Càlcul del volum de canonades: principis de càlcul i regles per fer càlculs en litres i metres cúbics

Quan es troba la quantitat de líquid necessària en un sistema de calefacció, sovint cal resoldre un problema separat: calcular el volum d'una canonada amb paràmetres determinats.La fórmula de càlcul en si és senzilla. Tanmateix, a la pràctica, per obtenir un resultat precís, s'ha d'utilitzar amb cura.

Parlarem de com calcular el volum intern d'un sistema de comunicació important. A l'article que vam presentar, s'analitzen detalladament les opcions per realitzar càlculs per a canonades i dispositius de calefacció. Tenint en compte els nostres consells, resoldreu ràpidament el problema.

Paràmetres geomètrics de les canonades

Per determinar el volum d'una canonada, és necessari i suficient conèixer només dos dels seus indicadors: la longitud i el diàmetre intern (real). És important no confondre l'últim paràmetre amb la mida externa, que es dóna per a la selecció correcta dels accessoris i els elements de connexió.

Si es desconeix el gruix de la paret, es pot utilitzar DN (diàmetre intern del forat) en lloc del diàmetre intern calculat. Són aproximadament iguals, i el valor DN sol indicar-se al marcatge, que es col·loca a l'exterior del producte.

La nomenclatura estàndard de canonades de polipropilè conté el diàmetre exterior i el gruix de la paret en mil·límetres. Amb aquests dos paràmetres, podeu calcular el diàmetre intern

Abans d'intentar calcular el volum de qualsevol canonada, cal evitar un error comú i portar tots els paràmetres a un únic sistema de mesura. El fet és que la longitud sol expressar-se en metres, i el diàmetre en mil·límetres. La relació d'aquestes dues unitats és la següent: 1 m = 1000 mm.

De fet, és possible reduir els paràmetres a valors intermedis: centímetres o decímetres. De vegades, fins i tot és convenient, atès que en aquest cas el nombre de decimals o, al contrari, de zeros no serà molt gran.

Relació entre unitats de volum. Quan es converteix d'un valor a un altre, cal evitar errors en el nombre de zeros o, per contra, els decimals.

Per a canonades no produïdes a Rússia (i no per a Rússia), el diàmetre es pot expressar en polzades. En aquest cas, cal tornar a calcular, tenint en compte que 1″ = 25,4 mm.

Fórmula per a un sol tub

Des del punt de vista de la geometria, la canonada és un cilindre circular recte.

El volum d'aquest objecte és igual a l'àrea de la secció transversal multiplicada per la longitud:

V = l * S

En ell:

• V - volum (m³);
• l – longitud (m);
• S - àrea de la secció transversal (m²).

L'àrea de la secció transversal d'una canonada amb forma de cercle amb un diàmetre conegut es calcula mitjançant la fórmula:

S = π * d² / 4

Aquí:

• π = 3,1415926;
• d – diàmetre del cercle (m).

La fórmula final del volum d'una canonada amb un diàmetre intern i una longitud coneguts serà la següent:

V = π * l * d² / 4

Si la unitat de mesura de la longitud i el diàmetre de la canonada és un altre valor (dm, cm o mm), el volum s'expressarà en dm³, cm³ o mm³ respectivament.

A més, volia mostrar-vos una manera senzilla de mesurar el diàmetre exterior d'una canonada (D) sense pinces. D = L/π, On L - circumferència:

Per calcular correctament el volum de les canonades, heu de substituir dos paràmetres en una fórmula senzilla: longitud i diàmetre intern. Com més precisió es mesuren o es calculin, més precís serà el resultat.

Per calcular el volum intern d'una canonada, necessitareu fórmules geomètriques senzilles, que s'utilitzen a l'escola en física, àlgebra, química, geometria i altres assignatures.

Exemples aplicats de càlculs

Els exemples específics proporcionaran una ajuda significativa per entendre els principis dels càlculs i la seqüència d'accions a l'hora de realitzar càlculs, amb els quals els visitants interessats haurien de familiaritzar-se.

Tasca #1: calcular el volum de refrigerant necessari

Per a una casa de camp de residència temporal, cal calcular el volum de propilenglicol comprat: refrigerant no s'endureix a temperatures inferiors a -30 °C. El sistema de calefacció consta d'una estufa encamisada de 60 litres, quatre radiadors d'alumini de 8 trams cadascun i 90 metres de tub PN25 (20 x 3,4).

Les canonades de l'estàndard PN25 20 x 3,4 s'utilitzen més sovint per organitzar un petit circuit de calefacció amb radiadors connectats en sèrie. El seu diàmetre intern és de 13,2 mm

El volum de líquid a la canonada s'ha de calcular en litres. Per fer-ho, cal prendre el decímetre com a unitat de mesura. Les fórmules per convertir els valors de longitud estàndard són les següents: 1 m = 10 dm i 1 mm = 0,01 dm.

Es coneix el volum de la jaqueta de la caldera. V₁ = 60 l.

El passaport del radiador d'alumini Elegance EL 500 indica que el volum d'una secció és de 0,36 litres. Aleshores V₂ = 4 * 8 * 0,36 = 11,5 l.

Calculem el volum total de canonades. El seu diàmetre interior d = 20 – 2 * 3,4 = 13,2 mm = 0,132 dm. Llargada l = 90 m = 900 dm. Per tant:

V₃ = π * l * d² / 4 = 3,1415926 * 900 * 0,132 * 0,132 / 4 = 12,3 dm³ = 12,3 l.

Així, ara podem trobar el volum total:

V = V₁ + V₂ + V₃ = 60 + 11,5 + 12,3 = 83,8 l.

El percentatge de líquid a les canonades respecte a tot el sistema és només del 15%.Però si la longitud de les comunicacions és gran o utilitzen un sistema "terra escalfat per aigua", llavors la contribució de les canonades al volum total augmenta significativament.

A les instal·lacions industrials i agrícoles, sovint s'instal·len radiadors de calefacció casolans, disposats com registres. Coneixent les dimensions de les canonades, podeu calcular-ne el volum

Tasca #2: calcular el volum d'un radiador casolà

Vegem com calcular un radiador de calefacció casolà clàssic fet de quatre tubs horitzontals de 2 m de llarg.Primer cal trobar l'àrea de la secció transversal. Podeu mesurar el diàmetre exterior des de l'extrem del producte.

Que sigui 114 mm. Utilitzant la taula de paràmetres estàndard canonades d'acer, trobem el gruix de la paret característic d'aquesta mida - 4,5 mm.

Calculem el diàmetre intern:

d = 114 – 2 * 4,5 = 105 mm.

Determinem l'àrea de la secció transversal:

S = π * d² / 4 = 8659 mm².

La longitud total de tots els fragments és de 8 m (8000 mm). Trobem el volum:

V = l * S = 8000 * 8659 = 69272000 mm³.

El volum dels tubs de connexió verticals es pot calcular de manera similar. Però aquest valor es pot descuidar, ja que serà inferior al 0,1% del volum total radiador de calefacció.

El valor resultant no és informatiu, així que convertim-lo en litres. Com que 1 dm = 100 mm, llavors 1 dm³ = 100 * 100 * 100 = 1000000 = 10⁶ mm³.

Aixo es perqué V = 69272000 / 10⁶ = 69,3 dm³ = 69,3 l.

Els grans radiadors o sistemes de calefacció (que s'instal·len, per exemple, a les granges) requereixen volums importants de refrigerant.

Per tant, ja que caldrà calcular el volum de canonades en m³, llavors totes les dimensions hauran de convertir-se immediatament en metres abans de substituir-les a la fórmula.

Tasca #3: càlcul de la longitud necessària de canonades de PP

Podeu obtenir la longitud del fragment utilitzant un regle normal o una cinta mètrica.Es poden descuidar les corbes menors i l'afluixament de les canonades de polímer, ja que no comportaran un error final greu.

Amb aquesta curvatura de canonades de polímer, la seva longitud serà significativament més gran (10-15%) que la longitud de la secció al llarg de la qual es col·loquen.

Per mantenir la precisió, és molt més important determinar correctament l'inici i el final del fragment:

• Quan es connecta una canonada a una columna, la longitud s'ha de mesurar des del principi del fragment horitzontal. No cal agafar la part adjacent de l'alça, ja que això comportarà un recompte doble del mateix volum.
• A l'entrada de la bateria, cal mesurar la longitud fins als seus tubs agafant les aixetes. No es tenen en compte a l'hora de determinar el volum del radiador segons les dades del seu passaport.
• A l'entrada de la caldera, cal mesurar des de la jaqueta, tenint en compte la longitud de les canonades de sortida.

Les corbes es poden mesurar de manera simplificada: tingueu en compte que funcionen en angle recte. Aquest mètode és acceptable, ja que la seva contribució total a la longitud de les canonades és insignificant.

Si teniu un diagrama de disposició del sòl calefactat, podeu calcular la longitud de les canonades de refrigerant segons el pla amb una graella d'escala aplicada.

El volum d'un sòl càlid es calcula mitjançant el metratge de les canonades instal·lades.

Si no hi ha dades de longitud o diagrama, però es coneix el pas entre els tubs, el càlcul es pot realitzar mitjançant la fórmula aproximada següent (independentment del mètode d'instal·lació):

l = (n – k) * (m – k)/k

Aquí:

• n – longitud de la secció de terra calefactada;
• m – amplada de la zona de terra amb calefacció;
• k – pas entre tubs;
• l – Longitud final dels tubs.

Malgrat la petita secció transversal de les canonades que s'utilitzen per terra escalfat per aigua, la seva longitud total condueix a un volum important de refrigerant contingut.

Per tant, per proporcionar un sistema similar a la figura anterior (longitud - 160 m, diàmetre exterior - 20 mm), es necessitaran 26 litres de líquid.

Obtenció del resultat mitjançant el mètode experimental

A la pràctica, sorgeixen situacions problemàtiques quan el sistema hidràulic té una estructura complexa o alguns dels seus fragments es col·loquen de manera secreta. En aquest cas, es fa impossible determinar la geometria de les seves parts i calcular el volum total. Llavors, l'única sortida és fer un experiment.

L'ús d'un col·lector i la col·locació de canonades sota una regla és un mètode avançat per subministrar aigua calenta en secret als radiadors de calefacció. És impossible calcular amb precisió la durada de les comunicacions en absència d'un pla.

Cal escórrer tot el líquid, agafar algun tipus de recipient de mesura (per exemple, una galleda) i omplir el sistema al nivell desitjat. L'ompliment es produeix pel punt més alt: tanc d'expansió de tipus obert o vàlvula d'alliberament superior. Al mateix temps, totes les altres vàlvules han d'estar obertes per evitar la formació de panys d'aire.

Si el moviment de l'aigua al llarg del circuit es realitza mitjançant una bomba, cal deixar-la funcionar durant una hora o dues sense escalfar el refrigerant. Això ajudarà expulsar les bosses d'aire residuals. Després d'això, heu d'afegir líquid de nou al circuit.

Aquest mètode també es pot utilitzar per a parts individuals del circuit de calefacció, per exemple, un terra calefactor. Per fer-ho, cal desconnectar-lo del sistema i "vessar-lo" de la mateixa manera.

conclusions

Malgrat que la xarxa ens ofereix una gran selecció de productes de programari per calcular el volum de refrigerant, hi ha taules GOST per determinar el volum intern de les canonades, cal conèixer els principis dels càlculs "manuals".

Són necessaris per a aquells que construeixen i reparen comunicacions de manera independent i per a aquells que utilitzen els serveis de les organitzacions de disseny i construcció. La informació útil us ajudarà a determinar el consum de material abans d'instal·lar el sistema, calcular amb precisió l'estimació i fer-vos una idea dels propers pagaments operatius.

Voleu parlar de com heu calculat el volum de refrigerant per a un sistema de calefacció autònom en una casa de camp o casa de camp? Teniu informació que pugui ser útil per als visitants del lloc? Si us plau, escriviu comentaris, publiqueu fotos relacionades amb el tema de l'article i feu preguntes al bloc següent.