Kalkulator Ukuran Pipa Air Dingin
Masukkan debit air dan kehilangan gesekan atau kecepatan aliran untuk langsung mendapatkan diameter dalam yang diperlukan, ukuran nominal yang disarankan, serta kecepatan aliran dan kehilangan gesekan sebenarnya pada ukuran itu. Anda juga dapat memilih ukuran sendiri dan memeriksanya. Rumus beserta angka yang dimasukkan ada di bawah Langkah perhitungan; tabel ukuran, konstanta, dan sumber ada di bagian Dasar perhitungan di bawah halaman ini.
Cek kondensasi pada pipa berinsulasi Periksa apakah permukaan pipa air dingin yang diinsulasi berembun dan hitung tebal insulasi minimum yang mencegahnya menurut bahan dan pelapis.
Tabel ukuran pipa (debit menurut ukuran nominal)
Memakai persamaan yang sama dengan kalkulator di atas (Darcy-Weisbach, air 20 °C, kekasaran bawaan tiap pipa): untuk setiap ukuran, debit yang memberi 300 Pa/m (nilai bawaan kalkulator) beserta kecepatan alirannya, serta debit pada batas praktik ASHRAE (1,2 m/s untuk ukuran sampai 50A, 400 Pa/m untuk yang lebih besar). Kekasaran ε: baja SGP 0,046 mm, tembaga 0,0015 mm. Pada beberapa baris, seperti tembaga 50A, debit pada 300 Pa/m lebih besar daripada debit batas ASHRAE, jadi pakailah yang lebih kecil dari keduanya.
| Ukuran | Diam. dalam mm | Debit pada 300 Pa/m L/min | Debit yang sama m³/h | Kec. aliran m/s | Debit pada batas ASHRAE L/min | Batas |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Baja karbon SGP (JIS G 3452) | ||||||
| 15A | 16.1 | 6.3 | 0.38 | 0.52 | 14.7 | 1.2 m/s |
| 20A | 21.6 | 14.0 | 0.84 | 0.64 | 26.4 | 1.2 m/s |
| 25A | 27.6 | 27.1 | 1.63 | 0.76 | 43.1 | 1.2 m/s |
| 32A | 35.7 | 54.2 | 3.25 | 0.90 | 72.1 | 1.2 m/s |
| 40A | 41.6 | 81.7 | 4.90 | 1.00 | 97.9 | 1.2 m/s |
| 50A | 52.9 | 155 | 9.31 | 1.18 | 158 | 1.2 m/s |
| 65A | 67.9 | 302 | 18.10 | 1.39 | 351 | 400 Pa/m |
| 80A | 80.7 | 477 | 28.62 | 1.55 | 555 | 400 Pa/m |
| 90A | 93.2 | 699 | 41.93 | 1.71 | 813 | 400 Pa/m |
| 100A | 105.3 | 965 | 57.91 | 1.85 | 1 123 | 400 Pa/m |
| 125A | 130.8 | 1 712 | 102.70 | 2.12 | 1 990 | 400 Pa/m |
| 150A | 155.2 | 2 687 | 161.22 | 2.37 | 3 122 | 400 Pa/m |
| Tembaga tipe L (ASTM B88) | ||||||
| 15A (1/2) | 13.8 | 4.4 | 0.27 | 0.49 | 10.8 | 1.2 m/s |
| 20A (3/4) | 19.9 | 12.0 | 0.72 | 0.64 | 22.5 | 1.2 m/s |
| 25A (1) | 26.0 | 24.8 | 1.49 | 0.78 | 38.3 | 1.2 m/s |
| 32A (1-1/4) | 32.1 | 43.8 | 2.63 | 0.90 | 58.4 | 1.2 m/s |
| 40A (1-1/2) | 38.2 | 70.0 | 4.20 | 1.02 | 82.6 | 1.2 m/s |
| 50A (2) | 50.4 | 147 | 8.83 | 1.23 | 144 | 1.2 m/s |
| 65A (2-1/2) | 62.6 | 263 | 15.78 | 1.42 | 309 | 400 Pa/m |
| 80A (3) | 74.8 | 423 | 25.39 | 1.61 | 496 | 400 Pa/m |
| 100A (4) | 99.2 | 898 | 53.88 | 1.94 | 1 053 | 400 Pa/m |
Pilih ukuran terkecil yang debit pada tabelnya sama dengan atau di atas debit rancangan Anda. Untuk suhu air, pipa, atau debit lain, gunakan kalkulator di atas.
Dasar perhitungan
Kehilangan gesekan dihitung dengan persamaan Darcy-Weisbach dengan faktor gesekan Colebrook, atau dengan rumus Hazen-Williams. Penentuan ukuran berdasarkan kehilangan gesekan atau kecepatan aliran menghasilkan diameter dalam yang diperlukan; dipilih ukuran terkecil pada tabel yang diameter dalamnya minimal sebesar itu, lalu dihitung ulang dengan diameter dalam sebenarnya.
| Item | Persamaan | Catatan · dasar |
|---|---|---|
| Kehilangan gesekan (Darcy-Weisbach) | R = Δp/L = (f / D) · ρV²/2 | R dalam Pa/m, D diameter dalam dalam m, ρ dalam kg/m³, V dalam m/s. Persamaan umum untuk fluida dan suhu apa pun |
| Faktor gesekan (Colebrook) | 1/√f = −2 log₁₀( ε/(3,7 D) + 2,51/(Re √f) ) | Re ≥ 2300. Penyelesaian yang sama dengan kalkulator ducting (iterasi dari perkiraan Haaland). Rentang transisi 2300 sampai 4000 juga memakainya sehingga kehilangan dihitung lebih besar |
| Faktor gesekan (laminar) | f = 64 / Re | Re < 2300 (Hagen-Poiseuille); ditandai sebagai laminar pada hasil |
| Hazen-Williams (SI) | h/L = 10,67 Q^1,852 / (C^1,852 D^4,8704), R = ρ g h/L | Q dalam m³/s, D dalam m, h kehilangan head dalam m. Rumus empiris untuk aliran turbulen air pada suhu mendekati suhu ruang: mengabaikan viskositas (suhu) dan aliran laminar. Lazim untuk air bersih dan proteksi kebakaran |
| Bilangan Reynolds, kecepatan aliran | Re = V·D / ν, V = Q / (πD²/4) | ν = μ/ρ. Penentuan ukuran berdasarkan kecepatan memakai D = √(4Q / (πV)) |
| Memilih ukuran | diameter dalam = diameter luar − 2 × tebal dinding ≥ D | Ukuran terkecil yang memenuhi syarat ini disarankan dan dihitung ulang dengan diameter dalam sebenarnya. Ukuran satu tingkat di atasnya juga ditampilkan |
| Satuan tekanan | 1 kPa/100 m = 10 Pa/m, 1 mmH₂O = 9,80665 Pa | Konvensi yang sama dengan konverter satuan. 300 Pa/m = 30 kPa/100 m = 30,6 mmH₂O/m |
Tabel ukuran pipa
Dimensi dalam mm; diameter dalam = diameter luar − 2 × tebal dinding. Hanya ukuran yang dimensinya dapat diperiksa terhadap sumber yang dicantumkan. Periksa standar atau tabel pabrikan sebelum memesan.
Baja karbon SGP (JIS G 3452)
Diameter luar dan tebal dinding pipa baja karbon SGP menurut JIS G 3452. Nilai pada tabel ini diperiksa terhadap JIS.
| Ukuran | Diam. luar mm | Tebal dinding mm | Diam. dalam mm |
|---|---|---|---|
| 15A | 21.7 | 2.8 | 16.1 |
| 20A | 27.2 | 2.8 | 21.6 |
| 25A | 34.0 | 3.2 | 27.6 |
| 32A | 42.7 | 3.5 | 35.7 |
| 40A | 48.6 | 3.5 | 41.6 |
| 50A | 60.5 | 3.8 | 52.9 |
| 65A | 76.3 | 4.2 | 67.9 |
| 80A | 89.1 | 4.2 | 80.7 |
| 90A | 101.6 | 4.2 | 93.2 |
| 100A | 114.3 | 4.5 | 105.3 |
| 125A | 139.8 | 4.5 | 130.8 |
| 150A | 165.2 | 5.0 | 155.2 |
| 175A | 190.7 | 5.3 | 180.1 |
| 200A | 216.3 | 5.8 | 204.7 |
| 225A | 241.8 | 6.2 | 229.4 |
| 250A | 267.4 | 6.6 | 254.2 |
| 300A | 318.5 | 6.9 | 304.7 |
Tembaga tipe L (ASTM B88)
Pipa tembaga ASTM B88 Type L. Dimensi inci (diameter luar 0,625 in dan seterusnya) × 25,4, dengan nama nominal dalam sistem A (1/2 = 15A) ditulis bersama.
| Ukuran | Diam. luar mm | Tebal dinding mm | Diam. dalam mm |
|---|---|---|---|
| 15A (1/2) | 15.88 | 1.02 | 13.84 |
| 20A (3/4) | 22.23 | 1.14 | 19.94 |
| 25A (1) | 28.58 | 1.27 | 26.04 |
| 32A (1-1/4) | 34.92 | 1.4 | 32.13 |
| 40A (1-1/2) | 41.28 | 1.52 | 38.23 |
| 50A (2) | 53.98 | 1.78 | 50.42 |
| 65A (2-1/2) | 66.68 | 2.03 | 62.61 |
| 80A (3) | 79.38 | 2.29 | 74.8 |
| 100A (4) | 104.78 | 2.79 | 99.19 |
Tembaga tipe M (ASTM B88)
Pipa tembaga ASTM B88 Type M (diameter luar sama dengan tipe L, dinding lebih tipis).
| Ukuran | Diam. luar mm | Tebal dinding mm | Diam. dalam mm |
|---|---|---|---|
| 15A (1/2) | 15.88 | 0.71 | 14.45 |
| 20A (3/4) | 22.23 | 0.81 | 20.6 |
| 25A (1) | 28.58 | 0.89 | 26.8 |
| 32A (1-1/4) | 34.92 | 1.07 | 32.79 |
| 40A (1-1/2) | 41.28 | 1.25 | 38.78 |
| 50A (2) | 53.98 | 1.47 | 51.03 |
| 65A (2-1/2) | 66.68 | 1.65 | 63.37 |
| 80A (3) | 79.38 | 1.83 | 75.72 |
| 100A (4) | 104.78 | 2.41 | 99.95 |
Stainless Sch 10S (JIS G 3459)
Pipa baja tahan karat JIS G 3459, Sch 10S. 90A dikeluarkan karena tidak dapat diperiksa.
| Ukuran | Diam. luar mm | Tebal dinding mm | Diam. dalam mm |
|---|---|---|---|
| 15A | 21.7 | 2.1 | 17.5 |
| 20A | 27.2 | 2.1 | 23.0 |
| 25A | 34.0 | 2.8 | 28.4 |
| 32A | 42.7 | 2.8 | 37.1 |
| 40A | 48.6 | 2.8 | 43.0 |
| 50A | 60.5 | 2.8 | 54.9 |
| 65A | 76.3 | 3.0 | 70.3 |
| 80A | 89.1 | 3.0 | 83.1 |
| 100A | 114.3 | 3.0 | 108.3 |
| 125A | 139.8 | 3.4 | 133.0 |
| 150A | 165.2 | 3.4 | 158.4 |
| 200A | 216.3 | 4.0 | 208.3 |
| 250A | 267.4 | 4.0 | 259.4 |
| 300A | 318.5 | 4.5 | 309.5 |
Kekasaran ε (Darcy-Weisbach)
Nilai bahan dari diagram faktor gesekan Moody 1944, diubah ke mm. Kekasaran bertambah menurut umur pipa dan mutu air, jadi masukkan nilai lain dengan Manual.
| Bahan | ε (mm) | Nilai Moody |
|---|---|---|
| Baja komersial | 0.046 | 0.00015 ft |
| Baja galvanis | 0.15 | 0.0005 ft |
| Pipa tarik (tembaga, kuningan) | 0.0015 | 0.000005 ft |
Koefisien C (Hazen-Williams)
Bab Pipe Sizing ASHRAE Handbook Fundamentals memberi 150 untuk plastik dan tembaga, 140 untuk baja baru, dan 100 atau kurang untuk pipa yang sangat berkarat atau sangat kasar. NFPA 13 (sprinkler) menetapkan 120 untuk baja pipa basah dan 150 untuk tembaga, baja tahan karat, dan CPVC. C yang lebih kecil memberi kehilangan yang lebih besar.
| Pipa | C | Sumber |
|---|---|---|
| Baja 120 (NFPA 13) | 120 | NFPA 13 (baja pipa basah) |
| Baja baru 140 (ASHRAE) | 140 | ASHRAE (baja baru) |
| Baja berkarat 100 (ASHRAE) | 100 | ASHRAE (berkarat atau kasar), NFPA 13 (baja pipa kering) |
| Tembaga, stainless, plastik 150 | 150 | ASHRAE (plastik, tembaga), NFPA 13 (tembaga, stainless, CPVC) |
Sifat air (101,325 kPa)
Densitas dari IAPWS-95 dan viskositas dari formulasi IAPWS 2008. Kalkulator menginterpolasi tabel selang 5 °C (5 sampai 95 °C) dari empat baris terdekat; galat di antara baris dalam 0,02%.
| Suhu °C | Densitas ρ kg/m³ | Viskositas μ mPa·s | Viskositas kinematik ν m²/s |
|---|---|---|---|
| 5 | 999.967 | 1.5182 | 1.518 × 10⁻⁶ |
| 10 | 999.702 | 1.3059 | 1.306 × 10⁻⁶ |
| 15 | 999.103 | 1.1376 | 1.139 × 10⁻⁶ |
| 20 | 998.207 | 1.0016 | 1.003 × 10⁻⁶ |
| 30 | 995.649 | 0.7972 | 8.007 × 10⁻⁷ |
| 40 | 992.216 | 0.6527 | 6.579 × 10⁻⁷ |
| 50 | 988.035 | 0.5465 | 5.531 × 10⁻⁷ |
| 60 | 983.196 | 0.4660 | 4.740 × 10⁻⁷ |
| 70 | 977.765 | 0.4036 | 4.127 × 10⁻⁷ |
| 80 | 971.790 | 0.3540 | 3.643 × 10⁻⁷ |
| 90 | 965.310 | 0.3142 | 3.255 × 10⁻⁷ |
| 95 | 961.888 | 0.2971 | 3.089 × 10⁻⁷ |
Memilih kecepatan aliran dan kehilangan gesekan
Bab Pipe Sizing ASHRAE Handbook Fundamentals menggambarkan praktik HVAC yang umum: 1,2 m/s atau kurang untuk pipa 50 mm ke bawah dan 400 Pa/m atau kurang untuk pipa yang lebih besar. Beberapa acuan (Carrier 1960) menambahkan agar tidak pernah melebihi 4,6 m/s. Kalkulator memeriksa ukuran yang disarankan dan ukuran satu tingkat di atasnya terhadap batas-batas ini.
Batas kebisingan dan erosi bergantung pada bahan pipa, jam operasi tahunan, serta udara atau partikel dalam air. Lihat bab tersebut dan data pabrikan untuk angkanya.
Nilai bawaan 300 Pa/m adalah contoh di dalam 400 Pa/m. Pilih lebih rendah untuk menurunkan head pompa, lebih tinggi untuk memperkecil ukuran pipa.
Contoh perhitungan
Debit 100 L/min, air 20 °C, baja SGP (ε 0,046 mm), kehilangan gesekan 300 Pa/m, Darcy-Weisbach: Q = 1,667 × 10⁻³ m³/s, diameter dalam yang diperlukan 44,87 mm → disarankan 50A (diameter dalam 52,9 mm): V = 0,758 m/s, Re = 39.979, f = 0,0245, R = 132,8 Pa/m (13,3 kPa/100 m, 13,5 mmH₂O/m). Satu tingkat di atasnya, 65A: V = 0,460 m/s, R = 39,0 Pa/m.
Dengan Hazen-Williams dan C = 120, diameter dalam yang diperlukan 47,30 mm dan 50A memberi R = 173,9 Pa/m, sekitar 30% lebih besar daripada Darcy untuk pipa yang sama. Hasilnya sangat bergantung pada C yang dipilih.
Sumber
- ASHRAE Handbook, Fundamentals (SI), Pipe Sizing: Darcy-Weisbach dan Colebrook, nilai C Hazen-Williams tipikal, praktik perancangan kecepatan dan kehilangan gesekan
- Moody, L. F. (1944), Friction factors for pipe flow, Transactions of the ASME 66: kekasaran bahan
- Colebrook, C. F. (1939), Turbulent flow in pipes, Journal of the Institution of Civil Engineers 11
- NFPA 13, Standard for the Installation of Sprinkler Systems: tabel C Hazen-Williams
- IAPWS R6-95 (persamaan keadaan air, densitas), IAPWS R12-08 (viskositas air)
- JIS G 3452 pipa baja karbon untuk perpipaan umum, JIS G 3459 pipa baja tahan karat, ASTM B88 pipa tembaga mulus untuk air
Pertanyaan yang sering diajukan
Berapa batas kecepatan aliran untuk pipa air dingin?
ASHRAE Handbook Fundamentals (bab Pipe Sizing) mengutip praktik umum 1,2 m/s atau kurang untuk pipa sampai 50 mm dan 400 Pa/m atau kurang untuk pipa yang lebih besar, dan Carrier (1960) menyarankan agar tidak pernah melebihi 4,6 m/s. Kalkulator ini memeriksa ukuran yang disarankan terhadap batas-batas ini.
Bagaimana menentukan ukuran pipa dari debit?
Tentukan kehilangan gesekan (misalnya 300 Pa/m) atau kecepatan aliran, cari diameter dalam yang diperlukan, lalu ambil ukuran nominal terkecil yang sama dengan atau di atasnya. Contoh: air 100 L/min pada 20 °C dalam baja SGP pada 300 Pa/m memerlukan 44,87 mm, sehingga dipilih 50A (diameter dalam 52,9 mm, 0,758 m/s, 132,8 Pa/m).
Bagaimana ukuran A berpadanan dengan ukuran pipa tembaga?
15A berpadanan dengan pipa tembaga 1/2 in, 20A dengan 3/4 in, dan 25A dengan 1 in. Diameter luar dan tebal dinding berbeda, sehingga diameter dalam dan debit yang diizinkan berbeda menurut jenis pipa; periksa masing-masing pada tabel di atas.
Terakhir diperbarui 2026-10-12.