Beckenhydraulik Intensive Strömung Überlaufrinne ......DIN 19643 je 6 m² (Wassertiefe 1,35m) je 8 m² (Wassertiefe > 1,35 m) * Nicht erfasste, zusammenhängende Flächen max

Beckenhydraulik – Intensive Strömung Überlaufrinne, Oberflächenreiniger, Einlaufdüsen Dipl.-Ing. Frank Eisele bsw Fachberater Schwimmbadtechnik ● 04. Dezember 2017

Dipl.-Ing. Frank Eisele bsw Fachberater Schwimmbadtechnik ● 04. Dezember 2017

Belastungsstoffe im Beckenwasser

Art der

Belastung

Teilchengröße Beispiele Beseitigung,

Reduzierung

Grobe

Schwimmstoffe > 1 mm

Haare, Schuppen, Textilfasern

Sieb

z.B. Pumpenvorsieb

Grobe Trübstoffe 0,0001 - 1 mm Hautschuppen, Hauttalg, Seifenreste, Öle

Flockung und Filtration

kolloidale Stoffe 0,0001 - 0,000001 mm Kosmetika, Schleim, Speichel, Mikroorganismen

Echt gelöste organische Verbindungen

< 0,000001 mm Harnstoff, Aminosäuren (Urin, Schweiß)

Oxidation, Desinfektion

Echt gelöste anorganische Verbindungen

gelöst Salze (Kochsalz = Natriumchlorid, Sulfate)

Frischwasserzusatz


Beckenhydraulik

Beckeneinströmung

Wasserabführung

KWS Schwimmbadanlagen GmbH


Beckenhydraulik

Beckenhydraulik = Schnelle Abführung des abgebadeten Wassers und die gute, intensive und schnelle Durchmischung des aufbereiteten Wassers

Das aufbereitete Wasser muss schnellstmöglich im gesamten Becken gleichmäßig verteilt werden.

Totzonen (strömungsarme Zonen) sind zu vermeiden

Überprüfung mit Hilfe des Färbeversuchs


Beckenhydraulik - Belastungsstoffe

Konzentration nach unten abnehmend

Sedimente


Abführung des abgebadeten Wassers

Zu 100 % über die Überlaufrinne (zwingend für öffentliche Schwimmbäder)

< 100 % über die Überlaufrinne sowie über Absaugstellen unterhalb des Wasserspiegels (für privat genutzte Schwimmbäder)

Oberflächenreiniger / Skimmer (für privat genutzte Schwimmbäder)

KWS Schwimmbadanlagen GmbH


Schwimmbecken mit Überflutungsrinne

Be-/Entlüftung

Rinnenabläufe

Rinnensammelleitung

zum Wasserspeicher


Detail Rinnenablauf - Wiesbadener Rinne

bsw-Richtlinie: Rinnenquerschnitt > 180 cm² - großer Wiesbadener Rinnenstein

- Verdunstung (Wärme) - Ausgasung CO2 - Ablaufgeräusche


Deutsche Steinzeug / Agrob Buchtal


Rechenbeispiel: Schwimmerbecken 90m², 1,4m tief

Q = A x n / (a x k) = 90m² x 1/(4,5m² x 0.5) = 40 m³/h n = Personenfrequenz 1 1/h a = personenbez. Wasserfläche 4,5 m² k = Belastbarkeitsfaktor 0,5 1/m³ Wasserattraktionen -Gegenstromanlage -Bodenmassagedüse -Wandmassagedüsen (4 Einzeldüsen)


Exkurs: DIN 19643-1 (2012)

Bei der Berechnung des Volumenstromes sind nun 2 Randbedingungen zu beachten: Beckenvolumenstrom QB - Ausgehend von der Länge der Überlaufrinne - QB = q x L (q = 1 m³/h m)

Aufbereitungsvolumenstrom Q Ausgehend vom Beckentyp (bisherige Berechnungsweise) Ohne Berücksichtigung von Ausnahmen gilt, dass der größere Wert als Aufbereitungsvolumenstrom auszuwählen ist.


Anfallende Wassermenge über die Rinne

VV = VP x A/a = 75L * 20 P = 1.500 L VW= 0,052 x A x 10^(-0,144xQ/L) = 3.500 L Erfahrungsgemäßer Abfluss in 180 Sek. = 28 L/s Q = 40 m³/h = 11 L/s Gesamte Ablaufmenge = 39 L/s Hinweis: Art + Betrieb der Attraktionen mit berücksichtigen (Bsp. + 5 L/s) = 44 L/s


Niveau Überlaufrinne


Rinnenablauf

Ablaufleistung Rinnenablauf DN 100 ca. 4 – 5 L/s

44 L/s 4 L/s = 11 RA

max. 5 L/s


Anordnung Rinnenabläufe

Gewählt: 13 Rinnenabläufe Auf Aufteilung achten. Generelle Aussagen über Abstände sind nicht immer richtig. Augenmerk auf Ein/Ausstiege, Attraktionen, Startblöcke, Sprungbretter legen !


Anordnung Rinnenabläufe

Hinweis auch bzgl. Geräuschentwicklung Anzahl der Rinnenabläufe sowie Rinnengeometrie beeinflussen die Geräuschentwicklung erheblich.


Geräuschreduzierung

Deutsche Steinzeug / Agrob Buchtal

Hinweis: damit verbunden eine Reduktion der Ablaufleistung


Gefällerinne


Ablaufleistungen (Auszug aus DIN 1986)


Rinnensammelleitung (z.B. 1 % Gefälle = 1cm/m) Be-/Entlüftung

an höchster Stelle 4 L/s

DN 100

8 L/s

DN 125

12 L/s

DN 150

16 L/s

DN 150

20 L/s

DN 200

24 L/s

DN 200

28 L/s

DN 200

4 L/s

DN 100

8 L/s

DN 125

12 L/s

DN 150

16 L/s

DN 150

20 L/s

DN 200

24 L/s

DN 200


Wasserspeicher

Zur Sicherung des ständigen Abflusses des Wassers von der

Beckenwasseroberfläche ist ein Speicher zum Ausgleich von

Schwankungen des Wasseranfalls vorzusehen.

Das Volumen des Wasserspeichers muß so bemessen sein, daß die

Mengen an Verdrängungswasser (Verdrängung durch Badegäste) VV

Wellenaustrag VW

Spülwasser (entsprechend der Filtergröße) VR

gespeichert werden können

V = VV + VW + VR

Kühling & Hauers Schwimmbadtechnik GmbH


Wasserspeicher


Rinnenabdeckung / Rinnenrost

Öffnungen Auszug aus GUV - R 108 (2009) – Betrieb von Bädern

Reinigung


Oberflächenreiniger (Skimmer)

Quelle: Pool


Oberflächenreiniger (Skimmer) - Windrichtung beachten - Absatz zwischen Umgebung und Beckrand - je ca. 30 m² ein Oberflächenreiniger - Beckenform berücksichtigen

Skimmer


Oberflächenreiniger (Skimmer)

2/3 Skimmer

1/3 Bodenablauf

Reinwasser

- tieferliegender Wasserspiegel – herstellerspezifisch ! - Bildung von Schmutzränder - Wellenreflexion


Reinwassereinströmung

Vertikale Durchströmung

Horizontale Durchströmung


Horizontale Beckeneinströmung (Strahlenturbulenz)

12 m

1/3

6 m

1/3

Abstand der Einströmöffnung max. 1/3 der Beckenbreite Mindestdruck an der Einströmöffnung = 0,02 x Beckenbreite [bar]


Vertikale Beckendurchströmung DIN 19643 je 6 m² (Wassertiefe 1,35m) je 8 m² (Wassertiefe > 1,35 m)

* Nicht erfasste, zusammenhängende Flächen max. 4 m² bzw. < 1,35m max. 3 m²

1,3 m 90°

Ø 2,6 m 5,3 m²


Vertikale Beckendurchströmung



Be-/Entlüftung

Gleichmäßige Durchströmung aller Einströmungen



Besonderheit bandförmige Einströmung

Einströmkanal

max. 1,6 m max. 1,6 m

Cl 0,6 mg/l

Cl 0,3 mg/l


Färbeversuch – Hotelbad (vertikale Einströmung) 0 Minuten 2 Minuten

4 Minuten 8 Minuten


Färbeversuch – Bewegungsbecken (horizontale Einströmung)

1 Minute 1 Minute

2 Minuten 3 Minuten


Teillastbetrieb – Auswirkung auf die Beckenhydraulik

DIN 19643 – Aufbereitung von Schwimm- und Badebeckenwasser Teillastbetrieb - außerhalb der Badebetriebszeit (z.B. Nachtstunden) und / oder geringer Belastung kann der Volumenstrom reduziert werden (Beachtung Mindestvolumenströme nach DIN 19643, Abschnitt 13.9)

DGfdB Deutsche Gesellschaft für das Badewesen (Merkblatt 65.08) Teillastbetrieb während des Betriebes bei geringer Beckenbelastung

Die Beckenhydraulik muss für den Teillastbetrieb während des Betriebes sichergestellt sein !


Regelkreis Badewasseraufbereitung

Cl pH Redox

SOLL-WERTE 0,5 mg/l 7,1 780 mV

Chlor pH

Messzelle „Fühler“

Elektronischer Regler Erfassung IST-Wert Vergleich IST- / SOLL-Wert Steuerung

IST-WERTE 0,3 mg/l 7,3 740 mV

Dosieranlagen =Stelleinrichtung

Messwassertransport

Badegast = Störgröße

Umwälzleitung

Durchmischung Beckenhydraulik

Regelstrecke = Beckenhydraulik + Messwassertransport + Umwälzleitung


Regeltotzeit

Das ist die Zeit die vergeht, bis eine Änderung des Sollwertes sich in der Änderung des Istwertes bemerkbar macht. Die Regeltotzeit setzt sich im wesentlichen zusammen aus - Messwassertransportzeit - Trägheit des Messsystems - Beckengröße - Beckenhydraulik

Große Regeltotzeiten führen zu instabilen Regelungen und damit zu Schwankungen der Wasserwerte (Regelgröße)


Abschließend …

SIA 385/1 Kap. 6: Anforderungen an das Hydraulische System

Eine Sedimentation von Feststoffen und ein Bewuchs durch Organismen

an Böden und Wänden Im Schwimmbecken ist unvermeidbar.

Daher muss eine periodische Reinigung erfolgen.

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Beckenhydraulik Intensive Strömung Überlaufrinne ......DIN 19643 je 6 m² (Wassertiefe 1,35m) je 8 m² (Wassertiefe > 1,35 m) * Nicht erfasste, zusammenhängende Flächen max