Volumenstrom und Druckverlust im Netzanschluß bzw. Nennweitenermittlung

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1 Volumenstrom und Druckverlust im Wasser-Netzanschlu Netzanschluß bzw. Nennweitenermittlung (Haus-/Gebäudeanschluß) DVGW-Arbeitsblatt GW und DIN 1988 Teil 3 (TRWI) 1

2 Anfrage auf Trinkwasserversorgung Anfrage auf Trinkwasserversorgung 2

3 Sofern keine besonderen Verhältnisse vorliegen, können die in W 404 aufgeführten Tabellen, herangezogen bzw. verwendet werden. In den Tabellen ist der Löschwasserbedarf nicht enthalten! Bemessungshinweise für Anschlussleitungen für landwirtschaftliche Anwesen sind im DVGW Merkblatt W 410 zu finden. Für die hydraulische Bemessung von Anschlussleitungen ist nach DVGW Merkblatt W 410 Wasserbedarfszahlen der kurzzeitige Spitzendurchfluss (mit einer Bezugszeit von 10 Sekunden) maßgebend. Bei Wohngebäuden mit Gewerbebetrieb ist der Wasserbedarf des Gewerbebetriebes bei der Bemessung der Anschlussleitung angemessen zu berücksichtigen. 3

4 Ermittlung des Hausanschlussdurchmessers mit Hilfe der Tabellen aus W 404 (ohne geodätischen Höhenunterschied) 19 m Tabelle 3 Bemessung der Anschlussleitungen von Hotels Tabelle 1 Bemessung der Anschlussleitungen von Wohngebäuden (nach 10-Sek.-Kurve). 1 Wohneinheit entspricht 2,5 Einwohnern. Werte in Klammern gelten für Wohngebäude ohne Druckspüler. Tabelle 4 Bemessung der Anschlussleitungen von Krankenhäusern Tabelle 2 Bemessung der Anschlussleitungen von Schulen Tabelle 5 Bemessung der Anschlussleitungen von Verwaltungsgebäuden 4

5 Ermittlung des des Spitzendurchflusses bzw. Hausanschlussdurchmessers mit Hilfe der DIN 1988 Teil 3 (ohne geodätischen Höhenunterschied) Die Bemessung der Anschlussleitungen für Industriebetriebe, Gebäude mit Druckerhöhungsanlagen oder andere Anwesen, für die in W 404 keine Tabellen vorliegen, bedürfen besonderer Erhebungen über den zu erwartenden kurzzeitigen Spitzendurchfluss. z.b. Berechnungsdurchflüsse. V R Richtwerte für Mindestfließdrücke und Berechnungsdurchflüsse gebräuchlicher Trinkwasserentnahmestellen (Tabelle 11, DIN ) 5

6 Ermittlung der Summe der Berechnungsdurchflüsse (aus Tabelle 11, DIN 1988 Teil 3) Ausschnit aus der Anfrage auf Trinkwasserversorgung Standardinstallation (nur ein Sanitärgegenstand wird im jeweiligen Sanitärraum benutzt) 6

7 Ermittlung des Spitzendurchflusses mit Hilfe von Bild 3 aus DIN 1988 Teil 3 1,45 l/s A 1,0 l/s < 20l/s > 20l/s B 7

8 Ermittlung des Spitzendurchflusses mit Hilfe von Tabelle 12 aus DIN 1988 Teil 3 Ermittlung der Spitzendurchflüsse V & S auf Grund der Summe der Berechnungsdurchflüsse ΣV & S 8

9 Gesamtspitzendurchfluss Der Gesamtspitzendurchfluß ΣV & ergibt sich aus dem Spitzendurchfluß V & S auf Grund der Summe der Berechnungsdurchflüsse und dem V & D Durchfluss der Dauerverbraucher *). ΣV & = V& + V& S D *) Dauerverbraucher, sind die Verbraucher, welche bei bestimmungsgemäßem Betrieb länger als 15 Minuten benutzt (betrieben) werden. Σ V & = ( 1,45 + 0,3) l / s = 1,75l / s Gesucht: DN? ( PE 80) 9

10 Ermittlung der Nennweite des Netzanschlusses (ohne Einzelwiderstände und ohne geodätischen Höhenunterschied) Lösung: Auszug aus Tabelle 25 (DIN ) Rohre aus PE nach DIN Bedingung! v max 2 m s DN 40 ( PE v = 1,4 m / s 80) R = 5, 1 tat mbar m 10

11 Pauschale Ermittlung des Hausanschlussdurchmessers (Abschnitt 12, DIN ) ohne Einzelwiderstände und ohne geodätischen Höhenunterschied Gegeben: Gesucht: V& L S p ges p DN = 6,3m zul Z = 19 = 3 = ( p m 40%? ( PE / h R L gesamt von 80) (1,75 l ) zul p / s) = ( R L 200 gesamt ) zul mbar (Es können auch andere Annahmen für den zulässigen Gesamtdruckverlust getroffen werden) Lösung: R verf = p ( R L gesamt L ) zul ges Vergleich mit den Werten aus Tabelle 25 (DIN ) p Z = (200 80) 19 m mbar = 6,3 mbar m DN 40 ( PE 80) mbar R tat = 5, 1 v = 1,4 m / s m R tat R verf 11

12 Ermittlung des Druckverlustes mit Einzelwiderständen und geodätischen Höhenunterschied Gesamtdruckverlust p (berechnet) p = p + p ± p R Z H p R p Z p H Druckverlust aus innerer und äußerer Reibung Druckverlust aus Einzelwiderständen Druckverlust bzw. -gewinn aus geodätischem Höhenunterschied 12

13 Ermittlung des Druckverlustes mit Einzelwiderständen und geodätischen Höhenunterschied Berechnungsskizze L ges = 19 m HAE Wasser-Zähler (WZ) 000 Sm 3 Σζ = 2 h = 5m p = R L ges + p Z + p H p WZ 13

14 Ermittlung des Druckverlustes mit Einzelwiderständen und geodätischen Höhenunterschied Grundgleichungen Bei geringem Druck und damit nur geringer Expansion wird die vereinfachte Gleichung angewendet: p 2 1 v 2 = = gesamt p p λ R 1 L d ς 200 R-Wert p p 2 = p = R L R gesamt 1 R Rohrreibungsdruckgefälle in mbar/m l Rohrleitungslänge in m 14

15 Ermittlung der Nennweite des Netzanschlusses mit Hilfe eines Diagramms (ohne Einzelwiderstände und ohne geodätischen Höhenunterschied) Lösung: 1,8 DN 40 ( PE v = 1,4 m / s 80) mbar R tat = 5, 1 m 15

16 Ermittlung des Druckverlustes mit Einzelwiderständen und geodätischen Höhenunterschied Druckverlust aus Einzelwiderständen p Z in mbar p Z ρ = ζ v Σζ Summe der Einzelwiderstandszahlen ρ Dichte in kg/m 3 v Mittlere Fließgeschwindigkeit in m/s 16

17 Ermittlung des Druckverlustes mit Einzelwiderständen und geodätischen Höhenunterschied Einzelwiderstände Formstücke Armaturen 17

18 Ermittlung des Druckverlustes mit Einzelwiderständen und geodätischen Höhenunterschied 18

19 Ermittlung des Druckverlustes mit Einzelwiderständen und geodätischen Höhenunterschied 19 mbar Druckverlust aus Einzelwiderständen Die Fließgeschwindigkeit wird bei der Ermittlung des Druckverlustes festgelegt. 1,4 m/s 19

20 Ermittlung des Druckverlustes mit Einzelwiderständen und geodätischen Höhenunterschied Druckverlust aus geodätischem Höhenunterschied p H in mbar = Faktor h p H Faktor Wasser = 100 mbar/m h Geodätischer Höhenunterschied in m 20

21 Ermittlung des Druckverlustes mit Einzelwiderständen und geodätischen Höhenunterschied Druckverlust aus geodätischem Höhenunterschied h in m Trinkwasserhausanschlüsse h 1 = 5 m (Druckverlust) Trinkwasserhauptrohr h 2 = 5 m (Druckgewinn) 21

22 Ermittlung des Druckverlustes mit Einzelwiderständen und geodätischen Höhenunterschied Gesamtdruckverlust p (Beispiel) p = p R + p Z + p H 2 v p = R Lgesamt + Σς ρ h m 1,4 mbar kg s mbar p = 5,1 19m m 3 m m N m m mbar p = 96 mbar + 19,6mbar + 500mbar = 615, 6mbar Vorgegebene bzw. ermittelte Werte Volumenstrom 6,3 m 3 /h (1,75 l/s) Mittlere Fließgeschwindigkeit 1,4 m/s Nennweite DN 40 Rohrreibungsdruckgefälle 5,1 mbar/m Gesamtlänge 19 m Dichte 1000 kg/m 3 Summe der Einzelwiderstände 2 Geodätischer Höhenunterschied 5 m (Faktor 100 mbar/m) 22