Замерзание трубы: время до замерзания

Считает время остывания воды до 0 °С и полного замерзания участка трубы по её диаметру, объёму воды, температуре воздуха, ветру и сопротивлению изоляции, а также требуемую мощность греющего кабеля.

Замерзание трубы: время до замерзания

Методика: СП 50.13330.2012; СП 131.13330.2020

0 мм — неизолированная труба
Время до полного замерзания15,2чЛёд начнёт образовываться через 2,3 ч при -20 °С
Время до появления льда (0 °С)2,3ч
Потери тепла при 0 °С3,8Вт/м
Потери при начальной температуре7,6Вт/м
Теплота кристаллизации воды177кДж/м
Объём воды в трубе0,531л/м
Требуемая мощность кабеля10Вт/м
Изоляция 30 мм доводит время до полного замерзания до 15,2 ч (лёд появится через 2,3 ч). Потери при 0 °С — 3,8 Вт/м, для их компенсации достаточно кабеля 10 Вт/м.
Время до полного замерзания в зависимости от толщины изоляции
0,005,010,015,020,025,00,0020,040,060,080,0ваш вариантТолщина изоляции, ммВремя до замерзания, ч
Показать ход расчёта
Внутренний диаметр трубыdвн = d − 2·s = 32 − 2·3,026,0 мм
Масса воды на 1 м трубыm = ρ·π·dвн²/4 = 1000·π·0,026²/40,531 кг/м
Теплоёмкость метра трубы с водойC = m·c = 0,531·41872 223 Дж/(м·°С)
Линейное сопротивление теплопередачеR = ln(dиз/d)/(2πλ) + 1/(π·dиз·α) = ln(0,092/0,032)/(2π·0,033) + 1/(π·0,092·20)5,27 м·°С/Вт
Коэффициент теплопотерьk = 1/R = 1/5,270,19 Вт/(м·°С)
Время остывания воды до 0 °Сt₀ = (C/k)·ln((tв − tвозд)/(0 − tвозд)) = (2 223/0,19)·ln(40,0/20,0)2,3 ч
Время кристаллизации водыtл = m·L/(k·|tвозд|) = 0,531·334000/(0,19·20,0)13,0 ч
Полное время до замерзанияt = t₀ + tл = 2,3 + 13,015,2 ч
Оговорка. Расчёт по сосредоточенной модели: вода в участке трубы остывает как одно тело, теплота перегрева и теплота кристаллизации делятся на линейные потери через изоляцию. Модель не учитывает рост ледяной корки, теплоприток от соседних участков, мостики холода на опорах и креплениях, поэтому даёт оценку времени по порядку величины, а не гарантированное значение. Параметр α учитывает конвекцию и ветер у поверхности изоляции.
Результат обновляется автоматически при изменении полей

Что означают поля

Все входные данные расчёта с единицами измерения, значением по умолчанию и пояснением. Значения по умолчанию — типовые для средней полосы; замените их на свои.

ПолеЧто принимаетПо умолчаниюПояснение
Наружный диаметр трубычисло, мм32 мм—
Толщина стенки трубычисло, мм3 мм—
Материал изоляцииМинеральная вата (λ = 0,045); ППУ-скорлупа (λ = 0,033); Вспененный каучук (λ = 0,038); Вспененный полиэтилен (λ = 0,040)ППУ-скорлупа (λ = 0,033)—
Толщина изоляциичисло, мм30 мм0 мм — неизолированная труба
Температура воздухачисло, °С-20 °С—
Ветер у трубыБез ветра, в помещении (α = 8); Слабый ветер 2–3 м/с (α = 15); Умеренный ветер 5 м/с (α = 20); Сильный ветер 10 м/с (α = 30)Умеренный ветер 5 м/с (α = 20)—
Начальная температура водычисло, °С20 °С—

Нормативная база и методика

В основе расчёта — СП 50.13330.2012; СП 131.13330.2020. Калькулятор повторяет ход расчёта из руководства: формулы, подставленные значения и промежуточные величины видны в блоке «Показать ход расчёта».

Расчёт справочный: он не заменяет проектную документацию и не учитывает индивидуальные условия площадки. Там, где результат зависит от допущений, в оговорке прямо указано, какие это допущения и насколько они могут изменить цифру.

Как считается: полное руководство

Подробный разбор методики, таблицы справочных данных и пример расчёта с числами — в статье «Замерзание труб отопления: как рассчитать риск и защитить».

Открыть руководство

Другие калькуляторы раздела

калькулятор

Теплопотери через стену

Расчёт теплопотерь через наружную стену с многослойной конструкцией, проверкой по нормативному сопротивлению и подбором толщины утеплителя.

Открыть расчёт · Отопление
калькулятор

Мощность котла отопления

Подбор мощности котла по удельной отопительной характеристике с учётом объёма дома, региона, нагрузки ГВС и запаса.

Открыть расчёт · Отопление
калькулятор

Секции радиатора отопления

Расчёт числа секций радиатора по теплопотерям помещения с пересчётом теплоотдачи на фактический температурный напор и коэффициенты установки.

Открыть расчёт · Отопление
калькулятор

Отопление по площади дома

Прикидочная мощность отопления по отапливаемой площади с поправками на климатическую зону, высоту потолков, утепление и число наружных стен, с годовым расходом тепла, газа и электроэнергии.

Открыть расчёт · Отопление
калькулятор

Тёплый пол: мощность и температура поверхности

Удельная и общая мощность тёплого пола по шагу укладки, диаметру трубы и напольному покрытию, температура поверхности с проверкой по нормативу, длина трубы, число контуров и объём воды.

Открыть расчёт · Отопление
калькулятор

Трубы для тёплого пола

Расчёт длины трубы тёплого пола по площади укладки и шагу, числа контуров, объёма воды и массы трубы, с проверкой длины контура и оценкой потерь давления.

Открыть расчёт · Отопление

Все калькуляторы · Раздел «Отопление»