Dimenzování potrubí
Zadejte průtok vody a měrnou tlakovou ztrátu nebo rychlost a získáte požadovaný vnitřní průměr, doporučený jmenovitý rozměr a jeho skutečnou rychlost a tlakovou ztrátu. Rozměr můžete také zvolit a zkontrolovat. Rovnice s dosazenými čísly jsou v části Postup výpočtu, tabulky rozměrů, konstanty a zdroje níže v části Podklady.
Zkontrolovat kondenzaci na izolovaném potrubí Zkontroluje, zda povrch izolovaného potrubí s chladicí vodou kondenzuje, a určí minimální tloušťku izolace, která tomu zabrání, podle materiálu a pláště.
Tabulka dimenzí potrubí (průtok podle jmenovitého rozměru)
Stejné rovnice jako v kalkulačce výše (Darcy-Weisbach, voda o 20 °C, výchozí drsnost každého potrubí): pro každý rozměr průtok, který dává 300 Pa/m (výchozí hodnota kalkulačky), a jeho rychlost, a také průtok na mezi doporučené praxe ASHRAE (1,2 m/s do 50A (DN 50) včetně, nad tím 400 Pa/m). Drsnost ε: ocel SGP 0,046 mm, měď 0,0015 mm. V některých řádcích, například měď 50A, je průtok při 300 Pa/m větší než průtok na mezi ASHRAE, proto se řiďte menší z obou hodnot.
| Rozměr | Vnitřní průměr mm | Průtok při 300 Pa/m L/min | Týž průtok m³/h | Rychlost m/s | Průtok na mezi ASHRAE L/min | Mez |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Uhlíková ocel SGP (JIS G 3452, japonská norma) | ||||||
| 15A | 16.1 | 6.3 | 0.38 | 0.52 | 14.7 | 1.2 m/s |
| 20A | 21.6 | 14.0 | 0.84 | 0.64 | 26.4 | 1.2 m/s |
| 25A | 27.6 | 27.1 | 1.63 | 0.76 | 43.1 | 1.2 m/s |
| 32A | 35.7 | 54.2 | 3.25 | 0.90 | 72.1 | 1.2 m/s |
| 40A | 41.6 | 81.7 | 4.90 | 1.00 | 97.9 | 1.2 m/s |
| 50A | 52.9 | 155 | 9.31 | 1.18 | 158 | 1.2 m/s |
| 65A | 67.9 | 302 | 18.10 | 1.39 | 351 | 400 Pa/m |
| 80A | 80.7 | 477 | 28.62 | 1.55 | 555 | 400 Pa/m |
| 90A | 93.2 | 699 | 41.93 | 1.71 | 813 | 400 Pa/m |
| 100A | 105.3 | 965 | 57.91 | 1.85 | 1 123 | 400 Pa/m |
| 125A | 130.8 | 1 712 | 102.70 | 2.12 | 1 990 | 400 Pa/m |
| 150A | 155.2 | 2 687 | 161.22 | 2.37 | 3 122 | 400 Pa/m |
| Měď typ L (ASTM B88) | ||||||
| 15A (1/2) | 13.8 | 4.4 | 0.27 | 0.49 | 10.8 | 1.2 m/s |
| 20A (3/4) | 19.9 | 12.0 | 0.72 | 0.64 | 22.5 | 1.2 m/s |
| 25A (1) | 26.0 | 24.8 | 1.49 | 0.78 | 38.3 | 1.2 m/s |
| 32A (1-1/4) | 32.1 | 43.8 | 2.63 | 0.90 | 58.4 | 1.2 m/s |
| 40A (1-1/2) | 38.2 | 70.0 | 4.20 | 1.02 | 82.6 | 1.2 m/s |
| 50A (2) | 50.4 | 147 | 8.83 | 1.23 | 144 | 1.2 m/s |
| 65A (2-1/2) | 62.6 | 263 | 15.78 | 1.42 | 309 | 400 Pa/m |
| 80A (3) | 74.8 | 423 | 25.39 | 1.61 | 496 | 400 Pa/m |
| 100A (4) | 99.2 | 898 | 53.88 | 1.94 | 1 053 | 400 Pa/m |
Vyberte nejmenší rozměr, jehož uvedený průtok je alespoň tak velký jako váš návrhový průtok. Pro jiné teploty vody, potrubí nebo průtoky použijte kalkulačku výše.
Podklady
Tlaková ztráta třením vychází z Darcyho-Weisbachovy rovnice se součinitelem tření podle Colebrooka, nebo ze vzorce Hazen-Williams. Dimenzování podle měrné tlakové ztráty nebo rychlosti dá požadovaný vnitřní průměr; vybere se nejmenší rozměr v tabulce s alespoň takovým vnitřním průměrem a přepočítá se s jeho skutečným průměrem.
| Položka | Rovnice | Poznámky · podklady |
|---|---|---|
| Tlaková ztráta třením (Darcy-Weisbach) | R = Δp/L = (f / D) · ρV²/2 | R v Pa/m, D vnitřní průměr v m, ρ v kg/m³, V v m/s. Obecná rovnice pro libovolnou tekutinu a teplotu |
| Součinitel tření (Colebrook) | 1/√f = −2 log₁₀( ε/(3,7 D) + 2,51/(Re √f) ) | Re ≥ 2 300. Stejné řešení jako v kalkulačce vzduchotechnického potrubí (iterace od odhadu Haaland). Používá se i v přechodové oblasti 2 300 až 4 000, kde nadhodnocuje |
| Součinitel tření (laminární) | f = 64 / Re | Re < 2 300 (Hagen-Poiseuille); ve výsledku je označeno jako laminární |
| Hazen-Williams (SI) | h/L = 10,67 Q^1,852 / (C^1,852 D^4,8704), R = ρ g h/L | Q v m³/s, D v m, h ztrátová výška v m. Empirická aproximace pro turbulentní proudění vody blízko pokojové teploty: neuvažuje viskozitu (teplotu) ani laminární proudění. Běžná pro pitnou vodu a požární ochranu |
| Reynoldsovo číslo, rychlost | Re = V·D / ν, V = Q / (πD²/4) | ν = μ/ρ. Dimenzování podle rychlosti používá D = √(4Q / (πV)) |
| Volba rozměru | vnitřní průměr = vnější průměr − 2 × tloušťka stěny ≥ D | Doporučí se nejmenší rozměr, který to splňuje, a přepočítá se s jeho skutečným vnitřním průměrem. Zobrazí se i o stupeň větší rozměr |
| Jednotky tlaku | 1 kPa/100 m = 10 Pa/m, 1 mm H₂O = 9,80665 Pa | Stejná konvence jako v převodníku jednotek. 300 Pa/m = 30 kPa/100 m = 30,6 mm H₂O/m |
Tabulky rozměrů potrubí
Rozměry v mm; vnitřní průměr = vnější průměr − 2 × tloušťka stěny. Uvedeny jsou jen rozměry, které bylo možné ověřit podle zdroje. Před objednáním zkontrolujte normu nebo tabulku výrobce.
Uhlíková ocel SGP (JIS G 3452, japonská norma)
Vnější průměr a tloušťka stěny ocelové trubky SGP podle JIS G 3452 (japonská norma). Korejská norma KS D 3507 (SPP) používá stejné jmenovité rozměry, ale tato tabulka byla ověřena podle hodnot JIS.
| Rozměr | Vnější průměr mm | Stěna mm | Vnitřní průměr mm |
|---|---|---|---|
| 15A | 21.7 | 2.8 | 16.1 |
| 20A | 27.2 | 2.8 | 21.6 |
| 25A | 34.0 | 3.2 | 27.6 |
| 32A | 42.7 | 3.5 | 35.7 |
| 40A | 48.6 | 3.5 | 41.6 |
| 50A | 60.5 | 3.8 | 52.9 |
| 65A | 76.3 | 4.2 | 67.9 |
| 80A | 89.1 | 4.2 | 80.7 |
| 90A | 101.6 | 4.2 | 93.2 |
| 100A | 114.3 | 4.5 | 105.3 |
| 125A | 139.8 | 4.5 | 130.8 |
| 150A | 165.2 | 5.0 | 155.2 |
| 175A | 190.7 | 5.3 | 180.1 |
| 200A | 216.3 | 5.8 | 204.7 |
| 225A | 241.8 | 6.2 | 229.4 |
| 250A | 267.4 | 6.6 | 254.2 |
| 300A | 318.5 | 6.9 | 304.7 |
Měď typ L (ASTM B88)
Měděná trubka ASTM B88 typ L. Palcové rozměry (vnější průměr 0,625 in atd.) × 25,4, s označením rozměrů v Koreji a Japonsku (1/2 = 15A). Tabulky KS D 5301 samotné nebyly ověřeny.
| Rozměr | Vnější průměr mm | Stěna mm | Vnitřní průměr mm |
|---|---|---|---|
| 15A (1/2) | 15.88 | 1.02 | 13.84 |
| 20A (3/4) | 22.23 | 1.14 | 19.94 |
| 25A (1) | 28.58 | 1.27 | 26.04 |
| 32A (1-1/4) | 34.92 | 1.4 | 32.13 |
| 40A (1-1/2) | 41.28 | 1.52 | 38.23 |
| 50A (2) | 53.98 | 1.78 | 50.42 |
| 65A (2-1/2) | 66.68 | 2.03 | 62.61 |
| 80A (3) | 79.38 | 2.29 | 74.8 |
| 100A (4) | 104.78 | 2.79 | 99.19 |
Měď typ M (ASTM B88)
Měděná trubka ASTM B88 typ M (stejný vnější průměr jako typ L, tenčí stěna).
| Rozměr | Vnější průměr mm | Stěna mm | Vnitřní průměr mm |
|---|---|---|---|
| 15A (1/2) | 15.88 | 0.71 | 14.45 |
| 20A (3/4) | 22.23 | 0.81 | 20.6 |
| 25A (1) | 28.58 | 0.89 | 26.8 |
| 32A (1-1/4) | 34.92 | 1.07 | 32.79 |
| 40A (1-1/2) | 41.28 | 1.25 | 38.78 |
| 50A (2) | 53.98 | 1.47 | 51.03 |
| 65A (2-1/2) | 66.68 | 1.65 | 63.37 |
| 80A (3) | 79.38 | 1.83 | 75.72 |
| 100A (4) | 104.78 | 2.41 | 99.95 |
Nerez Sch 10S (JIS G 3459)
Nerezová trubka JIS G 3459, Sch 10S (stejná řada jako KS D 3576). Rozměr 90A je vynechán, protože ho nebylo možné ověřit.
| Rozměr | Vnější průměr mm | Stěna mm | Vnitřní průměr mm |
|---|---|---|---|
| 15A | 21.7 | 2.1 | 17.5 |
| 20A | 27.2 | 2.1 | 23.0 |
| 25A | 34.0 | 2.8 | 28.4 |
| 32A | 42.7 | 2.8 | 37.1 |
| 40A | 48.6 | 2.8 | 43.0 |
| 50A | 60.5 | 2.8 | 54.9 |
| 65A | 76.3 | 3.0 | 70.3 |
| 80A | 89.1 | 3.0 | 83.1 |
| 100A | 114.3 | 3.0 | 108.3 |
| 125A | 139.8 | 3.4 | 133.0 |
| 150A | 165.2 | 3.4 | 158.4 |
| 200A | 216.3 | 4.0 | 208.3 |
| 250A | 267.4 | 4.0 | 259.4 |
| 300A | 318.5 | 4.5 | 309.5 |
Drsnost ε (Darcy-Weisbach)
Hodnoty materiálů z Moodyho diagramu součinitele tření z roku 1944, převedené na mm. Drsnost roste se stářím a kvalitou vody, proto jiné hodnoty zadejte volbou Vlastní.
| Materiál | ε (mm) | Moodyho hodnota |
|---|---|---|
| Běžná ocel | 0.046 | 0.00015 ft |
| Pozinkovaná ocel | 0.15 | 0.0005 ft |
| Tažené trubky (měď, mosaz) | 0.0015 | 0.000005 ft |
Koeficient C (Hazen-Williams)
Kapitola Pipe Sizing v ASHRAE Handbook Fundamentals uvádí 150 pro plast a měď, 140 pro novou ocel a 100 nebo méně pro silně zkorodované nebo velmi drsné potrubí. NFPA 13 (sprinklery) stanoví 120 pro mokré ocelové potrubí a 150 pro měď, nerez a CPVC. Menší C dává větší ztrátu.
| Potrubí | C | Zdroj |
|---|---|---|
| Ocel 120 (NFPA 13) | 120 | NFPA 13 (mokré ocelové potrubí) |
| Nová ocel 140 (ASHRAE) | 140 | ASHRAE (nová ocel) |
| Zkorodovaná ocel 100 (ASHRAE) | 100 | ASHRAE (zkorodované nebo drsné), NFPA 13 (suché ocelové potrubí) |
| Měď, nerez, plast 150 | 150 | ASHRAE (plast, měď), NFPA 13 (měď, nerez, CPVC) |
Vlastnosti vody (101,325 kPa)
Hustota podle IAPWS-95 a viskozita podle formulace IAPWS 2008. Kalkulačka interpoluje tabulku po 5 °C (5 až 95 °C) přes čtyři nejbližší řádky; chyba mezi řádky je do 0,02 %.
| Teplota °C | Hustota ρ kg/m³ | Viskozita μ mPa·s | Kinematická viskozita ν m²/s |
|---|---|---|---|
| 5 | 999.967 | 1.5182 | 1.518 × 10⁻⁶ |
| 10 | 999.702 | 1.3059 | 1.306 × 10⁻⁶ |
| 15 | 999.103 | 1.1376 | 1.139 × 10⁻⁶ |
| 20 | 998.207 | 1.0016 | 1.003 × 10⁻⁶ |
| 30 | 995.649 | 0.7972 | 8.007 × 10⁻⁷ |
| 40 | 992.216 | 0.6527 | 6.579 × 10⁻⁷ |
| 50 | 988.035 | 0.5465 | 5.531 × 10⁻⁷ |
| 60 | 983.196 | 0.4660 | 4.740 × 10⁻⁷ |
| 70 | 977.765 | 0.4036 | 4.127 × 10⁻⁷ |
| 80 | 971.790 | 0.3540 | 3.643 × 10⁻⁷ |
| 90 | 965.310 | 0.3142 | 3.255 × 10⁻⁷ |
| 95 | 961.888 | 0.2971 | 3.089 × 10⁻⁷ |
Volba rychlosti a měrné tlakové ztráty
Kapitola Pipe Sizing v ASHRAE Handbook Fundamentals popisuje běžnou praxi v oboru jako 1,2 m/s nebo méně pro potrubí do 50A (DN 50) včetně a 400 Pa/m nebo méně pro větší potrubí. Některé prameny (Carrier 1960) dodávají, že nikdy více než 4,6 m/s. Kalkulačka s tím porovnává doporučený rozměr a o stupeň větší.
Meze hluku a eroze závisejí na materiálu potrubí, ročním počtu provozních hodin a vzduchu nebo částicích ve vodě. Čísla najdete v této kapitole a v údajích výrobce.
Výchozí hodnota 300 Pa/m je příklad v mezích 400 Pa/m. Nižší hodnota sníží dopravní výšku čerpadla, vyšší zmenší rozměr potrubí.
Příklad výpočtu
Průtok 100 l/min, voda o 20 °C, ocel SGP (ε 0,046 mm), měrná tlaková ztráta 300 Pa/m, Darcy-Weisbach: Q = 1,667 × 10⁻³ m³/s, požadovaný vnitřní průměr 44,87 mm → doporučeno 50A (DN 50), vnitřní průměr 52,9 mm: V = 0,758 m/s, Re = 39 979, f = 0,0245, R = 132,8 Pa/m (13,3 kPa/100 m, 13,5 mm H₂O/m). O stupeň větší 65A: V = 0,460 m/s, R = 39,0 Pa/m.
Při výpočtu podle Hazen-Williams s C = 120 vychází požadovaný vnitřní průměr 47,30 mm a 50A dává R = 173,9 Pa/m, asi o 30 % více než Darcy pro stejné potrubí. Výsledek silně závisí na zvoleném C.
Zdroje
- ASHRAE Handbook, Fundamentals (SI), Pipe Sizing: Darcy-Weisbach a Colebrook, typické C podle Hazen-Williams, běžná praxe při návrhu rychlosti a tlakové ztráty
- Moody, L. F. (1944), Friction factors for pipe flow, Transactions of the ASME 66: drsnost materiálů
- Colebrook, C. F. (1939), Turbulent flow in pipes, Journal of the Institution of Civil Engineers 11
- NFPA 13, Standard for the Installation of Sprinkler Systems: tabulka C podle Hazen-Williams
- IAPWS R6-95 (stavová rovnice vody, hustota), IAPWS R12-08 (viskozita vody)
- JIS G 3452 uhlíkové ocelové trubky pro běžné rozvody, JIS G 3459 nerezové trubky, ASTM B88 bezešvé měděné vodovodní trubky
Časté dotazy
Jaká mez rychlosti platí pro potrubí s chladicí vodou?
ASHRAE Handbook Fundamentals (kapitola Pipe Sizing) uvádí běžnou praxi 1,2 m/s nebo méně pro potrubí do 50A (DN 50) včetně a 400 Pa/m nebo méně pro větší potrubí a Carrier (1960) doporučuje nepřekračovat 4,6 m/s. Kalkulačka s tím porovnává doporučený rozměr.
Jak určím rozměr potrubí z průtoku?
Zvolte měrnou tlakovou ztrátu (například 300 Pa/m) nebo rychlost, zjistěte požadovaný vnitřní průměr a vezměte nejmenší jmenovitý rozměr, který je stejný nebo větší. Příklad: 100 l/min vody o 20 °C v oceli SGP při 300 Pa/m vyžaduje 44,87 mm, tedy 50A (DN 50), vnitřní průměr 52,9 mm, 0,758 m/s, 132,8 Pa/m.
Jak rozměry A odpovídají rozměrům měděných trubek?
15A odpovídá měděné trubce 1/2 in, 20A trubce 3/4 in a 25A trubce 1 in. Vnější průměr a tloušťka stěny se liší, takže vnitřní průměr a přípustný průtok se liší podle druhu potrubí; ověřte každý v tabulce výše.
Naposledy aktualizováno: 2026-10-12.