Калькулятор

Расчёт теплопотерь трубопровода

Калькулятор теплопотерь трубы: сколько ватт теряет 1 м голой стальной или пластиковой трубы и трубопровода с изоляцией заданной толщины, сколько это за сутки и за сезон. Расчёт предварительный и не заменяет проект.

Штангенциркулем по металлу или пластику. Сталь DN 15: 21,3 мм, DN 20: 26,8, DN 25: 33,5, DN 32: 42,3, DN 50: 60 мм.

Стенку металлической трубы свод правил разрешает не считать. У пластика её считают по формуле (В.7).

Для подачи при графике 95/70 свод правил берёт 65 °C, для обратки 50 °C (п. 6.1.6). Для горячей воды ставьте её рабочую температуру.

В помещении свод правил берёт 20 °C (п. 6.1.5). На улице: средняя за сезон или за год по своду правил климатологии вашей страны (СП РК 2.04-01-2017; СП 131.13330).

Для голой трубы это сама труба, для утеплённой оболочка изоляции. Пластиковой трубы в списках свода правил нет, для неё берите первое.

Дни отопительного сезона × 24. Горячая вода круглый год: 8760 ч.

Из квитанции или договора с теплосетью. Пусто: стоимость не считается.

Результат

Теплопотери 1 м трубы — Вт/м

Та же труба без изоляции — Вт/м

Изоляция снижает потери в — раз

Весь участок — Вт

За сутки — кВт·ч

За сезон — кВт·ч

За сезон в Гкал — Гкал

Температура поверхности — °C

Теплопроводность утеплителя в конструкции — Вт/(м·°C)

Стоимость потерь за сезон —

Сечение трубы с изоляцией: наружный диаметр трубы, толщина изоляции, температура воды внутри и воздуха снаружи вода 70 °C d = 33,5 мм 30 мм изоляция труба воздух 20 °C q, Вт/м
Наружный диаметр меряют по трубе, без старой изоляции. Толщина изоляции считается от стенки трубы до наружной поверхности утеплителя.

Как посчитать потери тепла в трубопроводе

Теплопотери трубы зависят от диаметра, температуры воды и воздуха, утеплителя и его толщины. Важно и то, где и как идёт труба: в помещении или на улице, лежаком или стояком. Калькулятор считает по приложению В свода правил о тепловой изоляции. Методику сверяйте по своду правил вашей страны (СП РК 4.02-102-2012; СП 61.13330.2012).

  1. Замерьте наружный диаметр по металлу или пластику. У DN 25 снаружи 33,5 мм, а не 25.
  2. Введите температуру воды. Для подачи при графике 95/70 свод правил берёт 65 °C, для обратки 50 °C (п. 6.1.6).
  3. Воздух в помещении принимают 20 °C (п. 6.1.5). На улице берут среднюю за отопительный период или за год.
  4. Выберите изоляцию и её толщину. Если её нет, оставьте «Без изоляции».

Расчёт теплопотерь трубопровода: формула

Потери с метра, Вт/м, равны разнице температур воды и воздуха, делённой на сумму сопротивлений. Сопротивление слоя изоляции: ln(D/d)/(2πλ). Сопротивление наружной поверхности: 1/(π·D·αн). Здесь d это наружный диаметр, D диаметр с изоляцией, λ теплопроводность утеплителя, αн коэффициент теплоотдачи с поверхности (формулы В.4, В.6, В.7). Потери с 1 м, Вт/м, называют удельными тепловыми потерями.

Сопротивлением стенки металлической трубы свод правил разрешает пренебречь (п. В.2). Нержавейку и медь считают как сталь: стенку металла не учитывают. Пластиковая стенка добавляет своё сопротивление ln(dн/dвн)/(2πλст). Отдельных αн для голого металла и пластика в своде правил нет. Калькулятор берёт αн из таблицы В.2 для такой же поверхности: окрашенной или блестящей.

Теплопроводность утеплителя растёт с температурой. Её берут при средней температуре слоя: в помещении (tв + 40)/2, на улице зимой tв/2 (табл. Б.1, прим. 1).

Коэффициенты теплоотдачи и теплопроводность утеплителей
ЧтоНормаОткуда
αн в помещении, горизонтальная труба, краска 11 Вт/(м²·°C) СП 61.13330.2012 (Изм. № 2), табл. В.2
αн в помещении, горизонтальная труба, оцинковка, алюминий 6 Вт/(м²·°C) СП 61.13330.2012 (Изм. № 2), табл. В.2
αн в помещении, вертикальная труба, краска 12 Вт/(м²·°C) СП 61.13330.2012 (Изм. № 2), табл. В.2
αн в помещении, вертикальная труба, оцинковка, алюминий 7 Вт/(м²·°C) СП 61.13330.2012 (Изм. № 2), табл. В.2
αн на улице, горизонтальная труба, ветер неизвестен 29 Вт/(м²·°C) СП 61.13330.2012 (Изм. № 2), табл. В.2
αн на улице, вертикальная труба, ветер неизвестен 35 Вт/(м²·°C) СП 61.13330.2012 (Изм. № 2), табл. В.2
αн на улице, горизонтальная, ветер 5 м/с 20 Вт/(м²·°C) СП 61.13330.2012, табл. В.2
αн на улице, горизонтальная, ветер 10 м/с 26 Вт/(м²·°C) СП 61.13330.2012, табл. В.2
αн на улице, горизонтальная, ветер 15 м/с 35 Вт/(м²·°C) СП 61.13330.2012, табл. В.2
Вспененный каучук 60–80 кг/м³: λ = 0,034 + 0,0002·tm 0,034 Вт/(м·°C) СП 61.13330.2012, табл. Б.1
Каучук: самая высокая температура применения 125 °C СП 61.13330.2012, табл. Б.1
Вспененный полиэтилен 20 кг/м³: λ = 0,039 + 0,0002·tm 0,039 Вт/(м·°C) СП 61.13330.2012, табл. Б.1
Полиэтилен: самая высокая температура применения 70 °C СП 61.13330.2012, табл. Б.1
ППУ 50 кг/м³: λ = 0,032 + 0,00015·tm 0,032 Вт/(м·°C) СП 61.13330.2012, табл. Б.1
ППУ: самая высокая температура применения 140 °C СП 61.13330.2012, табл. Б.1
Минераловатный цилиндр 80 кг/м³: λ = 0,044 + 0,00022·tm 0,044 Вт/(м·°C) СП 61.13330.2012, табл. Б.1
Минвата в рулонах 60–80 кг/м³: λ = 0,036 + 0,00022·tm 0,036 Вт/(м·°C) СП 61.13330.2012, табл. Б.1
Средняя температура слоя: tm = (tв + 40)/2 в помещении и летом, tв/2 на улице зимой 40 °C СП 61.13330.2012, табл. Б.1, прим. 1
Поверхность изоляции в рабочей зоне помещения, вода до 150 °C, не выше 40 °C СП 61.13330.2012, п. 6.7.1 а)
Подача при графике 95/70 и качественном регулировании: расчётная температура 65 °C СП 61.13330.2012, п. 6.1.6 а), табл. 15
Обратный трубопровод водяной тепловой сети: расчётная температура 50 °C СП 61.13330.2012, п. 6.1.6 а)
Воздух в помещении 20 °C СП 61.13330.2012, п. 6.1.5 б)
1 Гкал в кВт·ч 1 163 кВт·ч ГОСТ 8.417-2002, прил. В, табл. В.1

Теплоотдача 1 м стальной трубы: таблица

Голая окрашенная сталь, лежак в помещении, αн = 11. В шапке разница температур, вода минус воздух, °C. Например, вода 70 °C при воздухе 20 °C дают разницу 50 °C.

DN (мм)30°40°50°60°70°
DN 15 (21,3)22,129,436,844,251,5
DN 20 (26,8)27,837,046,355,664,8
DN 25 (33,5)34,746,357,969,581,0
DN 32 (42,3)43,958,573,187,7102,3
DN 50 (60)62,282,9103,7124,4145,1
DN 80 (88,5)91,8122,3152,9183,5214,1
DN 100 (114)118,2157,6197,0236,4275,8

Числа в Вт на метр. Стояк отдаёт примерно на 9 % больше: для вертикали αн = 12. Оцинковка отдаёт меньше, у неё αн = 6.

Тепловые потери трубопровода с изоляцией и без

Тот же лежак DN 25, вода 70 °C, подвал 20 °C. Голая теряет 57,9 Вт/м. С изоляцией потери такие:

ТолщинаКаучукПолиэтиленМинвата в рулонах
9 мм24,0 Вт/м25,9 Вт/м25,2 Вт/м
13 мм19,9 Вт/м21,6 Вт/м20,9 Вт/м
20 мм15,8 Вт/м17,3 Вт/м16,7 Вт/м
30 мм12,7 Вт/м14,0 Вт/м13,5 Вт/м
40 мм10,9 Вт/м12,1 Вт/м11,6 Вт/м

Тонкая трубка 9 мм уже снижает потери в 2,4 раза, 30 мм каучука в 4,6 раза. Дальше каждый миллиметр даёт всё меньше. Сколько изоляции нужно по нормам потерь, считает калькулятор толщины изоляции трубопровода, формулы у них одни.

Пример расчёта потерь тепла трубы

Лежак отопления в подвале: сталь DN 25 (33,5 мм), окрашена, без изоляции, вода 70 °C, воздух 20 °C. αн = 11, потери 50 × π × 0,0335 × 11 = 57,9 Вт/м. На 10 м выходит 579 Вт, за сутки 13,9 кВт·ч. За сезон 4800 ч набегает 2778 кВт·ч, это 2,39 Гкал (1 Гкал = 1163 кВт·ч). Если ввести тариф 100 за Гкал, калькулятор покажет 239.

Трубы отопления и горячего водоснабжения

Трубу в земле или в канале этот калькулятор не считает: там берут температуру грунта на глубине трубы (п. 6.1.5). Стояк горячей воды DN 20 (26,8 мм) с водой 60 °C работает круглый год, 8760 ч. Голый он теряет 40,4 Вт/м, десять метров отдают за год 3540 кВт·ч, или 3,04 Гкал. В каучуке 13 мм остаётся 13,5 Вт/м и 1,02 Гкал.

На улице обдувает ветер, и αн берут 29 вместо 11, если скорость ветра неизвестна. Голая DN 25 с водой 65 °C при −5 °C теряет 213,6 Вт/м, в ППУ-скорлупе 30 мм 15,4 Вт/м. Расчёт сделан для текущей воды. Если вода на улице остановится, она остывает и может замёрзнуть. Такой участок считают по времени остановки (разд. 6.6) вместе с проектировщиком.

Теплоотдача металлопластиковой трубы и трубы из сшитого полиэтилена

У пластика стенку учитывают по формуле (В.7). Теплопроводность материала возьмите из паспорта. Стояк 20 × 2,0 из пластика с теплопроводностью стенки 0,35 при 60 °C в комнате отдаёт 28,0 Вт/м. Сталь того же наружного диаметра отдаёт 30,2 Вт/м.

Частые ошибки

  • Считают по условному проходу. Формула берёт наружный диаметр.
  • Ставят пиковую температуру. Для подачи 95/70 расчётная 65 °C, а не 95 °C.
  • Забывают опоры. Через крепёж уходит лишнее тепло. Свод правил учитывает его коэффициентом K (табл. В.1), калькулятор его не добавляет.

Расчёт предварительный и не заменяет проект тепловой изоляции.

Потери с трубы сразу показывают, где утеплять в первую очередь: подвал, чердак или уличный ввод. Метраж изоляции по этим участкам удобно заложить в смету по помещениям. Если компания ведёт объект в программе RemontCRM, заказчик видит такую смету целиком и сам фиксирует цену до начала работ.

Частые вопросы

Как посчитать теплопотери трубы на 1 метр?

Разницу температур воды и воздуха делят на сумму сопротивлений: q = (tв − tн) / (ln(D/d)/(2πλ) + 1/(π·D·αн)). Первое слагаемое даёт слой изоляции, второе наружная поверхность (формулы В.4, В.6, В.7 СП 61.13330). λ берут по табл. Б.1 при средней температуре слоя, αн по табл. В.2. У голой металлической трубы остаётся только 1/(π·d·αн).

Какая теплоотдача 1 метра стальной трубы?

Окрашенный лежак в помещении, разница температур воды и воздуха 50 °C, αн = 11 (табл. В.2): DN 15 отдаёт 36,8 Вт/м, DN 25 (33,5 мм) 57,9 Вт/м, DN 50 103,7 Вт/м.

Каковы теплопотери трубопровода без изоляции?

Голая DN 25 с водой 70 °C в подвале при 20 °C теряет 57,9 Вт/м. Десять метров за сезон 4800 ч отдают 2778 кВт·ч, это 2,39 Гкал. На улице при −5 °C и воде 65 °C та же труба теряет 213,6 Вт/м.

Насколько уменьшает потери изоляция трубы?

На той же трубе DN 25 с водой 70 °C каучук 30 мм снижает потери с 57,9 до 12,7 Вт/м, в 4,6 раза. Уличная сталь DN 50 под минватой 50 мм теряет при −5 °C 19,0 Вт/м против 382,6 у голой, в 20 раз меньше.

Как рассчитать потери тепла в трубопроводе горячего водоснабжения?

Так же, как у отопления, только часов в году 8760. Стояк DN 20 с водой 60 °C голый теряет 40,4 Вт/м, десять метров за год 3,04 Гкал. В каучуке 13 мм остаётся 13,5 Вт/м и 1,02 Гкал.

Чем теплоотдача металлопластиковой трубы отличается от стальной?

У пластиковой трубы добавляется сопротивление стенки ln(dн/dвн)/(2πλст), формула (В.7). Труба 20 × 2,0 с теплопроводностью стенки 0,35 из паспорта при 60 °C в комнате теряет на стояке 28,0 Вт/м, а стальная того же диаметра 30,2 Вт/м.

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 →