Расчет диаметра и размера труб отопления

Как проводится расчет диаметра водосточной трубы

Большое значение в этом отношении играет площадь кровли (не путать с площадью перекрытия). В случае, если крыша имеет больше, чем один скат, то общий показатель площади высчитывается простым суммированием отдельных ее участков. При помощи этой величины, а также угла наклона, открывается возможность определения объема всей стекающей воды.

Вторая величина указывается в справочнике: речь идет о максимальном количестве осадков в данной местности. Более практично в этом случае применять приблизительную формулу, так как максимальный показатель осадков бывает почти равен среднему. При расчете рабочего сечения берется соотношение 1 см2 сечения/0,75-1 м2 крыши. Далее результат корректируют, используя информацию об осадках. Так, при помощи водосточных труб диаметром 10 см можно оснастить кровлю площадью 75-100 м2. При возрастании показателя диаметра до 20 см можно обеспечить качественный водоотвод на крыше в 150-200 м2.

• Для расчета сечения желоба используется угол уклона: в зависимости от его величины меняются размеры бортиков канала. Минимальное значение их высоты – 120 мм.
• Число желобов высчитывают в зависимости от периметра карниза и размеров отрезков, наличествующих в магазинах. Длина водосточной трубы оцинкованного типа – 2 м, пластикового – 3 или 4 м.
• Размеры водосточных труб являются стандартными. Согласно ГОСТу, встречаются такие типоразмеры: 100, 150, 180, 202, 216 мм. С приходом на внутренний рынок зарубежного производителя стали встречаться и другие показатели. Диаметры пластиковых изделий несколько иные: они могут быть от 75 до 160 мм. Это нужно иметь в виду, проводя расчет водосточной трубы, так как при схождении с кровли больших объемов воды, водостоки из пластика могут не справиться с такой нагрузкой.

Результаты расчётов

Как измеряются водопроводные трубы: все, что нужно знать о подборе изделия по габаритам

Сортамент водопроводных труб включает в себя изделия самых разных размеров

Чтобы не попасть в неприятную ситуацию, когда купленные детали не подходят по сечению или другим параметрам к уже установленным, каждому сантехнику важно не только знать наиболее ходовые диаметры труб, но и уметь правильно их измерять. Именно этим вопросам и будет посвящена наша статья

Чем точнее мы подберем диаметр, тем качественнее будет соединение

Габариты сантехнического оборудования

Основные параметры

Прежде чем анализировать размерный ряд водогазопроводных изделий, который приводится в соответствующих ГОСТах и СНиПах, нужно понять, какими параметрами мы будем оперировать.

При измерении данных деталей нам понадобятся следующие величины:

• Д – диаметр. Представляет собой расстояние между наиболее удаленными друг от друга точками на наружной поверхности.
• Ду – условный проход. Величина условного прохода равна диаметру внутреннего канала трубы, округленного с определенной степенью точности до стандартного значения.

Обратите внимание! В международной маркировке для обозначения наружного диаметра и условного прохода используются символы D и Dn соответственно. s -толщина стенки

Чем выше это значение, тем более прочной будет конструкция, и тем большее давление выдержит труба

s -толщина стенки. Чем выше это значение, тем более прочной будет конструкция, и тем большее давление выдержит труба.

Зависимость SDR и выдерживаемого давления

Кроме того, чтобы в полной мере оценить возможности той или иной модели, применяется так называемое стандартное соотношение размеров – SDR. Эта величина высчитывается по формуле:

Как правило, величину SDR округляют до табличных значений, что позволяет легко подобрать материал с нужной сопротивляемостью внутреннему давлению.

Дюймы или миллиметры?

Водопроводная труба 32 мм или 1 1/4 дюйма с нарезанной резьбой

Еще одним важным моментом является определение соотношение между метрическими и дюймовыми размерами труб. Казалось бы, нет ничего проще – достаточно умножить диаметр трубы в дюймах на величину одного дюйма (примерно 25,4 мм) и мы получим нужный результат, но на практике все несколько сложнее.

Все дело в том, что дюймы характеризуют трубную резьбу, которая нарезается по наружному диаметру, а при подборе труб (особенно когда производится замена металлических изделий пластиковыми) важен диаметр внутренний.

Так что профессиональные сантехники используют стандартные соотношения:

• Водопроводная труба 1 2 дюйма – условный проход 15 мм, наружный диаметр от 20 до 22 мм.
• Водопроводная труба 3 4 –проход в 20 мм, наружное сечение от 25 до 27 мм.
• Дюймовое изделие – 25 и 32 мм соответственно.
• Водопроводная труба 1 1 2 – условный проход в 40 мм, в зависимости от толщины стенки может иметь диаметр от 45 до 50 мм.

Также в нашей статье приводятся таблицы соотношений дюймовых и метрических габаритов наиболее часто используемых в работе труб.

Таблица соотношения основных размеров

Пропускная способность

Иногда для подбора деталей, используемых при прокладке коммуникаций, требуется выяснить пропускную способность трубы определенного диаметра.

Эта величина показывает, какой объем жидкости может пройти по внутреннему каналу за единицу времени, и зависит от следующих факторов:

• Материал, из которого изготовлена труба.
• Форма изделия (круглая/профильная).
• Диаметр условного прохода.
• Общая длина контура.
• Наличие уклона и его степень.
• Давление в системе.

Для расчета этой величины обычно используются достаточно громоздкие формулы, потому сантехники обычно либо применяют стандартные, проверенные временем решения, либо используют табличные значения. Так, согласно такой таблице, пропускная способность водопроводной трубы 100 мм при скорости движения жидкости в 0,3 м/с и давлении в 90 Па/м составит около 30 тыс. кг/ч.

Таблица для определения пропускной способности

Обратите внимание! Чтобы не проводить вычисления своими руками, можно скачать специальную программу-калькулятор. Как измеряются водопроводные трубы: все, что нужно знать о подборе изделия по габаритам Как измеряются водопроводные трубы: видео-инструкция по выбору своими руками, особенности изделий 32, 50, 100 мм, пропускная способность, сортамент, цена, фото

Как измеряются водопроводные трубы: все, что нужно знать о подборе изделия по габаритам Как измеряются водопроводные трубы: видео-инструкция по выбору своими руками, особенности изделий 32, 50, 100 мм, пропускная способность, сортамент, цена, фото

Важность правильных расчетов

При проектировке коттеджа с двумя и более санузлами либо небольшой гостиницы надо принимать во внимание, сколько воды смогут поставлять трубы выбранного сечения. Ведь если упадет давление в трубопроводе при большом потреблении, это приведет к тому, что нормально принять душ или ванну будет невозможно

Если проблема возникнет при пожаре, можно и вовсе лишиться дома. Поэтому расчет проходимости магистралей проводят еще перед началом строительства.

Владельцам небольших предприятий также важно знать пропускные показатели. Ведь при отсутствии приборов учета коммунальные службы, как правило, предъявляют счет на водопотребление организациям по пропускаемому трубой объему

Знание данных по своему водопроводу позволит контролировать расход воды и не платить лишнего.

Зонирование

Методы расчета пропускной способности трубопроводов

Гидравлические расчеты проводятся с целью подбора элементов системы с оптимальными характеристиками для обеспечения бесперебойной работы, уменьшения эксплуатационных расходов и снижения износа оборудования.

Гидравлический расчет трубопровода

Расчеты ведутся с помощью таблиц Шевелева по следующему алгоритму:

1. Задается нужный расход Q и оптимальная скорость среды на каждом участке.
2. Подбирается диаметр трубы, определяются потери напора по длине.
3. Процедура повторяется для всех участков.
4. Находится удельное значение потери давления на 1 пог. м.
5. Суммируются все остальные потери от всасывания, местного сопротивления и т.д. Полученное значение должно быть меньше или равно мощности насоса.
6. Исходя из технических характеристик оборудования определяется расход Qнасоса.
7. Сравниваются Q и Qнасоса. При приблизительном равенстве значений насос подобран правильно. Если нет, нужно задать новые параметры и посчитать заново.

Расчет пропускной способности канализационных труб

Задается диаметр и угол наклона, при котором сточные воды стекают произвольно, а система постоянно самоочищается (от 0,005 до 0,035 в зависимости от сечения):

Степень наполнения трубы по нормативу 0,6-0,8 и также зависит от диаметра:

Зависимость наполнения от диаметра трубы

По таблицам Лукиных уточняется, соответствует ли выбранный диаметр заданным параметрам. Если есть отклонения, сечение нужно изменить в большую/меньшую сторону. Для более точных расчетов используются графики, формулы и поправочные коэффициенты.

Расчет пропускной способности газопроводов

В соответствии с параметрами проектируемой сети задаются диаметры труб на входе и выходе в ГРС. Затем, сравнивая значения по таблицам, находят такое соотношение, при котором условия максимально соблюдены.

Давление газа в газопроводе: классификация, виды и категории труб Природный газ используется в быту и на производственных предприятиях. Для доставки его к месту назначения применяют трубопроводы. Важнейший показатель для них — давление газа в газопроводе. Эта…

Как рассчитать параметры дымохода

Главные характеристики, которые определяются в ходе расчетов, — длина трубы дымохода и ее рабочее сечение. При неправильном подборе параметров токсичные вещества не удаляются из камеры сгорания и проникают в помещение.

При проектировании используются нормативы СП 7.13130.2013 и СНиП III-Г.11-62. Хотя последний регламент считается недействующим, там содержатся рекомендации, касающиеся именно дымоходов.

Сложные промышленные устройства рассчитываются в профессиональных бюро, для домашних печей применяется более простая методика.

Пример:

• Задается скорость движения дыма U=2 м/с.
• За час в топке сгорает примерно В=6 кг дров влажностью 20-25%.
• Температура разогретого дыма T=140°.

Объем исходящего дыма определяется по формуле:

Vгаз  = (В х Vтоплx (1+Т/273))/3600, м3/с , где Vтопл — объем воздуха, требуемый для сжигания 1 кг дров. В данном случае это 10 м³, для бурого угла 12 м³, для каменного 17 м³.

Vгаз=6х10х(1+140/273))/3600=0,025 м³/с.

Зная объем исходящего газа и его скорость, можно найти площадь сечения трубы дымохода:

S=Vгаз/U=0,025/2=0,0126 м².

Диаметр определяется по геометрической формуле:

D=2√(S/p)=2√(0,0126/3,14)=0,126 м = 126 мм.

Ближайший диаметр трубы с округлением в большую сторону — 150 мм.

Длина дымохода для обеспечения нормальной тяги подбирается по СП 7.13130.2013, где нормируются высота от оголовка до колосниковой решетки печи, конька крыши, а также расстояние до окружающих крупных объектов.

Актуальный вопрос, какой же диаметр трубопровода применить?

Принципиальная схема пароконденсатного тракта выглядит так.  Работает  котельная установка, которая вырабатывает пар,определенного параметра  в определенном  количестве.   Далее открывается главная  паровая задвижка и пар поступает  в пароконденсатную систему,  двигаясь в сторону  потребителей.  И тут появляется актуальный вопрос, какой же диаметр трубопровода  применить?

Если взять трубу слишком большого диаметра, то это грозит:

1. Увеличение стоимости монтажа
2.  Большие потери тепла в окружающую среду
3. Большое количество конденсата, а значит и большое количество конденсатных карманов, конденсатоотводчиков, вентилей  и тп

Если взять трубу слишком малого диаметра, то это грозит:

1. Потеря давления ниже расчётного
2. Повышенной скоростью пара, шумы в паропроводе
3. Эрозийный износ, более частая замена оборудования из-за гидроударов

Расчёт диаметра паропровода

Существует два метода для выбора диаметра паропровода: первый  это метод падения давления, а второй более простой и его применяет большинство из нас –  метод  скоростей. 

Для того что бы вы не тратили своё время на поиск таблицы по расчёту методом скоростей, мы для вашего удобства выложили на этой странице эту информацию. Опубликованные рекомендации взяты  из каталога завода изготовителя промышленной трубопроводной арматуры АДЛ .

Как рассчитать диаметр и число воронок

При подсчете количества элементов также приходится ориентироваться на площадь крыши: одна воронка в состоянии обслужить 0,75 м2 кровли. Обычно это равняется 10 м желоба. Если на отрезке в 12 м встречаются преграды для расширения, приходится монтировать компенсационную воронку. Показатель диаметра воронки должен соответствовать сечению водостока на нижнем участке. Сечение вверху идентично сечению желоба. Размеры водосточных труб и желобов находятся в стабильном соотношении: так, для желоба сечением 250 мм потребуется труба диаметром 150 мм.

Рассчитываются эти размеры с учетом паспортных данных трубопровода и его пропускной способности. При этом каждый водоотвод комплектуется персональной воронкой. Количество применяемых компенсаторов определяют, учитывая суммарную длину желоба и число препятствий, которые необходимо обойти.

Сколько тепла должен подавать трубопровод

Рассмотрим подробнее на примере, какое количество тепла обычно подается по трубам, и подберем оптимальные диаметры трубопроводов.

Имеется дом площадью 250 м кв, который хорошо утеплен (как требует норматив СНиП), поэтому он теряет тепла в зимнее время по 1 кВт с 10 м кв. Для обогрева всего дома требуется подавать энергии 25 кВт (максимальная мощность). Для первого этажа – 15 кВт. Для второго этажа – 10 кВт.

Наша схема отопления двухтрубная. По одной трубе подается горячий теплоноситель, по другой — охлажденный отводится к котлу. Между трубами параллельно подсоединены радиаторы.

На каждом этаже трубы разветвляются на два крыла с одинаковой тепловой мощностью, для первого этажа – по 7,5 кВт, для второго этажа – по 5 кВт.

Итак, от котла до межэтажного разветвления поступает 25 кВт. Следовательно, нам потребуются магистральные трубы внутренним диаметром не менее – 26,6 мм, чтобы скорость не превысила 0,6 м/с. Подходит 40-мм полипропиленовая труба.

От межэтажного разветвления – по первому этажу до разветвления на крыльях — поступает 15 кВт. Здесь, согласно таблице, для скорости менее 0,6м/с, подойдет диаметр 21,2 мм, следовательно, применяем трубу с наружным диаметром 32 мм.

На крыло 1 этажа идет 7,5 кВт – подходит внутренний диаметр 16,6 мм, — полипропилен с наружным 25 мм.

Соответственно на второй этаж до разветвления принимаем 32мм трубу, на крыло – 25мм трубу, а радиаторы на втором этаже также подсоединяем 20-мм трубой.

Как видим, все сводится к несложному выбору среди стандартных диаметров имеющихся в продаже труб. В небольших домашних системах, до десятка радиаторов, в тупиковых распределительных схемах, в основном применяется полипропиленовые трубы 25мм -«на крыло», 20 мм — «на прибор». и 32 мм «на магистраль от котла».

Порядок расчета сечения магистралей теплоснабжения

Перед тем как рассчитать диаметр трубы отопления необходимо определиться с их основными геометрическими параметрами. Для этого нужно знать основные характеристики магистралей. К ним относятся не только эксплуатационные качества, но и размеры.

Каждый производитель указывает значение сечения труб – диаметр. Но фактически он зависит от толщины стенки и материала изготовления. Перед приобретением определенной модели трубопроводов нужно знать следующие особенности обозначения геометрических размеров:

• Расчёт диаметра полипропиленовых труб для отопления делается с учетом того, что производители указывают наружные габаритные размеры. Для вычисления полезного сечения необходимо отнять две толщины стенки;
• Для стальных и медных трубопроводов даются внутренние размеры.

Зная эти особенности можно делать расчет диаметра коллектора отопления, труб и других компонентов для монтажа.

При выборе полимерных труб отопления нужно обязательно уточнить о наличии в конструкции армирующего слоя. Без него при воздействии горячей воды магистраль не будет иметь должной жесткости.

Определение тепловой мощности системы

Как правильно подобрать диаметр труб для отопления и следует ли это делать без расчетных данных? Для небольшой системы отопления можно обойтись без сложных вычислений

Важно лишь знать следующие правила:

• Оптимальный диаметр труб с естественной циркуляцией отопления должен составлять от 30 до 40 мм;
• Для закрытой системы с принудительным движением теплоносителя следует использовать трубы меньшего сечения для создания оптимального давления и скорости потока воды.

Для точного вычисления рекомендуется использовать программа для расчета диаметра труб отопления. Если же их нет – можно воспользоваться приблизительными вычислениями. Сначала необходимо найти тепловую мощность системы. Для этого необходимо воспользоваться следующей формулой:

Где Q – рассчитываемая тепловая мощность отопления, кВт/ч, V – объем комнаты (дома), м³, Δt – разница между температурами на улице и в помещении, °С, К – расчетный коэффициент тепловых потерь дома, 860 – величина для перевода полученных значений в приемлемый формат кВт/ч.

Наибольшие затруднения при предварительном расчете диаметра пластиковых труб для отопления вызывает поправочный коэффициент К. Он зависит от теплоизоляции дома. Его лучше всего взять из данных таблицы.

Степень теплоизоляции здания

Качественное утепление дома, установлены современные окна и двери

В качестве примера расчета диаметров полипропиленовых труб для отопления можно вычислить требуемую тепловую мощность комнаты общим объемом 47 м³. При этом температура на улице будет -23°С, а в помещении — +20°С. Соответственно разница Δt составит 43°С. Поправочный коэффициент возьмем равным 1,1. Тогда требуемая тепловая мощность составит.

Следующий этап выбора диаметра трубы для отопления – определение оптимальной скорости движения теплоносителя.

В представленных расчетах не учитывается поправка на шероховатость внутренней поверхности магистралей.

Скорость воды в трубах

Таблица для расчета диаметра трубы отопления

Оптимальный напор теплоносителя в магистралях необходим для равномерного распределения тепловой энергии по радиаторам и батареям. Для правильного подбора диаметров труб отопления следует принимать оптимальные значения скорости продвижения воды в трубопроводах.

Стоит помнить, что при превышении интенсивности движения теплоносителя в системе могут возникать посторонние шумы. Поэтому данное значение должно быть равно от 0,36 до 0,7 м/с. Если параметр будет меньше – неизбежно возникнут дополнительные тепловые потери. При его превышении появятся построение шумы в трубопроводах и радиаторах.

Для окончательного расчета диаметра трубы отопления следует воспользоваться данными из таблицы, представленной ниже.

Подставляя в формулу расчета диаметра трубы отопления в полученные ранее значения можно определить, что оптимальный диаметр трубы для конкретного помещения составит 12 мм. Это лишь приблизительный расчет. На практике специалисты рекомендуют к полученным значениям прибавить 10-15%. Это объясняется тем, что формула расчета диаметра трубы отопления может измениться из-за добавления новых компонентов в систему. Для точного вычисления потребуется специальная программа для расчета диаметра труб отопления. Подобные программные комплексы можно скачать в демоверсии с ограниченными возможностями расчетов.

Практические рекомендации

Неправильный выбор диаметров изделий чреват многими неприятностями: протечками (из-за гидродинамических ударов или превышения давления в магистрали), повышенным расходом эл/энергии (топлива) по причине низкой эффективности системы и рядом других. Поэтому монтировать ее по принципу «как у соседа (кума, свояка)» не следует.

Если контур состоит из разнородных труб, то придется делать специальные расчеты для каждого участка (линии) трассы. Отдельно – для пластика, металла (сталь, медь), применять различные коэффициенты и так далее.

Решить такую задачу может лишь специалист. В подобных ситуациях самостоятельно заниматься расчетами не стоит, так как ошибка может быть весьма значительной. Услуги профессионала обойдутся гораздо дешевле, чем последующая переделка коммуникаций, да еще и в отопительный сезон.

Подключение всех приборов (расширительный бак, батареи и других) контура осуществляется трубами одного сечения.

Для исключения образования воздушных пробок (в случае некоторых ошибок в расчетах) на каждой линии следует установить так называемые воздухоотводчики.

Источники

• https://zen.yandex.ru/media/eurosantehnik/kak-podobrat-diametr-trub-dlia-otopleniia-doma-5ad33cf2a936f4899b1a4970
• https://poweredhouse.ru/raschet-trub-otopleniya/
• https://samstroy.com/%D1%80%D0%B0%D1%81%D1%87%D0%B5%D1%82%D0%B0-%D0%B4%D0%B8%D0%B0%D0%BC%D0%B5%D1%82%D1%80%D0%B0-%D1%82%D1%80%D1%83%D0%B1-%D0%B4%D0%BB%D1%8F-%D1%81%D0%B8%D1%81%D1%82%D0%B5%D0%BC-%D1%82%D0%B5%D0%BF%D0%BB/
• https://teplospec.com/montazh-remont/kak-sdelat-raschet-diametra-truby-dlya-otopleniya-primery-dlya-raznykh-sistem.html
• https://vseotrube.ru/otoplenie/podbor-diametra
• http://teplosten24.ru/raschet-diametra-trub-dlya-otopleniya-chastnogo-doma.html
• https://trubyda.ru/dlya-otopleniya/kakoj-diametr-luchshe
• https://truby-moskva.ru/diametr-trub-iz-polipropilena-dlya-otopleniya.html

Как рассчитать оптимальное количество и объемы теплообменников

При расчёте количества необходимых радиаторов, следует учитывать из какого материала они произведены. Рынок сейчас предлагает три вида металлических радиаторов:

• Чугун,
• Алюминий,
• Биметаллический сплав,

Все они имеют свои особенности. Чугун и алюминий имеют одинаковый показатель теплоотдачи, но при этом алюминий быстро остывает, а чугун медленно нагревается, но долго сохраняет тепло. Биметаллические радиаторы быстро нагреваются, но остывают значительнее медленнее алюминиевых.

При расчете количества радиаторов также следует учитывать и другие нюансы:

• теплоизоляция пола и стен помогает сохранить до 35% тепла,
• угловая комната прохладнее других и требует большего количества радиаторов,
• использование стеклопакетов на окнах сохраняет 15% теплоэнергии,
• через крышу «уходит» до 25% теплоэнергии.

Количество радиаторов отопления и секций в них зависит от многих факторовИсточник amikta.ru

В соответствии с нормами СНиП, на обогрев 1 м³ требуется 100 Вт тепла. Следовательно, 50 м³ потребуют 5000 Вт. В среднем, одна секция биметаллического радиатора выделяет 150 Вт при температуре теплоносителя 50 °C, а прибор на 8 секций выделяет 150 * 8 = 1200 Вт. С помощью простого калькулятора считаем: 5000 : 1200 = 4,16. То есть, для обогрева этой площади нужно примерно 4-5 радиаторов.

Однако, в частном доме температура регулируется самостоятельно и обычно считается, что одна батарея выделяет 1500-1800 Вт тепла. Пересчитываем среднее значение и получаем 5000 : 1650 = 3,03. То есть, должно быть достаточно и трёх радиаторов. Разумеется, это общий принцип, а более точные расчёты делаются исходя из предполагаемой температуры теплоносителя и тепловыделения радиаторов, которые будут установлены.

Можно воспользоваться примерной формулой расчета секций радиатора:

N*= S/P *100

Значок (*) показывает, что дробная часть округляется по общим математическим правилам, N – количество секций, S – площадь комнаты в м2, а P – теплоотдача 1 секции в Вт.

Видео описание

Пример, как рассчитать отопление в частном доме при помощи онлайн-калькулятора в этом видео:

Заключение

Монтаж и расчет отопительной системы в частном доме – это главная составляющая условий комфортного проживания в нем. Поэтому к расчету отопления в частном доме следует подойти с особой тщательностью, учитывая множество сопутствующих нюансов и факторов.

Калькулятор поможет если нужно быстро и усреднённо сравнить между собой различные технологии строительства. В других случаях лучше обратиться к специалисту, который грамотно проведет расчеты, правильно обработает результаты и учтет все погрешности.

С этой задачей не справится ни одна программа, потому что в нее заложены только общие формулы, а калькуляторы отопления частного дома и таблицы, предлагаемые в интернете, служат лишь для облегчения расчетов и не могут гарантировать точности. Для точных правильных расчетов стоит доверить эту работу специалистам, которые смогут учесть все пожелания, возможности и технические показатели выбранных материалов и приборов.