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Auslegung der kältemittelführenden Rohrleitungen in Kälteanlagen

Nach was richtet sich eigentlich der Rohrdurchmesser des Kupferrohres für Kältemittelleitungen? Wird dieser nach Gefühl ausgewählt oder gibt es eine Berechnungsgrundlage?
 
Der Rohrdurchmesser der Kältemittelleitungen sollte keinesfalls nach Gefühl oder etwa nach den Anschlussdurchmessern von Bauteilen, wie Verdichter, Verdampfer etc. bestimmt werden, da die richtige Auswahl eine grundlegende Voraussetzung für den störungsfreien und effektiven Betrieb der Kälteanlage ist.
Die wichtigsten Einflussgrößen für die Rohrleitungsdimensionierung von Saug- und Druckleitung sind:
 
  • der Öltransport (Ölmitführung)
  • der Druckverlust
  • die Strömungsgeschwindigkeit
 
Der Druckverlust ist umso größer, je kleiner der Rohrdurchmesser. Er beeinflusst die Kälteleistung durch Leistungsminderung bei steigender Druckdifferenz. Der Druckverlust in der Saugleitung sollte (umgerechnet in Kelvin) den Wert von 1 K nicht übersteigen (bei Leitungslängen bis ca. 30 m)
Die Strömungsgeschwindigkeit sollte einerseits nicht zu hoch sein, da der Druckverlust mit dem Quadrat der Geschwindigkeit ansteigt. Andererseits darf die Stömungsgeschwindigkeit nicht zu niedrig sein, da sonst der Öltransport gefährdet ist.
 
Bei der Dimensionierung der Flüssigkeitsleitung darf der Druckverlust ebenfalls nicht zu groß werden. Hier ist unter Berücksichtigung der weiteren Widerstände von Magnetventil, Filtertrockner, Höhendifferenz etc., darauf zu achten, dass die Unterkühlung des flüssigen Kältemittels ausreichend ist.
 
Die Strömungsgeschwindigkeit des Kältemittels in den Rohrleitungen darf also weder zu hoch noch zu niedrig und die Rohrinnendurchmesser daher nicht zu groß oder zu klein sein.
Hilfsmittel für die Rohrleitungsdimensionierung findet man in Form von Nomogrammen, Tabellen oder Software. Wer sich eingehender mit dieser Thematik beschäftigen möchte, findet in dem Buch „Projektierung von Kälteanlagen“ von Hans-Joachim Breidert eine ausführliche Darstellung.
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