Dimensionamento de tubagem HC (A3)

A calculadora dimensiona as tubagens de uma instalação frigorífica com fluido HC inflamável (A3): linha de aspiração, linha de líquido e linha de gás quente. A instalação é desenhada como um único circuito: compressor → gás quente → condensador → filtro desidratador → visor → válvula de expansão → evaporadores (em paralelo) → aspiração de volta ao compressor. Escolha o fluido, preencha os dados, construa a instalação no esquema e leia diâmetros, perdas de carga (também como queda da temperatura de saturação, K) e lista de materiais. A potência de cada evaporador define o caudal nos troços, e os tubos são escolhidos para que a velocidade não ultrapasse a velocidade-alvo.

1. Dados do sistema

• Escolha o fluido. Introduza as temperaturas de evaporação e de condensação, ambas como ponto de orvalho, e o subarrefecimento. A temperatura do líquido é o ponto de bolha à pressão de condensação menos o subarrefecimento. O sobreaquecimento influencia o caudal mássico e o dimensionamento da aspiração.
• Defina uma velocidade-alvo separada para a aspiração e para a linha de líquido. Uma velocidade-alvo maior dá tubos mais pequenos; uma menor dá tubos maiores e menos perda de carga.
• A potência instalada da central e a potência do compressor são opcionais. Servem para comparar com a potência dos evaporadores e mostrar o calor total rejeitado.
• Em “Avançado – margens e material da tubagem”: comprimento adicional para acessórios (afeta apenas a perda de carga, não o diâmetro), tipo de tubo, diâmetro mínimo permitido e isolamento por coletor (usado na lista de materiais).
• O tipo de tubo e a pressão de projeto determinam em conjunto quais os diâmetros permitidos — ⛔ nas tabelas significa que esse diâmetro não suporta a pressão indicada.

2. Evaporadores e ramais

• Adicione um evaporador com «+ Adicionar evaporador» e indique nome e potência. Todos os evaporadores ligam em paralelo entre a linha de líquido e a aspiração. Com ▲ ▼ muda a ordem e com × remove uma linha.
• Um ramal é uma linha única (líquido ou aspiração) à qual outros evaporadores podem ser ligados. Atribua potência a um ramal de aspiração se ele deve tornar-se evaporador.
• Um cálculo = uma instalação (um compressor ou central e um condensador). Uma câmara de congelação e uma câmara de refrigeração em instalações separadas nunca partilham a linha de líquido – calcule-as separadamente.

3. O diagrama de fluxo

• Arraste um evaporador para o mover. Clique no nome para o mudar e na potência para a alterar.
• O esquema é desenhado como um esquema frigorífico habitual: o compressor envia o gás quente para o condensador, a linha de líquido corre por cima através do filtro desidratador e do visor, cada evaporador tem a sua válvula de expansão e a aspiração corre por baixo de volta ao compressor.
• A linha de líquido e a aspiração podem ser arrastadas para cima e para baixo – agarre a linha, o condensador, o filtro desidratador, o visor ou o compressor. O condensador segue a linha de líquido e o compressor a aspiração; os evaporadores ficam no lugar e as tubagens acompanham. Um clique (sem arrastar) abre o comprimento e o diâmetro da linha como habitualmente.
• Os botões «Linhas mais próximas» e «Linhas mais afastadas» alteram a distância entre a linha de líquido e a aspiração; os evaporadores acompanham. As linhas também podem ser arrastadas uma a uma.
• Clique num tubo para definir o comprimento, bloquear o comprimento ou escolher o diâmetro manualmente. Um ✎ nas tabelas indica que o diâmetro foi escolhido manualmente.
• Clique com o botão direito num tubo para adicionar um evaporador ou um ramal nesse ponto.
• A pega redonda na linha de um evaporador pode ser arrastada e largada sobre a linha do mesmo tipo de outro evaporador para se ligar a ela, ou sobre um espaço livre para se ligar diretamente ao coletor. Os quadrados pequenos arrastam-se ao longo da margem do evaporador para alterar por onde a linha entra.
• Selecione um evaporador ou tubo e prima Delete para o remover. Anule com “Anular” ou Ctrl/Cmd+Z.

4. Navegar no desenho

• Arraste o fundo para deslocar a vista. Aumente com os botões, com Ctrl/Cmd + roda do rato ou com um gesto de pinça no trackpad. A− e A+ alteram o tamanho do texto no desenho.
• “Redesenhar” redesenha o esquema. “Imprimir desenho” imprime o diagrama de fluxo com um resumo.
• Assinale “Forçar curvas a 90°” para que todos os tubos sigam ângulos retos; desmarque para ligar e arrastar tubos livremente.
• Marque «Forçar linhas paralelas» para que os tubos que saem diretamente de uma linha principal derivem alinhados com a ligação do evaporador e formem uma linha reta sem curva. A derivação acompanha o evaporador ou a sua ligação quando os desloca.

5. Medidor de potência

• Clique em “Adicionar medidor de potência” e depois num tubo. O medidor mostra quantos kW circulam de cada lado do ponto.
• Arraste o ponto para medir noutro local, arraste a caixa para mover a leitura e clique em × para remover o medidor.

6. Ler os resultados

• Os cartões no topo mostram a potência frigorífica total, o caudal mássico total e o diâmetro dos três coletores principais.
• As tabelas mostram, para cada evaporador e troço, a potência, o diâmetro escolhido, a velocidade e a perda de carga (Δp). O programa escolhe o menor diâmetro que respeita a velocidade-alvo.
• ⚠ significa que o caudal exige um tubo maior do que o maior diâmetro da tabela. 🚩 significa que dois tubos ou evaporadores têm o mesmo nome.
• A lista de materiais e a lista de isolamento somam os comprimentos de tubo por diâmetro, sem margem para acessórios. Utilize-as como base para a encomenda.

7. Guardar e abrir

• “Guardar” e “Guardar como…” guardam toda a instalação num ficheiro, e “Abrir projeto” carrega-o de novo.
• No Chrome e no Edge, “Guardar” e a gravação automática (a cada 5 minutos) escrevem no mesmo ficheiro depois de guardar uma vez. Outros navegadores descarregam um ficheiro novo de cada vez.

8. Unidades

• Em “Opções · Unidades” escolhe separadamente a unidade de temperatura, sobreaquecimento, pressão, velocidade, comprimento, potência e caudal mássico. Isto altera apenas a forma como os valores são apresentados e introduzidos, não os cálculos.

9. HC: glide, perda de carga em K, colunas ascendentes e gás quente

• As misturas zeotrópicas (p. ex. R441A, R443A, R436A, R436B) têm glide: à mesma pressão, o ponto de bolha é inferior ao ponto de orvalho. As temperaturas introduzem-se como ponto de orvalho; o glide e a temperatura do líquido aparecem por baixo dos campos de temperatura.
• A perda de carga é mostrada como Δp e como ΔT, a queda da temperatura de saturação: na curva de orvalho para aspiração e gás quente e na curva de bolha para o líquido. Valores de referência habituais: cerca de 1 K na aspiração e 0,5–1 K no líquido e no gás quente.
• Clique numa linha de aspiração e marque «Coluna ascendente» se ela sobe. O programa escolhe então um diâmetro com velocidade de gás suficiente para arrastar o óleo (velocidade adimensional j*g ≥ 0,85) e mostra a velocidade mínima entre parênteses. ⇡🛢 significa que nem o menor diâmetro admitido chega — considere uma coluna dupla.
• A linha de gás quente vai dos compressores ao condensador e transporta todo o caudal. Introduza comprimento, velocidade-alvo e temperatura de descarga (a massa volúmica do gás é calculada à pressão de condensação e a essa temperatura) e marque «Coluna ascendente» se ela sobe.
• As pressões de projeto são definidas automaticamente pelo refrigerante (EN 378-2, ambiente até 32 °C), mas podem ser alteradas em «Avançado – margens e material da tubagem».
• Uma linha marcada como coluna ascendente (o fluxo sobe em todo o comprimento) soma à perda de carga o peso da coluna de líquido ou gás, cerca de 10 kPa por metro para líquido. Um evaporador acima da casa das máquinas dá uma coluna ascendente de líquido; um abaixo, uma coluna ascendente de aspiração. As caixas de seleção estão no painel que abre ao clicar numa linha.
• Se a perda de carga da linha de líquido até um evaporador equivaler a mais do que o subarrefecimento, o líquido começa a ferver antes da válvula de expansão (gás flash). A calculadora avisa então com ⚠; aumente o subarrefecimento ou escolha tubos maiores.
• As linhas de gás são calculadas com a expansão do gás quando a pressão desce, pelo que mesmo grandes perdas de carga ficam corretas. O cálculo foi comparado com o Danfoss Coolselector 2 e concorda dentro de 1–3 %.
• O suplemento «Comprimento adicional para acessórios (%)» deve cobrir curvas e válvulas. Uma curva de 90° equivale a cerca de 0,2 m de tubo, pelo que o valor por omissão de 30 % cobre muitas curvas.
• Carga de fluido (A3): as tubagens são calculadas automaticamente, os componentes a partir do volume interno e da parcela de líquido. Escolha a aplicação: instalação frigorífica (EN 378-1 quadro C.2: classe de localização, categoria de acesso e volume do menor espaço), climatização de conforto/bomba de calor (EN 378-1 C.2 e IEC 60335-2-40: 2,5 × LFL^1,25 × h0 × √A) ou expositor frigorífico montado em fábrica (IEC 60335-2-89: 13 × LFL). Até m1 = 4 m³ × LFL é sempre permitido. Aviso amarelo a partir de 80 % do limite, vermelho acima. A verificação é indicativa.