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Wasserversorgung: Verteilnetz
Ziel: Aufgabe und Funktion des ganzen Netzes sowie der einzelnen Elemente Einfache Dimensionierungsverfahren und Berechnungen Konzepte für die Netzgestaltung
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Aufgaben des Verteilnetzes
Trinkwasserqualität erhalten: Energiebarriere Quantität am richtigen Ort bereitstellen: Kapazität von Speichern, Leistung von Leitungen und Pumpwerken Ausgleich zwischen Produktion und Verbrauch: Speicher Transport von Produktion zum Verbraucher: Netzgestaltung
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Das technische System Wasserversorgung Energielinie Quelle Reservoir
Industrie Aufbereitung Siedlung See Grundwasser Das technische System Wasserversorgung Barrieren
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Grundlagen für die Gestaltung und Dimensionierung eines Netzes
Speicher oder Reservoire (Ausgleich) Rohrhydraulik (Energieverluste) Pumpwerke (Energieeintrag) Systemhydraulik und Netzberechnung Instationärer Betrieb (Druckstösse) Netzgestaltung (Wirtschaft)
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Aufgaben eines Speichers
Rohwasserspeicher (Hygiene nicht gewährleistet) Trinkwasserspeicher (Hygiene sichern) Ausgleich zwischen Produktion und Bedarf Minimierung der Betriebskosten Speicherung potentieller Energie
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Druckluft Energielinie Luftdruck ?
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Wasserverbrauch: Tagesgang in ländlicher Umgebung
f t h ( ) Q t m ( ) = fh,max = 2.1 Uhrzeit t
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Speicherbewirtschaftung
Kontinuierliche Förderung Überschuss Fehlbetrag f t h ( ) 2.5 2 1.5 1 0.5 6 12 18 24 Uhrzeit t
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Speicherbewirtschaftung
Förderung in der Nacht Überschuss Fehlbetrag f t h ( ) 2.5 2 1.5 1 0.5 Fehlbetrag: 85% Qd 6 12 18 24 Uhrzeit
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Speicherbewirtschaftung
Beispiel: Gleichmässige Einspeisung Wann soll der Speicher voll sein? Wann ist er nur minimal gefüllt (Löschreserve)? Was geschieht, wenn die Pumpenleistung 25% grösser ist als der durchschnittliche Bedarf? Was resultiert, wenn nur in den Nachtstunden gefördert wird?
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Quellen Reservoir Energielinie > 40 m < 100 m Grundwasser
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Energielinie je nach Betriebszustand Quellen Reservoir Grundwasser
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Energielinie m Grundwasser
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Anordnung von Speichern
Bei welcher Anordnung von Reservoir, Pumpwerk und Verteilnetz ist das Fördern von Grundwasser während der Nachtstunden von Vorteil, wann ist die Förderung während des Tages von Vorteil?
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Anforderungen an den Standort von Speichern
Höhenlage, bedingt Geländeerhebung Zugänglichkeit Distanz zum Verbraucher Schutz vor Sabotage Baugrund / Setzungen Erdbeben
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Grundriss Schnitt Staubfilter Kammer 2 Gebrauchs- reserve Kammer 1 mit
Löschreserve Löschreserve Löschklappe, die nur im Brandfall geöffnet wird
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Brauch- reserve Löschreserve Ablauf Zulauf Überlauf
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Druckwindkessel Druckluft Kompressor Wasserspeicher
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Druckleitungen Energiebarriere
Schnelle Reaktion auf Verbrauchsänderungen Einfache Anpassung ans Gelände, Energiegradient ¹ Gradient der Leitung Brandfall (direkt verfügbarer Wasserdruck) Erneuerung des Wassers wenig gesichert Überwachung der Leitungen schwierig Energieverlust beim Bezug Bau: Kräfte bei Umlenkung, Innendruck
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Wasserverbrauch: Tagesgang in städtischer Umgebung
fh,max = 1.5 f t h ( ) Uhrzeit
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