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Comment calculer la perte par évaporation de l'eau dans une piscine

Comment calculer la perte par évaporation de l'eau dans une piscine

Saviez-vous que, selon la National Swimming Pool Foundation, il y a plus de 10 millions de piscines aux États-Unis? Cela équivaut à plus de 160 milliards de gallons d'eau disponibles pour la baignade ou à peu près une piscine pour 31 personnes en Amérique! Si vous lisez ceci, il y a de fortes chances que vous ayez une piscine dans votre jardin (ou que vous envisagiez d'en obtenir une). Comme vous le savez peut-être déjà, une piscine est un gros investissement et nécessite beaucoup de planification et d'entretien continu pour s'assurer qu'elle peut vous offrir, à vous et à votre famille, des années de plaisir.

Un problème souvent négligé est la quantité d'eau que vous vous attendez à perdre en raison de l'évaporation au cours d'une année donnée. Selon l'endroit où vous habitez, une piscine résidentielle de taille moyenne d'une superficie de 400 pi2 pourrait perdre jusqu'à 10 000 gallons d'eau chaque année en raison de l'évaporation! Si rien n'est fait, l'évaporation peut affecter l'équilibre chimique de la piscine ainsi que l'intégrité des systèmes de pompage et de filtration. Bien sûr, cela finira également par vous coûter de l'argent! Compte tenu de cette proposition, c'est un investissement de temps digne d'estimer la quantité d'eau que votre piscine pourrait perdre chaque année par évaporation.

Mesure directe de l'évaporation

Si vous avez déjà une piscine, le moyen le plus simple de déterminer la quantité d'eau que vous perdez est de la mesurer directement. La mesure du taux d'évaporation est relativement simple.

Commencez par utiliser une règle ou un ruban à mesurer pour mesurer la distance entre la terrasse de la piscine et la surface de l'eau. Notez également la date à laquelle cette mesure initiale a été prise. Après environ une semaine, utilisez la règle ou le ruban à mesurer pour mesurer à nouveau la distance. Assurez-vous de prendre la mesure au même endroit qu'auparavant. À ce stade, vous devriez avoir une distance verticale et un temps écoulé. Si vous divisez la distance par le temps écoulé, le résultat sera le taux de perte d'eau (évaporation).

Pour convertir ce taux d'évaporation en gallons perdus sur une période de temps spécifique, vous devrez convertir la mesure en volume. Par exemple, si votre mesure était en pouces par jour, divisez simplement cela par 12 pour la convertir en pieds par jour. Ensuite, multipliez cette valeur par la surface de votre piscine, puis par 7,48 pour obtenir des gallons par jour.

Si vous ne disposez pas d'une piscine pour mesurer le taux d'évaporation, vous pouvez simplement appliquer la même méthode que celle indiquée ci-dessus à tout récipient pouvant contenir de l'eau pendant une période prolongée.

Estimation à l'aide de cartes et de données de taux d'évaporation

Si vous pouvez localiser une carte du taux d'évaporation pour votre région, vous pouvez facilement calculer la quantité d'eau qui devrait s'évaporer de votre piscine. La plupart des cartes accessibles au public indiqueront les taux d'évaporation dans des unités qui ne sont pas nécessairement intuitives à utiliser, telles que les millimètres par mois. Après avoir effectué quelques conversions d'unités simples, vous aurez un taux d'évaporation utile. Le Climate Prediction Center du National Weather Service est une bonne source de cartes d'évaporation pour les États-Unis. Certains gouvernements et organisations d'État disposent également de leurs propres données et cartes d'évaporation. Renseignez-vous auprès de votre division nationale des ressources en eau ou de votre université locale pour plus d'informations. Par exemple, le Western Regional Climate Centre dispose d'un excellent ensemble de données qui peuvent être utilisées pour estimer l'évaporation pour ma région du pays. J'ai utilisé ces données pour mon analyse présentée à la fin de cet article.

Pour une estimation encore plus simple et rapide, de nombreuses personnes suggèrent d'utiliser un taux de perte linéaire de 0,25 pouce d'eau par jour pendant l'été. En utilisant cette règle de base, une piscine typique de 500 pieds carrés peut perdre environ 78 gallons d'eau par jour.

Calculer l'évaporation à l'aide d'équations mathématiques

En réalité, l'évaporation est un processus très complexe qu'il est difficile d'estimer à l'aide d'équations. En effet, le taux d'évaporation est en fait contrôlé par de nombreux facteurs, notamment la température, la pression atmosphérique, la vitesse du vent et l'humidité. Plusieurs équations existent qui peuvent être utilisées pour prédire l'évaporation. Ci-dessous, je vais mettre en évidence certains des plus connus. Veuillez noter que j'ai modifié ces équations pour éliminer les constantes et rendre les unités cohérentes avec l'intention de cet article. La documentation de sauvegarde (et le format et les unités d'origine) pour chacune de ces méthodes est indiquée dans la section de référence à la fin de cet article.

Veuillez noter que ces équations ne seront pas nécessairement suffisamment précises pour déterminer les besoins de ventilation d'une piscine intérieure. Si tel est votre intention, veuillez lire les dernières ressources et publications de l'American Society of Heating, Refrigerating and Air-Conditioning Engineers pour obtenir des conseils sur cette question spécifique.

Équation d'évaporation de l'US EPA

L'équation d'évaporation de l'EPA a été développée pour estimer l'évaporation à partir de la surface d'une piscine de liquide qui est à ou proche de la température ambiante. Veuillez noter que l'équation a été modifiée de sa forme générale pour être applicable au calcul de l'évaporation des piscines.

Où:

  • E = taux d'évaporation (gallons / jour)
  • A = Surface de la piscine (pi2)
  • W = Vitesse du vent au-dessus de la piscine (mph)
  • P = Pression de vapeur de l'eau (mmHG) à température ambiante
  • T = température (° F)

La valeur de la pression de vapeur saturante doit correspondre à la température de surface de l'eau et peut être déterminée à l'aide d'un tableau tel que celui trouvé dans mon article Les propriétés étonnantes et remarquables de l'eau. Assurez-vous de sélectionner une valeur correspondant à la température de l'eau.

Équation d'évaporation de Stiver et Mackay

L'équation suivante a été élaborée par Warren Stiver et Dennis Mackay du Département de génie chimique de l'Université de Toronto. Il peut être utilisé pour estimer l'évaporation à partir de la surface d'une piscine de liquide qui est à ou proche de la température ambiante. Veuillez noter que l'équation a été modifiée de sa forme générale pour être applicable au calcul de l'évaporation des piscines.

Où:

  • E = taux d'évaporation (gallons / jour)
  • A = Surface de la piscine (pi2)
  • W = Vitesse du vent au-dessus de la piscine (mph)
  • P = Pression de vapeur de l'eau (mmHG) à température ambiante
  • T = température (° F)

Notez que cette équation est très similaire à l'équation EPA. La valeur de la pression de vapeur saturante doit correspondre à la température de surface de l'eau et peut être extraite du tableau référencé dans la première équation.

Équation d'évaporation de John W. Lund

En 2000, John Lund travaillant à l'Oregon Institute of Technology a développé l'équation suivante spécifiquement pour déterminer l'évaporation dans les piscines. Veuillez noter que l'équation a été modifiée de sa forme générale pour être cohérente avec le reste de l'article.

Facteurs d'activité (F)

  • Piscine résidentielle = 0,5
  • Copropriété = 0,65
  • Piscine de l'hôtel = 0,8
  • Piscine publique = 1,0
  • Wavepools = 1,5+

Où:

  • E = taux d'évaporation (gallons / jour)
  • A = Surface de la piscine (pi2)
  • F = Facteur d'activité (voir le tableau à droite)
  • P = Pression de vapeur de l'eau (mmHG) à température ambiante
  • Pune = Pression de vapeur de l'eau (mmHG) à la température du point de rosée

La valeur de la pression de vapeur saturante doit correspondre à la température de surface de l'eau et peut être extraite du tableau référencé dans la première équation. Cette équation suppose un courant de vent constant de 0,22 mph (0,1 mètre / s) sur la surface de la piscine.

Alors, combien d'eau perd une piscine typique?

La piscine creusée américaine moyenne mesure environ 14 pieds sur 28 pieds et a une profondeur de 4,0 pieds à 6,5 pieds de profondeur. Il en résulte une surface de nage à effet de 392 pieds2. En utilisant les équations ci-dessus et la météo d'une journée d'été typique en Arizona, je calcule les nombres suivants

Règle du pouce (1/4 "par jour)Carte / données d'évaporationÉquation EPAÉquation de Stiver et MackayÉquation de Lund

Gallons / jour

61.0

63.2

83.0

17.2

98.6

Gallons / an

22,297

23,056

30,309

6,264

35,983

Comparaison des méthodes sur la petite piscine de My Son

J'ai fait ma propre expérience et comparé mes observations aux résultats des trois équations ci-dessus ainsi qu'aux résultats d'une carte d'évaporation. La piscine de huit pieds de diamètre de mon fils a perdu environ 1,4 pouces d'eau en une semaine.

Vous trouverez ci-dessous un tableau résumant le taux d'évaporation de mon jardin situé à Phoenix, en Arizona. J'ai utilisé les données de nos rapports météorologiques pour déterminer les paramètres des équations.

Mesure directeCarte / données d'évaporationRègle du pouce (1/4 "par jour)Équation EPAÉquation de Stiver et MackayÉquation de Lund

Gallons / jour

6.3

8.1

7.8

9.6

2.4

5.0

Gallons / an

2,285

2,957

2,859

3,513

890

1,836

Dernières pensées

Comme vous pouvez le voir, l'utilisation de ces méthodes produit des résultats légèrement variés. Bien que la mesure directe produise un taux d'évaporation précis spécifique à une zone, elle ne prend pas en compte les variations saisonnières de température, de pression et d'humidité. L'extrapolation de ce résultat pour calculer la quantité d'eau perdue en un an pourrait être tout aussi inexacte que n'importe quelle autre méthode.

Alors, quelle méthode faut-il utiliser? Eh bien, l'utilisation de toute méthode basée sur la raison pour laquelle l'estimation est nécessaire. Je crois que dans la plupart des applications résidentielles extérieures, l'estimation à l'aide de données / cartes réelles servira à répondre aux objectifs du propriétaire de la piscine. D'ailleurs, la règle empirique simple de 1/4 "de perte d'eau par jour peut même être un moyen simple et assez précis d'estimer la perte par évaporation. En fin de compte, nous devons garder à l'esprit que ce que nous recherchons est un estimation d'évaporation basée sur un moyenne des conditions prévues.

Références et ressources

Beychock, Milton. «Principes de base de la dispersion des gaz de cheminée». 6 juillet 2012.

Jensen, Marvin E. «Estimation de l'évaporation des surfaces de l'eau». Mars 2010.

Lund, John W. «Considérations de conception pour les piscines et les spas (Natatoriums)». Centre de géothermie de l'Institut de technologie de l'Oregon. 2000.

Questions et réponses

Question: Lorsque vous mentionnez qu'une piscine perd 1/4 "d'eau par jour," par jour "signifie-t-il une période de 12 ou 24 heures?

Répondre: La règle du 1/4 "par jour fait référence à une période de 24 heures. Une grande partie de l'évaporation se produira pendant la journée en raison de la présence du soleil. Cependant, vous aurez toujours une perte d'eau pendant la nuit.

© 2012 Christopher Wanamaker

JOHN ROSWELL le 29 juillet 2020:

La température du point de rosée n'est pas prise en compte dans ces formules. Dans une grande partie du pays / dans le monde, les étés sont humides. Si la température nocturne est inférieure au point de rosée, cela ne limitera-t-il pas la quantité d'absorption de la vapeur de la piscine dans l'air?

Arturo le 12 décembre 2019:

Combien d'évaporation peut-on attendre d'une piscine de 600 pieds carrés chauffée à 94 degrés

Emplacement. San Diego CA

Jour de température de l'air au milieu des années 70

Température de nuit basse des années 50

Pas de couverture de piscine

Abdullah Alyami le 30 août 2019:

Je calcule le taux d'évaporation pour une grande piscine dans la région de la baie, en Californie, et la piscine serait chauffée 18 heures par mois. lorsque j'utilise l'équation EPA, est-ce que le temps est incorporé par jour? Calcule-t-il l'évaporation par jour? J'ai remarqué que cela ne dit rien sur le temps dans l'équation.

sothon le 25 août 2019:

pourquoi lorsque la température diminue, cela entraînera un taux d'évaporation plus élevé?

john letendre le 22 août 2019:

Combien d'eau devrais-je m'attendre à perdre sur une piscine de 20 'x 33' qui a un bord de fuite (eau lavant dans un creux de déversement) de 33 'de long. Je voudrais le pire des cas, donc l'heure d'été avec une température extérieure de 90 degrés. Eau de piscine à température ambiante (pas de chauffage)

Mike Patterson le 20 juin 2019:

Notez que si vous ne vivez pas en Arizona et devez chauffer votre piscine, l'évaporation est le principal mécanisme de perte de chaleur. Couvrir votre piscine lorsqu'elle n'est pas utilisée vous fera économiser beaucoup d'argent et réduira vos émissions de gaz à effet de serre.

David Atherton le 13 février 2019:

Cet article est l'un des arguments les plus forts que j'aie jamais vu pour que les États-Unis passent à la métrique. Pouvez-vous imaginer à quel point l'économie américaine profiterait si tout le monde pouvait faire ce genre de choses dans sa tête en quelques secondes.

roy h. le 10 janvier 2019:

excellent article pour nous tous les propriétaires de piscine, ce n'est pas une fuite, son évaporation.Pour vérifier les fuites, utilisez un seau de 5 gallons, placez-le sur l'une de vos marches, remplissez d'eau jusqu'au niveau d'eau de votre piscine, marquez avec une petite ligne si le la piscine et l'eau dans le seau tombent de la même manière, vous n'avez pas de fuite si la piscine tombe plus rapidement que l'appel du seau pour le service.

Marc le 17 août 2018:

En utilisant le calcul, quelle sera la perte par évaporation de 140 000 acres pieds d'eau (Californie) (d'après le calculateur en ligne, cela se traduit par environ 45 milliards de gallons d'eau}. Combien de gallons d'eau seront perdus par évaporation? Merci pour votre réponse.

Christopher Wanamaker (auteur) d'Arizona le 16 avril 2018:

Robert,

Pour 45 miles de rivière restaurée, l'évaporation serait en effet importante. Dans la région de Tempe / Phoenix, nous pouvons nous attendre à avoir environ 100 pouces d'évaporation par an. En supposant que la rivière couvre une largeur moyenne de 875 pieds (ce qui représente la largeur approximative du lac Tempe Town), vous auriez 1 732 500 000 pieds cubes d'eau qui s'évaporent chaque année. Cela équivaut à 12 960 000 000 gallons par an ou environ 35 506 849 gallons par jour.

Merci d'avoir lu!

Robert Smart le 04 avril 2018:

Alors, avec l'annonce aujourd'hui sur LinkedIn par ASU du projet "Rio Remagined" Salt River de 45 miles d'eau dans le bassin fluvial, combien d'eau devra-t-on utiliser chaque jour pour maintenir celle-ci remplie après les effets de l'évaporation? Quelle proportion de l'utilisation totale de l'eau dans la région cela représente-t-il? Malgré le nom «Smart», je vais devoir vous laisser faire le calcul. Le projet semble vraiment cool, mais wow, cela doit être un énorme consommateur d'eau - juste par évaporation. Personne dans l'annonce n'a abordé cela. J'adore ces types de projets qui rassemblent les communautés, mais la question de l'évaporation DOIT être prise en compte. Quarante-cinq miles de surface de l'eau exposée à l'atmosphère de l'Arizona. C'est beaucoup de surface.

roy h le 25 janvier 2018:

belle ressource pour savoir où va l'eau. J'ai un 30 x 15 dans le sol avec une enceinte grillagée J'ai des carreaux autour du niveau de remplissage recommandé qui a des points en forme de dimond J'utilise un tuyau d'arrosage environ 9 à 10 jours, la sortie mesurée est de 9 gal par minute. pendant 1 heure, 540 gal par heure l'amène à remplir le point.il fait 60 gal par jour ou la mesure directe est précise.environ 1600 gal.par mois, le coût est inférieur à 20 $ / mois sur la côte est de la Floride. J'espère que cette aide, moins nous avons de mathamatisions à bord

GP le 03 août 2017:

Ou vous pouvez faire la moyenne de toutes les méthodes et vous obtenez presque le même résultat de la méthode directe précise.

George F. le 25 juillet 2016:

Présentation très intéressante d'une curiosité quotidienne par un propriétaire de piscine moyen. C'est bon de voir un peu de science impliquée dans l'un de nos aspects amusants de la vie.

Joanie Ruppel de Keller, Texas, le 5 novembre 2015:

Une plaque tournante très intéressante pour les propriétaires de piscines qui réfléchissent au taux d'évaporation qui nous assiège toujours!

Kristen Howe du nord-est de l'Ohio le 16 avril 2015:

CWanamaker, c'était une véritable plaque tournante intéressante sur l'évaporation de l'eau de piscine. Cela vous donnerait quelque chose à penser. Voté pour intéressant!

Ejikeme Nzeka le 18 avril 2013:

Placer l'Université du Nigéria à la pointe de la recherche et du développement, de l'innovation, du transfert de connaissances et du développement des ressources humaines sur le terrain académique mondial, tout en promouvant les valeurs fondamentales qui garantiront la restauration de la dignité de l'homme.

nager des États-Unis le 26 janvier 2013:

Bel article complet qui aborde définitivement le sujet de l'évaporation de l'eau de piscine. Merci.


Voir la vidéo: Endosopie perte deau piscine - 1410 Waterloo (Novembre 2021).