Як розрахувати обсяг труби і площа її поверхні: згадуємо

При розрахунку систем опалення нерідко доводиться розраховувати обсяг теплоносія і поверхню теплообміну. Як це зробити, маючи в своєму розпорядженні лише тією інформацією, яка присутня на ціннику в магазині?

Давайте спробуємо розібратися.

обсяг

Давайте з'ясовувати, як визначити обсяг труби.

Очевидно, необхідно знати два параметри:

1. Довжину трубопроводу.
2. Внутрішній перетин.

Протяжність трубопроводу в уже побудованої системі опалення нескладно виміряти за допомогою звичайної рулетки. Спосіб обчислення перетину залежить перш за все від форми - круглої, квадратної або прямокутної. Розберемо все три випадки.

Уточнимо: профтруби практично не застосовуються при розведенні води або опалення. Сантехніку або власнику котеджу обчислення кубатури профтруби може знадобитися хіба що в разі використання опалювального регістра екзотичної форми.

кругла

Площа круга, як відомо, обчислюється як добуток числа пі на квадрат радіуса. Радіус - половина діаметру. В теорії все просто, але, от біда, для водогазопровідних труб продавцями та виробниками вказується лише ДУ (умовний прохід) і тип - легка, звичайна або посилена.

Як порахувати обсяг труби на основі цих даних?

На виручку прийде ГОСТ 3262-75, який регламентує виробництво відповідної продукції.

Алгоритм розрахунку виглядає так:

1. Знаходимо потрібний ДУ (умовний прохід, або умовний діаметр) в лівій колонці таблиці.
2. Віднімаємо з відповідного зовнішнього діаметра подвоєну товщину стінки, що відповідає вашому типу труби (легкої, звичайної або посиленою).
3. Отриманий внутрішній діаметр ділимо на два і отримуємо радіус внутрішнього перетину.
4. Розраховуємо це перетин за формулою S = Pi * R ^ 2.
5. Множимо отримане значення на протяжність трубопроводу. Результат - його кубатура.

Інформація краще сприймається, коли інструкція супроводжується прикладом.

Давайте обчислимо внутрішній обсяг 40-міліметрового розливу опалення протяжністю 50 метрів, виготовленого з посиленою труби.

1. Зовнішній діаметр відповідно до таблиці - 48.
2. Віднімаємо з нього подвоєну товщину стінок: 48 - (2 х 4) = 40.

Зверніть увагу: точний збіг ДУ з реальним внутрішнім діаметром - швидше виняток, ніж правило.

1. Радіус, таким чином, виявиться рівним 20 міліметрів, або (для зручності подальших розрахунків) 0,02 м.
2. Перетин - 3,14159265 х 0,02: 2 = 0,00126 (з округленням) м2.
3. Кубатура розливу обчислюється як твір перетину на протяжність: 0,00126 х 50 = 0,063 м3. Щоб отримати результат розрахунку в літрах, досить помножити його на 1000; в нашому випадку для заповнення розливу потрібно 63 літра теплоносія.

квадратна

Як обчислити об'єм труби при її квадратному профілі? Площа квадрата дорівнює, вибачте за мимовільний каламбур, квадрату його сторони. Сторона ж в нашому випадку відповідає результату віднімання подвоєною товщини стінки з розміру квадратної профтруби.

Так, при розмірі 100 і товщиною стінки 5 мм сторона внутрішнього квадрата буде 100 - (5 х 2) = 90 мм.

Перерахуємо в метри і зведемо до другого степеня:

1. 90 мм = 0,09 м.
2. 0,09 ^ 2 = 0,081 м2.
3. Щоб обчислити своїми руками шуканий обсяг, залишається лише помножити цей результат на протяжність трубопроводу.

прямокутна

Від описаного вище сценарію цей відрізняється лише тим, що для отримання перетину розмір сторони профтруби доведеться помножити не саме на себе, а на розмір другої сторони. Формула, таким чином, буде мати вигляд S = (A - n) х (B - n), де S = шукане значення, A і B - сторони труби, а n - товщина її стінки.

Прикладом нам послужить виріб з розміром 150 х 180 і стінками 4-міліметрової товщини. S = (150 - 4) х (180 - 4) = 25696 мм 2. Для перерахунку результату в квадратні метри він множиться на 1000000.

поверхня

У разі виготовлення регістра опалення важливо оцінити не тільки його кубатуру, але і площа поверхні тепловіддачі. Ціна прорахунку - низька або, навпаки, надмірна ефективність опалювального приладу.

Площа поверхні розраховується як твір протяжності трубопроводу на його обхват - довжину окружності при круглому перетині і периметр при квадратному або прямокутному.

Довжина кола дорівнює, як відомо, твору її діаметра і числа пі. Периметр квадрата і прямокутника - сума їх сторін.

Наведемо кілька прикладів.

• Площа поверхні круглого трубопроводу ДУ 100 довжиною 10 метрів - 3,14 х 0,114 (зовнішній діаметр в метрах відповідно до наведеної вище таблиці) х 10 = 3,5796 м2.
• Для квадратної профтруби розміром 100 мм і 10-метрової довжини результат - 0,1 х 4 х 10 = 4 м2.
• Для прямокутного перетину при розмірі 80х120 і 10-метрової довжині площа розраховується як (0,08 х 2 + 0,12 х 2) х 10 = 4 м2.

висновок

Сподіваємося, що наведені методики розрахунків виявляться корисними читачеві. По суті, наданий в його розпорядження матеріал не виходить за рамки шкільного курсу геометрії (див.також статтю Які труби для опалення краще: аналіз 4-х найбільш поширених варіантів).

Як завжди, в відео в цій статті можна виявити додаткову тематичну інформацію. Успіхів!