< Basic rainwater collection calculations

Basic rainwater collection calculations/ru

To Catch the Rain — первая книга, созданная на основе эксклюзивного контента Appropedia о дождевой воде. Спасибо, что сделали это возможным! Приобрести ее в цифровом виде можно здесь или в мягкой обложке на Amazon .

На этой странице описываются некоторые основные математические вычисления для расчета потенциального объема сбора дождевой воды системой.

Расчеты по сборам

В=Р×А×к×е{\displaystyle V=R\times A\times k\times e}{\displaystyle V=R\times A\times k\times e}

Где:

СимволОписаниеЕдиницыПримечания
ВОбъем сборагал/время или м 3 /времяИспользуйте это, чтобы определить размер резервуара.
РОсадкидюймы/время или мм/времяСоберите эти данные или найдите их среди существующих климатических данных.
АПлощадь поверхности сборафут 2 или м 2Это горизонтальная проекция поверхности сбора. Для прямоугольного дома используйте длину, умноженную на ширину.
еЭффективность поверхности сборабезразмерный.75 почва, .8 среднее, .95 металл [1]
ККонверсия7,48 галлона/фут3 или СИЗдесь вы также можете объединить преобразование 1 фута в 12 дюймов для данных об осадках.

пример США

График количества осадков в Колумбии, полученный по данным NOAA и ggweather .

Дом площадью 1900 квадратных футов с наклонной крышей из гонта в Колумбии, штат Миссури, может собрать потенциально 2500 галлонов в марте:

  • В=Р×А×к×е{\displaystyle V=R\times A\times k\times e}{\displaystyle V=R\times A\times k\times e}
Магсчас тотал волтыме=2.64янмо×1фт12ян×1900фт2×7.48галфт3×0.8{\displaystyle Март\ общий\ объем={\frac {2.64in}{mo}}\times {\frac {1ft}{12in}}\times 1900ft^{2}\times {\frac {7.48gal}{ft^{3}}}\times 0.8}{\displaystyle Март\ общий\ объем={\frac {2.64in}{mo}}\times {\frac {1ft}{12in}}\times 1900ft^{2}\times {\frac {7.48gal}{ft^{3}}}\times 0.8}
  • Общий объем за март = 2500 галлонов за месяц

пример СИ

Дом площадью 100 квадратных метров с бетонной крышей в Санто-Доминго, Доминиканская Республика, может собрать потенциально 13 050 литров (3447 галлонов) в июле:

  • В=Р×А×к×е{\displaystyle V=R\times A\times k\times e}{\displaystyle V=R\times A\times k\times e}
Расчет дождевой воды на 100 м2 в DR.gif
  • Общий объем за июль = 13 050 литров за месяц

Калькулятор электронных таблиц

Вывод таблицы дождевой воды .

Вот ссылка на электронную таблицу, которая учитывает размер резервуара и использование воды. Электронная таблица принимает в качестве входных данных осадки, площадь сбора, эффективность кровельного материала и использование для вывода объемов сбора и предупреждений, если потребность перевешивает доступность в течение месяца или если доступность снижается с течением времени.

Онлайн калькулятор

Калькулятор сбора дождевой воды помогает в проектировании системы сбора дождевой воды. Инструкции по использованию инструмента, а также основа для всех расчетов представлены на сайте Калькулятор сбора дождевой воды .

Еще один полезный калькулятор — калькулятор сбора дождевой воды от Good Calculators, который позволяет оценить потенциал сбора дождевой воды в течение календарного года на основе ежемесячных исторических данных об осадках. Этот калькулятор сбора осадков использует 30-летние данные Национального центра климатических данных (NCDC) о среднем количестве осадков для интересующей области.

Советы

  • Имейте в виду, что это можно рассчитать за год, месяц, день и т. д. Ошибки возникают из-за низкого разрешения по времени, поскольку бак будет наполняться от дождя и опорожняться от использования в середине цикла. Высокое разрешение по времени трудно получить, и оно требует больше расчетов.
  • Для быстрого расчета вы можете использовать эмпирическое правило: 0,5 галлона на квадратный фут на дюйм дождя . [2]
  • Для еще более быстрого расчета можно использовать единицы СИ: эффективность кровли (например, 0,8) в литрах на м2 кровли (эквивалентно 0,8 мм осадков). [3]

Следующие шаги

  • Электронную таблицу можно разработать для:
    • сделайте наилучшие предположения относительно оптимального размера резервуара
    • рассчитать срок выкупа в зависимости от стоимости системы и стоимости воды
  • Здесь также должен быть более простой пример метрики.
  • Дополнительные ссылки на данные об осадках по всему миру
  • Таблица коэффициентов эффективности сбора дождевой воды для различных кровельных материалов.
  • Страница, на которой излагаются основы с помощью простых рисунков.

Расчет размеров труб

Слишком маленькое сечение труб не позволит воде достаточно быстро течь по системе.

Правило большого пальца: 1 см2 поперечного сечения желоба на 1 м2 площади крыши. [4]

Другой метод — использовать таблицы размеров труб и коэффициентов трения, чтобы найти приемлемую величину трения.

Пример

Таблица размеров труб и площади кровли.

Используя практическое правило: для площади 23 м2 минимальный размер трубы составляет 23 см2 .

  1. Преобразование в диаметр из уравненияАгеа=П×(Дяаметег2)2{\displaystyle Площадь=\Pi \times \left({\frac {Диаметр}{2}}\right)^{2}}{\displaystyle Площадь=\Pi \times \left({\frac {Диаметр}{2}}\right)^{2}}, дает:
    • Дяаметег=2×АгеаП{\displaystyle Диаметр=2\times {\sqrt {\frac {Площадь}{\Pi }}}}{\displaystyle Диаметр=2\times {\sqrt {\frac {Площадь}{\Pi }}}}
    • 2×23см2π=5.41см{\displaystyle 2\times {\sqrt {\frac {23см^{2}}{\pi }}}=5,41см}{\displaystyle 2\times {\sqrt {\frac {23см^{2}}{\pi }}}=5,41см}
  2. Переведя в дюймы, получаем:
    • 5.41см×1ян2.54см=2.13ян{\displaystyle 5.41cm\times {\frac {1in}{2.54cm}}=2.13in}{\displaystyle 5.41cm\times {\frac {1in}{2.54cm}}=2.13in}

Поэтому следует использовать трубу диаметром не менее 2,13 дюйма. Наиболее распространенный размер, отвечающий этому требованию, — 2,5 дюйма.

Расчеты первого слива

Из-за загрязнения на крыше первый объем дождя должен быть отведен из резервуара для хранения. Как правило, загрязнение уменьшается вдвое на каждый мм смытого дождя. [5]

Расчет: квадратные метры (площадь крыши) х коэффициент загрязнения [5] = литры, которые необходимо отвести.

или

Правило на основе времени: отвести первые 10 минут дождя. Ливень в минуту * 10 минут = объем для отвода

или

Правило расчета площади: 0,41 литра на каждый квадратный метр крыши [ требуется проверка ] ИЛИ 10 галлонов на каждые 1000 квадратных футов крыши [6]

Ниже приведена ссылка на калькулятор объема и продолжительности первого слива, основанный на последнем правиле.

https://docs.google.com/spreadsheets/d/e/2PACX-1vRtO8QKZ55vUJ6-RqEXiOysiCxIrbn5MnEdMTWJSv1EerLO9rx_XjOWXyV-CrXHw81VggKmjYh7Mvpn/pubhtml

Внешние ссылки

Ссылки

  1. ↑ Тим Дауэр на Rooftop effiencies
  2. ↑ Эти 0,5 галлона на квадратный фут на дюйм дождя предполагают эффективность крыши около 0,8, так как 1 дюйм * 1 фут/12 дюймов * 1 фут 2 * 7,48 галлона/фут 3 * 0,8 = 0,499 галлона.
  3. ↑ Это <значение эффективности крыши> описывает литры на квадратный метр [л/м²] и эквивалентно [мм]. Если бы 1 литр был помещен в стеклянную коробку площадью 1м x 1м (1 л/м²), глубина воды составила бы 1мм. Единицы СИ великолепны! 1 мм * 1/1000 м/мм * 1 м 2 * 1000 л/м 3 * 0,8 = 0,8 литра. Обратите внимание, как преобразование м в мм отменяется преобразованием л в м3.
  4. ↑ Сбор дождевой воды для бытового водоснабжения. Гулд, Джон и Ниссен-Петерсен, Эрик. ITDG Publishing 2003. Страница 75.
  5. ↑ Jump up to: 5.0 5.1 http://web.archive.org/web/20101125005317/http://eprints.libr.port.ac.uk:80/archive/00000083/
  6. ↑ "Одним из основных правил отвода воды при первом смыве является отвод не менее 10 галлонов на каждые 1000 квадратных футов поверхности сбора. Однако объемы первого смыва меняются в зависимости от количества пыли на поверхности крыши, которое является функцией количества сухих дней, количества и типа мусора, нависания деревьев и сезона". Выдержка из Техасского руководства по сбору дождевой воды, 2005 г., стр. 8.
This article is issued from Appropedia. The text is licensed under Creative Commons - Attribution - Sharealike. Additional terms may apply for the media files.