Enrutamiento de tuberías en plano de planta

Equilibrado y bomba

Aislamiento

Trazado: el plano se cubre con una cuadrícula (unos 200 pasos de ancho, más cada coordenada relevante, para que las tuberías terminen exactamente en sus objetos). El coste de un paso es su longitud – bloqueado en zona prohibida, 40 % en pasillo de tuberías, 15 veces en vía de evacuación, hueco de escalera, hueco de ascensor o espacio público – más una penalización por cada codo. La búsqueda A* con la dirección en el estado encuentra la ruta en ángulo recto más económica.

Líneas principales compartidas: las tuberías de un sistema forman un árbol (un árbol de Steiner rectilíneo, heurístico): primero el equipo a través de los puntos de paso en su orden, luego siempre el evaporador que es más barato de alcanzar desde las tuberías ya tendidas, luego una ronda donde cada evaporador se une de nuevo donde es más barato. Una tubería nueva nunca comienza en un terminal, un montante o una te que ya tenga tres tuberías, por lo que cada te es una te simple de 90° en la tubería en la que se asienta. Trazado tradicional (elegido por sistema): una línea principal recta a lo largo de la fila o columna con el menor coste para la línea principal y las derivaciones, a través del centro de los evaporadores y abarcando todos ellos y el equipo; el equipo se conecta a la línea principal y cada evaporador obtiene su propia derivación. Se siguen las tuberías de otros tipos (otro sistema, las líneas del enfriador de gas/condensador): las líneas de cuadrícula junto a una ruta existente cuestan menos, por lo que las tuberías nuevas corren en el mismo tramo sobre los mismos soportes, una al lado de la otra. En el trazado tradicional, una derivación puede convertirse en una sub-línea principal para evaporadores cercanos del mismo tipo (MT con MT, LT con LT). "Trazar de nuevo" varía los costes y la penalización por curva (y, para la línea principal tradicional, la fila o columna) para dar otras alternativas.

Líneas, en los colores de los diagramas de flujo de las calculadoras (CO2: aspiración MT verde, aspiración LT azul, alta presión rojo; HFC/HC: lado de baja presión azul, lado de alta presión rojo): líquido y aspiración (CO2: aspiración MT y LT; HFC/HC: aspiración) discurren por la misma ruta con una distancia fija en el plano; las líneas de gas caliente y condensado (CO2: hacia y desde el enfriador de gas) tienen su propia ruta. Una tubería o te arrastrada mantiene cada pieza horizontal o vertical; un extremo fijo recibe un pequeño desvío.

Dimensionado: cada tramo entre dos tes, terminales o montantes recibe un diámetro por línea, aplicando la física de la calculadora de CO2 (R744: mismas tablas de propiedades, dimensionado por velocidad, Darcy–Weisbach con Swamee–Jain) o de las calculadoras HFC/HC (tablas de CoolProp, recalentamiento contado como efecto frigorífico, gas expandiéndose a lo largo de la línea). Los codos y tes se cuentan por su longitud equivalente (Crane TP-410: codo 30 D, te paso directo 20 D, derivación 60 D); el margen cubre válvulas y elementos similares.

Alturas: cada tramo se monta en/bajo el techo, en una pared, en el suelo o en el terreno, cada uno a su altura sobre el suelo (el tipo de línea lo indica). Cuando la central, un tramo y el siguiente, o un tramo y un evaporador están a diferentes alturas, la tubería vertical se añade con dos codos, su altura estática y – para gas que asciende – la comprobación del retorno de aceite. Un montante marcado a mano es un cambio de planta. Las válvulas de bola se listan pero no se cuentan en la caída de presión.

Montantes: un montante añade su longitud vertical y dos codos. Un montante de líquido añade su altura estática; un montante de gas (aspiración subiendo a la central, gas caliente subiendo al condensador) se comprueba para el retorno de aceite con j*g = v·√(ρg/(g·D·(ρl−ρg))) ≥ 0,85 y se reduce de diámetro hasta que arrastra el aceite, tal como en la calculadora HFC.

Agua y salmuera: el caudal de cada carga es su potencia / (cp × (ida − retorno)) a la temperatura media (tablas de propiedades de la calculadora de Calefacción y refrigeración); cada tubería obtiene la menor dimensión dentro de la mayor velocidad y caída de presión (Darcy–Weisbach, Colebrook–White), accesorios como porcentaje de la longitud. Cada carga se equilibra a la peor (al menos 3 kPa sobre su válvula, Kv = Q/√Δp); la altura manométrica de la bomba es el peor tramo, su válvula, la fuente y un margen. Aislamiento y pérdida de calor por tubería (modelo EN ISO 12241, como la calculadora de Calefacción y refrigeración), con comprobación de punto de rocío para tuberías frías.

Exportación: cada sistema se escribe como archivo de proyecto de su calculadora (CO2 cobre, HFC o HC): cada línea como principal con los evaporadores derivados en ella y más evaporadores en T en la propia rama de un evaporador (desde cada T el evaporador más lejano posee la rama), las longitudes reales, y un margen que da la misma longitud de fricción que los codos contados aquí.