Utrata wody w wyniku wycieku
O jeden bar mniej, czyli zamiast bar, zmniejsza straty o m³ rocznie. Stanowi to procent.
10 psi mniej, czyli zamiast psi, zmniejsza straty o galonów rocznie. Stanowi to procent.
Opcjonalnie. Temperatura wpływa na wynik jedynie o ułamki procenta.
Zimna czy ciepła woda? To jedyny przypadek, w którym ta informacja naprawdę ma znaczenie. W przypadku wycieku z rury z ciepłą wodą o temperaturze 60 °C wynik różni się o 0,8 procent, a przy 80 °C – o około 1,3 procent. W przypadku zimnej wody pitnej podanie tej wartości nie ma natomiast sensu: różnica między najniższą wartością zimową a najwyższą letnią wynosi zaledwie 0,09 procent, co w przypadku wycieku o średnicy 1 mm oznacza 1 330,5 litrów dziennie w porównaniu z 1 331,6 litrów lub 0,4 m³ rocznie.
Zimna czy ciepła woda? To jedyny przypadek, w którym podanie tej wartości naprawdę ma znaczenie. W przypadku wycieku z rury z ciepłą wodą o temperaturze 140 °F wynik różni się o 0,8 procent, a przy 176 °F – o około 1,3 procent. Natomiast w przypadku zimnej wody pitnej nie warto tego wprowadzać: nawet w zakresie od 40 do 80 °F różnica wynosi zaledwie 0,17 procent.
Wartości orientacyjne dla Niemiec Temperatura wody pitnej w gruncie wynosi zazwyczaj od 5 do 8 °C zimą i od 14 do 20 °C latem. Są to przybliżone wartości orientacyjne, a nie stałe wielkości: rzeczywista temperatura zależy od głębokości ułożenia rur, rodzaju gleby, regionu oraz od tego, ile wody przepływa przez rurociąg. Płasko ułożone przyłącza domowe oraz końcówki rur o niewielkim przepływie bardziej zbliżają się do temperatury gruntu niż główna rura o dobrym przepływie. Jeśli nie znają Państwo tej wartości, należy przyjąć średnią roczną wynoszącą około 12 °C.
Wartości orientacyjne Temperatura w sieci jest zależna od temperatury gruntu i w Stanach Zjednoczonych znacznie się różni w zależności od regionu. Zależy ona również od głębokości ułożenia rur, rodzaju gruntu oraz ilości wody przepływającej przez rurociąg. Płasko ułożone przyłącza domowe oraz końcówki rur o niewielkim przepływie zbliżają się bardziej do temperatury gruntu niż główna magistrala o dużym przepływie. Jeśli nie znają Państwo tej wartości, należy przyjąć około 54 °F. Nie wpłynie to znacząco na wynik.
Po co w ogóle? Temperatura wpływa poprzez gęstość. Ciepła woda jest lżejsza, ma więc mniejszą masę do przyspieszenia i przy tym samym ciśnieniu wypływa nieco szybciej. Chociaż lepkość zmienia się znacznie silniej wraz z temperaturą, w tym przypadku nie ma to znaczenia: przepływ przez otwór przy liczbach Reynoldsa powyżej 20 000 jest wyraźnie turbulentny, a przy takich wartościach współczynnik wypływu jest praktycznie niezależny od lepkości.
Uwagi wyjaśniające Współczynnik przepływu wynoszący 0,50 zamiast 0,62 zmienia wynik o 19 procent, a ciśnienie wynoszące 4 zamiast 5 barów – o 11 procent. Temperatura ma w porównaniu z tymi wielkościami znaczenie znikome. Jeśli pole nie jest zaznaczone, kalkulator przyjmuje gęstość 998 kg/m³, co odpowiada temperaturze około 20 °C.
Uwagi wyjaśniające Współczynnik wypływu wynoszący 0,50 zamiast 0,62 zmienia wynik o 19 procent, a ciśnienie 60 zamiast 70 psi – o 7 procent. Temperatura ma w porównaniu z tymi wielkościami znaczenie znikome. Jeśli pole nie jest zaznaczone, kalkulator przyjmuje wartość 62,3 lb/ft³, co odpowiada około 68 °F.
- dziennie
- 1 332 litrygalonów 1,33 m³kgal 5,99 €
- na tydzień
- 9 322 litragalonów 9,32 m³kgal 41,95 €
- miesięcznie
- 40 508 litrygalonów 40,51 m³kgal 182,29 €
- rocznie
- 486 097 litrygalonów 486,10 m³kgal 2 187,44 €
Koszty roczne
- Nagroda za osiągnięcia w dziedzinie wody pitnej
- 729,15 €
- Opłata za zużycie wody ściekowej
- 1.458,29 €
- Dodatkowe koszty spowodowane wyciekiem
- 2.187,44 €
- Cena podstawowa pozostaje bez zmian
- 0,00 €
Cena podstawowa nie zależy od ilości i nie wzrasta z powodu wycieku. Podano ją tutaj wyłącznie w celu oszacowania całkowitej kwoty.
Oto, ile zaoszczędzisz po usunięciu wycieku
Woda, która wyciekła, musi mimo wszystko zostać pobrana, uzdatniona i przepompowana przez sieć. Tylko że nigdy nie dociera do odbiorców. Energia elektryczna zużywana na ten cel idzie na marne. Gdy tylko wyciek zostanie uszczelniony, obie te rzeczy przestają mieć znaczenie.
- W ten sposób roczne zużycie energii elektrycznej nie będzie już tak duże
- 243 kWh
- W ten sposób roczna emisja CO₂ nie będzie już tak duża
- 84 kglb
Oto jak dokonano obliczeń: 0,5 kilowatogodziny energii elektrycznej na metr sześcienny wody i 344 gramy CO₂ na kilowatogodzinę. Pierwsza wartość stanowi średnią dla niemieckiego systemu zaopatrzenia w wodę. W zależności od ukształtowania terenu i sposobu uzdatniania waha się ona mniej więcej między 0,2 a 0,8, dlatego można ją skorygować powyżej. Druga wartość to niemiecki koszyk energetyczny na rok 2025 według danych Federalnego Urzędu Ochrony Środowiska.
Oto sposób obliczeń: 2,3 kilowatogodziny energii elektrycznej na 1 000 galonów wody i 767 funtów CO₂ na megawatogodzinę. Pierwsza wartość stanowi średnią z ankiety przeprowadzonej przez ACEEE i NAWC wśród amerykańskich dostawców wody. Wahania tej wartości są znaczne w zależności od ukształtowania terenu i sposobu uzdatniania, dlatego można ją dostosować powyżej. Druga wartość to średnia dla amerykańskiego koszyka energetycznego według danych eGRID 2023 agencji EPA. W poszczególnych regionach wynosi ona od około 240 do ponad 1 400 funtów.
Dlaczego nie podano tu kwoty pieniężnej. Koszt tej energii elektrycznej jest już uwzględniony w cenie za zużycie podanej wyżej. Gdybyśmy podali ją tutaj ponownie, kwota ta zostałaby policzona podwójnie. Dlatego podano tu jedynie ilości.
- Ilość wody, która do tego momentu uległa utracie
- Jednorazowe koszty lokalizacji wycieku
Stratę udało się nadrobić już w niecały dzień.
Po dniach zaoszczędzona woda pokryła koszty lokalizacji.
Po miesiącach zaoszczędzona woda pokryła koszty lokalizacji.
W przypadku tego wycieku miną ponad dwa lata, zanim uda się ponownie zlokalizować miejsce wycieku.
Wpisz powyżej cenę energii, a wówczas będzie można obliczyć wartość utraconej wody.
Wpisz powyżej koszt lokalizacji wycieku, a wykres pokaże, od kiedy inwestycja się opłaca.
Załóżmy, że system lokalizacyjny wykryje ten wyciek, a następnie zostanie on uszczelniony.
Link zawiera wprowadzone przez Ciebie dane. Na serwerze nic nie jest zapisywane.
Link skopiowany.
Proszę ręcznie zaznaczyć i skopiować link.
Wszystkie rozmiary otworów do sprawdzenia
Ten przegląd jest wyświetlany niezależnie od wyboru dokonanego powyżej i zawiera listę wszystkich rozmiarów obok siebie. Wybrany rozmiar jest wyróżniony. Obliczono przy ciśnieniu w przewodzie wynoszącym 5 barów i wydajności 0,62.
- 1 mm486 m³
- 2 mm1 944 m³
- 3 mm4 375 m³
- 4 mm7 778 m³
- 5 mm12 152 m³
- 7,5 mm27 343 m³
- 10 mm48 610 m³
- 25 mm303 811 m³
Ilość strat rośnie proporcjonalnie do kwadratu średnicy: otwór o dwukrotnie większej średnicy powoduje czterokrotnie większe straty.
| Wyciek | Dzień (litry) | Tydzień (litry) | Miesiąc (m³) | Rok (m³) | Dodatkowe koszty rocznie |
|---|---|---|---|---|---|
| 1 mm | 1.332 | 9.322 | 40,5 | 486,1 | 2.187 € |
| 2 mm | 5.327 | 37.290 | 162,0 | 1.944,4 | 8.750 € |
| 3 mm | 11.986 | 83.902 | 364,6 | 4.374,9 | 19.687 € |
| 4 mm | 21.308 | 149.159 | 648,1 | 7.777,6 | 34.999 € |
| 5 mm | 33.294 | 233.060 | 1.012,7 | 12.152,4 | 54.686 € |
| 7,5 mm | 74.912 | 524.385 | 2.278,6 | 27.343,0 | 123.043 € |
| 10 mm | 133.177 | 932.241 | 4.050,8 | 48.609,7 | 218.744 € |
| 25 mm | 832.358 | 5.826.505 | 25.317,6 | 303.810,6 | 1.367.148 € |
Ten przegląd jest wyświetlany niezależnie od wyboru dokonanego powyżej i zawiera listę wszystkich rozmiarów obok siebie. Wybrany rozmiar jest zaznaczony. Obliczono przy ciśnieniu w przewodzie wynoszącym 60 psi i współczynniku przepływu 0,62.
- 1/32″74 kgal
- 1/16″294 kgal
- 1/8″1 177 kgal
- 3/16″2 649 kgal
- 1/4″4 710 kgal
Ilość strat rośnie proporcjonalnie do kwadratu średnicy: otwór o dwukrotnie większej średnicy powoduje czterokrotnie większe straty.
| Wyciek | Dzień (galony) | Tydzień (galony) | Miesiąc (kg/l) | Rok (kg) | Dodatkowe koszty rocznie |
|---|---|---|---|---|---|
| 1/32″ | 202 | 1.411 | 6,1 | 73,6 | 0 $ |
| 1/16″ | 806 | 5.645 | 24,5 | 294,4 | 0 $ |
| 1/8″ | 3.226 | 22.581 | 98,1 | 1.177,5 | 0 $ |
| 3/16″ | 7.258 | 50.808 | 220,8 | 2.649,3 | 0 $ |
| 1/4″ | 12.904 | 90.326 | 392,5 | 4.709,9 | 0 $ |
Obliczono zgodnie z wzorem na przepływ Q = Cd · A · √(2·Δp/ρ) przy nieprzerwanym wypływie. Rzeczywiste straty zależą od kształtu otworu, tarcia w rurze, wahań ciśnienia oraz ciśnienia przeciwnego w gruncie i zazwyczaj są niższe. Wartości te nie zastępują ani lokalizacji wycieku, ani bilansu wodnego zgodnie z normą DVGW W 392.
Obliczenia przeprowadzono zgodnie z wzorem na przepływ Q = Cd · A · √(2·Δp/ρ) przy nieprzerwanym wypływie. Rzeczywiste straty zależą od kształtu otworu, tarcia w rurze, wahań ciśnienia oraz ciśnienia zwrotnego w gruncie i zazwyczaj są niższe. Wartości te nie zastępują ani lokalizacji wycieku, ani bilansu wodnego zgodnie z normą AWWA M36.
Czym jest współczynnik wypływu i dlaczego wynosi 0,62?
Współczynnik wypływu, zwany również współczynnikiem przepływu, jest współczynnikiem korygującym. Określa on, jaka część teoretycznie możliwego wypływu faktycznie ma miejsce. Wynika to z uwarunkowań geometrycznych: woda napływa do otworu ze wszystkich stron i nie może gwałtownie zmienić kierunku na krawędzi otworu. Przelewa się, a strumień zwęża się za otworem.
- Woda pod ciśnieniem
- Otwór o powierzchni A
- Najwęższy przekrój: szerokość około 0,79 razy średnicy otworu, powierzchnia około 0,62 razy powierzchni otworu
Najwęższe miejsce nazywa się Vena contracta, czyli zwężona żyła. To właśnie tam strumień osiąga pełną prędkość i jest węższy niż sam otwór. Wydajność składa się z dwóch czynników.
Współczynnik zwężenia – stosunek powierzchni Vena contracta do powierzchni otworu. W przypadku otworu o ostrych krawędziach w cienkiej ściance klasyczna teoria potencjałów Kirchhoffa podaje wartość π/(π+2) = 0,611. Pomiary przeprowadzone na otworach okrągłych dają wyniki od 0,61 do 0,64.
Współczynnik prędkości. Straty spowodowane tarciem. Woda nie osiąga w pełni teoretycznej prędkości według Torricellego. Zmierzone wartości wynoszą od 0,97 do 0,99.
Iloczyn tych dwóch czynników daje współczynnik przepływu: 0,63 × 0,98 ≈ 0,62. Wartość ta nie została zatem wyprowadzona, lecz zmierzona – systematycznie od XIX wieku, między innymi przez Weisbacha i Hagena. W niemieckiej literaturze standardowej, np. w książce Bollricha „Technische Hydromechanik”, dla otworu o ostrych krawędziach podaje się wartości od 0,60 do 0,62.
| Kształt otworu | Wskaźnik wypływu | litry na godzinęgalonów na godzinę |
|---|---|---|
| Szorstka dziura korozyjna, pęknięcie | 0,55 | 49 |
| Otwór o ostrych krawędziach | 0,62 | 55 |
| Krótki odcinek rury cylindrycznej | 0,82 | 73 |
| Dysza zaokrąglona | 0,97 | 87 |
| Obliczono bez uwzględnienia współczynnika przepływu | 1,00 | 90 |
Dlaczego niektóre tabele podają wyższe wartości? Jeśli obliczenia przeprowadza się bez uwzględnienia współczynnika przepływu, czyli przy założeniu idealnego przepływu według Torricellego, otwór o średnicy 1 mm zapewnia przepływ 89 litrów na godzinę przy ciśnieniu 5 barów i 98 litrów przy ciśnieniu 6 barów. Takie wartości są często podawane, stanowią jednak górną granicę, której w praktyce nikt nie osiąga. Przepływ nie może przekroczyć powierzchni otworu, dlatego współczynnik przepływu powyżej 1 jest fizycznie niemożliwy.
Dlaczego niektóre tabele podają wyższe wartości? Jeśli obliczenia przeprowadza się bez uwzględnienia współczynnika przepływu, czyli przy założeniu idealnego przepływu według Torricellego, otwór o średnicy 1/32 cala zapewnia przepływ 13,5 galonów na godzinę przy ciśnieniu 60 psi i 14,6 galonów na godzinę przy ciśnieniu 70 psi. Takie wartości są często podawane, stanowią jednak górną granicę, której w praktyce nikt nie osiąga. Przepływ nie może przekroczyć powierzchni otworu, dlatego współczynnik przepływu powyżej 1 jest fizycznie niemożliwy.
Ograniczenia metody W przypadku rzeczywistych wycieków w sieciach wodociągowych zależność pierwiastkowa od ciśnienia nie zawsze jest dokładna. W rurach z tworzyw sztucznych pęknięcie rozszerza się pod wpływem ciśnienia, a powierzchnia otworu zależy wówczas od samego ciśnienia. W środowisku fachowym zjawisko to opisuje się w ramach koncepcji FAVAD za pomocą wykładnika wycieku, który zamiast 0,5 może wzrosnąć nawet do 1,5. W przypadku okrągłych otworów w rurach metalowych, jak zakłada ten kalkulator, wartość 0,5 pozostaje prawidłowa.