4.5: Volumen de Captación

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Introducción

El volumen de captación se calcula a partir de la precipitación que cae sobre el área de recolección con alguna pérdida debido a la eficiencia de los materiales de recolección (y fugas). Además, se utilizan factores de conversión para producir las unidades de volumen deseadas. Por lo general, los valores de captación mensual se calculan con base en los datos de precipitación promedio mensual. El volumen de recolección para cualquier período de tiempo se calcula utilizando la siguiente fórmula (dispositivo mnemotécnico Vrake):

\[V=R*a*k*e\]

Donde:

V = Volumen de recolección en\(\frac{gal}{time}\)\(\frac{m^3}{time}\), o\(\frac{liters}{time}\)
- Tenga en cuenta que el tiempo suele ser en meses.
- Use esto para ayudar a determinar el rendimiento potencial y el tamaño del tanque.
R = Precipitación en\(\frac{inches}{time}\) o\(\frac{mm}{time}\)
- Recopilar estos datos o encontrarlos a partir de los datos climáticos existentes.
A = Huella de la superficie de recolección en\(ft^2\) o\(m^2\)
- Esta es el área proyectada vertical de la superficie de recolección. Para una casa rectangular, use longitud veces ancho.
k = Factores de conversión necesarios, como 7.48\(\frac{gal}{ft^3}\) o unidades SI más fáciles
- También puede combinar la conversión de 1 pie a 12 pulgadas para los datos de precipitación aquí.
e = Eficiencia de la superficie de recolección (que no contiene unidades)
- 0.75 suelo, 0.8 promedio, 0.95 metal

Ejemplo de Unidades Imperiales

Ejemplo\(\PageIndex{1}\)

Calcule el potencial de recolección (en galones) para una casa de un solo piso de 1,900 pies cuadrados, con techo de tejas inclinado, en Columbia, Missouri para el mes de marzo. El primer paso es encontrar los datos de precipitación para su ubicación. Por ejemplo, la tabla de la Figura 4-3 muestra los datos de precipitación para Columbia, Missouri.

Solución

Al buscar la eficiencia de la superficie de recolección para un techo de tejas, se obtiene un promedio de 0.8.

\[V=R*a*k*e\]

\[V(March)=\frac{2.64\;in}{March}*\frac{1\;ft}{12\;in}*1900\;ft*\frac{7.48\;gal}{ft^3}*0.8=2,500\;\frac{gal}{March}\]

Por lo tanto, esta casa de 1,900 pies cuadrados en Columbia, Missouri puede recolectar un potencial de 2,500 galones en el mes de marzo.

Ejemplo de Unidades SI

Ejemplo\(\PageIndex{2}\)

Calcular el potencial de recolección (en litros) para una casa de 100 metros cuadrados con techo de concreto en Santo Domingo, República Dominicana para el mes de julio.

Solución

Al buscar la eficiencia de la superficie de recolección para un techo de concreto se obtiene un 0.9, y la precipitación promedio para julio es de 145 mm:

\[V=R*a*k*e\]

\[V(July)=\frac{145\;mm}{July}*\frac{1\;m}{1000\;mm}*100\;m^2*\frac{1000\;liters}{m^3}*0.9=13,050\;\frac{liters}{July}\]

Por lo tanto, esta casa de 100 metros cuadrados en Santo Domingo, República Dominicana puede recolectar un potencial de 13,050 litros (3,447 galones) en el mes de julio.

Reglas de pulgar

La regla general de 0.5 galones de agua de lluvia capturada por pulgada de lluvia en cada pie cuadrado de captación es bastante útil a la hora de hacer cálculos rápidos en campo.

\[Volume(gal)=0.5\frac{gal}{inches*ft^2}*rainfall(inches)*Area(ft^2)\]

Se puede mostrar que los 0.5 galones por pie cuadrado por pulgada de lluvia en la regla general asumen una eficiencia de techo de aproximadamente 0.8, con la siguiente ecuación:

\[1\;in*\frac{1\;ft}{12\;in}*1\;ft^2*7.48\frac{gal}{ft^3}*0.8=0.499\;gal\]

El cálculo en unidades SI es mucho más sencillo y preciso. Es la eficiencia del techo (por ejemplo, 0.8) en litros por cada mm de lluvia en cada\(m^2\) techo.

\[Volume(liters)=roof\;efficiency*rainfall(mm)*Area(m^2)\]

Este cálculo es sencillo debido a la conveniencia y sincronización de las unidades SI, como se muestra a continuación:

\[V=R*a*k*e\]

\[Volume=1\;mm*\frac{1\;m}{1000\;mm}*1\;m^2*1000\frac{l}{m^3}*0.8=0.8\;liters\]

Observe cómo la conversión de m a mm se cancela con los litros a\(m^3\) conversión