Bestimmen Sie die Nennweite für einen Kaltwasser- oder Glykolkreis aus Volumenstrom oder Kälteleistung, mit Geschwindigkeitsgrenzen je Nennweite und dem Druckverlust pro Meter.
Rohrdurchmesser aus Volumenstrom und Geschwindigkeit
Innendurchmesser mittelschwerer Gewinderohre aus Stahl. Druckverlust nach Darcy-Weisbach mit Reibungsbeiwert nach Swamee-Jain, nur gerades Rohr. Prüfen Sie den Innendurchmesser des tatsächlich verwendeten Rohrs.
So wählt das Tool die Nennweite
Das Tool berechnet für Ihren Volumenstrom die Geschwindigkeit in jeder Nennweite und wählt das kleinste Rohr, in dem die Geschwindigkeit unter der Obergrenze für diese Nennweite bleibt. Für die empfohlene Nennweite und ihre Nachbarn zeigt es außerdem den Druckverlust pro Meter gerades Rohr und die Strömungsform. Sie können den Volumenstrom direkt eingeben oder vom Tool aus Kälteleistung und Temperaturspreizung berechnen lassen.
Die Geschwindigkeit ist der Volumenstrom geteilt durch den inneren Querschnitt:
v = V / (pi x d² / 4)
Der Druckverlust pro Meter folgt der Darcy-Weisbach-Gleichung, R = f / d x rho x v² / 2, mit dem Reibungsbeiwert f aus der Swamee-Jain-Näherung der Colebrook-Gleichung für turbulente Strömung und f = 64 / Re für laminare Strömung. Dichte und Viskosität werden bei der mittleren Medientemperatur angesetzt, sodass Glykolgemische und kalte Medien richtig berücksichtigt werden.
Geschwindigkeitsgrenzen
Die eine richtige Geschwindigkeit gibt es nicht. Kleine Rohre haben bei gleicher Geschwindigkeit einen hohen Druckverlust, daher liegen ihre Grenzen niedriger. Große Hauptleitungen vertragen höhere Geschwindigkeiten ohne übermäßige Verluste. Das Tool verwendet diese Bereiche:
| Nennweite | Innendurchmesser (mm) | Geschwindigkeitsbereich (m/s) | Volumenstrom in diesem Bereich (m³/h) |
|---|---|---|---|
| DN15 | 16,1 | 0,5 bis 1,5 | 0,4 bis 1,1 |
| DN20 | 21,7 | 0,5 bis 1,5 | 0,7 bis 2,0 |
| DN25 | 27,3 | 0,5 bis 1,5 | 1,1 bis 3,2 |
| DN32 | 36,0 | 0,5 bis 1,5 | 1,8 bis 5,5 |
| DN40 | 41,9 | 0,5 bis 1,5 | 2,5 bis 7,4 |
| DN50 | 53,1 | 0,5 bis 1,5 | 4,0 bis 12 |
| DN65 | 68,9 | 0,8 bis 2,0 | 11 bis 27 |
| DN80 | 80,9 | 0,8 bis 2,0 | 15 bis 37 |
| DN100 | 105,3 | 0,8 bis 2,0 | 25 bis 63 |
| DN125 | 130,7 | 0,8 bis 2,0 | 39 bis 97 |
| DN150 | 159,3 | 0,8 bis 2,0 | 57 bis 144 |
| DN200 | 206,5 | 1,0 bis 2,5 | 121 bis 301 |
| DN250 | 260,4 | 1,0 bis 2,5 | 192 bis 479 |
| DN300 | 309,7 | 1,0 bis 2,5 | 271 bis 678 |
| DN350 | 339,6 | 1,0 bis 2,5 | 326 bis 815 |
| DN400 | 388,8 | 1,0 bis 2,5 | 427 bis 1.069 |
Unter der unteren Grenze ist das Rohr überdimensioniert: Es kostet mehr, fasst mehr Wasser und lässt Luft und Schmutz sich absetzen. Über der oberen Grenze steigen Geräusche, Erosion an Bögen und Armaturen sowie die Pumpenenergie schnell an. Bei Leitungen in genutzten Räumen oder nahe an Büros bleiben Sie in der unteren Hälfte des Bereichs.
Zielwerte für den Druckverlust
In Kaltwasseranlagen ist ein Druckverlust von 100 bis 300 Pa pro Meter gerades Rohr ein üblicher Auslegungsbereich. Formstücke, Armaturen und Schmutzfänger kommen hinzu. Für eine erste Abschätzung schlagen Sie in einer typischen Technikzentrale 30 bis 50 % auf den Verlust im geraden Rohr auf. Der Druckverlust von Chillerverdampfer, Registern und Regelventilen überwiegt meist und muss den Datenblättern entnommen werden.
Glykol und tiefe Temperaturen
Ein Glykolgemisch ist zähflüssiger als Wasser, besonders im kalten Zustand. Bei gleichem Volumenstrom sinkt die Reynolds-Zahl und der Druckverlust steigt, in typischen Fällen um 20 bis 60 %. In kleinen Rohren kann die Strömung bei tiefen Temperaturen laminar werden. Wählen Sie Medium und Konzentration im Tool, um den Effekt zu sehen. Wenn Sie eine bestehende Wasseranlage auf Glykol umstellen, prüfen Sie, ob die Pumpe den nötigen Volumenstrom noch liefert.
Praxistipps
- Legen Sie die Hauptleitungen für den vollen Auslegungsvolumenstrom aus, einschließlich bereits geplanter Erweiterungen.
- Reduzieren Sie die Nennweite nicht schon in der Leitung, nur weil die Anschlussflansche des Chillers kleiner sind. Setzen Sie die Reduzierungen direkt am Gerät.
- Ältere Stahlrohre haben eine rauere Wand und oft Ablagerungen oder Korrosion, die den Innendurchmesser verringern. Wählen Sie „Älteres Stahlrohr“, wenn Sie eine Bestandsanlage prüfen.
- Bei Kunststoff- oder Mehrschichtverbundrohren verwenden Sie den Innendurchmesser des Herstellers, der deutlich von Stahlrohr gleicher Nennweite abweichen kann.
- Dämmen Sie Kaltwasserleitungen mit geschlossenzelligem Material und Dampfbremse. Der Taupunkt Rechner zeigt, wann Kondensat entsteht.
Wir planen und modernisieren Wasser- und Glykolkreise, siehe Kaltwasserinstallationen. Um den Volumenstrom aus der Kühllast zu ermitteln, führt der Kälteleistung Rechner dieselbe Rechnung ausführlicher durch.
Häufige Fragen
Welche Fließgeschwindigkeit sollten Kaltwasserleitungen haben?
Als Richtwert 0,5 bis 1,5 m/s in Rohren bis DN50, 0,8 bis 2,0 m/s bis DN150 und 1,0 bis 2,5 m/s in größeren Hauptleitungen. In Leitungen nahe genutzten Räumen bleiben Sie niedriger, um Geräusche zu vermeiden.
Warum weicht die empfohlene Nennweite von der Anschlussgröße des Chillers ab?
Die Anschlussgröße legt der Hersteller nach Wärmeübertrager und Geräteaufbau fest. Die Rohrnennweite sollte sich nach Volumenstrom und Leitungslänge richten. Lange Leitungen brauchen oft eine Nennweite mehr als der Anschluss.
Enthält der Druckverlust die Formstücke?
Nein, es ist der Verlust im geraden Rohr. Rechnen Sie die Verluste von Bögen, T-Stücken, Armaturen und Schmutzfängern separat hinzu oder schlagen Sie für eine kompakte Technikzentrale pauschal 30 bis 50 % auf.
Kann ich das Tool auch für Heizungswasser verwenden?
Ja, bis etwa 60 °C mittlere Temperatur. Wasser hat bei höheren Temperaturen eine geringere Viskosität, der Druckverlust ist daher etwas niedriger als bei Kaltwassertemperaturen.
Planen Sie einen Kaltwasserkreis?
Wir planen, installieren und nehmen Wasser- und Glykolkreise für Chiller in Betrieb, mit protokollierten Volumenströmen und Drücken.