Калькулятор теплопотерь трубопровода

1. Общие сведения

• Название: Калькулятор теплопотерь трубопровода
• Назначение: Расчёт тепловых потерь трубопровода с учётом материала трубы, изоляции, температуры теплоносителя и окружающей среды для оптимизации систем отопления или горячего водоснабжения.
• Дата составления: 12 апреля 2025 года.

2. Входные параметры

Калькулятор принимает следующие данные:

• Длина трубопровода:
  • Единица: м
  • Диапазон: ≥1, шаг 0.1
  • Пример: 50 м
• Внутренний диаметр трубы:
  • Единица: м
  • Варианты: 0.016, 0.020, 0.025, 0.032, 0.040 м (16–40 мм)
  • Пример: 0.020 м
• Толщина стенки трубы:
  • Единица: мм
  • Диапазон: ≥1, шаг 0.1
  • По умолчанию: 2 мм
  • Примечание: Обычно 2–3 мм для пластика/металла.
• Материал трубы (теплопроводность, λ):
  • Единица: Вт/м·°C
  • Варианты: PEX (0.43), Металлопластик (0.25), Сталь (50)
• Толщина теплоизоляции:
  • Единица: мм
  • Диапазон: ≥0, шаг 1
  • По умолчанию: 20 мм
• Материал теплоизоляции (теплопроводность, λ):
  • Единица: Вт/м·°C
  • Варианты: Минеральная вата (0.035), Пенополистирол (0.040), Экструдированный пенополистирол (0.028)
• Температура теплоносителя:
  • Единица: °C
  • Диапазон: ≥20, шаг 1
  • По умолчанию: 50°C
  • Примечание: Обычно 40–70°C для тёплого пола.
• Условия эксплуатации (коэффициент потерь):
  • Варианты: В помещении (1.0), На улице (1.1), В грунте (1.2)
  • Примечание: Учитывает дополнительные потери.
• Дополнительные потери (коэффициент K):
  • Диапазон: ≥1, шаг 0.1
  • По умолчанию: 1.1
  • Примечание: Для соединений и арматуры.

3. Выходные параметры

Калькулятор выдаёт следующие результаты:

• Площадь поверхности трубы:
  • Единица: м²
  • Описание: Поверхность трубы с учётом изоляции.
• Тепловое сопротивление трубы:
  • Единица: м²·°C/Вт
  • Описание: Сопротивление теплопередаче материала трубы.
• Тепловое сопротивление изоляции:
  • Единица: м²·°C/Вт
  • Описание: Сопротивление теплопередаче изоляции.
• Общие теплопотери:
  • Единица: Вт
  • Описание: Суммарные потери тепла трубопровода.

4. Методика расчёта

Расчёты основаны на СП 61.13330.2012 ("Тепловая изоляция оборудования и трубопроводов") и ГОСТ Р 56501-2015 ("Тепловые сети. Методика расчёта тепловых потерь").

• Внешний диаметр трубы:
  • Формула: \( D_{outer} = D_{inner} + 2 \cdot t_{pipe} \)
  • Где:
    • \( D_{inner} \) — внутренний диаметр (м),
    • \( t_{pipe} \) — толщина стенки (м).
  • Источник: СП 61.13330.2012, п. 5.2 (геометрия труб).
• Диаметр с изоляцией:
  • Формула: \( D_{insulated} = D_{outer} + 2 \cdot t_{insulation} \)
  • Где: \( t_{insulation} \) — толщина изоляции (м).
  • Источник: СП 61.13330.2012, п. 5.3.
• Площадь поверхности:
  • Формула: \( A = \pi \cdot D_{insulated} \cdot L \)
  • Где: \( L \) — длина трубопровода (м).
  • Источник: ГОСТ Р 56501-2015, приложение А (расчёт площади теплообмена).
• Тепловое сопротивление трубы:
  • Формула: \( R_{pipe} = \frac{t_{pipe}}{\lambda_{pipe} \cdot \pi \cdot D_{inner} \cdot L} \)
  • Где: \( \lambda_{pipe} \) — теплопроводность материала трубы (Вт/м·°C).
  • Источник: СП 61.13330.2012, п. 6.2 (формула сопротивления).
• Тепловое сопротивление изоляции:
  • Формула: \( R_{insulation} = \frac{t_{insulation}}{\lambda_{insulation} \cdot \pi \cdot D_{outer} \cdot L} \)
  • Где: \( \lambda_{insulation} \) — теплопроводность изоляции (Вт/м·°C).
  • Источник: СП 61.13330.2012, п. 6.2.
• Общее тепловое сопротивление:
  • Формула: \( R_{total} = R_{pipe} + R_{insulation} \)
  • Источник: СП 61.13330.2012, п. 6.3 (суммирование сопротивлений).
• Теплопотери:
  • Формула: \( Q = \frac{\Delta T}{R_{total}} \cdot K_{env} \cdot K_{add} \)
  • Где:
    • \( \Delta T = T_{coolant} - T_{env} \) — разница температур (°C),
    • \( K_{env} \) — коэффициент условий эксплуатации,
    • \( K_{add} \) — коэффициент дополнительных потерь.
  • Источник: ГОСТ Р 56501-2015, п. 5.4 (расчёт тепловых потерь).
• Примечание: Результат округляется до целого вверх.