Serpentinas Aletadas de Cobre e Alumínio: Por Que o HVAC Depende Desta Combinação

A combinação de tubos de cobre com aletas de alumínio é o padrão dominante na indústria HVAC há décadas. Este artigo explora as razões técnicas e econômicas por trás dessa escolha.

Por Que Cobre para os Tubos?

Condutividade Térmica

O cobre possui uma condutividade térmica de 385 W/m·K, uma das mais altas entre os metais comuns. Isso significa:

Menor resistência térmica na parede do tubo

Melhor distribuição de temperatura ao redor do perímetro

Maior eficiência global de transferência de calor

Trabalhabilidade

Facilmente conformado em tubos de parede fina

Excelente para expansão mecânica (mandrilamento)

Permite curvas de retorno com raios pequenos

Solda e brasagem com facilidade

Resistência à Corrosão

Forma pátina protetora naturalmente

Resistente à maioria dos refrigerantes

Compatível com água e soluções de glicol

Longa vida útil em ambientes controlados

Por Que Alumínio para as Aletas?

Relação Custo-Benefício

Custo significativamente menor que o cobre

Condutividade térmica de 205 W/m·K (adequada para aletas)

Peso muito menor (densidade: 2.700 vs. 8.960 kg/m³)

Conformabilidade

Facilmente estampado em geometrias complexas (ondulada, louvered)

Permite espessuras muito finas (0,1-0,2 mm)

Boa aderência ao tubo de cobre após expansão

Eficiência da Aleta

Com espessura típica de 0,12 mm e condutividade de 205 W/m·K:

Eficiência da aleta: 85-95% para geometrias típicas

Compromisso ideal entre peso, custo e desempenho

Processo de Fabricação

1. Preparação dos Tubos

Tubos de cobre cortados no comprimento

Curvas de retorno pré-formadas

2. Estampagem das Aletas

Alumínio estampado com furos para os tubos

Geometria da aleta formada (lisa, ondulada ou louvered)

Colar formado ao redor dos furos para espaçamento

3. Montagem

Aletas empilhadas sobre os tubos

Mandril expandido mecanicamente para contato íntimo

Curvas de retorno brasadas

4. Teste

Teste de pressão (tipicamente 3x pressão de operação)

Teste de vazamento

Inspeção dimensional

Tendências do Mercado

Serpentinas All-Aluminum

Tubos e aletas de alumínio

Menor custo de material

Menor peso

Desafios: brasagem, resistência à corrosão, compatibilidade com refrigerantes

Microcanais (MCHX)

Tubos de alumínio extrudado com múltiplos canais

Menor carga de refrigerante

Maior eficiência em algumas aplicações

Desafios: distribuição de refrigerante, fouling

Revestimentos Anticorrosivos

Aletas com revestimento epóxi ou fenólico

Proteção para ambientes costeiros ou industriais

Tratamentos hidrofílicos para melhor drenagem de condensado

Conclusão

A combinação cobre-alumínio permanece como o padrão da indústria HVAC devido ao equilíbrio ideal entre desempenho térmico, custo, durabilidade e facilidade de fabricação. Embora alternativas como serpentinas all-aluminum e microcanais estejam ganhando espaço, a serpentina de tubo de cobre com aleta de alumínio continua sendo a escolha mais versátil para a maioria das aplicações.