Допоможіть розробці сайту, ділитися статтею з друзями!

При знаходженні кількості необхідної рідини в опалювальній системі часто потрібно вирішити окреме завдання - виконати розрахунок обсягу труби з заданими параметрами. Сама обчислювальна формула проста. Однак на практиці для отримання точного результату застосовувати її потрібно акуратно.

Ми розповімо про те, як розрахувати внутрішній обсяг важливої комунікаційної системи. У представленій нами статті детально розібрані варіанти проведення обчислень для трубопроводу і приладів опалення. З урахуванням наших порад ви оперативно вирішите задачу.

Геометричні параметри труб

Для визначення обсягу труби необхідно і достатньо знати всього два її показника: довжину і внутрішній (фактичний) діаметр. Останній параметр важливо не переплутати з зовнішнім розміром, який наводять для правильного підбору фітингів і сполучних елементів.

Якщо значення товщини стінки невідомо, то замість розрахункового внутрішнього діаметра можна використовувати DN (діаметр внутрішнього проходу). Вони приблизно рівні, а величина DN, як правило, вказана на маркуванні, яку розміщують на зовнішній стороні вироби.

Стандартна номенклатура поліпропіленових труб містить зовнішній діаметр і товщину стінки в міліметрах. За цими двома параметрами можна вирахувати внутрішній діаметр

Перед тим як спробувати розрахувати обсяг будь-труби, необхідно не допустити поширену помилку і привести всі параметри до єдиної системи вимірювання. Справа в тому, що довжину зазвичай висловлюють в метрах, а діаметр - в міліметрах. Ставлення цих двох одиниць наступне: 1 м = 1000 мм.

Насправді, можна привести параметри і до проміжних значень - сантиметрам або дециметрів. Іноді це навіть зручно, враховуючи, що в цьому випадку кількість знаків після коми або, навпаки, нулів, буде не дуже велика.

Взаємозв'язок одиниць виміру обсягу. При перекладі від однієї величини до іншої необхідно не допустити помилку в кількості нулів або, навпаки, знаків після коми

Для вироблених не в Росії (і не для Росії) труб діаметр може бути виражений в дюймах. В цьому випадку необхідно виконати перерахунок, враховуючи, що 1 "= 25.4 мм.

Формула для окремо взятої труби

З позиції геометрії, труба являє собою прямий круговий циліндр.

Обсяг такого об'єкта дорівнює площі перетину помноженої на довжину:

V = l * S

У ній:

  • V - об'єм (м 3);
  • l - довжина (м);
  • S - площа перетину (м 2).

Площа перерізу труби, що має форму кола з відомим діаметром, обчислюють за формулою:

S = π * d 2/4

тут:

  • π = 3.1415926;
  • d - діаметр кола (м).

Підсумкова формула обсягу труби з відомими внутрішнім діаметром і довжиною матиме такий вигляд:

V = π * l * d 2/4

Якщо одиницею вимірювання довжини і діаметру труби буде інша величина (дм, см або мм), то обсяг буде виражений в дм 3, см 3 або мм 3 відповідно.

Також, хотілося показати вам нехитрий спосіб вимірювання зовнішнього діаметра труби (D) без штангенциркуля. D = L / π, де L - довжина кола:

Для правильного обчислення обсягу труб необхідно підставити в просту формулу два параметри: довжину і внутрішній діаметр. Наскільки точно вони будуть виміряні або розраховані, настільки точним буде отриманий результат.

У виробництві розрахунків внутрішнього обсягу труби будуть потрібні прості геометричні формули, якими в школі користуються на уроках фізики, алгебри, хімії, геометрії та інших предметах

Прикладні приклади проведення розрахунків

Істотну допомогу в розборі принципів обчислень і послідовності дій при виконанні розрахунків нададуть конкретні приклади, з якими варто ознайомитися зацікавленим відвідувачам.

Завдання # 1 - розрахунок обсягу необхідного теплоносія

Для заміського будинку тимчасового проживання потрібно розрахувати обсяг закуповуваного пропиленгликоля - теплоносія НЕ застигає при температурах до -30 ° C. Система опалення складається з печі з сорочкою на 60 літрів, чотирьох алюмінієвих батарей по 8 секцій кожна і 90 метрів труби PN25 (20 x 3.4).

Труби стандарту PN25 20 х 3.4 найбільш часто застосовують для організації невеликого опалювального контуру з послідовним підключенням радіаторів. Її внутрішній діаметр дорівнює 13.2 мм

Обсяг рідини в трубі потрібно порахувати в літрах. Для цього в якості одиниці вимірювання треба взяти дециметр. Формули переходу від стандартних величин довжини наступні: 1 м = 10 дм і 1 мм = 0.01 дм.

Обсяг сорочки котла відомий. V 1 = 60 л.

У паспорті алюмінієвого радіатора Elegance EL 500 зазначено, що обсяг однієї секції дорівнює 0.36 л. Тоді V 2 = 4 * 8 * 0.36 = 11.5 л.

Обчислимо сумарний обсяг труб. Їх внутрішній діаметр d = 20 - 2 * 3.4 = 13.2 мм = 0.132 дм. Довжина l = 90 м = 900 дм. отже:

V 3 = π * l * d 2/4 = 3.1415926 * 900 * 0.132 * 0.132 / 4 = 12.3 дм 3 = 12.3 л.

Таким чином, тепер можна знайти загальний обсяг:

V = V 1 + V 2 + V 3 = 60 + 11.5 + 12.3 = 83.8 л.

Відсоткове співвідношення кількості рідини в трубах по відношенню до всієї системи складає всього 15%. Але якщо протяжність комунікацій велика або використовують система "водяна тепла підлога", то внесок труб в загальний обсяг значно збільшується.

На промислових та сільськогосподарських об'єктах часто встановлюють саморобні радіатори опалення, влаштовані за типом регістрів. Знаючи розміри труб, можна обчислити їх обсяг

Завдання # 2 - розрахунок обсягу саморобного радіатора

Розберемо, як розрахувати класичний саморобний радіатор опалення з чотирьох горизонтальних труб довжиною 2 м. Спочатку необхідно знайти площу перерізу. Виміряти зовнішній діаметр можна з торця вироби.

Нехай він буде 114 мм. Використовуючи таблицю стандартних параметрів сталевих труб, знайдемо товщину стінки, характерною для цього розміру - 4.5 мм.

Обчислимо внутрішній діаметр:

d = 114 - 2 * 4.5 = 105 мм.

Визначимо площа перерізу:

S = π * d 2/4 = 8659 мм 2.

Сумарна довжина всіх фрагментів дорівнює 8 м (8000 мм). Знайдемо обсяг:

V = l * S = 8000 * 8659 = 69272000 мм 3.

Обсяг вертикальних з'єднувальних трубок можна обчислити аналогічним чином. Але цією величиною можна і знехтувати, так як вона буде становити менше 0.1% від загального обсягу радіатора опалення.

Вийшло значення не інформативно, тому переведемо його в літри. Так як 1 дм = 100 мм, то 1 дм 3 = 100 * 100 * 100 = 1000000 = 10 6 мм 3.

Тому V = 69272000/10 6 = 69.3 дм 3 = 69.3 л.

Великі батареї або системи опалення (які встановлюють, наприклад, на фермах) вимагають значні обсяги теплоносія.

Тому так як потрібно буде порахувати обсяг труб в м 3, то і все габарити перед підстановкою їх в формулу треба буде відразу переводити в метри.

Завдання # 3 - розрахунок необхідної довжини ПП труб

Отримати значення довжини фрагмента можна з використанням звичайної лінійки або рулетки. Незначними вигинами і провисання полімерних труб можна знехтувати, так як вони не приведуть до серйозної підсумкової помилку.

При такому викривленні полімерних труб, їх довжина буде значно більше (на 10-15%), ніж протяжність ділянки, по якій вони прокладені

Для дотримання точності набагато важливіше правильно визначити початок і кінець фрагмента:

  • При приєднанні труби до стояка вимірювати довжину потрібно від початку горизонтального фрагмента. Не потрібно захоплювати примикає частина стояка, так як це призведе до подвійного підрахунку одного і того ж обсягу.
  • На вході в батарею вимірювати довжину потрібно до її трубок захоплюючи крани. Вони не враховуються при визначенні обсягу радіатора по його паспортним даним.
  • На вході в котел вимірювати потрібно від сорочки враховуючи довжину виходять трубок.

Заокруглення можна вимірювати спрощено - вважати, що вони проходять під прямим кутом. Такий метод допустимо, так як загальний їх внесок в довжину труб незначний.

При наявності схеми розташування теплої підлоги, розрахувати довжину трубок з теплоносієм можна за планом з нанесенням на нього масштабної сітки

Обсяг теплої підлоги вважають за метражем встановлених труб.

Якщо дані по довжині або схема відсутні, але відомий крок між трубками, то розрахунок можна провести за такою приблизною формулою (незалежно від способу укладання):

l = (n - k) * (m - k) / k

тут:

  • n - довжина ділянки теплої підлоги;
  • m - ширина ділянки теплої підлоги;
  • k - крок між трубками;
  • l - підсумкова довжина трубок.

Незважаючи на малий перетин труб, які застосовують для водяної теплої підлоги, їх загальна протяжність призводить до значного обсягу вміщається теплоносія.

Так, для забезпечення системи, аналогічної на наведеному вище малюнку (довжина - 160 м, зовнішній діаметр - 20 мм), необхідно буде 26 літрів рідини.

Отримання результату експериментальним методом

На практиці виникають проблемні ситуації, коли гідравлічна система має складну структуру або деякі її фрагменти прокладені потайним способом. В цьому випадку визначити геометрію її частин і розрахувати загальний обсяг стає неможливо. Тоді єдиним виходом стає проведення експерименту.

Використання колектора і укладання труб під стяжку - передовий спосіб прихованого підведення гарячої води до радіаторів опалення. Точно розрахувати довжину комунікацій при відсутності плану неможливо

Необхідно злити всю рідину, взяти будь-яку мірну ємність (наприклад, відро) і наповнити систему до потрібного рівня. Заливка відбувається через найвищу точку: розширювальний бак відкритого типу або верхній спусковий клапан. При цьому всі інші клапани повинні бути відкриті, щоб уникнути утворення повітряних пробок.

Якщо рух води по контуру здійснює насос, то потрібно дати йому час або два попрацювати без підігріву теплоносія. Це допоможе вигнати залишкові повітряні скупчення. Після цього потрібно ще раз долити рідину в контур.

Такий метод можна використовувати і для окремих частин системи опалення, наприклад, теплої підлоги. Для цього потрібно його від'єднати від системи і таким же чином "пролити".

висновки

Незважаючи на те, що в мережі нам запропонований величезний вибір програмних продуктів для виробництва обчислень по літражу теплоносія, є ГОСТівські таблиці для визначення внутрішнього обсягу труб, знати принципи «ручних» розрахунків потрібно.

Вони необхідні тим, хто самостійно займається спорудженням і ремонтом комунікацій, і тим, хто користується послугами проектних і будівельних організацій. Для отримання корисної інформації допоможуть визначитися з витратою матеріалу перед пристроєм системи, точно підрахувати кошторис і отримати уявлення про майбутні експлуатаційних виплатах.

Хочете розповісти про те, як розраховували обсяг теплоносія для автономної системи опалення на дачі або в заміському будинку? Маєте в своєму розпорядженні інформацією, яка може стати в нагоді відвідувачам сайту? Пишіть, будь ласка, коментарі, публікуйте фото по темі статті, задавайте питання в розташованому нижче блоці.

Допоможіть розробці сайту, ділитися статтею з друзями!

Категорія:

Опалення