Cách Tính Toán Tổn Thất Do Bay Hơi Nước Trong Bể Bơi

Chủ YếU > Cải thiện nhà > Cách tính toán tổn thất do bay hơi nước trong bể bơi Cách tính toán tổn thất do bay hơi nước trong bể bơi

• Đo bay hơi trực tiếp
• Ước tính bằng dữ liệu và bản đồ tốc độ bay hơi
• Tính toán bay hơi bằng phương trình toán học
• Các yếu tố hoạt động (F)
• Vì vậy, một hồ bơi điển hình mất bao nhiêu nước?
• So sánh các phương pháp trên hồ bơi nhỏ của Mỹ Sơn
• Suy nghĩ cuối cùng
• Tài liệu tham khảo và tài nguyên

Bạn có biết rằng, theo National Pool Pool Foundation, có hơn 10 triệu bể bơi ở Hoa Kỳ? Điều đó tương đương với hơn 160 tỷ gallon nước có sẵn để bơi hoặc khoảng một hồ bơi cho mỗi 31 người ở Mỹ! Nếu bạn đang đọc điều này, có một cơ hội khá tốt là bạn có một hồ bơi ở sân sau của bạn (hoặc đang suy nghĩ về việc lấy một cái). Như bạn có thể đã biết, một hồ bơi là một khoản đầu tư lớn và đòi hỏi nhiều kế hoạch và bảo trì liên tục để đảm bảo rằng nó có thể cung cấp cho bạn và gia đình bạn nhiều năm tận hưởng.

Một vấn đề thường bị bỏ qua là bạn sẽ mất bao nhiêu nước do bốc hơi trong bất kỳ năm nào. Tùy thuộc vào nơi bạn sống, một hồ bơi dân cư có kích thước trung bình với diện tích bề mặt 400 ft2 có thể mất tới 10.000 gallon nước mỗi năm do bốc hơi! Nếu không được kiểm soát, sự bay hơi có thể ảnh hưởng đến cân bằng hóa học của hồ bơi cũng như tính toàn vẹn của hệ thống bơm và lọc. Tất nhiên, điều này cũng sẽ khiến bạn mất tiền! Đưa ra đề xuất này, đây là một khoản đầu tư xứng đáng để ước tính lượng nước mà hồ bơi của bạn có thể mất để bốc hơi mỗi năm.

Đo bay hơi trực tiếp

Nếu bạn đã có một hồ bơi, cách dễ nhất để tìm ra lượng nước bạn mất là đo trực tiếp. Đo tốc độ bay hơi tương đối đơn giản.

Trước tiên, bắt đầu bằng cách sử dụng thước đo hoặc thước dây để đo khoảng cách từ sàn hồ bơi đến mặt nước. Cũng lưu ý ngày mà phép đo ban đầu này được thực hiện. Sau khoảng một tuần sử dụng thước đo hoặc thước dây để đo khoảng cách một lần nữa. Hãy chắc chắn rằng bạn thực hiện phép đo tại cùng một vị trí như trước. Tại thời điểm này, bạn nên có một khoảng cách dọc và thời gian trôi qua. Nếu bạn chia khoảng cách cho thời gian trôi qua, kết quả sẽ là tốc độ mất nước (bốc hơi).

Để chuyển đổi tốc độ bay hơi này thành gallon bị mất trong một khoảng thời gian cụ thể, bạn sẽ cần chuyển đổi số đo thành một khối. Ví dụ: nếu số đo của bạn tính bằng inch mỗi ngày, chỉ cần chia số đó cho 12 để chuyển đổi thành feet mỗi ngày. Tiếp theo, nhân giá trị đó với diện tích bề mặt của hồ bơi của bạn và sau đó là 7,48 để nhận được gallon mỗi ngày.

Nếu bạn không có bể bơi để đo tốc độ bay hơi, bạn chỉ cần áp dụng phương pháp tương tự đã nêu ở trên cho bất kỳ vật chứa nào có thể giữ nước trong một thời gian dài.

Ước tính bằng dữ liệu và bản đồ tốc độ bay hơi

Nếu bạn có thể xác định bản đồ tỷ lệ bốc hơi cho khu vực của mình, bạn có thể dễ dàng tính toán lượng nước dự kiến ​​sẽ bốc hơi từ hồ bơi của mình. Hầu hết các bản đồ có sẵn cho công chúng sẽ báo cáo tốc độ bay hơi trong các đơn vị không nhất thiết phải trực quan để sử dụng, chẳng hạn như milimet mỗi tháng. Sau khi thực hiện một số chuyển đổi đơn vị đơn giản, bạn sẽ có tốc độ bay hơi rất hữu ích. Trung tâm Dự báo Khí hậu của Dịch vụ Thời tiết Quốc gia là một nguồn tốt cho các bản đồ bốc hơi cho Hoa Kỳ. Một số chính phủ và tổ chức nhà nước cũng có dữ liệu và bản đồ bốc hơi riêng. Kiểm tra với bộ phận tài nguyên nước tiểu bang của bạn hoặc trường đại học địa phương để biết thêm thông tin. Ví dụ, Trung tâm Khí hậu Khu vực Miền Tây có một bộ dữ liệu tuyệt vời có thể được sử dụng để ước tính sự bốc hơi cho phần đất nước của tôi. Tôi đã sử dụng dữ liệu này cho phân tích của tôi được hiển thị ở cuối bài viết này.

Đối với một ước tính thậm chí dễ dàng hơn và nhanh chóng, nhiều người đề nghị sử dụng một tỷ lệ mất tuyến tính 0,25 inch nước mỗi ngày trong suốt mùa hè. Sử dụng quy tắc này, một hồ bơi rộng 500 feet vuông thông thường có thể mất khoảng 78 gallon nước mỗi ngày.

Tính toán bay hơi bằng phương trình toán học

Trong thực tế, bay hơi là một quá trình rất phức tạp, khó ước tính bằng các phương trình. Điều này là do tốc độ bay hơi thực sự được kiểm soát bởi nhiều yếu tố bao gồm, nhiệt độ, áp suất không khí, tốc độ gió và độ ẩm. Một số phương trình tồn tại có thể được sử dụng để dự đoán sự bay hơi. Dưới đây tôi sẽ nhấn mạnh một số trong những người nổi tiếng hơn. Xin lưu ý rằng tôi đã sửa đổi các phương trình này để loại bỏ hằng số và để làm cho các đơn vị phù hợp với mục đích của bài viết này. Tài liệu sao lưu (và định dạng ban đầu và đơn vị) cho mỗi phương thức này được ghi chú trong phần tham khảo ở cuối bài viết này.

Xin lưu ý rằng các phương trình này không nhất thiết phải đủ chính xác để xác định nhu cầu thông gió của bể bơi trong nhà. Nếu đây là ý định của bạn, vui lòng đọc các tài nguyên và ấn phẩm mới nhất từ ​​Hiệp hội kỹ sư máy sưởi, điện lạnh và điều hòa không khí Hoa Kỳ để được hướng dẫn về vấn đề cụ thể này.

Phương trình bay hơi EPA Hoa Kỳ

Phương trình bay hơi EPA được phát triển để ước tính sự bay hơi từ bề mặt của một bể chất lỏng ở hoặc gần nhiệt độ môi trường. Xin lưu ý rằng phương trình đã được sửa đổi từ dạng chung của nó để áp dụng cho tính toán bốc hơi từ bể bơi.

Ở đâu:

• E = Tốc độ bay hơi (gallon / ngày)
• A = Diện tích bề mặt bể bơi (ft2)
• W = Tốc độ gió trên bể bơi (mph)
• P = Áp suất hơi của nước (mmHG) ở nhiệt độ môi trường
• T = Nhiệt độ (° F)

Giá trị áp suất hơi bão hòa phải tương ứng với nhiệt độ bề mặt của nước và có thể được xác định bằng cách sử dụng bảng như bảng được tìm thấy trong bài viết của tôi Các tính chất tuyệt vời và đáng chú ý của nước. Hãy chắc chắn chọn một giá trị tương ứng với nhiệt độ của nước.

Phương trình bay hơi Stiver và Mackay

Phương trình sau đây được phát triển bởi Warren Stiver và Dennis Mackay thuộc Khoa Kỹ thuật Hóa học tại Đại học Toronto. Nó có thể được sử dụng để ước tính sự bay hơi từ bề mặt của một bể chất lỏng ở hoặc gần nhiệt độ môi trường. Xin lưu ý rằng phương trình đã được sửa đổi từ dạng chung của nó để áp dụng cho tính toán bốc hơi từ bể bơi.

Ở đâu:

• E = Tốc độ bay hơi (gallon / ngày)
• A = Diện tích bề mặt bể bơi (ft2)
• W = Tốc độ gió trên bể bơi (mph)
• P = Áp suất hơi của nước (mmHG) ở nhiệt độ môi trường
• T = Nhiệt độ (° F)

Lưu ý rằng phương trình này rất giống với phương trình EPA. Giá trị áp suất hơi bão hòa phải tương ứng với nhiệt độ bề mặt của nước và có thể được kéo ra khỏi bảng được tham chiếu trong phương trình đầu tiên.

Phương trình bay hơi John W. Lund

Năm 2000, John Lund làm việc tại Viện Công nghệ Oregon đã phát triển phương trình sau đây đặc biệt để xác định sự bốc hơi trong bể bơi. Xin lưu ý rằng phương trình đã được sửa đổi từ dạng chung của nó để phù hợp với phần còn lại của bài viết.

Các yếu tố hoạt động (F)

• Khu dân cư = 0,5
• Chung cư = 0,65
• Hồ bơi khách sạn = 0,8
• Bể bơi công cộng = 1.0
• Làn sóng = 1,5+

Ở đâu:

• E = Tốc độ bay hơi (gallon / ngày)
• A = Diện tích bề mặt bể bơi (ft2)
• F = Yếu tố hoạt động (Xem bảng bên phải)
• P = Áp suất hơi của nước (mmHG) ở nhiệt độ môi trường
• Pmột = Áp suất hơi của nước (mmHG) ở nhiệt độ điểm sương

Giá trị áp suất hơi bão hòa phải tương ứng với nhiệt độ bề mặt của nước và có thể được kéo ra khỏi bảng được tham chiếu trong phương trình đầu tiên. Phương trình này giả định một luồng gió không đổi 0,22mph (0,1 mét / giây) trên bề mặt hồ bơi.

Vì vậy, một hồ bơi điển hình mất bao nhiêu nước?

Trung bình bể bơi trên mặt đất của Mỹ có kích thước khoảng 14ft 28ft và có độ sâu từ 4.0ft đến 6.5ft. Điều này dẫn đến diện tích bề mặt bơi là 392 ft2. Sử dụng các phương trình từ trên và thời tiết từ một ngày hè điển hình ở Arizona, tôi tính các số sau

Nguyên tắc chung (1/4 "mỗi ngày)	Bản đồ bay hơi / Dữ liệu	Phương trình EPA	Phương trình Stiver & Mackay	Phương trình Lund
Gallon / ngày	61.0	63.2	83.0	17.2	98.6
Gallon / năm	22,297	23,056	30,309	6,264	35,983

So sánh các phương pháp trên hồ bơi nhỏ của Mỹ Sơn

Tôi đã thực hiện thí nghiệm của riêng mình và so sánh các quan sát của tôi với kết quả của ba phương trình trên cũng như kết quả của bản đồ bay hơi. Bể bơi đường kính tám feet của con trai tôi mất khoảng 1,4 inch nước trong một tuần.

Dưới đây là bảng tóm tắt tốc độ bay hơi cho sân sau của tôi nằm ở Phoenix, Arizona. Tôi đã sử dụng dữ liệu từ các báo cáo thời tiết của chúng tôi để xác định các tham số cho các phương trình.

Biện pháp trực tiếp	Bản đồ bay hơi / Dữ liệu	Nguyên tắc chung (1/4 "mỗi ngày)	Phương trình EPA	Phương trình Stiver & Mackay	Phương trình Lund
Gallon / ngày	6.3	8.1	7.8	9.6	2.4	5.0
Gallon / năm	2,285	2,957	2,859	3,513	890	1,836

Suy nghĩ cuối cùng

Như bạn có thể thấy, việc sử dụng các phương pháp này tạo ra một số kết quả hơi khác nhau. Mặc dù đo trực tiếp sẽ tạo ra tốc độ bay hơi chính xác cụ thể cho một khu vực, nhưng nó không tính đến sự thay đổi theo mùa của nhiệt độ, áp suất và độ ẩm. Ngoại suy kết quả đó để tính toán lượng nước bị mất trong một năm có thể không chính xác như bất kỳ phương pháp nào khác.

Vậy nên sử dụng phương pháp nào? Vâng, việc sử dụng bất kỳ phương pháp nào được xác định dựa trên lý do cần ước tính. Tôi tin rằng trong hầu hết các ứng dụng dân cư ngoài trời, ước tính sử dụng dữ liệu / bản đồ thực tế sẽ phục vụ cho mục đích của chủ sở hữu hồ bơi. Đối với vấn đề đó, quy tắc đơn giản là 1/4 "mất nước mỗi ngày thậm chí có thể là một cách đơn giản và khá chính xác để ước tính tổn thất bay hơi. Cuối cùng, chúng ta phải nhớ rằng những gì chúng ta đang chụp là ước lượng bốc hơi dựa trên một Trung bình cộng điều kiện dự đoán.

Tài liệu tham khảo và tài nguyên

Beychock, Milton. "Nguyên tắc cơ bản của sự phân tán khí Stack." Ngày 6 tháng 7 năm 2012.

Jensen, Marvin E. "Ước tính bốc hơi từ các bề mặt nước." Tháng 3 năm 2010.

Lund, John W. "Cân nhắc thiết kế cho bể bơi và spa (Natatoriums)." Viện công nghệ nhiệt độ trung tâm Oregon. 2000.

Bài viết này là chính xác và đúng với kiến ​​thức tốt nhất của tác giả. Nội dung chỉ dành cho mục đích thông tin hoặc giải trí và không thay thế cho tư vấn cá nhân hoặc tư vấn chuyên nghiệp trong các vấn đề kinh doanh, tài chính, pháp lý hoặc kỹ thuật.