E. Wasserversorgung / MVI

Medien-, Versorgungs- und Installationstechnik / Hochschule Albstadt-Sigmaringen / Studiengang: Master Facility and Process

Medien-, Versorgungs- und Installationstechnik / Hochschule Albstadt-Sigmaringen / Studiengang: Master Facility and Process


D. M.
Diese Lernkarten behandeln die Wasserversorgung und Membranverfahren auf Universitätsniveau. Sie konzentrieren sich auf die Planung, Bemessung und Optimierung von Wasserverteilsystemen, einschließlich der Ermittlung von Rohrdurchmessern, der Berechnung von Durchflüssen und der Auswahl geeigneter Materialien. Zudem werden Verfahren zur Wasseraufbereitung, wie die Verwendung von Ozongeneratoren und Wärmetauschern, sowie die Problematik von Legionellen und Maßnahmen zu deren Vermeidung behandelt. Diese Lernkarten sind besonders nützlich für Studierende und Fachleute in der Technik, die sich mit der Planung und dem Betrieb von Wasserversorgungsanlagen beschäftigen.
Flashcards
51
Students
1
Language
German
Category
Technology
Level
University
Created / Updated
11.07.2023 / 11.12.2023

Lernkarten

Welche zwei prinzipiellen Wärmetauscherverfahren sind für Reinstwassersysteme geeignet?

Plattenwärmetauscher:              

Dieses Verfahren nutzt Platten mit speziellen Strömungskanälen, um eine effiziente Wärmeübertragung zwischen zwei Medien zu ermöglichen. Die Platten bieten eine große Oberfläche für den Wärmeaustausch und sorgen für eine hohe Effizienz.

Rohrbündelwärmetauscher:     

Bei diesem Verfahren fließt das Reinstwasser durch Rohre, die von einem anderen Medium umgeben sind. Der Wärmeaustausch erfolgt zwischen dem Reinstwasser im Inneren der Rohre und dem umgebenden Medium. Rohrbündelwärmetauscher sind robust und eignen sich für Anwendungen mit hohem Drücken und Temperaturen.

Diese beiden Wärmetauscherverfahren sind in Reinstwassersystemen weit verbreitet, da sie eine effiziente Wärmeübertragung ermöglichen und gleichzeitig eine hohe Reinheit des Reinstwassers gewährleisten. Die Auswahl des geeigneten Verfahrens hängt von den spezifischen Anforderungen der Anwendung ab, wie dem erforderlichen Wärmeaustauschvolumen, den Temperatur- und Druckbedingungen sowie den Platz- und Kostenfaktoren.

Beschreiben Sie die Wirkungsweise von Ozongeneratoren.

Ozongeneratoren erzeugen durch die Spaltung von Sauerstoffmolekülen Ozon (O3) mithilfe einer Energiequelle wie elektrischer Entladung oder UV-Licht. Das erzeugte Ozon wird dann für verschiedene Anwendungen wie Wasseraufbereitung, Luftdesinfektion oder Geruchsbekämpfung verwendet. Es ist wichtig, Ozongeneratoren sicher zu betreiben, da Ozon ein starkes Oxidationsmittel ist und bei unsachgemäßer Handhabung gesundheitsschädlich sein kann.

Nennen Sie Verwendungsarten von Warmwasser in der Life Science Industrie.

  • Personalhygiene                           (Duschen, Händewaschen)
  • Reinigung von Gebäudeflächen     (Böden, Wände usw.)
  • Reinigung von Geräten und Produktionsanlagen

Nennen Sie die drei grundsätzlichen Betriebsarten, die bei der Warmwasserversorgung möglich sind.

Einzelversorgung:          

jeder Entnahmestelle ist ein eigener Trinkwassererwärmer zugeordnet

Gruppenversorgung:

verschiedene, möglichst nahe beieinander liegende Entnahmestellen werden über einen gemeinsamen Trinkwassererwärmer versorgt

Zentralversorgung:

alle Entnahmestellen eines Gebäudes oder Gebäudeteiles werden über ein Leitungsnetz von einem Trinkwassererwärmer versorgt.

Beschreiben Sie Vor- und Nachteile von Durchfluss- und Speicher-Wassererwärmern.

Durchflusswassererwärmern:

Vorteile:

  • Sofortige Warmwasserbereitstellung
  • Platzersparnis
  • unbegrenzte Warmwasserversorgung

Nachteile:

  • Begrenzte Durchflussrate
  • höherer Energieverbrauch
  • Installationserfordernisse

Speicherwassererwärmern:

Vorteile:

  • Hohe Durchflussrate
  • niedrigerer Energieverbrauch
  • einfache Installation

Nachteile:

  • Begrenzte Warmwasserkapazität
  • Platzbedarf
  • Wärmeverlust über die Zeit

Welche drei Speicherarten mit indirekter Beheizung kennen Sie?

Doppelmantelspeicher:

preiswerte Ausführung für kleinere Speicher. Höhere Wärmeverluste nach außen.

Einwandiger Speicher:

in den Speicher eingebaute, vom Heizmedium durchströmte Heizschlangen geben die Wärme an das Warmwassersystem mit nur geringen Wärmeverlusten ab. Häufig auch zwei Wärmetauscher (oben und unten im Speicher angeordnet)

Speicher mit Durchlauferhitzer:

genau genommen eine Mischung aus Durchlauferhitzer und Speicher: das zu erwärmende Wasser durchfließt Röhrenbündel im oberen Teil des Wasserspeichers und wird dadurch erwärmt.

Beschreiben Sie die Legionellenproblematik und Maßnahmen, die nach dem DVGW-Arbeitsblatt W 551 erforderlich sind.

  • Legionellen sind Bakterien, die eine Infektion im Menschen verursachen können durch z.B. einatmen von belastetem Wasser beim Duschen. Die optimale Lebenstemperatur der Legionellen liegt bei 25-50°C.
  • Es werden grundsätzlich unterschieden:
    • Stichleitungssysteme
    • Zirkulationsleitungssysteme

Das DVGW-Arbeitsblatt W 551 enthält Maßnahmen zur Reduzierung des Legionellenwachstums in Trinkwassererwärmungsanlagen. Wesentliche Maßnahmen sind:

  1. Risikoanalyse: Identifizierung potenzieller Gefahrenquellen für Legionellenwachstum.
  2. Festlegung geeigneter Betriebsparameter: z.B. Temperaturen und Durchflussraten, um das Legionellenwachstum zu begrenzen.
  3. Maßnahmen zur Temperaturerhöhung: Erhöhung der Warmwassertemperaturen auf mindestens 60 °C oder Begrenzung der Speichertemperaturen auf maximal 45 °C.
  4. Wasseraustausch: Regelmäßiger Wasseraustausch durch Durchfluss oder Spülungen.
  5. Wartung und Hygiene: Regelmäßige Reinigung, Desinfektion und Überprüfung der Anlagenkomponenten.
  6. Dokumentation: Dokumentation aller Maßnahmen und Ergebnisse.

Die Einhaltung dieser Maßnahmen minimiert das Risiko von Legionellenkontaminationen und schützt die Gesundheit der Nutzer von Trinkwassererwärmungsanlagen.

Welche Möglichkeit kennen Sie, um bei der Dämmung von Rohrleitungen Energie einzusparen?

Bei Zirkulationssystemen können Vor- und Rücklauf zusammengeöegt werden.

  • Einsparungen bis zu 30% gegenüber separater Verlegung mit gleicher Dämmstärke

möglich.

Nennen Sie Verfahrensschritte, die bei der Planung von Wasserversorgungsanlagen durchlaufen werden müssen.

(Ausstreichend für Klausur)

  1. Zusammenstellung Projektteam
  2. Festlegung der benötigten Wasserqualität
  3. Auslegung der Wasseraufbereitung
  4. Bedarfsermittlung (Tages- und Spitzenverbrauch)
  5. Festlegung der Entnahmestellen
  6. Festlegung der Lagerungsarten
  7. Festlegung der Aufstellbereiche (Aufbereitung und Lagerung)
  8. Grobdesign für den Verlauf der Rohrleitungen
  9. Überprüfung der Einbringungsmöglichkeiten von großen Analageteilen
  10. Überprüfung der Implementation der Rohrleitungen in die Gebäudestruktur
  11. Hydraulische Berechnung und Dimensionierung der Nennweiten
  12. Definition der qualitätsrelevanten Anlageparameter
  13. Festlegung der qualitätsrelevanten Messstellen
  14. Erarbeitung eines Steuerungskonzeptes
  15. Erstellung eines Fliessbildes
  16. Erstellung einer Anlagenstückliste
  17. Festlegung des geforderten Dokumentenumfanges
  18. Durchführung einer Risikoanalyse
  19. Definition des Qualifizierungsumfanges
  20. Erstellung eines Terminplans
  21. Erstellung eines Lastenheftes
  22. Erstellung Ausschreibungsunterlagen
  23. Erstellung eine Projektbudgets

Erläutern Sie die Begriffe Summendurchfluss und Spitzendurchfluss bei der Bemessung von Rohrleitungssystemen.

Summendurchfluss  [l/s]:

Summe aller Berechnungsdurchflüsse für die jeweiligen Leitungsabschnitte. Berechnungsdurchfluss VR = angenommener Durchfluss einer Entnahmearmatur [l/s]

Spitzendurchfluss:

für die hydraulische Berechnung maßgebender Durchfluss unter Berücksichtigung der wahrscheinlichen Gleichzeitigkeit der Wasserentnahmen

Beschreiben Sie das prinzipielle Vorgehen bei der Ermittlung von Rohrdurchmessern von Wasserverteilsystemen.

  • Festlegung des Mindest-Versorgungsdruckes pminV (minimaler statischer Druck an der Anschlussstelle der Anschlussleitung)
  • Berechnung der Druckverluste (delta)p mit folgenden Parametern:
    • Höhenunterschied h zwischen der Versorgungsleitung und der Höhe der Entnahmestelle (MV-HU)
    • Den Einzelwiderständen von Anlagenteilen (Filtern, Fittings, Wasserzählern etc.)
    • Den Druckverlusten von Schiebern und Ventilen
    • Der Rohrreibung R in den Leitungen
  • Berechnung der verfügbaren Druckdifferenz (delta)pverf (errechnet sich aus dem Mindest-Versorgungsdruck abzüglich der Druckverluste aus dem geodätischen Höhenunterschied sowie dem Mindestfließdruck der Entnahmestelle
  • Berechnung des Rohrreibungsdruckgefälles Rverf (längenbezogener Druckverlust aus der Rohrreibung)
  • Festlegung des Rohrdurchmessers auf der Basis des Spitzendurchflusses bzw. der rechnerischen Fließgeschwindigkeit des Rohmaterials (materialabhängige Rauigkeit der Rohrleitung) und des ermittelten Rohrreibungsdruckgefälles

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