Монтаж водопровода своими руками
Перед самостоятельным монтажом системы водоснабжения ознакомьтесь со следующими правилами и советами:
- Сократите до минимума количество проходов труб через ограждающие конструкции.
- Оставляйте между стенами и трубами свободное пространство (хотя бы 2 сантиметра) для облегчения ремонтных работ.
- Горизонтальные участки трубопровода прикрепляйте к стене через каждые 1-1,5 метра.
- Перед местами подключения стиральной и посудомоечной машины обязательно установить фильтры грубой очистки, в противном случае устройства быстро выйдут из строя.
- Трубопровод, идущий к душевой кабине, должен быть оборудован шаровым краном.
- Если планируется устройство водоснабжение небольшого дома, желательно, подключить кухню и ванную комнату параллельно. В противном случае если кто-то начал мыть посуду холодной водой, принимающий душ получит ожоги от чрезмерно горячей воды.
- Интересный вариант – горизонтальная разводка водопроводных труб по подвалу с последующим подъемом к местам подключения сантехнического оборудования. В таком случае большая часть коммуникаций будет спрятана без проведения дополнительных работ. Данный вариант подходит только для одноэтажных домов. В более высоких зданиях возможна прокладка части труб по потолку.
Порядок монтажа зависит от типа используемого материала. Рассмотрим популярные сейчас трубы из сшитого полиэтилена компании Рехау, которые может установить не только мастер, но и любой собственник жилого помещения, не обладающий специальными навыками.
Трубы Рехау.
Разводка труб немецкого бренда Рехау начинается с подготовки необходимых материалов и инструментов: трубы и фитинги, расширитель с насадками для разных диаметров, пресс-зажим, инструмент для резки, рулетка и маркер.
Сборка системы проходит по следующей схеме:
- Нарезка труб.
- Раскладка системы с фитингами на полу.
- Соединение при помощи специальных гильз.
Фиксация происходит путем расширения концов соединяемых элементов и вставки с них гильзы. Главное – строго соблюдать горизонтальность всех элементов, малейший перекос приведет к не герметичности стыка.
Подбор диаметра трубы для отопления
Этот метод основан не на расчетах, а на закономерности, которая прослеживается при анализе достаточно большого количества систем отопления. Это правило выведено монтажниками и используется ими на небольших системах для частных домов и квартир.
Из большинства котлов отопления выходят патрубки подачи и обратки двух размеров: ¾ и ½ дюйма. Вот такой трубой и делается разводка до первого разветвления, а дальше на каждом разветвлении размер уменьшается на один шаг.
Таким способом можно определить диаметр труб отопления в квартире. Системы обычно небольшие — от трех до восьми радиаторов в системе, максимум — две-три ветки по одному-два радиатора на каждой.
Для такой системы предложенный способ — отличный выбор. Практически также дело обстоит и для небольших частных домов. А вот если имеется уже два этажа и более разветвленная система, то приходится уже считать и работать с таблицами.
Как подобрать диаметр трубы для водопровода в зависимости от длины системы и её характеристик
При обустройстве или ремонте водопровода дело обязательно доходит до взаимодействия с трубами. Выбор подходящих труб для водопроводных систем вызывает массу вопросов у неопытных в данной сфере людей. Одной из самых сложных проблем при этом является подбор диаметра труб, который усложняется широким ассортиментом материалов, представленных на рынке. В данной статье речь пойдет о том, как выбрать диаметр трубы для водопровода.
Конструкция водопровода не может работать без труб, поэтому не будет ошибкой утверждение, что именно они являются важнейшим элементом этой системы. В строительстве чаще всего используются пластиковые, металлопластиковые и металлические трубы.
Несмотря на различия, обусловленные разными материалами изготовления, все трубы имеют одинаковые размерные характеристики, перечень которых выглядит так:
- Внутренний диаметр, который должен быть одинаковым в местах всех соединений, чтобы конструкция была цельной;
- Диаметр условного прохода – номинальный показатель, необходимый для монтажа водопровода;
- Толщина стенок;
- Длина трубы.
Правильный подбор труб с точки зрения размерных характеристик нужен не только для их монтажа – подходящие для обустройства водопровода элементы позволят создать конструкцию, с которой не будет проблем в процессе эксплуатации. Если диаметр пластиковой водопроводной трубы слишком мал, в ней будут возникать водяные завихрения, из-за чего конструкция будет шуметь и периодически выходить из строя.
В обычных водопроводах скорость транспортировки жидкости обычно составляет около 20 м/с. Данный показатель оказывает непосредственное влияние на то, каким будет сечение трубы для водопровода.
Зависимость диаметра труб от длины водопроводной магистрали выглядит следующим образом:
- При длине системы меньше 30 м стоит остановить свой выбор на 25-мм трубах;
- Трубопровод, длина которых превышает 30 м, должен иметь диаметр 32 мм;
- Для водопроводов длиной менее 10 м вполне подходят трубы диаметром 20 мм.
При обустройстве частных водопроводных сетей чаще всего используются отрезки труб длиной 4 метра, но далеко не всегда – например, для прокладки протяженных магистралей с успехом применяются изделия длиной около 15 метров.
Чтобы такие длинные трубы могли без проблем функционировать на протяжении всего срока эксплуатации системы, потребуются качественные соединения.
Зависимость пропускной способности и диаметра трубы
Между диаметром трубы и ее пропускной способностью есть прямая зависимость. Например, 25-мм трубы пропускают 30 л воды за 1 минуту, а 32-мм – до 50 л. Эти показатели нужно знать, поскольку они тесно связаны с запорной арматурой – стандартный кран, расположенный в доме, может за ту же минуту пропускать всего лишь 5 л воды.
Такая взаимосвязь между расходами воды и размерами труб позволяет качественно спроектировать систему, которая будет обеспечивать нормальное распределение воды по всем точкам потребления. Естественно, нужно понимать, что количество кранов может быть достаточно большим, поэтому нужно хорошо продумывать схему водопровода.
Решая, какой диаметр трубы выбрать для водоснабжения, нужно учитывать следующие показатели:
- Общая протяженность водопроводной магистрали;
- Предполагаемое количество соединений;
- Предполагаемое количество колен и изгибов конструкции;
- Напор воды в трубопроводе.
Профессионалы при проектировании водопровода учитывают комплексное воздействие описанных выше параметров на работоспособность водопровода и рассчитывают их при помощи специальных формул. Для бытовых условий столь сложные расчеты попросту не нужны – достаточно будет примерных результатов.
Стандартный диаметр пластиковых труб для водопровода составляет 10 мм или 15 мм. Естественно, стояк должен иметь больший диаметр – обычно хватает 25-мм трубы. При покупке труб стоит убедиться в соответствии их диаметров номинальным значениям – погрешность может оказаться весьма значительной.
Обустраивая водопровод сложной конфигурации с множеством поворотов, соединений и сопутствующими перепадами давления, стоит выбирать трубы с увеличенным диаметром – они смогут за счет своих характеристик компенсировать все негативные факторы, связанные с такой конструкцией.
Заключение
Подводя итоги, можно отметить несколько важных моментов. Во-первых, для сложного водопровода стоит использовать трубы повышенного диаметра, равно как и в случае с большим расходом воды. Во-вторых, для транспортировки горячей воды необходимы толстостенные трубы. В-третьих, грамотно подобранный диаметр трубы для водопровода продлит срок службы системы.
Диаметральные размеры труб водоснабжения частного дома
Выбирая диаметр труб для монтирования водопровода в частном доме, рекомендуется учитывать следующие характеристики:
- силу водяного напора. Когда он слаб, диаметр труб должен превышать стандартный. Слабость напора+узенькие трубы= слабая струя из кранов;
- общая длина водопроводной системы;
- сколько в доме водоразборных точек: диаметр труб находится в прямой зависимости от их количества;
- то же самое относится к поворотным точкам трубопровода — вообще любая из них немного способствует понижению давления. У вас там «Критский лабиринт»? Значит, диаметр — на любом отрезке трубопровода — водопроводной трубы для частного дома должен быть с некоторым запасом.
Следует учесть также температуру воды — трубы для ХВС и ГВС можно приобрести одинаковые по диаметру, но вот стенки «горячих» непременно должны быть толще.
Как длина водопровода влияет на диаметр труб
Общее правило: чем длинней, тем больше! Итак, как грамотно выбрать диаметр трубы для домашнего водопровода, не вдаваясь в головоломные вычисления? В большинстве случаев оправдывают себя стандартные рекомендации:
- короткий трубопровод меньше 10 м — 20 мм;
- меньше 30 м — минимум 25 мм;
- если трубопровод длинный — больше 30 м — оптимальным решением будет 32 мм.
Какой длины нужны сами отрезки труб для монтирования? Обычно она составляет от 4 до 15 м, смотря какая у вас схема прокладки.
Почему диаметр труб определяет пропускную способность водопровода
Здесь все просто: чем более узка труба, тем меньше жидкости в ней прогоняется за некий временной промежуток. Примеры:
- 25-миллиметровые прогоняют через себя до 30 л/мин;
- 32-миллиметровые — до 50 л/мин.
Учтите также пропускную способность кранов: стандартный в ванной комнате или кухонный способен прогнать не более 5 л/мин. Следовательно, величина диаметра прямо зависит от расхода воды.
Трубы из полипропилена
Этот материал является лидером по количеству применений. Также как и трубы для горячей воды из металлопластика может работать при температуре энергоносителя до 95 градусов и выдерживать кратковременные повышения до 115 градусов.
К недостаткам стоит отнести значительный коэффициент теплового расширения.
Монтаж труб требует серьезно отнестись к их креплению, в противном случае, может наблюдаться существенная деформация. Несколько уменьшается данный недостаток в полипропиленовых трубах, армированных алюминием.
К достоинствам следует отнести невысокую стоимость, надежность соединений, которые осуществляются методом низкотемпературной пайки (сварки). Сделать систему будет по силам даже начинающему монтажнику. Данные трубы будут вполне уместны при необходимости спрятать разводку за облицовку или при прокладке в штробе.
Новинка — сшитый полиэтилен
Данный материал появился на рынке сравнительно недавно. Он значительно отличается по качествам от своего предшественника, полиэтилена обычного. Вполне может применяться для транспортировки горячих жидкостей. Данные пластиковые трубы для горячей и холодной воды отличаются значительной долговечностью, производители заявляют срок в 100 лет. Материалу присуща прекрасная гибкость, это значительно упрощает монтажные работы, особенно, когда дело касается сложных конфигураций.
К недостаткам труб из сшитого полиэтилена стоит отнести их значительную стоимость, бюджетным такой материал не назовешь даже при большом желании.
Особенности выбора диаметра труб
Правильный подбор необходимых параметров трубы сделать может только человек, профессионально занимающийся монтажом систем отопления и водоснабжения. Диаметр пластиковых труб для трубопровода горячей воды должен выбираться на основе множества факторов.
Большое значение имеет необходимый расход воды, протяженность линии, коэффициент сопротивления труб, ряд других показателей. Поэтому расчет системы все-таки лучше доверить специалисту.
Наиболее часто для внутриквартирной разводки применяют полудюймовую трубу, для монтажа стояков системы горячего водоснабжения применяют трубу на три четверти, в некоторых случаях (значительный расход воды) диаметр может быть увеличен до одного дюйма.
https://youtube.com/watch?v=qDpbNK19Y1g
Разнообразие материалов позволяет подобрать трубу, подходящую для различных условий. Качество пластика уже позволяет не думать о нем как о материале, который легко плавиться. В условиях стандартных линий горячего водоснабжения не создаются критичные температуры, поэтому смело можете применять пластиковые трубы для устройства таких систем, их надежность уже проверена годами эксплуатации.
Диаметральные размеры труб водоснабжения частного дома
Выбирая диаметр труб для монтирования водопровода в частном доме, рекомендуется учитывать следующие характеристики:
- силу водяного напора. Когда он слаб, диаметр труб должен превышать стандартный. Слабость напора+узенькие трубы= слабая струя из кранов;
- общая длина водопроводной системы;
- сколько в доме водоразборных точек: диаметр труб находится в прямой зависимости от их количества;
- то же самое относится к поворотным точкам трубопровода — вообще любая из них немного способствует понижению давления. У вас там «Критский лабиринт»? Значит, диаметр — на любом отрезке трубопровода — водопроводной трубы для частного дома должен быть с некоторым запасом.
Следует учесть также температуру воды — трубы для ХВС и ГВС можно приобрести одинаковые по диаметру, но вот стенки «горячих» непременно должны быть толще.
Как длина водопровода влияет на диаметр труб
Общее правило: чем длинней, тем больше! Итак, как грамотно выбрать диаметр трубы для домашнего водопровода, не вдаваясь в головоломные вычисления? В большинстве случаев оправдывают себя стандартные рекомендации:
- короткий трубопровод меньше 10 м — 20 мм;
- меньше 30 м — минимум 25 мм;
- если трубопровод длинный — больше 30 м — оптимальным решением будет 32 мм.
Какой длины нужны сами отрезки труб для монтирования? Обычно она составляет от 4 до 15 м, смотря какая у вас схема прокладки.
Почему диаметр труб определяет пропускную способность водопровода
Здесь все просто: чем более узка труба, тем меньше жидкости в ней прогоняется за некий временной промежуток. Примеры:
- 25-миллиметровые прогоняют через себя до 30 л/мин;
- 32-миллиметровые — до 50 л/мин.
Учтите также пропускную способность кранов: стандартный в ванной комнате или кухонный способен прогнать не более 5 л/мин. Следовательно, величина диаметра прямо зависит от расхода воды.
Расход
Рассмотрим следующий фактор – расход воды. Он напрямую зависит от давления, и чем оно больше, тем быстрее вода будет двигаться по трубам. То есть будет больший расход. Но все дело в том, что на скорость воды влияет сечение трубы, по которой она двигается. И если уменьшать сечение трубы, то будет расти сопротивление воды. Следовательно, уменьшится ее количество на выходе из трубы за тот же промежуток времени.
На производстве, при строительстве водопроводов составляются проекты, в которых высчитывается гидравлический расчет водопровода по уравнению Бернулли:
Где h 1-2 – показывает потерю напора на выходе, после преодоления сопротивления на всем участке водопровода.
Обозначения диаметров труб
Основные размеры водопроводных труб из стали приведены в ГОСТе 3262-75. Диаметр всех выпускаемых в мире изделий находится в диапазоне 2,5-4000 мм. Вариантов трубного проката встречается около 50. ГОСТом установлены такие параметры труб, как наружный диаметр, масса, толщина стенки. Общепринятым является обозначение диаметра трубы в миллиметрах и резьбы на ней в дюймах. Параметры полимерных элементов круглого сечения (32 типоразмера в диапазоне 10-1600 мм) прописаны в ГОСТ 18599-2001. Изделия дополнительно подразделяют на четыре группы по толщине стенки от 2 до 70 мм.
Внешний диаметр обозначают латинской буквами D или Dн, внутренний – буквами d или Dвн, а толщину стенки – строчной или прописной s. В стандарте внутренний диаметр не указан. Его можно рассчитать, отняв от внешнего размера удвоенную толщину стенок.
Встречается также обозначение Dу (DN, Dn), которое применяется при указании условного диаметра (прохода) проката. В справочной литературе встречается другое название этого понятия – «номинальный диаметр трубы». Это усреднённый размер изделия трубопроводного проката (на просвет), который обычно отличается от указанного на маркировке. Он получается в результате округления измеренного внутреннего диаметра до ближайшего стандартного значения. Например, для трубы с наружным и внутренними сечениями 156/144 мм и 156/148 мм DN = 150 мм.
Маркировка стальных изделий производится в дюймах, а медных, алюминиевых и полимерных – в миллиметрах. Чтобы соотнести эти размеры при комбинированной трубопроводной системе, пользуются специальными таблицами или программами (приложениями).
Как разработать схему водопровода
Чтобы все в итоге получилось правильно, перед монтажом водопровода необходимо тщательно проработать схему его укладки на улице и разводки в коттедже. Если данный проект будет сделан грамотно, то это позволит избежать множества проблем при монтажных работах и последующей эксплуатации собранной системы подачи воды.
Схема водоснабжения частного дома
При разработке подобной схемы водопровода просчитывается:
- количество точек водоподачи в доме;
- необходимость и число коллекторов;
- мощность насосов и емкость водонагревателя;
- размеры труб;
- характеристики запорной арматуры.
Плюс выбирается вариант разводки труб (коллекторная либо последовательная) и места размещения всех элементов водопровода в частном доме. Ту же электропроводку в квартире или систему вентиляции смонтировать на первый взгляд легче. Однако свои нюансы есть и там, и там. И при малейших ошибках проблем во всех случаях будет немало.
Диаметр наружный и внутренний, толщина стенки, радиус
Главной характеристикой водопроводной трубы является его диаметр. При этом он подразделяется на наружный и внутренний. Разница между этими величинами, поделенная пополам, составляет толщину стенки трубы.
Именно от диаметра зависит, с каким напором вода будет литься из кранов. Если диаметр слишком маленький, то при большом напоре вода будет «гудеть» в трубах. Кроме того, повышается риск разрушения трубы.
Если же напор мал, а диаметр слишком велик, вода будет едва сочиться из кранов.
Подбор диаметра в зависимости от длины для водопровода коттеджа дает следующие результаты:
- На расстояниях меньше 10 м можно брать трубы, чей просвет составляет 10 мм.
- Для длины от 1 до 30 м берут внутренний диаметр в 20 мм.
- Если же трубы имеют длину более 30 м, диаметр должен быть в 32 мм и более.
Замерить диаметр можно с помощью штангенциркуля. Это расстояние между двумя точками, которые соединяются прямой, идущей через центр и расположенной по окружности трубы. Если точки на окружности, составляющей наружный край трубы – это внешний диаметр, на внутренней окружности – внутренний диаметр (или просвет трубы).
Радиус составляет половину диаметра.
Диаметр может обозначаться в метрической системе (мм) или британской (в дюймах). Первая система используется для труб из меди, вторая – для стальных и полимерных изделий. Перевести их друг в друга легко: 1 дм составляет 2,54 мм. Увидеть соотношение наиболее распространенных значений в метрической и в британской системе вы можете в предлагаемой таблице:
Стоит указать, что диаметр в дюймах для полимерной трубы не будет точно соответствовать этим значениям. Дело в том, что толщина стенок у полимерной и стальной трубы отличается. А при создании водопровода наибольшее значение имеет совпадение внутренних радиусов. Вот почему внутренний радиус у полимерной трубы совпадает с таким же параметром металлической трубы, а наружный – отличается.
Способы расчета ПС водопроводных труб
Существует несколько способов расчёта пропускной способности трубопроводов. Можно рассчитывать на основе физической теории, использовать табличный метод или воспользоваться онлайн-калькулятором. Каждый из этих способов используется для решения разного рода задач для конкретных объектов.
Диаметр условного прохода
Для проведения любого расчёта и дальнейшего выбора труб очень важно знать геометрические параметры трубы
Внутренний диаметр трубы называется диаметр условного прохода. В маркировке трубы может присутствовать также наружный диаметр и толщина стенок.
Например: труба 45х0,5-10. Это означает, что это труба с наружным диаметром 45 мм, с толщиной стенок 0,5 мм, тип стали — 10. Для водогазопроводных труб в маркировке указывают условный проход.
Соответствия наружного диаметра и условного прохода:
Наружный диаметр (мм) | Условный проход (мм) | Толщина стенок (мм) |
21,3 | 15 | 2,5-3,2 |
26,8 | 20 | 2,5-3,2 |
33,5 | 25 | 2,8-4 |
42,3 | 32 | 2,8-4 |
48 | 40 | 3-4 |
Для расчёта пропускной способности труб важен условный проход.
Внешний диаметр
В настоящее время промышленность выпускает трубы разнообразных внешних диаметров (от 8 до 2 000 мм). Они маркируются и в миллиметрах, и в дюймах. При необходимости можно заказать резьбу на концах отрезков труб. Набор труб может быть укомплектован муфтами и фитингами.
Для пластиковых труб используется другая классификация:
Наружный диаметр | Толщина стенок для труб PN-10 | Толщина стенок для труб PN-16 | Толщина стенок для труб PN-20 |
20 | 1.9 | 2.8 | 3.4 |
25 | 2.3 | 3.5 | 4.2 |
32 | 3 | 4.4 | 5.4 |
40 | 3.7 | 5.5 | 6.7 |
50 | 4.6 | 6.9 | 8.4 |
- трубы PN-10 применяются только для холодного водоснабжения;
- трубы PN-16 применяются при температуре воды менее 60°С;
- трубы PN-20 применяются только для горячего водоснабжения.
Табличные расчеты
Для несложных расчётов существуют таблицы с указанием основных параметров пропускной способности труб. Такие таблицы можно использовать для проектирования водопроводной сети квартир, небольших загородных домов и коттеджей. В простых расчётах не учитывается, например, изменение условного прохода трубы в результате старения и различного рода осадков на стенках.
В СП 30.13330.2020 (2 редакция) приводится следующая таблица:
Допустимый эквивалентный уровень шума, дБА | Допустимая скорость движения воды, м/с, в трубопроводах при коэффициентах местных сопротивлений подключения санитарно-технических приборов или стояка с арматурой, приведенных к скорости воды в трубах | ||||
сопротивление до 5 | 10 | 15 | 20 | 30 | |
25 | 1.5 / 1.5 | 1.1 / 0.7 | 0.9 / 0.55 | 0.75 / 0.5 | 0.6 / 0.4 |
30 | 1.5 / 1.5 | 1.5 / 1.2 | 1.2 / 1.0 | 1.0 / 0.8 | 0.85 / 0.65 |
35 | 1.5 / 1.5 | 1.5 / 1.5 | 1.5 / 1.1 | 1.2 / 0.95 | 1.0 / 0.8 |
40 | 1.5 / 1.5 | 1.5 / 1.5 | 1.5 / 1.5 | 1.5 / 1.5 | 1.3 / 1.2 |
Примечания:
|
Физические расчеты
Физические методы расчёта основаны на формулах физических законов. Они достаточно сложные и выполняются отдельно для каждого вида трубопроводов отдельно: для воды, для газа, для пара, для газа или нефти.
Есть и более сложные онлайн-калькуляторы
Для профессионального проектирования сложных объектов используется программа «Гидросистема (версия 4.4)». Эта программа создавалась и совершенствовалась более 30 лет и учитывает все нюансы гидравлики.
Как обозначается диаметр и системы перевода
Системы исчисления размеров труб нужно знать хотя бы для того, чтобы правильно можно было выполнить соединение, например, пластиковых труб с медными.
Все дело в том, что металлические трубы имеют разные системы исчисления:
- Медные и алюминиевые измеряются по метрическим стандартам;
- Стальные изделия исчисляются по империческим стандартам.
Имперической системой исчисления пользуются и при производстве пластиковых изделий.
Итак, перевести данные из одной системы исчисления в другую поможет следующая таблица:
Дюймы | Миллиметры |
---|---|
1/2 | 12.7 |
3/4 | 19 |
7/8 | 22.2 |
1 | 25.4 |
1.5 | 38.1 |
2 | 50.8 |
Тут есть и еще одна особенность. Обозначение материалов для водопровода в частном доме или квартире отличается от общепринятых стандартов. Например, полудюймовая труба делается по диаметру меньше 21 мм. Точно такой же диаметр имеет и наружная резьба. Однако обозначается она по-другому – в соответствии со своим внутренним диаметром. На практике такая запись будет иметь добавочное слово в конце «труб», то есть 1/2″ труб.
Поэтому вышеописанные значения пригодны только для водопроводных стальных изделий. Для резьбовых соединений используется следующая таблица:
Дюймы | Миллиметры |
---|---|
1/2 | 20.7 |
3/4 | 26.2 |
7/8 | 30 |
1 | 33 |
1.5 | 46.2 |
2 | 58.3 |
Примерный расчет
Чтобы рассчитать диаметр трубы для водопровода частного дома или квартиры, необходимо знать некоторые априорные данные. Например, расход воды, давление, количеств изгибов и так далее.
Однако, как уже было сказано ранее, таких сложных расчетов никто никогда не делает, особенно, если речь идет о частном доме.
Итак, опытным путем установлено, что нормальным потоком из обычного смесителя считается тот, который выдает примерно ¼ литра в секунду. Примем эту цифру за стандартный расход.
Что касается напора в водопроводных трубах, то в многоквартирных домах он может колебаться в широком диапазоне от 1 до 6 атмосфер. Поэтому примем напор в среднем в 2 бара.
На основе этого получим следующие исходные данные:
- Напор 2 бара;
- Расход 0,25 л/с;
- Длина водопроводных изделий равна 10 метрам;
- Предположим, что будет использоваться металлопластиковый материал с размером в 16 мм (стандартный размер для пластиковых труб).
Отсюда сразу известно, что внутренний диаметр будет равен примерно 12 мм, так как стенки равны 2 мм.
Водопровод частного дома
Итак, сперва определим скорость потока в водопроводных элементах. Для этого применим формулу:
V=(4*Q)/(π*D2), в которой:
- Q – расход жидкости, выраженный в кубометрах за секунду (в нашем случае это 0,00025);
- D – внутренний диаметр, выраженный в метрах (0,012 м);
- П – константа 3,14.
Подставив эти значения, получим: 4*0,00025/3,14*0,012*0,012 = 2,21 м/с.
Следующим шагом необходимо найти число Рейнольдса по формуле:
Re = V*D/v, где v – табличное значение для температуры 16 градусов.
Подставив уже известные значения, получим 22882.
Далее необходимо посмотреть таблицу, в которой нужно отыскать формулу для гидравлического трения. Предположим, что нужна формула из первой области:
Лябда = 0,3164/Re в 0,25 степени, подставив в нее значения, получим 0,0257.
Следующим шагом следует узнать потери напора. Делается это по формуле:
h=λ*(L*V2)/(D*2*g) , где:
- H – потери;
- L – длина трубопровода;
- g – ускорение свободного падения, то есть 9,81 м/с в квадрате;
- V – скорость потока;
- D – диаметр.
Подставив все значения, получим число 5,34 м.
Дальше остается только анализ полученного результата. Итак, мы приняли напор в 2 бара, что соответствует 20 метрам напора. Результат получился 5,34 метра, что меньше 20, значит, выбранный диаметр подходит, причем с запасом.
В каком-либо другом случае, когда эта цифра была бы больше, необходимо увеличить размер выбранного материала.
Как выбрать диаметр труб для отопления
В статье рассмотрим системы с принудительной циркуляцией. В них движение теплоносителя обеспечивается постоянно работающим циркуляционным насосом.
При выборе диаметра труб для отопления исходят из того, что основная их задача — обеспечить доставку требуемого количества тепла к нагревательным приборам — радиаторам или регистрам. Для расчета нужны будут следующие данные:
- Общие теплопотери дома или квартиры.
- Мощность отопительных приборов (радиаторов) в каждой комнате.
- Протяженность трубопровода.
Способ разводки системы (однотрубная, двухтрубная, с принудительной или естественной циркуляцией).
То есть, перед тем как приступать к расчету диаметров труб, вы предварительно считаете общие потери тепла, определяете мощность котла и рассчитываете мощность радиаторов для каждой комнаты.
Нужно будет также определиться со способом разводки. По этим данным составляете схему и затем только приступаете к расчету.
На что еще нужно обратить внимание. На то, что маркируются у полипропиленовых и медных труб наружный диаметр, а внутренний вычисляется (отнимаете толщину стенки)
У стальных и металлопластиковых при маркировке проставляется внутренний размер. Так что не забывайте эту «мелочь».
Пошаговая инструкция, как рассчитать водорасход
Произвести подсчеты можно при помощи таблиц. Но полученные результаты будут неточными. Поэтому лучше проводить расчеты на месте, учитывая скорость потока, материал трубопроводных систем и прочие характеристики трубопровода.
Проще всего рассчитать объем расходуемой H2O по следующей формуле:
- q – расход воды (л/с);
- V – скорость течения (м/с);
- d – диаметр (см).
Использовать эту формулу можно и для поиска других неизвестных. Если известен диаметр и расход воды, можно определить скорость потока. А если известны V и q, можно узнать диаметр.
В большинстве стояков напор водного потока равняется 1,5-2,5 атмосфер. А скорость потока обычно составляет 0,8-1,5 м/с. Может быть установлен дополнительный нагнетатель, который меняет параметры внутри системы. Все данные о нем должны быть указаны в техпаспорте.
Минимальное давление в системе должно составлять 1,5 атмосфер – этого достаточно для работы стиральной машины и посудомойки. Чем оно выше, тем быстрее вода движется по трубам, поэтому водорасход повышается.
Для получения более точных результатов применяется формула Дарси-Вейсбаха, которая учитывает возможные изменения напора воды, что приводит к повышению или снижению давления.
- ΔP – потеря давления на сопротивлении движения потока;
- λ – показатель потерь на трение по всей длине;
- D – сечение трубы;
- V — скорость течения;
- L – длина трубопровода;
- g – константа = 9,8 м/с2;
- ϸ — вязкость потока.
Такую формулу обычно используют для выполнения сложных расчетов гидродинамики. В остальных случаях применяются упрощенные варианты.
Частный случай расчета водорасхода – через отверстие крана. Применяется формула:
- Q – водорасход;
- S – площадь окружности (отверстия крана), определяется по формуле S= π*r2;
- V – скорость течения, если она неизвестна, определить ее можно, исходя из формулы V=2g*h, где g – константа, h – высота водного столба над отверстием крана.
Правила расчета
При выполнении вычислений необходимо учитывать следующие правила:
Следить за правильностью величин. Если одно значение исчисляется в м/с, то другое должно измеряться в л/с (не в кг/час). Иначе произведенные расчеты будут неверными.
- Применять правильные значения констант.
- Учитывать данные нагнетателя системы, если он используется. Вся информация о его влиянии на параметры системы указывается в техническом паспорте.
- Промежуточные вычисления рекомендуется проводить с точными величинами, а конечный результат можно округлить (лучше в большую сторону).
Чтобы облегчить расчеты, можно воспользоваться калькуляторами в режиме онлайн, в которые достаточно только ввести все известные данные.
Давление и диаметр трубы
Правильное определение сечения труб не менее важно, чем их выбор по материалу изготовления. При некорректном расчёте диаметра и давления, в трубе возникнет турбулентность воздуха, в ней присутствующем, и в потоке воды
Из-за этого движение жидкости по трубе будет сопровождаться повышенным шумом, а на внутренней поверхности ветки водоснабжения сформируется большое количество известковых отложений. Кроме того, следует помнить, что существование зависимости давления от диаметра трубы может негативно отразиться на пропускной способности водопровода. На практике, многие обитатели квартир и домов сталкивались с ситуацией, когда при одновременном включении нескольких кранов напор воды резко падал. Возникает эта неприятность по двум причинам: когда давление упало во всей системе и при заниженном диаметре подключённых труб.
От диаметра трубы зависит пропускная способность водопроводной сети
Ниже приведена таблица для максимального расчётного расхода воды через трубопроводы наиболее распространённых диаметров при различном значении давления.
Таблица 1
Расход | Пропускная способность. Единица измерения – кг/час | |||||||||
Ду трубы | 100 | 80 | 65 | 50 | 40 | 32 | 25 | 20 | 15 | |
мбар/м | Па/м | 0,3 м/сек | 0,15 м/сек | <0,15 м/сек | ||||||
3,00 | 300 | 56160 | 27900 | 18000 | 8892 | 4680 | 3078 | 1415 | 767 | 331 |
2,80 | 280 | 54360 | 26928 | 17338 | 8568 | 4356 | 2970 | 1364 | 742 | 317 |
2,60 | 260 | 52200 | 25920 | 16740 | 8244 | 4356 | 2855 | 1310 | 713 | 306 |
2,40 | 240 | 50400 | 24876 | 16056 | 7920 | 4176 | 2740 | 1256 | 680 | 288 |
2,20 | 220 | 47880 | 23760 | 15336 | 7560 | 3996 | 2617 | 1202 | 652 | 281 |
2,00 | 200 | 45720 | 22644 | 14580 | 7200 | 3780 | 2488 | 1151 | 619 | 266 |
1,80 | 180 | 43200 | 21420 | 13824 | 6804 | 3589 | 2354 | 1080 | 583 | 252 |
1,60 | 160 | 40680 | 20160 | 12996 | 6408 | 3373 | 2210 | 1015 | 547 | 234 |
1,40 | 140 | 38160 | 18792 | 12132 | 5976 | 3143 | 2059 | 943 | 511 | 220 |
1,20 | 120 | 35100 | 17352 | 11196 | 5508 | 2898 | 1897 | 871 | 472 | 102 |
1,00 | 100 | 31932 | 15768 | 10152 | 5004 | 2632 | 1724 | 788 | 425 | 184 |
0,975 | 97,5 | 31500 | 15552 | 10044 | 4932 | 2596 | 1699 | 778 | 421 | 180 |
0,950 | 95,0 | 31104 | 15372 | 9900 | 4860 | 2560 | 1678 | 767 | 414 | 176 |
0,925 | 92,5 | 30672 | 15156 | 9756 | 4788 | 2524 | 1652 | 756 | 407 | 176 |
0,900 | 90,0 | 30240 | 14940 | 9612 | 4716 | 2488 | 1627 | 745 | 403 | 173 |
В большинстве стояках среднее значение давления находится в диапазоне атмосфер.