Với công thức tính lưu lượng nước mà Hanteco chia sẻ này, bạn có thể sử dụng cho việc tính lưu lượng dòng chảy qua ống tròn, qua vòi hay của máy bơm một cách dễ dàng mà không cần đến các thiết bị đo chuyên dụng tốn kém, phức tạp.
Tìm hiểu về lưu lượng dòng chảy là gì?
Là đại lượng chất lỏng [được tính bằng đơn vị đo thể tích] chảy qua tiết diện ngang của một ống dẫn trong một đơn vị thời gian quy định. Chúng ta thường gặp 2 loại lưu lượng nước đó là của dòng sông hoặc ống tròn.
Hay có thể định nghĩa lưu lượng dòng chảy là gì bằng công thức: Q = v x A [trong đó v là vận tốc dòng chảy - A là tiết diện].
Công thức tính lưu lượng nước chảy qua ống tròn
Để hiểu được các thuật ngữ sắp được nhắc đến trong bài cũng như công thức tính lưu lượng dòng chảy bạn cần đọc qua 2 nội dung:
+ Tiết diện ngang là gì?
+ Công thức tính vận tốc dòng chảy trong ống tròn
1. Tìm hiểu về tiết diện ngang của ống tròn
Định nghĩa tiết diện: là mặt phẳng cắt của một hình khối tròn, trụ,.. Trong chủ đề này ta nhắc đến tiết diện ngang ống tròn, mặt phẳng cắt ngang vuông góc với tâm ống.
Công thức tính tiết diện [trong trường hợp này nó là công thức tính diện tích của hình tròn với bán kính r của ống tròn]:
A[tiết diện] = S[mặt phẳng tròn] = 3.14 x r²
2. Vận tốc dòng chảy trong ống tròn
Quãng đường thẳng [song song với chiều dài ống tròn] của 1 điểm mà nó dịch chuyển được theo chiều xuôi của dòng chảy trên 1 đơn vị thời gian.
Công thức tính vận tốc nước chảy trong ống: v = Căn bậc 2 của 2gh = √[2gh]
Trong đó:
- g đại lượng đo gia tốc có giá trị bằng 9.81
- h là chiều cao của cột nước [đơn vị m]
3. Công thức tính lưu lượng nước
Để tính lưu lượng nước chảy qua ống bạn hãy áp dụng công thức như đã nhắc đến ở trên phần tìm hiểu về lưu lượng dòng chảy là gì: Q = v x A [trong đó v là vận tốc và A là diện tích mặt phẳng cắt hay còn gọi là tiết diện].
Nhưng đây chỉ là công thức tính lưu lượng nước chảy qua ống tròn sơ bộ, để có được kết quả chính xác phải sử dụng công thức tính dựa theo thủy lực.
QTT = QVC + α x QDD [l/s]
Trong đó:
- QVC: bằng 0 khi đoạn ống đang xét chỉ có lưu lượng phân phối dọc mà không có lưu lượng vận chuyển thông qua đoạn ống đó tới các điểm ở phía sau và lưu lượng ấy lại đi ra tại các nút cuối.
Dùng bình đun nước hay bình nóng lạnh đều tiêu tốn năng lượng dù bằng cách này hay cách khác. Vì thế, để giảm chi phí đun và giữ ấm nước, bạn có thể xem xét lại thói quen sử dụng nước của mình để dùng nước tiết kiệm hơn, nói cách khác là bớt lãng phí nước.
Có nhiều cách để tiết kiệm nước: dùng nước vừa đủ, vặn chặt vòi để không bị rò nước, sử dụng các thiết bị có dòng chảy nhỏ, lựa chọn máy rửa bát, máy giặt, bình nóng lạnh tiết kiệm năng lượng.
Sửa ngay khi thấy nước rò
Dù là nước nóng hay nước lạnh thì khi thấy thiết bị có dấu hiệu rò nước, bạn phải lập tức sửa ngay. Đó có thể là vòi hoa sen, đường ống nước hoặc van nước không chặt. Chỉ cần một giọt nước rò mỗi giây thôi cũng tốn của bạn 1,661 ga-lông [khoảng 6,300 lít] nước, tương đương số tiền $35 [khoảng 780,000 VND] một năm. Chú ý nếu bình nóng lạnh bị rò thì tốt nhất là nên mua một cái mới.
Bạn cũng nên tạo thói quen đọc đồng hồ nước [và đồng hồ điện] để theo dõi và kiểm tra lượng nước [hay điện] mà các thiết bị tiêu thụ.
Một số loại công-tơ nước
Lắp đặt các thiết bị có dòng chảy nhỏ
Ở Mỹ, theo quy định của Liên Bang, tốc độ dòng chảy từ vòi hoa sen không được vượt quá 2.5 ga-lông [khoảng 9.5 lít] nước mỗi phút [gmp] tại áp lực nước là 80 pound/inch2 [psi]. Vòi nước loại mới cũng không thể vượt quá 2.5 gpm với áp lực 60 psi. Trên thị trường có nhiều loại sản phẩm có khả năng tiết kiệm 25-60% nước với giá khá mềm, chỉ từ $10 đến $20 [khoảng 200 VND–500 VND].
Mặc dù Việt Nam chưa có quy định về tỉ lệ dòng chảy từ vòi nhưng bạn cũng nên xem xét việc lắp đặt và sử dụng các thiết bị như vậy. Ví dụ như vòi hoa sen có đầu sen dòng chảy nhỏ sẽ tiết kiệm được nhiều nước hơn so với vòi lớn. Trung bình đầu vòi chảy nhỏ tốn ít nước hơn đến 11 lít mỗi phút.
1. Vòi hoa sen
Để đạt hiệu quả tiết kiệm nước một cách tối đa, hãy chọn loại đầu sen có dòng chảy nhỏ [ít hơn 2.5 ga-lông nước/phút]. Có hai loại đầu sen có dòng chảy nhỏ là loại tạo dòng chảy dạng cột nước bọt khí [aerating-flow] và loại tạo dòng chảy tia [laminar-flow]. Vòi sen aerating kết hợp cả nước và không khi để tạo ra các tia nước dạng sương. Vòi sen laminar-flow thì lại hình thành nên các dòng chảy riêng biệt theo từng tầng của vòi. Tùy vào khí hậu nơi bạn sống, nếu đó là một nơi có độ ẩm cao, bạn nên dùng vòi sen larminar vì nó sẽ tạo ra ít hơi nước và khí ẩm hơn loại vòi aerating.
Dòng chảy dạng tia laminar [bên trái] và dòng chảy dạng bọt khí aerating [bên phải]
Sau đây là một vài mẹo giúp bạn xác định rằng vòi hoa sen mình đang dùng có cần phải thay hay không:
- Đặt một xô/chậu [có đơn vị đo theo ga-lông hoặc lít] dưới vòi sen
- Bật vòi hoa sen và giữ nước chảy tại mức áp lực bình thường bạn vẫn hay sử dụng
- Đo thời gian để nước chảy chạm mốc 1 ga-lông [khoảng 3.8 lít].
Nếu mất ít hơn 20 giây thì bạn có thể thay vòi hoa sen thành loại tạo dòng chảy chậm hơn được rồi.
2. Vòi nước
Thiết bị sục khí [aerator] thường được gắn vào đầu các vòi nước để tạo ra dòng nước mạnh mặc dù lưu lượng nước ít và yếu. Thông thường, vòi nước mới trong nhà bếp nếu được gắn sục khí sẽ hạn chế tốc độ dòng chảy xuống còn 2.2 gpm, còn vòi nước mới trong nhà tắm nếu có thêm sục khí thì tốc độ dòng chảy chỉ còn 1.5 đến 0.5 gpm.
Hình minh họa một chiếc sục khí aerator loại nhỏ
Tuy nhiên giá của một thiết bị sục khí khá đắt, khiến cho chúng trở thành một trong những biện pháp tiết kiệm nước đắt đỏ nhất.
Cách chọn máy giặt và máy rửa bát tiết kiệm điện
Chi phí của việc sử dụng máy giặt hay máy rửa bát không phải là giá cả bỏ ra để mua chúng mà là lượng điện năng mà các thiết bị này tiêu thụ, bao gồm cả điện để làm nóng nước. Vì vậy bạn có thể tiết kiệm được một lượng điện không nhỏ nếu biết cách chọn các thiết bị sử dụng điện hiệu quả.
1. Máy rửa bát
Thường thì mọi người đều có chung một suy nghĩ đó là rửa bát bằng tay hay không dùng máy rửa bát thì sẽ không tốn nước nóng nữa. Tuy nhiên, so với việc rửa bát nhiều lần một ngày thì việc dùng máy rửa bát 1 lần cho tất cả bát đũa có thể là một giải pháp hữu hiệu hơn nhiều. Điều kiện tiên quyết là chỉ sử dụng nếu máy rửa bát đã đầy nhé.
Khi mua một chiếc máy rửa bát mới, bạn hãy kiểm tra những thông tin trong mục năng lượng của thiết bị để xem khi chạy thiết bị này “ngốn” bao nhiêu điện năng. Có hai loại máy rửa bát là loại có dung tích nhỏ [compact capacity] và loại có dung tích tiêu chuẩn [standard capacity]. Loại có dung tích nhỏ thì tiết kiệm điện hơn nhưng lại chỉ rửa được ít bát đĩa, dẫn đến việc phải sử dụng thường xuyên nếu có một khối lượng lớn bát cần rửa. Như thế thì có lẽ lại tốn nhiều điện hơn việc sử dụng máy rửa bát dung tích tiêu chuẩn. Vì vậy nên cân nhắc đến nhu cầu rửa bát của gia đình để chọn được thiết bị phù hợp.
Sắp xếp đồ dùng cần rửa một cách hợp lý để tận dụng mọi không gian của máy rửa bát
Thêm một điểm cần chú ý đó là chức năng làm nóng nước trong máy rửa bát. Trong máy rửa bát có một thiết bị nhỏ gọi là bộ phát nhiệt dùng để tăng nhiệt độ nước. Nhiệt độ của nước có thể tăng đến 140oF [khoảng 60oC] nếu bạn chọn chế độ rửa bằng nước ấm/nóng. Một số máy rửa bát đã tích hợp tự động rửa bằng nước ấm, trong khi một số máy tách chế độ này để người dùng được chọn lựa. Dĩ nhiên là nếu rửa bằng nước ấm sẽ tốn điện nhiều hơn vì để làm nóng nước, vì thế tốt hơn hết bạn nên rửa chế độ thường bằng nước lạnh.
Chọn chế độ rửa ngắn cũng sẽ tốn ít điện hơn chế độ khác.
2. Máy giặt
Không giống máy rửa bát, khi dùng máy giặt bạn có thể chọn dùng hoàn toàn bằng nước lạnh mà không ảnh hưởng đến chất lượng giặt. Nhưng cần chú ý chỉ sử dụng khi máy giặt đã đầy vì nếu chạy máy giặt khi chưa đầy có thể tốn điện nhiều gấp 3 lần chạy máy giặt khi đầy.
Nên chọn một chiếc máy giặt có chức năng thay đổi lượng nước, nhiệt độ nước cho từng lần giặt tùy vào khối lượng đồ cần giặt. Máy giặt loại tiết kiệm năng lượng cũng có chế độ quay-vắt tiết kiệm điện.
Loại máy giặt cửa trước dùng ít nước và tốn ít điện hơn máy giặt cửa trên.
Máy giặt bé tiết kiệm điện hơn nhưng nếu bạn có nhiều đồ cần giặt thì lại phải giặt nhiều lần nên sẽ tốn nhiều điện năng hơn. Vì thế cũng nên đánh giá nhu cầu giặt của gia đình để chọn loại có dung tích phù hợp.