Basic rainwater collection calculations/fr

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Cette page décrit quelques mathématiques de base pour calculer le potentiel de collecte d'un système de récupération des eaux de pluie .

Contenu

1 Calculs de collection
2 Calculs de dimensionnement des tuyaux
- 2.1 Exemple
3 Calculs de première chasse d'eau
4 Liens externes
5 Références

Calculs de collection

$V=R\fois A\fois k\fois e$

Où:

Symbole	Description	Unités	Remarques
V	Volume de la collecte	gal/heure ou m ³ /heure	Utilisez ceci pour vous aider à déterminer la taille du réservoir
R	Précipitation	pouces/heure ou mm/heure	Collectez ces données ou trouvez-les à partir de données climatiques existantes
UN	Empreinte de la surface de collecte	ft ² ou m ²	Il s'agit de la surface projetée horizontalement de la surface de collecte. Pour une maison rectangulaire, utilisez la longueur multipliée par la largeur.
et	Efficacité de la surface de collecte	sans unité	.75 sol, .8 moyenne, .95 métal ^[1]
K	Conversion	7,48 gal/pi3 ^ou SI	Vous pouvez également combiner la conversion 1 pi/12 po pour les données de précipitations ici.

Exemple américain

Précipitations pour Columbia, représentées graphiquement par la NOAA et ggweather .

Une maison de 1900 pieds carrés avec un toit en bardeaux incliné à Columbia, dans le Missouri, peut potentiellement collecter 2500 gallons au mois de mars :

$V=R\fois A\fois k\fois e$

March\total\volume={\frac {2.64in}{mo}}\fois {\frac {1ft}{12in}}\fois 1900ft^{2}\fois {\frac {7.48gal}{ft^{3}}}\fois 0.8

Volume total de mars = 2500 gallons pour le mois

Exemple SI

Une maison de 100 mètres carrés avec un toit en béton à Saint-Domingue, en République dominicaine, peut collecter un potentiel de 13 050 litres (3 447 gallons) au mois de juillet :

$V=R\fois A\fois k\fois e$

Volume total de juillet = 13 050 litres pour le mois

Calculatrice de tableur

Sortie du tableur des eaux de pluie .

Voici un lien vers une feuille de calcul qui prend en compte la taille du réservoir et l'utilisation de l'eau. La feuille de calcul accepte comme données d'entrée les précipitations, la surface de collecte, l'efficacité du matériau de couverture et l'utilisation afin de générer les quantités collectées et des avertissements si le besoin dépasse la disponibilité pour un mois ou si la disponibilité diminue au fil du temps.

Calculatrice en ligne

Un calculateur de collecte des eaux de pluie permet de concevoir un système de captage des eaux de pluie. Des instructions sur la façon d'utiliser l'outil ainsi que la base de tous les calculs sont présentées dans le calculateur de collecte des eaux de pluie .

Un autre outil de calcul utile est le calculateur de collecte des eaux de pluie de Good Calculators, qui vous permet d'estimer le potentiel de collecte des eaux de pluie au cours d'une année civile en fonction des données historiques mensuelles sur les précipitations. Ce calculateur de collecte des eaux de pluie utilise les données sur les précipitations moyennes sur 30 ans du National Climatic Data Center (NCDC) pour la zone d'intérêt.

Conseils

Gardez à l'esprit que ce calcul peut être effectué par an, par mois, par jour, etc. Les erreurs résultent de faibles résolutions temporelles, car le réservoir se remplira à cause de la pluie et se videra à cause de l'utilisation en milieu de cycle. Les résolutions temporelles élevées sont difficiles à obtenir et nécessitent davantage de calculs.
Pour un chiffre rapide, vous pouvez utiliser la règle empirique de 0,5 gallon par pied carré par pouce de pluie . ^[2]
Pour un calcul encore plus rapide, vous pouvez utiliser les unités SI avec ce calcul : L'efficacité du toit (par exemple 0,8) en litres par m ² de toit (équivalent à 0,8 mm de pluie). ^[3]

Prochaines étapes

La feuille de calcul pourrait être développée pour :
- faire de meilleures estimations sur la taille optimale du réservoir
- calculer le temps de rachat en fonction du coût du système et du coût de l'eau
Cela devrait également avoir l'exemple métrique le plus simple
Plus de liens vers des données sur les précipitations mondiales
Tableau des coefficients d'efficacité de collecte des eaux de pluie pour différents matériaux de toiture.
Une page qui construit les bases avec des dessins simples.

Calculs de dimensionnement des tuyaux

Des tuyaux trop petits empêcheront l’eau de circuler suffisamment rapidement dans le système.

Règle empirique : 1 cm2 ^de section transversale de gouttière pour 1 m2 ^de surface de toit. ^[4]

Une autre méthode consisterait à utiliser des tableaux de dimensionnement/frottement des tuyaux pour trouver une quantité de frottement acceptable.

Exemple

Tableau des dimensions des tuyaux par rapport à la surface du toit.

En règle générale : pour un 23 m² ^, la taille minimale du tuyau est de 23 ^cm² .

Conversion en diamètre à partir de l'équation deUNletun=P×(Djeunmettetl2)2{\displaystyle Aire=\Pi \fois \gauche({\frac {Diamètre}{2}}\droite)^{2}} $Aire=\Pi \fois \gauche({\frac {Diamètre}{2}}\droite)^{2}$ , donne :
- $Diamètre=2\times {\sqrt {\frac {Aire}{\Pi }}}$
- $2\times {\sqrt {\frac {23cm^{2}}{\pi }}}=5,41 cm$
En convertissant en pouces, on obtient :
- $5,41 cm\fois {\frac {1 po}{2,54 cm}}=2,13 po$

Il faut donc utiliser un diamètre de tuyau d'au moins 2,13 pouces. La taille la plus courante qui répond à cette exigence est de 2,5 pouces.

Calculs de première chasse d'eau

En raison de la contamination du toit, le premier volume de pluie doit être détourné du réservoir de stockage. En règle générale, la contamination est divisée par deux pour chaque mm de pluie évacué. ^[5]

Calcul : mètres carrés (surface du toit) X facteur de pollution ^[5] = litres à détourner.

ou

Règle empirique basée sur le temps : détourner les 10 premières minutes de pluie. Pluie torrentielle par minute * 10 minutes = volume à détourner

ou

Règle empirique basée sur la superficie : 0,41 litre pour chaque mètre carré de toit ^{[ vérification nécessaire ]} OU 10 gallons pour chaque 1 000 pieds carrés de toit ^[6]

Vous trouverez ci-dessous un lien vers un calculateur de volume et de longueur de première chasse d'eau basé sur la dernière règle empirique

https://docs.google.com/spreadsheets/d/e/2PACX-1vRtO8QKZ55vUJ6-RqEXiOysiCxIrbn5MnEdMTWJSv1EerLO9rx_XjOWXyV-CrXHw81VggKmjYh7Mvpn/pubhtml

Liens externes

Données sur les précipitations mondiales de la NOAA

Références

↑ Tim Dower chez Rooftop Efficiencies
↑ Ces 0,5 gal par pied carré par pouce de pluie supposent une efficacité du toit d'environ 0,8, car 1 po * 1 pi/12 po * 1 pi ² * 7,48 gal/pi ³ * 0,8 = 0,499 gal.
↑ Cette <valeur d'efficacité du toit> décrit les litres par mètre carré [L/m²] et est équivalente à [mm]. Si 1 litre était versé dans une boîte en verre d'une surface de 1 m x 1 m (1 L/m²), la profondeur de l'eau serait de 1 mm. Les unités SI sont géniales ! 1 mm * 1/1000 m/mm * 1 m ² * 1000 l/m ³ * 0,8 = 0,8 litres. Notez comment la conversion de m en mm s'annule avec la conversion de l en m3.
↑ Captage des eaux de pluie pour l'approvisionnement domestique. Gould, John et Niessen-Petersen, Erik. ITDG Publishing 2003. Page 75.
↑^{Aller jusqu'à :5.0} ^5.1 http://web.archive.org/web/20101125005317/http://eprints.libr.port.ac.uk:80/archive/00000083/
↑ « Une règle empirique pour le détournement des eaux de première chasse consiste à détourner au moins 10 gallons pour chaque 1 000 pieds carrés de surface de collecte. Cependant, les volumes de première chasse varient en fonction de la quantité de poussière sur la surface du toit, qui est fonction du nombre de jours secs, de la quantité et du type de débris, du surplomb des arbres et de la saison. » Extrait du Texas Manual on Rainwater Harvesting, 2005, p. 8.

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[1] Tim Dower chez Rooftop Efficiencies

[2] Ces 0,5 gal par pied carré par pouce de pluie supposent une efficacité du toit d'environ 0,8, car 1 po * 1 pi/12 po * 1 pi ² * 7,48 gal/pi ³ * 0,8 = 0,499 gal.

[3] Cette <valeur d'efficacité du toit> décrit les litres par mètre carré [L/m²] et est équivalente à [mm]. Si 1 litre était versé dans une boîte en verre d'une surface de 1 m x 1 m (1 L/m²), la profondeur de l'eau serait de 1 mm. Les unités SI sont géniales ! 1 mm * 1/1000 m/mm * 1 m ² * 1000 l/m ³ * 0,8 = 0,8 litres. Notez comment la conversion de m en mm s'annule avec la conversion de l en m3.

[4] Captage des eaux de pluie pour l'approvisionnement domestique. Gould, John et Niessen-Petersen, Erik. ITDG Publishing 2003. Page 75.

[firstflush-5] {Aller jusqu'à :5.0} ^5.1 http://web.archive.org/web/20101125005317/http://eprints.libr.port.ac.uk:80/archive/00000083/

[6] « Une règle empirique pour le détournement des eaux de première chasse consiste à détourner au moins 10 gallons pour chaque 1 000 pieds carrés de surface de collecte. Cependant, les volumes de première chasse varient en fonction de la quantité de poussière sur la surface du toit, qui est fonction du nombre de jours secs, de la quantité et du type de débris, du surplomb des arbres et de la saison. » Extrait du Texas Manual on Rainwater Harvesting, 2005, p. 8.

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