Wie ist der Wasserdruck im Haus zu verstehen?
Hallo,
ich sehe beim Wasserdruck innerhalb meines Hauses nicht richtig durch. Ich weiß das am Hausanschluss 2,5 bar anliegen. Diese müssten dann, wenn ich alleiniger Abnehmer bin, auch aus dem Wasserhahn kommen? Wenn ich jetzt zwei Wasserhähne offen habe sind am Hausanschluss noch 2 bar und im Bezug auf die zwei Wasserhähne bedeutet das, dass pro Hahn dann 1 bar raus kommt?
Bin schon etwas länger aus der Schule raus und Physik war nicht so meins.
4 Antworten
Druck "kommt" nicht irgendwo raus, sondern er "herrscht" oder "liegt an".
Zunächst ist der Druck innerhalb einer durchflossenen Leitung nicht konstant, sondern er verringert sich in Flussrichtung durch Reibungs- und Trägheitseffekte.
Zum anderen kannst du den Druck bei einer geschlossennen Leitung (stehendes Wasser) nicht mit dem Druck einer offenen Leitung (fließendes Wasser) vergleichen.
Es ist völlig normal, dass der Druck in letzterer niedriger ist.
Um so mehr Wasserhähne du öffnest, desto niedriger wird der Druck am Hausanschluss werden.
Nein.
In geschlossenem Zustand liegt an beiden Hähnen der gleiche Druck an, falls diese sich auf selbem Höhenniveau liegen.
Wie sich der Druck bei offenen Leitungen verhält, hängt von den konkreten Widerständen der Leitungen ab und lässt sich nicht pauschal sagen.
Ich muss dich leicht verbessern. Durch öffnen der Hähne verminderst du nicht den anstehenden Druck am Haus, nein der anstehende Druck bleibt immer der gleiche. Du sperrst nur durch öffnen eines Wasserhahns den Druck nicht länger in die Leitung ein. Ob und wie sich dein Druck nun im Haus verteilt hängt von der Länge und Strecken (d.h. zB wie viele Bögen) der Leitungen, Höhenunterschiede aber auch vom Durchmesser der Leitungen ab.
Ich würde jetzt doch gerne noch mal rekapitulieren. Angenommen: die Rohrlänge zwischen den beiden Wasserhähnen beträgt ca. 2m (Badewanne - Waschbecken Bad), die Rohrleitungen sind i.O, der Widerstand bezieht sich auf den Rohrdurchmesser und es ist ein einheitlicher Rohrdurchmesser verbaut. In diesem Fall würde, auf Grund der Druckverteilung, sich der Wasserdruck (2 bar) gleichmäßig auf beide geöffneten Wasserhähne verteilen (also 2x 1bar).
Nein. Der Wasserdruck "verteilt" sich nicht in dem Sinne.
Es ist so, dass es zu einem Druckabfall in einer geöffneten Leitung kommt, da - aufgrund des Widerstandes - das Wasser nicht schnell genug nachfließen kann um den Druck zu halten. Wie hoch dieser Druckabfall ist, kann man so nicht sagen.
Entnehme ich aber noch mehr Wasser indem ich einen weiteren Wasserhahn öffne, kann noch weniger Wasser nachströmen und mein Druck wird weiter abfallen.
Wie nun die Verhältnisse sind, lässt sich so nicht beantworten. Da hier viele Dinge eine Rolle spielen. Leitungslänge vor und nach der Verteilung, Rohrdurchmesser, Anzahl der Biegungen, Wassertemperatur, ggfs. Ablagerungen in den Rohren usw..
Im Übrigen muss ich stade95 recht geben: Am Hausanschluss ist ein Druckminderer verbaut, der eigentlich den Druck halbwegs konstant halten sollte. Dies hatte ich nicht bedacht.
Das Druckminderventil (auch Druckregelventil genannt), stößt an seine Grenzen, sobald auf seiner Primärseite nicht genügend Wasser pro Zeiteinheit nachgeschoben wird, es kann den Druckabfall bei mehreren geöffneten Hähnen auf der Sekundärseite nicht mehr ausregeln. Trotz voller Öffnung bricht der Sekundärdruck zusammen.
Ok. Das Thema scheint schwieriger als angenommen.Werde es wohl so hin nehmen müssen. Ich danke euch.
Ergänzung: Hängen die Hähne am gleiche Strang? Liegen sie auf gleicher Höhe? Im Übrigen setzen sich Wasserleitungen (abhängig vom Wasser und dem Leitungsmaterial) mit der Zeit zu...
Dompfeifer hat recht. Meine Vorstellung hängt mit der Elektrizität zusammen. Mein Fehler. Und Wechselfreund, das mit dem zusetzen habe ich auch nicht bedacht. Allerdings habe ich schon für mich festgestellt das ich in meinem Fall nur die Möglichkeit habe dem Klempner zu vertrauen. Ich danke euch.
Danke für die Info! Dann hat sich das Problem ja erledigt!
Zunächst ist der Druck das Verhältnis von Kraft zu Fläche. Der Druck kann nicht "aus dem Wasserhahn kommen". Das Bild zeugt von einem Missverständnis. Es kommt auch keine elektrische Spannung aus der Steckdose, die bleibt, wo sie ist. Druck und Spannung können irgendwo anliegen. Es gilt unter Vernachlässigung des hydrostatischen Drucks (Schweredruck des Wassers):
Wenn alle Ventile geschlossen sind, also das Wasser steht, ist der Druck innerhalb des Rohrnetzes überall gleich.
Nach dem Öffnen eines Wasserhahnes fällt der Druck vom Hausanschluss bis zum geöffneten Hahn gemäß dem Strömungswiderstand im Rohr allmählich ab. Direkt im Hahn geht der Reibungswiderstand bis zum Ausfluss plötzlich gegen null. Dabei fällt der Wasserdruck auf den (äußeren) atmosphärischen Druck ab.
Wird dabei noch ein zweiter Hahn geöffnet, fällt auch zu diesem der Druck ab. Damit fällt auch der Druck in der gemeisamen Zuleitung weiter ab. Eine allgemeine Gesetzmäßigkeit bezüglich der Druckverteilung lässt sich aus Deinen Angaben nicht postulieren. Um darüber qualifizierte Angaben zu machen, müsste man die einzelnen Strömungswiderstände in Rohren, Fittings, Verzweigungen und Ventilen genau kennen.
Die Verhältnisse entsprechen den Gesetzmäßigkeiten von Teilspannungen und Teilströmen in verzweigten elektrischen Schaltungen.
Noch Fragen dazu?
Fangen wir mal einfach an.
Am Hausanschluss hast du 2,5 bar. Wenn alle Wasserhähne geschlossen sind, liegt auch da vor dem Hahn überall 2,5 bar an.
Nun öffnest du einen Hahn vollständig. An der Mündung des Hahns herrscht der normale Luftdruck, denn dort kann kein Drucksprung erfolgen. Fließendes Wasser erzeugt einen Druckabfall durch den Fließwiderstand im Rohr. Je schneller es fließt, umso mehr Reibung an den Rohren und umso mehr Reibung im Inneren des Wassers durch Turbulenzen entsteht. Es stellt sich nun automatisch eine Fließgeschwindigkeit ein, die im Rohr zwischen Hausanschluss und Hahnmündung einen Druckabfall von exakt 2,5 bar erzeugt.
Drehst du den Hahn nun halbe zu, erzeugst du am Ventilteller des Hahns einen zusätzlichen Widerstand durch Wirbelbildungen. Dadurch nimmt die Fließgeschwindigkeit, sprich die Entnahmmenge soweit automatisch ab, dass der gesamte Druckabfall zwischen HA und WH wieder exakt 2,5 bar beträgt.
Machen wir nun den 1. WH wieder ganz auf und zusätzlich einen 2. WH ganz auf. Wenn beide Leitungen direkt am HA abzweigen würden und der HA die 2,5 bar hält, würde aus beiden WH exakt die gleiche Menge ausfließen, wie im 1. Fall mit einem geöffneten WH, also insgesamt die doppelte Menge.
Nun ist es aber wohl so, dass die 2. Wasserleitung (WL) erst ein Stück hinter dem HA abzweigt. Zwischen HA und Abzweigung würde nun in derselben Leitung die doppelte Wassermenge fließen, du hättest die doppelte Fließgeschwindigkeit. Das geht nicht, weil die doppelte Fließgeschwindigkeit einen höheren Druckabfall erzeugen würde. Der Wasserdruck hat also bis zur Abzweigung schon stärker abgenommen und zwischen Abzweigung und Ausfluss der beiden WH hast du damit einen geringeren Druckabfall zur Verfügung. Das hat zur Folge, dass aus beiden WH jeweils etwas weniger Wasser rauskommt, als wenn nur einer offen wäre. Das ist aber jeweils immer noch mehr als nur die Hälfte bei einem geöffneten WH.
Nun betrachten wir nochmal den HA selber und die Leitung zwischen Hauptversorgungsleitung in der Straße und dem Hausanschluss. Die Hauptversorgungsleitung in der Straße ist so dick, dass der es realtiv egal ist, ob du nun einen oder zwei WH geöffnet hast. Die erhöhte Fließgeschwindigkeit sorgt da vielleicht zu einem zusätzlichen Druckabfall von 0,1 bar, mehr bestimmt nicht.
Entscheidend ist aber die Dicke des Rohres zwischen Straße und HA. Bei zwei göffneten WH nimmt die Fließgescheindigkeit stark zu, annähernd verdoppelt sie sich, wodurch auch in ihr der Druckabfall ansteigt. Je dünner das Rohr, umso stärker ist der Druckabfall bei zunehmender Fließgeschwindigkeit. In deinem Fall ist es nun offensichtlich so, dass bei zwei geöffneten WH die erhöhte Fließgeschwindigkeit zu einem zusätzlichen Druckabfall von 0,5 bar zwischen Straße und HA führt, sodass du am HA nur noch 2 bar Wasserdruck hast. Dementsprechend hast du zwischen HA und WH nur noch einen Druckabfall von 2 bar zur Verfügung, das Wasser fließt langsamer zwischen HA und WH.
Beide zusätzlichen Druckabfälle, der zwischen Straße und HA sowie der zwischen HA und Abzweigung führt dann dazu, dass aus beiden WH jeweils deutlich weniger Wasser fließt, als wenn nur ein WH geöffnet ist.
Je dünner die Rohrleitungen sind, umso stärker ist dieser Effekt.
...ok. Und die Druckverteilung an den Wasserhähnen, in meinem Fall 2, halbiert sich dann also? Es liegen also an jedem Wasserhahn jeweils 1 bar an?