Calculatrice de volume de tuyau

Volume = π × (diamètre intérieur ÷ 2)² × longueur

d

Diamètre intérieur du tuyau

L

Longueur de la conduite

Q

Débit, en litres par minute

Utilisez-la pour le volume du tuyau lui-même : vidanger une conduite, remplir une boucle de chauffage, estimer l’eau qu’une réparation va libérer, ou doser l’antigel et dimensionner un vase d’expansion. Si vous cherchez le débit qui traverse le tuyau chaque minute, c’est une question de débit et non de capacité, et cette page ne le traite pas. Dans les deux cas, le nombre à saisir est l’alésage réel : un tube annoncé DN20 a un diamètre extérieur d’environ 26,7 mm et un diamètre intérieur qui varie de 16 à 20 mm selon la série et l’épaisseur de paroi, donc travailler avec la désignation plutôt qu’avec la mesure fausse le résultat de vingt pour cent ou plus.

1. Une conduite de 20 mm d’alésage et 20 m de long, sur un débit de 15 L/min

   1. Rayon en mètres : 20 ÷ 2 = 10 mm = 0,01 mètre
   2. Section : π × 0,01² = 0,000314 mètre carré
   3. Volume : 0,000314 × 20 = 0,00628 mètre cube, soit 6,28 litres
   4. L’eau pèse 1 kg par litre, donc la conduite contient 6,28 kilogrammes d’eau
   5. Temps de remplissage : 6,28 ÷ 15 = 0,419 minute = 25,1 secondes

   1,66 gallon américain. Vidanger une conduite de cette taille ne libère qu’un peu plus de six litres : un seau suffit, et c’est pourquoi la question de l’eau restant dans la tuyauterie après la fermeture d’un robinet se règle souvent par une simple estimation sur les petites antennes. La règle qui décide de tout est le carré du diamètre : la même longueur en 40 mm contiendrait 25,1 litres, soit quatre fois plus, et un chantier de vidange change complètement d’échelle pour la même longueur de tuyau.

2. Une boucle de plancher chauffant de 16 mm d’alésage et 80 m de long, sur un débit de 8 L/min

   1. Volume par mètre : π × 0,008² × 1 000 = 0,201 litre
   2. Multiplié par la longueur totale : 0,201 × 80 = 16,08 litres
   3. Le poids de l’eau est également de 16,08 kilogrammes
   4. Temps de remplissage : 16,085 ÷ 8 = 2,011 minutes = 120,6 secondes

   Voilà l’eau d’une seule boucle. Un logement en compte six à huit, ce qui fait au total cent à deux cents litres : le dosage de l’antigel, le dimensionnement du vase d’expansion et l’estimation de la hauteur manométrique du circulateur partent tous du volume de chaque boucle, additionné. Les 120,6 secondes sont calculées sur un débit constant de 8 L/min ; dans une installation réelle la perte de charge allonge ce temps, surtout sur une boucle longue et fine.

Cette page ne calcule que le volume intérieur du tuyau, rien d’autre. Les raccords, les vannes, le collecteur, la chaudière ou le ballon en bout de circuit et l’eau contenue dans le reste de l’installation s’y ajoutent et ne sont pas comptés. La désignation commerciale d’un tube n’est pas une dimension : le PER s’annonce en diamètre extérieur, l’acier galvanisé et la fonte en DN, et deux tubes de même désignation ont des épaisseurs de paroi — donc des alésages — différents, si bien qu’il faut saisir un diamètre intérieur mesuré ou relevé dans un tableau du fabricant. Le temps de remplissage suppose que le débit saisi reste constant d’un bout à l’autre, ce qui ne sera pas le cas si la conduite est longue, si le tuyau est fin ou si une vanne n’est pas complètement ouverte. Enfin, le poids de l’eau est calculé à un kilogramme par litre, ce qui est la valeur usuelle à température ordinaire mais pas une constante exacte, et les tableaux de référence cités sont ceux de la normalisation américaine des tubes cuivre : les correspondances entre DN et alésage peuvent différer légèrement des tableaux européens.

Comment calculer le volume d’un tuyau ?

Divisez le diamètre intérieur par deux pour obtenir le rayon, puis appliquez la formule du cylindre, π × r² × longueur. Un tuyau de 20 mm d’alésage et 20 m de long donne π × 0,01² × 20 = 0,00628 mètre cube, soit 6,28 litres. Travaillez entièrement en mètres et le résultat arrive en mètres cubes, qu’il suffit de multiplier par 1 000 pour obtenir des litres.

Faut-il prendre le diamètre intérieur ou le diamètre extérieur ?

Toujours le diamètre intérieur, car c’est l’espace que l’eau occupe réellement. Un tube annoncé DN20 a un diamètre extérieur d’environ 26,7 mm et un diamètre intérieur qui varie de 16 à 20 mm selon l’épaisseur de paroi. Utiliser le diamètre extérieur surestime le volume d’un petit tuyau de quarante pour cent ou plus, et l’erreur est d’autant plus forte que le tube est de faible section.

Combien de litres contient un mètre de tuyau ?

Cela dépend entièrement de l’alésage : 15 mm contient 0,177 litre par mètre, 20 mm en contient 0,314, 25 mm 0,491 et 50 mm 1,963. Comme le rayon intervient au carré, doubler le diamètre multiplie par quatre le volume d’un mètre de conduite : 40 mm en contient 1,257, exactement quatre fois les 0,314 du 20 mm.

Pourquoi le temps de remplissage n’est-il qu’une estimation ?

Parce que le débit réel diminue à mesure que la pression se perd par frottement le long du tuyau et dans les raccords. Une alimentation qui donne 20 litres par minute au robinet en donne moins au bout d’une conduite longue et fine. Le chiffre affiché ici est le temps au débit que vous saisissez, ce qui suffit pour choisir une pompe, préparer une vidange ou estimer une durée de remplissage, mais ne permet pas de chronométrer l’opération.

Combien pèse l’eau contenue dans un tuyau ?

Un litre d’eau pèse un kilogramme, donc le poids de l’eau en kilogrammes est le même nombre que la capacité en litres. Un tuyau de 20 mm sur 20 m contient 6,28 kilogrammes, ce qui est négligeable ; une conduite principale de 50 mm sur 100 m en contient 196 kilogrammes, et là ce sont les supports et le plancher qui doivent en tenir compte.

Qu’y a-t-il en plus du tuyau lui-même ?

Les raccords, les vannes, le collecteur, le corps de chauffe ou le ballon en bout de circuit, et toute l’eau présente dans le reste de l’installation. Sur un circuit de chauffage, ces volumes additionnés peuvent représenter une part notable du total, et c’est pour cela qu’un dosage d’antigel se fait sur le volume de l’installation entière et non sur celui d’une seule boucle. Aucun de ces volumes n’est compté par cette page.

• Copper Tube Handbook — Copper Development Association
• WaterSense labeled showerheads — US Environmental Protection Agency