На главную  → Калькулятор потерь напора в трубе

Калькулятор потерь напора в трубе

Потери напора — часть напора насоса, которую вода тратит на трение о стенки трубы, повороты и клапаны. Считают их по внутреннему диаметру трубы, а полиэтиленовые трубы называют по наружному. Например, в трубе ПЭ 32×2,4 мм (внутри 27,2 мм) при расходе 3 м³/ч на каждые 100 м теряется около 9,4 м напора, а в трубе 40×2,4 — около 2,7 м.

Почему считать надо по внутреннему диаметру

Полиэтиленовую трубу маркируют наружным диаметром и толщиной стенки: «32×2,4» — снаружи 32 мм, стенка 2,4 мм, внутри 27,2 мм. У трубы 32×3,0 при том же наружном диаметре внутри уже 26 мм, и потери на ней примерно на четверть больше. Номограммы и таблицы в каталогах насосов построены по условному проходу DN — это почти внутренний диаметр. Поэтому труба ПЭ 32 — это не DN 32: по пропускной способности она ближе к DN 25.

Номограммы насосных каталогов и поправки

В каталогах насосов есть номограмма: подача по горизонтали, потери на 100 м трубы по вертикали, наклонные линии — диаметры DN и скорость воды. Она построена для холодной воды и новых чугунных труб. Для других труб каталоги дают поправки — множители к значению с номограммы:

• новые катаные стальные трубы — × 0,8;
• старые стальные трубы с небольшой ржавчиной — × 1,25;
• старые трубы с отложениями и уменьшенным сечением — × 1,7;
• пластиковые трубы — производители насосов (например, KSB) советуют тот же множитель 0,8, что и для новой стали.

Полиэтилен внутри гладкий (шероховатость около 0,01 мм против 0,25 мм у новой чугунной трубы). Если посчитать точно по формуле Дарси — Вейсбаха, у трубы ПЭ потери составляют 0,55–0,7 от значения с номограммы для чугуна того же внутреннего диаметра. Множитель 0,8 даёт запас. Пример с номограммы: 500 л/мин по трубе DN 80 — 4,6 м на 100 м; у полиэтиленовой трубы с внутренним диаметром 80 мм — около 3,3 м.

Наш калькулятор считает потери сразу по внутреннему диаметру и шероховатости выбранного материала (формула Дарси — Вейсбаха, коэффициент трения по Колбруку, вода +10 °C) и для сравнения показывает, сколько получилось бы по номограмме для чугуна.

Какая скорость воды нормальная

Для водопровода дома хороша скорость 0,5–1,5 м/с. Выше 2 м/с труба шумит, потери растут почти пропорционально квадрату скорости, сильнее гидроудар при закрытии крана. Если калькулятор показывает больше 1,5 м/с, возьмите трубу на размер больше: потери обычно падают в 2–3 раза.

Как из потерь получить нужный напор насоса

Нужный напор = высота подъёма воды (от уровня воды в скважине при работе насоса до самой высокой точки разбора) + потери напора в трубах + давление у крана. Для дома у крана нужно 1,5–3 бар, это 15–30 м. 1 бар ≈ 10,2 м. Высоту подъёма в длину трубы не добавляйте — длина нужна только для потерь на трение. Сечение кабеля для насоса подберёт калькулятор кабеля, а подобрать насос Водолей по глубине можно в разделе насосов.

Материалы труб: шероховатость

• ПЭ (полиэтилен), полипропилен PPR — 0,01 мм;
• металлопластик — 0,007 мм;
• новая стальная труба — 0,1 мм;
• старая ржавая стальная — около 1 мм (у неё ещё и сечение меньше из-за отложений);
• новая чугунная (по ней построены номограммы) — 0,25 мм.

Чем глаже труба, тем меньше потерь при том же внутреннем диаметре. Но у пластиковых труб стенка толще, чем у стальной, поэтому сравнивать надо по внутреннему диаметру — калькулятор это учитывает.

Трубы ПЭ из нашего каталога

Вода +10 °C, шероховатость ПЭ 0,01 мм. Зелёным — скорость 0,5–1,5 м/с, серым — больше 2 м/с.

Трубы ПЭ питьевые и фитинги ПЭ есть в наличии. Каждый компрессионный фитинг и поворот добавляет потери — в калькуляторе это учитывает выбор «повороты, клапаны, фитинги».

Частые вопросы

Какую трубу ПЭ взять для скважинного насоса?
Для бытового насоса до 3 м³/ч обычно берут ПЭ 32 (внутри 26–27 мм), при длинной трассе или расходе 3–6 м³/ч — ПЭ 40. Проверьте в калькуляторе: скорость воды должна быть не больше 1,5 м/с, а потери — небольшой частью напора насоса.

Какая поправка к номограмме для полиэтиленовой трубы?
Производители насосов советуют для пластиковых труб множитель 0,8 к номограмме для чугуна. Точный расчёт для гладкого ПЭ даёт 0,55–0,7. Главное — брать на номограмме внутренний диаметр трубы, а не наружный.

Учитывать ли трубу в скважине?
Да. Длина — весь путь воды: от насоса вверх по скважине, по участку и по дому. А высоту подъёма воды прибавляют к потерям отдельно.

Сколько метров напора в 1 баре?
Около 10,2 м водяного столба. Потери 5 м — это примерно 0,5 бар давления у крана.

Почему у трубы с толстой стенкой потери больше?
У неё меньше внутренний диаметр. Труба 32×3,0 (внутри 26 мм) теряет примерно на четверть больше, чем 32×2,4 (внутри 27,2 мм). Толстая стенка нужна для большего давления (PN16 и выше), для обычной скважины хватает PN10.

Консультация мастера: 097-765-05-13.