Hallo zusammen,
da ich mir einen neuen Gartenschlauch zulegen muss, habe ich mich ein wenig mit dem 1/2"
sowie dem 3/4" System beschäftigt. Eigenlich hatte ich vor einen 1/2" Schlauch zu kaufen,
da bei meinen Eltern alle Anschlüsse darauf ausgelegt sind.
Nun habe ich mich auch mit dem Druckverlust beschäftigt, da ich gerne einen mind. 35m Schlauch
hätte um ein wenig Reserve von der Länge her zu haben. Bei der Recherche bin ich auf einige
Dinge gestoßen, die sehr interessant finde und Euch nicht vorenthalten möchte...
Nun folgt eine Zusammenstellung aller Informationen die ich gefunden bzw. Antwoten die ich auf Anfragen bekommen habe...
Durch Schläuche und Leitungen entstehen nicht zu unterschätzende Druckverluste!
Der Durchfluss wird durch Reibung im Schlauch gebremst. Die höchste Reibung ensteht hier
an der Schlauchwandung. Zur Mitte (vom Querschnitt her gesehen, nicht von der Länge des Schlauches)
lässt diese Reibung nach.Je kleiner der Schlauchquerschnitt ist, desto größer ist die Fläche, die Im Verhältnis
zum Gesamtquerschnitt von der Reibung der Wandungen beeinflußt werden.
Hier mal eine bildliche Darstellung:
Die Reibung (rot) nimmt von der Wandung zur Mitte ab. Bei 1/2" Schläuchen ist der verlustfreie Querschnitt
kleiner als der durch Reibung beeinflusste Querschnitt.
Bei einem größeren Durchmesser ist der verlustfreie Querschnitt deutlich größer. Das Fördermedium (Wasser)
kann dort ungehindert fließen.
Nun kommen wir zu den Berechnungen des Druckverlustest der Querschnitte...Als Grundlage für die Berechnungen dienten
ein Innendruchmesser von 13mm sowie 19mm. Die Länge betrug 50m. Bei meiner Recherche bin ich auf Rauhigkeitswerte
von 0,03mm gestoßen, die ich übernommen habe. Den Volumenstrom habe ich mit 1 m3/h angegeben sowie das Gewicht
von 1.000 Kilo bei 1 m3 Wasser.
Vergleichen wir nun mal die Berechnugen der verschiedenen Querschnitte...
Berechnungsausgabe Innendurchmesser 13mm (1/2")
Fördermedium: Wasser 20 °C / flüssig
Volumenstrom: 1 m³/h
Dichte: 1000 kg/m³
Dynamische Viskosität: 1001,61 10-6 kg/ms
Rohrleitungselement: Kreisrohr
Elementabmessungen: Rohrdurchmesser D: 13 mm
Rohrlänge L: 50 m
Strömungsgeschwindigkeit: 2,09 m/s
Reynolds-Zahl: 27162
Strömungsform: turbulent
Rohrrauhigkeit: 0,03 mm
Rohrreibungszahl: 0,03
Zeta-Wert: 111,67
Druckverlust: 2445,37 mbar / 2,45 bar
Wie man sieht haben wir einen Druckverlust von ca. 2,45 bar bei einem 50m langen 1/2" Schlauch...
Nun das ganze bei einem 3/4" Querschnitt
Berechnungsausgabe Innendurchmesser 19mm (3/4")
Fördermedium: Wasser 20 °C / flüssig
Volumenstrom: 1 m³/h
Dichte: 1000 kg/m³
Dynamische Viskosität: 1001,61 10-6 kg/ms
Rohrleitungselement: Kreisrohr
Elementabmessungen: Rohrdurchmesser D: 19 mm
Rohrlänge L: 50 m
Strömungsgeschwindigkeit: 0,98 m/s
Reynolds-Zahl: 18585
Strömungsform: turbulent
Rohrrauhigkeit: 0,03 mm
Rohrreibungszahl: 0,03
Zeta-Wert: 77,35
Druckverlust: 371,24 mbar / 0,37 bar
Wie man eindeutig erkennen kann fällt der Druckverlust bei einem 3/4" Querschnitt deutlich geringer aus, da
durch den größeren Querschnitt weniger Reibung entseht.
Da nicht jeder einen 50m Schlauch benötigt, habe ich die Berechnungen mit identischen Werten nochmal für einen 30m langen
Schlauch durgeführt. Bei einem 30m langen Schlauch beträt bei einem 1/2" Schlauch der Druckverlust 1,42 bar und bei
einem 3/4" Schlauch 0,22 bar. Auch hier sieht man bereits, dass der Druckverlust, des kleineren Querschnittes ein vielfaches
höher ausfällt als bei dem größeren Querschnitt.
Weiterhin habe ich auf der Gardenaseite noch einige Informationen gefunden, die die oben aufgrführten Berechnungen und Erläuterungen
bestätigen...Hier mal die Zitate von Garde:
Zitat...Beispielsweise hat ein 1/2" Schlauch gegenüber einem 3/4" Schlauch einen 5 mal höheren Druckverlust zur Folge.
oder
Zitat...weil gerade die langen Strecken vom Querschnitt her so groß wie möglich gestaltet werden sollten. Grund: jeder kurze
Engpass führt zu einem kleinen Druckverlust. Wasserhahn, Winkel, enge Kurven addieren sich. Insgesamt kann der Druckverlust
bei gegebenen, nicht vermeidbaren Engpässen vornehmlich durch die Verwendung eines 19 mm (3/4") Gartenschlauchs klein gehalten werden.
Des weiteren habe ich noch eine Anfrage an Gardena gestellt, um nochmal die oben genannten Dinge bestätigen zu lassen...
Meine Anfrage bezog sich kur zusammengefasst auf den Druckervulst zwischen den 1/2" und 3/4" Schläuchen.Weitere Angaben
in der Anfrage waren, dass ein Strecke von ca. 35 Meter überbrückt werden muss. Weiterhin habe ich angefragt wie es mit der
Rauhigkeit der SkinTech Comfort und Premium Schläuche aussieht.
Hier nun die Antwort von Gardena, die das ganze nochmal bestätigt:
ZitatAlles anzeigenvielen Dank für Ihre e-Mail.
Bei 1/2" Schläuchen hat man einen 5x höheren Druckverlust als bei 3/4"
Schläuchen. Die Innenwand der beiden beschriebenen Schläuche ist bei beiden
die Gleiche. Um den Druckverlust gering zu halten empfehlen wir 3/4" Schläuche.
Für weitere Fragen stehen wir Ihnen gern zur Verfügung.
Freundliche Grüße
GARDENA Manufacturing GmbH
Fazit:
Es scheint also Sinn zu machen sich auf 3/4" umzustellen. Hierbei recht es allerdings nicht wenn man nur einen 3/4" Schlauch nimmt und dann mit Adaptern von 3/4" auf 1/2" arbeitet...Es muss dann wirklich vom Hahnstück, über den Schlauchanschluss und das Gerät alles über 3/4" laufen. Der Druckverlust ist bei 3/4" Schläuchen wie nun mehrfach bestätigt um ein vielfaches geringer als bei 1/2" Schläuchen. Das bedeutet, dass z.b. eine FoamGun einen besseren Schaum produzieren würde, da an der FoamGun aufgrund des geringeren Druckverlustes mehr Druck anliegt. Genauso bei der FireHozeNozle...Auch hier müsste sich der Strahl positiv verändern, da direkt am Gerät 3/4" angeschlossen wird und ein höhrer Druck ankommt al bei 1/2". Da ich mir sowieso einen neuen Schlauch kaufen muss, werde ich wohl einen 3/4" Schlauch nehmen. Die 20-30 Euro fü neue anschlusstücke investiere ich dann zusätzlich.
Vielleicht ist das ganze ja noch für einige andere Interessant...