Càlcul del volum de les canonades: principis i regles de càlcul en litres i metres cúbics

En trobar la quantitat de líquid necessari al sistema de calefacció, sovint cal resoldre un problema independent: calcular el volum de la canonada amb els paràmetres indicats. La fórmula computacional en si és senzilla. Tanmateix, a la pràctica, per obtenir un resultat precís, s’ha d’aplicar amb cura.

Parlarem de com calcular el volum intern d’un important sistema de comunicació. A l’article que vam presentar, es van detallar les opcions per realitzar càlculs per a la canalització i els aparells de calefacció. A partir dels nostres consells, resoldreu el problema ràpidament.

Paràmetres geomètrics de canonades

Per determinar el volum de la canonada, és necessari i suficient conèixer només dos dels seus indicadors: longitud i diàmetre intern (real). L'últim paràmetre és important no confondre amb la mida externa, cosa que condueix a la correcta selecció dels accessoris i elements de connexió.

Si no es coneix el gruix de paret, en lloc del diàmetre interior calculat, es pot utilitzar el DN (diàmetre de pas interior). Són aproximadament iguals, i el valor de DN, per regla general, està indicat en la marca, que es col·loca a la part exterior del producte.

La gamma estàndard de canonades de polipropilè conté el diàmetre exterior i el gruix de paret en mil·límetres. Mitjançant aquests dos paràmetres, podeu calcular el diàmetre interior

Abans d’intentar calcular el volum de qualsevol canonada, no heu de cometre un error comú i portar tots els paràmetres a un sol sistema de mesurament. 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 portar els paràmetres a valors intermedis: centímetres o decímetres. De vegades és fins i tot convenient, ja que en aquest cas el nombre de decimals o, per contra, zeros no serà gaire gran.

La relació d’unitats de volum. Quan es transfereix d'una quantitat a una altra, cal evitar errors en el nombre de zeros o, per contra, de les xifres decimals

Per a canonades fabricades no a Rússia (i no per a Rússia), el diàmetre es pot expressar en polzades. En aquest cas, cal realitzar el recompte, ja que 1 ″ = 25,4 mm.

Fórmula per a una sola canonada

Des de la posició de la geometria, la canonada és un cilindre circular recte.

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

V = l * s

En ella:

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

L’àrea de secció transversal d’una canonada en forma d’un 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 de la canonada amb un diàmetre interior 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 valor diferent (dm, cm o mm), el volum s'expressarà en dm³, cm³ o mm³ en conseqüència.

A més, volia mostrar-vos una manera senzilla de mesurar el diàmetre exterior de la canonada (D) sense pinça D = L / πon L - circumferència:

Per calcular correctament el volum de canonades, cal substituir dos paràmetres per una fórmula senzilla: longitud i diàmetre interior. Amb la precisió que es mesuraran o es calcularan, el resultat serà tan precís.

En el càlcul del volum intern de la canonada, caldrà fórmules geomètriques senzilles que l’escola utilitzi en física, àlgebra, química, geometria i altres assignatures.

Exemples aplicats de càlculs

Exemples concrets, que hauran de ser familiars per als visitants interessats, proporcionaran una ajuda significativa per analitzar els principis de càlculs i la seqüència d’accions a l’hora de realitzar càlculs.

Tasca n º 1: càlcul del volum del refrigerant necessari

Per a una casa de residència temporal, cal que calculeu la quantitat de propilenglicol comprada - refrigerant no s’endureix a temperatures de fins a -30 ºC. El sistema de calefacció consta d’un forn amb jaqueta de 60 litres, quatre bateries d’alumini de 8 seccions cadascuna i 90 metres de canonada PN25 (20 x 3.4).

Els tubs estàndard PN25 20 x 3.4 s’utilitzen més sovint per organitzar un petit circuit de calefacció amb una connexió en sèrie de radiadors. El seu diàmetre interior és de 13,2 mm

El volum de fluid a la canonada s’ha de calcular en litres. Per a això, s'hauria de prendre un decímetre com a unitat de mesura. Les fórmules de transició de longituds estàndard són les següents: 1 m = 10 dm i 1 mm = 0,01 dm.

El volum de la camisa de la caldera és conegut. V₁ = 60 litres

Al passaport del radiador d'alumini Elegance EL 500, s'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 les canonades. El seu diàmetre interior d = 20 - 2 * 3,4 = 13,2 mm = 0,132 dm. Longitud 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 podeu trobar el volum total:

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

El percentatge de la quantitat de líquid a les canonades en relació amb tot el sistema és de només el 15%. Però si la longitud de les comunicacions és gran o s’utilitza el sistema “Calefacció per terra”, llavors la contribució de les canonades al volum total augmenta significativament.

Les instal·lacions industrials i agrícoles solen instal·lar radiadors de calefacció casolans disposats segons el tipus de registre. Sabent la mida de les canonades, podeu calcular el seu volum

Tasca 2: càlcul del volum d’un radiador casolà

Descobrim com calcular un radiador de calefacció casolà clàssic a partir de quatre canonades horitzontals de 2 m de longitud. Primer cal trobar la secció transversal. Podeu mesurar el diàmetre exterior des del final del producte.

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

Calculeu el diàmetre interior:

d = 114 - 2 * 4,5 = 105 mm.

Definiu l’àrea de secció transversal:

S = π * d² / 4 = 8659 mm².

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

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

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

El valor resultant no és informatiu, de manera que el traduirem en litres. Des de 1 dm = 100 mm, llavors 1 dm³ = 100 * 100 * 100 = 1000000 = 10⁶ mm³.

Per tant V = 69272000 / 10⁶ = 69,3 dm³ = 69,3 l.

Les bateries grans o sistemes de calefacció (que s’instal·len, per exemple, a les granges) requereixen quantitats importants de refrigerant.

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

Tasca 3: càlcul de la longitud requerida de canonades PP

Podeu obtenir el valor de la longitud del fragment mitjançant una regla o cinta mètrica ordinària. Una lleugera flexió i caiguda de les canonades del polímer es pot descuidar, ja que no suposarà un greu error final.

Amb aquesta curvatura de canonades de polímer, la seva longitud serà significativament més llarga (un 10-15%) que la longitud de la secció per la qual es posen

Per mantenir la precisió, és molt més important determinar correctament l’inici i el final d’un fragment:

• Quan connecteu la canonada a la pujada, mesura la longitud des del començament del fragment horitzontal. No cal agafar la part contigua de la pujada, ja que això comportarà un doble recompte del mateix volum.
• A l’entrada de la bateria, cal mesurar la longitud fins als tubs que capturen les aixetes. No es tenen en compte a l'hora de determinar el volum del radiador segons les dades del passaport.
• A l’entrada de la caldera, cal mesurar des de la camisa tenint en compte la longitud dels tubs sortints.

L’arrodoniment es pot mesurar de manera simplificada: suposeu que passen a angle recte. Aquest mètode és admissible, ja que la seva contribució total a la longitud de les canonades és insignificant.

Si hi ha una disposició del sòl càlid, és possible calcular la longitud de les canonades amb el refrigerant segons el pla amb l'aplicació d'una reixeta a gran escala

El volum del sòl càlid es calcula segons el comptador de canonades instal·lades.

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

l = (n - k) * (m - k) / k

Aquí:

• n - la longitud del sòl càlid;
• m - l'amplada del sòl càlid;
• k - pas entre els tubs;
• l - la longitud total dels tubs.

Tot i la petita secció de les canonades que s’utilitzen calefacció per terra, la seva longitud total condueix a una quantitat important de refrigerant tancat.

Així, per proporcionar un sistema similar al de la figura anterior (longitud - 160 m, diàmetre exterior - 20 mm), caldrà 26 litres de líquid.

Obtenció del resultat mitjançant un mètode experimental

A la pràctica, situacions problemàtiques es produeixen quan el sistema hidràulic té una estructura complexa o alguns dels seus fragments es posen de forma secreta. En aquest cas, és impossible determinar la geometria de les seves parts i calcular el volum total. Aleshores l’única sortida és realitzar un experiment.

L'ús del col·lector i la col·locació de les canonades sota el xapet és una forma avançada de portar secretament aigua calenta als radiadors de calefacció. No és possible calcular amb precisió la longitud de les comunicacions en absència d’un pla

Cal drenar tot el líquid, agafar algun recipient de mesura (per exemple, una galleda) i omplir el sistema al nivell desitjat. El farciment es produeix pel punt més alt: tanc d’expansió obert o vàlvula de disparador superior. Al mateix temps, totes les altres vàlvules han d’estar obertes per evitar la formació d’embussos d’aire.

Si la bomba mou l’aigua al llarg del circuit, deixeu-la funcionar durant una hora o dues sense escalfar el refrigerant. Això ajudarà expulsar aire residual. Després d'això, afegiu-hi fluid al circuit.

Aquest mètode també es pot utilitzar per a peces individuals del circuit de calefacció, per exemple, calefacció per terra radiant. Per fer-ho, desconnecteu-lo del sistema i feu-lo "vessar" de la mateixa manera.

Conclusions

Malgrat que a la xarxa se’ns ofereix una àmplia selecció de productes de programari per realitzar càlculs en el desplaçament del refrigerant, hi ha taules de convidats per determinar el volum intern de canonades, cal conèixer els principis de càlculs “manuals”.

Són necessaris per a aquells que es dediquen de forma independent a la construcció i reparació de comunicacions i per als que utilitzin els serveis de les organitzacions de disseny i construcció.La informació útil ajudarà a determinar el consum de material abans del dispositiu del sistema, a calcular amb precisió l’estimació i a fer-se 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 en una casa de camp? Tens informació que pot ser útil per als visitants del lloc? Escriviu comentaris, publiqueu fotos sobre el tema de l'article, feu preguntes al bloc següent.