Как рассчитать объем трубы квадратной в литрах. Расчет объема системы отопления

Расчёт объема жидкости в трубе – трудное и ответственное дело, которое у многих вызывает массу вопросов и проблем. Чаще всего таких расчётов требуют сложные системы отопления, где теплоносителем выступает жидкость, например, вам необходимо знать объём воды, чтобы правильно подобрать расширительный бачок, от подходящих параметров которого зависит прежде всего надёжность конструкции, поэтому в данной статье мы расскажем вам, как правильно рассчитать объем трубы и воды в ней.

Определяем объём трубы

Чтобы посчитать объем трубы, необходимо получить её параметры. Предлагаем начать с радиуса, который можно высчитать, разделив диаметр трубы пополам. Обычно диаметр указывается в характеристиках трубы, но вы также можете измерить его самостоятельно на срезе. Помните, что вам необходим внутренний диаметр, а не наружный.

Если диаметра вы не знаете, а измерить на срезе возможности нет, то можно воспользоваться другим методом, однако здесь вам потребуется толщина стенок трубы, узнать которую также бывает проблематично. Итак, возьмите гибкий метр и измерьте им длину окружности, после чего, разделите её на 2 Пи, что примерно равняется 6,28. Из полученного результата вычтите толщину стенки, умноженную на два. Так вы получите внутренний диаметр трубы.

Последним пунктом является длина трубы, с измерением которой не должно возникнуть проблем. Получив все необходимы данные, используйте формулу объёма трубы, умножив длину на площадь сечения. Помните, что при подсчёте и замере необходимо использовать одинаковые единицы измерения, например, миллиметры.

Расчёт объёма всей системы

Объём жидкости в трубе будет равен объёму самой трубы с небольшими погрешностями, однако рассчитать необходимое количество воды для всей, например, отопительной системы будет достаточно сложно, ведь она также состоит из других частей, например, труб другого диаметра, радиатора и котла.

Лучше всего начинать делать расчёты с более простых частей отопительной системы, объём которых указывается в паспорте. Так вы сможете без труда высчитать объём радиатора: умножьте объём одной секции, указанный в документации, на количество этих секций. Например, в чугунных радиаторах объём секции зачастую равен 1,5 л, а у биметаллических обогревателей этот показатель составляет примерно 0,2 литра, однако у всех изделий эти параметры отличаются, поэтому обязательно уточняйте их в паспорте.

Отдельно стоит поговорить о вычислении объёма расширительного бака. Его замеры можно произвести простой водой: залейте в него измеренное количество воды, объём которой и будет равен объёму бака.

Далее можно приступать к расчёту объёма всех труб в системе. Если вы используете трубы одинакового диаметра, что встречается крайне редко, то просто умножьте полученный ранее результат на метраж трубопровода. Используя трубы разного диаметра, вычисляйте объём каждого типа отдельно, как и с примером выше.

Возвращаясь к определению объёма воды в трубах, стоит сказать, что в документации вы можете найти инструкцию, где указана иная формула объема трубы, в которой учитывается материал изделия, а также другие его особенности.

Заключение

В заключение необходимо сказать, что лучше всегда смотреть на паспорт изделий, где производитель указывает точные данные. Также помните, что объём пропускаемой воды меняется в зависимости от материала, из которого изготовлена труба, например, стальная труба определённого диаметра будет пропускать меньше воды, чем полипропиленовая труба аналогичного диаметра. Это зависит от гладкости материала.

Данные вычисления требуются для определения объёма системы отопления, при выборе расширительного мембранного бака .
Объём расширительного мембранного бака подбирается из расчета не менее 10% от всего литража системы.

Определите радиус трубы R . Если необходимо рассчитать внутренний объем трубы, то надо найти внутренний радиус. Если необходимо рассчитать объем, занимаемый трубой, следует рассчитать радиус внешний. Путем измерений можно легко получить диаметр (как внутренний, так и внешний) и длину окружности сечения трубы. Если известен диаметр трубы, поделите его на два. Так, R=D/2 , где D - диаметр. Если известна длина окружности сечения трубы, поделите его на 2*Пи , где Пи=3.14159265 . Так, R=L/6,28318530 , где L - длина окружности.

Найдите площадь сечения трубы. Возведите значение радиуса в квадрат и помножьте его на число Пи . Так, S=Пи*R*R , где R - радиус трубы. Площадь сечения будет найдена в той же системе единиц, в которой было взято значение радиуса. Например, если значение радиуса представлено в сантиметрах, то площадь сечения будет вычислена в квадратных сантиметрах.

Вычислите объем трубы. Помножьте площадь сечения трубы на нее длину. Объем трубы V=S*L , где S - площадь сечения, а L - длина трубы.

Программа расчета объема воды в трубе и радиаторах

Внутренний диаметр трубы, мм. =		объём секции радиатора, литров =
Длина трубы, м =		количество секций радиатора, шт. =
Объем воды в трубе, м³ =		объём воды в радиаторе, м³ =
Объем воды в трубе, литров =		объём воды в радиаторе, литров =
Объем воды в системе, м³ =
Объем воды в системе, литров =

Таблица объёма жидкости в одном метре трубы:

Внутренний диаметр, мм	литров		Внутренний диаметр, мм	Внутренний объем 1 м погонного трубы, литров

Расчет объема системы отопления необходим для определения объема расширительного бака, подбора котла отопления или определения необходимого количества теплоносителя.

Рассчитать объем системы отопления достаточно просто, для этого необходимо просуммировать внутренний объем всех элементов системы . Проблема возникает именно в определении объема внутренних элементов, для того чтобы не перечитывать ГОСТы и паспорта на приборы отопления в этой статье собраны вся необходимая информация. Она значительно упростит расчет Вашей системы отопления.

Порядок проведения расчета объема системы отопления

Если Ваша система отопления состоит из труб диаметром 80-100 мм, как часто бывает в системе отопления открытого типа, то следует перейти к следующему пункту - расчет труб. Если в вашей системе отопления применяются стандартные радиаторы, то целесообразнее начать с них.

Расчет объема теплоносителя в радиаторах отопления

По мимо того, что радиаторы отопления бывают разного типа, они еще имеют различную высоту. Для определения объема теплоносителя в радиаторах отопления удобно сначала подсчитать количество одинаковых по размеру и типу секций и умножить их на внутренний объем одной секции.

Таблица 1.
Внутренний объем 1 секции радиатора отопления в литрах, в зависимости от размера и материала радиатора.

Для упрощения расчетов данные по объему одной секции сведены в таблицу в зависимости от типа и высоты радиатора отопления.

Пример.

Имеется 5 алюминиевых радиаторов по 7 секций, межцентровое расстояние подключения 500мм. Необходимо найти объем.

Считаем. 5х7х0,44=15,4 л.

Расчет объема теплоносителя в трубах отопления

Для расчета объема теплоносителя в трубах отопления необходимо определить суммарную длину всех однотипных труб и умножить ее на внутренний объем 1 м.п. трубы соответствующего диаметра.

Следует учесть, что внутренний объем труб из полипропилена, металлопласта и стали отличаются . В таблице 2 приведены характеристики стальных труб отопления.

Таблица 2.
Внутренний объем 1 метра стальной трубы.

Диаметр, дюймы

Считаем. 12х0,177+20х0,491=11,944 л. Теперь остается сложить объем теплоносителя в радиаторах, в трубах отопления, в котле (объем указан в паспорте), расширительного бачка и в результате объем системы отопления. Таким образом, объем системы отопления — это сумма объемов всех ее элементов. Зная объем системы отопления можно приступить к выбору расширительного бака или котла. Кроме того, расчет объема системы отопления необходим при приобретении и заливки теплоносителя. Однако в этом случае следует учесть еще объем расширительного бака и внутренний объем теплообменника котла. Вся эта информация присутствует в паспорте на котел.

В некоторых случаях важным расчетным параметром может стать показатель объема воды в трубе. Например, при проектировании системы отопления такой параметр будет актуальным для выбора оборудования, к примеру, расширительного бачка. Также объем будет необходимо знать и в случае использования антифриза. Это вещество, как правило, продается двух видов: в разбавленном и неразбавленном.

Первый характерен тем, что не замерзает до минус 65 градусов, а второй – до минус 30 градусов. Поэтому необходимое количество можно купить, зная объем теплоносителя. Это значит, к примеру, при объеме теплоносителя в 70 литров неразбавленного антифриза понадобится всего 35 литров. Ведь он разбавляется водой в пропорции 50 на 50.

Вопрос только состоит в том, как рассчитать этот параметр? Сделать это достаточно просто, нужно провести лишь небольшое количество математических действий. Труба представляет собой геометрическое тело – цилиндр. Эта фигура имеет две параллельные плоскости и цилиндрическую поверхность. И тогда расчет будет выполнятся так.

Формула расчета объема трубы

Чтобы приступить к расчетам, следует узнать исходные данные. Например, понадобится радиус трубы. Отсюда можно получить показатель того, сколько занимает труба или сколько она вмещает в себя. Для нашего случая (определения вместительности воды) подойдет второй вариант.

Как узнать радиус? Достаточно знать диаметр трубы, который необходимо разделить на два. В нашем случае речь идет о внутреннем диаметре. Если по каким-то причинам этот параметр неизвестен, тогда можно ориентироваться по длине окружности. Для этого при помощи гибкого метра замеряем этот показатель, а затем делим его на 2Пи, что приблизительно равняется 6,28.

Также потребуется определить и площадь сечения изделия. Для этого снова используем число Пи, которое нужно умножить на квадрат радиуса. При этом данный параметр мы получим в той же единице измерения, в которой был взят радиус. Это значит, что если радиус был представлен в метрах, то и площадь сечения мы получим в квадратных метрах.

В итоге остается подставить полученные значения в основную формулу, умножив площадь сечения трубы на длину.

Расчет объема воды в трубе и системе

Чтобы определить этот параметр, в указанную выше формулу нужно подставить данные внутреннего радиуса трубы. Но как быть, если нужно подсчитать весь объем системы отопления, которая состоит еще и из радиаторов, и из котла отопления, и из расширительного бака?

Нужно вычислить объем радиатора. Сделать это достаточно просто. Нужно узнать из технического паспорта, каков объем одной секции, а затем умножить это число на количество секций в определенной батарее. Так, зачастую в чугунных радиаторах эта цифра для одной секции составляет порядка 1,5 литра. Если радиатор биметаллический, тогда эта цифра может быть в десять раз меньше.

Расчет трубы — веса, массы, диаметра

Что касается объема воды в котле, то эти данные также имеются в паспорте.

Чтобы измерить вместительность расширительного бака, нужно заполнить его измеренным количеством воды.

С трубами, как уже говорилось, также просто. Полученные значения для каждого метра определенного диаметра необходимо лишь умножить на метраж этого диаметра труб. Нужно отметить, что в соответствующей литературе, а также в Сети имеются специальные таблицы, которые позволяют определить данные, исходя из других параметров, учитывая материал и особенности изделий. Только необходимо понимать, что эти цифры ориентировочные. Однако погрешность будет незначительной, если принять их для расчета объема воды.

Нельзя не отметить в этом вопросе одну характерную особенность. Стальные трубы большего диаметра пропускают воды меньше, чем полипропиленовые трубы аналогичного диаметра. Это связано с тем, что последние имеют более гладкую внутреннюю поверхность, а стальные – шероховатую. Однако при этом стальные изделия имеют больший объем воды, чем в аналогичных по пропускному сечению остальных видах труб.

Добавить в закладки

Расчет этой величины осуществляется при помощи специальных таблиц. Не будем вникать в эти тонкости. Для стыковки стальных материалов, параметры которых указаны в дюймах, с пластиковыми, медными, алюминиевыми аналогами, параметры которых указаны в миллиметрах, существуют специальные переходники.

На практике такой расчет трубопровода может потребоваться для определения размеров расширительного бака. Количество воды в системе обогрева помещения посчитать можно, но особой необходимости в этом нет, а вот расчет необходимого антифриза в системе обогрева необходимо посчитать хотя бы для того, чтобы не приобретать его больше, чем требуется. Вот для определения соответствующих объемов и придется самостоятельно измерять внутренний и внешний диаметр.

Непосредственные расчеты

Прямая задача состоит в том, что объем цилиндра V определяют по известной высоте H и радиусу основания цилиндра R, по формуле: V=π∙R2∙H (1), где π=3,14 (1).

Поскольку цилиндрическое тело имеет образующие окружности внутри и снаружи, имеющие, в свою очередь, радиусы r и R соответственно, то для определения внешнего объема подходит правило (1), а для расчета внутреннего v применяется формула: v=π∙r2∙H (2)

Если же известен только внешний радиус R и толщина образующей цилиндра δ, то расчет объема внутри цилиндрической трубы можно выполнить по формуле: v=π∙(R- δ)2∙H. (3)

Она удобна тем, что внешний диаметр цилиндра и толщину его образующей удобно измерять штангенциркулем.

Если из результата, получаемого по формуле (1), вычесть результат, полученный по расчетам (2) или (3), то получим величину, занимаемую материалом системы.

Расчет параметров отопительной системы

Если речь идет об отопительной системе, то нужно знать ее кубический размер для того, чтобы знать количество антифриза, которым нужно будет заполнить систему. При этом следует учесть и жидкость, находящуюся в батареях отопления и в отопительном котле.

Для определения ее количества потребуется таблица. Для использования таблицы необходимо знать материал батареи и расстояние между ее секциями. Допустим, радиатор состоит из 10 отделов. По этим данным будет легко вычислить количество жидкости, необходимое для заполнения одной секции.

Если речь идет об отопительной системе, то нужно знать ее кубический размер для того, чтобы знать количество антифриза, которым нужно будет заполнить систему.

Таблица 1. Материал - алюминий биметаллический

Расстояние, мм | 300 | 350 | 500 |

К-во жидкости, л | 2,7 | 3,0 | 3,6 |

Таблица 2. Материал - чугун

Расстояние, мм | 300 | 500 |

К-во жидкости, л | 12,0 | 15,0 |

Чтобы рассчитать внутренний объем трубы и воды отопительной системы, пригодна и формула 2, и формула 3. Для этого также нужно будет измерить расстояние между радиаторами отопления. Необходимо будет знать, из какого материала они изготовлены, число их секций и расстояние между ними.

Поскольку количество жидкости обычно определяют в литрах, то и конечный результат рекомендуем указывать в литрах. Поэтому размеры целесообразно измерять в сантиметрах. Для получения величины воды в литрах результат в кубических сантиметрах необходимо разделить на 1000.

Зная количество теплоносителя в котле, просуммировав его с предыдущими результатами, получим объем трубопровода внутри и, следовательно, необходимое количество антифриза или воды для заполнения системы.