Cómo calcular el consumo de agua por diámetro y presión de la tubería

Al instalar redes de suministro de agua en una casa de campo o mini-hotel, se debe tener en cuenta la permeabilidad de las tuberías. Muestra el volumen máximo de líquido que pasa por la red principal durante un intervalo de tiempo específico. Esto le permite saber cuánta humedad escapará cuando los grifos estén abiertos y comparar el valor resultante con el consumo de agua estimado de los residentes de la casa. La forma más sencilla de calcular el caudal de agua por el diámetro de la tubería y la presión, ya que estos indicadores son fáciles de averiguar.

La necesidad de calcular el flujo de agua por el diámetro y la presión de la tubería.

Al diseñar una gran casa de campo o casa de huéspedes, se requiere determinar cuánta agua necesitarán sus residentes o invitados y si el rendimiento del suministro de agua corresponderá a estos costos. Si la presión cae a un costo significativo, esto conducirá a la imposibilidad de usar dispositivos sanitarios. Cuando se crea una situación de incendio, los incendios pequeños serán difíciles de extinguir. Por lo tanto, el cálculo del consumo de agua y la permeabilidad de la tubería en una casa privada se lleva a cabo incluso antes del inicio de la construcción del edificio.

Los indicadores calculados lo ayudarán a seleccionar tuberías de la sección deseada con un grosor de pared adecuado y determinar el material para su fabricación. Además, de acuerdo con estos valores, se selecciona la tecnología para instalar la carretera.

La forma más sencilla es calcular cuánta agua se consume por hora, día o mes si se instala un medidor. Si no hay un dispositivo de medición, de acuerdo con las normas, una persona puede consumir el siguiente volumen de agua fría todos los días:

• cocinar - 3 l;
• usando una lavadora - alrededor de 4 litros;
• procedimientos de baño - 15 litros;
• ducha matutina o vespertina - 30 l;
• tomando un baño - 200 litros.

En una casa particular con suministro de agua autónomo, el agua caliente se crea calentando agua fría mediante calderas o calentadores de agua a gas, por lo que aumenta el consumo de estos últimos. Aquí se pueden consumir 330 litros de agua por día para las necesidades de una persona. Este número será de aproximadamente 10.230 litros por mes y 13,75 litros por hora.

Estos estándares son aproximados. No incluyen factores como el mantenimiento de las mascotas, los cambios de agua del acuario y la piscina, el lavado del automóvil y el riego de las plantas. También debe tener en cuenta el horario de trabajo de los inquilinos y la estacionalidad. Pero los indicadores promedio son necesarios para que haya algo con lo que comenzar en los cálculos.

Los propietarios de empresas privadas también necesitan conocer el consumo máximo estimado. En ausencia de medidores de agua, las empresas de servicios públicos calcularán el volumen de consumo de agua en función del rendimiento de las tuberías. Si el propietario del local conoce estos indicadores, podrá controlar los cálculos y no pagará extra.

Factores que influyen en los cálculos

La determinación de la permeabilidad de la tubería y, en consecuencia, el consumo máximo de agua depende de muchos factores:

• La longitud de la tubería de agua. Cuanto mayor sea la longitud, menor será la capacidad de velocidad del flujo de agua debido a la acción de la fuerza de fricción.
• Sección de tubería. Las paredes estrechas de la tubería proporcionan una mayor resistencia. Cuanto menor sea el diámetro interior, menor será la relación entre el valor de velocidad del flujo de agua y el indicador del área de superficie en un área determinada, lo que significa que la permeabilidad será peor. En líneas de gran sección transversal, el líquido fluye más rápido.
• La presencia de secciones de giro. La compleja configuración de la tubería ralentiza la velocidad del flujo de agua en ella. Lo mismo ocurre con los accesorios.Todos los grifos, adaptadores y acoplamientos inhiben el movimiento del fluido.

También es importante tener en cuenta el material de las secciones de tubería. Tanto el rendimiento de la red como la duración del servicio dependen de esto. Las tuberías de agua de metal tienden a deformarse con el tiempo bajo la influencia del óxido, acumulan depósitos corrosivos y de cal del interior, lo que reduce en gran medida la capacidad de flujo. Este último es típico no solo para el acero, sino también para los tubos de hierro fundido, aunque son menos susceptibles a la corrosión.

La resistencia al flujo de agua de una línea obstruida es mucho mayor que la de una tubería nueva: los indicadores pueden diferir hasta 200 veces. Las tuberías de ACS se obstruyen con especial rapidez.

Las líneas de polímero mantienen prácticamente la misma pasabilidad durante toda su vida útil. El plástico no es susceptible a la corrosión, no teme a la acumulación de moho y hongos, gracias a lo cual los bloqueos en la tubería son extremadamente raros.

Métodos de pago

Para determinar el caudal de agua de la línea, se utilizan tres métodos de cálculo:

• Método físico. Se aplican fórmulas para determinar el valor requerido. Utilizan parámetros como el diámetro de la tubería, la presión del agua y la velocidad de movimiento del contenido de las tuberías en el sistema.
• Aplicación de tablas. Un método bastante fácil, que implica la selección de los indicadores necesarios en la tabla y la búsqueda de los datos necesarios sobre la base de ellos.
• Utilización de programas informáticos. Hay bastantes opciones de este tipo en la World Wide Web. Puede averiguar el rendimiento y el consumo de agua de las tuberías hechas de varios materiales, simplemente ingresando los datos conocidos requeridos.

Para calcular las cifras de consumo antes de construir una casa de campo, la forma más sencilla es utilizar calculadoras en línea. Al ingresar los valores de presión y diámetro de la tubería, recibirá una cifra para el caudal probable. No será perfectamente exacto, pero este método no requiere ningún cálculo. Para aclarar los datos, verifique el cálculo del software con los valores tabulares.

Usando tablas

Sin contar con calculadora, este método es el más fácil. Se han desarrollado varias tablas similares: puede elegir la que sea adecuada en función de los datos conocidos. En SNiP 2.04.01-85, se propone calcular el flujo de agua a lo largo de la sección exterior de la tubería. Para ello, se utiliza una tabla del caudal máximo de agua que pasa por una tubería de cierto diámetro exterior:

Esta es la tabla de cálculo más simple, en la que solo necesita conocer la cobertura de la tubería. Para refinar los datos, puede ingresar indicadores adicionales: espesor de pared y diámetro interno. Las tablas similares son fáciles de encontrar en Internet para tuberías hechas de varios materiales.

Al calcular los consumos máximos en la tubería principal, no solo se tiene en cuenta el indicador diametral, sino también la altura de flujo.

Otra tabla le permite identificar el consumo máximo de agua, en base a los valores anteriores:

La presión media oscila entre 1,5 y 4 bar. El uso de dispositivos de presión adicionales afectará el caudal. Al calcular el caudal máximo cuando un líquido fluye a través de una tubería, no solo se tiene en cuenta el número de grifos, sino también el número de otros consumidores.

Usando fórmulas

Se utilizan varias ecuaciones para calcular el flujo de agua en función de la sección transversal de las tuberías y la presión en sus paredes. La fórmula más simple: q = π × d² / 4 × V.

• q es el caudal del líquido en litros;
• d es el diámetro de la tubería en centímetros;
• V es la velocidad de movimiento del flujo de agua.

En carreteras domésticas, alimentadas desde una torre de agua sin conectar dispositivos de bombeo, su valor será de 0,7 - 1,9 m / s. Si se conecta algún equipo a presión, la documentación técnica contiene datos sobre el coeficiente de la presión creada y el indicador de velocidad del fluido que se mueve.

Al calcular el posible caudal, también se debe tener en cuenta la posible caída de presión. Para calcular este indicador se toma como base la ecuación estándar Δp = (λL / d) ρw² / 2.

• L es la longitud de la tubería;
• d es su diámetro;
• ρ es la densidad del agua;
• w es la velocidad del flujo de agua;
• λ es el coeficiente de fricción.

Este último se revela en función de la velocidad y la sección transversal de la línea según las tablas.

Además, conociendo los indicadores de caudal potencial y pérdida de carga, puede utilizar tablas y gráficos para identificar el valor exacto de los caudales de líquido en tuberías específicas, o utilizar calculadoras, que es más fácil. Si lo desea, incluso puede calcular el consumo de agua en litros para un procedimiento específico en una casa en particular.

Conociendo los indicadores del consumo máximo de agua en una determinada tubería, es posible elaborar un proyecto correcto para la posición de la red principal, teniendo en cuenta todos los consumidores de agua conectados. Además, comprender los números específicos ahorrará agua y electricidad al conectar dispositivos de presión. Con la elección correcta de los valores, no habrá motivo de preocupación debido al hecho de que al abrir el grifo de la cocina, el agua de la ducha se convertirá en un fino hilo debido a una disminución de la presión.