HVAC: ¿Cómo dimensiono las tuberías de cobre para los sistemas DX (líneas de líquido, succión y descarga)? Además, ¿cómo selecciono el material y el grosor del aislamiento requerido para la tubería de cobre seleccionada?

Hay una respuesta corta que puedo darle y una respuesta más larga, así que permítanme comenzar con la más corta:

Si está instalando sistemas comúnmente conocidos como “VRV” o “VRF” (volumen / flujo de refrigerante variable), estos generalmente tienen conjuntos de líneas o tamaños de línea dictados por los fabricantes, específicos a las longitudes de tubería, tubería total conectada, altura de elevación desde condensador al evaporador más alto. En general y como una cuestión práctica, la mayoría de los contratistas confían en los fabricantes. Les ahorra tiempo a ambos y a los contratistas, materiales y refrigerantes.

Además, la mayoría de estos sistemas utilizan refrigerante R410A y durante años después de su introducción en el mercado más amplio, las tablas de dimensionamiento de tuberías / líneas fueron difíciles de encontrar. Nunca pude y el tamaño de fábrica del fabricante lo hizo innecesario. Hasta ese momento, las tablas para los R22, R134a y otros más comunes estaban en la mayoría de los libros.

Con respecto al aislamiento: es probable que rija su código de energía local, que bien puede ser el IECC o el Código Internacional de Conservación de Energía. Está fundada en ASHRAE 90.1, por lo que tiene algo de experiencia.

Según IECC, las tuberías de 40 grados F. y menores usarían 0.50 pulgadas de espesor (13 mm) para un tamaño de tubería nominal de menos de una pulgada y 1.00 pulgadas de espesor para tuberías más grandes, hasta tamaños que probablemente no esté utilizando. Personalmente, el código es mínimo y elegiría el grosor de 1.00 pulgadas Y una chaqueta duradera resistente a los rayos UV.
Eso es para la línea de gas de succión que está fría. Si está utilizando una tubería de calor, el gas caliente debe aislarse de manera similar tanto para proteger a las personas del contacto accidental como para mantener el valor de calor hasta que llegue a la bobina.

Respuesta más larga:
El tamaño de la tubería de refrigerante me tomaría un par de horas para describirlo, pero aquí hay algunos aspectos destacados y consideraciones.

  1. El tamaño de la tubería de refrigerante es específico para el tipo de refrigerante utilizado. Operan a diferentes presiones, temperaturas y rangos. Obvio pero vale la pena declararlo, solo porque cierto sistema funcionó con el tamaño X, otro podría usar un refrigerante diferente.
  2. Las caídas de presión son relativas a los grados F. en el evaporador y las tuberías se dimensionan tradicionalmente para una caída máxima de 2 grados F. (como una pérdida de capacidad del sistema). Su experiencia puede ser diferente.
  3. El aceite lubricante para el compresor es altamente miscible (se mezcla con) refrigerante, que es un solvente. El aceite suspendido tiene que regresar al compresor. Lo que me lleva al siguiente punto.
  4. La tubería de retorno puede ser la más problemática con respecto al retorno de aceite. Si es demasiado grande, puede haber una velocidad insuficiente para llevar el aceite arrastrado de regreso al compresor, en operación de baja carga, lo que puede dañarlo. Si es demasiado pequeño, el compresor podría cavitar (raro) pero al menos verá una caída de presión mayor de lo que permite un buen diseño.
  5. Si el elevador del refrigerante está por encima de ciertas alturas, a menudo se utilizan elevadores y trampas de doble succión para elevar el aceite en etapas con el refrigerante. Cada etapa tiene una trampa en U en la base de la línea más grande, lo que obliga a cualquier aceite a sellarlo del flujo. Un elevador paralelo más pequeño puede alcanzar las velocidades más altas necesarias para aspirar el aceite al compresor.
  6. El tamaño total del sistema y las caídas de presión deben incluir todos los accesorios, como filtros, secadores, mirillas, electroválvulas, caídas de presión capilar, además de longitudes de tubería, codos y compensaciones.

Usted lee el manual de instalación del fabricante para no volver a diseñar algo diseñado por un ingeniero mecánico.