Construcción y cálculo de una torre de agua para las necesidades del hogar.

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¿Es recomendable instalar un tanque de almacenamiento individual? ¿Cómo construir una torre de agua en tu propio sitio? ¿Qué fórmulas deben usarse para calcular el diámetro de la tubería y el caudal de agua? ¿Qué base elegir? Nuestro artículo te contará todo esto..

Construcción y cálculo de una torre de agua para las necesidades del hogar.

En el artículo anterior hablamos de las estructuras, tipos y funciones de las torres de agua (WB). Cuando se trata del suministro de agua para todo un distrito o aldea, la instalación de una estructura tan seria está ciertamente justificada. Pero, ¿será útil para un comerciante privado??

¿Cuándo es recomendable instalar tu propia torre de agua?

  1. Cuando está conectado al suministro de agua de la ciudad. El sector privado con huertos y huertas es un consumidor estable y poderoso de agua, por lo tanto, durante la temporada alta, a menudo hay una caída de presión en las tuberías..
  2. En presencia de áreas significativas a regar. El suministro de agua garantizará el riego oportuno y mantendrá la tecnología de las plantas en crecimiento..
  3. Al participar en la cría de animales. Este tipo de actividad requiere un flujo constante de agua limpia. En el tanque, el agua se asentará y se calentará naturalmente..
  4. Con agua y suministro de energía inestable. Podrás llenar tu propia torre durante la mejor presión (tensión), por ejemplo, de noche. La instalación de automatización simple garantizará el funcionamiento del sistema de suministro de agua en modo autónomo.
  5. Cuando use su propio pozo. WB ahorrará energía y recursos de la estación de bombeo debido al modo de funcionamiento óptimo.

Un análisis simple muestra que tener su propia torre de agua no es un capricho extraño, pero en muchos casos una necesidad absoluta. Reducido decenas de veces, se convertirá en una garantía de funcionamiento confiable de bombas y suministro de agua constante e ininterrumpido de una granja o casa en particular..

Cómo calcular una torre de agua

No se tratará de una torre de agua en toda regla, sino de un sistema hidráulico gravitacional basado en ella. La regla que conocemos – «el fondo del tanque debe ubicarse por encima del punto de consumo más alto» – dice que es suficiente con colocar el tanque en un cierto nivel, que es fácil de calcular.

Construcción y cálculo de una torre de agua para las necesidades del hogar.

Nota.La condición inicial es la disponibilidad de una fuente: pozo propio con una estación de bombeo instalada o conexión al suministro de agua de la ciudad..

Digamos que hay dos consumidores: un huerto y un establo. El primero se encuentra a 35 y el segundo a 25 m de la fuente. Al mismo tiempo, los bebederos del granero se colocan a un nivel de 1 metro. El riego del jardín se realiza desde el nivel del suelo. Los ramales de la tubería tienen una sección común mínima de la tubería (es decir, divergen cerca del tanque).

Conocer su consumo de agua

El volumen del tanque depende directamente de este indicador. Aquí, en lugar de cálculos, se realizan observaciones. Es necesario instalar un medidor de agua en la estación de bombeo (fuente) y establecer empíricamente el flujo diario. Digamos que el consumo medio es de 5 metros cúbicos. m / día. El volumen del tanque debe ser un 20% más grande, tomamos 6 metros cúbicos. metro.

Calculamos la altura de instalación del tanque.

Para soportar la presión, no solo es importante la diferencia de altura, sino también la lejanía del consumidor de la fuente. 1 m de movimiento vertical de agua es igual a 15 m horizontalmente. Es decir, para mover eficazmente el agua por «gravedad» 15 m horizontalmente, se requiere una caída de 1 m, en este caso no se calcula la longitud, sino la sección transversal de la tubería en total. Se toma la longitud máxima calculada de una rama de la tubería.

Altura estimada del poste para la primera rama (HS t1) será igual a:

  • HS t1 = 35/15 = 2,3 m

El segundo ramal (galpón) tiene un desnivel a incrementar (bebederos) y esto debe tenerse en cuenta.

Altura estimada del poste para la segunda rama (HS t2) será igual a:

  • HS t2 = 25/15 + 1 = 2,66 m

A pesar de que el segundo consumidor está más cerca, necesita un puesto más alto debido a la diferencia de niveles. El valor total calculado es el indicador más grande, es decir, 2,66 m. Añada el 15% del stock y tome HS t = 3 m.

El cálculo muestra que bajo estas condiciones el fondo del tanque debe estar al nivel de 3 m, mientras que la presión inicial en el sistema (en el fondo del tanque) será:

  • Р = рхgхh, Dónde
  • R – densidad del agua (1000 kg / metros cúbicos)
  • gramo – aceleración (9,8 m / s2)
  • h – altura de la columna de agua
  • P = 1000 x 9,8 x 3 = 29400 Pa = 0,294 MPa = 0,3 bar

Calcule el diámetro de la tubería

Las cosas son un poco más complicadas aquí. El diámetro requerido se calcula a partir del caudal y el caudal de agua. Según la ley de Toricelli:

  • V2 = 2gh, Dónde V ¿Es el caudal y h – la altura del poste es:
  • V2 = 2 x 9,8 x 3 = 58,8
  • V = cuadrado raíz de 58.8 = 7.66 m / s

Calculamos la sección transversal de una tubería de 50 mm usando la fórmula S = Pr2:

  • S = 3,14 x 0,0252 = 0,0019625 pies cuadrados metro

Calculamos el consumo de agua (R) según la fórmula R = SV:

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

Si el flujo de agua por hora se conoce de antemano, entonces el diámetro de la tubería se puede calcular usando la fórmula:

  • D = 2 raíz cuadrada de S / P, donde S = R / raíz cuadrada de 2gh

En nuestro caso, el consumo de agua de 900 l / min es bastante aceptable: todo el stock se puede verter en 6-10 minutos. En este caso, el diámetro de la tubería de 50 mm no debe disminuir..

Construcción y cálculo de una torre de agua para las necesidades del hogar.

¡Atención! Cada codo de 90 ° produce una pérdida de presión del 5-7%. Diseñe el sistema con el mínimo de esquinas.

Seleccionamos una bomba para tanques

Como regla general, las estaciones de bombeo se instalan en el cajón del pozo. Es razonable construir una torre de agua directamente encima del cajón. Esto permitirá que todos los componentes se combinen en un solo lugar, lo que a su vez simplificará la reparación y el mantenimiento. Hablamos sobre cómo elegir una bomba de pozo en uno de los artículos anteriores. El volumen de agua suministrado a una estación de bombeo promedio varía de 4 a 9 metros cúbicos. m / min, que satisface plenamente las necesidades de la economía convencional. El costo del equipo (bomba, filtros, accesorios) será de aproximadamente 15,000 rublos..

Seleccionamos tanques

Los tanques para agua pueden ser cualquiera, pero deben cumplir los requisitos de estanqueidad y ser aptos para agua potable:

  1. La mejor solución son los tanques cúbicos con un volumen de 1 metro cúbico. m en un marco de metal. Se llaman «Eurocube». Por lo general, tienen aberturas de rebose, fondo y laterales para combinar varios tanques en un sistema. Gracias a su forma cúbica, son estables y ocupan un espacio mínimo. El marco permite que se apilen uno encima del otro, lo que aumentará el pilar. El costo de un nuevo Eurocube es de 8000 rublos, usado – 4500 rublos. Necesitará 6 de estos cubos. – 48.000 y 27.000 rublos. respectivamente.
  2. Tanque casero sólido. Puede fabricarse in situ a partir de chapa con nervaduras de refuerzo. Esta opción puede ser inaceptable debido al deterioro de las propiedades del agua durante la oxidación del metal. O necesita utilizar grados más altos de acero.
  3. Barriles asociados. Los bidones de metal convencionales de 200-240 litros pueden ser una opción para un presupuesto modesto. También permiten un diseño de varios pisos y son económicos: 500 rublos / pieza. (nuevo). Para 6 toneladas, se necesitan 12 piezas. costo total de 6000 rublos.

Construcción y cálculo de una torre de agua para las necesidades del hogar.

Seleccionamos un sistema de soporte para tanques

En cualquiera de los casos de selección de tanques descritos anteriormente, necesitamos un sitio de 2×2 m a una altura de 3 m. La masa de agua de diseño con una carga máxima es de 6 toneladas. Para sostener dicha masa, se requiere una estructura de cimentación y hay dos opciones aceptables.

Marco de acero

Fabricado con tubos de metal. Consiste en una base, puntales, varillas diagonales, material plano de plataforma y, si es posible, una visera. Los bastidores hechos de tuberías con un diámetro de al menos 75 mm se hormigonan con un paso de 500 mm a lo largo de todo el plano del sitio. La rigidez espacial se crea mediante varillas diagonales (tubería de 1 pulgada, tira, refuerzo, etc.). La plataforma debe soldarse desde una esquina metálica de 45×45 mm o más. Deje un margen de 250-400 mm desde el borde de la plataforma hasta la pared del tanque para un posible aislamiento.

Construcción y cálculo de una torre de agua para las necesidades del hogar.

Paredes (caja)

Alrededor del cajón, se dispone una base de tira de unos 2,5×2,5 m, en la que se hormigonan tubos de 75 mm en las esquinas. Luego, las paredes se colocan con bloques de hormigón o ladrillo (1 ladrillo de espesor). Los pilares de piedra se colocan en las esquinas. Como vigas de suelo, utilice un canal de 85 a 100 mm con un paso de 500 a 600 mm. Posteriormente, la estructura se puede equipar para necesidades auxiliares.

Tubería

Como se puede ver en las condiciones del problema, la longitud total de la línea principal es 25 + 35 = 60 m. 20% para gastos, en total tomamos 75 m. El precio de una tubería de polietileno es de aproximadamente 60 rublos / m2. m. Total 4500 rublos. por pipa + 500 rublos. para accesorios = 5000 rublos.

Al equipar una torre de agua para su uso durante todo el año, recuerde el aislamiento. Incluso si está vacío en invierno, alguna capa de aislamiento salvará los tanques (a menos que sean de acero) de las deformaciones por temperatura..

En el siguiente artículo te diremos cómo equipar el sistema hidráulico en casa y cómo crear una torre de agua combinada para el hogar y el hogar..

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