Объем воды в трубе и в отопительной системе в целом: актуальные и эффективные способы расчёта

Вопрос как рассчитать объем воды в трубе возникает при проектировании тех или иных систем, в основе которых применен трубопровод. К примеру, подсчитать приблизительное содержание воды потребуется при планировании автономной отопительной системы.

Когда автономное отопление в загородном доме практически готово, нужно приступить к расчетам для того чтобы располагать точными данными, необходимыми для подбора диаметра труб и соответствующей модели гидроаккумулятора. Опять же, без правильного подсчёта объема жидкости в трубе не обойтись, если нужно добавить в теплоноситель антифриз, или же полностью заполнить систему антифризом.

Правильно считаем, чтобы не переплачивать при покупке теплоносителя

Необходимость правильного подсчета воды в отопительной системе

Узнать, сколько воды потребуется залить в теплый пол, несложно

Спрашивается, так ли важен объем воды в метре трубы, если можно заливать жидкость в систему, пока она не заполнится по самое горлышко?

Оказывается, необходимость точных подсчётов очевидна. Более того, объем в некоторых случаях потребуется считать не только в трубах, но и в отопительных радиаторах. Например, проектируя отопительную систему, нужно располагать точными сведениями о количестве теплоносителя, чтобы подобрать котел с соответствующими параметрами мощности.

Еще одним поводом для проведения корректных подсчетов является использование насосного оборудования. В этом случае необходимо знать количество транспортируемой среды из расчёта столько-то кубометров на определённую единицу времени.

Зная правильный объём воды в различных трубах можно выбрать не только подходящие типоразмеры трубы, но и требуемую производительность насоса.

Расчет содержания теплоносителя в трубе

Таблица приблизительных параметров из расчёта на 1 погонный метр

Несмотря на то, что можно применить калькулятор объема воды в трубе, лучше заняться такими расчётами самостоятельно (читайте также статью “Диаметры полипропиленовых труб: все, что нужно знать начинающим мастерам”).

Дело в том, что автоматизированная калькуляция выполняется по усреднённым алгоритмам, тогда как, если считать самостоятельно, можно учесть особенности конфигурации трубопровода и прочие нюансы, которые не может принять во внимание онлайн калькулятор.

• Перед тем как выполнить расчет объема воды в трубе нужно понять, что внутреннее пространство в водопроводной системе представляет собой цилиндр большой протяженности.
• Зная, что нам предстоит посчитать то, насколько вместителен цилиндр, применяем формулу, известную с уроков физики: V=π*R²*H, где:

V – объем цилиндра;

π – 3,14 (число Пи);

R – радиус;

Н – высота.

• Еще одна формула будет полезна, если вы знаете площадь основания цилиндра: V=S*H, где S – площадь основания, а H – высота.

Важно: Представляя трубопровод в виде протяжённого цилиндра, нужно понимать, что H будет не высотой, а протяжённостью трубы, вместительность которой в литрах следует посчитать.

Расчет содержания теплоносителя не только в трубопроводе, но и в системе в целом

Автономный обогрев жилья

Вопрос, как посчитать внутренний объём труб в отдельности от отопительной системы, стоит редко. Чаще нужно выполнять калькуляцию с учётом отопительных батарей котла и расширительного бака, если такой предусмотрен в используемой системе.

Инструкция проведения калькуляции в данном случае проводится следующим образом:

• На начальном этапе замеряем протяженность трубопровода без учёта гидроаккумулятора (батарей). Определившись с протяженностью, считаем объем по формуле V=π*R²*H, где «Н» будет длина, которую мы предварительно замеряли.

Разумеется, полученное число будет приблизительным, но разницу в номинальном и рабочем объёме системы можно будет компенсировать при ее заполнении теплоносителем.

• На следующем этапе считаем, насколько вместителен отопительный радиатор.

На фото – чугунный радиатор

Не секрет, что в одном строительном объекте могут быть применены батареи разной величины, что объясняется разными параметрами помещений. Именно поэтому выполняется калькуляция не радиатора в целом, а каждой отдельно взятой секции.

Этот метод актуален для чугунных и алюминиевых радиаторов, которые обычно разделены на секции. Как правило, для заполнения каждой секции нужно не менее 1,5 и не более 2 литров.

Если планируется установка биметаллических или стальных батарей своими руками, параметры вместительности смотрим на упаковке или на самом изделии.

• Вместительность прочего оборудования, включая отопительный котел и растительный бак, определяем в соответствии с паспортными данными или обозначениями, нанесенными на корпус.

Если сопроводительной документации к расширительному баку нет, можно наполнить эту емкость водой, а затем слить все содержимое в мерную емкость и определить таким образом объем.

Важно: Рассчитывая количество теплоносителя в отопительной системе, нужно принимать во внимание то, из какого материала изготовлены трубы. Например, стенки стальных изделий на порядок тоньше стенок полипропиленовых аналогов при, казалось бы, одинаковом диаметре.

Конструкционные особенности закрытых отопительных систем

Автономная система закрытого типа

Отметим сразу, что приведённая инструкция проведения расчетов актуальна только применительно к отопительным сооружениям закрытого типа. Ведь именно в закрытых системах количество теплоносителя характеризуется постоянством.

Для того чтобы было понятно как себя ведёт вода в закрытых конструкциях и зачем были необходимы ранее предложенные схемы проведения расчетов, рассмотрим устройство наиболее распространённых модификаций автономного отопления.

Автономная отопительная система считается закрытой в том случае, если количество теплоносителя остаётся неизменным, и он приводится в движение циркуляционным насосом. Такая модификация отопления, как правило, абсолютно герметична и теплоноситель не контактирует с окружающей средой. Давление воды в смесителе меняется вследствие температурного расширения, но компенсируется посредством расширительного бака, который устанавливается отдельно.

Впрочем, большинство современных газовых отопительных котлов оснащается интегрированными расширительными баками, что существенно упрощает проектирование и сборку системы в целом. В этом случае рассчитывать объём бака отдельно не имеет смысла, так как требуемое количество теплоносителя указано в паспортной документации отопительного котла.

Вывод

Теперь мы знаем, как правильно рассчитать количество теплоносителя в отопительной системе и сделать так, чтобы цена эксплуатации этой системы была приемлемой. Остались какие-либо вопросы, требующие пояснений (см.также статью “Расчет диаметра трубы для отопления – важный этап проектирования отопительной системы”).

В таком случае, посмотрите видео в этой статье.