Втрата води внаслідок протікання
На один бар менше, тобто замість бар, зменшує втрати на м³ на рік. Це становить відсотків.
Зменшення тиску на 10 psi, тобто замість psi, зменшує втрати на галонів на рік. Це становить відсотків.
За бажанням. Температура впливає на результат лише на частки відсотка.
Холодна чи гаряча вода? Це єдиний випадок, коли вказання температури дійсно має значення. У разі витоку з труби гарячої води при температурі 60 °C результат відрізняється на 0,8 відсотка, а при 80 °C — приблизно на 1,3 відсотка. Натомість для холодної питної води вводити ці дані не має сенсу: різниця між найнижчим зимовим і найвищим літнім значенням становить лише 0,09 відсотка, тобто при витоку розміром 1 мм — 1 330,5 проти 1 331,6 літрів на день або 0,4 м³ на рік.
Холодна чи гаряча вода? Це єдиний випадок, коли вказання температури дійсно має значення. У разі витоку в трубопроводі гарячої води з температурою 140 °F результат відрізняється на 0,8 відсотка, а при 176 °F — приблизно на 1,3 відсотка. Натомість для холодної питної води вводити температуру не має сенсу: навіть у діапазоні від 40 до 80 °F відхилення становить лише 0,17 відсотка.
Орієнтовні значення для Німеччини Температура питної води в ґрунті взимку зазвичай становить від 5 до 8 °C, а влітку — від 14 до 20 °C. Це приблизні значення, а не фіксовані показники: фактична температура залежить від глибини прокладення, типу ґрунту, регіону та від того, скільки води протікає по трубопроводу. Поверхнево прокладені підключення до будинку та кінці трубопроводів з невеликим потоком наближаються до температури ґрунту більше, ніж магістральна труба з інтенсивним потоком. Якщо ви не знаєте цього значення, візьміть середньорічне значення — приблизно 12 °C.
Орієнтовні значення Температура в мережі залежить від температури ґрунту і в США значно відрізняється залежно від регіону. Крім того, вона залежить від глибини прокладення, типу ґрунту та обсягу води, що протікає по трубопроводу. Поверхнево прокладені підвідні трубопроводи та кінці трубопроводу з невеликим потоком наближаються до температури ґрунту більше, ніж магістральний трубопровід із сильним потоком. Якщо ви не знаєте цього значення, візьміть приблизно 54 °F. Це майже не вплине на результат.
А чому взагалі? Температура впливає через щільність. Тепла вода легша, отже, їй потрібно прискорити меншу масу, і при однаковому тиску вона витікає дещо швидше. Хоча в'язкість змінюється з температурою значно сильніше, у цьому випадку вона не має значення: потік через отвір при числах Рейнольдса понад 20 000 є явно турбулентним, і в цьому випадку коефіцієнт витікання практично не залежить від в'язкості.
Для розуміння Значення витоку 0,50 замість 0,62 змінює результат на 19 відсотків, тиск 4 замість 5 бар — на 11 відсотків. Температура порівняно з цими величинами є незначною. Якщо не поставити галочку, калькулятор використовує значення 998 кг/м³, що відповідає приблизно 20 °C.
Для розуміння Значення витоку 0,50 замість 0,62 змінює результат на 19 відсотків, а тиск 60 замість 70 psi — на 7 відсотків. Вплив температури на ці показники можна не враховувати. Якщо не поставити галочку, калькулятор використовує значення 62,3 lb/ft³, що відповідає приблизно 68 °F.
- на день
- 1 332 літрагалонів 1,33 м³кгал 5,99 €
- на тиждень
- 9 322 літригалонів 9,32 м³кгал 41,95 €
- на місяць
- 40 508 літрагалонів 40,51 м³кг 182,29 €
- на рік
- 486 097 літрагалонів 486,10 м³кгал 2 187,44 €
Витрати на рік
- Премія за досягнення у сфері питної води
- 729,15 €
- Тариф на відведення стічних вод
- 1.458,29 €
- Додаткові витрати, спричинені витоком
- 2.187,44 €
- Базова ціна залишається незмінною
- 0,00 €
Базова ціна не залежить від кількості і не зростає через витік. Вона вказана тут лише для того, щоб визначити загальну суму.
Ось скільки ви заощадите, якщо усунете витік
Втрачену воду все одно доводиться видобувати, очищувати та прокачувати по мережі. Просто вона ніколи не доходить до споживача. Електроенергія, що витрачається на це, йде даремно. Як тільки витік усунуто, обидва ці процеси припиняються.
- Тоді щорічно вже не споживатиметься стільки електроенергії
- 243 кВт·год
- Відтепер щороку більше не утворюватиметься стільки CO₂
- 84 кгфунтів
Розрахунок такий: 0,5 кіловат-години електроенергії на кубічний метр води та 344 грами CO₂ на кіловат-годину. Перше значення — це середній показник для німецької системи водопостачання. Залежно від місцевості та способу очищення воно коливається приблизно від 0,2 до 0,8, тому його можна скоригувати вище. Друге значення — це німецький енергетичний мікс на 2025 рік за даними Федерального агентства з охорони навколишнього середовища.
Розрахунок такий: 2,3 кіловат-години електроенергії на 1 000 галонів води та 767 фунтів CO₂ на мегават-годину. Перше значення є середнім показником за результатами опитування, проведеного ACEEE та NAWC серед американських водопостачальних підприємств. Воно значно коливається залежно від місцевості та способу очищення, тому його можна скоригувати у відповідному полі вище. Друге значення є середнім показником структури електроенергетичного балансу США за даними eGRID 2023 від EPA. У різних регіонах воно коливається від приблизно 240 до понад 1 400 фунтів.
Чому тут не вказано суму грошей. Вартість цієї електроенергії вже включена у ціну за споживання, зазначену вище. Якби ми вказали її тут ще раз, сума була б підрахована двічі. Тому тут вказано лише обсяги.
- Обсяг води, що до цього моменту втрачається
- Одноразові витрати на виявлення витоку
Відставання у позиціонуванні вдалося надолужити вже менш ніж за день.
Через днів заощаджена вода окупила витрати на систему локалізації.
Через місяців заощаджена вода окупила витрати на встановлення системи локалізації.
У випадку з цією витоком знадобиться більше двох років, щоб знову відновити контроль над ситуацією.
Введіть вище ціну електроенергії, після чого можна буде розрахувати вартість втраченої води.
Введіть вище вартість виявлення витоку, і крива покаже, з якого моменту це стане вигідним.
Припустимо, що система локалізації виявить цю течу, після чого її усунуть.
Посилання містить введені вами дані. На сервері нічого не зберігається.
Посилання скопійовано.
Будь ласка, виділіть посилання вручну та скопіюйте його.
Усі розміри отворів для довідки
Цей огляд відображається незалежно від вашого вибору вище і містить перелік усіх розмірів поруч. Вибраний розмір виділено. Розрахунки виконано з урахуванням тиску в трубопроводі 5 бар та витрати 0,62.
- 1 мм486 м³
- 2 мм1 944 м³
- 3 мм4 375 м³
- 4 мм7 778 м³
- 5 мм12 152 м³
- 7,5 мм27 343 м³
- 10 мм48 610 м³
- 25 мм303 811 м³
Обсяг втрат зростає пропорційно квадрату діаметра: отвір, розмір якого вдвічі більший, втрачає вчетверо більше.
| Протікання | День (літри) | Тиждень (літри) | Місяць (м³) | Рік (м³) | Додаткові витрати на рік |
|---|---|---|---|---|---|
| 1 мм | 1.332 | 9.322 | 40,5 | 486,1 | 2.187 € |
| 2 мм | 5.327 | 37.290 | 162,0 | 1.944,4 | 8.750 € |
| 3 мм | 11.986 | 83.902 | 364,6 | 4.374,9 | 19.687 € |
| 4 мм | 21.308 | 149.159 | 648,1 | 7.777,6 | 34.999 € |
| 5 мм | 33.294 | 233.060 | 1.012,7 | 12.152,4 | 54.686 € |
| 7,5 мм | 74.912 | 524.385 | 2.278,6 | 27.343,0 | 123.043 € |
| 10 мм | 133.177 | 932.241 | 4.050,8 | 48.609,7 | 218.744 € |
| 25 мм | 832.358 | 5.826.505 | 25.317,6 | 303.810,6 | 1.367.148 € |
Цей огляд відображається незалежно від вашого вибору вище і містить перелік усіх розмірів поруч один з одним. Вибраний розмір виділено. Розрахунок проведено з урахуванням тиску в трубопроводі 60 psi та витрати 0,62.
- 1/32″74 кга
- 1/16″294 кгал
- 1/8″1 177 кгал
- 3/16″2 649 kgal
- 1/4″4 710 кгал
Обсяг втрат зростає пропорційно квадрату діаметра: отвір, розмір якого вдвічі більший, втрачає вчетверо більше.
| Протікання | День (галони) | Тиждень (галони) | Місяць (кг) | Рік (кг) | Додаткові витрати на рік |
|---|---|---|---|---|---|
| 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 $ |
Розраховано за формулою витрати Q = Cd · A · √(2·Δp/ρ) для безперервного витоку. Фактичні втрати залежать від форми отвору, тертя в трубі, коливань тиску та протитиску в ґрунті і, як правило, є меншими. Ці значення не замінюють ані локалізацію витоку, ані водний баланс згідно з DVGW W 392.
Розраховано за формулою витрати Q = Cd · A · √(2·Δp/ρ) для безперервного витоку. Фактичні втрати залежать від форми отвору, тертя в трубі, коливань тиску та протитиску в ґрунті й, як правило, є меншими. Ці значення не замінюють ані визначення місця витоку, ані водного балансу згідно з AWWA M36.
Що таке коефіцієнт відтоку і чому саме 0,62?
Коефіцієнт витікання, який також називають коефіцієнтом витікання, є поправним коефіцієнтом. Він вказує, яка частка теоретично можливого витікання фактично відбувається. Причина цього лежить у геометрії: вода надходить до отвору з усіх боків і не може різко змінити напрямок руху на краю отвору. Вона переливається, а струмінь звужується за отвором.
- Вода під тиском
- Отвір площею A
- Найвужчий переріз: ширина приблизно в 0,79 діаметра отвору, площа приблизно в 0,62 площі отвору
Найвужче місце називається Vena contracta, тобто звужена вена. Саме там промінь досягає максимальної швидкості, і саме там він вужчий за сам отвір. Показник витоку складається з двох факторів.
Коефіцієнт звуження — відношення площі Vena contracta до площі отвору. Для отвору з гострими краями у тонкій стінці класична теорія потенціалу за Кірхгофом дає значення π/(π+2) = 0,611. Вимірювання на круглих отворах дають значення від 0,61 до 0,64.
Коефіцієнт швидкості. Втрати на тертя. Вода не досягає повністю теоретичної швидкості за Торрічеллі. Виміряні значення становлять від 0,97 до 0,99.
Добуток цих двох факторів дає значення витрати: 0,63 × 0,98 ≈ 0,62. Отже, це значення не є теоретично виведеним, а виміряним; його систематично вимірювали, зокрема, Вайсбахом і Хагеном, починаючи з XIX століття. У німецькій стандартній літературі, наприклад у праці Болліха «Технічна гідромеханіка», для отвору з гострими краями вказано значення від 0,60 до 0,62.
| Форма отвору | Показник відтоку | Літрів на годинугалони на годину |
|---|---|---|
| Груба корозійна дірка, тріщина | 0,55 | 49 |
| Отвір з гострими краями | 0,62 | 55 |
| Короткий циліндричний відрізок труби | 0,82 | 73 |
| Сопло з заокругленим кінцем | 0,97 | 87 |
| Розраховано без урахування витрати рідини | 1,00 | 90 |
Чому в деяких таблицях наводяться вищі значення. Якщо розрахунок проводити без урахування коефіцієнта витікання, тобто з ідеальним витіканням за Торрічеллі, то отвір діаметром 1 мм дає 89 літрів на годину при тиску 5 бар і 98 літрів при тиску 6 бар. Такі значення часто зустрічаються, але вони є верхньою межею, якої на практиці ніхто не досягає. Потік не може перевищувати площу отвору, тому коефіцієнт витрати, більший за 1, фізично неможливий.
Чому в деяких таблицях наводяться вищі значення: якщо розрахунок проводити без урахування коефіцієнта витрати, тобто з ідеальною витратою за Торрічеллі, отвір розміром 1/32 дюйма дасть 13,5 галонів на годину при тиску 60 psi та 14,6 галонів при тиску 70 psi. Такі значення часто зустрічаються, але вони є верхньою межею, якої на практиці ніхто не досягає. Потік не може перевищувати площу отвору, тому коефіцієнт витрати, більший за 1, фізично неможливий.
Обмеження методу. У разі реальних витоків у водопровідних мережах коренева залежність від тиску не завжди є точною. У пластикових трубах тріщина розширюється під тиском, і площа отвору в цьому випадку сама залежить від тиску. У фахових колах це розглядається в рамках концепції FAVAD із коефіцієнтом витоку, який замість 0,5 може зростати аж до 1,5. Для круглих отворів у металевих трубах, як це передбачено цим калькулятором, значення 0,5 залишається правильним.