O rozbiorze wody w pewnym domu jednorodzinnym. Kontrola przepływu.

Na podstawie wypływów normatywnych z armatury czerpalnej obliczono wielkość maksymalnego zapotrzebowania na wodę dla wybranego budynku jednorodzinnego. Biorąc pod uwagę sposób proponowany przez normę, przepływ obliczeniowy wody dla instalacji wodociągowej w budynku mieszkalnym ustalono ze wzoru:

q=0,682*(∑qn)0,45 – 0,14 = 0,789 dm3/s = 2,84 m3/h,
gdzie: qn – normatywny wypływ z armatury czerpalnej.

Dla analizowanego budynku określono wcześniej wielkość sumy normatywnego wypływu z armatury czerpalnej (tabela 1). Stanowi ona podstawę do doboru wodomierza dla tego obiektu. Dobrano wodomierz DN 20 o przepływie nominalnym qn = 2,5 m3/h.

Monitoring podłączenia W celu prowadzenia ciągłej rejestracji strumienia objętości na przyłączu wodociągowym domu jednorodzinnego zainstalowano 5 nowych wodomierzy w średnicach DN 15 i 20, w klasie metrologicznej B i C różnych typów, wyposażonych w nadajniki impulsów, do których podłączono  rejestratory cyfrowe CDL (fot. 1). Zasada rejestracji jest następująca – mikroprocesor rejestratora cyfrowego, zarządzany poprzez program zapisany w pamięci, z wewnętrznego zegara czasu rzeczywistego odczytuje w rejestratorze czas wraz z wystąpieniem impulsu generowanego przez nadajnik impulsowy i zapisuje taką informację do pamięci z uwzględnieniem bieżącej daty. Otrzymane po zakończeniu rejestracji dane, w oprogramowaniu służącym do zarządzania rejestratorem, poddane są analizie lub są eksportowane do popularnych formatów.

W tabeli 2 zebrano wyniki badań uzyskanych na monitorowanym podłączeniu wodociągowym. Jednostkowe zużycie wody w całym okresie pomiarowym wyniosło 80,65 l/Md. Wskaźnik ten zawiera się w przedziale 29-135 l/Md. Wyznaczono także zależność pomiędzy maksymalnym strumieniem objętości, obserwowanym dla różnej wartości impulsu, a zużyciem dobowym wody. Zaobserwowano, co wydaje się naturalne, iż wzrost wartości impulsu pociąga za sobą obniżenie mierzonego natężenia przepływu wody. Przy obserwacji minimalnych strumieni objętości sytuacja jest zgoła odmienna.

Analiza danych pomiarowych pozwoliła na wyznaczenie struktury rozbioru wody ze względu na natężenie przepływu. Przyjęto następujące charakterystyczne przedziały natężenia przepływu wody (tabela 3). Dla wodomierzy o impulsowaniu 0,1 i 10 l/imp. wyznaczono objętość wody w poszczególnych przedziałach natężenia przepływu. Wyniki obserwowano dla wszystkich parametrów różnego czasu ich opracowywania w przedziale od 15 s do 5 min.

Analizując zebrane dane, okazało się, iż wraz ze wzrostem czasu analizy i jednocześnie wraz ze wzrostem impulsowania wzrasta objętość wody mierzona w dolnych przedziałach natężenia przepływu. Pozostaje więc określenie dokładności, z jaką chcemy przeprowadzić tę analizę. Zagadnienie to pomijane było do tej pory przy prezentowaniu wyników badań.

Struktura ta wskazuje również, dla minimalnego czasu analizy oraz najdokładniejszych klasowo wodomierzy, na straty pozorne, które możemy popełnić przy nieodpowiednim opomiarowaniu podłączenia wodociągowego. Dla wybranego tu podłączenia różnica pomiędzy wodomierzami klasy B i C wynosiła 4,5% na korzyść wodomierzy klasy C. Teoretycznie, gdybyśmy na podłączeniu pozostawili wodomierz DN 20 w klasie B, różnica mogłaby wynosić około 6,74% na korzyść klasy C – R>160.

Załóżmy więc, że mówimy o roku pomiaru na 1000 wodomierzy dla średniego zużycia dobowego wody jak w omawianym obiekcie dla 4 osób i średniej cenie za wodę i ścieki 7,17 zł/m3 [1]:

* 80,65 l/Md*4 M*365 d/1000 = 117,749 m3/rok z jednego wodomierza,

* strata 4,5% daje 5,30 m3/rok z jednego wodomierza,

* strata 6,74% daje 7,94 m3/rok z jednego wodomierza.

Dla 1000 wodomierzy w domach jednorodzinnych strata roczna wynosiłaby więc odpowiednio: 38 001 zł i 56 930 zł. Oznacza to, że maksymalna różnica pomiędzy ceną w zakupie wodomierza klasy B i C (80 zł) może się zwrócić po okresie 2,1 roku.

Jaki błąd popełnimy przy wyznaczaniu maksymalnego natężenia przepływu dla określenia wielkości wodomierza przy różnym czasie przetwarzania i wielkości impulsowania, pokazano w tabeli 4.

W literaturze tematu nie znaleziono danych o czasie pracy wodomierza w budynku jednorodzinnym, a wielkość impulsu 1 litr – standardowo dostępna na rynku – wydawała się mimo wszystko nieodpowiednia. Na wykresie przedstawiono czas pracy wodomierza dla 4-osobowej rodziny. Zaznaczyć należy, iż w budynku tym nie zaobserwowano przecieków, a tym samym wyznaczone wartości nie obejmują wynikającego z przepływów nocnych błędu. Jeśli porównalibyśmy skrajne przypadki – okazałoby się, iż czas pracy dla impulsu 10 l jest około 4 razy krótszy niż czas pracy dla impulsu 0,1 l. Interpretację pozostawiamy Państwu.

Wnioski końcowe
* Potrzeba nie zwalnia nas od myślenia, jakie warunki progowe są nam potrzebne, by otrzymać zbliżone do prawdy rezultaty;

* Jeśli komuś chcemy udowodnić, iż ma przeciek, choćby go nie miał, użyjmy modułu o większej wartości impulsu lub zwiększmy czas analizy;

* Jeśli komuś chcemy udowodnić, iż zamiast wodomierza DN 80 wystarczy DN 20, użyjmy modułu o większej wartości impulsu lub zwiększmy czas analizy;

* Koniecznie stosujmy dalej standardy w klasie B;

* A jeśli już stosujemy klasę C, R > 160, to koniecznie nie zastanawiajmy się, czy jakość wody pozwala nam na zastosowanie odpowiedniego typu urządzenia.

* Niestety, ale większość uwag tu zawartych stosuje się również do obiektów o większych rozbiorach, choć skala błędu może być zgoła różna.

dr inż. Piotr Krzysztof Tuz

Przemysław Jegumieńczyk

Fot. Wodomierze na podłączeniu budynku jednorodzinnego.

1. Wodomierz Aquadis + z nadajnikiem impulsowym 1 l/imp.

2. Wodomierz Aquarius z nadajnikiem impulsowym 1 l/imp.

3. Wodomierz Aquadis + z nadajnikiem impulsowym 0,1 l/imp.

4. Wodomierz 820 z nadajnikiem impulsowym 10 l/imp.

Wykres. Dobowy czas pracy wodomierza w budynku jednorodzinnym przy 4-osobowej rodzinie.
Zobacz artykuł w wersji pdf pdfpdf

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *

Ta strona korzysta z ciasteczek (cookies) Więcej informacji

Ustawienia plików cookie na tej stronie są włączone na "zezwalaj na pliki cookie", aby umożliwić najlepszy z możliwych sposób przeglądania. Jeśli w dalszym ciągu chcesz korzystać z tej strony, bez zmiany ustawienia plików cookie lub kliknięciu przycisku "Akceptuję", a następnie użytkownik wyraża zgodę na to.

Zamknij