Kostenloser Online-Rechner für Druckrohrleitungen

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Dimensionierung der Druckrohrleitung für Mikro-Wasserkraft — Druckverlust, Leistung und Fließgeschwindigkeit

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Hinweise

Druckverlust

Gesamtverlust der Druckrohrleitung h_L = h_f + h_m, wobei h_f = f(L/D)(v²/2g) der Darcy-Weisbach-Reibungsverlust ist und h_m = k_m·v²/2g Einläufe, Krümmer und Armaturen berücksichtigt. Nettofallhöhe H_net = H_gross − h_L.

Fließgeschwindigkeit

Zielbereich: 1–3 m/s. Unter 1 m/s ist das Rohr für den Durchfluss überdimensioniert; über 3 m/s steigen die Reibungsverluste und das Risiko eines Wasserschlags.

Druckverlustziel

Verluste in der Druckrohrleitung unter 10 % der Bruttofallhöhe sind in der Regel wirtschaftlich. Der optimale Kompromiss zwischen Rohrkosten und Leistungsverlust liegt für wertvolle Stromerzeugungs-Standorte oft bei 4–6 %.

Einzelwiderstände k_m

Typische Werte: scharfkantige Einlauföffnung 0,5, jeder 45°-Krümmer 0,2–0,3, Schieber (vollständig geöffnet) 0,1, Schmetterlingsklappe 0,2. Alle Einbauten summieren für den Gesamt-k_m. Standardwert 1,5 geht von einem Einlauf und zwei Krümmern aus.

Rohrrauheit e

Typische absolute Rauheit: Stahl (neu) 0,046 mm, Stahl (gebraucht) 0,15 mm, HDPE 0,003 mm, PVC/uPVC 0,0015 mm, Beton 0,3–3 mm. HDPE ist bei kleinen Mikro-Wasserkraft-Druckrohrleitungen weit verbreitet.

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