Wasserschlagdämpfer – Was ist ein Wasserschlag?
Apr08

Wasserschlagdämpfer – Was ist ein Wasserschlag?

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Funktion
Wasserschläge treten bei geschlossenen Systemen auf, wenn das Wasser durch plötzliches Schließen von Absperrorganen oder das Abschalten einer Umwälzpumpe plötzlich abgebremst oder beschleunigt wird.
Man erkennt diese durch die Ausbreitung von Über- und Unterdruck in den Leitungen, wodurch nicht nur Geräusche erzeugt, sondern auch das gesamte System beschädigt werden kann.
Der Wasserschlagdämpfer sollte bei Einhebelmischern, Magnetventilen, Kugelhähnen usw. installiert werden und verhindert diese negativen Auswirkungen.
Der Einbau von Wasserschlagdämpfern wird im Besonderen von der Norm UNI 9182 „Kalt- und Warmwasser-Speise- und Verteilungsanlagen. Planungs-, abnahme- und benutzungsrelevante Kriterien“ empfohlen.

Technische Eigenschaften
Materialien
Gehäuse: Messing EN 12165 CW617N verchromt
Dämpfer: hochbeständiges Polymer
Feder: Stahl
Dichtungen: EPDM

Leistungen
Arbeitsmedien: Wasser
Max. Betriebsdruck: 10 bar
Max. Wassertemperatur: 90°C
Max. Druckstoß: 50 bar
Beginn der Dämpfung: 3 bar
Anschlüsse: – 525040 1/2” AG mit PTFE-Dichtung
– 525130 3/8” IG mit Überwurfmutter x 3/8” AG
– 525150 3/4” IG mit Überwurfmutter x 3/4” AG

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Was ist ein Wasserschlag?
Bei Brauchwasseranlagen tritt ein Wasserschlag nach dem plötzlichen Schließen einer Leitung durch Vorrichtungen wie Einhebelmischer, Magnetventile, Kugelhähne usw. auf. Das plötzliche Schließen verursacht eine Änderung des Wasserdrucks, die sich in der Leitung in Form einer Überdruckwelle fortsetzt.
Diese Druckänderung beginnt an der Absperrvorrichtung, steigt die Leitung hinauf, wirkt sich auf andere Vorrichtungen oder Biegungen der Leitungsrohre aus und kehrt wieder zum Ausgangspunkt zurück, wobei sie allmählich schwächer wird. Der Überdruck kommt also zu dem bereits in der Leitung vorhandenen Druck hinzu (wie aus dem Diagramm der folgenden Seite ersichtlich ist) und verursacht die folgenden Probleme:
– Rohr-, Tank- und Schlauchbruch.
– Abnutzung der Verbindungsstücke, der Schweißnähte und der Armaturen
– Beschädigung der Absperr-, Rückschlag- und Regeleinrichtungen
– starke Geräuschentwicklung und Vibrationen in den Leitungen.
Das Ausmaß des Überdrucks hängt von vielen Faktoren ab und daher lässt sich das Phänomen im Labor nur schwer nachvollziehen:
– Schließzeit der Geräte
– Länge, Durchmesser und Material der Rohrleitung
– Wassergeschwindigkeit.
Für die praktische Berechnung des Wasserschlag-Überdruckes werden die normalerweise in einer Brauchwasseranlage vorhandenen Werte unmittelbar in der folgenden Formel
miteinander verbunden:

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?p = wasserschlagbedingter Überdruck (m w.s.)
v1 = Geschwindigkeit des Wasser beim Schließen (m/s)
L = Rohrlänge (m)
g = Fallbeschleunigung (9,81 m/s2)
t = Schließzeit des Ventils (s)
Mit der folgenden Formel kann kurz die physikalische Bedeutung der „Schließzeit“ (besser als „Phasenzeit“ zu bezeichnen) aufgezeigt werden:
t* = Phasenzeit des Ventils (s)
L = Rohrlänge (m)
v2 = Ausbreitungsgeschwindigkeit der Störung (m/s) (hängt vom
Fluid, dem Material, dem Innendurchmesser und der Stärke
der Leitung ab).
Bei allen mechanischen Vorrichtungen wie Einhebelmischern, Magnetventilen, Kugelhähnen usw. werden alle Schließzeiten t ? t* als „schnelles Schließen“ definiert und verursachen in der Leitung einen Wasserschlag mit einem Überdruck, der bei allen
Schließzeiten gleich stark und sehr hoch ist. Eine Schließzeit t > t* wird als „langsames Schließen“ definiert und verursacht einen Wasserschlag mit geringerem oder sogar irrelevantem Überdruck.
Setzt man in der Formel (1) eine Zeit t = t* voraus, erhält man den Wert des maximalen Überdrucks ?p für den Wasserschlag.

Funktionsweise
Der Wasserschlagdämpfer der Serie 525 besteht aus einem Zylinder (1), der von einem Kolben mit doppelter O-Ring-Dichtung (4) in zwei Kammern (2) und (3) unterteilt ist. Die geschlossene Kammer (2) enthält komprimierbare Luft und fungiert dadurch als Dämpfer. Die offene Kammer (3) ist direkt mit der Rohrleitung verbunden und wird mit Wasser aus der Anlage gefüllt. Der Druck des Wassers auf den Kolben wird sowohl durch die Änderung des Drucks der in der Kammer (2) enthaltenen Luft, als auch von der Gegenfeder (5) hinter dem Kolben in der Luftkammer ausgeglichen.
Die nebenstehende Oszilloskopaufzeichnung zeigt die folgenden Aspekte auf:
– den schnellen Druckanstieg
– den schwankenden Verlauf
– den anhaltend hohen Druck in der Rohrleitung auch nach der Auswirkung des Wasserschlags
– die Wirksamkeit des Dämpfers

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Bauliche Merkmale
Kompakt
Die Wasserschlagdämpfer können problemlos in die Anlage eingebaut werden, am wirkungsvollsten in unmittelbarer Nähe der Absperrvorrichtungen, die den abzudämpfenden Überdruck erzeugen.
Wartungsfrei
Im Gegensatz zu den pneumatischen Dämpfern sind die mechanischen Wasserschlagdämpfer der Serie 525 von Caleffi wartungsfrei.
Elastomere und lebensmittelkompatible Materialien Die Elastomere der Dichtungen und die verwendeten Materialien entsprechen allen von den WRAS-Zertifizierungen geforderten Anforderungen hinsichtlich der Kompatibilität mit Trinkwasser.

Relevante Normen

Artikel 15 der Norm UNI 9182 „Kalt- und Warmwasser-
Versorgungs- und Verteilungsanlagen. Planungs-, abnahme- und verwaltungsrelevante Kriterien“ lautet wie folgt: „Alle Kalt- und Warmwasserverteilungen müssen mit Vorrichtungen zum Dämpfen des Wasserschlags vom mechanischen Typ (mit Feder) oder vom hydropneumatischen Typ (mit Dauer- oder wiederherstellbarem Luftkissen) versehen sein …“.

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Der Caleffi-Wasserschlagdämpfer der Serie 525 muss möglichst nahe an der Vorrichtung installiert werden, die durch das schnelle Unterbrechen des Wasserflusses den Wasserschlag verursacht, damit der erzeugte Überdruck schnellstmöglich gedämpft wird.
Er kann sowohl waagrecht als auch senkrecht oder hängend eingebaut werden.
Für eine optimale Wasserschlagdämpfung müssen bei der Installation der Caleffi-Wasserschlagdämpfer der Serie 525 die folgenden Punkte beachtet werden:
– Am Anfang des Verteilernetzes muss ein Druckminderventil installiert werden, das den Druck der Anlage auf ca. 3-4 bar stabil hält, einem optimalen Wert für die Effizienz des Dämpfers und den Betrieb der Brauchwasserkomponenten.
– Reduzierung der Wassergeschwindigkeit in den Rohrleitungen. Die Wassergeschwindigkeit wirkt sich beim schnellen Absperren der Leitung direkt auf den Überdruckwert aus.

Empfohlen wird ein Einbau wie in der Abbildung unten, bei dem der Wasserschlagdämpfer entweder beim Endverbraucher oder am Kopf der Sammelverteilung einer kleinen Gruppe von Verbrauchern installiert wird.

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Serie 525

Wasserschlagdämpfer. Gewindeanschlüsse: 525040 1/2” AG mit PTFE-Dichtungen auf  dem Gewinde, 525130 3/8” IG mit Überwurfmutter x 3/8” AG, 525150 3/4” IG mit Überwurfmutter x 3/4” AG. Gehäuse aus verchromtem Messing, Dämpfer aus hochbeständigem Polymer, Feder Edelstahl, Dichtungen EPDM. Arbeitsmedium Wasser. Max. Druck des Wasserschlags 50 bar. Beginn der Dämpfung 3 bar. Max. Betriebsdruck 10 bar. Höchsttemperatur des Fluids 90°C.

Erhältlich bei STABILO Sanitär: Link

 

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Solar Sicherheitsventile / Überdruckventile für Solaranlagen
Dez28

Solar Sicherheitsventile / Überdruckventile für Solaranlagen

Sicherheitsventil_Solar2

Allgemeines

Die Sicherheitsventile werden von der Firma Caleffi unter Beachtung der wesentlichen Sicherheitsanforderungen nach Richtlinie 97/23/EG des Europäischen Parlamentes und des Rates der Europäischen Union zur Angleichung der Rechtsvorschriften der Mitgliedstaaten für Druckausrüstungen gefertigt.

 

Funktion
Die Sicherheitsventile werden zur Drucküberwachung in Primärkreisläufen von Solaranlagen eingesetzt. Sobald der voreingestellte Druckwert erreicht wird, öffnet das Ventil und verhindert durch Druckablass in die Atmosphäre, dass der Anlagendruck auf gefährliche Grenzwerte für den Betrieb der Solarverteiler und der eingeschalteten Vorrichtung steigt. Diese Produktserie ist speziell für den Betrieb bei hohen Temperaturen mit Glykolflüssigkeit ausgelegt und zertifiziert.

Technische Eigenschaften:

Materialien
Gehäuse: Messing EN 12165 CW 617N, verchromt
Steuerspindel: Messing EN 12164 CW615N
Schieberdichtung: hochbeständiges Elastomer
Feder: Stahl UNI 3823
Handrad: PA6G30
Arbeitsmedien: Wasser, Glykollösungen
Max. Glykolgehalt: 50%
Nenndruck: PN 10
Temperaturbereich: -30÷160°C
PED-Kategorie: IV
Zertifizierung: TÜV gemäß SV100 7.7
Nr. TÜV SV 07 2009 · SOL · H · p
Anschlüsse: 1/2” IG x 3/4” IG

Leistungen
Überdruck Öffnet: 10%
Schließabstand: 20%
Auslass-Kapazität: 1/2” – 50 kW
3/4” – 100 kW

Abmessungen

Sicherheitsventil_Solar_det

FunktionsweiseBlogbild1

Der Ventilsitz (1), dem eine voreingestellte Feder (2) entgegen wirkt, geht bei Erreichen des Einstelldrucks hoch und gibt die Ablassöffnung vollständig frei. Der Einstelldruck wird abhängig vom zulässigen Höchstdruck der Anlage gewählt. Der Durchmesser des Auslassanschlusses (3) wurde vergrößert, um das Ablassen der erforderlichen Kapazität zu ermöglichen. Bei Druckabnahme wird der Vorgang umgekehrt und das Ventil schließt wieder innerhalb des vorgegebenen Toleranzbereichs.

Konstruktive Eigenschaften

Temperatur und Glykol
In Solaranlagen ist das Wärmeträgermedium des Primärkreislaufs mit Glykol versetzt und arbeitet bei hohen Temperaturen; um diesen besonderen Betriebsbedingungen Rechnung zu tragen, wurde die Ventilsitzmenbrane des Sicherheitsventils aus hochbeständigem
Elastomer gefertigt. Das Handrad besteht aus Kunststoff, der besonders beständig
gegen Temperaturerhöhungen und gegen UV-Strahlen (bei Außeninstallation) ist.

Verchromung
Das Ventilgehäuse ist verchromt, um es vor Witterungseinflüssen bei Außeninstallation der Solaranlagen zu schützen.

Zertifizierung
Die Sicherheitsventile Serie 253 sind für den spezifischen Einsatz in Solaranlagen durch die TÜV-Prüfstelle nach Norm SV 100 Ed. 10.01 Par. 7.7 zertifiziert.

Installation
Die Sicherheitsventile für Solaranlagen müssen in der Nähe des Befüllpunktes des Systems vor dem Ausdehnungsgefäß installiert werden. Es ist darauf zu achten, dass zwischen Ventil und restlicher Anlage keinerlei Absperrvorrichtung installiert ist. Die Sicherheitsventile können sowohl senkrecht als auch waagrecht, aber nicht umgekehrt eingebaut werden. Auf diese Weise werden Schmutzablagerungen verhindert, die die
Funktionstüchtigkeit des Ventils beeinträchtigen können. Bei der Installation des Sicherheitsventils muss die durch den Pfeil auf dem Ventilgehäuse angegebene Flussrichtung beachtet werden.

Blogbild2

Blogbild3

Technische Beschreibung

Sicherheitsventil für Solaranlagen. CE-Kennzeichnung gemäß Richtlinie 97/23/EG. TÜV-zertifiziert für Solaranlagen.
Gewindeanschlüsse 1/2” IG x 3/4” IG (3/4” IG x 1” IG). Messing-Gehäuse, verchromt. Membran und Schieberdichtung aus
hochbeständigem Elastomer. Feder aus Stahl UNI 3823. Handrad aus PA6G30. Temperaturbereich -30÷160°C. Nenndruck
PN 10. Voreinstellung 2,5 bar (3, 4, 6, 8, 10 bar). Arbeitsmedien Wasser und Glykollösungen. Maximaler Glykolgehalt 50%.

Dieses Produkt können Sie online bestellen bei STABILO-Sanitär: Link

 

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