Калькулятор

Калькулятор потери давления в трубе

Расчёт потерь давления в трубопроводе по длине при известном расходе: падение давления в барах и кПа, удельные потери на трение в Па/м, скорость воды и коэффициент трения для водопровода и отопления.

Маркировка напечатана вдоль трубы.

Для отопления берите среднее между подачей и обраткой.

По трассе, со стояками. Для отопления длина кольца: подача и обратка вместе.

Добавку 30 % свод правил даёт для внутреннего водопровода жилых домов (СП 30.13330.2020, п. 8.28). Отопление и разводку с угольниками считайте по деталям.

Для водопровода: этаж около 3 м. Если конец ниже начала, ставьте минус. В замкнутом кольце отопления ставьте 0, вода возвращается вниз.

Результат

Потеря давления на трубе — бар

То же в кПа — кПа

То же в метрах водяного столба — м

Из них по длине, на трение — кПа

Из них на повороты, тройники, краны — кПа

Удельные потери на 1 м трубы — Па/м

То же в мм водяного столба — мм/м

Нужно давления вместе с подъёмом — бар

Скорость воды — м/с

Коэффициент гидравлического трения λ —

Число Рейнольдса —

Внутренний диаметр в расчёте — мм

Горизонтальная труба между двумя манометрами: расход воды, длина трубы, тройник, давление в начале больше, чем в конце P1 P2 тройник расход Q d внутри 20 м длина по трассе, с поворотами потеря = P1 − P2 труба горизонтальная
Что мерить: длину трубы по трассе, наружный диаметр по маркировке, расход воды и сколько на трассе поворотов и тройников.

Расчёт потерь давления в трубопроводе: формула и порядок

Потери напора по длине считают по формуле Дарси-Вейсбаха: i = λ × v² / (2g × d). Буквы такие: i потеря на 1 м трубы в метрах водяного столба, v скорость воды, d внутренний диаметр, λ коэффициент гидравлического трения (СП 40-102-2000, п. 3.5.2). Потери по длине ещё называют линейными. Это и есть гидравлический расчёт напорного трубопровода: калькулятор делает так:

  1. Берёт внутренний диаметр по размеру трубы. У полипропилена 25 × 4,2 канал 16,6 мм, у стали Ду 20 после отложений 20,2 мм (таблицы Шевелёва).
  2. Делит расход на площадь канала и получает скорость.
  3. Считает число Рейнольдса Re = v × d / ν. Вязкость ν калькулятор берёт по вашей температуре.
  4. Находит λ по формуле (3) СП 40-102-2000 для пластика или по формулам Шевелёва для стали.
  5. Умножает i на длину и добавляет повороты и тройники: 30 % для водопровода (СП 30.13330.2020, п. 8.28) или сумму по деталям.
  6. Переводит метры в кПа и бары: 1 м водяного столба равен 9,807 кПа, 1 бар равен 10,2 м (ГОСТ 8.417-2002).

Потери давления по высоте калькулятор тоже учтёт: каждые 10 м вверх забирают ещё почти 1 бар. Если конец ниже начала, высоту ставят с минусом, и вода сама добавляет давление. В замкнутом кольце отопления подъём не считают.

Гидравлическое сопротивление трубы: от чего зависит

Сопротивление растёт почти как квадрат скорости. Вдвое больший расход по той же трубе теряет в 3,4–4 раза больше. У старой стали выходит ровно вчетверо: от 1,2 м/с Шевелёв считает потери пропорциональными квадрату скорости. На втором месте диаметр. PP-R 32 при 15 л/мин теряет 372 Па на метр, PP-R 25 уже 1212, PP-R 20 целых 3694.

Материал задаёт шероховатость. Для полимерных труб свод правил требует брать Кэ не меньше 0,00001 м (СП 40-102-2000, п. 3.5.2). Сталь в работе обрастает, её считают по Шевелёву как трубу с отложениями. При 15 л/мин коэффициент трения у PP-R 25 выходит 0,0302, у металлопластика 26 × 3,0 около 0,0311, у стали Ду 20 уже 0,0722.

Горячая вода жиже. Вязкость при 10 °C 1,3 мм²/с (Шевелёв, 1973, с. 3), при 80 °C 0,36 мм²/с (СП 41-102-98, табл. 1). Металлопластик 20 × 2,0 при 0,3 м³/ч на холодной воде теряет 210 Па/м, на 80-градусной 155 Па/м.

Вязкость воды, местные сопротивления и скорость по шуму
ЧтоНормаОткуда
Вязкость воды при 10 °C 1,3 мм²/с Шевелёв, Таблицы для гидравлического расчёта, 1973, с. 3
Вязкость воды при 40 °C 0,66 мм²/с СП 41-102-98, п. 3.19, табл. 1
Вязкость воды при 50 °C 0,55 мм²/с СП 41-102-98, п. 3.19, табл. 1
Вязкость воды при 60 °C 0,47 мм²/с СП 41-102-98, п. 3.19, табл. 1
Вязкость воды при 70 °C 0,41 мм²/с СП 41-102-98, п. 3.19, табл. 1
Вязкость воды при 80 °C 0,36 мм²/с СП 41-102-98, п. 3.19, табл. 1
Вязкость воды при 90 °C 0,32 мм²/с СП 41-102-98, п. 3.19, табл. 1
Шероховатость пластиковой трубы, Кэ 0,01 мм СП 40-102-2000, п. 3.5.2: не менее 0,00001 м
Водопровод: добавка на местные сопротивления 0,3 (30 %) СП 30.13330.2020, п. 8.28; СП 40-102-2000, п. 3.5.1, прим.: 20-30 %
Отвод с радиусом от 5d, ζ 0,5 СП 41-102-98, табл. 3, поз. 1: 0,3-0,5, берём 0,5
Тройник на проход, ζ 0,5 СП 41-102-98, табл. 3, поз. 2
Тройник на ответвление 90°, ζ 1,5 СП 41-102-98, табл. 3, поз. 3
Соединение с обжимной гайкой, ζ 1,5 СП 41-102-98, табл. 3, поз. 11
Скорость при 30 дБА, шаровые краны, сумма ζ до 10 1,5 м/с СП 30.13330.2020, прил. И; СП 60.13330.2020, табл. И.1
То же, сумма ζ до 15 1,2 м/с СП 30.13330.2020, прил. И; СП 60.13330.2020, табл. И.1
То же, сумма ζ до 20 1 м/с СП 30.13330.2020, прил. И; СП 60.13330.2020, табл. И.1
То же, сумма ζ до 30 0,85 м/с СП 30.13330.2020, прил. И; СП 60.13330.2020, табл. И.1
Тёплый пол: потери в системе, не больше 20 кПа VALTEC, «Водяной тёплый пол», 2025-2026, разд. 2.3
Сталь: внутренний диаметр уже на отложения 1 мм Шевелёв, Таблицы для гидравлического расчёта, 1973, с. 4
1 мм водяного столба 9,807 Па ГОСТ 8.417-2002, прил. В, табл. В.1

Пример расчёта

Квартира, разводка к ванне: 20 м полипропилена PP-R 25 × 4,2, внутри 16,6 мм. Берём общий расход ванны со смесителем 0,25 л/с, это 15 л/мин (СП 30.13330.2020, табл. А.1). Только по холодной трубе там 0,18 л/с, так что расчёт идёт с запасом. Скорость 0,00025 / 0,000216 = 1,16 м/с, Re = 14 750, λ = 0,0302. На метр трубы уходит 0,124 м, или 1212 Па. По длине 20 м выходит 24,2 кПа, плюс 30 % на повороты и тройники 7,3 кПа. Итого 31,5 кПа, это 0,315 бар.

Удельные потери давления на трение в трубопроводе: таблица

Холодная вода 10 °C, Па на 1 м прямой трубы, без поворотов. Чтобы перевести в мм водяного столба на метр, делите на 9,8.

РасходPP-R 20PP-R 25PP-R 32МП 16МП 20Сталь Ду 15Сталь Ду 20
7,2 л/мин99933210315833961371287
15 л/мин369412123725884144954931087
20 л/мин621420296199917242897661852
30 л/мин13 0164224128020 826505921 9734077

МП в таблице: металлопластик 16 × 2,0 и 20 × 2,0. Строка 7,2 л/мин: мойка или душ, общий расход 0,12 л/с (СП 30.13330.2020, табл. А.1). По таблице видно, почему мойку можно вести трубой 20, а к ванне тянут 25.

Падение давления в трубе в зависимости от длины

PP-R 25, 15 л/мин, водопровод с добавкой 30 % на местные сопротивления:

Длина5 м10 м20 м30 м50 м
Потеря, бар0,0790,1580,3150,4730,788

Падение растёт прямо по длине. Свободный напор у самого высокого прибора свод правил велит брать не менее 20 м, почти 2 бар (СП 30.13330.2020, п. 8.21). Допустим, на вводе 2,5 бар, а у дальнего прибора нужно оставить 2: на трассу остаётся 0,5 бар, и при 15 л/мин PP-R 25 хватит примерно на 30 м.

Потери давления на местные сопротивления и в системе отопления

В отоплении местные сопротивления считают по деталям: Z = Σζ × ρv² / 2 (СП 41-102-98, п. 3.21). Ориентировочные ζ из табл. 3: плавный отвод от 0,3 до 0,5, тройник на проход 0,5, на ответвление 1,5, соединение на обжимной гайке 1,5. Плавный отвод в таблице значит изгиб с радиусом от 5 диаметров трубы. Паяные угольники 90°, краны, клапаны и фильтры берите по паспорту и вписывайте в поле суммы.

Металлопластик при 80 °C, Па на метр:

Расход16 × 2,020 × 2,026 × 3,032 × 3,0
0,1 м³/ч882282
0,2 м³/ч30475267
0,3 м³/ч6311555215
0,5 м³/ч160639013137

Общего предела для отопления свод правил не ставит. Он задаёт долю: в стояках однотрубных систем не менее 70 % общих потерь кольца без учёта общих участков (СП 60.13330.2020, п. 6.2.10). Скорость воды берут по приложению И (п. 6.3.6): при 30 дБА и шаровых кранах до 1,5 м/с, если сумма ζ узла до 10, и до 1,2 м/с, если до 15. Для тёплого пола VALTEC считает целесообразным до 20 кПа на систему. Петля 80 м из PE-Xa 16 × 2,2 при 1,5 л/мин и 40 °C теряет 8,1 кПа и в эту границу укладывается.

Где ошибаются

  • Берут наружный диаметр. Если считать PP-R 20 по 20 мм, потери выйдут в разы меньше настоящих: канал у неё 13,2 мм.
  • Считают кольцо отопления в одну сторону. Длину берите по подаче и обратке вместе.
  • Забывают тройники и краны. На короткой разводке десяток фитингов теряет почти столько же, сколько прямые метры трубы. PP-R 25 на 5 м при 15 л/мин теряет на трение 6,1 кПа, а 6 плавных изгибов и 4 тройника (2 на проход, 2 вбок) добавляют ещё 4,7 кПа. Добавка 30 % дала бы всего 1,8 кПа, так что считайте по деталям.
  • Ставят паяный угольник как плавный отвод. У отвода ζ до 0,5 только при радиусе от 5 диаметров. Угольник берите по паспорту.

Когда падение давления посчитано до монтажа, не приходится менять насос или перекладывать трубу из-за слабого напора в дальней ванной. Сметы компаний на портале показывают, сколько стоит разводка в вашем городе ещё до звонка мастеру. А в смете, которую компания ведёт в программе RemontCRM, цену фиксируют до начала работ.

Частые вопросы

Какая формула потери давления на трение в трубе?

Формула Дарси-Вейсбаха: i = λ × v² / (2g × d), это потеря на 1 м в метрах водяного столба, её умножают на длину (СП 40-102-2000, п. 3.5.2, ф. (2)). Скорость v находят делением расхода на площадь канала по внутреннему диаметру. Для водопровода жилого дома добавляют 30 % на местные сопротивления (СП 30.13330.2020, п. 8.28). Пример: PP-R 25, 15 л/мин, 20 м дают 0,315 бар.

От чего зависит гидравлическое сопротивление трубы?

Сильнее всего от скорости: вдвое больший расход по той же трубе теряет в 3,4–4 раза больше. На втором месте внутренний диаметр. При 15 л/мин PP-R 32 теряет 372 Па/м, PP-R 25 теряет 1212 Па/м, PP-R 20 уже 3694 Па/м. Дальше идут шероховатость стенки и температура воды.

Как найти коэффициент гидравлического трения?

Для пластиковых труб λ считают по формуле (3) СП 40-102-2000 через число Рейнольдса и шероховатость Кэ не меньше 0,00001 м. Для стальной трубы в работе удобнее формулы Шевелёва. При 15 л/мин λ у PP-R 25 равен 0,0302, у стали Ду 20 около 0,072. λ ещё называют коэффициентом Дарси. Формула (3) и формулы Шевелёва годятся для турбулентного течения, при Re больше 2300; ниже калькулятор потери не считает.

Что такое удельные потери давления на трение?

Это падение давления на 1 м прямой трубы без поворотов, в Па/м или мм вод. ст./м. PP-R 25 при 15 л/мин теряет 1212 Па/м. Падение растёт прямо по длине: с добавкой 30 % та же труба теряет 0,079 бар на 5 м, 0,315 бар на 20 м и 0,788 бар на 50 м.

Как учитывать потери давления на местные сопротивления?

В водопроводе жилого дома берут 30 % от потерь по длине (СП 30.13330.2020, п. 8.28). В отоплении складывают коэффициенты ζ деталей и умножают на скоростной напор (СП 41-102-98, ф. (9)): плавный отвод от 0,3 до 0,5, тройник на проход 0,5, на ответвление 1,5 (табл. 3). Угольники и краны берут по паспорту.

Какие допустимые потери давления в системе отопления?

Общего предела свод правил не задаёт. Он требует, чтобы в стояках однотрубных систем терялось не менее 70 % общих потерь кольца без учёта общих участков (СП 60.13330.2020, п. 6.2.10), а скорость воды бралась по приложению И (п. 6.3.6). Для тёплого пола VALTEC считает целесообразным до 20 кПа на систему.

Что ещё посчитать

Калькулятор посчитал то, что нужно?

Ответ анонимный и не публикуется — по нему мы понимаем, какие калькуляторы доработать.

Калькулятор ремонта

Создайте свою первую смету на открытых данных

Калькулятор ремонта собирает смету целиком: комнаты, работы, объёмы и итог — по ценам, которые портал взял из реальных договоров.

Сколько это будет стоить у вас?
Посчитайте свою квартиру или выберите подрядчика. Бесплатно.

Вы мастер? Как получать заказы

Опишите объект — и подрядчики предложат цену
Запрос увидят компании вашего города, у которых совпадает профиль работ. Бесплатно, занимает минуту.
Оставить заявку →