Construção e cálculo de torre de água para uso doméstico

É aconselhável instalar um tanque de armazenamento individual? Como construir uma torre de água em seu próprio site? Que fórmulas devem ser usadas para calcular o diâmetro do tubo e a vazão de água? Qual fundação escolher? Nosso artigo vai falar sobre tudo isso..

No artigo anterior, falamos sobre as estruturas, tipos e funções das torres de água (WB). Quando se trata de abastecimento de água para todo um distrito ou aldeia, a instalação de uma estrutura tão séria é certamente justificada. Mas será útil para um trader privado?

Quando é aconselhável instalar sua própria torre de água

1. Quando conectado ao abastecimento de água da cidade. O setor privado com jardins e hortas é um consumidor estável e poderoso de água, portanto, durante a alta temporada, muitas vezes há uma queda na pressão dos tubos.
2. Na presença de áreas significativas a serem regadas. O abastecimento de água garantirá a rega em tempo hábil e manterá a tecnologia de cultivo de plantas.
3. Ao se envolver na pecuária. Esse tipo de atividade requer um fluxo constante de água limpa. No tanque, a água se assentará e será aquecida naturalmente.
4. Com água e fonte de alimentação instáveis. Você poderá encher sua própria torre durante a melhor pressão (tensão), por exemplo à noite. A instalação de automação simples irá garantir o funcionamento do sistema de abastecimento de água em modo autônomo.
5. Ao usar o seu próprio poço. WB vai economizar energia e recursos da estação de bombeamento devido ao modo de operação ideal.

Uma análise simples mostra que ter sua própria torre de água não é um capricho estranho, mas em muitos casos uma necessidade absoluta. Reduzido dezenas de vezes, ele se tornará uma garantia de operação confiável de bombas e abastecimento de água ininterrupto constante de uma determinada fazenda ou casa.

Como calcular uma torre de água

Não será sobre uma torre de água de pleno direito, mas sobre um sistema hidráulico gravitacional baseado nela. A regra que conhecemos – “o fundo do tanque deve estar localizado acima do ponto de maior consumo” – diz que basta colocar o tanque em um determinado nível, que é fácil de calcular.

Nota.A condição inicial é a disponibilidade de fonte – poço próprio com estação elevatória instalada ou ligação à rede de abastecimento de água da cidade.

Digamos que haja dois consumidores – uma horta e um estábulo. O primeiro está localizado a 35 metros e o segundo a 25 metros da nascente. Os bebedores no celeiro são fixados em 1 metro. A rega do jardim é feita ao nível do solo. Os ramais do oleoduto têm uma seção mínima comum do oleoduto (ou seja, divergem próximo ao tanque).

Descobrindo seu consumo de água

O volume do tanque depende diretamente deste indicador. Aqui, ao invés de cálculos, mas ocorrem observações. É necessário instalar um hidrômetro na estação elevatória (nascente) e definir empiricamente a vazão diária. Digamos que o consumo médio seja de 5 metros cúbicos. m / dia. O volume do tanque deve ser 20% maior, tomamos 6 metros cúbicos. m.

Calculamos a altura de instalação do tanque

Para suportar a pressão, não só a diferença de altura é importante, mas também a distância entre o consumidor e a fonte. 1 m de movimento vertical da água é igual a 15 m horizontalmente. Ou seja, para efetivamente deslocar a água por “gravidade” em 15 m na horizontal, é necessária uma queda de 1 m, neste caso, não o comprimento, mas a seção transversal do tubo é calculada no total. O comprimento máximo calculado de um ramal do duto é obtido.

Altura estimada do poste para o primeiro ramo (H_st1) será igual a:

• H_st1 = 35/15 = 2,3 m

O segundo ramo (celeiro) tem uma diferença de nível para aumentar (bebedores) e isso deve ser levado em consideração.

Altura estimada do poste para o segundo ramo (H_st2) será igual a:

• H_st2 = 25/15 + 1 = 2,66 m

Apesar do segundo consumidor estar mais próximo, ele precisa de um posto mais alto devido à diferença de níveis. O valor total calculado é o maior indicador, ou seja, 2,66 m. Adicione 15% do estoque e pegue H_st = 3 m.

O cálculo mostra que nessas condições o fundo do tanque deve estar no nível de 3 m, enquanto a pressão inicial no sistema (no fundo do tanque) será:

• Р = рхgхh, Onde
• R – densidade da água (1000 kg / metro cúbico)
• g – aceleração (9,8 m / s²)
• h – altura da coluna d’água
• P = 1000 x 9,8 x 3 = 29400 Pa = 0,294 MPa = 0,3 bar

Calcule o diâmetro do tubo

É um pouco mais complicado aqui. O diâmetro necessário é calculado a partir da vazão e da vazão de água. De acordo com a lei de Toricelli:

• V² = 2gh, Onde V É a taxa de fluxo, e h – a altura da coluna é:
• V² = 2 x 9,8 x 3 = 58,8
• V = quadrado raiz de 58,8 = 7,66 m / s

Calculamos a seção transversal de um tubo de 50 mm usando a fórmula S = Pr²:

• S = 3,14 x 0,0252 = 0,0019625 sq. m

Calculamos o consumo de água (R) de acordo com a fórmula R = SV:

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

Se o consumo de água por hora for conhecido com antecedência, o diâmetro do tubo pode ser calculado usando a fórmula:

• D = 2 raiz quadrada de S / P, onde S = R / raiz quadrada de 2gh

No nosso caso, o consumo de água de 900 l / min é bastante aceitável – todo o estoque pode ser descartado em 6 a 10 minutos. Neste caso, o diâmetro do tubo de 50 mm não deve diminuir.

Atenção! Cada cotovelo de 90 ° dá uma perda de pressão de 5-7%. Projete o sistema com o número mínimo de cantos.

Selecionamos uma bomba para tanques

Via de regra, as estações de bombeamento são instaladas no caixão do poço. É razoável construir uma torre de água diretamente acima do caixão. Isso permitirá que todos os componentes sejam combinados em um só lugar, o que, por sua vez, simplificará o reparo e a manutenção. Falamos sobre como escolher uma bomba de poço em um dos artigos anteriores. O volume de água fornecido a uma estação de bombeamento média varia de 4 a 9 metros cúbicos. m / min, que atende plenamente as necessidades da economia convencional. O custo do equipamento (bomba, filtros, acessórios) será de aproximadamente 15.000 rublos.

Nós selecionamos tanques

Os tanques para água podem ser qualquer um, mas devem atender aos requisitos de vedação e ser adequados para água potável:

1. A melhor solução são tanques cúbicos com volume de 1 metro cúbico. m em uma estrutura de metal. Eles são chamados de “Eurocube”. Eles geralmente têm aberturas de transbordamento, fundo e laterais para combinar vários tanques em um sistema. Graças à sua forma cúbica, são estáveis ​​e ocupam um mínimo de espaço. A moldura permite que sejam empilhados uns sobre os outros, o que aumentará o pilar. O custo de um novo Eurocube é de 8.000 rublos, usado – 4.500 rublos. Você precisará de 6 desses cubos. – 48.000 e 27.000 rublos. respectivamente.
2. Tanque caseiro sólido. Pode ser fabricado no local em chapa de metal com nervuras de reforço. Esta opção pode ser inaceitável devido à deterioração das propriedades da água durante a oxidação do metal. Ou você precisa usar graus superiores de aço.
3. Barris associados. Tambores de metal convencionais de 200-240 litros podem ser uma opção para um orçamento modesto. Eles também permitem um layout de vários andares e são baratos – 500 rublos / peça. (Novo). 6 toneladas precisarão de 12 unidades. custo total de 6.000 rublos.

Selecionamos um sistema de suporte para tanques

Em qualquer um dos casos descritos acima de seleção de tanque, precisamos de um local de 2×2 m a uma altura de 3 m. A massa de água calculada na carga máxima é de 6 toneladas. Para manter essa massa, é necessária uma estrutura de fundação e há duas opções aceitáveis.

Estrutura de aço

Fabricado em tubos de metal. É constituído por uma fundação, escoras, hastes diagonais, material plano da plataforma e, se possível, uma viseira. Cremalheiras feitas de tubos com diâmetro de pelo menos 75 mm são concretadas com passo de 500 mm ao longo de todo o plano do local. Hastes diagonais (tubo de 1 polegada, faixa, conexões, etc.) criam rigidez espacial. A plataforma deve ser soldada em um canto de metal de 45×45 mm ou mais. Deixe uma margem de 250-400 mm da borda da plataforma até a parede do tanque para possível isolamento.

Paredes (caixa)

Em torno do caixão, uma fundação de faixa de cerca de 2,5 x 2,5 m é disposta, na qual tubos de 75 mm são concretados nos cantos. Em seguida, as paredes são feitas de blocos de concreto ou tijolo (1 tijolo de espessura). Pilares de pedra são dispostos nos cantos. Use um canal de 85-100 mm com um passo de 500-600 mm como vigas de piso. Posteriormente, a estrutura pode ser equipada para necessidades auxiliares.

Tubos

Como pode ser visto nas condições do problema, o comprimento total da linha principal é 25 + 35 = 60 M. 20% para despesas, no total tomamos 75 M. O preço de um tubo de polietileno é de cerca de 60 rublos / m². m. Total 4.500 rublos. por tubo + 500 rublos. para acessórios = 5.000 rublos.

Ao equipar uma torre de água para uso durante todo o ano, lembre-se do isolamento. Mesmo se estiver vazio no inverno, alguma camada de isolamento irá proteger os tanques (a menos que sejam de aço) de deformações de temperatura.

No próximo artigo, mostraremos como equipar o sistema hidráulico em casa e como criar uma torre de água combinada para uso doméstico e doméstico.

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