نحوه محاسبه حجم انواع مخزن آب

امروزه، مخازن آب پلی اتیلن یکی از بهترین روش‌ها برای ذخیره‌سازی آب به شمار می‌رود. کسانی که قصد خرید مخزن آب داشته باشند، باید با نحوه محاسبه حجم انواع مخزن آب آشنا باشند تا توانایی انتخاب شکل هندسی و لیتراژ مناسب برای مخزن خود را پیدا کنند. در این بخش، به بررسی چگونگی محاسبه حجم مخزن آب می‌پردازیم.

پیش‌بینی و محاسبه حجم آب مخزن، قبل از خرید، یکی از مراحل تعیین کننده مخزن مناسب است. نحوه محاسبه حجم مخزن آب، شامل چندین مرحله است که بر اساس معیارها و فاکتورهای مشخص انجام می‌شود. اصلی‌ترین فاکتور، شکل هندسی مخزن است. امروزه تولیدکنندگان مخازن پلی اتیلن، حجم مخزن آب (V) را بر حسب لیتراژ (ℓ) بر روی آنها درج می‌کنند. با این حساب، دانستن روش صحیح محاسبه حجم مخزن آب، برای انواع اشکال و ابعاد مخازن، خصوصا آن دسته از مخازنی که فاقد لیتراژ هستند مانند مخازن کامپوزیتی، فلزی، بتنی و… بسیار مهم و کاربردی است.

ظرفیت مخزن آب

حجم یک جسم برابر با مقدار فضایی است که جسم اشغال می کند. یکاهای اندازه‌گیری حجم سانتی‌متر مکعب (cm3) و متر مکعب (m3) است.

ظرفیت و حجم مخزن آب (بر حسب لیتر) محاسبه و شامل ۳ نوع مختلف می‌شود که در لیست زیر قرار می‌دهیم:

1. ظرفیت اسمی
2. ظرفیت واقعی
3. ظرفیت قابل استفاده

ظرفیت اسمی

به حجم مخزن آب به صورت کاملا پُر (تا لبه مخزن) ظرفیت اسمی مخزن آب، می‌گویند. برای محاسبه ظرفیت اسمی، تنها باید مطابق شکل هندسی مخزن، ابعاد و حجم کل مخازن را در نظر بگیرید.

به طور مثال: یک مخزن مربعی یا مستطیلی، با طول ۲ متر ، عرض ۲ متر ، ارتفاع ۴ متر، دارای ظرفیت اسمی ۲x۲x۴=۱۶ متر مکعب (V= X x Y x Z) است. یعنی ظرفیت اسمی، طبق فرمول محاسبه شکل هندسی بدست می‌آید.

(حجم مکعب = طول x عرض x ارتفاع)

ظرفیت واقعی

حداکثر گنجایش پر شدن مخزن را ظرفیت واقعی آن می‌گویند. حجم آب پر شده تا سطح شیر توپی شناور (فلوتر) که کمی پایین‌تر از لوله هشدار سرریز مخزن نصب می‌شود، ظرفیت واقعی نامیده می‌شود. برای اندازه‌گیری ظرفیت واقعی، باید ابعاد داخلی مخزن را به جای قسمت بیرونی آن در نظر بگیرید.

ظرفیت قابل استفاده

قسمتی از مخزن که دارای حداقل سطح آب در زیر آبگیر در پایین‌ترین ارتفاع مخزن است و آب از آن استخراج نمی‌شود، اصطلاحا آب مرده نامیده می‌شود. ضمن اینکه مخزن، یک فضای غیر قابل استفاده دارد که با نصب شناور (فلوتر) برای جلوگیری از سرریز شدن آب، خالی می‌ماند.

ظرفیت آب قابل استفاده واقعی؛ یعنی حجم بین بالاترین سطح آب (ظرفیت واقعی) و یک بُعد در پایین مخزن (آب مرده) که به عبارت دیگر، یعنی حجم آب موجود در مخزن که قابل استفاده است.

محاسبه ظرفیت قابل استفاده مخزن

برای محاسبه ظرفیت قابل استفاده؛ حجم مخزن، باید با ظرفیت پایین مخزن جمع شود. سپس عدد بدست آمده را از ارتفاع منبع کسر می‌کنیم و ضرب در دو بُعد پایین و بالا می‌کنیم تا "ظرفیت قابل استفاده" بدست بیاید.

به طور مثال: اگر حجم آب قسمت پایین مخزن ۲۰ میلی‌لیتر و حجم آب قسمت بالایی برابر با ۴۰ میلی‌لیتر باشد؛ حجم آب قابل استفاده مخزن، به صورت زیر محاسبه می‌شود:

۲۰+۴۰=۶۰ سانتی متر

۶۰ سانتی متر = ۰.۶ متر

(در شرایطی که ارتفاع مخزن برابر ۲ متر است.)

۰.۶ - ۲ = ۱.۴ متر

۱.۴ x ۲ x ۴ = ۱۱.۲ متر

(بنابراین میزان ظرفیت قابل استفاده مخزن برابر ۱۱.۲ متر مکعب یا  ۱۱.۲۰۰ لیتر است. )

توجه: اکثر شرکت‌های فعال در زمینه تولید مخازن آب پلاستیکی، ظرفیت اسمی را به عنوان میزان حجم مخزن بر روی آن درج می‌کنند. اما شرکت تهران پلیمر یارا، مقدار ظرفیت قابل استفاده را بر روی مخزن آب به صورت برچسب درج می‌کند.

محاسبه حجم مخزن آب

واحد اندازه‌گیری ظرفیت و حجم مخزن لیتر است و برای مایعات استفاده می‌شود. حجم و ظرفیت یک تانکر آب، از طریق ضرب و تقسیم ابعاد آن، با استفاده فرمول اشکال هندسی مخزن محاسبه می‌شود.

اندازه‌گیری ابعاد

طبق شکل هندسی مخزن (مستطیل، بیضی، استوانه، مخروطی و…)، تمامی مخازن شامل طول، عرض، ارتفاع و شعاع می‌شوند و می‌توان عمق فضای داخلی مخزن را با این اطلاعات بدست آمده، اندازه‌گیری کرد. در نهایت، با محاسبه ابعاد بر حسب سانتی‌متر، به راحتی می‌توان واحد سانتی‌متر را به لیتر تبدیل کرد.

فرمول تبدیل سانتی متر به لیتر

۱ متر = ۱۰۰ سانتی متر

(اگر طول یک مکعب برابر با ۴ متر باشد، برابر با ۴۰۰ سانتی‌متر می‌شود.)

هر ۱ سانتیمتر مکعب = ۱ سی سی = ۱۰۰۰ میلیمتر مکعب = ۰.۰۰۱ لیتر

هر ۱ میلی لیتر = ۱ سانتیمتر مکعب = ۱ سی سی = ۰.۰۰۱ لیتر

محاسبه حجم مخزن بر اساس شکل

همانطور که گفتیم حجم مخازن آب را با استفاده از فرمول شکل هندسی آنها می‌توان محاسبه کرد:

تانکر استوانه‌ای

هر منبع آب که به صورت استوانه‌ای باشد را از طریق فرمول محاسبه حجم مخزن استوانه‌ای به لیتر محاسبه می‌کنند. از جمله مخازن آب استوانه‌ای، می‌توان به مخزن عمودی و افقی اشاره داشت.

حجم مخزن = عدد پی x شعاع به توان ۲ x‌ طول

(V = πr2h) = حجم استوانه به لیتر

π  =  عدد پی ۳.۱۴

r  =  شعاع

h  =  ارتفاع

a   =   طول جانبی

تانکر مکعبی (مستطیلی)

مخزن مکعبی معمولا در فضاهای کم عرض و باریک کاربرد دارد. محاسبه حجم اجسام سه بعدی به شکل هندسی مخزن بستگی دارد و با واحد سانتی‌متر مکعب محاسبه می‌شود. حجم مخزن مکعبی برابر با حاصل ضرب طول x عرض x ارتفاع (عمق) است.

cva  =  فرمول محاسبه حجم مکعب

(V = c   x   v   x   a)

c = عرض

v = طول

a = ارتفاع

تانکر بیضی (کپسولی)

برای محاسبه حجم مخزن بیضی یا کپسولی، ابتدا حجم کره و سپس حجم استوانه را در نظر می‌گیریم:

(4/3)πr3 = فرمول محاسبه حجم کره

πr2a = فرمول محاسبه حجم استوانه

πr2((4/3)r + a) = فرمول حجم مخزن بیضی شکل

همچنین برای محاسبه قسمت کلاهک مخزن از فرمول زیر استفاده می‌کنیم:

حجم قسمت کروی = (1/3)πh2(3r – h) = حجم قسمت کروی

π = 3.14

r = شعاع

a = ارتفاع

تانکر مخروطی

مخزن قیفی یا تانکر مخروطی که به زوک نیز معروف است، این نوع مخزن در صنایعی کاربرد دارد که مخزن باید به طور کامل تخلیه شود. تانکر قیفی، یکی از انواع مخازن آب پلی اتیلن است که شکل هندسی آن شامل دو قسمت مخروطی شکل و استوانه‌ای می‌شود.

برای محاسبه حجم بخش استوانه‌ای از فرمول محاسبه استوانه و برای محاسبه حجم قسمت مخروطی شکل از فرمول محاسبه مخروط استفاده می‌شود. سپس برای محاسبه حجم منبع آب قیفی، حجم محاسبه شده این دو قسمت را با یکدیگر جمع می‌کنیم.

فرمول محاسبه حجم استوانه = (V = πr2h)

فرمول محاسبه حجم مخروط = V=πr2h/3

(حجم مخزن قیفی = حجم استوانه + حجم مخروط)

محاسبه آنلاین حجم مخزن آب

برای محاسبه اتوماتیک و خودکار یک مخزن آب، نرم‌افزارهایی وجود دارد که بر روی انواع گوشی‌ به راحتی نصب می‌شوند؛ این نرم‌افزارها، با وارد کردن اطلاعات مخزن قادر هستند به صورت آنلاین حجم مخازن را محاسبه کنند. در لیست زیر ۳ مورد از آنها را معرفی می‌کنیم:

• Volume calculator (سیستم عامل Android)
• Tank Volume Calculator (سیستم عامل Android)
• Calculator.iO (سیستم عامل IOS)

سایت تهران پلیمر یارا نیز امکان محاسبه آنلاین حجم مخزن آب را فراهم کرده است. کافی است حجم مخزن خود را بر اساس تعداد واحد ساختمان، به عنوان اطلاعات ورودی به آن بدهید، تا بر حسب آن بهترین و مناسب‌ترین مخزن را به شما پیشنهاد بدهد.