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So berechnen Sie den Wasserverdunstungsverlust in einem Schwimmbad

So berechnen Sie den Wasserverdunstungsverlust in einem Schwimmbad

Wussten Sie, dass es laut der National Swimming Pool Foundation in den USA über 10 Millionen Schwimmbäder gibt? Das entspricht mehr als 160 Milliarden Gallonen Wasser zum Schwimmen oder ungefähr einem Pool pro 31 Menschen in Amerika! Wenn Sie dies lesen, besteht eine ziemlich gute Chance, dass Sie einen Pool in Ihrem Garten haben (oder darüber nachdenken, einen zu bekommen). Wie Sie vielleicht bereits wissen, ist ein Pool eine große Investition und erfordert viel Planung und laufende Wartung, um sicherzustellen, dass Sie und Ihre Familie jahrelang Freude daran haben.

Ein häufig übersehenes Problem ist, wie viel Wasser Sie aufgrund der Verdunstung in einem bestimmten Jahr voraussichtlich verlieren würden. Je nachdem, wo Sie wohnen, ein durchschnittlich großer Wohnpool mit einer Oberfläche von 400 Fuß2 könnte durch Verdunstung jedes Jahr bis zu 10.000 Gallonen Wasser verlieren! Wenn diese Option nicht aktiviert ist, kann die Verdunstung das chemische Gleichgewicht des Pools sowie die Integrität der Pump- und Filtersysteme beeinträchtigen. Das kostet Sie natürlich auch Geld! Angesichts dieses Vorschlags ist es eine wertvolle Zeitinvestition, um abzuschätzen, wie viel Wasser Ihr Pool jedes Jahr durch Verdunstung verlieren könnte.

Direkte Messung der Verdunstung

Wenn Sie bereits einen Pool haben, können Sie am einfachsten herausfinden, wie viel Wasser Sie verlieren, indem Sie ihn direkt messen. Die Messung der Verdunstungsrate ist relativ einfach.

Verwenden Sie zunächst ein Lineal oder ein Maßband, um den Abstand vom Pooldeck zur Wasseroberfläche zu messen. Beachten Sie auch das Datum, an dem diese erste Messung durchgeführt wurde. Verwenden Sie nach etwa einer Woche das Lineal oder das Maßband, um den Abstand erneut zu messen. Stellen Sie sicher, dass Sie die Messung an derselben Stelle wie zuvor durchführen. Zu diesem Zeitpunkt sollten Sie einen vertikalen Abstand und eine verstrichene Zeit haben. Wenn Sie den Abstand durch die verstrichene Zeit dividieren, ergibt sich die Wasserverlustrate (Verdunstung).

Um diese Verdunstungsrate in Gallonen umzurechnen, die über einen bestimmten Zeitraum verloren gegangen sind, müssen Sie das Maß in ein Volumen umrechnen. Wenn Ihre Messung beispielsweise in Zoll pro Tag angegeben wurde, teilen Sie diese einfach durch 12, um sie in Fuß pro Tag umzurechnen. Als nächstes multiplizieren Sie diesen Wert mit der Oberfläche Ihres Pools und dann mit 7,48, um Gallonen pro Tag zu erhalten.

Wenn Sie keinen Pool zur Messung der Verdunstungsrate haben, können Sie einfach die oben angegebene Methode auf jeden Behälter anwenden, der über einen längeren Zeitraum Wasser aufnehmen kann.

Schätzung unter Verwendung von Verdunstungsratenkarten und -daten

Wenn Sie eine Karte der Verdunstungsrate für Ihr Gebiet finden, können Sie leicht die Wassermenge berechnen, die voraussichtlich aus Ihrem Pool verdunsten wird. Die meisten Karten, die der Öffentlichkeit zur Verfügung stehen, geben die Verdunstungsraten in Einheiten an, die nicht unbedingt intuitiv zu bedienen sind, z. B. Millimeter pro Monat. Nach einigen einfachen Einheitenumrechnungen erhalten Sie eine nützliche Verdunstungsrate. Das Climate Prediction Center des National Weather Service ist eine gute Quelle für Verdunstungskarten für die USA. Einige Landesregierungen und -organisationen verfügen auch über eigene Verdunstungsdaten und -karten. Weitere Informationen erhalten Sie bei Ihrer staatlichen Wasserressourcenabteilung oder der örtlichen Universität. Zum Beispiel verfügt das westliche regionale Klimazentrum über einen großartigen Datensatz, mit dem die Verdunstung für meinen Teil des Landes abgeschätzt werden kann. Ich habe diese Daten für meine am Ende dieses Artikels gezeigte Analyse verwendet.

Für eine noch einfachere und schnellere Schätzung schlagen viele Leute vor, a zu verwenden lineare Verlustrate von 0,25 Zoll Wasser pro Tag im Sommer. Unter Verwendung dieser Faustregel kann ein typischer 500 Quadratfuß großer Pool ungefähr 78 Gallonen Wasser pro Tag verlieren.

Verdunstung mit mathematischen Gleichungen berechnen

In der Realität ist die Verdampfung ein sehr komplexer Prozess, der mit Gleichungen nur schwer abzuschätzen ist. Dies liegt daran, dass die Verdunstungsrate tatsächlich von vielen Faktoren gesteuert wird, einschließlich Temperatur, Luftdruck, Windgeschwindigkeit und Luftfeuchtigkeit. Es gibt mehrere Gleichungen, mit denen die Verdunstung vorhergesagt werden kann. Im Folgenden werde ich einige der bekannteren hervorheben. Bitte beachten Sie, dass ich diese Gleichungen geändert habe, um Konstanten zu eliminieren und die Einheiten mit der Absicht dieses Artikels in Einklang zu bringen. Die Sicherungsdokumentation (und das Originalformat und die Einheiten) für jede dieser Methoden finden Sie im Referenzabschnitt am Ende dieses Artikels.

Bitte beachten Sie, dass diese Gleichungen nicht unbedingt genau genug sind, um den Belüftungsbedarf eines Innenpools zu bestimmen. Wenn dies Ihre Absicht ist, lesen Sie bitte die neuesten Ressourcen und Veröffentlichungen der American Society of Heating, Refrigerating and Air Conditioning Engineers, um Anleitungen zu diesem speziellen Thema zu erhalten.

US EPA Evaporation Equation

Die EPA-Verdampfungsgleichung wurde entwickelt, um die Verdunstung von der Oberfläche eines Flüssigkeitspools abzuschätzen, der sich bei oder nahe der Umgebungstemperatur befindet. Bitte beachten Sie, dass die Gleichung gegenüber ihrer allgemeinen Form geändert wurde, um auf die Berechnung der Verdunstung aus Schwimmbädern anwendbar zu sein.

Wo:

  • E = Verdunstungsrate (Gallonen / Tag)
  • A = Pooloberfläche (ft2)
  • W = Windgeschwindigkeit über dem Pool (mph)
  • P = Wasserdampfdruck (mmHG) bei Umgebungstemperatur
  • T = Temperatur (° F)

Der Sättigungsdampfdruck sollte der Oberflächentemperatur des Wassers entsprechen und kann anhand einer Tabelle wie der in meinem Artikel angegebenen ermittelt werden Die erstaunlichen und bemerkenswerten Eigenschaften von Wasser. Stellen Sie sicher, dass Sie einen Wert auswählen, der der Wassertemperatur entspricht.

Stiver- und Mackay-Verdampfungsgleichung

Die folgende Gleichung wurde von Warren Stiver und Dennis Mackay vom Chemical Engineering Department der University of Toronto entwickelt. Es kann verwendet werden, um die Verdunstung von der Oberfläche eines Flüssigkeitspools abzuschätzen, der sich bei oder nahe der Umgebungstemperatur befindet. Bitte beachten Sie, dass die Gleichung gegenüber ihrer allgemeinen Form geändert wurde, um auf die Berechnung der Verdunstung aus Schwimmbädern anwendbar zu sein.

Wo:

  • E = Verdunstungsrate (Gallonen / Tag)
  • A = Pooloberfläche (ft2)
  • W = Windgeschwindigkeit über dem Pool (mph)
  • P = Wasserdampfdruck (mmHG) bei Umgebungstemperatur
  • T = Temperatur (° F)

Beachten Sie, dass diese Gleichung der EPA-Gleichung sehr ähnlich ist. Der Sättigungsdampfdruckwert sollte der Oberflächentemperatur des Wassers entsprechen und kann aus der in der ersten Gleichung angegebenen Tabelle entnommen werden.

John W. Lund Verdampfungsgleichung

Im Jahr 2000 entwickelte John Lund vom Oregon Institute of Technology die folgende Gleichung speziell zur Bestimmung der Verdunstung in Schwimmbädern. Bitte beachten Sie, dass die Gleichung von ihrer allgemeinen Form geändert wurde, um mit dem Rest des Artikels übereinzustimmen.

Aktivitätsfaktoren (F)

  • Wohnpool = 0,5
  • Eigentumswohnung = 0,65
  • Hotelpool = 0,8
  • Öffentliches Schwimmbad = 1.0
  • Wellenpools = 1,5+

Wo:

  • E = Verdunstungsrate (Gallonen / Tag)
  • A = Pooloberfläche (ft2)
  • F = Aktivitätsfaktor (siehe Tabelle rechts)
  • P = Wasserdampfdruck (mmHG) bei Umgebungstemperatur
  • P.ein = Wasserdampfdruck (mmHG) bei Taupunkttemperatur

Der Sättigungsdampfdruckwert sollte der Oberflächentemperatur des Wassers entsprechen und kann aus der in der ersten Gleichung angegebenen Tabelle entnommen werden. Diese Gleichung geht von einem konstanten Windstrom von 0,1 m / s über der Oberfläche des Pools aus.

Wie viel Wasser verliert ein typischer Pool?

Der durchschnittliche amerikanische Bodenpool misst etwa 14 mal 28 Fuß und hat eine Tiefe von 4,0 Fuß bis 6,5 Fuß. Dies führt zu einer Effektschwimmfläche von 392 Fuß2. Unter Verwendung der Gleichungen von oben und des Wetters von einem typischen Sommertag in Arizona berechne ich die folgenden Zahlen

Faustregel (1/4 "pro Tag)Verdunstungskarte / DatenEPA-GleichungStiver & Mackay-GleichungLund-Gleichung

Gallonen / Tag

61.0

63.2

83.0

17.2

98.6

Gallonen / Jahr

22,297

23,056

30,309

6,264

35,983

Methodenvergleich am kleinen Pool meines Sohnes

Ich habe mein eigenes Experiment durchgeführt und meine Beobachtungen mit den Ergebnissen der obigen drei Gleichungen sowie den Ergebnissen einer Verdampfungskarte verglichen. Der Pool meines Sohnes mit einem Durchmesser von acht Fuß verlor in einer Woche etwa 1,4 Zoll Wasser.

Unten finden Sie eine Tabelle, in der die Verdunstungsrate für meinen Garten in Phoenix, Arizona, zusammengefasst ist. Ich habe Daten aus unseren Wetterberichten verwendet, um die Parameter für die Gleichungen zu bestimmen.

Direkte MaßnahmeVerdunstungskarte / DatenFaustregel (1/4 "pro Tag)EPA-GleichungStiver & Mackay-GleichungLund-Gleichung

Gallonen / Tag

6.3

8.1

7.8

9.6

2.4

5.0

Gallonen / Jahr

2,285

2,957

2,859

3,513

890

1,836

Abschließende Gedanken

Wie Sie sehen können, führt die Verwendung dieser Methoden zu leicht unterschiedlichen Ergebnissen. Während die direkte Messung eine genaue Verdunstungsrate ergibt, die für ein Gebiet spezifisch ist, werden saisonale Schwankungen von Temperatur, Druck und Luftfeuchtigkeit nicht berücksichtigt. Die Extrapolation dieses Ergebnisses zur Berechnung der in einem Jahr verlorenen Wassermenge könnte genauso ungenau sein wie jede andere Methode.

Welche Methode sollte also angewendet werden? Nun, die Verwendung einer beliebigen Methode basiert auf dem Grund, aus dem die Schätzung benötigt wird. Ich glaube, dass in den meisten Wohnanwendungen im Freien die Schätzung anhand der tatsächlichen Daten / Karten den Zwecken des Poolbesitzers gerecht wird. Für diese Angelegenheit kann die einfache Faustregel von 1/4 "Wasserverlust pro Tag sogar eine einfache und ziemlich genaue Methode sein, um den Verdunstungsverlust abzuschätzen. Am Ende müssen wir jedoch bedenken, dass das, wonach wir schießen, ein ist Einschätzung der Verdunstung basierend auf einem durchschnittlich der erwarteten Bedingungen.

Referenzen und Ressourcen

Beychock, Milton. "Grundlagen der Stapelgasdispersion." 6. Juli 2012.

Jensen, Marvin E.. "Schätzung der Verdunstung von Wasseroberflächen." März 2010.

Lund, John W. "Entwurfsüberlegungen für Pools und Spas (Natatorien)." Geo-Wärmezentrum des Oregon Institute of Technology. 2000.

Fragen & Antworten

Frage: Wenn Sie erwähnen, dass ein Pool 1/4 "Wasser pro Tag verliert, bedeutet" pro Tag "einen Zeitraum von 12 oder 24 Stunden?

Antworten: Die 1/4 "pro Tag-Regel bezieht sich auf einen Zeitraum von 24 Stunden. Ein Großteil der Verdunstung tritt tagsüber aufgrund der Anwesenheit der Sonne auf. Sie haben jedoch auch nachts immer noch Wasserverlust.

© 2012 Christopher Wanamaker

JOHN ROSWELL am 29. Juli 2020:

Die Taupunkttemperatur wird in diesen Formeln nicht berücksichtigt. In weiten Teilen des Landes / der Welt sind die Sommer feucht. Wenn die Nachttemperatur unter dem Taupunkt liegt, wird dadurch nicht die Absorption des Pooldampfes in die Luft begrenzt?

Arturo am 12. Dezember 2019:

Wie viel Verdunstung kann von einem 600 m² großen Pool erwartet werden, der auf 94 Grad beheizt ist?

Ort. San Diego ca.

Lufttemperatur Tag Mitte der 70er Jahre

Nachttemperatur niedrige 50er Jahre

Keine Poolabdeckung

Abdullah Alyami am 30. August 2019:

Ich berechne die Verdunstungsrate für einen großen Pool in der Bay Area, Kalifornien, und der Pool würde 18 Stunden pro Monat beheizt. Wenn ich die EPA-Gleichung verwende, ist in ihr die Zeit pro Tag eingebettet? Berechnet es die Verdunstung pro Tag? Mir ist aufgefallen, dass es nichts über die Zeit in der Gleichung aussagt.

Sothon am 25. August 2019:

Warum führt eine geringere Temperatur zu einer höheren Verdunstungsrate?

John Letendre am 22. August 2019:

Wie viel Wasser sollte ich auf einem 20 'x 33' großen Pool mit einer verschwindenden Kante (Wasser, das in einen Überlaufkanal gespült wird) verlieren, der 33 'lang ist? Ich hätte gerne den schlimmsten Fall, also Sommerzeit mit Außentemperatur von 90 Grad. Poolwasser bei Umgebungstemperatur (keine Heizung)

Mike Patterson am 20. Juni 2019:

Beachten Sie, dass die Verdunstung der Hauptmechanismus für den Wärmeverlust ist, wenn Sie nicht in Arizona leben und Ihren Pool heizen müssen. Wenn Sie Ihren Pool abdecken, wenn er nicht verwendet wird, sparen Sie viel Geld und reduzieren Ihre Treibhausgasemissionen.

David Atherton am 13. Februar 2019:

Dieser Artikel ist eines der stärksten Argumente, die ich je für die USA gesehen habe, um metrisch zu werden. Können Sie sich vorstellen, wie viel die US-Wirtschaft davon profitieren würde, wenn jeder in Sekundenschnelle solche Dinge in seinem Kopf tun könnte?

Roy h. am 10. Januar 2019:

Toller Artikel für uns alle Poolbesitzer Es ist kein Leck, es verdunstet. Um auf Leck zu prüfen, verwenden Sie einen 5-Gallonen-Eimer. Stellen Sie ihn auf eine Ihrer Stufen und füllen Sie ihn mit Wasser bis zum Wasserstand Ihrer Poolmarkierung, die mit einer kleinen Linie versehen ist, wenn die Pool und das Wasser im Eimer fallen identisch. Sie haben kein Leck, wenn der Pool schneller abfällt als der Eimer. Rufen Sie den Service an. Danke.

Marc am 17. August 2018:

Wie hoch ist der Verdunstungsverlust von 140.000 Morgen Wasser (Kalifornien) (basierend auf dem Online-Rechner entspricht dies ungefähr 45 Milliarden Gallonen Wasser). Wie viele Gallonen Wasser gehen durch Verdunstung verloren? Vielen Dank für Ihre Antwort.

Christopher Wanamaker (Autor) aus Arizona am 16. April 2018:

Robert,

Für 45 Meilen restaurierten Flusses wäre die Verdunstung tatsächlich signifikant. In der Region Tempe / Phoenix können wir mit einer Verdunstung von etwa 30 cm pro Jahr rechnen. Unter der Annahme, dass der Fluss eine durchschnittliche Breite von 875 Fuß (was der ungefähren Breite des Tempe Town Lake entspricht) überspannt, würden jedes Jahr 1.732.500.000 Kubikfuß Wasser verdunsten. Dies entspricht 12.960.000.000 Gallonen pro Jahr oder ungefähr 35.506.849 Gallonen pro Tag.

Danke fürs Lesen!

Robert Smart am 04. April 2018:

Wie viel Wasser muss also nach der heutigen Ankündigung des ASU-Projekts "Rio Remagined" auf 45 Meilen Wasser im Flusseinzugsgebiet auf LinkedIn pro Tag verwendet werden, um das Wasser nach den Auswirkungen der Verdunstung gefüllt zu halten? Welchen Anteil des gesamten Wasserverbrauchs in der Region hat dies? Trotz des Namens "Smart" muss ich es Ihnen überlassen, zu berechnen. Das Projekt klingt wirklich cool, aber wow, das muss ein riesiger Wasserverbraucher sein - nur durch Verdunstung. Niemand in der Ankündigung sprach das an. Ich liebe diese Art von Projekten, die Gemeinschaften zusammenbringen, aber das Problem der Verdunstung muss berücksichtigt werden. 45 Meilen Wasseroberfläche, die der Atmosphäre von Arizona ausgesetzt ist. Das ist viel Fläche.

Roy h am 25. Januar 2018:

nette Ressource, um herauszufinden, wohin das Wasser fließt. Ich habe einen 30 x 15 Zoll großen Boden mit Siebgehäuse. Ich habe Fliesen um den empfohlenen Füllstand, die Punkte in einer Dimondform haben. Ich verwende einen Gartenschlauch, der ungefähr 9 bis 10 Tage lang gemessen wird. für 1 Stunde 540 Gallonen in Stunden bringt es auf Punkt zu füllen. Es ist 60 Gallonen Tag oder direktes Maß ist genau. Ungefähr 1600 Gallonen pro Monat kosten weniger als $ 20 / Monat an der Ostküste von Fla. Ich hoffe, diese Hilfe ist umso weniger mathematisch, als wir an Bord haben

GP am 03. August 2017:

Oder Sie können alle Methoden mitteln und erhalten fast das gleiche Ergebnis der genauen direkten Methode.

George F. am 25. Juli 2016:

Sehr lohnende Präsentation einer alltäglichen Neugier eines durchschnittlichen Poolbesitzers. Es ist gut zu sehen, dass ein wenig Wissenschaft in eine unserer lustigen Seiten des Lebens involviert ist.

Joanie Ruppel aus Keller, Texas am 5. November 2015:

Ein sehr interessanter Knotenpunkt für Poolbesitzer, die über die Verdunstungsrate nachdenken, die uns immer belagert!

Kristen Howe aus Nordost-Ohio am 16. April 2015:

CWanamaker, dies war eine wirklich interessante Drehscheibe für die Verdunstung von Schwimmbadwasser. Es würde dir etwas zum Nachdenken geben. Für interessant gestimmt!

Ejikeme Nzeka am 18. April 2013:

Die Universität von Nigeria an die Spitze von Forschung und Entwicklung, Innovation, Wissenstransfer und Personalentwicklung im globalen akademischen Terrain zu stellen und gleichzeitig die Grundwerte zu fördern, die die Wiederherstellung der Würde des Menschen gewährleisten

Swimfan aus den Vereinigten Staaten am 26. Januar 2013:

Schöner, gründlicher Artikel, der sich definitiv mit dem Thema Poolwasserverdunstung befasst. Vielen Dank.


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