Grundlegende Berechnungen zur Regenwassersammlung

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Auf dieser Seite werden einige grundlegende mathematische Berechnungen zur potenziellen Sammelmenge eines Regenwassersammelsystems beschrieben .

Inkassoberechnungen

$V=R\times A\times k\times e$

Wo:

Symbol	Beschreibung	Einheiten	Anmerkungen
V	Umfang der Sammlung	gal/Zeit oder m ³ /Zeit	Verwenden Sie dies, um die Tankgröße zu bestimmen
R	Niederschlag	Zoll/Zeit oder mm/Zeit	Sammeln Sie diese Daten oder finden Sie sie aus vorhandenen Klimadaten
A	Grundfläche der Sammelfläche	ft ² oder m ²	Dies ist die horizontal projizierte Fläche der Sammelfläche. Für ein rechteckiges Haus verwenden Sie Länge mal Breite.
t	Effizienz der Sammelfläche	einheitenlos	.75 Boden, .8 Durchschnitt, .95 Metall ^[1]
K	Konvertierung	7,48 gal/ft ³ oder SI	Sie können hier auch die 1ft/12in-Umrechnung für die Niederschlagsdaten kombinieren.

Beispiel USA

Niederschlagsmenge für Kolumbien, grafisch dargestellt von NOAA und ggweather .

Ein 1900 Quadratmeter großes Haus mit schrägem Schindeldach in Columbia, Missouri, kann im März potenziell 2500 Gallonen einsammeln:

$V=R\times A\times k\times e$

March\ total\ volume={\frac {2.64in}{mo}}\times {\frac {1ft}{12in}}\times 1900ft^{2}\times {\frac {7.48gal}{ft ^{3}}}\times 0,8

Gesamtvolumen März = 2500 Gallonen für den Monat

SI-Beispiel

Ein 100 Quadratmeter großes Haus mit Betondach in Santo Domingo, Dominikanische Republik, kann im Monat Juli potenziell 13.050 Liter (3.447 Gallonen) sammeln:

$V=R\times A\times k\times e$

Gesamtvolumen Juli = 13.050 Liter für den Monat

Tabellenkalkulationsrechner

Ausgabe der Regenwassertabelle .

Hier ist ein Link zu einer Tabelle, die die Größe des Tanks und den Wasserverbrauch berücksichtigt. Die Tabelle akzeptiert als Eingabe den Niederschlag, die Sammelfläche, die Effizienz des Dachmaterials und die Verwendung, um die Sammelmengen und Warnungen auszugeben, wenn der Bedarf die Verfügbarkeit für einen Monat übersteigt oder wenn die Verfügbarkeit im Laufe der Zeit abnimmt.

Online-Rechner

Ein Regenwassersammelrechner hilft bei der Planung eines Regenwassersammelsystems. Anweisungen zur Verwendung des Tools sowie die Grundlagen aller Berechnungen finden Sie unter Regenwassersammelrechner .

Ein weiterer nützlicher Rechner ist der Regenwassersammelrechner von Good Calculators, mit dem Sie das Regenwassernutzungspotenzial innerhalb eines Kalenderjahres auf der Grundlage monatlicher historischer Niederschlagsdaten abschätzen können. Dieser Niederschlagserfassungsrechner verwendet die durchschnittlichen 30-Jahres-Niederschlagsdaten des National Climatic Data Center (NCDC) für das interessierende Gebiet.

Tipps

Beachten Sie, dass dies pro Jahr, Monat, Tag usw. berechnet werden kann. Fehler resultieren aus niedrigen Zeitauflösungen, da sich der Tank durch Regen füllt und sich bei Verwendung in der Mitte des Zyklus entleert. Hohe Zeitauflösungen sind schwer zu erreichen und erfordern mehr Berechnungen.
Für einen schnellen Überblick können Sie die Faustregel von 0,5 Gallonen pro Quadratfuß pro Zoll Regen verwenden . ^[2]
Noch schneller kommt man an die Zahl, wenn man die SI-Einheiten wie folgt umrechnet: Die Dacheffizienz (z. B. 0,8) in Litern pro m² ^Dach (entspricht 0,8 mm Regen). ^[3]

Nächste Schritte

Die Kalkulationstabelle könnte wie folgt entwickelt werden:
- Schätzen Sie die beste Tankgröße
- Berechnen Sie die Amortisierungszeit in Abhängigkeit von den Systemkosten und den Wasserkosten
Dies sollte auch das einfachere metrische Beispiel haben
Weitere Links zu weltweiten Niederschlagsdaten
Tabelle mit den Wirkungsgradkoeffizienten für die Regenwassersammlung für verschiedene Dachmaterialien.
Eine Seite, die die Grundlagen mit einfachen Zeichnungen aufbaut.

Berechnungen zur Rohrdimensionierung

Zu kleine Rohre verhindern, dass Wasser schnell genug durch das System fließt.

Als Faustregel gilt: Pro 1m ² Dachfläche muss 1cm ² Rinnenquerschnitt berücksichtigt werden . ^[4]

Eine andere Methode wäre die Verwendung von Rohrdimensionierungs-/Reibungstabellen, um ein akzeptables Maß an Reibung zu ermitteln.

Beispiel

Tabelle „Rohrgröße im Verhältnis zur Dachfläche“.

Als Faustregel gilt: Bei einem 23 m² großen Rohr ^beträgt die Mindestrohrgröße 23 ^cm² .

Umrechnung in Durchmesser aus der Gleichung vonARtA=Π×(DichAMeTeR2)2{\displaystyle Fläche=\Pi \times \left({\frac {Durchmesser}{2}}\right)^{2}} $Fläche=\Pi \times \left({\frac {Durchmesser}{2}}\right)^{2}$ , ergibt:
- $Durchmesser=2\times {\sqrt {\frac {Fläche}{\Pi }}}$
- $2\times {\sqrt {\frac {23cm^{2}}{\pi }}}=5,41cm$
Die Umrechnung in Zoll ergibt:
- $5.41cm\times {\frac {1in}{2.54cm}}=2.13in$

Daher sollte ein Rohrdurchmesser von mindestens 2,13 Zoll verwendet werden. Die gängigste Größe, die diese Anforderung erfüllt, ist 2,5 Zoll.

First Flush-Berechnungen

Aufgrund von Verschmutzungen auf dem Dach sollte die erste Regenmenge aus dem Speicher abgeleitet werden. Als Faustregel gilt, dass sich die Kontamination pro mm weggeschwemmten Niederschlagsmenge halbiert. ^[5]

Berechnung: Quadratmeter (Dachfläche) x Verschmutzungsfaktor ^[5] = umzuleitende Liter.

oder

Zeitbasierte Faustregel: Die ersten 10 Minuten Regen ableiten. Platzregen pro Minute * 10 Minuten = umzuleitende Menge

oder

Flächenbasierte Faustregel: 0,41 Liter pro Quadratmeter Dachfläche ^{[ Überprüfung erforderlich ]} ODER 10 Gallonen pro 1.000 Quadratfuß Dachfläche ^[6]

Unten finden Sie einen Link zu einem First-Flush-Volumen- und Längenrechner basierend auf der letzten Faustregel

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

Externe Links

Globale Niederschlagsdaten von NOAA

Verweise

↑ Tim Dower bei Rooftop Efficiency
↑ Diese 0,5 Gallonen pro Quadratfuß pro Zoll Regen gehen von einer Dacheffizienz von etwa 0,8 aus, da 1 Zoll * 1 Fuß/12 Zoll * 1 Fuß ² * 7,48 Gallonen/Fuß ³ * 0,8 = 0,499 Gallonen.
↑ Dieser <Dacheffizienzwert> beschreibt die Liter pro Quadratmeter [L/m²] und entspricht [mm]. Wenn 1 Liter in eine Glasbox mit einer Fläche von 1m x 1m gegeben würde (1 L/m²), wäre die Wassertiefe 1mm. SI-Einheiten sind großartig! 1 mm * 1/1000 m/mm * 1 m2 ^* 1000 l/m3 * ^0,8 = 0,8 Liter. Beachten Sie, dass sich die Umrechnung von m in mm mit der Umrechnung von l in m3 aufhebt.
↑ Regenwassersammelbecken für die häusliche Versorgung. Gould, John und Niessen-Petersen, Erik. ITDG Publishing 2003. Seite 75.
↑ ^{Jump up to: 5.0} ^5.1 http://web.archive.org/web/20101125005317/http://eprints.libr.port.ac.uk:80/archive/00000083/
↑ „Eine Faustregel für die First-Flush-Umleitung ist, mindestens 10 Gallonen pro 1.000 Quadratfuß Auffangfläche umzuleiten. Allerdings variieren die First-Flush-Volumina je nach Staubmenge auf der Dachoberfläche, die wiederum von der Anzahl der trockenen Tage, der Menge und Art des Schutts, dem Baumüberhang und der Jahreszeit abhängt.“ Auszug aus dem Texas Manual on Rainwater Harvesting, 2005, S. 8.

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Erstellt	17. März 2009 von Lonny Grafman
Geändert	15. Januar 2024 von 2A02:8388:4C1:7980:B814:6EF4:C057:D205
Zitieren als	Lonny Grafman (2009–2024). „Grundlegende Berechnungen zur Regenwassersammlung“ . Appropedia . Abgerufen am 8. Juni 2024 .
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[1] Tim Dower bei Rooftop Efficiency

[2] Diese 0,5 Gallonen pro Quadratfuß pro Zoll Regen gehen von einer Dacheffizienz von etwa 0,8 aus, da 1 Zoll * 1 Fuß/12 Zoll * 1 Fuß ² * 7,48 Gallonen/Fuß ³ * 0,8 = 0,499 Gallonen.

[3] Dieser <Dacheffizienzwert> beschreibt die Liter pro Quadratmeter [L/m²] und entspricht [mm]. Wenn 1 Liter in eine Glasbox mit einer Fläche von 1m x 1m gegeben würde (1 L/m²), wäre die Wassertiefe 1mm. SI-Einheiten sind großartig! 1 mm * 1/1000 m/mm * 1 m2 ^* 1000 l/m3 * ^0,8 = 0,8 Liter. Beachten Sie, dass sich die Umrechnung von m in mm mit der Umrechnung von l in m3 aufhebt.

[4] Regenwassersammelbecken für die häusliche Versorgung. Gould, John und Niessen-Petersen, Erik. ITDG Publishing 2003. Seite 75.

[firstflush-5] {Jump up to: 5.0} ^5.1 http://web.archive.org/web/20101125005317/http://eprints.libr.port.ac.uk:80/archive/00000083/

[6] „Eine Faustregel für die First-Flush-Umleitung ist, mindestens 10 Gallonen pro 1.000 Quadratfuß Auffangfläche umzuleiten. Allerdings variieren die First-Flush-Volumina je nach Staubmenge auf der Dachoberfläche, die wiederum von der Anzahl der trockenen Tage, der Menge und Art des Schutts, dem Baumüberhang und der Jahreszeit abhängt.“ Auszug aus dem Texas Manual on Rainwater Harvesting, 2005, S. 8.

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