technologie en réfrigération
Calcul des lignes frigorifique
Tabla de selección
Le tableau suivant indique la puissance frigorifique minimalle et
maximale recommandées pour chaque tuyauterie d’aspiration, ainsi que
la puissance frigorifique moyenne recommandée pour les tuyauteries
de liquide.
BASSE TEMPÉRATURE - INJECTION VAPEUR
Température d’évaporation: -30ºC
BASSE TEMPÉRATURE
Température d’évaporation: -30ºC
MOYENNE TEMPÉRATURE
Température d’évaporation: -10ºC
HAUTE TEMPÉRATURE
Température d’évaporation: +0ºC
LIGNE DE LIQUIDE
Diamètre
Puissance
Temp. nominal de
frigorifique
Charge de
évap. tuyauterie en
moyenne
R404A
ºC cuivre pour la
gr/m
réfrigération recommandée
(kW)
Sélection des tuyauteries des liquides
Compte tenu d’une puissance frigorifique d’une
évaporation déterminée, il y a lieu de sélectionner le
diamètre de la tuyauterie du liquide selon la puissance
frigorifique recommandée par une marge de ± 50%.
LIGNE DE GAZ D’ASPIRATION DE L’ÉVAPORATEUR À COMPRESSEUR
Puissance
frig. minimale
recommandée
(kW)
Puissance frigorifique maximale (kW) pour chute de température de
saturation de 1K, selon longueur équivalente de tuyauterie
10 m
15 m
20 m
25 m
30 m
40 m
50 m
1/4”
2
20
3/8”
5
50
0,6
1,2
1,0
0,8
0,7
0,7
0,6
0,5
1/2”
9
100
1,2
3,0
2,4
2,1
1,8
1,7
1,4
1,2
5/8”
15
160
1,9
5,8
4,6
3,9
3,5
3,1
2,7
2,4
3/4”
23
240
3,0
9,6
7,7
6,6
5,8
5,3
4,5
4,0
7/8”
32
340
4,0
15
12,0
10,3
9,1
8,2
7,0
6,2
1”
42
450
5,5
22
17,6
15,0
13,3
12,0
10,3
9,1
1 1/8”
55
570
7,0
25
24
20,5
18,2
16,4
14,0
12,4
1 3/8”
80
850
10
38
38
35
31
28
24
21
1 5/8”
110
1.200
15
54
54
54
49
44
38
34
2 1/8”
200
2.100
30
95
95
95
95
94
80
71
1/4”
1,7
20
3/8”
4,5
50
0,4
0,9
0,7
0,6
0,5
0,5
0,4
-
1/2”
9
100
0,8
2,1
1,7
1,4
1,3
1,1
1,0
0,9
5/8”
14
160
1,3
4,0
3,2
2,7
2,4
2,2
1,9
1,6
3/4”
22
240
2,0
6,7
5,3
4,6
4,0
3,6
3,1
2,7
7/8”
30
340
2,8
10,4
8,3
7,1
6,3
5,7
4,9
4,3
Sélection des tuyauteries d’aspiration
Compte tenu d’une puissance frigorifique d’une
évaporation déterminée, il y a lieu de sélectionner la
tuyauterie qui comprend ladite valeur de puissance entre
la valeur minimum recommandée pour la tuyauterie, et la
valeur maximum recommandée en fonction de la longueur
équivalente de la tuyauterie.
Pour assurer un bon retour d’huile en montants verticaux il
est recommandé de sélectionner un diamètre de tuyauterie
où la puissance frigorifique est supérieure de 50% à la
valeur minimum recommandée.
Il est recommandé d’éviter la sélection de tuyauterie avec
des données en couleur rouge, associées à une perte de
performances frigorifiques supérieure au 15%.
Il est recommandé de ne pas dépasser les valeurs
indiquées en bleu, associées à une vitesse maximale de
gaz de 15 m/s.
Isolement des tuyauteries d’aspiration
1”
40
450
3,7
13
12,2
10,4
9,2
8,4
7,1
1 1/8”
50
570
4,7
17
16,7
14,2
12,6
11,4
9,7
6,3
8,6
1 3/8”
75
850
7,0
25
25
24,1
21,3
19,3
16,5
14,6
1 5/8”
110
1.200
10
35
35
35
34
31
26
23
2 1/8”
200
2.100
18
65
65
65
65
65
56
50
1/4”
1,5
20
3/8”
4
50
0,25
0,4
0,3
0,25
1/2”
8
100
0,45
0,9
0,7
0,6
0,5
0,45
5/8”
14
160
0,7
1,6
1,3
1,1
1,0
0,9
3/4”
20
240
1,1
2,8
2,2
1,9
1,7
7/8”
30
340
1,5
4,3
3,4
2,9
2,6
1”
40
450
2,0
5,8
5,1
4,3
1 1/8”
50
570
2,5
7,3
6,9
1 3/8”
70
850
4,0
10,5
Il est recommandé l’épaisseur d’isolement minimale en
coquille de mousse élastomère suivante pour éviter les
condensations superficielles sous ambiant de 25ºC et
50% HR:
< Haute et moyenne température:
10 mm
< Basse température (Tev: -30ºC):
20 mm
On est recommandé de ne pas isoler les tubes de la ligne
de liquide, sauf dans le cas d’exposition au isolation
directe ou en systèmes de doubla étage de compression
ou injection de vapeur, ou l’épaisseur minimale du
matériel isolant doit être de 10 mm pour garantir le sousrefrodissement du liquide et d’éviter des condensations à
la surface des tubes.
Base de calcul
0,8
0,7
1,5
1,3
1,1
2,3
2,0
1,8
3,8
3,4
2,9
2,6
5,9
5,2
4,7
4,0
3,6
10,5
10,0
8,8
8,0
6,8
6,0
1 5/8”
100
1.200
6,0
15,0
15,0
15,0
14,2
12,8
10,9
9,7
2 1/8”
170
2.100
10
28
28
28
28
27
23
21
1/4”
3,5
20
3/8”
9
60
0,4
0,7
0,5
0,4
0,4
0,4
0,3
0,3
1/2”
18
100
0,8
1,6
1,3
1,1
1,0
0,9
0,7
0,7
5/8”
30
180
1,3
3,1
2,5
2,1
1,8
1,7
1,4
1,3
3/4”
45
270
1,9
5,1
4,1
3,5
3,1
2,8
2,4
2,1
7/8”
60
375
2,5
8,0
6,4
5,5
4,8
4,4
3,7
3,3
1”
80
500
3,5
11
9,4
8,0
7,1
6,4
5,5
4,8
1 1/8”
100
630
4,5
14
13
11
9,7
8,8
7,5
6,6
1 3/8”
150
950
7,0
20
20
19
17
15
13
11
1 5/8”
250
1.350
10
30
30
30
26
24
20
18
2 1/8”
400
2.400
17
50
50
50
50
50
43
38
La présente méthode de calcul développée par INTARCON
est donnée à titre indicatif, restant sous la responsabilité
du concepteur à effectuer les vérifications appropriées.
Le calcul n’est pas valable que pour le prédimensionnement
des lignes du fluide frigorigène R404A en tuyauterie de
cuivre pour la réfrigération.
Les puissances frigorifiques maximales indiquées pour
chaque cas correspondent à une chute de pression de 1K
en température de saturation, avec une limite de vitesse
de gaz de 15 m/s (données en couleur bleue).
Les puissances frigorifiques minimales recommandées
pour les lignes d’aspiration correspondent à une vitesse
minimale de 4 m/s à moyenne et haute température, 5 m/s
à basse température, et 6 m/s à très basse température.
Les puissances frigorifiques recommandées pour des
lignes de liquide correspondent à une vitesse de 1 m/s.
Todas las potencias han sido calculadas tomando
como referencia una temperatura de condensación de
45 ºC, sobrecalentamiento en el evaporador de 10K y
subenfriamiento en la válvula de expansión de 0K ó de
40K en doble etapa de baja temperatura.
Toutes les puissances ont été calculées par référence à
une température de condensation de 45°C, à surchauffage
dans l’évaporateur de 10K et sous-refroidissement de au
détender thermostatique de 0K, ou de 40K en double
étage de basse température.
calcul de la tuyauterie frigorifique
technologie en réfrigération
Longeur
équivalente
La longueur équivalente d’une tuyauterie frigorifique se trouve généralement entre 1,2 et jusqu’à 5 fois la longueur réelle en fonction du nombre de coudes et d’étranglements. Pour un calcul approximatif peuvent
être considérées les valeurs indiquées dans le tableau suivant:
Exemple 1.- calcul d’une ligne frigorifique
Dimensionnement de lignes frigorifiques d’après schéma
pour donner service à un évaporateur de 1500W de puissance frigorifique pour une chambre de basse température
à -20 º C, avec un DT1 de 7K
Longueur équivalente (m)
Diamètre nominal de
tuyauterie en cuivre
pour la réfrigération
Branchement en T
Coude a 90º
flux droit
flux dévié
Réduction
Siphon
Vanne de
service
angulaire
Vanne de
service de
clapet
3/8”
0,7
0,3
0,8
0,3
1,1
1,8
0,2
1/2”
0,8
0,3
0,9
0,4
1,2
2,0
0,2
5/8”
0,9
0,4
1,0
0,5
1,4
2,2
0,3
3/4”
1,0
0,4
1,2
0,6
1,6
2,5
0,3
7/8”
1,1
0,5
1,4
0,6
1,8
3,0
0,3
1”
1,2
0,5
1,5
0,7
2,0
3,5
0,3
1 1/8”
1,4
0,6
1,8
0,8
2,3
4,0
0,4
1 3/8”
1,7
0,7
2,2
1,0
2,7
5,0
0,5
1 5/8”
2,0
0,9
2,7
1,2
3,5
6,0
0,6
2 1/8”
2,5
1,1
3,3
1,5
4,3
8,0
0,7
Recommandations
Prenons d’abord une longueur équivalente à 1,5 fois la
longueur réelle. C’est: Leq = 1,5 x 20 m = 30 m
En admettant dans la ligne d’aspiration une chute de pression équivalente à 1K de la température de saturation,
entrons dans la colonne de 30m dans la section de basse
température (évaporation à -30°), trouvant que:
< La tuyauterie 3/4“a une puissance recommandée de
1,5 kW, mais avec une perte de rendement supérieure
au 15% (chiffres en rouge).
< La tuyauterie de 7/8“ a une puissance minimale de
1,5 kW, entravant le retour de gaz dans les montantes
verticales.
Dans la conception du tracé des lignes frigorifiques il est recommandé
de suivre les pratiques suivantes:
• Concevoir le tracé le plus droit possible, avec le nombre minimum de
coudes, branchements et vannes de service.
• Installer un siphon en montants verticaux de la ligne d’aspiration
chaque 3m de distance.
• Doter les parties horizontales de la ligne d’aspiration de la pente
descendante vers le compresseur.
• Les connexions des unités d’évaporation au collecteur d’aspiration
doit toujours se brancher par la partie supérieure.
Exemple 1
Il est donc recommandé d’utiliser le diamètre de 7/8” en
sections horizontales et descendantes et le diamètre 3/ 4”
en montantes verticales seulement.
Nous pouvons vérifier que l’estimation de la longueur équivalente est correcte. En effet:
Leq = 20m + 3x 1,1m (coude) + 2x 1,6m (siphon) +
+ 2,5m (vanne de service) = 29 m
Exemple 2.- calcul d’un circuit multi-service
Dimensionnement du circuit frigorifique selon schéma pour
donner service à un ensemble de 5 unités d’évaporation de
1000W de puissance frigorifique chacun dans des chambres à température moyenne de 0°C, avec un DT1 de 8K.
Dimensionnons la ligne de liquide basée sur la puissance
frigorifique recommandée, étant admissible la tuyauterie
de 1/4” pour une puissance de 1000W à 2000W et de
3/8” pour une puissance de 3000W à 5000W.
5m x 7/8”
1/4”
1/4”
3m x 7/8”
3m x 3/4”
3m x 7/8”
Dimensionnons la tuyauterie de liquide basée sur la puissance frigorifique recommandée, étant admissible la tuyauterie de 1/4”.
Prenons d’abord une longueur équivalente à 1,5 fois la longueur réelle de la tuyauterie jusqu’à l’évaporateur le plus
éloigné. Ceci ‘est: Leq = 1,5 x 35 m = 52,5 m
Siphon tous les 3m en
tuyaus verticales
1/4”
3m x 3/4”
1/4”
En admettant dans la ligne d’aspiration une chute de
pression équivalente à 2K de température de saturation,
prenons la colonne de 25m (50m÷2) dans la section de
température moyenne (évaporation à -10°C).
< Pour une puissance de 1000W est requise une tuyauterie de 1/2” de diamètre,
3m x 7/8”
Exemple 2
< pour 2000W sont requises 5/8“,
1/4”
< pour 3000W sont requises 3/4“,
< et pour 5000W est requise une tuyauterie de 7/8”.
5m x 7/8”
Nous pouvons vérifier que l’estimation de la longueur équivalente est correcte. En effet:
1/4”
5m x 1/2”
5m x 5/8”
10m x 7/8”
3/8”
1/4”
Leq = 35 + 1,1 m (coude) + 3x 1,8 m + 1,2 m (siphons)
+ +0,5 +0,6 +0,6 (réductions) 2,5 0,2 (vannes) = 47m
3/8”
1/4”
5m x 3/4”
1/4”
5m x 1/2”
5m x 5/8”
5m x 1/2”
5m x 1/2”
5m x 1/2”
5m x 1/2”
5m x 1/2”
">
