Rohrvolumen / Durchflussvolumen & Fließgeschwindigkeit in Schwerkraft

[Geisy]

Hallo Zacky

Bei Frage 1, 3 und 4 wo der Wasserstand gleich hoch ist bewegt sich nichts. Da muß ein Höhenunterschied da sein.
Bei Frage 2 mit den 3cm bin ich davon ausgegangen das du mit zwei 100er Rohre die 5m lang sind zurück zum Teich gehst mit je 2 90Grad Bögen.
Da laufen dann zusammen ca. 18000l/h

 

[meinereiner]

Guten Morgen Zacky,

du hast eine Rechnung mit drei Variablen.
Diese sind
1. Widerstand (Die Summe der Einzelwiderstände der Bögen, Durchgänge, Rohrstücken. Diese sind wiederum abhängig vom Rohrdurchmesser, Rauhigkeitswert, Geometrie etc.)
2. Druckverlust (bar, mbar, Pascal etc. Zur Einfachheit angegeben in Differenz der Wasserhöhe)
3. Durchfluss (Volumenstrom)

Um eine unbekannte Variable ausrechnen zu können, brauchst du zwei bekannte Variablen.
Also wenn du den Durchfluss berechnen möchtest, brauchst du die Werte für den Widerstand und den Druckverlust.

Bezüglich deines letzten Beitrags. Z.B die erste Frage. Wenn die Wasserhöhe in deiner Ablaufkammer gleich hoch ist, wie in deinem Teich:
Wenn der Widerstand der Verrohrung zwischen deiner Ablaufkammer und deinem Teich praktisch Null ist (weil beide mit einem großen und/oder kurzen Rohr miteinander verbunden sind) dann kann natürlich ein Durchfluss statt finden, und du kannst keinen Höhenunterschied feststellen.
Bei der Feststellung der Höhenunterschiede kommt natürlich auch noch die Messungenauigkeit dazu. Kleine Unterschiede (z.B. 2 mm, die ich vielleicht messtechnisch kaum erfassen kann) können ja trotzdem einen großen Unterschied in Durchfluss darstellen, wenn z.B. der Widerstand über diese Strecke (dickes Rohr) ebenfalls sehr klein ist.
Hat ja der Schwarze Peter schon erklärt.

Du könntest auch den Durchfluss anhand der Höhendifferenz ausrechnen, wenn du weißt, wie groß der Widerstand ist. Wenn du z.B. zwei Kammern hast, mit einer unkomplizierten Verrohrung (sprich, ein gerades Rohrstück bekannter Länge ohne Bögen etc.) Dann kannst du den Durchfluss ausrechnen.
Ich nehme an, je komplizierter die Verrohrung, also mehrere Bögen, Kanten etc. desto ungenauer wird die Berechnung des Widerstands, und damit wird auch die Gesamtberechnung ungenauer.
Aber Achtung, beim Messen des Höhenunterschieds kommt dann wieder das Problem mit der Messgenauigkeit in's Spiel (Gerades Rohrstück wenig Widerstand, wahrscheinlich auch geringer Höhenunterschied, je nach Durchfluss).

Und es reicht natürlich, wenn ich den Durchfluss an einem Teil der Filterstrecke ermittle. Er ist ja überall gleich. Nur bei mehreren Zuläufen, teilt sich der Durchfluss in jeden Teilzulauf auf. Die Summe der Durchflüsse der Einzelzuläufe ergibt dann den Gesamtdurchfluss. Aber das ist ja eh klar.

Servus
Robert

 

[derschwarzepeter]

Hallo Zacky!
Wenn in deiner Ablaufkammer (die vom Luftheber gespeist wird) das Wasserniveau im Vergleich zum Teichniveau gleich hoch ist,
dann kannst du davon ausgehen, dass - egal wie dick die Rohre dazwischen sind - KEIN Wasser fließen wird:
Wasser fließt IMMER NUR vom höheren zum tiefern Niveau.
Wenn du in allen Filterkammern und im Teich das gleiche Niveau hast, fließt demzufolge kein Wasser im Kreislauf.
Allerdings kannst du im Beispiel oben sehen,
dass 10.000 l/h durch einen halben Meter 100er-Rohr schon bei 1 mm Höhendifferenz fließen,
was ja nicht leicht zu sehen ist.

Wenn du einen kompletten Stillstand im Teich hast, dann die Luftheber startest und sich der Wasserspiegel in der Einlaufkammer (Vorfilter) gar nicht senkt, fließt demzufolge auch nichts bzw. ist die Niveaudifferenz so klein, dass du sie nicht erkennst.
Messungen aus dem kompletten Stillstand werden aber bei langen Leitungen und komplexen Filter-Kammern-Systemen
schnell mal einen völligen Topfen ergeben:
Das sind dynamische Vorgänge, die im Hochlauf Verzögerungen und Pendelvorgänge erleben!

Man kann mit den Höhendifferenzen auch rückwärts rechnen, sofern deine Rohrleitungen und Bögen bekannt sind,
z.B. wenn in deiner Ablaufkammer das vom Luftheber hinein geförderte Wasser 3 cm höher steht als im Teich.
Da muss man halt iterativ Volumenströme annehmen und den www.druckverlust.de-Rechner rechnen lassen:

• Kommt eine KLEINERE Niveaudifferenz raus, ist der tatsächliche Volumenstrom GRÖSSER als angenommen und man setzt halt nochmal einen größeren Wert ein - so lange, bis die tatsächliche Niveaudifferenz rauskommt. (u.U. 3...4-mal)
• Kommt eine GRÖSSERE Niveaudifferenz raus, ist der tatsächliche Volumenstrom KLEINER als angenommen und man setzt halt nochmal einen kleineren Wert ein - so lange, bis die tatsächliche Niveaudifferenz rauskommt. (u.U. 3...4-mal)

Bitte stell duch die Abmessungen deines Rohres und den Viveauunterschied hier rein,
dann rechne ich´s euch vor!

Dass die einzige Stelle im Gesamten, wo es eine Differenz geben wird, im Steigrohr des Lufthebers ist, ist unmöglich,
denn in einem geschlossenen System ist die Summe aller Niveauunterschiede
theoretisch UND auch in der Realität immer gleich Null.
(Bitte schau dir dazu nochmal meine Skizze an!)


P.S.: Ich hab´s schon an andere Stelle hier im Forum unter heftigen Protesten anderer Teilnehmer deponiert:
Der sich im Filtersystem einstellende Betriebspunkt aus Förderhöhe und Volumenstrom
sollte mit dem Betriebspunkt der Pumpe ungefähr übereinstimmen,
um einen ökonomischen Betrieb zu gewährleisten.
D.h. Für das beschriebene System mit 10.000 l/h und 11,5 cm Förderhöhe
wäre eine OASE Eco Premium 10.000 (die zweifellos eine sehr gute Pumpe ist),
eine grundsätzlich FALSCHE Wahl, auch wenn´s noch so schön sprudelt:
Mit einer MAXIMALEN Förderhöhe von 4,7 m läuft die im Beispiel weitab ihres Auslegungspunktes,
der irgendwo bei einem Volumenstrom von 5...6000 l/h und einer Förderhöhe von 2,4 m liegt.
Die ist einfach für einen anderen Einsatzzweck konstruiert!
Eine für den Einsatzweck ausgelegte Pumpe wird das mit weit geringeren Energiekosten erledigen:
Im Beispiel bräuchten wir eine Pumpe mit einem (Leerlauf-)Volumenstrom von 18...20.000 Liter
und einer maximalen Förderhöhe von ca. 20 cm - z.B. einen Luftheber!

 

[Patrick K]

Hallo
Ich bleib dabei ,ist zumindest für mich logisch , so lang mehr nachläuft als gepumpt wird ist der Unterschied so minimal da wirst du optisch keinen Unterschied feststellen

wenn durch Rohr länge und Bögen nicht genug Wasser ankommt , musst du weniger pumpen oder grössere Rohre verbauen, dazu brauch ich keine Seitenweise Berechnungen

Gruss Obs

 

[Zacky]

Guten Morgen Peter.

Ich danke Dir und auch den Anderen für die Ruhe und den Nerv, mir das alles so genau und so oft zu erklären.

Gerne werde ich mal versuchen die vorhandene Verrohrung bei mir als Beispiel für evtl. Berechnungen komplett zu erfassen. Sobald ich das alles zusammen habe und vielleicht auch etwige Höhendifferenzen ermitteln konnte, werde ich mich melden. Danke für das Angebot, Peter.

Wenn ich jetzt so pauschal darüber nachdenke, wird mir schon ganz schwindelig...was ich mir da an Flowbremsen so eingebaut habe. Aber nun denn, nur aus eigenen Fehlern lernt man selbst dazu und kann dann evtl. wieder Anderen helfen.

 

[derschwarzepeter]

Hallo Zacky,
nachdem du ja drei parallele Rohre verlegt hast,
wäre es durchaus auch interessant, welche Niveauunterschiede sich einstellen,
wenn das Wasser nur durch ein, zwei oder alle drei Rohre fließen kann!
(Am einfachsten lassen sich kleine Differenzen durch eine Schlauchwasserwaage feststellen.)

Hallo Patrick,
einzig logisch ist, dass NIE mehr nachläuft als gepumpt wird,
denn sonst müsste der Filter übergehen.
Dass sich u.U. MINIMALE Niveaudifferenzen einstellen, habe ich geschrieben:
Das ist dann das Zeichen übertrieben dicker Rohre,
die, wo´s leicht geht, schon mal rein sollen, aber wenig helfen.
(Ich würde mir auch nicht die Hacken nach einer 70er-Foliendurchführung ablaufen,
wenn die 100er zu Hause liegt!)

Man braucht KEINE seitenweisen Berechnungen,
aber viele praktisch ausgeführte Anlagen haben gezeigt,
dass man nur auf Basis von Intuition und Faustregeln
schnell mal hier zu dicke und dort zu dünne Rohre verbaut.
Bevor man also Rohre kauft und buddelt, zahlt sich einfach aus,
schwache 5 Minuten in den Onlinerechner zu investieren
und recht genau zu WISSEN, welches Ergebnis da rauskommt.

Bei meinem Beispiel oben ist doch z.B. rausgekommen,

• dass für den Zulauf das 100er-Rohr knapp geht,
• das 125er-Rohr schwer in Ordnung ist
• und das 150er-Rohr kaum mehr eine Verbesserung bringt und somit nur rausgeschmissenes Geld ist. (Außerdem wird es durch die minimale Strömungsgeschwindigkeit leichter verdrecken!)

Hättest du das ERRATEN?
Ich nicht.

 

[Tottoabs]

wenn durch Rohr länge und Bögen nicht genug Wasser ankommt , musst du weniger pumpen oder grössere Rohre verbauen, dazu brauch ich keine Seitenweise Berechnungen

Was bedeutet nicht genug Wasser?

Bei meinem Beispiel oben ist doch z.B. rausgekommen,
dass für den Zulauf das 100er-Rohr knapp geht,
das 125er-Rohr schwer in Ordnung ist
und das 150er-Rohr kaum mehr eine Verbesserung bringt und somit nur rausgeschmissenes Geld ist. (Außerdem wird es durch die minimale Strömungsgeschwindigkeit leichter verdrecken!)
Hättest du das ERRATEN?
Ich nicht.

Peter, bei deiner Berechnung hast du aber die Druckhöhe gleich gesetzt, bzw. die Fördermenge. Das ist aber ein dynamisches System. Wenn dein 100er Rohr knapp geht stellt sich wenn man deiner Berechnung nachgeht eine etwas größere Druckhöhe ein.....wodurch sich die Strömungsgeschwindigleit erhöht, diese läst dann wieder mehr Wasser durch das 100er strömen. Durch die minimal größere Höhendifferenz wird der Luftheber etwas schlechter arbeiten, also weniger Wasser pumpen, das alles in minimalen Bereichen.

Abgesehen davon, das ich mir nicht vorstellen kann das man mit einer handelüblichen Pumpe oder einem Luftheber soviel Wasser fördern kann, dass durch drei 100 Rohre nicht genug nach läuft. (Ist hier aber auch nicht die Frage)

Wie oben geschreiben, je weiter man an der Absaugstelle abpumpt, desto mehr Druckdifferens bildet sich, desto schneller strömt das Wasser nach.

 

[Patrick K]

Hallo Peter
Ich hab für MICH erraten das ich für ca.10 - 12 TL gepumtes Wasser einen 110er Versorgungsrohr benötige und davon geh ich aus , 150er Rohr benutz ich nicht da 150er Rohr und Flansche event. teurer sind als zwei 110er Rohre und weniger "bringen" als zwei 110er Rohre

klar kann man Alles irgendwo errechnen , nur wie soll man eine eine einfache Formel zur errechnung einer Verrohrung erstellen die sich zB. durch die Qualität der Rohrinnenwand je nach Länge des Rohres (ob ich 4 Meter Rohrstücke nehme oder 4x 1 Meter) verändern kann und wird

für mich ist klar das die beste Verrohrung eine kurze ist

Logisch ist für mich solange mehr ankommen kann als gepumpt wird senkt oder hebt sich einer der Wasserspiegel kaum

Ps. Die Angaben basieren auf meiner Erfahrung ,ihr dürft sie verwenden müsst ihr aber nicht . Alle Angaben ohne Gewähr

@ Totto
Genug Wasser heist die Verrohrung zum Filter , sollte mehr Wasser zu verfügung stellen als die Pumpe fördert, sonst wird sie event. den Wasserspiegel im Filter, soweit senken bis sie weniger pumpt oder den Filter leersaugen
Gruss Obs

 

[Geisy]

Wie oben geschreiben, je weiter man an der Absaugstelle abpumpt, desto mehr Druckdifferens bildet sich, desto schneller strömt das Wasser nach.

Hier hast du was verdreht. Im kurzen Rohr läuft es schneller nach als im langen.

Außerdem ist man schon ganz gut dran wenn man Zu- und Abläufe eine Nummer größer nimmt als das Steigrohr des Lufthebers und kein Bogen stärker als 45Grad.

 

[derschwarzepeter]

Hallo Totto,
bei meiner Berechnung habe ich einen bestimmten, gewünschten Volumenstrom zugrundegelegt,
denn darauf kommt´s uns ja an, DAS wollen wir erreichen!
Aber du hast natürlich recht:
Das System regelt sich selbst, d.h. es werden sich in weiten Wertebereichen stabile Wasserstände einstellen.
Wenn die jedoch nicht annähernd dort liegen, wo sie geplant sind,
ist der Filter schnell mal falsch im Niveau positioniert
und vor allem schnell mal die falsche Pumpe gekauft.

Lest mal hier im Forum herum:
Nicht wenige haben infolgedessen eine kleine Sammlung kleiner Pumpen zu Hause
und manche haben sogar mehr als eine Pumpe eingesetzt, was eine unökonomische Lösung ist.
(2 kleine Pumpen zu betreiben, ist IMMER teurer als 1 große.)
Nicht weniger schlimm:
Gerade WEIL das alles so schön selbstregelnd ist,
betreiben sehr viele hier im Forum ihre Pumpe weitab des Auslegungspunktes,
d.h. sie haben eine unnötig teure Pumpe gekauft und verheizen jahrein-jahraus unnötig Strom.
Ich hab´s schon oben im P.S. geschrieben:
Die OASE Eco Premium 10.000 (maximale Förderhöhe von 4,7 m) ist eine tolle Pumpe und wird gern verwendet,
weil da einfach auch bei grimmiger Fehlauslegung des Systemes "immer Wasser rauskommt".
Sie wird deshalb natürlich auch im Schwerkraftfilter mit 11 cm Förderhöhe schön Wasser pumpen,
aber mit der billigeren Strömungspumpe wird man den gleichen Volumenstrom mit eben geringeren Stromkosten erreichen.
NICHT weil die Strömungspumpe "besser" ist als die Oase,
sondern weil die für den konkreten Anwendungsfall einfach besser GEEIGNET ist,
weil die eher in ihrem Auslegungspunkt arbeitet!

Ich kann mir nicht auch vorstellen,
dass man mit einer üblichen Teich-Pumpe oder einem Luftheber soviel Wasser fördert,
dass durch drei 100er Rohre nicht genug nach läuft,
aber es ist doch wichtig zu wissen, ob man überhaupt 3 parallele 100er-Rohre braucht
und ob´s nicht EINES genauso tut, wie z.B. oben in meinem Beispiel zwischen den Filterbecken.

Wichtig in diesem Zusammenhang:
Auch wenn 2 Stk 100er-Rohre ungefähr den gleichen Querschnitt haben wie das 150er,
so haben die 2 doch einen WESENTLICH größeren Widerstand als das 1 dicke.
Man müsste DREI 100er-Rohre verlegen um den gleichen Niveauunterschied zu erreichen
und dann schaut der Kostenvergleich schnell anders aus!