Rohrnetz und Druckverlust

Wie aus Rohrlängen und Durchmessern die Förderhöhe der Pumpe wird.

Woraus der Druckverlust besteht

Wasser verliert auf dem Weg durch Rohre, Bögen, Ventile und Geräte Druck. Die Pumpe muss diesen Verlust auf dem ungünstigsten Weg aufbringen. Zwei Anteile: Rohrreibung über die Länge, und Einzelwiderstände an Formteilen und Armaturen.

Δp_Rohr = λ × (L / d) × (ρ × v² / 2) Darcy-Weisbach Δp_Einzel = Σ ζ × (ρ × v² / 2) λ aus der Reynolds-Zahl und der Rohrrauheit (Colebrook)

Rohrweite wählen

Zu enge Rohre: hohe Geschwindigkeit, hoher Druckverlust, Geräusche. Zu weite Rohre: teuer, träge. Richtwert für Heizungsrohre im Haus: 0,3 bis 0,8 m/s, Druckverlust 50 bis 150 Pa je Meter.

Rechenbeispiel am Musterhaus

Hauptstrang zum Reihenpuffer, Kupfer 22 × 1 mm, Innendurchmesser 20 mm, 10 m lang, Volumenstrom 1.161 l/h:

Querschnitt A = π × 0,01² = 3,14 × 10⁻⁴ m² v = (1,161 / 3600) / 3,14 × 10⁻⁴ = 1,03 m/s → zu schnell mit 28 × 1,5 mm (d = 25 mm): v = 0,66 m/s Re = v × d / ν = 0,66 × 0,025 / 0,5 × 10⁻⁶ ≈ 33.000 → turbulent, λ ≈ 0,025 Δp = 0,025 × (10 / 0,025) × (1000 × 0,66² / 2) = 10 × 218 = 2.180 Pa = 22 mbar auf 10 m

Dazu kommen Bögen, Ventile, Schmutzfänger, Wärmetauscher im Gerät. Der Hauptstrang bekommt 28 mm, die Heizkörperanschlüsse 15 mm.

Im Produkt

Die Rohrweiten kommen aus dem Volumenstrom je Abschnitt, die Längen aus dem 3D-Modell. Jedes Rohr zeigt Geschwindigkeit und Druckverlust, die Summe geht in die Pumpenwahl.

Quellen

Darcy-Weisbach-Gleichung und Colebrook-White für den Reibungsbeiwert
VDI 2073 Blatt 1, Hydraulik in Anlagen der Technischen Gebäudeausrüstung
Recknagel, Taschenbuch für Heizung und Klimatechnik, Rohrnetzberechnung