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
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Cartes-fiches
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
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:
- Risikoanalyse: Identifizierung potenzieller Gefahrenquellen für Legionellenwachstum.
- Festlegung geeigneter Betriebsparameter: z.B. Temperaturen und Durchflussraten, um das Legionellenwachstum zu begrenzen.
- Maßnahmen zur Temperaturerhöhung: Erhöhung der Warmwassertemperaturen auf mindestens 60 °C oder Begrenzung der Speichertemperaturen auf maximal 45 °C.
- Wasseraustausch: Regelmäßiger Wasseraustausch durch Durchfluss oder Spülungen.
- Wartung und Hygiene: Regelmäßige Reinigung, Desinfektion und Überprüfung der Anlagenkomponenten.
- Dokumentation: Dokumentation aller Maßnahmen und Ergebnisse.
Die Einhaltung dieser Maßnahmen minimiert das Risiko von Legionellenkontaminationen und schützt die Gesundheit der Nutzer von Trinkwassererwärmungsanlagen.
Nennen Sie Verfahrensschritte, die bei der Planung von Wasserversorgungsanlagen durchlaufen werden müssen.
(Ausstreichend für Klausur)
- Zusammenstellung Projektteam
- Festlegung der benötigten Wasserqualität
- Auslegung der Wasseraufbereitung
- Bedarfsermittlung (Tages- und Spitzenverbrauch)
- Festlegung der Entnahmestellen
- Festlegung der Lagerungsarten
- Festlegung der Aufstellbereiche (Aufbereitung und Lagerung)
- Grobdesign für den Verlauf der Rohrleitungen
- Überprüfung der Einbringungsmöglichkeiten von großen Analageteilen
- Überprüfung der Implementation der Rohrleitungen in die Gebäudestruktur
- Hydraulische Berechnung und Dimensionierung der Nennweiten
- Definition der qualitätsrelevanten Anlageparameter
- Festlegung der qualitätsrelevanten Messstellen
- Erarbeitung eines Steuerungskonzeptes
- Erstellung eines Fliessbildes
- Erstellung einer Anlagenstückliste
- Festlegung des geforderten Dokumentenumfanges
- Durchführung einer Risikoanalyse
- Definition des Qualifizierungsumfanges
- Erstellung eines Terminplans
- Erstellung eines Lastenheftes
- Erstellung Ausschreibungsunterlagen
- 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