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供暖与供冷管道选型

在系统原理图中搭建供暖、制冷或载冷剂系统:管径按功率和 ΔT 自动选型,并计算压降、噪声限值、水力平衡、管道热损失和水泵工作点。
水 · 30…55 °C · 0.95 l/s

系统

供暖
选择系统类型会填入典型的介质、温度和限值;之后均可修改。
水
–
冰点 0 °C · 在 42.4 °C 时:密度 991.3 kg/m³,cp 4.179 kJ/(kg·K),运动黏度 0.63 mm²/s

管道与选型

PP-R EN ISO 15874 / GB/T 18742 SDR 6 (PN 20)
0 = 不限。供暖和制冷通常 100–250 Pa/m。
一般 – 办公、学校、商店
按内径的最大流速:≤13 mm 0.7 · ≤16 mm 0.8 · ≤20 mm 1.0 · ≤26 mm 1.2 · ≤33 mm 1.4 · ≤42 mm 1.6 · ≤53 mm 1.8 · >53 mm 2.0 m/s。取此值与最大流速中的较小者。
20×3,4
计算压降时,按弯头、三通和阀门加到每段管长上。

水泵

扬程 = 最不利支路(管道、部件和阀门)的压降加上余量。电网到水的效率:小型循环泵 25–40 %,较大水泵 55–75 %。

管道热损失与保温

岩棉/玻璃棉管壳 – λ 0.035
根据 GModG(德国,原 GEG)且无冷凝
环境条件和保温适用于所有管道;单根管道可设自己的值(点击该管道)。热管散热,冷管吸热并可能结露。

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单位

°C
l/s
kPa
Pa/m
m/s
m
kW
W
l

系统原理图

100%

水泵与扬程

支路与水力平衡

压降最大的支路(●)决定水泵扬程。其他支路需节流掉差值——这由支路中的平衡阀完成。

部件

管径与管道压降

管材清单

管道保温

显示计算

按管道计算

管道质量流量 [kg/s]密度 [kg/m³]内径 [mm]流速 [m/s]雷诺数摩擦系数长度(+ 管件) [m]Δp [kPa]每米 Δp [Pa/m]备注
主回路: P1 → 热源 (63×10,5)0.9366991420.68246,2000.021810 (+3)1.56120
主回路: 热源 → 散热器组 1(供水) (63×10,5)0.9317985.8420.68256,1000.02110 (+3)1.49115
主回路: 散热器组 1(供水) → 散热器 1 (50×8,3)0.4772985.833.40.55336,1000.02315 (+1.5)0.677104
主回路: 散热器 1 → 阀门 1 (50×8,3)0.4794990.333.40.55330,6000.02395 (+1.5)0.704108
主回路: 阀门 1 → 散热器组 1(回水) (50×8,3)0.4794990.333.40.55330,6000.02395 (+1.5)0.704108
主回路: 散热器组 1(供水) → 散热器组 2(供水) (50×8,3)0.4545985.833.40.52634,4000.02335 (+1.5)0.6295.4
主回路: 散热器组 2(供水) → 散热器 2 (50×8,3)0.3579985.833.40.41427,1000.02465 (+1.5)0.40562.3
主回路: 散热器 2 → 阀门 2 (50×8,3)0.3596990.333.40.41423,0000.02555 (+1.5)0.42265
主回路: 阀门 2 → 散热器组 2(回水) (50×8,3)0.3596990.333.40.41423,0000.02555 (+1.5)0.42265
主回路: 散热器组 2(供水) → 地暖(供水) (32×5,4)0.09657985.821.20.27811,5000.03035 (+1.5)0.35354.3
主回路: 地暖(供水) → 混水 地暖 (32×5,4)0.09657985.921.20.27811,5000.03035 (+1.5)0.35354.3
主回路: 混水 地暖 → 地暖(回水) (32×5,4)0.09754995.821.20.2787,3300.0345 (+1.5)0.461.5
主回路: 散热器组 2(回水) → 散热器组 1(回水) (50×8,3)0.4572991.633.40.52627,5000.02455 (+1.5)0.655101
主回路: 地暖(回水) → 散热器组 2(回水) (32×5,4)0.09754995.821.20.2787,3300.0345 (+1.5)0.461.5
主回路: 散热器组 1(回水) → P1 (63×10,5)0.9366991420.68246,2000.021810 (+3)1.56120
地暖回路: P2 → 环路 1(供水) (50×8,3)0.4782994.133.40.54925,3000.02510 (+3)1.46112
地暖回路: 环路 1(供水) → 地暖环路 1 (40×6,7)0.2869994.126.60.51919,1000.02675 (+1.5)0.876135
地暖回路: 地暖环路 1 → 阀门 3 (40×6,7)0.2874995.726.60.51917,2000.02745 (+1.5)0.898138
地暖回路: 阀门 3 → 环路 1(回水) (40×6,7)0.2874995.826.60.51917,2000.02745 (+1.5)0.898138
地暖回路: 环路 1(供水) → 环路 2(供水) (40×6,7)0.1913994.126.60.34612,7000.02955 (+1.5)0.42966
地暖回路: 环路 2(供水) → 地暖环路 2 (40×6,7)0.1913994.126.60.34612,7000.02955 (+1.5)0.42966
地暖回路: 地暖环路 2 → 阀门 4 (40×6,7)0.1916995.826.60.34611,5000.03025 (+1.5)0.44167.8
地暖回路: 阀门 4 → 环路 2(回水) (40×6,7)0.1916995.826.60.34611,5000.03025 (+1.5)0.44167.8
地暖回路: 环路 2(回水) → 环路 1(回水) (40×6,7)0.1916995.826.60.34611,5000.03025 (+1.5)0.44167.8
地暖回路: 环路 1(回水) → P2 (50×8,3)0.479995.833.40.54922,9000.025510 (+3)1.49115

计算基础

方法
每段管道:根据热负荷和温差 ΔT(或给定值)计算流量,在流速、噪声和压降限制范围内选取最小管径,并根据管道自身温度下的达西-韦斯巴赫公式计算压降。压降最大的支路决定水泵扬程;平衡阀用于平衡其他支路的压差。
方程式
  • Q = P / (ρ · cp · ΔT)
  • v = Q / (π d² / 4)
  • Re = ρ v d / μ
  • Δp = f · (L_eq / d) · ρ v² / 2
  • L_eq = L · (1 + 30 %)
  • H = Δp_index · (1 + 10 %)
  • T_out = T_amb + (T_in − T_amb) · e^(−U′L / (ṁ cp))
摩擦系数
Colebrook–White(紊流,迭代法);Re 低于 2300 时为 64/Re,在 2300 到 4000 之间平滑过渡
流体数据
IAPWS-95 (water), Melinder / IIR 2010 (secondary coolants), via CoolProp 8.0.0
标准
EN ISO 15874 / GB/T 18742 SDR 6 (PN 20) (k = 0.007 mm) · EN ISO 12241 · GModG, Anlage 8
备注
  • 管件计为管道长度的附加长度(当量长度)。组件(换热器、阀门)在组件表中单独列出其压降。

各国家/地区的法规与标准

各地的计算方法均相同;这些是您施工所在地需要检查的规则和标准。“已检查”表示在该日期阅读了官方文本。“需手动检查”表示无法从此处读取来源(标准需购买或网页无法访问)—— 请打开链接自行检查。
地区主题规则或标准适用范围来源已检查
欧盟(瑞典、德国……)管道EN 1057 · EN ISO 15875 · EN ISO 21003 · EN 12201 · EN 10255 · EN 10217-1铜管、PEX 管、复合管、PE 管和钢管:管路列表中使用的尺寸和压力等级。手动检查
欧盟(瑞典、德国……)系统设计EN 12828建筑物中水基供暖系统的设计:安全装置、膨胀、补水。手动检查
欧盟(瑞典、德国……)噪声SS 25267瑞典:住宅声学分类,包括建筑设备噪声。手动检查
欧盟(瑞典、德国……)保温GModG, Anlage 8 · BGBl. 2026 I Nr. 226供暖、热水和冷冻水管道的最低保温要求 —— “根据 GModG(德国,原 GEG)”背后的规则。检查于 2026-10-25
欧盟(瑞典、德国……)保温EN ISO 12241 · BFS 2024:8瑞典无最小厚度表格;EN ISO 12241 是管道保温的计算方法。手动检查
欧盟(瑞典、德国……)乙二醇与环境SFS 1998:899, 17 §瑞典:从土壤、地表水或地下水中吸热的热泵装置必须向市政府申报(可能需要获得许可)。检查于 2026-10-25
英国系统设计CIBSE Guide C供暖和冷冻水系统中管道压降的参考数据。手动检查
英国保温Approved Document L, Vol. 1 & 2, 2021 edition incorporating 2023 amendments (England)建筑设备的能效,包括供暖和制冷管道的保温。检查于 2026-10-25
英国乙二醇与环境The Water Supply (Water Fittings) Regulations 1999, Schedule 1乙二醇使水成为液体类别 3(轻微健康危害):来自自来水网的补水点需要该类别的倒流防止器。检查于 2026-10-25
美国管道ASTM B88 · ASTM F876 / F877铜管(K、L、M 型)以及 PEX 管道和配件。手动检查
美国系统设计ASHRAE Handbook – HVAC Systems and Equipment · International Mechanical Code, Chapter 12冷热水系统设计及水力管道的规范要求。手动检查
美国保温ANSI/ASHRAE/IES Standard 90.1商业建筑中供暖和制冷管道的最小保温厚度。手动检查
加拿大系统设计CSA B214水暖供暖系统的安装规范。手动检查
加拿大保温National Energy Code of Canada for Buildings (NECB)建筑节能规范要求,包括管道保温。手动检查
澳大利亚 / 新西兰管道AS/NZS 3500 · AS 4041给排水和压力管道标准(澳大利亚和新西兰)。手动检查
澳大利亚 / 新西兰保温NCC Volume One, Section J (AU) · NZ Building Code H1能效要求,包括供暖和制冷管道的保温。手动检查
日本管道JIS H 3300 · JIS G 3448用于配管的铜管和不锈钢管。手动检查
日本保温公共建築工事標準仕様書(機械設備工事編)公共建筑机械工程标准规范,包括管道保温。手动检查

采暖与空调水系统管径计算常见问题

如何确定采暖和冷冻水管的管径?

在系统图中画出回路,为每个热源、盘管或散热器组输入功率和温差 ΔT。流量 = 功率 / (ρ·cp·ΔT),每段管道选取满足最大流速、噪声限值和最大比摩阻的最小管径。常用设计值为 100–250 Pa/m、0.5–1.5 m/s。

在上方工具中计算 ↑

水或乙二醇管道的压降如何计算?

采用 Darcy–Weisbach 公式和 Colebrook–White 摩擦系数,并取各段管道温度下流体的密度和黏度。乙二醇等载冷剂比水更黏,低温时尤其明显,因此压降更大,常需加大一号管径。

在上方工具中计算 ↑

水泵需要多大扬程?

扬程等于最不利环路的压降——管道、管件、盘管、换热器和阀门——再加上富余量。输入水泵性能曲线上的两个点,计算器会显示工作点,并在水泵偏小或偏大时给出警告。

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载冷剂系统需要多大的乙二醇浓度?

所选浓度的冰点应至少比系统最低温度(包括室外低温管道)低 3 K。计算器给出乙二醇、丙二醇、乙醇及其他载冷剂(Melinder/IIR)的冰点,以及所需浓缩液的用量。

在上方工具中计算 ↑

如何进行采暖或空调水系统的水力平衡?

压降最大的支路决定水泵扬程;其余支路用平衡阀节流掉压差。计算器显示每个平衡阀的节流量和所需 Kv 值。采用同程式(Tichelmann)布置时各环路长度接近,所需节流更少。

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可以计算哪些管材?

EN 1057 与 ASTM B88 铜管、PEX、PEX-AL-PEX 铝塑复合管、PE 管、PP-R、PB、CPVC、PVC-U、钢管及不锈钢卡压管——内径均按各自标准。您所在国家最常用的管材排在列表前面。

在上方工具中计算 ↑

使用乙二醇或盐水的二次冷却系统适用哪些规则?

在间接(二次)系统中,制冷剂保留在冷水机组或机房内,水、乙二醇或载冷剂将冷量输送给用户。F-gas 泄漏检查和证书适用于制冷剂回路,而不适用于二次回路。EN 378 涵盖整个装置,而乙二醇或载冷剂回路仅在压力超过 10 bar 且达到一定尺寸时才受压力设备指令约束。此计算器用于计算二次回路:管道、水泵、防冻保护和管材。

阅读二次冷却系统规则

前提条件: 达西–魏斯巴赫公式,摩擦系数采用 Colebrook–White;介质物性来自 CoolProp(水为 IAPWS-95,乙二醇类和盐水为 Melinder/IIR 数据),取平均温度。内径按各标准常用壁厚系列——请与供应商核对。噪声限值仅供参考;以项目要求为准。

免责声明: 本工具不保证结果正确。安装前务必人工核对管道尺寸、压力等级及其他数值。

新功能 – 如发现错误请告诉我们: 报告错误

帮助 – 供暖与供冷管道选型

计算器为您在系统原理图中搭建的水、乙二醇或盐水系统选择管径,并求出水泵、水力平衡和阀门。

1. 系统与介质

  • 先选择系统类型:它会填入典型介质、限值和一个示例系统,您再进行修改。
  • 对于乙二醇和载冷剂,请选择浓度;列表显示各浓度的冰点。最低温度应至少高于冰点 3 K。
  • 每个回路可以有自己的介质(点击水泵),例如换热器一侧为盐水、另一侧为水。混水组后的回路与其一次回路混合,介质相同。

2. 管道与噪声

  • 管道列表先列出您所在国家最常用的系统,然后按材质列出所有系统及其标准。
  • 每根管道取满足最大流速、该管径噪声限值以及(若设置)每米最大压降的最小管径。
  • 噪声要求会降低小管径中的允许流速,因为那里的流动噪声最明显。严格适用于住宅、卧室、酒店和医院。

3. 系统原理图

  • 原理图将每个回路显示为一个环:左侧为水泵,上方为供水,支路位于供回水之间,下方为回水。管道按温度着色。
  • 点击管道可输入长度或手动选择管径(✎)。右键点击管道,或选中后使用按钮,即可在该处插入换热器、盘管、冷水机组、阀门等。
  • 把部件拖到另一根管道上即可移动过去,也可以拖到其他回路。“↶ 撤销”撤销上一步(Ctrl+Z),Delete 删除所选内容。

4. 部件与流量

  • 部件可按功率输入(计算其后温度),或按出口温度输入(计算功率)。主回路中设定出口温度的部件决定回路温度;若没有,功率不平衡时计算器会给出警告。
  • 水泵流量由最大功率和设计 ΔT 计算,也可直接输入。有支路时,流量为各支路流量之和,每条支路按其功率和 ΔT 计算。
  • 换热器可与另一回路中的换热器耦合:它会反向传递相同的功率,若温度交叉,计算器会发出警告。

5. 平衡、阀门与混水

  • 压降最大的支路决定扬程。其他支路的平衡阀吸收差值;表格显示节流量和所需 Kv。
  • 调节阀按其 Kvs 输入。阀权度 β 等于阀门压降除以支路可用压差;目标 0.5,至少 0.25。计算器会从标准系列中建议一个 Kvs。
  • 混水组是一条带有自己二次回路和水泵的支路。一次侧流量由二次流量、设定值和温度求得;同时显示混水阀的阀权度。
  • 采用同程回水(Tichelmann)时,回水继续流到最后一条支路,再经独立管道返回,各支路路径几乎等长,所需节流更少。

6. 热损失

  • 每根管道根据管径、材质和保温向环境散失(或吸收)热量。管道后的温度被计算出来并在回路中继续传递。
  • 环境温度和保温厚度适用于所有管道;单根管道可设自己的值,例如室外或管沟内。关闭该计算即可不计损失选型。

7. 水泵与容积

  • 扬程 = 最不利支路的压降加上余量。水泵功率等于水力功率除以效率。
  • 输入水泵样本上的两个点,即可绘出水泵曲线与系统曲线并求出工作点;若水泵偏小或明显偏大,计算器会发出警告。
  • 介质容积为管道和部件容积加上您输入的附加容积;对于乙二醇和载冷剂还会显示浓缩液用量。

8. 保存与打印

  • “保存”将项目下载为文件,“打开”重新打开,“打印”打印结果,原理图单独占一页。含管段的旧项目在打开时会转换为系统原理图。