CO2-leidingdimensionering
Systeemgegevens
Geavanceerd – Marges & leidingmateriaal
Verdampers
| Naam | Circuit | kW |
|---|
Project
Het bestand is een linkbestand: dubbelklik erop om het project in uw browser te openen, of selecteer het via Openen. Oudere .json-bestanden kunnen nog steeds worden geopend. Net als het projectbestand bevat dit alle projectgegevens – deel dit alleen met personen die dit mogen inzien.
Opties · Eenheden
Stroomschema
Materiaallijst
Isolatieschema
Aansluitingen per verdamper
Hoofdleidingen
Berekening tonen
Berekening per leiding
| Leiding | Massastroom [kg/s] | Dichtheid [kg/m³] | Binnendiameter [mm] | Snelheid [m/s] | Re | f | Lengte (+ toeslag) [m] | Δp [kPa] | Δp per meter [Pa/m] | Leidingtype, PS |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| #1 1/2" · Vloeistof: Koelmachine → Koelcel 1 | 0,1043 | 972,4 | 11,2 | 1,09 | 103.000 | 0,0185 | 6 (+1,8) | 7,44 | 954 | K65 · PS 60 bar |
| #2 1/2" · Vloeistof: Koelcel 1 → Vriezer 1 | 0,07272 | 972,4 | 11,2 | 0,759 | 71.900 | 0,0198 | 6 (+1,8) | 3,87 | 496 | K65 · PS 60 bar |
| #3 3/8" · Vloeistof: Vriezer 1 → Koelcel 2 | 0,05316 | 972,4 | 8,4 | 0,986 | 70.100 | 0,0201 | 6 (+1,8) | 8,84 | 1.130 | K65 · PS 60 bar |
| #4 3/8" · Vloeistof: Koelcel 2 → Vriezer 2 | 0,02948 | 972,4 | 8,4 | 0,547 | 38.900 | 0,0226 | 6 (+1,8) | 3,06 | 392 | K65 · PS 60 bar |
| #5 3/8" · Vloeistof: Vriezer 2 → MT-koelmeubel | 0,01579 | 972,4 | 8,4 | 0,293 | 20.800 | 0,026 | 6 (+1,8) | 1,01 | 129 | K65 · PS 60 bar |
| #6 1/2" · MT-zuiging: Koelmachine → Koelcel 1 | 0,07103 | 70,26 | 11,2 | 10,3 | 584.000 | 0,0146 | 6 (+1,8) | 37,7 | 4.830 | K65 · PS 52 bar |
| #7 3/8" · MT-zuiging: Koelcel 1 → Koelcel 2 | 0,03946 | 70,26 | 8,4 | 10,1 | 433.000 | 0,0155 | 6 (+1,8) | 52 | 6.670 | K65 · PS 52 bar |
| #8 3/8" · MT-zuiging: Koelcel 2 → MT-koelmeubel | 0,01579 | 70,26 | 8,4 | 4,05 | 173.000 | 0,0173 | 6 (+1,8) | 9,29 | 1.190 | K65 · PS 52 bar |
| #9 1/2" · LT-zuiging: Koelmachine → Vriezer 1 | 0,03326 | 32,8 | 11,2 | 10,3 | 310.000 | 0,0157 | 6 (+1,8) | 19 | 2.430 | K65 · PS 30 bar |
| #10 3/8" · LT-zuiging: Vriezer 1 → Vriezer 2 | 0,01369 | 32,8 | 8,4 | 7,53 | 170.000 | 0,0174 | 6 (+1,8) | 15 | 1.920 | K65 · PS 30 bar |
| #11 3/8" · Leiding naar Koelcel 1 · Vloeistof | 0,03157 | 972,4 | 8,4 | 0,586 | 41.600 | 0,0223 | 5 (+1,5) | 2,88 | 443 | K65 · PS 60 bar |
| #12 3/8" · Leiding naar Koelcel 1 · MT-zuiging | 0,03157 | 70,26 | 8,4 | 8,11 | 346.000 | 0,0159 | 5 (+1,5) | 28,4 | 4.370 | K65 · PS 52 bar |
| #13 3/8" · Leiding naar Koelcel 2 · Vloeistof | 0,02368 | 972,4 | 8,4 | 0,439 | 31.200 | 0,0237 | 5 (+1,5) | 1,72 | 265 | K65 · PS 60 bar |
| #14 3/8" · Leiding naar Koelcel 2 · MT-zuiging | 0,02368 | 70,26 | 8,4 | 6,08 | 260.000 | 0,0164 | 5 (+1,5) | 16,5 | 2.540 | K65 · PS 52 bar |
| #15 3/8" · Leiding naar MT-koelmeubel · Vloeistof | 0,01579 | 972,4 | 8,4 | 0,293 | 20.800 | 0,026 | 5 (+1,5) | 0,84 | 129 | K65 · PS 60 bar |
| #16 3/8" · Leiding naar MT-koelmeubel · MT-zuiging | 0,01579 | 70,26 | 8,4 | 4,05 | 173.000 | 0,0173 | 5 (+1,5) | 7,74 | 1.190 | K65 · PS 52 bar |
| #17 3/8" · Leiding naar Vriezer 1 · Vloeistof | 0,01956 | 972,4 | 8,4 | 0,363 | 25.800 | 0,0247 | 5 (+1,5) | 1,23 | 189 | K65 · PS 60 bar |
| #18 3/8" · Leiding naar Vriezer 1 · LT-zuiging | 0,01956 | 32,8 | 8,4 | 10,8 | 243.000 | 0,0165 | 5 (+1,5) | 24,3 | 3.740 | K65 · PS 30 bar |
| #19 3/8" · Leiding naar Vriezer 2 · Vloeistof | 0,01369 | 972,4 | 8,4 | 0,254 | 18.100 | 0,0269 | 5 (+1,5) | 0,654 | 101 | K65 · PS 60 bar |
| #20 3/8" · Leiding naar Vriezer 2 · LT-zuiging | 0,01369 | 32,8 | 8,4 | 7,53 | 170.000 | 0,0174 | 5 (+1,5) | 12,5 | 1.920 | K65 · PS 30 bar |
Basis van de berekening
- Methode
- Elke leiding wordt gedimensioneerd op de kleinste maat die de snelheid op of onder de doelsnelheid houdt en geschikt is voor de PS; het drukverval wordt berekend met Darcy–Weisbach.
- Vergelijkingen
ṁ = Q / (h″(t₀) − h′(t_liq))v = ṁ / (ρ · π·d²/4)Re = ρ·v·d / μf = 0.25 / [log₁₀(ε/(3.7·d) + 5.74/Re^0.9)]² (Re ≥ 2300); f = 64/Re (Re < 2300)Δp = f · (L/d) · ρ·v²/2, L = length × (1 + allowance %)
- Wrijvingsfactor
- Swamee–Jain (explicit form of Colebrook–White)
- Koudemiddelgegevens
- CoolProp, Span–Wagner EOS (R744) 8.0.0
- Normen
- EN 378-2 (PS) · ASTM B280 / EN 12735-1 (outside diameters, walls) · ASME B31.5 (P = 2·S·t/D, S = 41 MPa annealed) · EN 14276 (K65, manufacturer 120 bar)
- Notities
- Massastroom op basis van het koelvermogen en het entalpieverschil tussen verzadigde damp bij de verdampingstemperatuur en vloeistof bij de vloeistoftemperatuur; zuigleidingen met de opgegeven oververhitting.
- Statische hoogteverschillen en het drukverval van afsluiters en hulpstukken boven de toeslag zijn niet inbegrepen.
Drukklasse per maat
| Diameter | Standaard koper (Cu-DHP) | Versterkt koper (Cu-DHP) | K65-koper (CuFe2P) gekozen buistype |
|---|---|---|---|
| 1/4" 6,4 mm | 98 bar 0,76 mm | 123 bar 0,95 mm | – |
| 3/8" 9,5 mm | 70 bar 0,81 mm | 88 bar 1,02 mm | 120 bar 0,56 mm |
| 1/2" 12,7 mm | 53 bar MT, LT 0,81 mm | 66 bar 1,02 mm | 120 bar 0,75 mm |
| 5/8" 15,9 mm | 46 bar LT 0,89 mm | 57 bar MT, LT 1,11 mm | 120 bar 0,93 mm |
| 3/4" 19,0 mm | 38 bar LT 0,89 mm | 48 bar LT 1,11 mm | 120 bar 1,19 mm |
| 7/8" 22,2 mm | 42 bar LT 1,14 mm | 53 bar MT, LT 1,43 mm | 120 bar 1,38 mm |
| 1-1/8" 28,6 mm | 36 bar LT 1,27 mm | 46 bar LT 1,59 mm | 120 bar 1,78 mm |
| 1-3/8" 34,9 mm | 33 bar LT 1,40 mm | 41 bar LT 1,75 mm | 120 bar 2,17 mm |
| 1-5/8" 41,3 mm | 30 bar LT 1,52 mm | 38 bar LT 1,91 mm | 120 bar 2,56 mm |
| 2-1/8" 54,0 mm | 27 bar ⛔ 1,78 mm | 34 bar LT 2,22 mm | 120 bar 3,35 mm |
| 2-5/8" 66,7 mm | 25 bar ⛔ 2,03 mm | 31 bar LT 2,54 mm | – |
| 3-1/8" 79,4 mm | 24 bar ⛔ 2,29 mm | 30 bar ⛔ 2,86 mm | – |
| 3-5/8" 92,1 mm | 23 bar ⛔ 2,54 mm | 28 bar ⛔ 3,18 mm | – |
| 4-1/8" 104,8 mm | 22 bar ⛔ 2,79 mm | 27 bar ⛔ 3,49 mm | – |
| 5-1/8" 130,2 mm | 20 bar ⛔ 3,18 mm | 25 bar ⛔ 3,97 mm | – |
| 6-1/8" 155,6 mm | 19 bar ⛔ 3,56 mm | 23 bar ⛔ 4,45 mm | – |
Standaard koper (Cu-DHP): Gangbare koelmiddelbuis (ACR). Alleen de kleinste maten weerstaan de CO2-druk — zie het ⛔-teken ten opzichte van uw ontwerpdruk.
Versterkt koper (Cu-DHP): Zelfde materiaal maar ca. 25% dikkere wand, voor een hogere toelaatbare druk dan standaardkoper.
K65-koper (CuFe2P): Hoogsterke koperlegering voor CO2, 120 bar. Standaardkeuze voor subkritische en transkritische systemen. Alleen leverbaar van 3/8″ tot 2-1/8″ — grotere maten vereisen een ander leidingmateriaal.
Bron en methode: standaard en versterkt koper volgens de dunwandige formule P = 2·S·t/D met S = 41 MPa (6.000 psi), de toelaatbare spanning voor gegloeide koperen buis tot 38 °C. Hardsolderen gloeit de buis bij elke verbinding uit, dus een hardgesoldeerde installatie wordt met de gegloeide waarde gerekend (Copper Tube Handbook, ASME B31.5); de waarde voor harde buis, ca. 69 MPa, geldt alleen voor flare- of knelverbindingen. K65: door de fabrikant (Wieland) opgegeven 120 bar voor de legering CuFe2P volgens EN 14276, 3/8″–2-1/8″. Controleer altijd met de gegevens van de leverancier vóór montage.
Overige landen
De bovenstaande drukklassen volgen de Europese praktijk (EN 378, EN 14276, EN 13480-3; koperwanden volgens ASTM B280/B88). In andere markten worden koudemiddelleidingen ontworpen en goedgekeurd volgens deze normen. Deze rekenmachine is hierop niet gecontroleerd – gebruik de norm die van toepassing is waar de installatie wordt geplaatst.
VS
- ASME B31.5 – Refrigeration Piping and Heat Transfer Components: leidingontwerp, ontwerpdruk en beproevingsdruk
- ANSI/ASHRAE Standard 15 – Safety Standard for Refrigeration Systems: veiligheidseisen voor koelinstallaties
- ASTM B280 – Seamless Copper Tube for Air Conditioning and Refrigeration Field Service: koperen buis
Canada
- CSA B52:23 – Mechanical refrigeration code: koelnorm; verwijst naar ASME B31.5 voor leidingen
Australië en Nieuw-Zeeland
- AS/NZS 5149 – Refrigerating systems and heat pumps — Safety and environmental requirements: veiligheidseisen voor koelinstallaties
- AS 4041 – Pressure piping: leidingontwerp, ontwerpdruk en beproevingsdruk
- AS/NZS 1571 – Copper — Seamless tubes for air-conditioning and refrigeration: koperen buis
Leidingdimensionering voor CO2 – veelgestelde vragen
Hoe bereken je de leidingdiameter voor CO2 (R744)?
De rekentool bepaalt het massadebiet uit het koelvermogen van elke verdamper en de stofeigenschappen van CO2 bij verdampings- en vloeistoftemperatuur, en kiest dan de kleinste buismaat waarbij de snelheid onder de streefwaarde blijft. Het drukverlies wordt berekend met Darcy–Weisbach en ook getoond als temperatuurverlies (K).
Bereken met de tool hierboven ↑CO2 (R744) leidingdimensionering – staal →
Welke snelheid hanteer je in de zuigleiding en vloeistofleiding bij CO2?
Standaard 12 m/s in de MT- en LT-zuigleiding en 1,2 m/s in de vloeistofleiding. Een hogere snelheid geeft kleinere buizen maar meer drukverlies, en stijgende zuigleidingen hebben genoeg snelheid nodig om de olie terug naar de compressoren te voeren. Alle waarden zijn aan te passen.
Bereken met de tool hierboven ↑
Waarom K65 koperen buis voor CO2?
CO2-installaties werken met veel hogere drukken dan HFK-installaties. K65 (legering CuFe2P, EN 14276) is geschikt voor 120 bar in de maten 3/8" tot 2-1/8" en is hier standaard gekozen. Gewoon ACR-koper heeft in de grotere maten een veel lagere drukklasse; een maat die de ingevoerde ontwerpdruk niet haalt, krijgt ⛔ en wordt nooit automatisch gekozen.
Bereken met de tool hierboven ↑CO2 (R744) leidingdimensionering – staal →
Welke maximaal toelaatbare druk (PS) moet ik invullen?
De standaardwaarden – 52 bar MT-zuig, 30 bar LT-zuig en 60 bar vloeistof – zijn gangbare uitgangswaarden voor een transkritisch CO2-boostersysteem volgens EN 378-2. Gebruik altijd de PS van uw eigen installatie volgens EN 378 en de PED.
Bereken met de tool hierboven ↑Veiligheidsklep en afblaasleiding (EN 13136 / EN ISO 24664) →
Werkt de rekentool voor transkritische boostersystemen?
Ja. Aan de lagedrukzijde dimensioneert hij MT-zuig, LT-zuig en de vloeistofleiding van het vat naar de verdampers, waar CO2 subkritisch is (−50 tot +10 °C). Vink „Leiding naar gaskoeler” aan om ook de hogedrukzijde te dimensioneren: de persleiding naar de gaskoeler en de retourleiding daarvandaan (75–140 bar, CO2-gegevens uit CoolProp). De drukklassen gelden bij kamertemperatuur; controleer die van de persleiding bij de werkelijke temperatuur.
Bereken met de tool hierboven ↑
Is de rekentool gratis, en wat krijg ik?
Hij is gratis en zonder inloggen. U krijgt buismaat, snelheid en drukverlies per leidingdeel, een materiaallijst per maat, isolatie en een leidingschema dat op A4 tot A1 wordt afgedrukt en als projectbestand kan worden opgeslagen.