این صفحه برخی از ریاضیات پایه را برای محاسبه جمع آوری بالقوه یک سیستم برداشت آب باران توضیح می دهد .
مطالب
محاسبات مجموعه
V=آر×الف×ک×ه{\displaystyle V=R\times A\times k\times e}
کجا:
| نماد | توضیحات | واحدها | یادداشت ها |
|---|---|---|---|
| V | حجم مجموعه | gal/time یا m 3 /time | از این برای کمک به تعیین اندازه مخزن استفاده کنید |
| آر | بارش | اینچ/زمان یا میلی متر/زمان | این داده ها را جمع آوری کنید یا از داده های آب و هوایی موجود بیابید |
| الف | ردپای سطح مجموعه | فوت 2 یا متر مربع | این ناحیه پیش بینی شده افقی از سطح مجموعه است. برای یک خانه مستطیلی، از طول ضربدر عرض استفاده کنید. |
| ه | کارایی سطح جمع آوری | بدون واحد | 0.75 خاک،.8 متوسط،.95 فلز [1] |
| ک | تبدیل | 7.48 gal/ft 3 یا SI | همچنین می توانید تبدیل 1ft/12in را برای داده های بارش در اینجا ترکیب کنید. |
مثال ایالات متحده
یک خانه 1900 فوت مربعی با سقف شیلنگ کج در کلمبیا، میسوری می تواند 2500 گالن بالقوه در ماه مارس جمع آوری کند:
- V=آر×الف×ک×ه{\displaystyle V=R\times A\times k\times e}
- حجم کل مارس = 2500 گالن برای ماه
مثال SI
یک خانه 100 متر مربعی با سقف بتنی در سانتو دومینگو، جمهوری دومینیکن می تواند 13050 لیتر (3447 گالن) بالقوه در ماه جولای جمع آوری کند:
- V=آر×الف×ک×ه{\displaystyle V=R\times A\times k\times e}
- حجم کل جولای = 13050 لیتر برای ماه
ماشین حساب صفحه گسترده
در اینجا پیوندی به یک صفحه گسترده است که اندازه مخزن و استفاده از آب را در نظر می گیرد. صفحه‌گسترده بارش، منطقه جمع‌آوری، کارایی مواد سقف و استفاده را برای خروجی مقادیر جمع‌آوری می‌پذیرد و در صورتی که نیاز بیشتر از در دسترس بودن برای یک ماه باشد یا اگر در دسترس بودن با گذشت زمان کاهش یابد، هشدار می‌دهد.
ماشین حساب آنلاین
ماشین حساب جمع آوری آب باران به طراحی سیستم حوضه آب باران کمک می کند. دستورالعمل نحوه استفاده از ابزار و همچنین مبنای همه محاسبات در Rainwater Collection Calculator ارائه شده است .
یکی دیگر از ماشین‌حساب‌های مفید، ماشین‌حساب جمع‌آوری آب باران از Good Calculators است که به شما امکان می‌دهد پتانسیل برداشت آب باران را در یک سال تقویمی بر اساس داده‌های بارندگی تاریخی ماهانه تخمین بزنید. این ماشین حساب جمع آوری بارندگی از داده های میانگین بارندگی 30 ساله مرکز ملی داده های آب و هوایی (NCDC) برای منطقه مورد نظر استفاده می کند.
نکات
- به خاطر داشته باشید که این می تواند در سال، ماه، روز و غیره محاسبه شود. خطاها ناشی از وضوح زمان کم است زیرا مخزن در اثر بارندگی پر می شود و از وسط چرخه استفاده تخلیه می شود. رزولوشن های زمانی بالا به سختی بدست می آیند و نیاز به محاسبات بیشتری دارند.
- برای یک رقم سریع می توانید از قانون سرانگشتی 0.5 گالن در هر فوت مربع در هر اینچ باران استفاده کنید . [2]
- برای یک رقم حتی سریعتر، می توانید از واحدهای SI با این محاسبه استفاده کنید: راندمان سقف (به عنوان مثال 0.8) بر حسب لیتر در هر متر مربع سقف (معادل 0.8 میلی متر باران). [3]
مراحل بعدی
- صفحه گسترده را می توان به صورت زیر توسعه داد:
- بهترین حدس ها را در بهترین اندازه مخزن انجام دهید
- زمان خرید را بسته به هزینه سیستم و هزینه آب محاسبه کنید
- این باید مثال متریک ساده‌تری را نیز داشته باشد
- پیوندهای بیشتر برای داده های بارش در سراسر جهان
- جدول ضرایب راندمان جمع آوری آب باران برای مصالح مختلف سقف.
- صفحه ای که اصول اولیه را با نقاشی های ساده می سازد.
محاسبات اندازه لوله
لوله های بسیار کوچک باعث می شود آب به اندازه کافی سریع از طریق سیستم عبور نکند.
قاعده کلی: 1 سانتی متر مربع سطح مقطع ناودان در هر 1 متر مربع سطح سقف. [4]
روش دیگر استفاده از جداول اندازه لوله/اصطکاک برای یافتن مقدار قابل قبولی از اصطکاک است.
مثال
با استفاده از قانون سرانگشتی: برای 23 متر مربع حداقل اندازه لوله 23 سانتی متر مربع است .
- تبدیل به قطر از معادلهالفrهالف=Π×(Dمنالفمترهتیهr2)2{\displaystyle Area=\Pi \times \left({\frac {Diameter}{2}}\right)^{2}}
، بازده:
- Dمنالفمترهتیهr=2×الفrهالفΠ{\displaystyle Diameter=2\times {\sqrt {\frac {Area}{\Pi }}}}
- 2×23جمتر2π=5.41جمتر{\displaystyle 2\times {\sqrt {\frac {23cm^{2}}{\pi }}}=5.41cm}
- Dمنالفمترهتیهr=2×الفrهالفΠ{\displaystyle Diameter=2\times {\sqrt {\frac {Area}{\Pi }}}}
- تبدیل به اینچ، بازده:
- 5.41جمتر×1منn2.54جمتر=2.13منn{\displaystyle 5.41cm\times {\frac {1in}{2.54cm}}=2.13in}
- 5.41جمتر×1منn2.54جمتر=2.13منn{\displaystyle 5.41cm\times {\frac {1in}{2.54cm}}=2.13in}
بنابراین باید از قطر لوله حداقل 2.13 اینچ استفاده شود. رایج ترین اندازه ای که این نیاز را برآورده می کند 2.5 اینچ است.
محاسبات اولین فلاش
به دلیل آلودگی سقف، اولین حجم باران باید از مخزن ذخیره شود. به عنوان یک قانون سرانگشتی، به ازای هر میلی‌متر بارندگی که از بین می‌رود، آلودگی به نصف کاهش می‌یابد. [5]
- محاسبه: متر مربع (مساحت سقف) X ضریب آلودگی [5] = لیتر باید منحرف شود.
یا
- قانون شست مبتنی بر زمان: 10 دقیقه اول بارندگی را منحرف کنید. بارش رگباری باران در دقیقه * 10 دقیقه = حجم برای تغییر مسیر
یا
- قانون سرانگشتی مبتنی بر مساحت: 0.41 لیتر برای هر متر مربع سقف [ تایید مورد نیاز ] یا 10 گال برای هر 1000 فوت مربع سقف [6]
در زیر پیوندی به یک محاسبه‌گر حجم و طول بر اساس آخرین قانون سرانگشتی وجود دارد
لینک های خارجی
مراجع
- ↑ Tim Dower در پشت بام راندمان
- ↑ این .5 گال در هر فوت مربع به ازای هر اینچ باران حدود 0.8 بازده سقف را در نظر می گیرد، زیرا 1 در * 1 فوت/12 در * 1 فوت 2 * 7.48 گال / فوت 3 * 0.8 = .499 گال.
- ↑ این <مقدار بازده سقف> لیتر در متر مربع [L/m²] را توصیف می کند و معادل [mm] است. اگر 1 لیتر در یک جعبه شیشه ای با مساحت 1 متر در 1 متر (1 لیتر در متر مربع) داده شود، عمق آب 1 میلی متر خواهد بود. واحدهای SI عالی هستند! 1 میلی متر * 1/1000 متر بر میلی متر * 1 متر 2 * 1000 لیتر در متر 3 * 0.8 =.8 لیتر. توجه کنید که چگونه تبدیل m به mm با تبدیل l به m3 لغو می شود.
- ↑ حوضه آبریز باران برای تامین داخلی. گولد، جان و نیسن-پیترسن، اریک. ITDG Publishing 2003. صفحه 75.
- ↑پرش به بالا:5.0 5.1 http://web.archive.org/web/20101125005317/http://eprints.libr.port.ac.uk:80/archive/00000083/
- ↑ "یک قانون سرانگشتی برای انحراف در اولین بار این است که حداقل 10 گالن برای هر 1000 فوت مربع سطح جمع آوری منحرف شود. با این حال، حجم های اولین فلاش با میزان گرد و غبار روی سطح سقف متفاوت است، که تابعی از تعداد روزهای خشک، مقدار و نوع آوار، آویزان درختان و فصل. گزیده ای از کتابچه راهنمای تگزاس در مورد برداشت آب باران، 2005، صفحه 8.
