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

Sammlungsberechnungen

V=R×A×k×t{\displaystyle V=R\times A\times k\times e}{\displaystyle V=R\times A\times k\times e}

Wo:

SymbolBeschreibungEinheitenHinweise
VUmfang der Sammlunggal/Zeit oder m 3 /ZeitVerwenden Sie dies, um die Tankgröße zu bestimmen
RFällungZoll/Zeit oder mm/ZeitSammeln Sie diese Daten oder finden Sie sie aus vorhandenen Klimadaten
AGrundfläche der Sammelflächeft 2 oder m 2Dies ist die horizontal projizierte Fläche der Sammelfläche. Für ein rechteckiges Haus verwenden Sie Länge mal Breite.
tEffizienz der Sammelflächeohne Einheit.75 Boden,.8 Durchschnitt,.95 Metall [1]
KKonvertierung7,48 gal/ft 3 oder SISie können hier auch die 1ft/12in Umrechnung für die Niederschlagsdaten kombinieren.

Beispiel USA

Niederschlagsmenge für Kolumbien, grafisch dargestellt von NOAA und ggweather .

Ein 177 Quadratmeter großes Haus mit schrägem Schindeldach in Columbia, Missouri, kann im Monat März potenziell 7.000 Liter Wasser sammeln:

  • V=R×A×k×t{\displaystyle V=R\times A\times k\times e}{\displaystyle V=R\times A\times k\times e}
MARCH TOTAm gegenOmSieMt=2,64ichNMO×1FT12ichN×1900FT2×7,48GAmFT3×0,8{\displaystyle März\ Gesamtvolumen={\frac {2,64in}{mo}}\times {\frac {1ft}{12in}}\times 1900ft^{2}\times {\frac {7,48gal}{ft^{3}}}\times 0,8}{\displaystyle März\ Gesamtvolumen={\frac {2,64in}{mo}}\times {\frac {1ft}{12in}}\times 1900ft^{2}\times {\frac {7,48gal}{ft^{3}}}\times 0,8}
  • Gesamtvolumen im 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×A×k×t{\displaystyle V=R\times A\times k\times e}{\displaystyle V=R\times A\times k\times e}
100m2 Regenwasserberechnung in DR.gif
  • Gesamtvolumen Juli = 13.050 Liter für den Monat

Tabellenkalkulationsrechner

Ausgabe der Regenwasser-Tabelle .

Hier ist ein Link zu einer Kalkulationstabelle, die die Größe des Tanks und die Nutzung des Wassers berücksichtigt. Die Kalkulationstabelle akzeptiert als Eingaben Niederschlag, Auffanggebiet, Effizienz des Dachmaterials und Nutzung, um die Auffangmengen 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 Regenwassersammelpotenzial innerhalb eines Kalenderjahres anhand monatlicher historischer Niederschlagsdaten schätzen können. Dieser Regenwassersammelrechner verwendet die 30-Jahres-Durchschnittsniederschlagsdaten des National Climatic Data Center (NCDC) für das betreffende Gebiet.

Tipps

  • Bedenken Sie, dass dies pro Jahr, Monat, Tag usw. berechnet werden kann. Fehler entstehen durch niedrige Zeitauflösungen, da sich der Tank durch Regen füllt und durch Verwendung mitten im Zyklus entleert. Hohe Zeitauflösungen sind schwer zu erreichen und erfordern mehr Berechnungen.
  • Zur schnellen Berechnung können Sie die Faustregel verwenden: 0,5 Gallonen pro Quadratfuß pro Zoll Regen . [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 enthalten
  • Weitere Links zu weltweiten Niederschlagsdaten
  • Tabelle mit den Wirkungsgradkoeffizienten für die Regenwassersammlung für verschiedene Dachmaterialien.
  • Eine Seite, die mit einfachen Zeichnungen die Grundlagen vermittelt.

Rohrdimensionierungsberechnungen

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

Als Faustregel gilt: 1cm 2 Rinnenquerschnitt pro 1m 2 Dachfläche. [4]

Eine andere Methode wäre die Verwendung von Rohrdimensionierungs-/Reibungstabellen, um einen akzeptablen Reibungswert zu ermitteln.

Beispiel

Tabelle „Rohrgröße im Verhältnis zur Dachfläche“.

Als Faustregel gilt: Bei 23 m² beträgt der Mindestrohrdurchmesser 23 cm² .

  1. Umrechnung in Durchmesser aus der Gleichung vonARtA=Π×(DichAMtTtR2)2{\displaystyle Fläche=\Pi \times \left({\frac {Durchmesser}{2}}\right)^{2}}{\displaystyle Fläche=\Pi \times \left({\frac {Durchmesser}{2}}\right)^{2}}, ergibt:
    • DichAMtTtR=2×ARtAΠ{\displaystyle Durchmesser=2\times {\sqrt {\frac {Fläche}{\Pi }}}}{\displaystyle Durchmesser=2\times {\sqrt {\frac {Fläche}{\Pi }}}}
    • 2×23CM2π=5.41CM{\displaystyle 2\times {\sqrt {\frac {23cm^{2}}{\pi }}}=5,41cm}{\displaystyle 2\times {\sqrt {\frac {23cm^{2}}{\pi }}}=5,41cm}
  2. Die Umrechnung in Zoll ergibt:
    • 5.41CM×1ichN2,54CM=2.13ichN{\displaystyle 5.41cm\times {\frac {1in}{2.54cm}}=2.13in}{\displaystyle 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

Wegen der Verschmutzung auf dem Dach sollte die erste Regenmenge aus dem Lagertank abgeleitet werden. Als Faustregel gilt, dass sich die Verschmutzung pro mm weggespültem Regen halbiert. [5]

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

oder

Zeitbasierte Faustregel: Leiten Sie die ersten 10 Minuten des Regens um. Niederschlag pro Minute * 10 Minuten = umzuleitendes Volumen

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

Verweise

  1. ↑ Tim Dower bei Rooftop Efficiencies
  2. ↑ Diese 0,5 Gallonen pro Quadratfuß pro Zoll Regen setzen eine Dacheffizienz von etwa 0,8 voraus, 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.
  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. Die First-Flush-Volumina variieren jedoch mit der 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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