Výpočet spotřeby vody

Rozdělme spotřebitele vody do dvou kategorií: jedna kategorie spotřebovává vodu pravidelně, druhá – po dlouhou dobu.

Do první kategorie patří vodní body, které spotřebovávají vodu maximálně 10 minut, jako jsou umyvadla, kuchyňské dřezy, toalety atd. Charakteristickým rysem této kategorie je, že voda nikdy neteče ze všech kohoutků současně. Například dvoučlenná rodina obvykle nemůže používat více než dva kohoutky najednou, bez ohledu na to, kolik jich v domě je.

Pračky a myčky navíc odebírají vodu pravidelně v závislosti na nastaveném programu. Je tedy zřejmé, že výběr čerpadla s velmi vysokou kapacitou není ekonomicky výhodný z hlediska nákladů, protože nebude využito na plný výkon.

Tabulka na další straně ukazuje běžnou spotřebu vody pro různé typy spotřebičů při přerušovaném používání. Normální průtok je průměrná spotřeba vody při dostatečném tlaku čerpadla, obvykle 10 metrů.

Obr.91 Zásobování budov vodou

Obr.92 Různé aplikace vody

Normální výpočet spotřeby vody na nejčastěji používaných odběrných místech vody

Normální průtok q_n

Sprchy používané současně (např. v továrnách)

Umyvadla používaná současně (např. v továrnách)

Pítka pro dobytek

Kohoutky pitné vody ve stájích

Domácí pračky a myčky nádobí

Normální průtok q_n

Domácí pračky a myčky nádobí

Celková běžná spotřeba je:

1,1 l/s (studená voda) + 1 l/s (horká voda) = 2,1 l/s, což odpovídá 7,56 m3/h.

Obr.93 Diagram zobrazující možný maximální průtok vody

Možný maximální průtok vody

V praxi k takové spotřebě reálně nedochází a počítá se jako maximální spotřeba, která by teoreticky mohla nastat.

Místo odběru s nejvyšším normálním průtokem určuje, kterou charakteristiku (1, 2, 3 nebo 4) použít. Pokud je nejvyšší běžná spotřeba v domě u vany (0,3 l/s), pak by měla být aplikována charakteristika č. 3.

Podél osy X z bodu 2,1 nakreslete svislou čáru směrem nahoru, dokud se neprotne s charakteristickou křivkou č. 3. Dále z průsečíku nakreslete vodorovnou čáru, dokud se neprotne se svislou osou Y.

V tomto příkladu by podle diagramu byl normální maximální průtok 0,57 l/s, což odpovídá 2,05 m3/h pro všechny vodní body s přerušovaným používáním (kategorie 1).

Dlouhodobé užívání

Po výpočtu možné maximální spotřeby od spotřebitelů patřících do kategorie 1 se připočítá běžná spotřeba spotřebitelů kategorie 2.

Normální průtok pro nepřetržité používání vodních bodů

Normální průtok q_n

Jednotky tepelného čerpadla pro odvod tepla

Zavlažování zahrady a trávníku (každý postřikovač)

chlazení a odpařovače mléka

Pokud má dům tepelné čerpadlo (chladič) na odvod tepla, pomocí kterého dochází v létě k chlazení a v zimě k vytápění a také kohoutky na zalévání zahrady a trávníků, pak bude celková maximální spotřeba následující:

Plná maximální spotřeba

Kategorie 2 zahrnuje spotřebitele, kteří používají vodu déle než 10 minut. Například kohoutky na zalévání zahrad a trávníků.

Skutečná hlava čerpadla

Provoz odstředivého čerpadla při čerpání vody je ovlivněn několika faktory:

• Sací výška (od vodní hladiny k čerpadlu)
• Ztráty třením v sacím potrubí a ventilu
• Výška od čerpadla k nejvyššímu bodu nasávání vody
• Ztráty třením v tlakovém potrubí (v závislosti na výkonu)
• Požadovaný minimální tlak v kohoutcích (v závislosti na armatuře)

Obr.94 Skutečný tlak čerpadla

Při výpočtu skutečné dopravní výšky čerpadla je třeba použít maximální hodnotu spotřeby vody, v tomto případě 0,97 l/s (3,49 m3/h).

V tomto případě doporučujeme čerpadlo typu CR s 11″ potrubním připojením a 11″ zpětným ventilem. Ztráty třením jsou uvedeny na další straně.

Obr.95 Tlakové ztráty v sacích a zpětných ventilech typu BVF a MVF.

Druhy ztrát (viz obr. 97, 98 a 99)

Ztráty v metrech

Ztráty třením v sacím ventilu

Ztráty třením v 8metrovém 11″ sacím potrubí jsou 8 x 0,08 m

Ztráty třením v 60metrovém 11″ tlakovém potrubí:

• Přímé části potrubí: 60 x 0,08 m

• 6 kolen, 3 ventily 0,05 (6 x 0,05 + 3 x 1,5)

Ztráty třením v armaturách horních kohoutků (výrobcem nastaveno na průtok 0,2 l/s)

Sací výška (od hladiny vody k čerpadlu)

Výška od čerpadla k nejvyššímu bodu nasávání vody

Požadovaný minimální tlak v kohoutku (výrobcem nastaven na průtok 0,2 l/s)

Skutečná dopravní výška čerpadla při 3,49 m3/h

Obr.96 Tlakové ztráty v žárově pozinkovaných ocelových trubkách s usazeninami

Diagramy ztrát třením

Tato tabulka a diagramy pro výpočet ztrát třením v přímých úsecích potrubí a úsecích, jako jsou ventily, kolena atd., nemusí být nutně totožné s těmi, které používáte ve svých výpočtech, ale principy jsou stejné. Můžete použít možnost, kterou pro sebe považujete za nejvhodnější.

V praxi je 80 % prodávaných čerpadel instalováno jako náhrada za stará, která již dosloužila. Při výběru náhradního čerpadla často zůstávají neznámé parametry systému, jako je stáří potrubí, typ zpětného ventilu ve studni, typ vodovodních baterií v domě a úroveň usazenin rzi a kalu v potrubí. Proto je nutné tyto faktory předvídat, aby bylo možné přesněji určit koeficienty tření.

Nejprve musíte zjistit typ čerpadla, které bylo dříve v instalaci. Na základě obdržených informací budete schopni určit typ nového čerpadla.

Pokud na starém čerpadle není dostatek informací, měli byste zjistit, z jaké hloubky má čerpadlo čerpat vodu (například 6,05 m) a jaká je vzdálenost od čerpadla k nejvyššímu bodu odběru vody (v příkladu 21,5 m). Poté přidejte 10 metrů odpovídajících požadovanému tlaku v nejvyšším místě odběru vody. Poté určíme celkový tlak: 6,05 + 21,5 + 10 = 37,55 metru, k této hodnotě je potřeba připočítat cca 30 %, tedy 11,26 metru, rezervu na ztráty třením v sacím ventilu, potrubí, přípojkách atd.

Skutečná výška čerpadla tedy bude: 37,55 + 11,26 = 48,81 metrů.