Než vypočítáte průměr potrubí pro přívod vody, musíte pro něj vybrat materiál. To může být:
- kov (ocel, měď, litina, jejich různé sloučeniny);
- polymerní materiály – plast, polyethylen, kov-plast, PVC;
- kombinace kovových a plastových konstrukcí.
Ať už se vlastnosti materiálů liší jakkoli, důležité budou také rozměry. Zejména průměr plastových trubek pro zásobování vodou (kovové i kovoplastové) se dělí na vnější a vnitřní a na něm a tloušťce stěny závisí průchodnost potrubí.
Určité vlastnosti materiálu také ovlivňují úroveň pracovního tlaku. Zejména ocel se vyznačuje spolehlivostí a pevností, ale je náchylná ke korozi a má také velkou hmotnost, a proto je instalace systému obtížná. Uvnitř ocelového potrubí se také může hromadit vodní kámen – proto se průměr zmenší a propustnost systému se sníží.
Plast se vyznačuje nízkou hmotností, jednoduchou a snadnou montáží. Takové trubky uvnitř nehromadí plak a nekorodují, jsou levné a plastové. Pokud jsou trubky plastové, bez kovové vrstvy, mohou se v důsledku zahřívání roztáhnout, ale u kovoplastových výrobků je tato nevýhoda vyloučena.
Jak vypočítat plochu průřezu
Pokud je trubka kulatá, musí být plocha průřezu vypočtena pomocí vzorce pro plochu kruhu: S u2d π * R3,14. Kde R je poloměr (vnitřní), π je 3,14. Celkem je potřeba odmocnit poloměr a vynásobit ho XNUMX.
Například plocha průřezu trubky o průměru 90 mm. Najdeme poloměr – 90 mm / 2 = 45 mm. V centimetrech je to 4,5 cm. Odmocnime to: 4,5 * 4,5 u2,025d 2 cm2, dosadíme do vzorce S u20,25d 2 * 40,5 cm2 uXNUMXd XNUMX cmXNUMX.
Plocha průřezu profilovaného výrobku se vypočítá pomocí vzorce pro plochu obdélníku: S = a * b, kde a a b jsou délky stran obdélníku. Pokud vezmeme v úvahu průřez profilu 40 x 50 mm, dostaneme S u40d 50 mm * 2000 mm u2d 20 mm2 nebo 0,002 cm2 nebo XNUMX mXNUMX.
Vnitřní objem na běžný metr potrubí v tabulce litrů
Tabulka ukazuje vnitřní objem lineárního metru potrubí v litrech. To znamená, kolik vody, nemrznoucí směsi nebo jiné kapaliny (chladící kapaliny) je potřeba k naplnění potrubí. Vnitřní průměr trubek se odebírá od 4 do 1000 mm.
| Vnitřní průměr, mm | Vnitřní objem 1 m potrubí, litrů | Vnitřní objem 10 m lineárních trubek, litrů |
|---|---|---|
| 4 | 0.0126 | 0.1257 |
| 5 | 0.0196 | 0.1963 |
| 6 | 0.0283 | 0.2827 |
| 7 | 0.0385 | 0.3848 |
| 8 | 0.0503 | 0.5027 |
| 9 | 0.0636 | 0.6362 |
| 10 | 0.0785 | 0.7854 |
| 11 | 0.095 | 0.9503 |
| 12 | 0.1131 | 1.131 |
| 13 | 0.1327 | 1.3273 |
| 14 | 0.1539 | 1.5394 |
| 15 | 0.1767 | 1.7671 |
| 16 | 0.2011 | 2.0106 |
| 17 | 0.227 | 2.2698 |
| 18 | 0.2545 | 2.5447 |
| 19 | 0.2835 | 2.8353 |
| 20 | 0.3142 | 3.1416 |
| 21 | 0.3464 | 3.4636 |
| 22 | 0.3801 | 3.8013 |
| 23 | 0.4155 | 4.1548 |
| 24 | 0.4524 | 4.5239 |
| 26 | 0.5309 | 5.3093 |
| 28 | 0.6158 | 6.1575 |
| 30 | 0.7069 | 7.0686 |
| 32 | 0.8042 | 8.0425 |
| 34 | 0.9079 | 9.0792 |
| 36 | 1.0179 | 10.1788 |
| 38 | 1.1341 | 11.3411 |
| 40 | 1.2566 | 12.5664 |
| 42 | 1.3854 | 13.8544 |
| 44 | 1.5205 | 15.2053 |
| 46 | 1.6619 | 16.619 |
| 48 | 1.8096 | 18.0956 |
| 50 | 1.9635 | 19.635 |
| 52 | 2.1237 | 21.2372 |
| 54 | 2.2902 | 22.9022 |
| 56 | 2.463 | 24.6301 |
| 58 | 2.6421 | 26.4208 |
| 60 | 2.8274 | 28.2743 |
| 62 | 3.0191 | 30.1907 |
| 64 | 3.217 | 32.1699 |
| 66 | 3.4212 | 34.2119 |
| 68 | 3.6317 | 36.3168 |
| 70 | 3.8485 | 38.4845 |
| 72 | 4.0715 | 40.715 |
| 74 | 4.3008 | 43.0084 |
| 76 | 4.5365 | 45.3646 |
| 78 | 4.7784 | 47.7836 |
| 80 | 5.0265 | 50.2655 |
| 82 | 5.281 | 52.8102 |
| 84 | 5.5418 | 55.4177 |
| 86 | 5.8088 | 58.088 |
| 88 | 6.0821 | 60.8212 |
| 90 | 6.3617 | 63.6173 |
| 92 | 6.6476 | 66.4761 |
| 94 | 6.9398 | 69.3978 |
| 96 | 7.2382 | 72.3823 |
| 98 | 7.543 | 75.4296 |
| 100 | 7.854 | 78.5398 |
| 105 | 8.659 | 86.5901 |
| 110 | 9.5033 | 95.0332 |
| 115 | 10.3869 | 103.8689 |
| 120 | 11.3097 | 113.0973 |
| 125 | 12.2718 | 122.7185 |
| 130 | 13.2732 | 132.7323 |
| 135 | 14.3139 | 143.1388 |
| 140 | 15.3938 | 153.938 |
| 145 | 16.513 | 165.13 |
| 150 | 17.6715 | 176.7146 |
| 160 | 20.1062 | 201.0619 |
| 170 | 22.698 | 226.9801 |
| 180 | 25.4469 | 254.469 |
| 190 | 28.3529 | 283.5287 |
| 200 | 31.4159 | 314.1593 |
| 210 | 34.6361 | 346.3606 |
| 220 | 38.0133 | 380.1327 |
| 230 | 41.5476 | 415.4756 |
| 240 | 45.2389 | 452.3893 |
| 250 | 49.0874 | 490.8739 |
| 260 | 53.0929 | 530.9292 |
| 270 | 57.2555 | 572.5553 |
| 280 | 61.5752 | 615.7522 |
| 290 | 66.052 | 660.5199 |
| 300 | 70.6858 | 706.8583 |
| 320 | 80.4248 | 804.2477 |
| 340 | 90.792 | 907.9203 |
| 360 | 101.7876 | 1017.876 |
| 380 | 113.4115 | 1134.1149 |
| 400 | 125.6637 | 1256.6371 |
| 420 | 138.5442 | 1385.4424 |
| 440 | 152.0531 | 1520.5308 |
| 460 | 166.1903 | 1661.9025 |
| 480 | 180.9557 | 1809.5574 |
| 500 | 196.3495 | 1963.4954 |
| 520 | 212.3717 | 2123.7166 |
| 540 | 229.0221 | 2290.221 |
| 560 | 246.3009 | 2463.0086 |
| 580 | 264.2079 | 2642.0794 |
| 600 | 282.7433 | 2827.4334 |
| 620 | 301.9071 | 3019.0705 |
| 640 | 321.6991 | 3216.9909 |
| 660 | 342.1194 | 3421.1944 |
| 680 | 363.1681 | 3631.6811 |
| 700 | 384.8451 | 3848.451 |
| 720 | 407.1504 | 4071.5041 |
| 740 | 430.084 | 4300.8403 |
| 760 | 453.646 | 4536.4598 |
| 780 | 477.8362 | 4778.3624 |
| 800 | 502.6548 | 5026.5482 |
| 820 | 528.1017 | 5281.0173 |
| 840 | 554.1769 | 5541.7694 |
| 860 | 580.8805 | 5808.8048 |
| 880 | 608.2123 | 6082.1234 |
| 900 | 636.1725 | 6361.7251 |
| 920 | 664.761 | 6647.6101 |
| 940 | 693.9778 | 6939.7782 |
| 960 | 723.8229 | 7238.2295 |
| 980 | 754.2964 | 7542.964 |
| 1000 | 785.3982 | 7853.9816 |
Pokud máte konkrétní konstrukci nebo potrubí, pak výše uvedený vzorec ukazuje, jak vypočítat přesné údaje pro správný průtok vody nebo jiné chladicí kapaliny.
Výpočet objemu vody přítomné v celém systému
Pro určení takového parametru je nutné dosadit do vzorce hodnotu vnitřního poloměru. Okamžitě se však objeví problém. A jak vypočítat celkový objem vody v potrubí celého topného systému, který zahrnuje:
- Radiátory;
- Expanzní nádoba;
- Topný kotel.
Nejprve se vypočítá objem radiátoru. Za tímto účelem se otevře jeho technický pas a vypíší se hodnoty objemu jedné sekce. Tento parametr se vynásobí počtem sekcí v konkrétní baterii. Například jedna se rovná 1,5 litru.
Při instalaci bimetalového radiátoru je tato hodnota mnohem menší. Množství vody v kotli najdete v pasu zařízení.
Pro stanovení objemu expanzní nádoby se tato naplní předem odměřeným množstvím kapaliny.
Je velmi snadné určit objem potrubí. Dostupné údaje pro jeden metr, určitý průměr, je prostě potřeba vynásobit délkou celého potrubí.
Všimněte si, že v globální síti a referenční literatuře můžete vidět speciální tabulky. Zobrazují orientační údaje o produktu. Chyba daných údajů je poměrně malá, takže hodnoty uvedené v tabulce lze bezpečně použít k výpočtu objemu vody.
Musím říci, že při výpočtu hodnot je třeba vzít v úvahu některé charakteristické rozdíly. Kovové trubky s velkým průměrem procházejí množstvím vody mnohem méně než stejné polypropylenové trubky.
Důvod spočívá v hladkosti povrchu trubek. V ocelových výrobcích se vyrábí s velkou drsností. PPR trubky nemají na vnitřních stěnách drsnost. Zároveň však mají ocelové výrobky větší objem vody než v jiných trubkách stejného úseku. Abyste se tedy ujistili, že výpočet objemu vody v potrubí je správný, musíte všechna data několikrát zkontrolovat a výsledek zálohovat online kalkulačkou.
Bez ohledu na typ komunikace, zda se jedná o autonomní systém nebo centralizovaný, je důležité předem určit fyzické parametry jednotlivých prvků obslužné sítě. Zvažte, jak můžete nezávisle vypočítat průměr potrubí podle průtoku vody nebo požadovaného přenosu tepla kapalné chladicí kapaliny. Pojďme se seznámit se základními vzorci, aniž bychom vzali v úvahu inženýrské jemnosti, které mohou v soukromém sektoru chybět.
Metody výpočtu
Při vývoji projektů pro velká zařízení používají odborníci speciální inženýrské programy k vypracování schémat a výkresů budoucích sítí vytápění a teplé / studené vody. Pro jednodušší úkoly na úrovni soukromého sektoru lze najít řešení pomocí kalkulaček, které jsou zveřejněny na stránkách výrobců a prodejců. Třetí možností je provádět výpočty pomocí hotových vzorců a tabulkových údajů, například o rychlosti vody v potrubí.
Můžete to udělat ještě jednodušeji – začněte od běžných řešení, která byla testována na různých místech, existují důkazy o jejich účinnosti. Doporučená schémata v individuální výstavbě však ne vždy fungují správně. Pokud tedy při výběru povolíme přebytek průměru potrubí, bude se vytápění lišit nízkým přenosem tepla a voda bude proudit s nízkým tlakem. Naopak použití zúžených kanálů přispívá ke zvýšení tlaku a topný systém dobře zahřeje dům. Zároveň je však na potrubí a armatury kladeno velké zatížení, což snižuje životnost komunikací v důsledku zrychleného opotřebení.
Co je třeba vzít v úvahu při výpočtu dodávky vody
Inženýrské programy a kalkulačky již obsahují všechna potřebná data, která je nutné použít k získání požadovaných výsledků. Podívejme se proto podrobněji na třetí metodu výpočtů pomocí hotových vzorců. Průměr potrubí se tedy vypočítá s ohledem na průchodnost potrubí a průtok tekutiny v potrubí:
Zde symboly znamenají:
- d – požadovaná velikost průřezu kanálu vzhledem k vnitřním stěnám;
- q – průtok dopravované kapaliny v litrech nebo kg za sekundu nebo za hodinu;
- v je rychlost proudění v m/s;
- π – konstantní hodnota (poměr obvodu k průměru).
K určení průtoku vody nebo propustnosti potrubí se používá následující vzorec: q = 5 × q(0) ×k.
Tady pod q(0) znamená normativní hodnotu, kterou lze nalézt v aktuálním SNiP. Například pro koupelnu je to 0,25, pro baterii v kuchyni – 0,12 a pro nádržku na WC stačí 0,1 jednotky. Součinitel k je potřeba, když je na zkoumanou dálnici napojeno několik odběrných míst.
Lze jej definovat takto: k = N x P. Tady:
- f – objem spotřebované vody;
- N – počet odběrných míst kapalin;
- P – hodnota pravděpodobnosti současného působení více vodovodních armatur.
K určení pravděpodobnosti zase existuje vzorec: P = qhrμ × u/(q(0) × 3600 × N). Aniž bych zacházel do detailů, práce qhrμ je maximální průtok vody za hodinu. Tento indikátor je normativní, informace jsou k dispozici v SNiP. Například: Objem spotřeby studené vody by se měl pohybovat do 5,6 litrů a celková spotřeba teplé vody by měla být asi 15,6 l/s. Pod u Vzorec se týká počtu lidí, kteří neustále používají tekoucí vodu.
Průchodnost potrubí
Podle hygienických norem, které organizace berou v úvahu při sestavování účtenek bez měřičů, připadá na osobu a den asi 360 litrů vody. Průtok se však může v závislosti na instalovaných kanálech s kruhovým průřezem lišit od standardu. Skutečný výsledek je ovlivněn několika faktory, mezi ty základní patří:
- Délka čáry. Po celé dráze brání pohybující se tekutině vnitřní stěny potrubí. Jinak se tento jev nazývá tlaková ztráta. To znamená, že jak se pohybujete, rychlost vody v potrubí klesá. V důsledku toho, čím větší je rozdíl mezi tlakem na začátku a na konci konkrétního přímého úseku, tím více času uplyne, než se do zásoby vody dostane nová část kapaliny. To je patrné zejména u starších systémů, kde se rez a nánosy postupně objevují na vnitřní straně kovového povrchu.
- Průměr I zde záleží na momentu odporu. Na jedné straně se u trubek s malým průřezem projeví zpomalovací účinek jako malá povrchová plocha. Na druhou stranu jsou ukazatele vyšší než u širších kanálů díky proporcionálně odlišnému objemu dopravované kapaliny. Čili v druhém případě při podobné spotřebě člověk přijme potřebný objem rychleji než tenkým potrubím.
- Složení. Moderní trh představují produkty pro komunikační systémy vodní dopravy, které jsou vyrobeny z různých materiálů. Polypropylenové stěny mají tedy znatelně menší vliv na snížení průtoku než ocelové.
- Trvanlivost. Podstatný rozdíl je v době udržení původně stanovených provozních podmínek. Na hrubém kovu se může objevit koroze a výrůstky, což pomáhá zmenšit průřez vedení. To znamená, že počáteční výpočty průměru potrubí z průtoku se nakonec ukáží jako nespravedlivé. Na hladkých polymerových stěnách k takovým jevům nedochází. Jejich životnost může překročit staré protějšky až 200krát.
- Uzlová spojení. Jakékoli oblasti s armaturami, bez ohledu na způsob instalace, otočení a oddělení, poskytují dodatečný odpor.
Souhrnné tabulky udávají průchodnost vodních kanálů v závislosti na průřezu potrubí (DN – jmenovitý nebo podmíněný průměr) a rychlosti pohybu tekutiny v potrubí pod jedním nebo druhým tlakem.
| Tlak | Průtok nebo spotřeba vody (kg/h) při průtoku pod 0,15 m/s | |||
| Pa/m | Mbar/m | 15 mm | 20 mm | 25 mm |
| 90 | 0,9 | 173 | 403 | 745 |
| 92,5 | 0,925 | 176 | 407 | 756 |
| 95 | 0,95 | 176 | 414 | 767 |
| 97,5 | 0,975 | 180 | 421 | 778 |
| 100 | 1 | 184 | 425 | 788 |
| 120 | 1,2 | 202 | 511 | 943 |
| 140 | 1,4 | 220 | 511 | 943 |
| 160 | 1,6 | 234 | 547 | 1015 |
| 180 | 1,8 | 252 | 583 | 1080 |
| 200 | 2 | 266 | 619 | 1151 |
| 220 | 2,2 | 281 | 652 | 1202 |
| 240 | 2,4 | 288 | 660 | 1256 |
| 260 | 2,6 | 306 | 713 | 1310 |
| 280 | 2,8 | 317 | 742 | 1364 |
| 300 | 3 | 331 | 767 | 1415 |
| Tlak | Průtok nebo spotřeba vody (kg/h) při průtoku do 0,15 m/s | |||||
| Pa/m | Mbar/m | 32 mm | 40 mm | 50 mm | 65 mm | 80 mm |
| 90 | 0,9 | 1627 | 2488 | 4716 | 9612 | 14940 |
| 92,5 | 0,925 | 1652 | 2524 | 4788 | 9756 | 15156 |
| 95 | 0,95 | 1678 | 2560 | 4860 | 9900 | 15372 |
| 97,5 | 0,975 | 1699 | 2596 | 4932 | 10044 | 15552 |
| 100 | 1 | 1724 | 2632 | 5004 | 10152 | 15768 |
| 120 | 1,2 | 1897 | 2898 | 5508 | 11196 | 17352 |
| 140 | 1,4 | 2059 | 3143 | 5976 | 12132 | 18792 |
| 160 | 1,6 | 2210 | 3373 | 6408 | 12996 | 20160 |
| 180 | 1,8 | 2354 | 3589 | 6804 | 13824 | 21420 |
| 200 | 2 | 2486 | 3780 | 7200 | 14580 | 22644 |
| 220 | 2,2 | 2617 | 3996 | 7560 | 15336 | 23760 |
| 240 | 2,4 | 2740 | 4176 | 7920 | 16056 | 24876 |
| 260 | 2,6 | 2855 | 4356 | 8244 | 16740 | 25920 |
| 280 | 2,8 | 2970 | 4356 | 8566 | 17338 | 26928 |
| 300 | 3 | 3076 | 4680 | 8992 | 18000 | 27900 |
| Tlak | Průtok nebo spotřeba vody (kg/h) při průtoku nad 0,3 m/s | |
| Pa/m | Mbar/m | 100 mm |
| 90 | 0,9 | 30240 |
| 92,5 | 0,925 | 30672 |
| 95 | 0,95 | 31104 |
| 97,5 | 0,975 | 31500 |
| 100 | 1 | 31932 |
| 120 | 1,2 | 35100 |
| 140 | 1,4 | 38160 |
| 160 | 1,6 | 40680 |
| 180 | 1,8 | 43200 |
| 200 | 2 | 45720 |
| 220 | 2,2 | 47880 |
| 240 | 2,4 | 50400 |
| 260 | 2,6 | 52200 |
| 280 | 2,8 | 54360 |
| 300 | 3 | |
Rychlost proudění v kanálech s kruhovým průřezem závisí mimo jiné na povaze dopravované tekutiny. Například pro viskózní gravitační médium se považuje za optimální 0,1-0,5 m / s a pro tekutější – 0,5-1 m / s. Sazby se zvyšují, pokud používáte zařízení pro nucenou přepravu. Takže za podmínek vstřikování může rychlost dosáhnout 0,8-2 m / s a během sání – 1,5-3 m / s.
Příklad nezávislých výpočtů
Zvažte, jak vypočítat průměr potrubí pro chatu, ve které žijí 4 lidé. V seznamu odběrných míst je koupelna, sprchový kout a WC mísa, v kuchyni je instalována pračka a myčka. Vzhledem k tomu, že existuje několik uživatelů a skutečnost, že současně běží různá zařízení, je třeba nejprve určit pravděpodobnost. Podle dostupných údajů bude P = 5,6 x 4/(0,25 x 3600 x 6) = 0,00415.
Spotřeba vody v každé místnosti bude následující:
- koupelna – q = 5 × 0,25 × 0,00415 = 0,00519 l/s;
- kuchyně – q = 5 × 0,12 × 0,00415 = 0,00249 l/s;
- WC – q = 5 × 0,1 × 0,00415 = 0,00208 l/s.
Dalším krokem je určení požadovaného průměru potrubí.
Rychlost proudění v potrubí lze přesně vypočítat paralelním výpočtem ztrát, koeficientu hydraulického tření a dalších požadovaných hodnot. Jednodušší je i přes chyby přebírat informace z hotových tabulek. Ve skutečnosti na stavebním trhu neexistují žádné přířezy, které by se odlišovaly od standardizovaných profilů.
Vezmeme-li jako vodítko tlakový přívod vody a pohyb kapaliny rychlostí 3 m/s, pak podle výpočtů dostaneme následující možnosti optimálních průměrů potrubí.
