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Beckenhydraulik – Intensive Strömung Überlaufrinne, Oberflächenreiniger, Einlaufdüsen Dipl.-Ing. Frank Eisele bsw Fachberater Schwimmbadtechnik ● 04. Dezember 2017
Dipl.-Ing. Frank Eisele bsw Fachberater Schwimmbadtechnik ● 04. Dezember 2017
Belastungsstoffe im Beckenwasser
Art der
Belastung
Teilchengröße Beispiele Beseitigung,
Reduzierung
Grobe
Schwimmstoffe > 1 mm
Haare, Schuppen, Textilfasern
Sieb
z.B. Pumpenvorsieb
Grobe Trübstoffe 0,0001 - 1 mm Hautschuppen, Hauttalg, Seifenreste, Öle
Flockung und Filtration
kolloidale Stoffe 0,0001 - 0,000001 mm Kosmetika, Schleim, Speichel, Mikroorganismen
Echt gelöste organische Verbindungen
< 0,000001 mm Harnstoff, Aminosäuren (Urin, Schweiß)
Oxidation, Desinfektion
Echt gelöste anorganische Verbindungen
gelöst Salze (Kochsalz = Natriumchlorid, Sulfate)
Frischwasserzusatz
Dipl.-Ing. Frank Eisele bsw Fachberater Schwimmbadtechnik ● 04. Dezember 2017
Beckenhydraulik
Beckeneinströmung
Wasserabführung
KWS Schwimmbadanlagen GmbH
Dipl.-Ing. Frank Eisele bsw Fachberater Schwimmbadtechnik ● 04. Dezember 2017
Beckenhydraulik
Beckenhydraulik = Schnelle Abführung des abgebadeten Wassers und die gute, intensive und schnelle Durchmischung des aufbereiteten Wassers
Das aufbereitete Wasser muss schnellstmöglich im gesamten Becken gleichmäßig verteilt werden.
Totzonen (strömungsarme Zonen) sind zu vermeiden
Überprüfung mit Hilfe des Färbeversuchs
Dipl.-Ing. Frank Eisele bsw Fachberater Schwimmbadtechnik ● 04. Dezember 2017
Beckenhydraulik - Belastungsstoffe
Konzentration nach unten abnehmend
Sedimente
Dipl.-Ing. Frank Eisele bsw Fachberater Schwimmbadtechnik ● 04. Dezember 2017
Abführung des abgebadeten Wassers
Zu 100 % über die Überlaufrinne (zwingend für öffentliche Schwimmbäder)
< 100 % über die Überlaufrinne sowie über Absaugstellen unterhalb des Wasserspiegels (für privat genutzte Schwimmbäder)
Oberflächenreiniger / Skimmer (für privat genutzte Schwimmbäder)
KWS Schwimmbadanlagen GmbH
Dipl.-Ing. Frank Eisele bsw Fachberater Schwimmbadtechnik ● 04. Dezember 2017
Schwimmbecken mit Überflutungsrinne
Be-/Entlüftung
Rinnenabläufe
Rinnensammelleitung
zum Wasserspeicher
Dipl.-Ing. Frank Eisele bsw Fachberater Schwimmbadtechnik ● 04. Dezember 2017
Detail Rinnenablauf - Wiesbadener Rinne
bsw-Richtlinie: Rinnenquerschnitt > 180 cm² - großer Wiesbadener Rinnenstein
- Verdunstung (Wärme) - Ausgasung CO2 - Ablaufgeräusche
Dipl.-Ing. Frank Eisele bsw Fachberater Schwimmbadtechnik ● 04. Dezember 2017
Deutsche Steinzeug / Agrob Buchtal
Dipl.-Ing. Frank Eisele bsw Fachberater Schwimmbadtechnik ● 04. Dezember 2017
Rechenbeispiel: Schwimmerbecken 90m², 1,4m tief
Q = A x n / (a x k) = 90m² x 1/(4,5m² x 0.5) = 40 m³/h n = Personenfrequenz 1 1/h a = personenbez. Wasserfläche 4,5 m² k = Belastbarkeitsfaktor 0,5 1/m³ Wasserattraktionen -Gegenstromanlage -Bodenmassagedüse -Wandmassagedüsen (4 Einzeldüsen)
Dipl.-Ing. Frank Eisele bsw Fachberater Schwimmbadtechnik ● 04. Dezember 2017
Exkurs: DIN 19643-1 (2012)
Bei der Berechnung des Volumenstromes sind nun 2 Randbedingungen zu beachten: Beckenvolumenstrom QB - Ausgehend von der Länge der Überlaufrinne - QB = q x L (q = 1 m³/h m)
Aufbereitungsvolumenstrom Q Ausgehend vom Beckentyp (bisherige Berechnungsweise) Ohne Berücksichtigung von Ausnahmen gilt, dass der größere Wert als Aufbereitungsvolumenstrom auszuwählen ist.
Dipl.-Ing. Frank Eisele bsw Fachberater Schwimmbadtechnik ● 04. Dezember 2017
Anfallende Wassermenge über die Rinne
VV = VP x A/a = 75L * 20 P = 1.500 L VW= 0,052 x A x 10^(-0,144xQ/L) = 3.500 L Erfahrungsgemäßer Abfluss in 180 Sek. = 28 L/s Q = 40 m³/h = 11 L/s Gesamte Ablaufmenge = 39 L/s Hinweis: Art + Betrieb der Attraktionen mit berücksichtigen (Bsp. + 5 L/s) = 44 L/s
Dipl.-Ing. Frank Eisele bsw Fachberater Schwimmbadtechnik ● 04. Dezember 2017
Niveau Überlaufrinne
Dipl.-Ing. Frank Eisele bsw Fachberater Schwimmbadtechnik ● 04. Dezember 2017
Niveau Überlaufrinne
Dipl.-Ing. Frank Eisele bsw Fachberater Schwimmbadtechnik ● 04. Dezember 2017
Dipl.-Ing. Frank Eisele bsw Fachberater Schwimmbadtechnik ● 04. Dezember 2017
Rinnenablauf
Ablaufleistung Rinnenablauf DN 100 ca. 4 – 5 L/s
44 L/s 4 L/s = 11 RA
max. 5 L/s
Dipl.-Ing. Frank Eisele bsw Fachberater Schwimmbadtechnik ● 04. Dezember 2017
Anordnung Rinnenabläufe
Gewählt: 13 Rinnenabläufe Auf Aufteilung achten. Generelle Aussagen über Abstände sind nicht immer richtig. Augenmerk auf Ein/Ausstiege, Attraktionen, Startblöcke, Sprungbretter legen !
Dipl.-Ing. Frank Eisele bsw Fachberater Schwimmbadtechnik ● 04. Dezember 2017
Anordnung Rinnenabläufe
Hinweis auch bzgl. Geräuschentwicklung Anzahl der Rinnenabläufe sowie Rinnengeometrie beeinflussen die Geräuschentwicklung erheblich.
Dipl.-Ing. Frank Eisele bsw Fachberater Schwimmbadtechnik ● 04. Dezember 2017
Geräuschreduzierung
Deutsche Steinzeug / Agrob Buchtal
Hinweis: damit verbunden eine Reduktion der Ablaufleistung
Dipl.-Ing. Frank Eisele bsw Fachberater Schwimmbadtechnik ● 04. Dezember 2017
Gefällerinne
Dipl.-Ing. Frank Eisele bsw Fachberater Schwimmbadtechnik ● 04. Dezember 2017
Ablaufleistungen (Auszug aus DIN 1986)
Dipl.-Ing. Frank Eisele bsw Fachberater Schwimmbadtechnik ● 04. Dezember 2017
Rinnensammelleitung (z.B. 1 % Gefälle = 1cm/m) Be-/Entlüftung
an höchster Stelle 4 L/s
DN 100
8 L/s
DN 125
12 L/s
DN 150
16 L/s
DN 150
20 L/s
DN 200
24 L/s
DN 200
28 L/s
DN 200
4 L/s
DN 100
8 L/s
DN 125
12 L/s
DN 150
16 L/s
DN 150
20 L/s
DN 200
24 L/s
DN 200
Dipl.-Ing. Frank Eisele bsw Fachberater Schwimmbadtechnik ● 04. Dezember 2017
Wasserspeicher
Zur Sicherung des ständigen Abflusses des Wassers von der
Beckenwasseroberfläche ist ein Speicher zum Ausgleich von
Schwankungen des Wasseranfalls vorzusehen.
Das Volumen des Wasserspeichers muß so bemessen sein, daß die
Mengen an Verdrängungswasser (Verdrängung durch Badegäste) VV
Wellenaustrag VW
Spülwasser (entsprechend der Filtergröße) VR
gespeichert werden können
V = VV + VW + VR
Kühling & Hauers Schwimmbadtechnik GmbH
Dipl.-Ing. Frank Eisele bsw Fachberater Schwimmbadtechnik ● 04. Dezember 2017
Wasserspeicher
Dipl.-Ing. Frank Eisele bsw Fachberater Schwimmbadtechnik ● 04. Dezember 2017
Rinnenabdeckung / Rinnenrost
Öffnungen Auszug aus GUV - R 108 (2009) – Betrieb von Bädern
Reinigung
Dipl.-Ing. Frank Eisele bsw Fachberater Schwimmbadtechnik ● 04. Dezember 2017
Oberflächenreiniger (Skimmer)
Quelle: Pool
Dipl.-Ing. Frank Eisele bsw Fachberater Schwimmbadtechnik ● 04. Dezember 2017
Oberflächenreiniger (Skimmer) - Windrichtung beachten - Absatz zwischen Umgebung und Beckrand - je ca. 30 m² ein Oberflächenreiniger - Beckenform berücksichtigen
Skimmer
Dipl.-Ing. Frank Eisele bsw Fachberater Schwimmbadtechnik ● 04. Dezember 2017
Oberflächenreiniger (Skimmer)
2/3 Skimmer
1/3 Bodenablauf
Reinwasser
- tieferliegender Wasserspiegel – herstellerspezifisch ! - Bildung von Schmutzränder - Wellenreflexion
Dipl.-Ing. Frank Eisele bsw Fachberater Schwimmbadtechnik ● 04. Dezember 2017
Reinwassereinströmung
Vertikale Durchströmung
Horizontale Durchströmung
Dipl.-Ing. Frank Eisele bsw Fachberater Schwimmbadtechnik ● 04. Dezember 2017
Horizontale Beckeneinströmung (Strahlenturbulenz)
12 m
1/3
6 m
1/3
Abstand der Einströmöffnung max. 1/3 der Beckenbreite Mindestdruck an der Einströmöffnung = 0,02 x Beckenbreite [bar]
Dipl.-Ing. Frank Eisele bsw Fachberater Schwimmbadtechnik ● 04. Dezember 2017
Vertikale Beckendurchströmung DIN 19643 je 6 m² (Wassertiefe 1,35m) je 8 m² (Wassertiefe > 1,35 m)
* Nicht erfasste, zusammenhängende Flächen max. 4 m² bzw. < 1,35m max. 3 m²
1,3 m 90°
Ø 2,6 m 5,3 m²
Dipl.-Ing. Frank Eisele bsw Fachberater Schwimmbadtechnik ● 04. Dezember 2017
Vertikale Beckendurchströmung
Dipl.-Ing. Frank Eisele bsw Fachberater Schwimmbadtechnik ● 04. Dezember 2017
Vertikale Beckendurchströmung
Be-/Entlüftung
Gleichmäßige Durchströmung aller Einströmungen
Dipl.-Ing. Frank Eisele bsw Fachberater Schwimmbadtechnik ● 04. Dezember 2017
Vertikale Beckendurchströmung
Dipl.-Ing. Frank Eisele bsw Fachberater Schwimmbadtechnik ● 04. Dezember 2017
Vertikale Beckendurchströmung
Besonderheit bandförmige Einströmung
Einströmkanal
max. 1,6 m max. 1,6 m
Cl 0,6 mg/l
Cl 0,3 mg/l
Dipl.-Ing. Frank Eisele bsw Fachberater Schwimmbadtechnik ● 04. Dezember 2017
Färbeversuch – Hotelbad (vertikale Einströmung) 0 Minuten 2 Minuten
4 Minuten 8 Minuten
Dipl.-Ing. Frank Eisele bsw Fachberater Schwimmbadtechnik ● 04. Dezember 2017
Färbeversuch – Bewegungsbecken (horizontale Einströmung)
1 Minute 1 Minute
2 Minuten 3 Minuten
Dipl.-Ing. Frank Eisele bsw Fachberater Schwimmbadtechnik ● 04. Dezember 2017
Teillastbetrieb – Auswirkung auf die Beckenhydraulik
DIN 19643 – Aufbereitung von Schwimm- und Badebeckenwasser Teillastbetrieb - außerhalb der Badebetriebszeit (z.B. Nachtstunden) und / oder geringer Belastung kann der Volumenstrom reduziert werden (Beachtung Mindestvolumenströme nach DIN 19643, Abschnitt 13.9)
DGfdB Deutsche Gesellschaft für das Badewesen (Merkblatt 65.08) Teillastbetrieb während des Betriebes bei geringer Beckenbelastung
Die Beckenhydraulik muss für den Teillastbetrieb während des Betriebes sichergestellt sein !
Dipl.-Ing. Frank Eisele bsw Fachberater Schwimmbadtechnik ● 04. Dezember 2017
Regelkreis Badewasseraufbereitung
Cl pH Redox
SOLL-WERTE 0,5 mg/l 7,1 780 mV
Chlor pH
Messzelle „Fühler“
Elektronischer Regler Erfassung IST-Wert Vergleich IST- / SOLL-Wert Steuerung
IST-WERTE 0,3 mg/l 7,3 740 mV
Dosieranlagen =Stelleinrichtung
Messwassertransport
Badegast = Störgröße
Umwälzleitung
Durchmischung Beckenhydraulik
Regelstrecke = Beckenhydraulik + Messwassertransport + Umwälzleitung
Dipl.-Ing. Frank Eisele bsw Fachberater Schwimmbadtechnik ● 04. Dezember 2017
Regeltotzeit
Das ist die Zeit die vergeht, bis eine Änderung des Sollwertes sich in der Änderung des Istwertes bemerkbar macht. Die Regeltotzeit setzt sich im wesentlichen zusammen aus - Messwassertransportzeit - Trägheit des Messsystems - Beckengröße - Beckenhydraulik
Große Regeltotzeiten führen zu instabilen Regelungen und damit zu Schwankungen der Wasserwerte (Regelgröße)
Dipl.-Ing. Frank Eisele bsw Fachberater Schwimmbadtechnik ● 04. Dezember 2017
Abschließend …
SIA 385/1 Kap. 6: Anforderungen an das Hydraulische System
Eine Sedimentation von Feststoffen und ein Bewuchs durch Organismen
an Böden und Wänden Im Schwimmbecken ist unvermeidbar.
Daher muss eine periodische Reinigung erfolgen.
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