Costruzione e calcolo di una torre d’acqua per le necessità domestiche

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È consigliabile installare un singolo serbatoio di stoccaggio? Come costruire una torre d’acqua sul tuo sito? Quali formule dovrebbero essere utilizzate per calcolare il diametro del tubo e la portata dell’acqua? Quale fondazione scegliere? Il nostro articolo parlerà di tutto ciò..

Costruzione e calcolo di una torre d'acqua per le necessità domestiche

Nel precedente articolo, abbiamo parlato delle strutture, dei tipi e delle funzioni delle torri d’acqua (WB). Quando si tratta di approvvigionamento idrico per un intero distretto o villaggio, l’installazione di una struttura così seria è certamente giustificata. Ma sarà utile per un operatore privato?

Quando è consigliabile installare la propria torre d’acqua

  1. Quando collegato alla rete idrica cittadina. Il settore privato con orti e orti è un consumatore stabile e potente di acqua, quindi, durante l’alta stagione, c’è spesso un calo della pressione nelle tubature.
  2. In presenza di aree significative da irrigare. L’approvvigionamento idrico garantirà un’irrigazione tempestiva e manterrà la tecnologia delle piante in crescita.
  3. Quando si occupa di zootecnia. Questo tipo di attività richiede un flusso costante di acqua pulita. Nel serbatoio, l’acqua si depositerà e verrà riscaldata naturalmente.
  4. Con acqua instabile e alimentazione elettrica. Sarai in grado di riempire la tua torre durante la migliore pressione (tensione), ad esempio di notte. L’installazione di una semplice automazione garantirà il funzionamento del sistema di approvvigionamento idrico in modalità autonoma.
  5. Quando usi il tuo pozzo. Il bilanciamento del bianco consente di risparmiare energia e risorse della stazione di pompaggio grazie alla modalità operativa ottimale.

Una semplice analisi mostra che avere la propria torre d’acqua non è un capriccio strano, ma in molti casi un must assoluto. Ridotto dozzine di volte, diventerà una garanzia di funzionamento affidabile delle pompe e fornitura d’acqua ininterrotta costante di una particolare fattoria o casa.

Come calcolare una torre d’acqua

Non si tratterà di una vera e propria torre d’acqua, ma di un sistema idraulico gravitazionale basato su di essa. La regola che conosciamo – “il fondo del serbatoio dovrebbe trovarsi al di sopra del punto di consumo più elevato” – afferma che è sufficiente impostare il serbatoio a un determinato livello, che è facile da calcolare.

Costruzione e calcolo di una torre d'acqua per le necessità domestiche

Nota.La condizione iniziale è la disponibilità di una sorgente: possedere un pozzo con una stazione di pompaggio installata o un collegamento alla rete idrica della città.

Diciamo che ci sono due consumatori: un orto e una stalla. Il primo si trova a 35 e il secondo a 25 m dalla sorgente. I bevitori nel fienile sono fissati a 1 metro. L’irrigazione del giardino viene effettuata dal livello del suolo. I rami della conduttura hanno una sezione minima comune della conduttura (cioè divergono vicino al serbatoio).

Scopri il tuo consumo di acqua

Il volume del serbatoio dipende direttamente da questo indicatore. Qui, piuttosto che calcoli, ma si svolgono osservazioni. È necessario installare un contatore dell’acqua nella stazione di pompaggio (sorgente) e impostare empiricamente il flusso giornaliero. Diciamo che il consumo medio è di 5 metri cubi. m / giorno. Il volume del serbatoio dovrebbe essere maggiore del 20%, prendiamo 6 metri cubi. m.

Calcoliamo l’altezza di installazione del serbatoio

Per resistere alla pressione, è importante non solo la differenza di altezza, ma anche la lontananza del consumatore dalla fonte. 1 m di movimento verticale dell’acqua equivale a 15 m in orizzontale. Cioè, per spostare efficacemente l’acqua di “gravità” di 15 m in orizzontale, è necessaria una caduta di 1 m. In questo caso, non la lunghezza, ma la sezione trasversale del tubo viene calcolata in totale. Viene presa la lunghezza massima calcolata di un ramo della tubazione.

Altezza stimata della posta per il primo ramo (Hst1) sarà uguale a:

  • Hst1 = 35/15 = 2,3 m

Il secondo ramo (fienile) ha una differenza di livello da aumentare (bevitori) e questo deve essere preso in considerazione.

Altezza stimata della posta per il secondo ramo (Hst2) sarà uguale a:

  • Hst2 = 25/15 + 1 = 2,66 m

Nonostante il fatto che il secondo consumatore sia più vicino, ha bisogno di un posto più elevato a causa della differenza di livelli. Il valore totale calcolato è l’indicatore più grande, vale a dire 2,66 m. Aggiungere il 15% dello stock e prelevare Hst = 3 m.

Il calcolo mostra che in queste condizioni il fondo del serbatoio dovrebbe essere al livello di 3 m, mentre la pressione iniziale nel sistema (sul fondo del serbatoio) sarà:

  • Р = рхgхh, Dove
  • R – densità dell’acqua (1000 kg / metri cubi)
  • g – accelerazione (9,8 m / s2)
  • h – altezza della colonna d’acqua
  • P = 1000 x 9,8 x 3 = 29400 Pa = 0,294 MPa = 0,3 bar

Calcola il diametro del tubo

Le cose sono un po ‘più complicate qui. Il diametro richiesto viene calcolato dalla portata e dalla portata dell’acqua. Secondo la legge di Toricelli:

  • V2 = 2gh, Dove V È la portata e h – l’altezza della posta è:
  • V2 = 2 x 9,8 x 3 = 58,8
  • V = quadrato radice di 58.8 = 7.66 m / s

Calcoliamo la sezione trasversale di un tubo da 50 mm utilizzando la formula S = Pr2:

  • S = 3,14 x 0,0252 = 0,0019625 sq. m

Calcoliamo il consumo di acqua (R) secondo la formula R = SV:

  • R = 0,0019625 x 7,66 = 0,015 cc m / s = 15 l / s = 900 l / min

Se il flusso d’acqua all’ora è noto in anticipo, il diametro del tubo può essere calcolato utilizzando la formula:

  • D = 2 radice quadrata di S / P, dove S = R / radice quadrata di 2gh

Nel nostro caso, il consumo di acqua di 900 l / min è abbastanza accettabile: l’intero stock può essere scaricato in 6-10 minuti. In questo caso, il diametro del tubo di 50 mm non deve diminuire.

Costruzione e calcolo di una torre d'acqua per le necessità domestiche

Attenzione! Ogni gomito a 90 ° produce una perdita di pressione del 5-7%. Progettare il sistema con il numero minimo di angoli.

Selezioniamo una pompa per serbatoi

Di norma, le stazioni di pompaggio sono installate nel cassone del pozzo. È ragionevole costruire una torre d’acqua direttamente sopra il cassone. Ciò consentirà di combinare tutti i componenti in un unico posto, semplificando a sua volta la riparazione e la manutenzione. Abbiamo parlato di come scegliere una pompa da pozzo in uno degli articoli precedenti. Il volume di acqua fornito a una stazione di pompaggio media varia da 4 a 9 metri cubi. m / min, che soddisfa pienamente le esigenze dell’economia convenzionale. Il costo dell’attrezzatura (pompa, filtri, raccordi) sarà di circa 15.000 rubli.

Selezioniamo i carri armati

I serbatoi per l’acqua possono essere qualsiasi, ma devono soddisfare i requisiti di tenuta ed essere adatti per l’acqua potabile:

  1. La soluzione migliore sono i serbatoi cubici con un volume di 1 metro cubo. m in una cornice di metallo. Si chiamano “Eurocube”. Di solito hanno aperture di troppo pieno, fondo e laterali per combinare più serbatoi in un unico sistema. Grazie alla loro forma cubica, sono stabili e occupano un minimo di spazio. Il telaio consente loro di essere impilati uno sopra l’altro, il che aumenterà il pilastro. Il costo di un nuovo Eurocube è di 8000 rubli, usati – 4500 rubli. Avrai bisogno di 6 di questi cubi. – 48.000 e 27.000 rubli. rispettivamente.
  2. Serbatoio solido fatto in casa. Può essere fabbricato sul posto in lamiera con nervature di rinforzo. Questa opzione potrebbe essere inaccettabile a causa del deterioramento delle proprietà dell’acqua durante l’ossidazione dei metalli. Oppure devi utilizzare gradi più alti di acciaio.
  3. Botti associate. Fusti metallici convenzionali da 200-240 litri possono essere un’opzione per un budget modesto. Consentono anche il layout a più piani e sono economici – 500 rubli / pezzo. (nuovo). Per 6 tonnellate, sono necessari 12 pezzi. costo totale di 6000 rubli.

Costruzione e calcolo di una torre d'acqua per le necessità domestiche

Selezioniamo un sistema di supporto per serbatoi

In uno dei casi sopra descritti di selezione del serbatoio, avremo bisogno di un sito di 2×2 m ad un’altezza di 3 m. La massa di acqua di progetto a un carico massimo è di 6 tonnellate. Per contenere tale massa, è necessaria una struttura di fondazione e ci sono due opzioni accettabili.

Telaio in acciaio

Realizzato con tubi metallici. Consiste in una fondazione, montanti, aste diagonali, materiale del piano della piattaforma e, se possibile, una visiera. Le cremagliere fatte di tubi con un diametro di almeno 75 mm sono cementate con un gradino di 500 mm lungo l’intero piano del sito. La rigidità spaziale è creata da aste diagonali (tubo da 1 pollice, striscia, rinforzo, ecc.). La piattaforma deve essere saldata da un angolo di metallo 45×45 mm o più. Lasciare un margine di 250-400 mm dal bordo della piattaforma alla parete del serbatoio per un possibile isolamento.

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Pareti (scatola)

Intorno al cassone, è disposta una base a strisce di circa 2,5×2,5 m, in cui i tubi di 75 mm sono cementati agli angoli. Quindi le pareti sono disposte in blocchi di cemento o mattoni (1 mattone di spessore). I pilastri di pietra sono disposti agli angoli. Come travi del pavimento, utilizzare un canale di 85–100 mm con un passo di 500–600 mm. Successivamente, la struttura può essere attrezzata per esigenze ausiliarie.

Pipes

Come si può vedere dalle condizioni del problema, la lunghezza totale della linea principale è di 25 + 35 = 60 m. 20% per le spese, in totale prendiamo 75 m. Il prezzo di un tubo in polietilene è di circa 60 rubli / sq. m. Totale 4500 rubli. per pipa + 500 rubli. per raccordi = 5000 rubli.

Quando si equipaggia una torre d’acqua per l’uso tutto l’anno, ricordare l’isolamento. Anche se è vuoto in inverno, un certo strato di isolamento salverà i serbatoi (a meno che non siano in acciaio) da deformazioni della temperatura.

Nel prossimo articolo ti diremo come equipaggiare il sistema idraulico a casa e come creare una torre d’acqua combinata per la casa e la casa.

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