Diverse

Sådan beregnes vandfordampningstab i en swimmingpool

Sådan beregnes vandfordampningstab i en swimmingpool

Vidste du, at der ifølge National Swimming Pool Foundation er over 10 millioner swimmingpools i USA? Det svarer til mere end 160 milliarder liter vand til svømning eller omtrent en pool for hver 31 mennesker i Amerika! Hvis du læser dette, er der en ret god chance for, at du har en pool i din baghave (eller overvejer at få en). Som du måske allerede ved, er en pool en stor investering og kræver masser af planlægning og løbende vedligeholdelse for at sikre, at den kan give dig og din familie års glæde.

Et ofte overset problem er, hvor meget vand du forventer at tabe på grund af fordampning i et givet år. Afhængigt af hvor du bor, er en pool i gennemsnitlig størrelse med et overfladeareal på 400 ft2 kunne miste så meget som 10.000 liter vand hvert år på grund af fordampning! Hvis det ikke er markeret, kan fordampning påvirke bassinens kemiske balance samt integriteten af ​​pumpe- og filtreringssystemerne. Selvfølgelig vil dette også ende med at koste dig penge! I betragtning af dette forslag er det en værdig investering i tid at estimere, hvor meget vand din pool kan miste til fordampning hvert år.

Direkte måling af fordampning

Hvis du allerede har en pool, er den nemmeste måde at finde ud af, hvor meget vand du mister, at måle det direkte. Det er relativt simpelt at måle fordampningshastigheden.

Begynd først med at bruge en lineal eller målebånd til at måle afstanden fra bassinet til vandoverfladen. Bemærk også datoen, hvor denne indledende måling blev taget. Efter cirka en uge skal du bruge linealen eller målebåndet til at måle afstanden igen. Sørg for at tage målingen samme sted som før. På dette tidspunkt skal du have en lodret afstand og en forløbet tid. Hvis du deler afstanden med den forløbne tid, bliver resultatet hastigheden for vandtab (fordampning).

For at konvertere denne fordampningshastighed til tabte gallon over en bestemt tidsperiode skal du konvertere målingen til et volumen. For eksempel, hvis din måling var i inches pr. Dag, skal du blot dele den med 12 for at konvertere den til fødder pr. Dag. Derefter multipliceres denne værdi med overfladearealet på din pool og derefter med 7,48 for at få gallon om dagen.

Hvis du ikke har en pulje til at måle fordampningshastigheden, kan du simpelthen anvende den samme metode, der er angivet ovenfor, på enhver beholder, der kan holde vand i en længere periode.

Estimering ved hjælp af fordampningshastighedskort og data

Hvis du kan finde et fordampningshastighedskort til dit område, kan du nemt beregne den mængde vand, der forventes at fordampe fra din pool. De fleste kort, der er tilgængelige for offentligheden, rapporterer fordampningshastigheder i enheder, der ikke nødvendigvis er intuitive at bruge, f.eks. Millimeter pr. Måned. Efter nogle enkle enhedskonverteringer har du en fordampningshastighed, der er nyttig. National Weather Service's Climate Prediction Center er en god kilde til fordampningskort til USA. Nogle statslige regeringer og organisationer har også deres egne fordampningsdata og kort. Kontakt din statslige vandressourceafdeling eller lokale universitet for mere information. For eksempel har det vestlige regionale klimacenter et stort datasæt, der kan bruges til at estimere fordampning for min del af landet. Jeg brugte disse data til min analyse vist i slutningen af ​​denne artikel.

For et endnu lettere og hurtigt skøn foreslår mange, at man bruger en lineær tabsrate på 0,25 tommer vand om dagen i løbet af sommeren. Ved hjælp af denne tommelfingerregel kan en typisk 500 kvadratmeter pool miste cirka 78 liter vand om dagen.

Beregn fordampning ved hjælp af matematiske ligninger

I virkeligheden er fordampning en meget kompleks proces, der er vanskelig at estimere ved hjælp af ligninger. Dette skyldes, at fordampningshastigheden faktisk styres af mange faktorer, herunder temperatur, lufttryk, vindhastighed og fugtighed. Der findes flere ligninger, der kan bruges til at forudsige fordampning. Nedenfor vil jeg fremhæve nogle af de mere kendte. Bemærk, at jeg har ændret disse ligninger for at eliminere konstanter og for at gøre enhederne i overensstemmelse med hensigten med denne artikel. Sikkerhedskopiedokumentation (og det originale format og enheder) for hver af disse metoder er angivet i referenceafsnittet i slutningen af ​​denne artikel.

Bemærk, at disse ligninger ikke nødvendigvis er nøjagtige til at bestemme ventilationsbehovet i en indendørs pool. Hvis dette er din hensigt, skal du læse de nyeste ressourcer og publikationer fra The American Society of Heating, Refrigerating and Air-Conditioning Engineers for vejledning om dette specifikke emne.

US EPA fordampningsligning

EPA-fordampningsligningen blev udviklet til at estimere fordampning fra overfladen af ​​en væskepulje, der er ved eller nær omgivelsestemperatur. Vær opmærksom på, at ligningen som ændret fra dens generelle form skal anvendes til beregning af fordampning fra svømmehaller.

Hvor:

  • E = fordampningshastighed (gallon / dag)
  • A = Pooloverfladeareal (ft2)
  • W = vindhastighed over pool (mph)
  • P = Vandets damptryk (mmHG) ved omgivelsestemperatur
  • T = temperatur (° F)

Mætningsdamptryksværdien skal svare til vandets overfladetemperatur og kan bestemmes ved hjælp af en tabel som den, der findes i min artikel De fantastiske og bemærkelsesværdige egenskaber ved vand. Sørg for at vælge en værdi, der svarer til vandets temperatur.

Stiver og Mackay fordampning ligning

Den følgende ligning blev udviklet af Warren Stiver og Dennis Mackay fra Chemical Engineering Department ved University of Toronto. Det kan bruges til at estimere fordampning fra overfladen af ​​en væskepulje, der er ved eller nær omgivelsestemperatur. Vær opmærksom på, at ligningen som ændret fra dens generelle form skal anvendes til beregning af fordampning fra svømmehaller.

Hvor:

  • E = fordampningshastighed (gallon / dag)
  • A = Pooloverfladeareal (ft2)
  • W = vindhastighed over pool (mph)
  • P = Vandets damptryk (mmHG) ved omgivelsestemperatur
  • T = temperatur (° F)

Bemærk, at denne ligning ligner meget EPA-ligningen. Mætningsdamptryksværdien skal svare til vandets overfladetemperatur og kan trækkes fra den tabel, der henvises til i den første ligning.

John W. Lund fordampningsligning

I 2000 udviklede John Lund, der arbejdede ved Oregon Institute of Technology, følgende ligning specifikt til bestemmelse af fordampning i svømmehaller. Bemærk, at ligningen som ændret fra dens generelle form er i overensstemmelse med resten af ​​artiklen.

Aktivitetsfaktorer (F)

  • Privat pool = 0,5
  • Ejerlejlighed = 0,65
  • Hotelpool = 0,8
  • Offentlig pool = 1.0
  • Wavepools = 1,5+

Hvor:

  • E = fordampningshastighed (gallon / dag)
  • A = Pooloverfladeareal (ft2)
  • F = Aktivitetsfaktor (Se tabel til højre)
  • P = Vandets damptryk (mmHG) ved omgivelsestemperatur
  • P-en = Vandets damptryk (mmHG) ved dugpunktstemperatur

Mætningsdamptryksværdien skal svare til vandets overfladetemperatur og kan trækkes fra den tabel, der er henvist til i den første ligning. Denne ligning antager en konstant vindstrøm på 0,22 mph (0,1 meter / sek) over bassins overflade.

Så hvor meget vand mister en typisk pool?

Den gennemsnitlige amerikanske pool i jorden måler omkring 14 fod ved 28 fod og har en dybde på 4,0 fod til 6,5 fod dyb. Dette resulterer i et svømmende overfladeareal på 392 ft2. Ved hjælp af ligningerne ovenfra og vejret fra en typisk sommerdag i Arizona beregner jeg følgende tal

Tommelfingerregel (1/4 "pr. Dag)Fordampningskort / dataEPA ligningStiver & Mackay ligningLund ligning

Galloner / dag

61.0

63.2

83.0

17.2

98.6

Galloner / år

22,297

23,056

30,309

6,264

35,983

Sammenligning af metoder på min søns lille pool

Jeg har udført mit eget eksperiment og sammenlignet mine observationer med resultaterne af de ovenstående tre ligninger samt resultaterne af et fordampningskort. Min søns otte fods diameter pool mistede ca. 1,4 tommer vand i løbet af en uges periode.

Nedenfor er en tabel, der opsummerer fordampningshastigheden for min baghave i Phoenix, Arizona. Jeg brugte data fra vores vejrrapporter til at bestemme parametrene for ligningerne.

Direkte foranstaltningFordampningskort / dataTommelfingerregel (1/4 "pr. Dag)EPA ligningStiver & Mackay ligningLund ligning

Galloner / dag

6.3

8.1

7.8

9.6

2.4

5.0

Galloner / år

2,285

2,957

2,859

3,513

890

1,836

Afsluttende tanker

Som du kan se, giver brugen af ​​disse metoder nogle lidt varierede resultater. Mens direkte måling vil producere en nøjagtig fordampningshastighed, der er specifik for et område, tager den ikke højde for sæsonudsving i temperatur, tryk og fugtighed. Ekstrapolering af resultatet til beregning af den tabte vandmængde i et år kan være lige så unøjagtigt som nogen af ​​de andre metoder.

Så hvilken metode skal bruges? Nå, brugen af ​​en hvilken som helst metode er baseret på årsagen til, at estimeringen er nødvendig. Jeg tror, ​​at estimering ved hjælp af faktiske data / kort i de fleste udendørs applikationer til privat brug tjener til at opfylde poolejerens formål. For den sags skyld kan den enkle tommelfingerregel på 1/4 "vandtab om dagen endda være en enkel og ret præcis måde at estimere fordampningstab på. Til sidst skal vi dog huske på, at det, vi skyder på, er et estimering fordampning baseret på en gennemsnit af forventede forhold.

Referencer og ressourcer

Beychock, Milton. "Fundamentals of Stack Gas Dispersion." 6. juli 2012.

Jensen, Marvin E. "Estimering af fordampning fra vandoverflader." Marts 2010.

Lund, John W. "Designovervejelser for bassiner og kurbade (Natatorier)." Oregon Institute of Technology Geo-Heat Center. 2000.

Spørgsmål og svar

Spørgsmål: Når du nævner, at en pool mister 1/4 "vand om dagen, betyder" per dag "en periode på 12 eller 24 timer?

Svar: 1/4 "pr. Dag-reglen refererer til en 24-timers periode. Meget af fordampningen vil forekomme i løbet af dagen på grund af solens tilstedeværelse. Du vil dog stadig have vandtab om natten.

© 2012 Christopher Wanamaker

JOHN ROSWELL 29. juli 2020:

Dugpunktstemperatur tages ikke med i disse formler. I store dele af landet / verden er somrene fugtige. Hvis nattemperaturen er under dugpunktet, begrænser det ikke mængden af ​​absorption af bassindampen i luften?

Arturo den 12. december 2019:

Hvor meget fordampning kan forventes fra en pool på 600 m², opvarmet til 94 grader

Beliggenhed. San Diego ca.

Lufttempedag midt i 70'erne

Nat temp lav 50'ere

Ingen pooldækning

Abdullah Alyami den 30. august 2019:

Jeg beregner fordampningshastigheden for en stor pool i Bay Area, Californien, og poolen opvarmes 18 timer pr. Måned. når jeg bruger EPA-ligningen, har den tid indlejret i den til at være pr. dag? Beregner det fordampningen pr. Dag? Jeg bemærkede, at det ikke siger noget om tid i ligningen.

sothon den 25. august 2019:

hvorfor når temperaturen bliver mindre, vil det resultere i større fordampningshastighed?

john letendre den 22. august 2019:

Hvor meget vand skal jeg forvente at miste på en pool 20 'x 33', der har en forsvindende kant (vand skylles ned i et spildt trug), der er 33 'lang. Jeg vil gerne have det værste tilfælde, så sommertid med udetemp på 90 grader. Poolvand ved omgivelsestemperatur (ingen opvarmning)

Mike Patterson den 20. juni 2019:

Bemærk, at hvis du ikke bor i Arizona og skal opvarme din pool, er fordampning den vigtigste varmetabsmekanisme. Hvis du dækker din pool, når den ikke er i brug, sparer du en betydelig mængde penge og reducerer din drivhusgasemission.

David Atherton den 13. februar 2019:

Denne artikel er et af de stærkeste argumenter, jeg nogensinde har set for, at USA går metrisk. Kan du forestille dig, hvor meget den amerikanske økonomi ville have gavn af, hvis alle kunne gøre denne slags ting i deres hoved på få sekunder.

roy h. den 10. januar 2019:

god artikel for os alle poolejere, det er ikke en lækage, dets fordampning. for at kontrollere lækage, brug en 5 gallons spand, placer den på et af dine trin fyld med vand op til vandstanden i dit poolmærke, der med en lille linje, hvis pool og vandet i spanden falder identisk, har du ikke lækage, hvis poolen falder hurtigere, end spanden kræver service. tak.

Marc den 17. august 2018:

Hvad ved hjælp af beregningen er fordampningstabet på 140.000 acre fod vand (Californien) (baseret på online-lommeregner det oversættes til cirka 45 milliarder gallon vand}. Hvor mange liter vand går tabt ved fordampning? Tak for din respons.

Christopher Wanamaker (forfatter) fra Arizona den 16. april 2018:

Robert,

I 45 miles restaureret flod ville fordampningen faktisk være betydelig. I Tempe / Phoenix-området kan vi forvente at fordampe ca. 100 tommer om året. Hvis vi antager, at floden spænder over en gennemsnitlig bredde på 875 fod (hvilket repræsenterer den omtrentlige bredde af Tempe Town Lake), ville du have 1.732.500.000 kubikmeter vand fordampet hvert år. Dette svarer til 12.960.000.000 gallon om året eller omkring 35.506.849 gallon om dagen.

Tak for læsningen!

Robert Smart den 4. april 2018:

Så med meddelelsen i dag på LinkedIn af ASU om "Rio Remagined" Salt River-projektet på 45 miles vand i vandløbsområdet, hvor meget vand skal der bruges hver dag for at holde det fyldt efter virkningerne af fordampningen? Hvilken andel af det samlede vandforbrug i området repræsenterer det. På trods af navnet "Smart" bliver jeg nødt til at overlade det til dig at beregne. Projektet lyder rigtig sejt, men wow det skal være en enorm forbruger af vand - bare gennem fordampning. Ingen i meddelelsen adresserede det. Jeg elsker disse typer projekter, der bringer samfund sammen, men fordampningsproblemet SKAL overvejes. Femogfyrre miles vandoverflade udsat for Arizona-atmosfæren. Det er meget overfladeareal.

roy h den 25. januar 2018:

dejlig ressource til at finde ud af, hvor vandet går. Jeg har en 30 x 15 indgrund med skærmafskærmning. Jeg har fliser omkring det anbefalede fyldniveau, der har prikker i en dimondform. Jeg bruger en haveslange ca. 9 til 10 dage målt output er 9 gal pr. Minut. i 1 time 540 gal i time bringer det op til at udfylde prikken. det er 60 gal dag eller direkte mål er nøjagtigt. omkring 1600 gal. pr. måned er omkostningerne mindre end $ 20 / mo. på østkysten af ​​fla håber denne hjælp, jo mindre matamatiseringer har vi om bord

Læge den 3. august 2017:

Eller du kan gennemsnitliggøre alle metoderne, og du får næsten det samme resultat af den nøjagtige direkte metode.

George F. den 25. juli 2016:

Meget værd at præsentere en dagligdags nysgerrighed af en gennemsnitlig poolejer. Det er godt at se lidt videnskab involveret i en af ​​vores sjove sider af livet.

Joanie Ruppel fra Keller, Texas den 5. november 2015:

Et meget interessant knudepunkt for poolejere, der overvejer fordampningshastigheden, der belejrer os altid!

Kristen Howe fra det nordøstlige Ohio den 16. april 2015:

CWanamaker, dette var et rigtig interessant knudepunkt om fordampning af swimmingpoolsvand. Det ville give dig noget at tænke over. Stemte op for interessant!

Ejikeme Nzeka den 18. april 2013:

At placere University of Nigeria i spidsen for forskning og udvikling, innovation, videnoverførsel og udvikling af menneskelige ressourcer i det globale akademiske terræn og samtidig fremme kerneværdierne, der vil sikre genoprettelsen af ​​menneskets værdighed. Besøg unn.edu.ng

swimfan fra USA 26. januar 2013:

Dejlig, grundig artikel, der definitivt dækker emnet fordampning i poolvand. Tak.


Se videoen: Shoppen für 10 Tausend Euro am Tag - Die chinesischen Millionäre kommen! Focus TV Reportage (Oktober 2021).