Über die Rohrnetzberechnung Trinkwasser

Erfassung der Netzgeometrie und der Bauteile

Vor der Berechnung wird das Rohrnetz in allen Einzelheiten aus der Zeichnung erfasst. Dies geschieht automatisch beim Klick auf Berechnen. Dabei werden nur Bauteile der Layer erfasst, die im Dialog Einstellungen für die Bauteilerfassung ausgewählt wurden.

Zur Analyse der Geometrie des Rohrnetzes werden zunächst die Teilstrecken ermittelt. Teilstrecken im Rohrnetz werden immer von T-Stücken oder von Bauteilen begrenzt, an denen die Rohrdimension wechselt (z. B. Reduzierstücke).

Anschließend sucht das Programm nach einem Startbauteil des Rohrnetzes. Dieses besteht beispielsweise aus einer Anbohrschelle für Kaltwasser, einem Trinkwassererwärmer für Warmwasser und Zirkulation oder jeweils einem Teilnetzstart.

Ausgehend davon werden die Fließwege im Rohrnetz ermittelt. Die Fließwege führen immer vom Startbauteil zu einer Entnahmearmatur, einem Teilnetzende oder einem Abschluss (Entlüfter). Somit enthält ein normales Trinkwasserrohrnetz immer so viele Fließwege, wie Endbauteile eingezeichnet sind.

Berechnungsgang

Vor der Berechnung des Rohrnetzes können Sie einige Parameter im Dialog Einstellungen festlegen, z. B. den maximalen Ruhedruck, Grenzwerte für die Geschwindigkeiten in verschiedenen Leitungsarten und das maximale Volumen für Warmwasserleitungen ohne Zirkulation.

Zu Beginn der Rohrnetzberechnung ermittelt das Programm die Spitzendurchflüsse aus den Berechnungsdurchflüssen im Rohrnetz. Diese hängen vom gewählten Gebäudetyp und/oder von den zugewiesenen Nutzungseinheiten ab. Den Gebäudetyp können Sie global für alle Teilstrecken im Dialog Einstellungen einstellen oder an den einzelnen Teilstrecken individuell vergeben.

Haben Sie verschiedene Gebäudetypen innerhalb eines Rohrnetzes vergeben, wird an den Teilstrecken, die an unterschiedliche Gebäudetypen angebunden sind, der jeweils ungünstigere Gebäudetyp vom Programm ausgewählt.

Ausgehend von den berechneten Gesamtdurchflüssen, die sich aus Spitzen- und Dauerdurchflüssen ergeben, werden die Teilstrecken so dimensioniert, dass die vorgegebenen maximalen Geschwindigkeiten nicht überschritten werden. Diese sind entweder in den Einstellungen festgelegt oder für jede Teilstrecke individuell definiert.

Bei der Ermittlung des Spitzendurchflusses sind bei Verwendung der DIN 1988-300 drei Fälle möglich:

• Teilstrecken innerhalb von Nutzungseinheiten

Werden nach Nutzungseinheiten-Volumenstrom berechnet. In einer Teilstrecke mit einer angeschlossenen Nutzungseinheit werden die beiden höchsten Volumenströme aus den Entnahmearmaturen zur Bemessung verwendet (maximal zwei Nutzer). Dabei werden bestimmte Verbraucher (z. B. zweiter Waschtisch, Bidet, Dusche in Kombination mit Badewanne) nicht für den Spitzendurchfluss berücksichtigt, weil davon ausgegangen wird, dass sie nicht zeitgleich mit einem anderen Verbraucher innerhalb derselben Nutzungseinheit betrieben werden.

• Teilstrecken außerhalb von Nutzungseinheiten

Der NE-Volumenstrom wird mit dem aus der Gebäudekurve verglichen. Der kleinere von beiden wird verwendet. Wenn zwei Nutzungseinheiten zusammenfließen, werden die beiden Volumenströme addiert, mit der Gebäudekurve verglichen und der kleinere von beiden zur Bemessung verwendet.

• Teilstrecken außerhalb von Nutzungseinheiten, wenn Verbraucher zusammenfließen, die keiner Nutzungseinheit zugewiesen sind.

Es wird nur der Spitzendurchfluss aus der Gebäudeeinstellung nach Kurve verwendet.

Die sich aufgrund dieser Dimensionierung ergebenden Druckverluste an Apparaten (Zähler, Ventile etc.) und Formstücken bestimmen den für jeden Fließweg verfügbaren Druckverlust, der durch Rohrreibung aufgebraucht werden kann. Die Teilstrecken, die für die R-Wert-Berechnung zu berücksichtigen sind, werden nach dem verfügbaren Rohrreibungsdruckgefälle dimensioniert, so dass an allen Fließwegen der Mindestfließdruck verfügbar ist. Möglicherweise wird der Mindestfließdruck an einzelnen Entnahmearmaturen auch geringfügig unterschritten, wenn dies in den Einstellungen als zulässig definiert wurde. Bei dieser Dimensionierung ändern sich dynamisch die Geschwindigkeiten im Netz und damit auch die Druckverluste durch Zetawerte und evtl. auch die Druckverluste der Apparate. Diese Änderungen werden vom Programm mitgeführt, so dass ständig ein differenzierter Berechnungsgang vorliegt. Ebenso werden die maximalen Geschwindigkeiten in jeder Teilstrecke ständig berücksichtigt.

Um überschüssige Drücke an den Entnahmearmaturen aufzubrauchen, ist darüber hinaus ein hydraulischer Abgleich des Netzes nötig. Dabei werden Teilstrecken, die zu mehreren Fließwegen gehören, so dimensioniert, dass sie soweit wie möglich die Druckverluste beider Fließwege aufbrauchen. Hierbei kann es zu Situationen kommen, in denen eine Teilstrecke kleiner dimensioniert wird als die nachfolgenden Teilstrecken. Dieses unterbinden Sie mit Aktivierung der Checkbox immer fallend dimensionieren im Dialog Einstellungen.

Haben Sie Ihr Trinkwassernetz in mehrere Teilnetze aufgeteilt, so erfolgt zuerst die Berechnung der Teilnetze, die am weitesten entfernt sind. Die sich daraus ergebenden Daten werden dann an die angebundenen Teilnetzenden weitergeleitet.

Zirkulationsanlagen

Zirkulationsleitungen werden vom Programm automatisch erkannt und mit der Berechnung des gesamten Netzes ausgelegt. Im Berechnungsdialog können Sie unter Anlagen zwischen der Ansicht der Trinkwasser- und der Zirkulationsanlage wechseln.

Es sind mehrere Zirkulationsanlagen innerhalb desselben Netzes möglich:

• Zur Druckzonierung innerhalb eines großen Gebäudes.
• Zur Berechnung mehrerer Gebäude (mit je einem Trinkwassererwärmer), die am selben Trinkwassersystem angeschlossen sind.

im Berechnungsdialog können Sie die Berechnung der Zirkulationsanlage in den Simulationsmodus umschalten. Dabei werden bei dem aktuell ausgelegten Zirkulationsnetz die Rohrnennweiten, die Pumpeneinstellung und die Ventileinstellungen konstant gesetzt. Aufgrund dieser Daten werden die sich einstellenden Massenströme und Temperaturen analysiert.

Die Simulation ist immer dann erforderlich, wenn es gravierende Unterschiede zwischen dem Druckgewinn der Pumpe und dem Druckverlust des Fließweges gibt, weil dies zu einer größeren Abweichung zwischen Soll- und Ist-Massenströmen führt und sich damit andere Temperaturen im Netz einstellen. Auch Bestandsanlagen können mit dem Simulationsmodus analysiert werden.

Wird bei der Simulation des Betriebsfalls Thermische Desinfektion die hygienische Mindesttemperatur von 70°C unterschritten, versucht das Programm im ersten Schritt, die Pumpendrehzahl zu erhöhen. Ist dies nicht (mehr) möglich oder handelt es sich um eine neutrale Pumpe, wird im zweiten Schritt die Speichertemperatur von 75°C auf maximal 85°C erhöht.