Formeln zum Anfassen.
16 Formeln für Trinkwasser – sauber gesetzt, nach jeder Größe umstellbar, mit Animation, Rechenweg und Übungsaufgaben. Wie die Formelsammlung aus der Berufsschule, nur lebendig.
Hydraulik
Querschnitt, Durchfluss, Geschwindigkeit, Druck und Druckverlust
RohrquerschnittA=π·d24Die Querschnittsfläche eines Rohres wächst mit dem Quadrat des Innendurchmessers.Volumenstrom im RohrV̇=π·d24·vDer Volumenstrom ist Querschnittsfläche mal Fließgeschwindigkeit.Kontinuitätsgleichungv2=v1·(d1d2)2Wird das Rohr enger, fließt das Wasser schneller – der Volumenstrom bleibt gleich.LeitungsinhaltV=π·d24·lDer Inhalt einer Leitung ist Querschnitt mal Länge.Ausstoßzeit (Warmwasser-Wartezeit)t=VV̇So lange dauert es, bis das kalte Wasser aus der Leitung gelaufen ist.Hydrostatischer Druckp=ρ·g·hEine Wassersäule erzeugt am Boden einen Druck, der nur von ihrer Höhe abhängt.Druckverlust einer LeitungΔp=R·l+ZDruckverlust aus Rohrreibung (R · l) plus Einzelwiderstände Z der Formteile und Armaturen.Druckverlust eines Formteils (Zeta-Wert)Z=ζ·ρ·v22Jedes Formteil verursacht einen Druckverlust: Zeta-Wert mal Staudruck.Strömungsart (Reynolds-Zahl)Re=v·dνDie Reynolds-Zahl zeigt, ob die Strömung im Rohr geordnet (laminar) oder verwirbelt (turbulent) ist.
Trinkwasser
Spitzendurchfluss, Mischwasser, Wärmemenge und Warmwasserleistung
Spitzendurchfluss (DIN 1988-300)V̇S=a·ΣV̇Rb−cNicht alle Zapfstellen laufen gleichzeitig: Aus der Summe der Berechnungsdurchflüsse wird der Spitzendurchfluss.Mischwassertemperaturϑm=m1·ϑ1+m2·ϑ2m1+m2Beim Mischen von kaltem und warmem Wasser stellt sich eine gewichtete Mitteltemperatur ein.Wärmemenge zum Erwärmen von WasserQ=m·c·ΔϑDie Wärmemenge ist Masse mal spezifische Wärmekapazität mal Temperaturerhöhung.Leistung eines DurchlauferhitzersP=V̇·ρ·c·ΔϑDie Leistung bestimmt, wie viel Wasser pro Minute um wie viel Kelvin erwärmt werden kann.Längenausdehnung von RohrenΔl=α·l·ΔϑEin Rohr wird beim Erwärmen länger: Ausdehnungskoeffizient mal Länge mal Temperaturänderung.
Abwasser
Schmutzwasser- und Regenwasserabfluss nach DIN 1986-100
Schmutzwasserabfluss (DIN 1986-100)Qww=K·√ΣDUAus der Summe der Anschlusswerte ΣDU und der Abflusskennzahl K ergibt sich der Schmutzwasserabfluss, mit dem Leitungen bemessen werden.Regenwasserabfluss (DIN 1986-100)Q=r·C·ADer Regenwasserabfluss ist Berechnungsregenspende mal Abflussbeiwert mal Fläche.