Untersuchung von Trinkwasserarmaturen

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1 Untersuchung von Trinkwasserarmaturen Lukas Müller Gliederung Einleitung Ziele der Untersuchung Versuchsaufbau Versuchsdurchführung Druckdifferenzen Eckregulierventil Armatur Strahlregler Abhängigkeit Durchfluss Fließdruck Strahlwinkel Erkenntnisse Empfehlungen 2 von 24 1

2 Einleitung 3 von 24 Einleitung Rohrnetzberechnung nach DIN bis zur Wandscheibe sehr detailliert Eckventile für z. B. Waschtischarmaturen [ ] sind als Einzelwiderstand oder im Mindestfließdruck der Entnahmearmatur zu berücksichtigen Der Berechnungsdurchfluss ist ein angenommener Durchfluss für den Berechnungsgang. Er kann ein Mindestdurchfluss [ ], aber auch ein Mittelwert [ ] sein. Bild: DIN Durchflüsse und Fließdrücke einer Entnahmearmatur 4 von 24 2

3 Ziele der Untersuchung 5 von 24 Ziele der Untersuchung Ermittlung der Druckdifferenzen von Eckregulierventil, Entnahmearmatur (mit Armaturenanschlussschläuchen) und verschiedenen druckunabhängigen Strahlreglern Ermittlung des Durchflusses in Abhängigkeit des Fließdruckes Vergleich der ermittelten Werte mit den Berechnungsdurchflüssen der DIN Ermittlung des Strahlwinkels 6 von 24 3

4 Versuchsaufbau 7 von 24 Versuchsdurchführung 8 von 24 4

5 Versuchsdurchführung Untersuchung von Entnahmearmaturen: - Einhebelmischer mit Keramikkartusche - Berührungslose Entnahmearmatur - Berührungslose Entnahmearmatur Armatur 1 mit Axial-Kartuschenventil Untersuchung von verschiedenen druckunabhängigen Strahlreglern Untersuchung von Eckregulierventilen 9 von 24 Randbedingungen Unterschiedliche Fließdrücke (500 hpa, 1000 hpa, 1500 hpa, 2000 hpa, 2500 hpa, 3000 hpa) Kalt- und Warmwasserseite der Armaturen ausschließlich mit Kaltwasser (PWC) Auswertung der Kaltwasserseite (PWC) 10 von 24 5

6 Druckdifferenzen Eckregulierventil Entnahmearmatur Strahlregler 11 von 24 Druckdifferenzen prozentual Eckregulierventil Einhebelmischer Strahlregler (1,5 gpm) Druckdifferenzen prozentual 80% 79% 80% 81% 83% 85% 13% 13% 13% 12% 11% 9% 7% 8% 7% 7% 6% 6% 500 hpa 1000 hpa 1500 hpa 2000 hpa 2500 hpa 3000 hpa Δp Eckregulierventil Δp Armatur Δp Strahlregler 12 von 24 6

7 Druckdifferenzen absolut Eckregulierventil Einhebelmischer Strahlregler (1,5 gpm) Druckdifferenzen absolut hpa hpa hpa hpa 2500 hpa 3000 hpa Δp Eckregulierventil Δp Armatur Δp Strahlregler 13 von 24 Druckdifferenzen prozentual Eckregulierventil Armatur 1 Strahlregler (5 l/min) Druckdifferenzen prozentual 29% 35% 38% 40% 42% 44% 68% 61% 57% 54% 52% 51% 3% 5% 5% 5% 5% 5% 500 hpa 1000 hpa 1500 hpa 2000 hpa 2500 hpa 3000 hpa Δp Eckregulierventil Δp Armatur Δp Strahlregler 14 von 24 7

8 Druckdifferenzen absolut Eckregulierventil Armatur 1 Strahlregler (5 l/min) Druckdifferenzen absolut hpa 1000 hpa 1500 hpa 2000 hpa 2500 hpa 3000 hpa Δp Eckregulierventil Δp Armatur Δp Strahlregler 15 von 24 Durchfluss - Fließdruck Einhebelmischer berührungslose Entnahmearmatur 16 von 24 8

9 Abhängigkeit Durchfluss-Fließdruck Einhebelmischer berührungslose Entnahmearmatur (1,5 gpm) DIN : 0,10 0,07 l/s Durchflussmengen [l/s] PWC bei unterschiedlichen Fließdrücken 0,055 0,067 0,050 0,075 0,060 0,080 0,082 0,077 0,068 0,094 / 0,037 0,038 0, hpa 1000 hpa 1500 hpa 2000 hpa 2500 hpa 3000 hpa Einhebelmischer berührungslose Entnahmearmatur 17 von 24 Strahlwinkel Einhebelmischer Bild: Quelle Unbekannt 18 von 24 9

10 Strahlwinkel Einhebelmischer (1,5 gpm) RKI-Richtlinie für Krankenhaushygiene und Infektionsprävention Der Wasserstrahl sollte nicht direkt auf den Siphon gerichtet sein. 19 von 24 Strahlwinkel Einhebelmischer (1,5 gpm) 20 von 24 10

11 Strahlwinkel Einhebelmischer (1,5 gpm) 21 von 24 Strahlwinkel Einhebelmischer (1,5 gpm) Fließdruck in hpa Winkel in 500 3, ,5 α arctan , , , ,8 22 von 24 11

12 Erkenntnisse Durchflüsse von Entnahmearmaturen werden gemäß EN 200 bei 3000 hpa ermittelt, während die DIN von Durchflüssen bei 1000 hpa ausgeht. Dies führt zu Unterschieden bei den Durchflüssen Eckregulierventile verursachen die geringste prozentuale / absolute Druckdifferenz vor der Wand Druckabhängigkeit der druckunabhängigen Strahlregler unter Betriebsbedingungen Strahlregler haben zum Teil Einfluss auf den Durchfluss Strahlwinkel werden durch den Fließdruck und Strahlregler beeinflusst 23 von 24 Empfehlungen Vereinheitlichung der Angaben in der DIN und in der EN 200 für mechanische und elektronische Entnahmearmaturen Eckregulierventile müssen nicht gesondert bei der Rohrnetzberechnung nach DIN berücksichtigt werden Hersteller von druckunabhängigen Strahlreglern sollten einen maximalen Durchfluss bei, z. B hpa angeben Bei hygienischen Problemen in der Praxis kann der Durchfluss durch die Verwendung von Strahlreglern mit größerem erhöht werden. Durch den Austausch des Strahlreglers können Hygieneanforderungen erfüllt werden 24 von 24 12

13 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! Besonderen Dank an: Prof. Dr. Ing. Carsten Bäcker Fa. SCHELL GmbH & Co. KG Dipl. Ing. Tobias Ausländer M. Sc. Sören Möller M. Eng. Lukas Müller 13