Правильная раскладка теплого пола – водяного и электрического

Как сделать водяные теплые полы в частном доме

Чтобы навсегда избавиться от батарей под окнами

Вместо батарей я сделал теплые полы и не жалею.

В конце 2011 года я приобрел 14 соток под Санкт-Петербургом и начал строить двухэтажный дом площадью 140 м². Отапливать дом я планировал тепловым насосом, который, как я выяснил, отлично работает с водяными теплыми полами.

Расскажу подробнее, какие есть способы обустройства теплых полов, как рассчитать такую систему и сколько она будет стоить.

Теплый пол как основная система отопления дома

Теплый пол работает по тому же принципу, что и обычные радиаторы, просто он иначе расположен. Батареи стоят вертикально под окнами. Теплый пол — это, условно, большая положенная на бок батарея: он расположен горизонтально и занимает всю площадь помещения. За счет этого дом отапливается более равномерно. В трубы водяного теплого пола, как и в радиаторы, подается жидкость — обычно это вода, но ее температура меньше, чем в радиаторах.

Часто теплый пол дополняет радиаторную систему, но современные технологии позволяют использовать теплый пол и как основное отопление. У меня именно так: на первом этаже водяной теплый пол вмонтирован в бетонную стяжку, а на втором сделан «сухим» способом на деревянном перекрытии.

Отапливать дом целиком теплыми полами я решил главным образом потому, что планировал поставить тепловой насос. Тепловой насос — это современное и технологичное решение. К тому же это было чуть дешевле, чем платить 500 000 Р за подключение газа. Я присмотрел недорогой тепловой насос мощностью 8 кВт.

Что такое тепловой насос

Это аппарат, который использует геотермальное тепло — то есть забирает его из земли. Грунт ниже уровня промерзания круглогодично имеет положительную температуру. Я живу под Санкт-Петербургом, где такая температура — около +6 °C. Тепловой насос использует эту энергию и способен отапливать дом. Устройство работает от электричества. На каждый потребляемый 1 кВт электричества тепловой насос выдает 3—4 кВт тепловой энергии.

Наибольшую эффективность насос показывает как раз при отоплении теплыми полами. Это связано с тем, что в последние нужно подавать воду с низкой температурой: +30…35 °C. В случае с радиаторами пришлось бы греть воду до +70 °C и не факт, что мощности теплового насоса хватило бы для обогрева всего дома в морозы.

Но позже от теплового насоса пришлось отказаться: я выходил за рамки бюджета. В итоге решил обогревать дом электричеством по ночному тарифу. Для такой системы теплые полы тоже хорошо подошли.

Ночной тариф на электричество у нас почти в два раза дешевле дневного. Согласно текущим тарифам Ленинградской области, стоимость киловатта по дневному тарифу — 4,96 Р , по ночному — 2,68 Р .

Я сразу отказался от электрокотла, так как он показался мне дорогим и ненужным для моего случая.

Принцип действия моей системы такой: с 23:00 до 07:00 включается ТЭН — своего рода большой кипятильник, который нагревает буферную емкость объемом 1000 л. Вода в ней нагревается до +90…95 °C и затем в течение дня подмешивается в теплые полы. Полы постепенно забирают тепло, и к концу дня в буферной емкости температура воды обычно опускается до +30…40 °C.

Если погода не слишком морозная или мы затапливаем в доме камин, полы расходуют меньше энергии и температура воды в баке опускается не так сильно.

В 23:00 снова включается ТЭН и начинается новый цикл: бак нагревается всю ночь, чтобы днем отдавать запас энергии и остывать. По моим прикидкам, за 8 ночных часов мне удается запасти более 70 кВт тепловой энергии и это обходится где-то в 190 Р .

составляет мощность ТЭНа в буферной емкости

В качестве теплоносителя, то есть жидкости, которая циркулирует в системе отопления, у меня используется вода. Иногда в частных домах вместо воды заливают антифриз, но это более дорогой вариант и он больше подходит, например, для дач, где зимой не живут: антифриз точно не замерзнет в трубах, и их не разорвет из-за перепадов температур.

Плюсы и минусы теплых полов

О то, что лучше, теплые полы или радиаторы, сломано немало копий. Оба варианта имеют достоинства и недостатки. И если вам тяжело сделать выбор, всегда можно совместить обе системы.

Вот аргументы в пользу теплых полов.

Равномерное распределение тепла. Больше тепла у ног, а менее нагретый воздух — на уровне головы. Принцип как в известной народной мудрости: «держи голову в холоде, ноги в тепле».

Экономичность. Часто теплые полы более эффективны, особенно если они питаются от возобновляемых источников энергии: тепловые насосы, солнечные батареи, ветровая энергия. Жидкость в теплых полах достаточно подогреть до +30 °C, а в батареях ее температура может доходить до +70 °C. КПД теплых полов выше.

Скрытый монтаж. Батареи занимают пространство под окнами, многим не нравится их внешний вид. Бывает, на батареи вешают декоративные сеточные экраны, но это только ухудшает теплообмен, а выглядит на любителя. Теплый пол в доме незаметен.

Курс о больших делах

А вот минусы теплых полов.

Сложности с ремонтом. Трубы теплого пола, например, от финской компании Uponor или немецкой Rehau прослужат не менее 50 лет. Но если использовать менее качественные трубы или нарушить технологию монтажа, отремонтировать теплый пол, который уже залили цементом, будет очень тяжело. Радиаторы ремонтировать гораздо проще: потекший можно просто снять и поставить новый. Если все продумано, не придется даже сливать систему отопления.

Невозможность сверлить пол. Даже если знаешь схему укладки труб, не хочется лишний раз рисковать и ненароком повредить трубу. Если надо закрепить унитаз или шкаф, придется использовать жидкие гвозди.

Дороговизна. В сравнении с радиаторами теплый пол стоит дороже, а рассчитать и смонтировать его сложнее.

Сложности при монтаже в уже готовом здании. Водяные теплые полы лучше всего закладывать на этапе строительства дома. В уже эксплуатируемом здании гораздо проще поставить радиаторы, чем заново заливать стяжку. Например, на даче, которая отапливалась печью и к которой подвели газ, проще, быстрее и дешевле установить радиаторы.

Насчет того, какой способ отопления более здоровый, однозначного мнения нет. С одной стороны, радиаторы создают циркуляцию воздуха и поднимают пыль. С другой — я неоднократно слышал мнение, что теплые полы тоже поднимают пыль и аллергики хуже чувствуют себя при таком варианте отопления.

Электрические и водяные теплые полы

Водяные теплые полы — это гибкий трубопровод, который замурован в полу. По этим трубам непрерывно циркулирует подогретая жидкость.

Существуют также электрические теплые полы: в них нет воды, а подогрев происходит за счет электричества и «напрямую», без котлов и буферных емкостей.

По конструкции выделяют два типа электрических полов:

1. Кабельные. Их кладут в слой плиточного клея или стяжку.
2. Пленочные. Их кладут под напольное покрытие, например под ламинат. Такой пол еще излучает инфракрасные лучи, благодаря чему обогреваются стоящие на полу предметы.

В электрополах также ставят термодатчик и терморегулятор. Они позволяют устанавливать нужную температуру и экономить на электричестве: как только пол прогреется до нужного значения, нагрев выключится.

Электрические теплые полы — более дорогостоящее решение, чем водяные, особенно в эксплуатации. В среднем 10 м² электрического пола потребляют в час 1,5 кВт электроэнергии, а на дом площадью 100 м² может даже не хватить стандартной выделенной для дома электрической мощности в 15 кВт.

Поэтому электрические теплые полы обычно используют локально, как дополнительный отопительный элемент на небольшой площади. Например, в ванной или на лоджии.

Для сравнения: 1100 Р стоит 1 м² нагревательного мата для теплого пола. А монтаж 1 м² электрического теплого пола стоит 350 Р .

Главное преимущество водяной системы перед электрической — ее можно использовать с любым источником отопления. Жидкость в трубах можно подогревать в газовом или электрическом котле, камине с водяным теплообменником, тепловым насосом, солнечными батареями.

Более того, разные источники отопления для водяных теплых полов можно комбинировать, чтобы они работали параллельно. Например, вы используете газовый котел, но решили затопить камин, который имеет водяной теплообменник и встроен в общую систему отопления.

Тогда огонь в каминной топке будет не только выполнять эстетическую функцию, но и подогревать пол, а газовый котел на время отключится. Также в эту систему может быть встроен электрический котел как резервный источник тепла на случай, если с газом что-то случится.

Р за 1 м² и расходует 170 ватт на 1 м². Чтобы обогреть комнату площадью 40 м², потребуется запас мощности в 6,8 кВт — почти половина от стандартных 15 кВт, которые выделяют для частных домов энергетики. Источник: market-yandex.ru” loading=”lazy” data-bordered=”true”>

Где можно и нельзя делать теплые полы

Ограничения на применение теплого пола. Обустроить водяные теплые полы в квартире с центральным отоплением сложно.

По жилищному кодексу запрещено самостоятельно вносить изменения в схемы инженерных коммуникаций квартиры. Прямой запрет на это есть также в постановлении правительства Москвы.

Запрет связан с тем, что встраивание водяного теплого пола влияет на работу отопления по всему стояку многоэтажного дома. Тепловой баланс между квартирами может нарушиться: у всех соседей ниже квартиры с теплым полом возможно снижение давления в трубах, батареи будут хуже прогреваться.

Кроме того, в случае неисправности теплого пола велика вероятность затопить соседей.

За нелегальное устройство теплого пола можно получить судебный иск от УК или ТСЖ, и суд обяжет демонтировать систему.

Но внести изменения в систему обогрева квартиры все же можно, если добиться разрешения от ЖКХ и теплосетей. На практике это удается только в домах с автономным отоплением.

Электрические теплые полы не запрещено устанавливать в квартире и их монтаж не нужно согласовывать, главное — чтобы проводка справилась.

Нормативные документы. Главный документ в вопросе обустройства теплых полов — СНиП 41-01-2003. Он включает требования к организации систем отопления, включая вмонтированные внутрь пола.

Также требования к теплому полу описаны в части 7 ГОСТ Р 50571.25-2001 , а также в ГОСТ 32415-2013, где представлены описания труб и фитингов при обустройстве системы.

Также существует ряд стандартов ГОСТ для каждого типа напольного покрытия и к клеевым смесям.

Проектирование и расчет теплых полов

На этапе проектирования дома делается теплотехнический расчет. Это нужно в том числе чтобы понять теплопотери, то есть сколько тепла теряет дом при холодной погоде. Например, показатель теплопотерь моего каркасного дома площадью 140 м² — 9 кВт. Это 64 Вт на 1 м².

Расчет делают для самой холодной пятидневки в году для конкретного региона — в моем случае при −26 °C на улице. При этом внутренняя температура в жилых помещениях принималась за +22 °C, в ванной комнате — за +25 °C, в нежилых помещениях, у меня это топочная, — за +20 °C.

Проектирование системы отопления лучше доверить специалистам, но можно сделать и самостоятельно, воспользовавшись примером детального расчета водяного теплого пола.

Здесь я не буду вдаваться в технические детали и только обозначу основные моменты.

Расчет теплого пола производится исходя из теплопотерь, при этом необходимо посчитать теплопотери всех контактирующих с улицей конструкций: стен, окон и дверей.

Чтобы учесть весь «пирог» стены из нескольких слоев различных материалов, удобно воспользоваться теплотехническим калькулятором.

Учебно-методические указания по теплотехническому расчету ограждающих конструкций — Московский архитектурный институтPDF, 1,7 МБ

В результате мы узнаем удельные теплопотери на 1 м² площади. Если значение теплопотерь превышает 100—150 Вт на м², отопление только теплым полом нежелательно: дополнительно к нему нужны батареи. Дело не в том, что теплый пол не справится с нагревом, а в том, что его придется делать настолько горячим, что ходить по такому полу будет неприятно.

Схемы раскладки труб для водяного теплого пола и подключение электрического пола

О причинах, по которым все большее количество людей отказывается от стандартной схемы отопления и предпочитает теплый пол можно говорить достаточно долго. Это и более комфортное распределение тепла: у пола теплее, а на уровне дыхательных путей прохладнее. И отсутствие конвективных потоков, насыщающих воздух пылью. Кроме того, радиатор, даже самого нового поколения, портит внешний вид комнаты. Достаточно редко дизайнерам удается создать интерьер, в который идеально вписывается батарея. На сегодняшний день существует два вида теплого пола: водяной и электрический. Какой из них вы бы не выбрали, очень важно правильно составить схему подключения теплого пола — она есть гарантия равномерного прогрева помещения до нужной температуры.

Варианты раскладки труб водяного пола

Водяным теплым полом называется система труб, спрятанная под напольным покрытием. По трубам циркулирует жидкий теплоноситель, который и нагревает помещение. Основным преимуществом такого теплого пола перед электрическим собратом является, безусловно, экономичность.

С этой системой вы можете использовать котел на природном газе, что наиболее экономично, котел на твердом топливе, что весьма удобно в населенных пунктах, не подключенных к газопроводу, и даже тепловой насос – устройство позволяющее извлекать тепло из окружающей среды. Более того, использование тепловых насосов с классическими системами отопления весьма проблематично.

При выборе схемы укладки труб важно обеспечить равномерный прогрев всей поверхности. А для этого нужно учитывать, что по мере продвижения по трубам теплоноситель постепенно остывает.

Наиболее распространенными являются следующие способы укладки.

Схема #1 — «Улитка»

Использование этого способа подразумевает укладку труб спиралью в два ряда. От входа в помещение труба по спирали идет к центру комнаты, а затем так же возвращается обратно. При этом витки обратного трубопровода располагаются между витками прямого.

В результате мы получаем чередование горячих и остывших труб, где самый горячий участок соседствует с самым холодным. Такое чередование и позволяет осуществить равномерный нагрев комнаты.

Схема #2 — «Змейка»

Как видно на фото, при использовании этого способа укладки труб теплоноситель движется по спирали. При этом, чем дальше участок пола находится от входа трубы, тем он холоднее. Использовать эту схему укладки можно только в небольших помещениях (ванная, туалет, небольшой коридор).

Схема #3 — «Меандр» или «двойная змейка»

Этот способ является своеобразной помесью первого и второго. Здесь труба укладывается змейкой с большим расстоянием между витками. Затем обратный трубопровод не возвращается назад по прямой, а укладывается такой же змейкой параллельно подающему трубопроводу.

Какую бы схему раскладки труб вы не выбрали, эффективная работа системы возможна только в контуре, длина трубы в котором не превышает 100 м.

Следует отметить, что водяной теплый пол подходит только для частных домов, или квартир в «новостройках», где его использование предусмотрено проектом общедомовых коммуникаций. В многоквартирных домах со стандартной системой отопления такие «переделки» могут привести к неприятным последствиям. Проходя через длинную систему труб, теплоноситель сильно остывает, а значит, отопление следующей по стояку квартиры заметно ухудшится. Подробнее про монтажные схемы теплых водяных полов в квартире читайте на сайте «Ваннапедия«.

Особенности подключения электрической системы

Электрический теплый пол чаще используется в качестве межсезонного подогрева и используется тогда, когда центральное отопление еще не включено. К основным его преимуществам можно отнести:

• Простоту и скорость монтажа;
• Отсутствие необходимости в «мокрых» процессах;
• Относительно низкую стоимость;
• Незначительный подъем уровня пола.

К сожалению, есть и недостатки:

• Электромагнитное излучение – по утверждениям производителей оно находится в пределах нормы, но дополнительное экранирование не помешает;
• Дороговизна эксплуатации – электроэнергия значительно дороже других видов топлива;
• Нагрузка на внутридомовую проводку.

Какие кабели можно использовать?

Основным нагревательным элементом такой системы является специальный кабель, который укладывается на пол змейкой и крепится к монтажной ленте. От того, какой кабель вы выбрали, и зависит схема подключения:

• Одножильный резистивный – самый дешевый и простой по конструкции вид кабеля. Он представляет собой нагревательную жилу, по которой проходит ток. При этом большая часть электроэнергии превращается в тепло. Основной особенностью этого вида кабеля является необходимость подключения к электросети обоих его концов, что не всегда удобно.
• Саморегулирующийся кабель – здесь нагреваются не токопроводящие жилы, а специальные полимерные муфты. Этот кабель можно по праву назвать самым удобным в эксплуатации, но и самым дорогим.
• Двужильный резистивный – помимо нагревательной жилы этот кабель содержит еще и токопроводящую. Это позволят подключать его к сети только одним концом, и несколько уменьшает уровень магнитного поля.

Заметим, что укладывать резистивный кабель на участки пола, которые будут заставлены мебелью, категорически запрещено. Это неизбежно приведет к перегреву системы и выходу ее из строя.

Подключение датчиков и термостатов

Расстояние между витками определяется исходя из необходимой удельной мощности обогрева и мощности кабеля. После укладки кабеля устанавливаем датчик температуры пола, предварительно защитив его гофрированной трубкой.

Датчик устанавливается посередине между витками кабеля на расстоянии от 0,5 м до метра от стены. Вертикальный кусок провода, соединяющего датчик с термостатом, укладываем в штробу.

Первая подача напряжения на кабели теплого пола должна производиться только после полного высыхания бетона – не раньше, чем через 28 дней.

Мы надеемся, что с помощью данного материала вы разобрались, как правильно все подключить самостоятельно. Если же у вас остались какие-то вопросы, предлагаем вам посмотреть в других наших статьях, либо же, если вы не хотите делать все сами — обратиться за помощью к высококвалифицированным специалистам.

Трубный калькулятор

Стоимость тонны при цене за метр трубы, ₽:	н/о
Цена метра трубы при стоимости тонны , ₽:	н/о
Общий вес 6 м. трубы, кг.:	н/о
Общая длина 1000 кг. труб, м.:	н/о

Название	Трубный калькулятор (Круглая )
Требования	Javascript
ОС	Windows, Android, OSX, Linux
Категория	Бизнес , Образование
Цена

Установить виджет на сайт

Формула и способы рассчета

Расчет веса трубы из различных металлов (стальные трубы, нержавеющие, медные и др.) производится на основе имеющихся в справочниках ГОСТ и ТУ данных. Вес метра трубы, сортамент которой не входит в имеющиеся на сайте справочники, рассчитывается онлайн по формуле m = Pi * ro * S * (D – S) * L; Pi — математическая константа, которая выражает отношение длины окружности к её диаметру, равная

3.14; ro — плотность металла из которой изготовлена круглая труба в кг/м³; Для расчета удельного веса 1 погонного метра трубы (m) необходимо указать размеры профиля трубы: диаметр D в мм, а также толщину металла, из которого изготовлена труба (толщину стенки S) и длину L (по умолчанию 1 м). Расчет теоретического веса прямоугольной профильной трубы производится аналогично круглой, за исключением части формулы для определения площади поперечного сечения.

Популярные размеры в России

• 530х8
• 219х6
• 325х8
• 108х4
• 57х3.5

Таблицы веса 1 метра круглых труб различных металлов и сплавов по всем доступным ГОСТ и ТУ

Наименование и размеры трубы	Диаметр, мм	Толщина стенки, мм	Вес метра трубы	Метров в тонне	Плотность, кг/м³	Стандарт
Труба 57х3	57	3	4.0000 кг.	250 м.	7850	ГОСТ 10704-91
Труба 57х3.5	57	3.5	4.6200 кг.	216.5 м.	7850	ГОСТ 10704-91
Труба 57х4	57	4	5.2300 кг.	191.2 м.	7850	ГОСТ 10707-80
Труба 76х3.5	76	3.5	6.2600 кг.	159.7 м.	7850	ГОСТ 10704-91
Труба 89х3.5	89	3.5	7.3800 кг.	135.5 м.	7850	ГОСТ 10704-91
Труба 89х4	89	4	8.3800 кг.	119.3 м.	7850	ГОСТ 10704-91
Труба 108х3.5	108	3.5	9.0200 кг.	110.9 м.	7850	ГОСТ 10704-91
Труба 108х4	108	4	10.2600 кг.	97.5 м.	7850	ГОСТ 10704-91
Труба 108х5	108	5	12.7000 кг.	78.7 м.	7850	ГОСТ 10704-91
Труба 133х4	133	4	12.7300 кг.	78.6 м.	7850	ГОСТ 10704-91
Труба 159х4	159	4	15.2900 кг.	65.4 м.	7850	ГОСТ 10704-91
Труба 159х4.5	159	4.5	17.1500 кг.	58.3 м.	7850	ГОСТ 10704-91
Труба 159х5	159	5	18.9900 кг.	52.7 м.	7850	ГОСТ 10704-91
Труба 159х6	159	6	22.6400 кг.	44.2 м.	7850	ГОСТ 10704-91
Труба 219х6	219	6	31.5200 кг.	31.7 м.	7850	ГОСТ 10704-91
Труба 219х7	219	7	36.6000 кг.	27.3 м.	7850	ГОСТ 10704-91
Труба 219х8	219	8	41.6300 кг.	24 м.	7850	ГОСТ 10704-91
Труба 273х8	273	8	52.2800 кг.	19.1 м.	7850	ГОСТ 10704-91
Труба 325х6	325	6	47.2000 кг.	21.2 м.	7850	ГОСТ 10704-91
Труба 325х8	325	8	62.5400 кг.	16 м.	7850	ГОСТ 10704-91
Труба 426х8	426	8	82.4700 кг.	12.1 м.	7850	ГОСТ 10704-91
Труба 426х10	426	10	102.5900 кг.	9.7 м.	7850	ГОСТ 10704-91
Труба 530х8	530	8	102.9900 кг.	9.7 м.	7850	ГОСТ 10704-91
Труба 530х10	530	10	128.2400 кг.	7.8 м.	7850	ГОСТ 10704-91
Труба 630х8	630	8	122.7200 кг.	8.1 м.	7850	ГОСТ 10704-91

• Таблицы веса алюминиевых круглых труб
• Таблицы веса латунных круглых труб
• Таблицы веса медных круглых труб
• Таблицы веса круглых труб из нержавеющих сплавов стали
• Таблица веса круглых стальных труб

Стандарты ГОСТ и ТУ доступные в расчетах калькулятора и таблицах веса:

1. ГОСТ 494-2014 (х/д) — Трубы латунные. Холоднодеформированные
2. ГОСТ 9941-81 — Трубы бесшовные холодно- и тепло-деформированные из коррозионно-стойкой стали
3. ГОСТ 10707-80 — Трубы стальные электросварные холоднодеформированные
4. ГОСТ 494-2014 (п) — Трубы латунные. Прессованные
5. ГОСТ 617-2006 (п) — Трубы медные и латунные круглого сечения общего назначения. Прессованные
6. ГОСТ 3262-75 — Трубы стальные водогазопроводные. Оцинкованные
7. ГОСТ Р 52318-2005 — Трубы медные круглого сечения для воды и газа
8. ГОСТ 32598-2013 — Трубы медные круглого сечения для воды и газа
9. ГОСТ 617-2006 (х/д) — Трубы медные и латунные круглого сечения общего назначения. Холоднодеформированные
10. ГОСТ 10704-91 — Трубы стальные электросварные прямошовные
11. ГОСТ 18482-2018 — Трубы прессованные из алюминия и алюминиевых сплавов

Применение

Вес погонного метра трубы очень часто необходимо знать для осуществления расчетов в металлоконструкциях. Самое частое использование трубного калькулятора — определение массы трубы в приобретаемой партии, чтобы выяснить необходимые габариты транспорта для её перевозки, а также для расчета нагрузок будущей металлоконструкции и стоимости продукции.

Расчет параметров трубы: как правильно рассчитать вес, массу и объем трубы

Как произвести расчет без калькулятора

Трубопроводный транспорт в условиях России играет очень важную роль. По нему перекачиваются огромные количества жидких продуктов. Кроме воды транспортируется сжиженный газ, нефть и продукты её переработки и другие жидкости, в ряде случаев агрессивные.

Вместимость такого изделия определяется диаметром внутреннего пространства, например для размера 820 х 10 миллиметров рабочий диаметр мы можем определить соотношением Д = 820 – 10 х 2 = 800 мм. Однако, лучше сразу перейти к общепринятой единице – метру. При внутреннем диаметре изделия 0,8 метра соотношение для расчёта выглядит следующим образом:

• V – объем;
• П – число пи, равное 3,14;
• r – радиус;
• l – её длина.

Однако высчитывать объем одиночного изделия не имеет смысла. Лучше сразу применить это соотношение для определения объёма всего трубопровода.

Этот показатель важен для того чтобы знать количества перекачиваемого продукта, которое останется в трубопроводе по окончании транспортировки нужного объема. Однако трубопроводы не используются в режиме разовой перекачки. Они предназначены для постоянной эксплуатации.

По такой же методике рассчитываются объёмы емкостей цилиндрической формы – цистерн, бочек и прочих подобных.

В трубопроводном транспорте для магистралей используются в основной массе электро сварные одно или двух шовные трубы с различной толщиной стенок. Для повышения производительности трубопровода продукты по нему перекачиваются под большим давлением – до 130 атмосфер.

Поэтому для производства используется листовой металл толщиной до 36 миллиметров. Основной способ соединения в трубопроводах – электросварка, поэтому в качестве материала изготовления используются стали с низким содержанием углерода, такие, как 09Г2С, 09Г2ФБ и другие подобные.

Основным регламентирующим документом для производства электро сварных прямо шовных труб являются ГОСТы 10804 и 10805, однако применяются также множество технических параметров, предусматривающих определенные условия изготовления труб которые будут эксплуатироваться в агрессивной среде.

Важным направлением применения труб являются вентиляционные системы промышленного и бытового назначения. Для обеспечения прочностных показателей в них чаще всего используются прямоугольные короба, рассчитывать вместимость которых гораздо проще.

Коробчатые трубопроводы для вентиляции производятся, как правило, из оцинкованной стали, имеющей длительный срок эксплуатации. Но в последнее время наметилась тенденция применение для вентиляционных систем из пластиковых материалов, срок службы которых может превышать этот показатель для металлических аналогов.

Это же относится к использованию пластиков для водопроводных напорных и самотёчных систем.

Точное определение объёма труб и трубопроводов из них доступно всем пользователям сети Интернет и это позволяет избежать серьёзных ошибок при проектировании самых различных объектов народного хозяйства.

Геометрические параметры труб

Для определения объема трубы необходимо и достаточно знать всего два ее показателя: длину и внутренний (фактический) диаметр

Последний параметр важно не перепутать с внешним размером, который приводят для правильного подбора фитингов и соединительных элементов

Если значение толщины стенки неизвестно, то вместо расчетного внутреннего диаметра можно использовать DN (диаметр внутреннего прохода). Они приблизительно равны, а величина DN, как правило, указана на маркировке, которую размещают на внешней стороне изделия.

Стандартная номенклатура полипропиленовых труб содержит внешний диаметр и толщину стенки в миллиметрах. По этим двум параметрам можно высчитать внутренний диаметр

Перед тем как попробовать рассчитать объем любой трубы, необходимо не допустить распространенную ошибку и привести все параметры к единой системе измерения. Дело в том, что длину обычно выражают в метрах, а диаметр – в миллиметрах. Отношение этих двух единиц следующее: 1 м = 1000 мм.

На самом деле, можно привести параметры и к промежуточным значениям – сантиметрам или дециметрам. Иногда это даже удобно, учитывая, что в этом случае количество знаков после запятой или, наоборот, нулей, будет не очень большое.

Взаимосвязь единиц измерения объема. При переводе от одной величины к другой необходимо не допустить ошибку в количестве нулей или, наоборот, знаков после запятой

Для произведенных не в России (и не для России) труб диаметр может быть выражен в дюймах. В этом случае необходимо выполнить пересчет, учитывая, что 1″ = 25.4 мм.

Это интересно: Картофелесажалка для мотоблока своими руками: поясняем по пунктам

Внутренний объем

Существенно облегчает расчет расчет объема воды в 1 метре трубы таблица, приведенная ниже. Она содержит параметры трубопроводов и объемы 1 и 10 погонных метров. Значения приведены именно в литрах, поскольку большинство проблем возникает именно на стадии перевода кубометров в литры. Вместо того, чтобы мучиться с калькулятором и считать количество воды в 1 погонном метре, таблица сразу выдает нужное значение, необходимо лишь измерить внутренний диаметр. Если это сделать невозможно, система собрана и уже функционирует, то можно вычесть из имеющегося диаметра 2 или 4 мм и найти необходимое значение.

Из таблицы можно получить данные о всех существующих типоразмерах труб с внутренним диаметром от 4 до 1000 мм. Это самые распространенные варианты, а другие вряд ли могут понадобиться. Данные достаточно точны, и могут обеспечить вполне качественный подсчет параметров системы или отдельной трубы.

Определение площади поверхности трубы

Важно определять площадь поверхности, так как это позволяет рассчитать, какое количество грунта, краски или укрывного материала потребуется для той или иной трубы с учетом ее формы, материала и веса. Масса труб, изготовленных из ПВХ или пропилена, значительно меньше, чем стальных, хотя площадь их одинакова

Для вычисления площади трубы, потребуется выполнить следующие действия:

• Определить радиус трубы сначала в сантиметрах;
• После перевести полученный результат в метры;
• После следует высчитать длину трубы также в метрах;
• Умножить полученный результат на известный радиус, в результате чего можно узнать внешнюю площадь трубы.

Можно вычислить площадь и прямоугольной трубы с учетом веса, достаточно знать, сколько весит погонный метр, тоннаж можно определить по специальным таблицам, применяемым в строительстве. Данную величину следует умножить на длину трубы в метрах. Такие расчеты позволяют определить количество краски, грунта и теплоизоляционного материала, а также потери тепла при передаче последнего от такого теплового узла, как котельная.

Как узнать сечение провода по его диаметру для многожильного или сегментного кабеля

Если определение диаметра для одножильного проводника не вызывает никаких проблем, то измерение многожильного или сегментного может вызвать определенные сложности.

Измерение сечения многожильного провода

При определении диаметра жилы данного кабеля нельзя измерять этот размер сразу для всех проволочек жилы: значение получится неточным, так как между жилами имеется пространство. Поэтому данный кабель сначала необходимо зачистить от изоляции, затем распушить многожильный проводник и посчитать количество проволок в жиле. Далее любым способом (штангенциркуль, линейка, микрометр) измеряют диаметр одной жилы и определяют площадь поперечного сечения проволочки. После этого полученное значение умножают на количество проволочек в пучке и получают точный размер имеющегося проводника.

Измерение сегментного проводника

Определение размеров сегментного проводника несколько сложнее, чем измерения круглого одножильного или многожильного кабеля. Для того, чтобы правильно оценить площадь поперечного сечения такого проводника необходимо использовать специальные таблицы. Например, для расчёта площади сечения сегмента алюминиевого проводника определяют высоту и ширину сегмента и используют следующую таблицу:

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.

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.

Для чего определяется пропускная способность?

При расчете водопровода стоит задача определить оптимальный диаметр трубы для обеспечения нормативного потребления воды.

Если сечение слишком мало, это приводит к недостаточному напору в трубах даже при большом давлении, в результате:

• насосное оборудование быстрее изнашивается,
• чаще происходят аварии на линии,
• увеличивается расход энергии.

Для ремонта систем требуются дополнительные траты, что повышает стоимость эксплуатации.

В гидравлике пропускная способность всей системы рассчитывается по самому узкому месту. Часто трубопроводы сравнивают с электропроводкой, только по трубам бежит вода, а по проводам — электрический ток.

Вычисления сечения по СНИП 2.04.01-85

Прежде всего, необходимо понимать, что расчет диаметра водопропускной трубы является сложным инженерным процессом. Для этого потребуются специальные знания. Но, выполняя бытовую постройку водопропускной магистрали, часто гидравлический расчет по сечению проводят самостоятельно.

Данный вид конструкторского вычисления скорости потока для водопропускной конструкции можно провести двумя способами. Первый – табличные данные. Но, обращаясь к таблицам необходимо знать не только точное количество кранов, но и емкостей для набора воды (ванны, раковины) и прочего.

Только при наличии этих сведений о водопропускной системе, можно воспользоваться таблицами, которые предоставляет СНИП 2.04.01-85. По ним и определяют объем воды по обхвату трубы. Вот одна из таких таблиц:

Внешний объем трубного сортамента (мм)Примерное количество воды, которое получают в литрах за минутуПримерное количество воды, исчисляемое в м3 за час 20 15 0,9 25 30 1,8 32 50 3 40 80 4,8 50 120 7,2 63 190 11,4

Однозначно, эти данные по объему, показывающие потребление, интересны, как информация, но специалисту по трубопроводу понадобятся определение совершенно других данных – это объем (в мм) и внутреннее давление в магистрали. В таблице это можно найти не всегда. И более точно узнать эти сведениям помогают формулы.

Уже понятно, что размеры сечения системы влияют на гидравлический расчет потребления. Для домашних расчетов применяется формула расхода воды, которая помогает получить результат, имея данные давления и диаметра трубного изделия. Вот эта формула:

Формула для вычисления по давлению и диаметру трубы: q = π×d²/4 ×V

Если сеть водоснабжения питается от водонапорной башни, без дополнительного влияния нагнетающего насоса, то скорость передвижения потока составляет приблизительно 0,7 – 1,9 м/с. Если подключают любое нагнетающее устройство, то в паспорте к нему имеется информация о коэффициенте создаваемого напора и скорости перемещения потока воды.

Данная формула не единственная. Есть еще и многие другие. Их без труда можно найти в сети интернета.

В дополнение к представленной формуле нужно заметить, что огромное значение на функциональность системы оказывают внутренние стенки трубных изделий. Так, например, пластиковые изделия отличаются гладкой поверхностью, нежели аналоги из стали.

По этим причинам, коэффициент сопротивления у пластика существенно меньше. Плюс ко всему, эти материалы не подвергаются влиянию коррозийных образований, что также оказывает положительное действие на пропускные возможности сети водоснабжения.

Определение потери напора

Расчет прохода воды производят не только по диаметру трубы, он вычисляется по падению давления. Вычислить потери можно посредством специальных формул. Какие формулы использовать, каждый будет решать самостоятельно. Чтобы рассчитать нужные величины, можно использовать различные варианты. Единственного универсального решения этого вопроса нет.

Но прежде всего, необходимо помнить, что внутренний просвет прохода пластиковой и металлопластиковой конструкции не поменяется через двадцать лет службы. А внутренний просвет прохода металлической конструкции со временем станет меньше.

А это повлечет за собою потери некоторых параметров. Соответственно, скорость воды в трубе в таких конструкциях является разной, ведь по диаметру новая и старая сеть в некоторых ситуациях будут заметно отличаться. Так же будет отличаться и величина сопротивления в магистрали.

Так же перед тем, как рассчитать необходимые параметры прохода жидкости, нужно принять к сведению, что потери скорости потока водопровода связанны с количеством поворотов, фитингов, переходов объема, с наличием запорной арматуры и силой трения. Причем, все это при вычисления скорости потока должны проводиться после тщательной подготовки и измерений.

Расчет расхода воды простыми методами провести нелегко. Но, при малейших затруднениях всегда можно обратиться за помощью к специалистам или воспользоваться онлайн калькулятором. Тогда можно рассчитывать на то, что проложенная сеть водопровода или отопления будет работать с максимальной эффективностью.

Расчет веса, массы, диаметра, объема трубы — как правильно сделать вычисления

В жизни нередко нам приходится сталкиваться с необходимостью выполнения простейшего расчёта трубы, определения ее параметров. Статья подскажет вам методы самостоятельно рассчитать вес, объем и диаметр трубы. Помимо этого, вы узнаете и о том, как произвести расчёты других важных параметров.
Для того, чтобы организовать перевозку труб, необходимо знать ее точные параметры с общим весом и массой. Для правильного расчета веса используют данные некоторых справочных документов.

Содержание статьи:

• Данные для расчета веса трубы
• Как рассчитывается масса трубы
• Как правильно рассчитать диаметр трубы
• По каким формулам рассчитывается объем трубы
• Как рассчитать теплообменник «труба в трубе»
• Таблицы и программы для расчета параметров труб

Данные для расчета веса трубы

Сертификата, товарной накладной или карточки складского учета, в которых содержится нужная информация о параметрах труб.

ГОСТа стальных труб.

Таблиц теоретического веса.

ГОСТа «Трубы напорные из полиэтилена» в том случае, если вам необходимы полиэтиленовые трубы.

Как рассчитывается масса трубы

Необходимо выяснить все информационные данные о трубе, масса которой вас интересует. Это требует изучения товарной накладной или сертификата. Нужно определиться с типом трубы, наружным диаметром и толщиной стенок. После этого измеряется длина одной трубы в метрах и подсчитывается общее количество заказанных труб.

Воспользовавшись справочником теоретических весов, найдите расчетную массу погонного метра трубы, имеющей соответствующий ГОСТу, имеющей нужный диаметр и необходимую толщину стенок. Узнав эти цифры, несложно подсчитать массу одной трубы. Для этого умножьте длину трубы на массу погонного метра. После этого рассчитайте вес всех труб, для чего умножьте вес одной трубы на количество труб.

Аналогично, по типу, диаметру и толщине стенок, можно рассчитать и вес полиэтиленовых труб. Для этого пользуются данными ГОСТа по полиэтиленовым трубам. Вначале определяют, сколько весит один погонный метр. Для этого необходимо ознакомиться со стандартным размерным отношением (SDR), которое вычисляется не сложно: разделите диаметр трубы на толщину стенок. Узнав параметр этой величины, по справочнику нужно найти расчетную массу 1 метра трубы, имеющей определенный диаметр, которая потом умножается на длину отрезка или всей трубы.

Рассчитать массу можно и, воспользовавшись специальной программой, называемой калькулятором. С помощью этой программы масса легко рассчитывается по геометрическим параметрам: вводите в соответствующее поле известную величину, выбираете, что вы ищите и дожидаетесь ответа. Для того, чтобы знать плотность материала, необходимо поискать ее в специальных справочных таблицах.

Как правильно рассчитать диаметр трубы

При выборе труб, из которых будет состоять отопительная система, необходимо знать об их физических и химических свойствах. Гидродинамика системы в значительной мере зависит и от их диаметра.

Существуют оптимальные размеры, которые варьируются между ¾ дюйма и 40 мм. Необходимо знать максимально точно диаметр отопительных труб, потому что они должны выдерживать давление теплоносителей. При неправильном выборе труб (не подходящего диаметра) могут произойти неоправданные тепловые потери.

Необходимо учесть множество факторов:

1. Температуру.
2. Силу давления теплоносителя.
3. Параметр скорости течения теплоносителя.
4. Общую длину трубопровода и другие.

Наиболее касается это людей, которые занимаются установкой автономной отопительной системы собственноручно. Понятно, что каждый человек не желает тратить денежные средства на специалистов. Но получение консультации у них просто необходимо, поскольку они помогут в правильном расчёте отопительных труб. Диаметры труб, которые используются в системах, имеющих принудительную циркуляцию, прилично отличаются от тех, которые применяются в отопительных системах, имеющих естественную циркуляцию теплоносителей.

Специалистам не трудно осуществить расчёты диаметров труб с использованием различных таблиц, которые указывают параметры теплоносителей, схемы по разводке труб, а также основные характеристики, присущие используемым отопительным приборам.

По каким формулам рассчитывается объем трубы

Объем трубы рассчитывается значительно легче. Несложные измерения помогут определить длину окружности сечения с радиусом (R). При возможности нахождения внутреннего объема можно воспользоваться значением внутреннего радиуса, а при вычислении объема, занимаемого трубой – внешнего. При известном значении диаметра (D):
R = D/2.

Для вычисления радиуса есть и другая формула:
R = L/6,28318530, где
L является длиной окружности.

Дальше необходимо вычисление площади сечения трубы (S):
S = Пи*R*R.

Если радиус измеряется в сантиметрах, но площадь будет получена в квадратных сантиметрах. Остается выполнить умножение площади сечения на длину трубы, чтобы получить правильный объем.
Необходимо придерживаться одинаковых единиц измерения для радиуса и длины трубы.

Как рассчитать теплообменник «труба в трубе»

При монтировании теплообменников этого типа используют трубы, каждая из которых помещается в трубу с большим диаметром. В результате этого одной среде предоставляется возможность протекать по внутренней трубе, а другой – по кольцевому каналу, который получился между двумя трубами.

Рассчитать теплообменник такого типа довольно сложно. Для этого необходимо решить уравнения теплопередачи и теплового баланса. Благодаря решению уравнений вычисляется расход теплоносителей, а также количества тепла, которое расходуется на тепловые процессы, и параметр поверхности теплообмена.

Таблицы и программы для расчета параметров труб

Из вышесказанного можно понять, как самостоятельно рассчитывать параметры необходимых труб. Подобные вычисления обывателям приходится осуществлять довольно редко, но знать о них должен каждый.
К примеру, рассчитывать пропускную способность трубы необходимо при работах по монтажу водопроводов, для проектирования системы орошения, и в различных других случаях.

При расчетах пользуются специальными таблицами, которые без труда позволят определить пропускную способность трубы, имеющий любой диаметр при определенных нормативах давления. Не мало существует подобных таблиц и программ, которые помогут рассчитать площадь трубы, если в этом возникнет необходимость.

Без сомнения, некоторые расчёты выполнить просто, а другие лучше всего возложить на плечи специалистов. Однако, большинство расчётов производится самостоятельно.

Расчет параметров трубы: как правильно рассчитать вес, массу и объем трубы

Необходимость сделать расчет трубы и точно определить ее удельный вес, общую массу и объем возникает при прокладке новых коммуникационных элементов или замене старых, во время текущего ремонта или планового обслуживания систем, при строительстве частных и многоквартирных домов, общественных зданий и промышленных сооружений.

Полученные данные вносятся в проектную документацию и дают возможность максимально точно составить смету, обозначить общую стоимость предстоящих работ и определить количество персонала и техники, способных в соответствии с заявленными сроками справиться с поставленной задачей.

Давайте вместе разберемся, как и для чего рассчитывают вес и объем труб.

Для чего рассчитывают трубы?

Предварительный детальный расчет труб позволяет узнать, какое количество материала требуется взять для корректного обустройства выбранной системы и помогает избежать излишней траты средств на покупку, транспортировку и последующий монтаж деталей.

При правильном подходе готовый трубопровод заработает четко и надежно, а теплоноситель будет перемещаться в нем с необходимой скоростью, обеспечивая таким образом максимально эффективную эксплуатационную отдачу всей коммуникационной системы.

При составлении сметных расчетов проектировщики сантехнических систем рекомендуют принимать во внимание такие показатели, как:

• базовая проходимость трубопровода;
• уровень потенциально возможной теплопотери;
• вид, объем и толщина необходимого утеплителя;
• количество материала, предохраняющего трубы от коррозии и прочих негативных внешних воздействий;
• степень гладкости или шероховатости внутренней поверхности трубы.

На основе этих данных выбрать подходящий тип и заказать нужное количество трубопроката получится гораздо быстрее и проще.

Как правильно рассчитать параметры в быту?

Чтобы корректно провести расчеты базовых параметров запланированного к использованию трубопроката, в первую очередь определяют тип материала и сечение детали, внешний и внутренний диаметр, толщину стенок и длину самой трубы.

Часть данных получают быстро и просто, замерив строительной рулеткой выбранное изделие. Более подробную информацию предоставляют сопроводительные документы, сертификаты качества, выданные производителю соответствующими органами, профильные справочники, действующие ГОСТы и открытые интернет-источники.

Методика расчетов в промышленности

На больших и масштабных строящихся или ремонтирующихся объектах процесс определения параметров начинают с входного контроля. Инженеры и монтажники проверяют сопроводительную документацию, сертификаты и фирменную маркировку, нанесенную на трубопрокат производителем.

Из этих данных узнают номинальные размеры полученного материала, марку металла или тип пластика, номер партии товара, результаты проведенной изготовителем рентгеновской дефектоскопии и химический анализ выплавки, вид термической обработки и дату ТУ.

В производственных условиях замер фактической длины трубы делают при помощи мерной проволоки или рулетки. Отклонение от заявленных в заводской документации цифр в большую или меньшую сторону для продукции первого класса считается допустимым в том случае, если не превышает 15 миллиметров, для второго класса – 100 миллиметров.

Наружный диаметр используемых труб в промышленности сверяют по формуле:

D = L:π-2Δр-0,2 мм

В ней учитывают такие параметры, как:

• D – искомый диаметр;
• L – длина внешней окружности трубы;
• Δр – толщина материала, из которого сделана рулетка;
• 0,2 миллиметра – допустимый припуск на прилегание к поверхности измерительного инструмента.

Погрешности и отклонения фактической величины диаметра от заявленной изготовителем для продукции с сечением до 200 миллиметров допускаются в пределах 1,5 миллиметров. Для труб с большим сечением этот показатель считается нормальным, если не превышает 0,7% от цифры диаметра, указанного в документации.

Определение диаметра трубного материала

Для уточнения диаметра трубы, используемой в процессе ремонтно-монтажных работ, сначала измеряют ее окружность. Для этого подходит обыкновенная швейная сантиметровая лента. Если под рукой ее нет, трубу просто обматывают плотной ниткой, веревкой или шпагатом, а потом прикладывают фрагмент к линейке и узнают его длину.

С целью последующих точных расчетов используют элементарную математическую формулу определения длины окружности:

L=πD

(L — обозначает длину внешней окружности круга; π — является постоянным числом «пи», имеющим во всех случаях одинаковое значение – 3,14 (для максимально точных расчетов во внимание принимаются до восьми цифр, стоящих после запятой); D — символизирует диаметр окружности круга).

Чтобы корректно высчитать внешний диаметр уравнение преобразовывают в формулу D=L/π и производят все необходимые вычисления.

Для выяснения размера внутреннего диаметра круга в первую очередь замеряют толщину стенок трубного материала, а затем это значение, умноженное на 2, вычитают из числа, определяющего внешний диаметр изделия.

Замер параметров в сложных условиях

Если подлежащая обмеру труба труднодоступна, используют метод копирования и прикладывают к детали подходящий измерительный инструмент или предмет с уже известными параметрами, например, спичечный коробок.

Затем необходимую область фотографируют и все остальные вычисления совершают, ориентируясь на снимок. Полученные величины потом переводят в реальные параметры трубопроката с учетом масштаба сделанной съемки.

Нюансы замера диаметра труб для теплосистемы

В процессе обустройства отопительного комплекса диаметр труб определяют максимально правильно и точно. От корректности этих данных будет зависеть последующая эффективность работы всей системы и ее способность к производству необходимого количества обогрева.

К трубам, смонтированным для отопления жилых или промышленных помещений, предъявляют особые требования. От них ждут высокой эксплуатационной устойчивости и способности выдерживать давление теплоносителя.

При использовании элементов не соответствующего диаметра выполнение этой задачи становится крайне затруднительным. В результате возникает значительная теплопотеря, и в квартире, доме, офисе или рабочем цеху становится холодно и некомфортно.

Особенности расчета объема трубы

Расчет точного объема используемой трубы – обязательная процедура при обустройстве любой коммуникационной системы. Если пропустить этот шаг или отнестись к нему безответственно, в функционирующем трубопроводе образуется слишком высокое давление.

Оно ускорит износ материала и приведет к тому, что система будет требовать постоянного ремонта и в конце концов просто выйдет из строя, даже не отработав установленного гарантийного срока.

Низкое давление также скажется негативно, потому что существенно затруднит или даже сделает совершенно невозможной полноценную и комфортную эксплуатацию системы в удобном для потребителя режиме.

Общие параметры и необходимые вычисления

Для вычисления объема заданного отрезка трубной детали сначала определяют площадь окружности трубы по внешнему диаметру. Делают это при помощи формул

S=π(D/2)² или S=πR²

При этом D означает цифровой показатель внешнего диаметра трубы, а R составляет половину внешнего диаметра, то есть радиус. Получившееся значение умножают на длину обрабатываемого фрагмента и в результате получают объем в кубических метрах.

Дальнейшие необходимые расчеты осуществляют по формуле вычисления объема цилиндра

V=SH

где V показывает объем трубы, выраженный в кубических метрах, S означает площадь внешнего сечения, обозначенную в квадратных метрах, а H является длиной отрезка трубы, посчитанной в метрах. Для корректности действий сначала все единицы измерения переводят в единый вектор и только после этого осуществляют необходимые вычисления.

Расчет объема труб для водогазоснабжения

Правильный расчет объема стальных труб, предназначенных для коммуникаций, отвечающих за водо- и газоснабжение, начинают с определения диаметра. Самыми популярными моделями являются усиленные трубы с базовым диаметром в 25,5 миллиметров и обыкновенные универсальные с диаметром в 27,1 миллиметр.

По словам профессионалов, при прокладке простой системы точность показателей не слишком важна, так как объем трубы вычисляют по общеустановленным безразмерным показателям, именующимся условным проходом. Определяют цифровое значение этих величин по специальным таблицам и только в том случае, когда нужно просчитать давление.

Если планируется применение антифриза, расчеты стараются сделать более точно. Это позволяет избежать лишних материальных расходов и существенно снижает общие затраты на прокладку коммуникаций.

Дальше вычисляют радиус детали. Для этого в формулу:

R=D/2

закладывают данные, содержащиеся в сопроводительной документации или в маркировке труб (D означает базовый диаметр, заявленный изготовителем), а потом, апеллируя полученными цифрами, совершают необходимые вычислительные действия.

На следующем этапе находят площадь сечения. Для этого числовое значение радиуса возводят в квадрат и еще раз умножают на число ПИ (3,14). Если радиус детали выразился в миллиметрах, расчет площади сечения проводят в квадратных миллиметрах. В конце все полученные значения закладывают в формулу V=SH и получают искомое число.

Рекомендуем также прочесть более подробную статью о том, как правильно вычисляется объем труб. Подробнее – переходите по ссылке.

Правила вычисления веса трубной детали

На первый взгляд, совершить расчет веса погонного метра трубы не составляет никакого труда. Достаточно взглянуть на маркировку изделия, свериться с соответствующими справочными материалами (сертификационные свидетельства, сопроводительная документация, утвержденные ГОСТы и пр.) и получить оттуда все нужные данные.

Можно воспользоваться специально разработанной онлайновой программой, внести в нее имеющиеся на руках сведения и в течение 1-2 минут увидеть на мониторе компьютера, экране планшета или дисплее телефона точные результаты.

Но иногда никаких справочников под рукой нет и возможность использовать виртуальные ресурсы тоже отсутствует. Зато есть трубный материал из металла или пластика, срочно требующий определения его фактической массы.

И расчетная процедура здесь очень важна, так как многие виды продукции продаются именно по весу, а более тяжелые часто существенно разнятся по стоимости с облегченными.

Кроме того, точные данные о весе помогают определить прочность возводимой конструкции и позволяют выяснить, какого уровня эксплуатационную нагрузку она в будущем сможет выдержать.

Также информация о весовых параметрах необходима для выбора транспортного средства, способного доставить материал к объекту ремонта или строительства и для определения количества рабочей силы и строительной техники, необходимых для погрузки/разгрузки и последующего монтажа элементов в общую систему.

Определение веса трубы круглого сечения

Сколько весит фрагмент трубного материала с круглым сечением, выясняют, исходя из внешнего диаметра изделия, толщины стенки, удельной плотности материала и общей длины отрезка в погонных метрах.

Алгоритм вычислений описывается формулой:

M = π * Ro * s * (D – s) * L

Буквенные символы обозначают следующие параметры:

• M – искомая масса исследуемой трубы;
• Πи – постоянное значение, равное 3,14, актуальное для расчетов площади круга;
• Ro – удельный вес материала, из которого изготовлено изделие (для металлов указывается как плотность в килограммах на кубический метр);
• S – толщина стенки трубопроката;
• D – размер внешнего диаметра окружности трубы;
• L – длина изделия.

Произведя все необходимые вычисления и узнав, сколько весит один погонный метр, полученное значение умножают на общее количество закупленных погонных метров трубопроката.

Таким образом получают данные относительного полного веса изделий, необходимых для прокладки коммуникационной системы или сооружения каких-либо строений.

Как высчитать массу профильных труб?

Все уравнения, алгоритмы и формулы, представленные выше, имеют актуальность только для трубопроката с круглым сечением. Он наиболее распространен и шире всех других вариантов применяется в промышленных и бытовых целях.

Однако случаются ситуации, когда возникает необходимость рассчитать массу изделий с овальным, прямоугольным, квадратным, трапециевидным или каким-либо еще нестандартным видом сечения.

Расчет веса трубных деталей с нестандартным сечением осуществляют по нескольким простым формулам. Массу квадратной трубы позволяет найти уравнение:

M = (Ro) * 0.0157 * s * (A * 2 – 2.86 * s) * L,

где буквенно-цифровые символы означают следующее:

• Ro – удельный вес (плотность) материала;
• 0,0157 – постоянная расчетная величина;
• S – толщина стенки;
• 2,86 – постоянное значение, вычисленное на основе радиуса закругления углов;
• L – длина трубы, обозначенная в погонных метрах.

Для прямоугольной трубной детали актуально уравнение:

M = (Ro / 7850) * 0.0157 * s * (A + B – 2.86 * s) * L,

где помимо всех вышеописанных данных учтены значения A и B, символизирующие длину сторон. Подробнее о видах стальных труб с различным сечением можно прочесть в этом материале.

Выводы и полезное видео по теме

Лайфхаки, полезные советы и наглядные рекомендации, как быстро, просто и без лишних усилий измерить диаметр необходимой трубы. Способы применимы к деталям любых размеров, изготовленным из различных материалов:

Правила вычисления объема труб в кубических метрах по математическим формулам. Подробное описание всех действий в пошаговом режиме:

Подсказки для домашних мастеров, как правильно рассчитать массу одного метра трубы круглого и профильного сечения. Подробные рекомендации по использованию тематических таблиц, формул и онлайн калькуляторов:

Исходя из выше изложенной информации можно сказать, что самостоятельно провести расчет веса, объема, диаметра, массы и сечения труб из различных материалов не так уж и сложно.

Конечно, задача требует внимания, скрупулезности, аккуратности и занимает какое-то время. Но все усилия сторицей окупаются в самом ближайшем будущем. Коммуникационная система, сформированная по максимально точным параметрам, работает абсолютно четко и обеспечивает эффективную эксплуатационную отдачу.

Если же остались какие-то сомнения, и стопроцентной уверенности в способности самостоятельно провести точные расчеты нет, уместно поручить этот вопрос проектировщикам. Они сделают все быстро и предоставят заказчику полную калькуляционную раскладку всех требуемых параметров.

Надеемся, что изложенный выше материал помог вам с расчетами труб из различных материалов. Если же остались вопросы, вы можете задать их в расположенном ниже блоке, а мы постараемся на них оперативно ответить.

Как провести расчет различных параметров труб: базовые формулы и примеры вычислений

Водопроводные, отопительные, канализационные, дымоходные, обсадные, медные, стальные, пластиковые, металлопластиковые, узкие, широкие — трубы разного назначения из различных материалов окружают нас повсюду. Необходимость проложить новые коммуникации или заменить старые возникает и во время строительства дома, и при текущем ремонте. Составляя проект предстоящих работ, не помешает вооружиться калькулятором, чтобы провести расчет веса трубы, ее массы, объема и прочих параметров.

Зачем нужно рассчитывать параметры труб?

Предварительный расчет параметров труб необходим во многих случаях. Например, для правильной коммуникации трубопровода с другими элементами системы. Проектировщики и монтажники при работе с трубами используют такие показатели, как:

• проходимость трубопровода;
• потери тепла;
• количество утеплителя;
• количество материала для защиты от коррозии;
• шероховатость внутренней поверхности трубы и т. п.

В результате можно определить точное количество труб, необходимых для конкретной системы, а также их оптимальные характеристики. Правильные расчеты избавляют от избыточных расходов на приобретение и транспортировку материала, позволяют веществам, которые находятся в трубопроводе, перемещаться с заданной скоростью для максимально эффективного использования системы.

В этой таблице приведены некоторые полезные сведения о характеристиках труб разного вида, которые помогут выбрать подходящие конструкции, необходимые для создания трубопровода

В отопительных системах диаметр труб существенно зависит от допустимой скорости. Пример такого рода расчетов представлен на видео:

Расчеты различных параметров трубы

Для того, чтобы правильно рассчитать основные параметры труб, следует определить следующие показатели:

• материал, из которого изготовлена труба;
• тип сечения трубы;
• внутренний и внешний диаметр;
• толщина стенок;
• длина трубы и т. п.

Часть данных можно получить, просто измерив конструкцию. Множество полезных сведений содержится в сертификационных документах, а также в различных справочниках и ГОСТах.

Как узнать диаметр и объем трубы?

Некоторые формулы расчетов знакомы каждому школьнику. Например, если нужно уточнить диаметр конкретной трубы, следует измерить ее окружность. Для этого можно воспользоваться сантиметровой лентой, которой пользуются швеи. Или же следует обернуть трубу другой подходящей лентой, а затем измерить полученный отрезок с помощью линейки.

Далее используем формулу длины окружности:

• L — длина окружности круга;
• π — постоянное число «пи», равное примерно 3,14;
• D — диаметр окружности круга.

Достаточно проделать несложное преобразование, чтобы вычислить с помощью этой формулы внешний диаметр трубы:

Измерив толщину стенок трубы, легко рассчитать также внутренний диаметр круга. Для этого от значения внешнего диаметра трубы следует отнять удвоенное значение толщины стенок трубы.

Расчет сечения трубы

Чтобы рассчитать сечение трубы, следует вычислить площадь круга. При этом учитывается разница между наружным диаметром трубы и толщиной ее стенок, проще говоря — внутренний диаметр трубы.

На этом рисунке наглядно представлены такие показатели как наружный диаметр трубы и толщина ее стенки. Разница между наружным диаметром и толщиной позволяет вычислить внутренний диаметр трубы

Формула площади круга выглядит так:

• S — площадь круга;
• π — число «пи»;
• R — радиус круга, рассчитывается как половина диаметра.

Если используются сведения о наружном диаметре и толщине стенок трубы, то формула может выглядеть следующим образом:

• S — площадь сечения;
• π — число «пи»;
• D — наружный диаметр трубы;
• T — толщина стенок трубы.

Допустим, имеется труба, внешний диаметр которой составляет 1 метр, а толщина стенок равна 10 мм. Для начала следует согласовать все единицы измерения. Толщина стенок составит 0,01 метра. Согласно приведенной выше формуле рассчитаем сечение такой трубы:

Таким образом, сечение трубы с указанными параметрами будет равно 0,75 кв. м.

Как известно, точность вычислений с числом «пи» зависит от количества знаков после запятой, которые используются при применении этой константы. Однако в строительстве обычно нет нужды в сверхточных расчетах, и число «пи» принимается равным 3,14. Конечный результат также имеет смысл округлять до двух знаков после запятой.

Как рассчитать объем трубы?

На этой схеме наглядно отражено использование таких данных как радиус сечения трубы и ее длина для определения объема трубы

Выполнить расчет объема конкретного отрезка трубы также не сложно. Для этого нужно сначала найти площадь окружности трубы по ее внешнему диаметру по формуле, приведенной выше:

В этом случае D — это внешний диаметр трубы, а R – внешний радиус, т. е. половина диаметра. После этого полученное значение нужно умножить на длину отрезка трубы, получив объем, который выражается в кубических метрах. Формула расчета объема трубы может выглядеть так:

• V — объем трубы, куб. м.
• S — площадь внешнего сечения, кв.м.;
• H — длина отрезка трубы, м.

Допустим, имеется труба с внешним диаметром 50 см и длиной 2 метра. Сначала следует согласовать все единицы измерения. D=50 см=0,5 м. Подставим это значение в формулу площади круга:

Теперь можно вычислить объем:

Все эти расчеты можно легко проделать с помощью обычного калькулятора, однако гораздо более удобно использовать соответствующую вычислительную машину, осуществляющую расчёт в режиме онлайн: https://calcsoft.ru/obyom-cilindra.

Калькулятор проводит вычисления в зависимости от начальных данных: р адиус основания и высота, диаметр основания и высота или площадь основания и высота.

Как рассчитать массу трубы?

Информация о весе конкретного количества труб необходима, чтобы спрогнозировать расходы на их транспортировку. Если используется большая конструкция, ее вес не помешает соотнести с несущей способностью фундамента знания.

В этой таблице указаны справочные данные о весе стальных труб различного вида с учетом их размеров и особенностей технологии производства

Ученикам средних классов хорошо известно, что найти массу объекта можно путем умножения его объема на плотность вещества, из которого этот объект состоит. Строители избавлены от утомительных вычислений массы конкретного отрезка трубы, поскольку в различных строительных справочниках содержится информация о весе погонного метра самых различных видов труб. Проще всего выполнить расчет массы трубы с помощью соответствующих ГОСТов, используя информацию о:

• материале, из которого изготовлена труба;
• ее внешнем диаметре;
• толщине стенок;
• внутреннем диаметре и т. п.

Выяснив вес одного погонного метра трубы, следует умножить полученное значение на общее количество погонных метров. Сложность задачи соответствует уровню четвертого-пятого класса общеобразовательной школы.

Для выяснения веса труб предлагаем вам воспользоваться нашим онлайн-калькулятором. В соответствующие поля вводят необходимые сведения, после чего программа выдает значение веса заданного количества труб.

Как определить площадь внешней поверхности трубы?

При монтаже самых различных систем может потребоваться утепление трубопровода. Чтобы максимально точно определить необходимое количество теплоизолирующего материала или другого необходимого покрытия (антикоррозионного, гидроизоляционного и т.п.), рекомендуется вычислить площадь внешней поверхности трубы.

Чтобы правильно рассчитать количество материала, необходимого для утепления трубы, следует вычислить площадь ее наружной поверхности. Для этого длину окружности наружного сечения следует умножить на длину трубы

Любую трубу круглого сечения можно мысленно представить как прямоугольник, который свернули в трубочку. Площадь прямоугольника определяется как произведение его длины и ширины. В случае с трубой длине прямоугольника будет соответствовать длина трубы, а его ширине — длина ее внешней окружности.

Формула длины окружности уже упоминалась в начале, она выглядит как L=∏D. Обозначим длину отрезка трубы как H. Тогда площадь наружной поверхности трубы будет равна:

• St — площадь внешней поверхности трубы, кв.м.;
• π — постоянное число «пи», равное 3,14;
• D — внешний диаметр трубы, м;
• H — длина трубы, м.

Например, если имеется труба диаметром 30 см и длиной 5 метров, площадь ее поверхности будет равна:

Используя приведенные выше формулы, можно без труда сделать расчет объема внутреннего пространства трубы и площадь ее внутренней поверхности. Для этого в расчетах достаточно заменить значение внешнего диаметра трубы на величину ее внутреннего диаметра.

А если сечение трубы не круглое?

Все формулы и расчеты, описанные ранее, рассматривают исключительно трубы с круглым сечением. Действительно, в современном строительстве чаще всего используются именно такие конструкции. Однако существуют трубопроводы с:

• прямоугольным;
• овальным;
• трапециевидным сечением и т. п.

Для расчета таких нестандартных труб рекомендуется использовать ряд простых формул. Так, площадь квадратного или прямоугольного сечения определяется как произведение длины и ширины. Умножив площадь на длину отрезка трубы, можно вычислить объем трубы. Чтобы найти площадь поверхности трубы прямоугольного сечения, следует перемножить длину отрезка трубы и периметр сечения. Периметр, как известно, это сумма всех сторон прямоугольника.

Трубы с прямоугольным или трапециевидным сечением чаще всего применяются при создании дымоходов и канализационных систем. Для расчета основных параметров таких труб используют несколько простых формул

Периметр трапеции также вычисляется как сумма всех ее сторон. Умножаем эти данные на длину отрезка трубы и получаем площадь поверхности трубы. Чтобы рассчитать объем трубы с трапециевидным сечением, нужно сначала найти площадь трапеции. Она рассчитывается как произведение полусуммы ее оснований и высоты:

• А и В — длина оснований трапеции, т. е. ее параллельных сторон;
• Н — высота трапеции, т. е. перпендикуляр, проведенный от одного основания к другому.

Умножив площадь трапециевидного сечения на длину отрезка трубы, получаем ее объем.

Чтобы рассчитать параметры трубы с овальным сечением, действуют примерно так же. Вычисляют длину окружности овала, а также его площадь. Умножив длину окружности на длину отрезка трубы, получим поверхности трубы. Произведение площади овального сечения и длины отрезка трубы даст значение объема трубы.

Овал имеет две оси: большую и малую. Длина окружности овала (или эллипса) рассчитывается как произведение числа «пи» на сумму длин его полуосей:

• ∏ — постоянное число «пи», равное 3,14;
• А и В — длина полуосей овала.

Площадь овала рассчитывается как произведение его полуосей и числа «пи»:

Чтобы избежать сложных расчетов, можно воспользоваться многочисленными он-лайн калькуляторами, которые позволяют рассчитать параметры труб самых разных конфигураций.