Rohrverlegung auf Grundriss

Ausgleich und Pumpe

Dämmung

Verlegung: Der Grundriss ist mit einem Raster überzogen (ca. 200 Schritte quer sowie alle relevanten Koordinaten, damit Rohre exakt an ihren Objekten enden). Die Kosten für einen Schritt entsprechen seiner Länge – gesperrt in Sperrbereichen, 40 % in einer Rohrtrasse, das 15-Fache in Fluchtwegen, Treppenhäusern, Aufzugsschächten oder öffentlichen Bereichen – plus ein Zuschlag für jeden Bogen. Die A*-Suche mit der Richtung im Zustand ermittelt den günstigsten rechtwinkligen Pfad.

Gemeinsame Hauptleitungen: Die Rohre eines Systems bilden einen Baum (einen rechtwinkligen Steiner-Baum, Heuristik): zuerst das Aggregat durch die Durchführpunkte in ihrer Reihenfolge, dann immer der Verdampfer, der von den bereits verlegten Rohren am günstigsten zu erreichen ist, dann eine Runde, in der jeder Verdampfer dort wieder angeschlossen wird, wo es am günstigsten ist. Ein neues Rohr beginnt nie an einem Endpunkt, einer Steigleitung oder einem T-Stück, das bereits drei Rohre hat, sodass jedes T-Stück ein einfaches 90°-T-Stück auf dem Rohr ist, auf dem es sitzt. Traditionelle Verlegung (pro System gewählt): eine gerade Hauptleitung entlang der Reihe oder Spalte mit den niedrigsten Kosten für die Hauptleitung und die Abzweige, durch die Mitte der Verdampfer und alle Verdampfer sowie das Aggregat überspannend; das Aggregat wird an die Hauptleitung angeschlossen und jeder Verdampfer erhält einen eigenen Abzweig. Rohre anderer Art (ein anderes System, Gaskühler-/Verflüssigerleitungen) werden verfolgt: Die Rasterlinien neben einer bestehenden Route kosten weniger, sodass neue Rohre im gleichen Verlauf auf denselben Halterungen nebeneinander liegen. Bei der traditionellen Verlegung kann ein Abzweig zu einer Unter-Hauptleitung für nahegelegene Verdampfer gleicher Art werden (MT mit MT, LT mit LT). "Neu verlegen" variiert die Kosten und den Biegeaufwand (und für die traditionelle Hauptleitung die Reihe oder Spalte), um andere Alternativen zu bieten.

Leitungen in den Farben der Rechner-Fließbilder (CO2: MT-Saugleitung grün, LT-Saugleitung blau, Hochdruck rot; HFC/HC: Niederdruckseite blau, Hochdruckseite rot): Flüssigkeits- und Saugleitung (CO2: MT- und LT-Saugleitung; HFC/HC: Saugleitung) verlaufen auf demselben Weg mit festem Abstand in der Zeichnung; Heißgas- und Kondensatleitungen (CO2: zum und vom Gaskühler) haben einen eigenen Weg. Ein gezogenes Rohr oder T-Stück hält jedes Stück waagerecht oder senkrecht; ein festes Ende erhält einen kurzen Versatz.

Dimensionierung: Jedes Stück zwischen zwei T-Stücken, Endpunkten oder Steigleitungen erhält eine Dimension pro Leitung, basierend auf der Physik des CO2-Rechners (R744: dieselben Stoffwerttabellen, Geschwindigkeitsauslegung, Darcy-Weisbach mit Swamee-Jain) oder der HFC/HC-Rechner (CoolProp-Tabellen, Überhitzung als Kälteleistung gezählt, entlang der Leitung expandierendes Gas). Bögen und T-Stücke werden über ihre äquivalente Länge angerechnet (Crane TP-410: Bogen 30 D, T-Stück durchgehend 20 D, Abzweig 60 D); der Zuschlag deckt Ventile und Ähnliches ab.

Höhen: Jedes Stück ist an/in der Decke, an einer Wand, im Boden oder im Erdreich montiert, jeweils in seiner Höhe über dem Boden (die Strichlierung der Leitung zeigt welche). Wenn das Aggregat, ein Stück und das nächste oder ein Stück und ein Verdampfer auf unterschiedlichen Höhen liegen, wird das vertikale Rohr mit zwei Bögen, seinem statischen Druck und – bei nach oben strömendem Gas – der Ölrückführungsprüfung hinzugefügt. Eine manuell markierte Steigleitung stellt einen Etagenwechsel dar. Kugelhähne werden aufgelistet, aber im Druckverlust nicht berücksichtigt.

Steigleitungen: Eine Steigleitung fügt ihre vertikale Länge und zwei Bögen hinzu. Eine Flüssigkeits-Steigleitung fügt ihren statischen Druck hinzu; eine Gas-Steigleitung (Saugleitung nach oben zum Aggregat, Heißgas nach oben zum Kondensator) wird auf Ölrückführung mit j*g = v·√(ρg/(g·D·(ρl−ρg))) ≥ 0,85 überprüft und so lange im Durchmesser reduziert, bis sie das Öl mitreißt, wie im HFC-Rechner.

Wasser und Kühlträger: Der Durchfluss jeder Last ergibt sich aus der Leistung / (cp × (Vorlauf − Rücklauf)) bei der mittleren Temperatur (Stoffwerttabellen des Rechners für Heizung & Kühlung); jedes Rohr erhält die kleinste Dimension innerhalb der maximalen Strömungsgeschwindigkeit und des maximalen Druckverlusts (Darcy–Weisbach, Colebrook–White), Formstücke als Prozentsatz der Länge. Jede Last wird auf die ungünstigste abgeglichen (mindestens 3 kPa über ihrem Ventil, Kv = Q/√Δp); die Pumpenförderhöhe entspricht dem ungünstigsten Weg, dessen Ventil, der Quelle und einem Zuschlag. Isolierung und Wärmeverlust je Rohr (Modell nach EN ISO 12241, wie im Rechner für Heizung & Kühlung) mit Taupunktprüfung für kalte Rohre.

Export: Jedes System wird als Projektdatei seines Rechners (CO2-Kupfer, HFC oder KW) gespeichert: jede Leitung als Hauptleitung mit den angeschlossenen Verdampfern und weiteren Verdampfern, die an einen eigenen Verdampferzweig angeschlossen sind (ab jedem T-Stück gehört der am weitesten entfernte Verdampfer zum Zweig), den realen Längen sowie einem Zuschlag, der dieselbe Reibungslänge wie die hier gezählten Bögen ergibt.