Правила расчета объема трубы в литрах и кубометрах

Проектирование и расчеты

При обустройстве системы отопления приходится рассчитывать ее вместимость, чтобы узнать сколько требуется для нее литров теплоносителя. Для этого используют несложную формулу, правда для получения правильного результата требуется пользоваться ей осторожно. Необходимо несколько раз перепроверить все имеющиеся размеры, только после этого браться за нужную формулу.

С помощью этого материла вы поймете, как нужно правильно вычислять внутренний объем трубы. Для этого будут детально разобрано несколько примеров расчета вместимости трубопровода и некоторых отопительных приборов. Благодаря этому вы приобретете нужное для обогрева дома количество теплоносителя.

Параметры труб

Для расчета объема трубы требуется замерить ее длину и внутренний диаметр. Последний необходимо не спутать с наружным, по которому подбирают фитинги и крепежи.

Правила расчета объема трубы в литрах и кубометрах

Если неизвестна толщина её стенки, то разрешается брать для расчета диаметр внутреннего прохода (DN). Значение DN, можно найти на наружной поверхности трубы.

Трубы PN25
Номенклатура Внешн.

диаметр

Толщина

стенки

Внлтр.

диаметр

20 x 3.4 20 3.4 13.2
25 x 4.2 25 42 16.6
32 x 5.4 32 5.4 21.2
40 x 6.7 40 6.7 26.6
50 x 8.4 50 8.4 33.2
63 x 10.5 63 10.5 42.0
75 x 12.5 75 12.5 50.0

До начала расчета, требуется все имеющиеся размеры перевести к одной системе измерения, так как иначе он будет ошибочным. Например, длину трубы чаще всего указывают в метрах, а диаметр – в миллиметрах. Разница этих единиц измерения существенная: 1м к 1000 мм.

Перевести эти размеры можно также в сантиметры или дециметры. Часто это очень удобно, потому что цифр в расчетах используется меньше.

Диаметр изготовленных не в РФ труб чаще всего указывают в дюймах, поэтому во время выполнения расчета требуется не забывать, что 1 дюйм равняется 25.4 мм.

Формула для отдельной трубы

Если рассматривать геометрию, то труба в ней представлена цилиндром.

Объем этого цилиндра вычисляется по этой формуле:

V = l * S

Где:

  • V– объем в м³;
  • l– длина в метрах;
  • S– площадь сечения в м².

Для нахождения площади сечения трубы используют эту формулу:

S = π * d2 / 4

Где:

  • π – математическая константа = 3.1415926;
  • d– диаметр трубы, выражается в миллиметрах.

Для нахождения объема трубы предусмотрена эта формула:

V = π * l * d2 / 4

Если размеры указаны в дм, см или мм, то объем должен выражаться в дм3, см3 или мм3.

Стоит разобрать еще довольно несложный способ вычисления наружного диаметра трубы (D). D = L / π, где L – длина круга.

Точность всех полученных результатов напрямую зависит от того, насколько правильно вы измерите необходимые для расчета размеры.

Примеры расчетов

Ниже приведены примеры расчетов объема трубы, количества теплоносителя и вместительности батареи. Кроме того, в каждом примере указаны особенности измерения нужных для расчетов размеров.

Первый пример – расчет количества теплоносителя

Для работы всех систем отопления требуется теплоноситель, требуемое количество которого приходится самостоятельно вычислять. Поэтому нужно разобрать на примере расчет количества пропиленгликоля – это морозостойкий теплоноситель, незамерзающий даже при -30°C.

Для отопления дома используется печка с рубашкой на 60 л, четыре восьмисекционные батареи из алюминия и трубы общей длиной 90 м PN25 (20 x 3.4).

Количество требуемого теплоносителя будет рассчитываться в литрах, поэтому единица измерения должна быть в дециметрах. Формулы для перевода стандартных величин в дециметры такие: 1 м = 10 дм и 1 мм = 0.01 дм.

Вместимость рубашки печки известна V1 = 60 л.

В соответствие с техническими данными радиатора из алюминия Elegance EL 500 известно, что вместимость одной секции батареи всего 0.36 л. Соответственно общий объем четырех восьмисекционных батарей рассчитывается так V2 = 4 х 8 х 0.36 = 11.5 л.

Рассчитываем общий объем труб. Их внутренний диаметр d = 20 – 2 х 3.4 = 13.2 мм = 0.132 дм. Длина l = 90 м = 900 дм.

Соответственно: V3 = π * l * d2 / 4 = 3.1415926 * 900 * 0.132 * 0.132 / 4 = 12.3 дм3 = 12.3 л.

Находим объем всех труб: V = V1 + V2 + V3 = 60 + 11.5 + 12.3 = 83.8 л.

Трубы вмешают всего 15% теплоносителя, остальное количество размещается в регистрах и котле отопления. Правда если здание большое или в нем имеется «теплый пол», то этот показатель существенно повышается. Это тоже необходимо учитывать.

Второй пример – вычисление вместимости самодельного радиатора

В этом случае рассчитывается объем самодельно регистра, состоящего из четырех железных труб длиной 2 м. Первым делом нужно найти площадь сечения трубы используемой в нем. Замерять ее наружный диаметр желательно с торца регистра.

Допустим он составляет 114 мм. С помощью таблицу стандартных значений железных труб определяем толщину их стенки. Допустим она равняется 4.5 мм.

Далее рассчитываем внутренний диаметр:

d = 114 – 2 х 4.5 = 105 мм.

Потом высчитываем площадь сечения:

S = π х d2 / 4 = 8659 мм2.

Общая длина всех секций регистра 8 м (8000 мм).

После чего находим общий объем батареи:

V = l * S = 8000 * 8659 = 69272000 мм3.

Рассчитывается вместимость вертикально расположенных соединительных элементов (трубок) таким же образом. Но это значение можно не учитывать, потому что его соотношение к общей вместительности регистра меньше 0.1%.

Итоговый результат очень большой, соответственно его проще конвертировать в литры. 1 дм = 100 мм, потому 1 дм3 = 100 * 100 * 100 = 1000000 = 106 мм3.

Соответственно V = 69272000 / 106 = 69.3 дм3 = 69.3 л.

Для работы объемных систем с большим количеством регистров (используемых на фермах, в коттеджах и т.д.) требуются большое количество теплоносителя.

Правила расчета объема трубы в литрах и кубометрах

Объем труб выражается чаще всего в м3, поэтому используемые в формуле размеры требуется конвертировать в метры.

Третий пример – расчет требуемой длины полипропиленовых труб

Замеряют кусок пластиковой трубы метром или рулеткой. Причем небольшие изгибы и провисания разрешается не принимать во внимание, потому что они значительно не повлияют на окончательный результат.

Для точности расчета требуется правильно замерить каждый участок трубопровода:

  • При подсоединении пластиковой трубы к стояку замерять ее длину необходимо от начала горизонтально расположенного фрагмента.
  • На входе в регистр замер требуется делать до его патрубка захватывая краны.
  • На входе в печку замер делают от рубашки с учетом размера входного или выходного патрубка.

Замерять изгибы проще всего так – считать, что они прямоугольные. Данный способ допускается, потому что этот показатель существенно не повлияет на окончательный результат.

Вместимость «теплого пола» рассчитывается по длине используемых в нем труб. Если этой информации, но имеются данные по шагу между трубами, то рассчитывают его объем приблизительно с помощью это формулы:

l = (n – k) * (m – k)/k

Где:

  • n– это длина участка теплого пола;
  • m– это ширина этого участка;
  • k– шаг между трубами;
  • l– общая длина труб.

Хоть диаметр труб, используемых в монтаже «теплого пола» небольшой, в них вмещается большое количество теплоносителя, потому что общая длина данного трубопровода очень большая.

Правила расчета объема трубы в литрах и кубометрах

Например, для работы системы, указанной на верхнем рисунке (длина – 160 м, внешний диаметр трубы – 20 мм), требуется 26 л теплоносителя.

Использование экспериментального способа

На практике многие часто сталкиваются с тем, что трубопровод сложной конструкции или часть его элементов проложены внутри стен или закрыты другими элементами здания. В такой ситуации определить его геометрию и точно рассчитать его объем практически невозможно. Поэтому единственным способом решения этой проблемы будет экспериментальный.

Нужно слить весь теплоноситель из трубопровода, после чего с помощью какой-то небольшой мерной емкости (к примеру, для этого подойдет обычное ведро) необходимо заполнить систему теплоносителем до требуемого уровня. Заливать его нужно через расширительный бачок или специальный спускной клапан, которые всегда размещают в верхней точке трубопровода. Причем другие клапаны в системе требуется открыть, чтобы в ней не образовались воздушные пробки.

Если теплоноситель в контуре отопления циркулирует с помощью электронасоса, то он должен сначала 1-2 часа поработать без подогрева воды. Благодаря этому удастся вытеснить из жидкости остаточные воздушные пузырьки. Потом требуется дополнить систему водой. Данный способ используют также для отдельных участков системы. Например, он походит для «теплого пола». В этом случает требуется отсоединить его от основного трубопровода и точно таким же способом «пролить».

Выводы

На просторах всемирной паутины сейчас можно найти большое количество софта, с помощью которого можно быстро рассчитать объема теплоносителя. Но лучше всего пользоваться гостовским таблицами, которые тоже позволяют быстро узнать объем труб. Конечно, для этого требуется знать правила выполнения расчетов.

Это позволит вам самостоятельно обустроить в своем доме автономное отопление или отремонтировать уже действующую систему.

Данные сведения позволят вам точно определит нужное количество материала для монтажа системы отопления, рассчитать стоимость работ и определится со сроками их выполнения. В целом это позволит рассчитать бюджет реализуемого проекта и ваши расходы.

Оцените статью
Добавить комментарий