Liebe Experten,
habe folgende Problemstellung: Ich möchte 2 Teiche (Schwimmteich u. Klärteich) in folgender Art miteinander verbinden.
Am forderen Ende soll sich ein Rohr (länge ca. 3m) befinden, dass einen Wasserunterschied mittels Schwerkraft ausgleicht (hier wird angesaugt). Am hinteren Ende der Teiche steht eine Pumpe, die mit max. 15000 l pro h das Wasser retour pumpt. Für mich stellt sich die Frage wie groß ich den Rohrdurchmesser wählen muss, wenn keine höhere Wasserspiegeldifferenz als 5cm bei voller Pumpleistung entstehen soll. Wie berechnet man so etwas (zumindest annäherungsweise) ?
Ist die Durchflussgeschwindigkeit linear zum momentanen Höhenunterschied ?
Allerliebster Fragesteller,
habe folgende Problemstellung: Ich möchte 2 Teiche
(Schwimmteich u. Klärteich)
hier wär vielleicht 'ne Erläuterung angebracht, zumindest welcher höher ist
in folgender Art miteinander
verbinden.
Am forderen
Abgesehen davon, dass sich vorn mit V schreibt, kann auch niemand wissen, wo du gerade stehst, was also vorn ist
Ende soll sich ein Rohr (länge ca. 3m) befinden,
dass einen Wasserunterschied mittels Schwerkraft ausgleicht
heißt also auf deutsch, es fließt
(hier wird angesaugt).
also das ausfließende Wasser
Am hinteren
also da, wo du nicht stehst, interessanter wäre aber eher, ob es oben oder unten ist
Ende der Teiche steht eine
Pumpe, die mit max. 15000 l pro h das Wasser retour pumpt.
da kann ich nur vermuten, dass du mit retour vom unteren zum oberen meinst
Für
mich stellt sich die Frage wie groß ich den Rohrdurchmesser
wählen muss, wenn keine höhere Wasserspiegeldifferenz als 5cm
Differenz zwischen was? oberer und unterer Teich?
bei voller Pumpleistung entstehen soll. Wie berechnet man so
etwas (zumindest annäherungsweise) ?
was denn?
Ist die Durchflussgeschwindigkeit linear zum momentanen
Höhenunterschied ?
jetzt beim rohr oder bei pumpe?
Ich habe das jetzt so verstanden, dass du durch ein 3 m langes Rohr 15000 l/h fließen lassen willst, wobei der Höhenunterschied der Wasserspiegel max. 5 cm betragen soll.
Ich habe jetzt einfach nach der Berechnung wie z. B. auf http://rehm.de/support/formelsammlung/default.aspx angeboten ein Rohr mit dem Innendurchmesser 100 mm probiert und bin auf ein Gefälle von ca. 1,5 cm gekommen. Darauf rechnet sich noch ein Eintrittsverlust von ca. he=v²/(2*g)*1,35=2cm und komme damit auf insgesamt ca. 3,5 cm.
Kleinere Durchmesser darfst du gern selbst rechnen. Ganz schnell habe ich noch mal 70 mm probiert, damit komme ich auf insgesamt ca. 14cm.
Prüfe bitte nochmal nach, da ich Umrechnungen l/h auf l/s und Gefälle auf Höhendifferenz im Kopf durchgeführt habe, Flüchtigkeitsfehler sind nicht ausgeschlossen!
Gruß Jack
Ups, sorry, heute mittag war ich etwas schnell.
Ich hab noch den Austrittsverlust unter Wasser vergessen, es kommt noch ein cm dazu. Also nicht die vorige Formel verwenden, sondern h=v²/(2*g)*2,35=3cm zum Rohrverlust dazurechnen, somit biste also mit dem 100er Rohr schon fast bei den 5 cm.
Lieber Experte,
Danke für dein schnell gezeigtes Interesse an meinem Problem.
Ich werde versuchen direkt unter deinen Erläuterungen die Dinge klar zu stellen.
Allerliebster Fragesteller,
habe folgende Problemstellung: Ich möchte 2 Teiche
(Schwimmteich u. Klärteich)
hier wär vielleicht 'ne Erläuterung angebracht, zumindest welcher höher ist
Beide haben zu Beginn gleiches Niveau. Aber nachdem ich an einem Ende zu Pumpen beginne, ergibt sich daraus ein Höhenunterschied, der sich über das Rohr am anderen Ende auszugleichen versucht. Und ich möchte eigentlich wissen ab welchem Höhenunterschied sich je nach Rohrdurchmesser ein Gleichgewicht einstellt.
in folgender Art miteinander
verbinden.
Am forderen
Abgesehen davon, dass sich vorn mit V schreibt, kann auch niemand wissen, wo du gerade stehst, was also vorn ist
Ende soll sich ein Rohr (länge ca. 3m) befinden,
dass einen Wasserunterschied mittels Schwerkraft ausgleicht
es handelt sich um zwei längliche Teiche, die parallel verlaufen. An einem Ende sitzt die Pumpe, am anderen Ende das Ausgleichsrohr.
heißt also auf deutsch, es fließt
(hier wird angesaugt).
also das ausfließende Wasser
Am hinteren
also da, wo du nicht stehst, interessanter wäre aber eher, ob es oben oder unten ist
Ende der Teiche steht eine
Pumpe, die mit max. 15000 l pro h das Wasser retour pumpt.
da kann ich nur vermuten, dass du mit retour vom unteren zum oberen meinst
Für
mich stellt sich die Frage wie groß ich den Rohrdurchmesser
wählen muss, wenn keine höhere Wasserspiegeldifferenz als 5cm
Differenz zwischen was? oberer und unterer Teich?
bei voller Pumpleistung entstehen soll. Wie berechnet man so
etwas (zumindest annäherungsweise) ?
was denn?
Ist die Durchflussgeschwindigkeit linear zum momentanen
Höhenunterschied ?
jetzt beim rohr oder bei pumpe?
beim Rohr das ja nur mit Schwerkraft ausgleichen kann.
man kann es auch vereinfachen (pumpe vergessen): ich habe 2 Teiche mit einem geringen Höhenunterschied, sie sind mit einem Rohr verbunden. Wie kann ich jetzt für verschiedene Wasserspiegledifferenzen z.B. 1cm, 5cm und für verschiedene Rohrdurchmesser z.B. 5cm, 10cm usw. die Durchflussgeschwindigkeit errechnen ?
Hallo lieber Experte für Physik und für Whisky,
ich bin leider mit den Begriffen in diesem Zusammenhang nicht sehr vertraut. Was hast du z.B. bei Kinematische Zähigkeit u. bei Rauhigkeitsbeiwert eingegeben?
Auch wäre eine kurze Erläuterung der Begriffe Austrittsverlust und Eintrittsverlust für mich sehr hilfreich.
Hi zeni,
Danke für dein schnell gezeigtes Interesse an meinem Problem.
Ich werde versuchen direkt unter deinen Erläuterungen die
Dinge klar zu stellen.
das nenn ich mal Verständnis. Meine Nachfragen waren auch keineswegs böse gemeint.
Du hast also 2 Teiche mit zunächst gleichem Wasserspiegel. Eine Pumpe pumpt 15 m³ Wasser/h von Teich 1 in Teich 2, und von Teich 2 zu Teich 1 zurück soll das Wasser durch das zur Diskussion stehende Rohr und allein durch die Wasserspielgeldifferenz fließen.
Da scheinen mir die Berechnungen meines Mitposters durchaus überzeugend, 10 cm scheinen realistisch.
Bei 3 m Länge würde ich mir auch nicht so viel Gedanken machen. Zur Not nimmst du ein 20-cm-Rohr. Soviel ich weiß, erhöht sich die Durchflussmenge mit der 4. Potenz des Durchmessers, was der 16fachen Menge entspräche.
Gruß, Zoelomat
Die kinematische Zähigkeit lässt du, wie sie vorgegeben ist, das ist ein Beiwert für Wasser bei 10°C. Den Rauhigkeitsbeiwert habe ich mit 0,2mm angenommen, weil ich von einem glatten Kunststoffrohr ausgehe. Solltest du ein geriffeltes Rohr oder oder irgendwas anderes mit exotischer Oberfläche verwenden, müsste ich erst mal in der Literatur recherchieren.
Der Eintrittsverlust kommt daher, dass das Wasser vor dem Rohr in relativer Ruhe steht und erst mal beschleunigt werden muss. Ebenso wird das Wasser beim Austritt unter Wasser wieder abgebremst, daher der weitere Verlust, den ich heute mittag vergessen hatte. Die 1,35 in der Formel hängen dann nochmal von der Ausformung des Rohres am Zulauf ab. Ich ging davon aus, dass du das Rohr ohne irgendwelche (trichterförmige) Zulaufoptimierung einbaust, daher 1,35. Dazu nochmal 1,00 für den Austritt unter Wasser.
Zum Schluss werden alle Verluste einfach zusammengezählt und du hast das Ergebnis.
Also erstmal den Rohrdurchmesser schätzen, daraus ergibt sich das Druckliniengefälle (der Reibungsverlust) im Rohr (mal 3 Meter) und die mittlere Fließgeschwindigkeit. Aus der Fließgeschwindigkeit ergibt sich näherungsweise der Ein- und Austrittsverlust. Alle 3 Verluste zusammengezählt ergeben die Energiehöhendifferenz zwischen oberem und unterem Wasserspiegel. Ist doch ganz einfach 
Natürlich müsstest du noch weitere Verluste hinzurechnen. Wenn du beispielsweise nicht ein langes, sondern 3 kurze Rohre verwendest, musst du noch die Verluste an den Muffenstößen dazurechnen. Oder wenn du gar einen Winkel ins Rohr einbaust (Formstück aus dem Baumarkt), dann müsstest du tatsächlich die entsprechenden Beiwerte erst aus nem Tabellenbuch raussuchen.
So, jetzt hab ich das Zauberwort doch verraten… Tabellenbuch!
Die ganzen Beiwerte sind Erfahrungswerte, die in einer Reihe von Untersuchungen ermittelt wurden und für so kleine Bautechniker zusammengefasst sind. Die Ergebnisse sind -wie gewünscht- nur Näherungswerte und ob der Höhenunterschied dann 4,2 oder gar 4,5 cm sind kann damit nicht vorhergesagt werden. Und wenn die Rohre dann so ungefähr nur noch einen Zentimeter Durchmesser haben, wird das Ergebnis schon recht ungenau.
Gruß Jack
Hallo,
kann mir jemand erklären, was es für einen Sinn macht, Wasser mit der Leistung einer Feuerwehr aus einem Teich in einen anderen zu pumpen um es dann durch ein Rohr wieder zurücklaufen zu lassen?
Ich kenne es so, dass das Wasser durch Sand- und Kiesfilter zurückläuft und dadurch gereinigt und algenarm gehalten wird.
Ciao, Manfred
Hallo Jack,
deine Ausführung haben bei mir teilweise zu mehr Klarheit beigetragen, zugleich aber auch meine Verwirrung wieder etwas wachsen lassen.
Also die Annahme von Kunststoffrohr ohne Trichter trifft`s haargenau, aber wenn ich auf der Rehm Seite die Werte einsetze und das Gefälle errechnen lasse komme ich bei 100mm Durchmesser auf 0,4 cm und nicht wie du auf 1,5cm ?
Das mit den Eintritts u. Austrittsverlusten, die von der Fließgeschwindikeit und der Ausformung der Rohrenden abhängen, hast du auch für einen Laien wie mich gut erklärt, und ich verstehe ungefähr um was es da geht.
Aber bei deinem letzten Beitrag erwähnst du die Begriffe Druckliniengefälle u. Reibungsverlust abhängig von der Rohrlänge. Für mich ist aber nicht nachvollziehbar wo die in deiner Berechnung vorkommen (bei der Rehmformel gibts keine Rohrlänge u. bei Austritts u. Eintrittsverlustformel könnte sie höchstens in der Konstanten versteckt sein, macht aber für mich keinen Sinn in dem Zusammenhang). Hast du die vorher vernachlässigt? In welcher Größenordnung sind die?
Gruß zeni
Hallo Manfred,
habe deinen Beitrag erst jetzt gesehen. Es handelt sich bei meinem Klärteich um einen reinen Pflanzenfilter, in dem verschiedene Repositionspflanzen angesiedelt sind. Rein für den Betrieb als Pflanzenfilter ist auch eine weit geringere Durchflussmenge ausreichend,aber es wird auch zeitweise ein Skimmer zur Oberflächenreinigung mit einem Durchmesser von ca. 200 mm (notwendig bei einem Schwimmteich mit ca. 25o m2) dazugeschaltet, und der braucht schon einen Durchsatz von mind. 10000 l/h damit er richtig arbeiten kann.
Grüße zeni
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aber wenn ich auf der Rehm Seite die Werte einsetze
und das Gefälle errechnen lasse komme ich bei 100mm
Durchmesser auf 0,4 cm und nicht wie du auf 1,5cm ?
Ich komme da auf ungefähr 0,5% Gefälle, das ergibt mal 3 Meter Länge eben die 1,5 cm. Du siehst schon, dass ich manchmal etwas großzügig runde.
Aber bei deinem letzten Beitrag erwähnst du die Begriffe
Druckliniengefälle u. Reibungsverlust abhängig von der
Rohrlänge.
0,5% Gefälle multipliziert mit der Rohrlänge. Hättest du ein längeres Rohr (z.B. 50 Meter Gartenschlauch) ist der Verlust eben umso größer.
Für mich ist aber nicht nachvollziehbar wo die in
deiner Berechnung vorkommen
jetzt klar?
(bei der Rehmformel gibts keine
Rohrlänge
naja, weil der Höhenunterschied einfach aus Länge und Gefälle errechnet werden kann.
u. bei Austritts u. Eintrittsverlustformel könnte
sie höchstens in der Konstanten versteckt sein
Jepp, eigendlich ist an jeder Stelle, an der ein Verlust auftritt v²/(2*g)*Beiwert hinzuzurechnen. Eintritt:1,0 Austritt:1,0 Formbeiwert rundes Rohr:0,35
Hast du die vorher vernachlässigt?
Ja, die sind in der Vollfüllungsformel noch nicht berücksichtigt.
Die Ein- und Austrittsverluste hängen hauptsächlich von der Fließgeschwindigkeit ab, die kennst du aber erst, wenn du zur Wassermenge auch noch den Rohrquerschnitt kennst.
Da für dich der Verlauf der Drucklinie zwischen den Teichen nicht relevant ist, kann man die einfach zusammenzählen.
Das Problem für dich scheint zu sein, dass es für das Problem nicht EINE Formel gibt, sondern ZWEI, die auch noch voneinander abhängig sind. Würdest du einen „exakten“ Rohrdurchmesser ermitteln müssen, würde es sehr kompliziert werden. Da du aber nur die Entscheidung zwischen handelsüblichen Durchmessern hast, kannst du einfach ausrechnen wie hoch die Wasserspiegeldifferenz beim entsprechenden Durchmesser ist und dann sehen ob der Durchmesser ausreichend ist.
Jetzt habe ich doch noch eine etwas ausführlichere Abhandlung deines Problems gefunden. Solltest du dich für die Hintergründe näher interessieren, hilft dir der folgende Link vielleicht etwas weiter, als mein „Gestammel“ *grins*
Insbesondere die Kapitel 5.2 bis 5.4 werden dich interessieren
http://n.ethz.ch/~dehrbar/download/Zusammenfassung%2…
Hallo Jack Daniels,
herzlichen Dank für deine Bemühungen, (war sicherlich ein bißchen anstrengend meine vagen Formulierungen zum Thema zu verstehen, aber so ist es halt wenn man sich einem unbekannten Thema nähern will).
Nichts desto trotz habe ich jetzt, dank deiner Hilfe, genügend Informationen um das Thema für meine Zwecke zufriedenstellend abzuhandeln. Ich hasse es Sachen immer nur zu probieren, vor allem wenn diese Tests wie in diesem Fall aufwendige Arbeit sind. Zudem glaube ich, dass du mit deinen Antworten nicht nur mir geholfen hast sondern auch einigen anderen, die sich mit dem Thema Filtergraben beschäftigen. Habe bei meinen Rechergen vorher im ganzen Internet eigentlich nur Halbwissen gefunden (z.B. der Durchmesser sollte groß genug sein…)
nochmals vielen Dank
u. lg zeni