Разни

Как да изчислим загубата на изпарение на вода в плувен басейн

Как да изчислим загубата на изпарение на вода в плувен басейн

Знаете ли, че според Националната фондация за плувни басейни в САЩ има над 10 милиона басейна? Това се равнява на повече от 160 милиарда галона вода, достъпна за плуване, или приблизително един басейн на всеки 31 души в Америка! Ако четете това, има доста голям шанс да имате басейн в задния си двор (или мислите да го вземете). Както може би вече знаете, басейнът е голяма инвестиция и изисква много планиране и текуща поддръжка, за да гарантира, че може да осигури на вас и вашето семейство години удоволствие.

Един често пренебрегван въпрос е колко вода бихте очаквали да загубите поради изпаряване през дадена година. В зависимост от това къде живеете, средно голям жилищен басейн с площ от 400 фута2 може да загуби до 10 000 галона вода всяка година поради изпаряване! Ако не бъде отметнато, изпарението може да повлияе на химичния баланс на басейна, както и на целостта на помпената и филтриращата системи. Разбира се, това в крайна сметка също ще ви струва пари! Като се има предвид това предложение, достойно е да инвестирате време, за да прецените колко вода вашият басейн може да загуби, за да се изпари всяка година.

Директно измерване на изпарението

Ако вече имате басейн, най-лесният начин да разберете колко вода губите е да го измерите директно. Измерването на скоростта на изпаряване е относително просто.

Първо започнете с помощта на линийка или рулетка за измерване на разстоянието от палубата на басейна до повърхността на водата. Също така отбележете датата, на която е направено първоначалното измерване. След около седмица използвайте линийката или рулетката, за да измерите отново разстоянието. Уверете се, че правите измерването на същото място, както преди. В този момент трябва да имате вертикално разстояние и изминало време. Ако разделите разстоянието на изминалото време, резултатът ще бъде скоростта на загуба на вода (изпаряване).

За да преобразувате тази скорост на изпарение в галони, загубени за определен период от време, ще трябва да преобразувате мярката в обем. Например, ако измерването ви е било в инчове на ден, просто разделете това на 12, за да го преобразувате във футове на ден. След това умножете тази стойност по повърхността на вашия басейн и след това по 7,48, за да получите галони на ден.

Ако нямате басейн за измерване на скоростта на изпаряване, можете просто да приложите същия метод, посочен по-горе, към всеки контейнер, който може да задържа вода за продължителен период от време.

Оценка с помощта на карти и данни за скоростта на изпаряване

Ако можете да намерите карта на скоростта на изпарение за вашия район, можете лесно да изчислите количеството вода, което се очаква да се изпари от вашия басейн. Повечето карти, които са достъпни за обществеността, ще отчитат скоростта на изпаряване в единици, които не са непременно интуитивни за използване, например милиметри на месец. След като направите няколко прости преобразувания на единици, ще имате полезна скорост на изпарение. Центърът за прогнозиране на климата на Националната метеорологична служба е добър източник за изпарителни карти за САЩ. Някои държавни правителства и организации също имат свои собствени данни и карти за изпаряване. За повече информация се консултирайте с вашия държавен отдел за водните ресурси или местния университет. Например Западният регионален климатичен център разполага със страхотен набор от данни, който може да се използва за оценка на изпаренията за моята част от страната. Използвах тези данни за моя анализ, показан в края на тази статия.

За още по-лесна и бърза оценка много хора предлагат да използвате a линейна степен на загуба от 0,25 инча вода на ден през лятото. Използвайки това правило, типичният басейн с площ от 500 квадратни метра може да загуби около 78 галона вода на ден.

Изчислете изпарението с помощта на математически уравнения

В действителност изпарението е много сложен процес, който е трудно да се оцени с помощта на уравнения. Това е така, защото скоростта на изпаряване всъщност се контролира от много фактори, включително температура, въздушно налягане, скорост на вятъра и влажност. Съществуват няколко уравнения, които могат да се използват за прогнозиране на изпарението. По-долу ще подчертая някои от по-известните. Моля, обърнете внимание, че съм модифицирал тези уравнения, за да елиминирам константите и да направя единиците съвместими с намерението на тази статия. Документацията за архивиране (и оригиналният формат и единици) за всеки от тези методи е отбелязана в справочния раздел в края на тази статия.

Моля, обърнете внимание, че тези уравнения не са непременно достатъчно точни, за да определят нуждите от вентилация на закрит басейн. Ако това е вашето намерение, моля, прочетете най-новите ресурси и публикации от Американското общество на инженерите по отопление, хладилници и климатици за насоки по този конкретен въпрос.

Американско EPA уравнение за изпаряване

Уравнението за изпаряване на EPA е разработено, за да се оцени изпарението от повърхността на басейн с течност, което е при или близо до температурата на околната среда. Моля, обърнете внимание, че уравнението, изменено от общата си форма, е приложимо за изчисляване на изпарението от басейни.

Където:

  • E = Скорост на изпаряване (галони / ден)
  • A = повърхност на басейна (ft2)
  • W = скорост на вятъра над басейна (mph)
  • P = налягане на водната пара (mmHG) при околна температура
  • T = температура (° F)

Стойността на налягането на наситените пари трябва да съответства на повърхностната температура на водата и може да се определи с помощта на таблица като тази, намерена в моята статия Удивителните и забележителни свойства на водата. Не забравяйте да изберете стойност, която съответства на температурата на водата.

Уравнение на изпарението на Stiver и Mackay

Следващото уравнение е разработено от Уорън Стивър и Денис Макей от катедрата по химическо инженерство в университета в Торонто. Може да се използва за изчисляване на изпарението от повърхността на басейн с течност, което е при или близо до температурата на околната среда. Моля, обърнете внимание, че уравнението, изменено от общата си форма, е приложимо за изчисляване на изпарението от басейни.

Където:

  • E = скорост на изпаряване (галони / ден)
  • A = повърхност на басейна (ft2)
  • W = скорост на вятъра над басейна (mph)
  • P = налягане на водната пара (mmHG) при околна температура
  • T = температура (° F)

Забележете, че това уравнение е много подобно на уравнението EPA. Стойността на налягането на наситените пари трябва да съответства на температурата на повърхността на водата и може да бъде изтеглена от таблицата, посочена в първото уравнение.

Джон У. Лунд Уравнение за изпарение

През 2000 г. Джон Лунд, работещ в Орегонския технологичен институт, разработи следното уравнение специално за определяне на изпарението в басейните. Моля, обърнете внимание, че уравнението, изменено от общия си вид, за да съответства на останалата част от статията.

Фактори на активност (F)

  • Жилищен басейн = 0,5
  • Етажна собственост = 0,65
  • Хотелски басейн = 0,8
  • Публичен басейн = 1,0
  • Wavepools = 1,5+

Където:

  • E = скорост на изпаряване (галони / ден)
  • A = повърхност на басейна (ft2)
  • F = коефициент на активност (виж таблицата вдясно)
  • P = налягане на водната пара (mmHG) при околна температура
  • Pа = Налягане на водната пара (mmHG) при температура на точката на оросяване

Стойността на налягането на наситените пари трябва да съответства на повърхностната температура на водата и може да бъде изтеглена от таблицата, посочена в първото уравнение. Това уравнение приема постоянен ток на вятъра от 0,22 мили в час (0,1 метра / сек) над повърхността на басейна.

И така, колко вода губи типичен басейн?

Средният американски вътрешен басейн е с размери около 14 фута на 28 фута и дълбочина от 4 фута до 6,5 фута дълбочина. Това води до ефект на повърхността на плуване от 392 фута2. Използвайки уравненията отгоре и времето от типичен летен ден в Аризона, изчислявам следните числа

Правило на палеца (1/4 "на ден)Карта / данни за изпаряванеEPA уравнениеУравнение на Stiver & MackayУравнение на Лунд

Галони / ден

61.0

63.2

83.0

17.2

98.6

Галони / Година

22,297

23,056

30,309

6,264

35,983

Сравнение на методи за малкия басейн на моя син

Направих свой собствен експеримент и сравних наблюденията си с резултатите от горните три уравнения, както и с резултатите от картата на изпарението. Басейнът с диаметър 8 фута на сина ми загуби около 1,4 инча вода за период от една седмица.

По-долу има таблица, обобщаваща скоростта на изпаряване за задния ми двор, разположен във Финикс, Аризона. Използвах данни от нашите метеорологични доклади за определяне на параметрите за уравненията.

Директно измерванеКарта / данни за изпаряванеПравило на палеца (1/4 "на ден)EPA уравнениеУравнение на Stiver & MackayУравнение на Лунд

Галони / ден

6.3

8.1

7.8

9.6

2.4

5.0

Галони / Година

2,285

2,957

2,859

3,513

890

1,836

Финални мисли

Както можете да видите, използването на тези методи води до малко разнообразни резултати. Докато директното измерване ще доведе до точна скорост на изпарение, специфично за дадена област, то не отчита сезонните вариации в температурата, налягането и влажността. Екстраполирането на този резултат за изчисляване на количеството загубена вода за една година може да бъде също толкова неточно, колкото всеки друг метод.

И така, кой метод трябва да се използва? Е, използването на всеки метод, основан на причината, поради която е необходима оценката. Вярвам, че в повечето приложения за жилища на открито, оценката с помощта на действителни данни / карти ще служи за постигане на целите на собственика на басейна. В този смисъл простото правило от 1/4 "загуба на вода на ден дори може да бъде прост и доста точен начин за оценка на загубите от изпаряване. В крайна сметка обаче трябва да имаме предвид, че това, за което стреляме, е оценка на изпаряване въз основа на средно аритметично на очакваните условия.

Референции и ресурси

Бейчок, Милтън. „Основи на дисперсията на газ в стека“. 6 юли 2012 г.

Йенсен, Марвин Е. „Оценка на изпарението от водни повърхности.“ Март 2010 г.

Лунд, Джон У. "Съображения за проектиране на басейни и басейни (нататориуми)." Център за гео-отопление на Орегонския технологичен институт. 2000 г.

Въпроси и отговори

Въпрос: Когато споменавате, че басейн губи 1/4 "вода на ден, означава ли" на ден "период от 12 или 24 часа?

Отговор: Правилото 1/4 "на ден се отнася за 24-часов период. Голяма част от изпарението ще се случи през деня поради присъствието на слънце. Все пак ще имате загуба на вода и през нощта.

© 2012 Кристофър Уанамакер

Джон Розуел на 29 юли 2020 г .:

Температурата на точката на оросяване не се разглежда в тези формули. В голяма част от страната / света лятото е влажно. Ако нощната температура е под точката на оросяване, няма ли това да ограничи количеството абсорбция на парите на басейна във въздуха?

Артуро на 12 декември 2019 г .:

Колко изпарение може да се очаква от басейн с площ 600 кв. Фута, отопляван при 94 градуса

Местоположение. Сан Диего, ок

Въздушен темп ден в средата на 70-те

Нощна температура ниска 50-те

Няма покритие на басейна

Абдула Алями на 30 август 2019 г .:

Изчислявам скоростта на изпаряване за голям басейн в района на залива, Калифорния и басейнът би се отоплявал 18 часа на месец. когато използвам уравнението EPA, има ли вграденото време да бъде на ден? Изчислява ли се изпарението на ден? Забелязах, че в уравнението не пише нищо за времето.

сотон на 25 август 2019 г .:

защо когато температурата стане по-малка, това ще доведе до по-голяма скорост на изпарение?

Джон летендре на 22 август 2019 г .:

Колко вода трябва да очаквам да загубя в басейн 20 'x 33', който има изчезващ ръб (вода, измиваща се в корито за разливане), който е дълъг 33 '. Бих искал най-лошия случай, така че лятното часово време с външна температура от 90 градуса. Вода в басейна при околна температура (без отопление)

Майк Патерсън на 20 юни 2019 г .:

Имайте предвид, че ако не живеете в Аризона и трябва да отоплявате басейна си, изпарението е основният механизъм за загуба на топлина. Покриването на вашия басейн, когато не се използва, ще ви спести значителна сума пари и ще намали емисиите на парникови газове.

Дейвид Атертън на 13 февруари 2019 г .:

Тази статия е един от най-силните аргументи, които някога съм виждал, за САЩ да се превърне в метрика. Можете ли да си представите каква полза ще има за икономиката на САЩ, ако всеки може да направи подобни неща в главата си за секунди.

Рой ч. на 10 януари 2019 г .:

страхотна статия за всички нас, собствениците на басейни, не изтича неговото изпаряване. за да проверите за теч използвайте кофа от 5 галона, поставете я на една от стъпките си, напълнете с вода до нивото на водата на вашия маркер на басейна, с малка линия, ако басейнът и водата в кофата капят идентично, че нямате теч, ако басейнът падне по-бързо от кофата обадете се за service.thanks.

Марк на 17 август 2018 г .:

Използвайки изчислението, каква ще бъде загубата от изпаряване на 140 000 акра фута вода (Калифорния) (въз основа на онлайн калкулатора това означава приблизително 45 милиарда галона вода}. Колко галона вода ще бъдат загубени от изпарението? Благодаря за вашето отговор.

Кристофър Уанамакер (автор) от Аризона на 16 април 2018 г .:

Робърт,

За 45 мили възстановена река изпарението наистина би било значително. В областта Темпе / Феникс можем да очакваме да има около 100 инча изпарение годишно. Ако приемем, че реката обхваща средна ширина от 875 фута (което представлява приблизителната ширина на езерото Темпе Таун), ще имате 1,732,500,000 кубически фута вода, която се изпарява всяка година. Това се равнява на 12 960 000 000 галона годишно или около 35 506 849 галона на ден.

Благодаря за четенето!

Робърт Смарт на 04 април 2018 г .:

И така, с обявяването днес на LinkedIn от ASU за проекта „Солт Ривър, преосмислен от Рио“ за 45 мили вода в басейна на реката, колко вода ще трябва да се използва всеки ден, за да се запълни след ефектите от изпарението? Какъв дял от общото потребление на вода в района представлява. Въпреки името „Умен“, ще трябва да оставя на вас да изчислите. Проектът звучи наистина страхотно, но уау, това трябва да бъде огромен консуматор на вода - само чрез изпаряване. Никой в ​​съобщението не се обърна към това. Обичам тези видове проекти, които обединяват общностите, но проблемът с изпарението трябва да бъде разгледан. Четиридесет и пет мили водна повърхност, изложена на атмосферата в Аризона. Това е голяма повърхност.

Рой ч на 25 януари 2018 г .:

хубав ресурс, за да разберете къде отива водата. Имам 30 х 15 вградени в заграждението на екрана. Имам плочки около препоръчителното ниво на запълване, които имат точки във форма на димонд. Използвам градински маркуч за около 9 до 10 дни, измерената мощност е 9 гал в минута. за 1 час 540 гал в час го довежда до запълване на точка. това е 60 гал на ден или директната мярка е точна. около 1600 гал. на месец разходите са по-малко от 20 щ.д. / мес. надявам се това да помогне за по-малко математика, която имаме на борда

личен лекар на 03 август 2017 г .:

Или можете да осредните всички методи и да получите почти същия резултат от точния директен метод.

Джордж Ф. на 25 юли 2016 г .:

Много полезно представяне на ежедневно любопитство от среден собственик на басейн. Добре е да видите малко наука, замесена в една от нашите забавни страни на живота.

Джоани Рупел от Келър, Тексас на 05 ноември 2015 г .:

Много интересен център за собствениците на басейни, размишлявайки върху скоростта на изпаряване, която винаги ни обсажда!

Кристен Хау от Североизточен Охайо на 16 април 2015 г .:

CWanamaker, това беше истински интересен център за изпаряване на водата в басейна. Ще ви даде нещо, за което да мислите. Гласувахме за интересно!

Еджикеме Нзека на 18 април 2013 г .:

Да постави Университета в Нигерия в челните редици на изследванията и разработките, иновациите, трансфера на знания и развитието на човешките ресурси в глобалния академичен терен, като същевременно популяризира основните ценности, които ще гарантират възстановяването на достойнството на човека.visit unn.edu.ng

плуване от САЩ на 26 януари 2013 г .:

Хубава, задълбочена статия, която окончателно покрива темата за изпаряването на водата в басейна. Благодаря.


Гледай видеото: Дете пострада в басейна в Смолян (Януари 2022).