本页介绍了一些用于计算雨水收集系统潜在收集量的基本数学。
集合计算
V=右×A×k×e{\displaystyle V=R\乘以 A\乘以 k\乘以 e}
在哪里：
| 象征 | 描述 | 单位 | 笔记 |
|---|---|---|---|
| V | 收藏量 | 加仑/次或米3 /次 | 用它来帮助确定水箱尺寸 |
| 右 | 沉淀 | 英寸/时间或毫米/时间 | 收集这些数据或从现有的气候数据中找到它 |
| A | 收集表面的足迹 | 英尺2或米2 | 这是收集表面的水平投影面积。对于长方形的房子，使用长度乘以宽度。 |
| e | 收集表面效率 | 无单位的 | .75 土壤，.8 平均，.95 金属[1] |
| K | 转换 | 7.48 加仑/英尺3或国际单位制 | 您还可以在此处结合降水数据的 1 英尺/12 英寸转换。 |
美国的例子
密苏里州哥伦比亚市一栋 1900 平方英尺的倾斜木瓦屋顶房屋在 3 月份可收集 2500 加仑的水：
- V=右×A×k×e{\displaystyle V=R\乘以 A\乘以 k\乘以 e}
- 三月份总体积 =当月2500 加仑
国际单位制示例
多米尼加共和国圣多明各一座 100 平方米的混凝土屋顶房屋在 7 月份可收集 13,050 升（3,447 加仑）的水：
- V=右×A×k×e{\displaystyle V=R\乘以 A\乘以 k\乘以 e}
- 7月份总体积 = 13,050 升
电子表格计算器
雨水电子表格的输出。
这是一个电子表格的链接，该电子表格考虑了水箱的大小和水的使用情况。该电子表格接受降水量、收集面积、屋顶材料的效率和使用情况作为输入，以便输出收集量，并在一个月的需求超过可用量或可用性随着时间的推移而下降时发出警告。
在线计算器
雨水收集计算器有助于设计雨水收集系统。有关如何使用该工具的说明以及所有计算的基础，请参见雨水收集计算器。
另一个有用的计算器是Good Calculators 的雨水收集计算器，它允许您根据每月历史降雨数据估计一个日历年内的雨水收集潜力。此降雨量收集计算器使用国家气候数据中心 (NCDC) 感兴趣区域的 30 年平均降雨量数据。
尖端
- 请记住，这可以按年、月、日等计算。时间分辨率低会导致错误，因为水箱会因雨水而充满，并因使用周期而排空。高时间分辨率很难获得，并且需要更多的计算。
- 为了快速计算，您可以使用经验法则：每平方英尺每英寸降雨量 0.5 加仑。[2]
- 要获得更快的数字，您可以使用 SI 单位进行以下计算：屋顶效率（例如 0.8），单位为升/m 2屋顶（相当于 0.8 毫米的雨水）。[3]
下一步
- 电子表格可以开发为：
- 对最佳水箱尺寸做出最佳猜测
- 根据系统成本和水费计算回购时间
- 这也应该有更简单的度量示例
- 全球降水数据的更多链接
- 各种屋顶材料的雨水收集效率系数表。
- 通过简单的绘图构建基础知识的页面。
管道尺寸计算
管道太小会限制水足够快地流过系统。
经验法则：每 1m 2屋顶面积的排水沟横截面为1cm 2。[4]
另一种方法是使用管道尺寸/摩擦表来找到可接受的摩擦量。
例子
使用经验法则：对于 23m 2 ，最小管道尺寸为 23 cm 2。
- 从方程转换为直径AreA=Π×（D我A米eter2）2{\displaystyle 面积=\Pi \times \left({\frac {直径}{2}}\right)^{2}}
，产量：
- D我A米eter=2×AreAΠ{\displaystyle 直径=2\times {\sqrt {\frac {面积}{\Pi }}}}
- 2×23C米2π=5.41C米{\displaystyle 2\times {\sqrt {\frac {23cm^{2}}{\pi }}}=5.41cm}
- D我A米eter=2×AreAΠ{\displaystyle 直径=2\times {\sqrt {\frac {面积}{\Pi }}}}
- 转换为英寸，得出：
- 5.41C米×1我n2.54C米=2.13我n{\displaystyle 5.41cm\times {\frac {1in}{2.54cm}}=2.13in}
- 5.41C米×1我n2.54C米=2.13我n{\displaystyle 5.41cm\times {\frac {1in}{2.54cm}}=2.13in}
因此，应使用直径至少为 2.13 英寸的管道。满足该要求的最常见尺寸是 2.5 英寸。
首次冲水计算
由于屋顶受到污染，第一批雨水应从储水箱中转移。根据经验，每冲走一毫米的降雨，污染就会减半。[5]
- 计算：平方米（屋顶面积）X 污染系数[5] = 需转移的升数。
或者
- 基于时间的经验法则：转移前 10 分钟的降雨。每分钟倾盆大雨 * 10 分钟 = 转移量
或者
以下是基于最后一个经验法则的首次冲水量和长度计算器的链接
外部链接
参考
- ↑ Tim Dower 的屋顶效率
- ^ 每平方英尺每英寸降雨 5 加仑，假设屋顶效率约为 0.8，即 1 英寸 * 1 英尺/12 英寸 * 1 英尺2 * 7.48 加仑/英尺3 * 0.8 = 0.499 加仑。
- ↑ 此<屋顶效率值>描述的是每平方米的升数[L/m²]，相当于[mm]。如果将 1 升水倒入面积为 1m x 1m (1 L/m²) 的玻璃箱中，则水深将为 1mm。 SI 单位很棒！ 1 mm * 1/1000 m/mm * 1 m 2 * 1000 l/m 3 * 0.8 = 0.8 升。请注意 m 到 mm 的转换如何与 l 到 m3 的转换相互抵消。
- ↑ 国内雨水集水区。约翰·古尔德和埃里克·尼森-彼得森。 ITDG 出版 2003 年。第 75 页。
- ↑跳转至：5.0 5.1 http://web.archive.org/web/20101125005317/http://eprints.libr.port.ac.uk:80/archive/00000083/
- ^ “首次冲洗分流的一个经验法则是，每 1,000 平方英尺的收集表面至少分流 10 加仑。然而，首次冲洗量随屋顶表面灰尘量的变化而变化，这是一个函数干旱天数、碎片的数量和类型、悬垂的树木和季节。”摘自德克萨斯州雨水收集手册，2005 年，第 8 页。
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