Aumentar o tamanho do tubo antes de uma válvula redutora de pressão aumentaria o fluxo?

Três chuveiros funcionando simultaneamente com um fluxo hipotético de 2.5 GPM mais uma soma desconhecida de eletrodomésticos a cerca de 10 GPM. Para explorar o efeito de redimensionar o PRV, consultei a folha de especificações para um PRV arbitrário - nesse caso, o Watts LF25AUB-Z3. Ele incluía um gráfico mostrando a queda de pressão versus curvas de fluxo para vários tamanhos de válvula. Eu desenhei linhas no gráfico para mostrar a queda de pressão incorrida no fluxo 10 GPM através das válvulas 3 / 4 "e 1". Parece com o 12 psi para o 3 / 4 "e o 9 psi para o 1".

Claro que também há queda de pressão no tubo. Há um bom conjunto de tabelas e gráficos em Caixa de ferramentas de engenharia para ajudar a estimar isso. Como não sei que tipo de tubo de cobre é usado na linha do seu medidor até a casa, nem quanto tempo é, assumi / calculei o uso dos números do Tipo L em um comprimento de pés 60. A queda de pressão no 3 / 4 "tipo L nos pés 60 para o fluxo 10 GPM seria de cerca de 6 psi. Se a linha fosse aumentada para 1", a queda seria 1.7 psi.

Também haverá alguma queda de pressão no medidor, mas não vou tentar rastrear um medidor para aguentar como exemplo. Provavelmente, é razoável dizer que, se a pressão estática é 80 psi e o alvo de PRV é 50 psi, você tem um orçamento de perda de pressão de 30, talvez o 6 seja gasto no tubo e ainda haja o 24 psi a perder no medidor. Provavelmente será menor que isso. Se a pressão de suprimento for alta o suficiente, não importa se a queda ocorre no encanamento ou na PRV. Em outras palavras, supondo que não haja danos ao tubo enterrado do lado de fora, substituí-lo por um tubo maior pode não fazer diferença. Aumentar o tamanho apenas do tubo dentro da casa que alimenta o PRV definitivamente não valerá a pena. O tamanho do tubo a jusante da PRV pode ser útil, pois está no lado de baixa pressão do sistema, mas o comprimento do tubo nesse lado não é tremendo de qualquer maneira.

Todo o exercício pode ser um tanto discutível - qual é o tamanho desse aquecedor de água? O 10 GPM fornecido aos chuveiros será uma mistura quente / fria, portanto, talvez o 8 GPM seja extraído do aquecedor de água. Se for um tanque de galão 40, a água estará completamente lavada em minutos 5, mas as pessoas no chuveiro perceberão que esfria mais cedo do que isso. Imagino que a capacidade de água quente se torne um problema antes da queda de pressão.

Aquecedor de água sem tanque muda o jogo

Uma atualização para a pergunta esclarece que existe um aquecedor de água quente instantâneo Rinnai. Por acaso, tenho uma geração anterior de aquecedor Rinnai (RL75i ou algo parecido) que eu uso há cerca de anos 11 (adoro essa coisa!). A maneira como a mina funciona, e talvez a sua também, é que primeiro modula a válvula de gás para controlar a temperatura da água. Se não conseguir atingir um aumento suficiente da temperatura com o gás totalmente ligado, restringe o fluxo de água conforme necessário.

Supondo que seu modelo funcione como o meu, é importante observar. Mesmo se você tivesse o tubo 2 "alimentando o aquecedor de água, ele limitará o fluxo para garantir que a água que você recebe esteja na temperatura definida. Isso parecerá uma queda de pressão no chuveiro, mas não pode ser causado pelo PRV ou pelo dimensionamento do tubo. Se você estiver disposto a ajustar o ponto de ajuste do aquecedor, isso pode ser uma vantagem para o usuário do chuveiro.

Ironicamente, sua configuração atual do 130 F realmente torna isso mais provável. Noto que o Guia do usuário Rinnai diz "Pressão mínima da água: 50 PSI (recomendado 60-80 PSI para obter o máximo desempenho)" na página 47. Na página 49, há um par de gráficos; um mostra fluxo (GPM) vs aumento de temperatura. Se a água recebida for 50 F e a configuração for 130 F, você estará solicitando o aumento do 80 F e o RUC98i produzirá apenas 4.8 GPM. No entanto, se você definir o aquecedor como 106 F e, portanto, precisar apenas do aumento do 56 F, ele fornecerá o 6.8 GPM. Misturar a água do 130 F com água fria equilibra um pouco a pontuação, mas aposto que você ainda colocaria mais água no chuveiro com o aquecedor definido como 106 F.

A Rinnai oferece controles remotos com fio e eu instalei um ao lado do meu chuveiro, alguns anos atrás. Utilizo-o para definir o aquecedor para a minha temperatura preferida durante o banho e, em seguida, abra apenas a torneira de água quente do chuveiro. O resultado é que, mesmo que outra pessoa inicie outro banho, alguém acenda a roupa ou a máquina de lavar louça ou um vaso sanitário seja liberado, a temperatura do meu chuveiro permanecerá estável. A pressão na minha cabeça do chuveiro pode variar, mas a temperatura da água permanece constante e meu chuveiro continua feliz.

Acabei de descobrir que a Rinnai também introduziu uma opção de controlador sem fio e um aplicativo para smartphone (é claro que eles têm!). Encontre mais informações no site deles.

A linha 3 / 4 padrão lida com o 10 gpm razoavelmente bem. No seu caso, você deseja que o PRV seja o mais próximo possível do tanque de água. Realmente não importa se você tem um PRV 3 / 4 "PRV ou 1", a maior parte da queda de pressão será através da válvula PRV, a menos que a própria válvula não esteja classificada para essa vazão. Dada a excelente resposta de Greg Hill com gráficos, você perderia apenas 12 psi a 10gpm sobre a válvula. Portanto, a menos que o 10 gpm resulte em mais do que o 18 psi caia do medidor para a PRV, você estará bem.

À medida que você extrai mais água, a queda de pressão no multímetro para a PRV aumenta. O prv não precisa reduzir tanto a pressão e, portanto, a queda diminui.

Dito isto: um tanque de galão 30 com 2.5 gpm é o tempo de banho do 12 minutos. Dividir maneiras 3 funciona em chuveiros de minuto 4. Poucas pessoas são tão rápidas. Ok, isso é prolongado pela proporção quente / frio. Usando meus números locais, minha temperatura de suprimento é 50F e meu tanque está definido como 130 (perigoso, mas não temos crianças ou idosos, e é uma longa corrida do tanque para o chuveiro). o chuveiro com água de grau 100 na torneira quente quando chegar ao chuveiro exige que minha torneira fria forneça cerca de 120% do volume que minha torneira quente fornece.

Ao aplicar isso ao seu caso, os chuveiros de minuto 4 se transformam em chuveiros 4: 48.

Você precisa de um tanque de água auxiliar.

Isso não precisa ser um aquecedor extra, a menos que você use muita água quente. Apenas um tanque isolado com grandes tubos entre ele e o aquecedor HW, conectando de cima para cima e de baixo para baixo, com a linha de suprimento passando para o fundo do tanque auxiliar. Em uso, a água quente é retirada do topo dos dois tanques e a água fria entra no fundo dos dois tanques. O aquecedor principal se recupera, mas a água quente, sendo menos densa, começa a fluir para o tanque auxiliar. O resultado líquido é um tempo de recuperação total muito mais longo, mas quando você precisa de muita água quente, está lá.