Como calcular o consumo de água por diâmetro e pressão do tubo

Ao instalar redes de abastecimento de água em uma casa de campo ou mini-hotel, deve-se levar em consideração a permeabilidade dos tubos. Mostra o volume máximo de líquido que passa pela rede principal por um intervalo de tempo específico. Isso permite saber quanta umidade escapará quando as torneiras forem abertas e comparar o valor resultante com o consumo estimado de água dos moradores da casa. A maneira mais fácil de calcular a vazão de água pelo diâmetro do tubo e pela pressão, já que esses indicadores são fáceis de descobrir.

A necessidade de calcular o fluxo de água pelo diâmetro e pressão do tubo

Ao projetar uma grande casa de campo ou pousada, é necessário determinar de quanta água seus residentes ou hóspedes precisarão e se a vazão do abastecimento de água corresponderá a esses custos. Se a pressão cair com uma despesa significativa, isso levará à incapacidade de usar dispositivos sanitários. Quando uma situação de incêndio é criada, pequenos incêndios serão difíceis de extinguir. Portanto, o cálculo do consumo de água e da permeabilidade da tubulação em uma casa particular é feito antes mesmo do início da construção do prédio.

Os indicadores calculados irão ajudá-lo a selecionar tubos da seção desejada com uma espessura de parede adequada e determinar o material para sua fabricação. Além disso, de acordo com esses valores, é selecionada a tecnologia de implantação da rodovia.

A maneira mais fácil é calcular quanta água é consumida por hora, dia ou mês se houver um medidor instalado. Se não houver dispositivo de medição, de acordo com as normas, uma pessoa pode consumir o seguinte volume de água fria todos os dias:

  • cozinhar - 3 l;
  • usando máquina de lavar - cerca de 4 litros;
  • procedimentos de banheiro - 15 litros;
  • banho de manhã ou à noite - 30 l;
  • tomar banho - 200 litros.

Numa casa privada com abastecimento autónomo de água, a água quente é produzida aquecendo a água fria através de caldeiras ou esquentadores a gás, pelo que o consumo destes últimos aumenta. Aqui podem ser consumidos 330 litros de água por dia para as necessidades de uma pessoa. Esse número será de aproximadamente 10.230 litros por mês e 13,75 litros por hora.

Esses padrões são aproximados. Eles não incluem fatores como manutenção de animais de estimação, trocas de água do aquário e da piscina, lavagem do carro e irrigação de plantio. Você também precisa levar em consideração o horário de trabalho dos inquilinos e a sazonalidade. Mas os indicadores médios são necessários para que haja algo por onde começar nos cálculos.

Os proprietários de empresas privadas também precisam saber o consumo máximo estimado. Na ausência de hidrômetros, as concessionárias calcularão o volume de consumo de água de acordo com a vazão das tubulações. Se o proprietário do imóvel conhecer esses indicadores, ele poderá controlar os cálculos e não pagará a mais.

Fatores que influenciam os cálculos

A determinação da permeabilidade do tubo e, consequentemente, o consumo máximo de água depende de muitos fatores:

  • O comprimento da tubulação de água. Quanto maior o comprimento, menores são as capacidades de velocidade do fluxo de água devido à ação da força de atrito.
  • Seção de tubulação. Paredes estreitas do tubo fornecem maior resistência. Quanto menor o diâmetro interno, menor a relação entre o valor da velocidade do fluxo de água e o indicador da área de superfície em uma determinada área, o que significa que a permeabilidade será pior. Em linhas de grande seção transversal, o líquido flui mais rápido.
  • A presença de seções giratórias. A configuração complexa da tubulação diminui a velocidade do fluxo de água nela. O mesmo vale para acessórios.Quaisquer torneiras, adaptadores e acoplamentos inibem o movimento do fluido.

Também é importante levar em consideração o material das seções do tubo. Tanto a taxa de transferência da rede quanto a duração do serviço dependem disso. Os tubos metálicos de água tendem a deformar-se com o tempo sob a influência da ferrugem, acumulando depósitos corrosivos e de calcário no interior, o que reduz muito a capacidade de fluxo. Este último é típico não apenas para aço, mas também para tubos de ferro fundido, embora sejam menos suscetíveis à corrosão.

A resistência ao fluxo de água de uma linha obstruída é muito maior do que a de uma nova tubulação: os indicadores podem diferir em até 200 vezes. Os canos de água quente ficam entupidos de maneira especialmente rápida.

As linhas de polímero mantêm praticamente a mesma passabilidade durante toda a vida útil. O plástico não é suscetível à corrosão, não tem medo de mofo e acúmulo de mofo, graças aos quais bloqueios na tubulação são extremamente raros.

Métodos de Pagamento

Para determinar a taxa de fluxo de água da linha, três métodos de cálculo são usados:

  • Método físico. As fórmulas são aplicadas para determinar o valor necessário. Eles usam parâmetros como diâmetro do tubo, pressão da água e velocidade de movimento do conteúdo dos tubos do sistema.
  • Aplicação de tabelas. Um método bastante fácil, que envolve a seleção dos indicadores necessários na tabela e a descoberta dos dados necessários com base nos mesmos.
  • Uso de programas de computador. Existem algumas opções desse tipo na World Wide Web. Você pode descobrir a vazão e o consumo de água para tubulações feitas de vários materiais, simplesmente inserindo os dados conhecidos necessários.

Para calcular o consumo antes de construir uma casa de campo, a maneira mais fácil é usar calculadoras online. Ao inserir os valores de pressão e diâmetro do tubo, você receberá um valor para a taxa de fluxo provável. Não será perfeitamente preciso, mas este método não requer nenhum cálculo. Para esclarecer os dados, compare o cálculo do software com os valores tabulares.

Usando tabelas

Excluindo a contagem da calculadora, este método é o mais fácil. Várias tabelas semelhantes foram desenvolvidas: você pode escolher aquela que é adequada dependendo dos dados conhecidos. No SNiP 2.04.01-85, é proposto calcular o fluxo de água ao longo da seção externa do tubo. Para isso, é utilizada uma tabela da vazão máxima de água que passa por um tubo de um determinado diâmetro externo:

Circunferência do tubo (mm)Consumo de água
Em l / minEm cubo / hora
20150,9
25301,8
32503
40804,8
501207,2
6319011,4

Esta é a tabela de cálculo mais simples, na qual você só precisa saber a cobertura da tubulação. Para refinar os dados, você pode inserir indicadores adicionais - espessura da parede e diâmetro interno. É fácil encontrar tabelas semelhantes na Internet para dutos feitos de vários materiais.

Ao calcular os máximos de consumo na rede de água, não só o indicador diametral, mas também a cabeça de fluxo é levado em consideração.

Outra tabela permite identificar o consumo máximo de água, com base nos valores acima:

ConsumoLargura de banda
Seção de tubo (mm)1520253240506580100
Pa / mMbar / mMenos de 0,15 m / s0,15 m / s0,3 m / s
900,917340374516272488471696121494030240
92,50,92517640775616522524478897561515630672
950,9517641476716782560486099001537231104
97,50,975180421778169925964932100441555231500
1001000184425788172426325004101521576831932
1201200202472871189728985508111961735235100
1401400220511943205931435976121321879238160
16016002345471015221033736408129962016040680
18018002525831080235435896804138242142043200
20020002666191151248837807200145802264445720
22022002816521202261739967560153362376047880
24024002886801256274041767920160562487650400
26026003067131310285543568244167402592052200
28028003177421364297043568568173382692854360
30030003317671415307846808892180002790056160

A pressão média varia de 1,5 a 4 bar. O uso de dispositivos de pressão adicionais afetará a taxa de fluxo. Ao calcular a vazão máxima quando um líquido flui através de um tubo, não apenas o número de torneiras, mas também o número de outros consumidores são levados em consideração.

Usando fórmulas

Várias equações são usadas para calcular o fluxo de água com base na seção transversal dos tubos e a pressão em suas paredes. A fórmula mais simples: q = π × d² / 4 × V.

  • q é a vazão do líquido em litros;
  • d é o diâmetro do tubo em centímetros;
  • V é a velocidade de movimento do fluxo de água.

Em rodovias domésticas, alimentadas por torre de água sem conectar dispositivos de bombeamento, seu valor será de 0,7 - 1,9 m / s. Se algum equipamento de pressão estiver conectado, a documentação técnica contém dados sobre o coeficiente de pressão criada e o indicador de velocidade do fluido sendo movido.

Ao calcular a vazão possível, a possível queda de pressão também deve ser levada em consideração. Para calcular este indicador, a equação padrão Δp = (λL / d) ρw² / 2 é tomada como base.

  • L é o comprimento do tubo;
  • d é o seu diâmetro;
  • ρ é a densidade da água;
  • w é a velocidade do fluxo de água;
  • λ é o coeficiente de atrito.

Este último é revelado em função da velocidade e da seção transversal da linha de acordo com as tabelas.

Além disso, conhecendo os indicadores de taxa de fluxo potencial e perda de carga, você pode usar tabelas e gráficos para identificar o valor exato das taxas de fluxo de líquido em tubos específicos ou usar calculadoras, o que é mais fácil. Se desejar, você pode até calcular o consumo de água em litros para um procedimento específico em uma determinada casa.

Conhecendo os indicadores de consumo máximo de água em uma determinada tubulação, é possível traçar um projeto correto para o posicionamento da rede principal, levando em consideração todos os consumidores de água interligados. Além disso, compreender números específicos economizará água e eletricidade ao conectar dispositivos de pressão. Com a escolha correta dos valores, não haverá motivo para preocupação pelo fato de que ao abrir a torneira da cozinha, a água do chuveiro se transformará em um fino fio de água devido à diminuição da pressão.

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