Begriffe der Aquaristik von A-Z

Zitat von Thomas M.

Vorteil von einer Druckdose oder Ringleitung:

Man benötigt bei größeren Anlagen nicht so viel Luftschlauch, keine großen Verteiler an der Luftpumpe.
Konstanter Druck an den Abzweigungen.

Hallo zusammen

Ich möchte hier einen älteren, von Thomas M. erstellten Thread ausgraben, den ich bisher nicht kannte, weil er bereits vor meinem Forum-Beitritt entstand und dann einschlummerte. Es wäre toll, wenn diesem Thread wieder Leben eingehaucht werden könnte und weitere interessante Beiträge ergänzt würden

Ich bin auf diesen Thread gestossen, weil ich eine Ergänzung zum Themenkreis „Luftheber-Filterung / Druckdose / Ringleitung“ anbringen wollte. Die genannte Thematik wurde bisher ja in verschiedenen anderen Threads - eher exkursmässig bzw. off topic - teilweise angeschnitten.

Eine der zentralen und nicht abschliessend beantworteten Fragen lautete dabei, wieso man mit einer Druckdose oder einer Luft-Ringleitung die Leistungseffizienz der zentralen Luftpumpe und des gesamten daran angeschlossenen HMF-Filtersystems signifikant erhöhen kann.

Ich habe eher zufällig zwei Artikel entdeckt, welche die Zusammenhänge ganz gut beleuchten:

DATZ-8-Luftheber-und-Luftquellen.pdf

Eine grosse Rolle bei der Erklärung der leistungssteigernden Effekte beim Transport von Wasser und/oder Luft in Schläuchen oder Rohren scheint das sogenannte „Hagen-Poiseuille-Gesetz“ zu spielen. Es besagt einfach gesagt (Zitat aus oben angegebener Quelle):

tanganjika-cichliden-forum.de/…dex.php?attachment/23923/

Hier noch ein link, der dieses Gesetz und Anwendbarkeit etwas ausführlicher, aber nicht zu wissenschaftlich erläutert:

Hagen-Poiseuille-Gesetz - DocCheck Flexikon

Wie die oben verlinkten Datz-Artikel darlegen, gibt es diverse Komponenten innerhalb einer HMF-Filteranlage, die aufgrund ihrer Erzeugung von Engpässen, Gegendruck oder Strömungswiderständen (sowohl in Bezug auf den Luft- als auch den Wasserstrom) leistungsmindernd wirken können (z.B. Art des Rückschlagventils, Art der Luftventile und der Luftheber). Es gibt somit mehrere „Stellschrauben“ zur Effizienzsteigerung des Gesamtsystems. Eine Druckdose oder - bei grösseren Becken-Anlagen - eine Ringleitung zählt sicherlich zu den wichtigsten Stellschrauben, um die Performance, Energieeffizienz und Langlebigkeit einer solchen Anlage optimieren zu können.

Ob es hier passt, weiß ich nicht, aber auch nochmal ein paar Gedankengänge zum Thema Druckdose und Ringleitung bzw. Anschlüsse daran......

Ein einfacher Weg die Schläuche bei Druckdosen anzuschließen sind die Lufthähne mit Gewinde im folg. Link.

1 Weg-Luftventil mit ca. 5 mm Gewinde - Der-Koi-Shop GmbH & Co. KG

Der Vorteil ist, es gibt eine Regelung des Luftflusses direkt an der Druckdose und nicht genutzte Anschlüsse können einfach abgesperrt werden.

Nachteil ist, dass je nach Position der Druckdose, die Einstellung ohne zusätzliches Regelventil nur dort, also direkt an der Druckdose, vorgenommen werden kann. Zudem stellt man je nach Menge der Anschlüsse an der Dose und dem ggf. daraus resultierenden "Schlauch-Chaos" auch schnell mal am falschen Hahn...

Natürlich lassen sich diese Lufthähne mit Gewinde auch an einer unter der Decke angebrachten Ringleitung einsetzen, aber hier entsteht natürlich ggf auch das o.g. Problem. Zudem wird durch den Hahn die benötigte Luftmenge an den unteren Becken schon früh durch die Verringerung des Querschnitts negativ beeinflusst. Dementsprechend muss der Lufthahn sehr weit geöffnet sein, damit ausreichend Luft nach unten kommt.

Also ist die optimale Lösung für den Anschluss an der Ringleitung unter der Decke angebracht, die schon von ThomasM. genannten Norma Kunststoff-Schlauchtüllen. Diese gibt es mit M8x1 Gewinde oder (häufiger angeboten) mit 1/4" Gewinde. Der Querschnitt dieser Tüllen ist größer als bei den Lufthähnen mit Gewinde....

Allerdings muss, je nach Leistung der angeschlossenen Pumpe, jetzt die Durchflussmenge der Luft für eine effektive Funktion der z.B. Luftheber, geregelt werden. Und das kann jetzt direkt vor dem jeweiligen Luftheber (anderen Verbraucher) vorgenommen werden, dabei läuft man nicht Gefahr am falschen Regler zu drehen und kann die Veränderung der Einstellung direkt sehen.....

Die teure Variante hierfür wäre die Ausführung aus Metall im folg. Link.

1 Weg-Luftventil beide Seiten Steckanschluss - Der-Koi-Shop GmbH & Co

Eine günstigere und von mir mittlerweile bevorzugte Variante mit einer guten Regelfunktion und großem Querschnitt ist die aus dem unten stehenden Link......

Mikrohahn 4 mm x 4 mm aus Kunststoff - Der-Koi-Shop GmbH & Co. KG

(Das alle genannten Artikel aus dem gleichen Shop stammen ist Zufall und nicht gezielt gewollt)

Die o.g. Ventile sind alle ähnlich wie ein Kugelhahn aufgebaut nur mit einem gebohrte Bolzen anstelle einer Kugel....

Es gibt auch andere Regelventile aus Kunststoff, die direkt in China bestellt auch sicher günstiger sind, die aber meist mit einer geschraubten Stiftregelung ausgestattet sind. Allerdings haben diese bauartbedingt nur einen kleinen Durchlass und sind deshalb nur für Anwendungen mit wirklich kleinen Verbrauchern wie z.B. 12mm LH geeignet. Bei einem 16mm LH stoßen die Teile schon an ihre Grenzen und das "Regelrädchen" ist schnell verloren, weil es sich komplett Herausschrauben lässt.....

Hier ein Link zu einem geschraubten Regelventil

Lufthahn, Luftregulierventil, Einweg, Kunststoff günstig kaufen, 0,59 €

Zitat von bongo

Zudem wird durch den Hahn die benötigte Luftmenge an den unteren Becken schon früh durch die Verringerung des Querschnitts negativ beeinflusst. Dementsprechend muss der Lufthahn sehr weit geöffnet sein, damit ausreichend Luft nach unten kommt.

Hi Jens,

wie meinst du das mit „unteres Becken“? Das ist doch Schnuppe, wo das Becken steht, oder?

Grüße

Joe

Hi Joe,

das ist eines dieser schwer(un)erklärlichen Phänomene.....

Es ist aber tatsächlich so, dass je länger der Weg/Schlauch zum Verbraucher ist umso weniger dort ankommt.....

Obwohl es natürlich heißt, was vorne rein kommt, muss auch hinten wieder raus kommen.....

Ich kann mir vorstellen, dass aufgrund des ggf auf/durch den längeren Weg entstehenden Gegendrucks die Durchflussleistung gemindert wird......

Ich bin sicher, dass viele ähnliche Erfahrungen diesbezüglich haben.....

Besser erklären kann ich es aber leider nicht......

Hi Jens,

bei Luft spielt die Schlauchlänge eigentlich keine so große Rolle, im Gegensatz zu Flüssigkeiten. Zumindest bei einem Meter mehr oder weniger. Ich hätte es eher darauf geschoben, dass die untern Becken meist höher sind und deshalb weniger Luft rauskommt. Aber hab da auch nie drauf geachtet.

Grüße

Joe

Hallo zusammen,

Kleiner Ausflug in die Physik. Die Kompressoren erzeugen zu einem bestimmten Durchfluss eine bestimmte Druckdifferenz. Davon ausgehend, dass die Luft vor dem Kompressor die gleichen Parameter aufweist wie an der Wasseroberfläche nach dem Ausströmer oder was auch immer wird die Druckdifferenz über dem gesamten Weg absorbiert. Eine Druckdose oder Ringleitung sorgt dafür, dass die Geschwindigkeit der Luft klein gehalten wird und der Druck an den Ausgängen relativ ausgeglichen ist. Die Geschwindigkeit der Luft ist quadratisch mit dem Druckverlust gekoppelt. Das heißt ein Rohr mit halben Durchmesser hat die vierfache Geschwindigkeit und somit den 8-fachen Druckverlust.

Hoffe ein wenig Licht ins Dunkel gebracht zu haben.

Grüße Nico

Hi Nico,

was meinst du mit absorbiert? Vor dem Verdichter und an der Wasseroberfläche herrscht doch atmosphärischer Druck.

Grüße

Joe

Hallo Joe,

Absorbieren ist vielleicht das falsche Wort. Der Druckaufbau des Kompressors entspricht dem Druckabfall vom Kompressoraustritt bis Wasseroberfläche. Die "Arbeitsgähigkeit" (der Druck) der Luft wird durch Rohrleitungverluste, Ventile, Ausströmer abgebaut.

Grüße

Nico

Hi Nico,

bei Gasen spielt der Leitungswiderstand (Länge/Durchmesser) für den Druckverlust aber eine deutlich geringere Rolle als bei Flüssigkeiten, weil die Dichte grob um Faktor 1000 geringer ist. Der Druck resultiert in unserem Fall eigentlich nur aus der geodätischen Höhe, also der Höhe der Wassersäule, die verdrängt werden muss. Einfacher ausgedrückt, je höher das Becken, desto größer der Druck in der Luftleitung. Darum hab ich gemeint, dass es bei dem Beispiel von Jens eher eine Rolle spielt, dass unten meist die höheren Becken stehen. Dann fördern die LH in den flacheren Becken wie blöde und in den höheren Becken läuft kaum noch was, weil sich der nötige Druck in dieser Leitung nicht aufbaut. Also geht es weniger um die Lage (unten) als um die Beckenhöhe. Dachte ich.

Grüße

Joe

Hallo,

in der Theorie bin ich vollkommen bei dir Joe.....in der Praxis sieht es aber tatsächlich so aus, dass ich je tiefer ein Becken steht bzw. je länger die Leitung zum Verbraucher ist, umso mehr muss ich den Regler des jeweiligen Verbrauchers öffnen, obwohl die Versorgung aus exakt der gleichen Quelle/Ringleitung kommt......

Die Höhe des Wasserstandes ist dabei bei allen Becken gleich, also alle gleich hoch......

Ich kann es nicht wirklich erklären, aber glaube es ist ein bekanntes Phänomen, was wahrscheinlich so nicht nur bei meiner kleinen Anlage vorkommt......

Hi Jens,

glaub ich dir gern, war bei mir auch nur der theoretische Ansatz. Mich würde mal interessieren, ob das bei einem langen Schlauch im oberen Becken auch so ist, müsste dann ja so sein. Die Luftheber sind auch alle gleich lang und gleich tief drin im Wasser?

Grüße

Joe

Hi Joe,

ja, alle LH gleich groß und variieren in der Länge auch nur um max. 1cm.....

Probiere ich morgen aus und stecke den langen Schlauch des LH von unten auf den LH von oben.....

Werde berichten wie es dann aussieht.....

Hallo,

also nachdem ich den langen Schlauch des unteren Beckens eines Regals nach oben gesteckt habe, ist es genau der eigtl. vorhergesehene Effekt......

Die Leistung verringert sich mit der Länge des Schlauches. Je länger der Schlauch umso weniger Luft kommt am Verbraucher an....... Dementsprechend muss die Regelung an einem langen Weg weiter geöffnet werden als auf einem kurzen Weg (Schlauch).....

Nur mal theroretisch, je länger der Schlauch umso mehr drückt die Luft auf die Schlauchhülle. Diese wird natürlich mehr gedehnt und dadurch geht auch Druck verloren. Ist ähnlich wie mit einem langen Gartenschlauch.

Eventuelle Temperaturunterschiede können auch Einfluss auf den Druck haben.

Ist nur ein Denkansatz von mir, habe seit langen keine Luftleitungen im Betrieb. Da ich aber meinen Heizungskeller ausbaue ist das Thema durchaus interessant für mich.

Zitat von Thomas M.

und wenn man den Schlauch dann noch unter Wasser blubbern lässt und eventuell auch noch Wasser damit fördert wird es je tiefer man eintaucht

Immer weniger.

Druck/Wassersäule

...ja, dass hatten wir schon bedacht....aber die Voraussetzungen sind in allen Becken gleich. Also der Schlauch geht überall gleich tief in das jeweilige Becken mit nur max. 1cm Unterschied...

Hi,

ich denk mal, die Dehnung des Schlauches kannst du hier vergessen. Bei 50cm Wasserhöhe reden wir von 0,05 bar zzgl. Leitungswidwiderstände, die ein Bruchteil davon sind. Da merkt der Schlauch gar nicht, dass er nicht mehr im Regal liegt.

Grüße

Joe

Nee, nicht Wasserhöhe/Wassersäule. Die Länge, mein Freund!

Es kommt auch auf die Länge drauf an.