При определении необходимого объема жидкости в отопительной системе иногда требуется рассчитать объем трубы с конкретными характеристиками. Сам расчет выполняется по простой формуле, но для получения точного результата важно соблюдать аккуратность при ее применении.
В этой статье подробно рассмотрены способы расчета внутреннего объема важной коммуникационной системы, включая трубопроводы и приборы отопления. Благодаря нашим советам вы сможете быстро решить эту задачу.
Геометрические параметры труб
Для расчета объема трубы достаточно указать две величины: её длину и фактический диаметр внутренней полости. Важно отличать этот размер от наружного, используемого для выбора подходящих арматурных изделий и соединителей.
Если толщина стенки неизвестна, вместо расчетного внутреннего диаметра можно использовать DN (диаметр внутреннего прохода).
Величина DN, как правило, указывается на маркировке, которая размещается на внешней стороне изделия.
Чтобы вычислить объем трубы, следует избежать ошибки и привести все данные к одной системе измерений. Длина измеряется в метрах, а диаметр – в миллиметрах (1 метр равен 1000 миллиметрам).
Можно задать параметры и в виде сантиметров или дециметров. Такой подход удобен из-за небольшого количества цифр после запятой или нулей.
Для труб, изготовленных не в России и не для России, диаметр может измеряться в дюймах. При расчётах следует учитывать, что 1 дюйм равен 25.4 миллиметрам.
Формула для отдельно взятой трубы
С точки зрения геометрии, труба — это прямой круговой цилиндр.
Объем такого объекта получается путём умножения площади сечения на длину.
V = l * S
В ней:
- V – объем (м3);
- l – длина (м);
- S – площадь сечения (м2).
Площадь поперечного сечения круглой трубы с заданным диаметром определяется по следующей формуле:
S = π * d2 / 4
Здесь:
- π = 3.1415926;
- d – диаметр круга (м).
Формула для расчета объема трубы, зная диаметр внутренней поверхности и длину, выглядит так:
V = π * l * d2 / 4
При измерении длины и диаметра трубы в дециметрах, сантиметрах или миллиметрах объем измеряется в дециметрах куб. 3, см3 или мм3 соответственно.
Так же хотел бы продемонстрировать вам простой способ измерений наружного диаметра трубы. D) без штангенциркуля. D = L / π, где L – длина окружности:
Для определения объема труб нужно использовать формулу с двумя параметрами: длиной и внутренним диаметром. Точность вычисления зависит от точности измерений или расчётов этих параметров.
Прикладные примеры проведения расчетов
Чтобы разобраться в принципах вычислений и порядке действий при расчетах, следует изучить конкретные примеры.
Требуемый объем теплоносителя нужно рассчитать.
Для дачного дома, предназначенного для краткосрочного использования, необходимо определить количество требуемого пропиленгликоля. теплоносителя Система не замерзает при температурах до -30°C. Включает в себя печь с рубашкой на 60 литров, четыре алюминиевых радиатора по восемь секций каждый и 90 метров трубы PN25 (20 x 3.4).
Для расчета объема жидкости в трубе необходимо использовать литры и дециметры. Связь между метрами, дециметрами и миллиметрами следующая: 1 метр равен 10 дециметрам, а 1 миллиметр равен 0.01 дециметру.
Объем рубашки котла известен. V1 = 60 л.
Согласно паспортным данным радиатора Elegance EL 500, объем одной секции составляет 0,36 литра. Следовательно V2 = 4 * 8 * 0.36 = 11.5 л.
Определим общее количество труб. Диаметр их внутренней части d = 20 – 2 * 3.4 = 13.2 мм = 0.132 дм. Длина l = 90 м = 900 дм. Следовательно:
V3 = π * l * d2 / 4 = 3.1415926 * 900 * 0.132 * 0.132 / 4 = 12.3 дм3 = 12.3 л.
Теперь возможно определить общую величину объема.
V = V1 + V2 + V3 = 60 + 11.5 + 12.3 = 83.8 л.
Только 15% системы составляют трубы с жидкостью. Однако при большой протяженности коммуникаций или использовании системы … «водяной теплый пол»В этом случае доля труб в общем объеме существенно возрастает.
Расчёт объёма радиатора, изготовленного своими руками.
Рассмотрим расчет классического своими руками радиатора отопления с четырьмя горизонтальными трубами длиной два метра. Прежде всего нужно определить площадь поперечного сечения. Диаметр трубы можно измерить с торца.
Диаметр пусть составит 114 мм. Ориентируясь на таблицу стандартных размеров. стальных трубОпределим толщину стенки, типичную для такого размера – 4,5 мм.
Вычислим внутренний диаметр:
d = 114 – 2 * 4.5 = 105 мм.
Определим площадь сечения:
S = π * d2 / 4 = 8659 мм2.
Общая длина всех частей составляет 8 метров (8000 миллиметров). Вычислим объем.
V = l * S = 8000 * 8659 = 69272000 мм3.
Объем вертикальных соединительных трубок возможно рассчитать подобным образом. Однако эту величину можно не учитывать, поскольку она составит менее 0.1% от общего объема. радиатора отопления.
Результат не имеет смысла, поэтому приведём его к литрам. Поскольку один дециметр равен 100 миллиметрам, то один дециметр… 3 = 100 * 100 * 100 = 1000000 = 106 мм3.
Поэтому V = 69272000 / 106 = 69.3 дм3 = 69.3 л.
На больших фермах для систем отопления требуется много теплоносителя.
Поскольку потребуется рассчитать объём труб в кубических метрах, 3Если использовать эту формулу, то все размеры нужно перевести в метры перед тем, как вставлять их.
Требование к задаче #3: вычисление нужной протяженности труб из полипропилена.
Для определения длины фрагмента подойдёт обычная линейка или рулетка.
Менее существенные изгибы и провисания полимерных труб допустимо не учитывать, поскольку не приведут к значительной погрешности в итоге.
Чтобы быть точным, нужно точно установить границы отрезка.
- При креплении трубы к стояку длину отмеряют от начала выступающей части.
- При измерении длины батареи у края труб, краны не включаются в расчет.
- У входа в котел измерение необходимо производить, исходя из длины трубы, выходящей из рубашки.
Измерить закругления можно упрощённым способом, полагая, что их конфигурация выполнена под прямым углом. Данный подход приемлем, поскольку суммарное влияние таких изгибов на общую длину труб несущественно.
Площадь тёплого пола рассчитывают исходя из протяжённости используемых труб.
Без сведений о длине или схеме, но при известном шаге между трубами, расчет выполним по приблизительной формуле, независимо от способа укладки.
l = (n – k) * (m – k)/k
Здесь:
- n – длина участка теплого пола;
- m – ширина участка теплого пола;
- k – шаг между трубками;
- l – итоговая длина трубок.
Несмотря на небольшой диаметр труб, используемых для… водяного теплого полаОбщая протяженность приводит к большому объему вмещаемого теплоносителя.
Для функционирования системы, подобной изображенной выше (длиной 160 метров, внешним диаметром 20 миллиметров), потребуется 26 литров жидкости.
Получение результата экспериментальным методом
В ситуациях с сложной гидросистемой, где отдельные её части устроены сложно или спрятаны, не удаётся определить геометрию и общий объём. Единственный способ – эксперимент.
Следует полностью удалить содержимое системы, затем воспользоваться подходящей мерной емкостью, например, ведром, для заполнения ее до требуемого уровня. Заливка осуществляется через наивысшую точку. расширительный бак открытого типа Или открытый верхний спусковой клапан, при условии открытия всех остальных клапанов для предотвращения образования воздушных пробок.
При работе насоса по контуру следует отдать ему час или два на функционирование без нагревания теплоносителя. выгнать остаточные воздушные скопленияЗатем потребуется добавить ещё жидкости в систему.
Его применяют и для отдельных участков системы отопления, например, тёплых полов. Для этого часть отсоединяют от системы и также промывают.
Выводы
Хотя сеть предлагает множество программ для расчета объема теплоносителя в трубах, необходимо знать принципы ручных расчетов и использовать ГОСТы для определения внутреннего объема труб.
Необходимы всем, кто занимается сооружением и ремонтом коммуникаций самостоятельно или через проектные и строительные организации. Полезная информация поможет рассчитать расход материалов до устройства системы, составить точную смету и понять будущие затраты на эксплуатацию.
Расскажите о расчётах объема теплоносителя для автономной системы отопления на даче или в загородном доме. Делитесь информацией, которая может быть полезна посетителям сайта. Оставляйте комментарии, публикуйте фотографии по теме статьи, задавайте вопросы в расположенном ниже блоке.