Druckerhöhungsanlage ohne Unterdruck: Leitfaden zur Auswahl, Dimensionierung und Einrichtung

Bitten Sie fünf Auftragnehmer, ein Druckerhöhungssystem ohne Unterdruck zu spezifizieren, und Sie erhalten fünf verschiedene Sauggrenzen. Die Hardware sieht überall gleich aus: Pumpen, die direkt an die kommunale Hauptleitung angeschlossen sind, eine Steuerung, die den Saugdruck überwacht, und kein Zwischentank dazwischen. Wo die Spezifikationen voneinander abweichen, ist der Punkt, an dem die Pumpe aufhören darf zu ziehen.

Die Absicht hinter dem Design ist einfach. Das Set bezieht Wasser direkt aus der Verteilerleitung und fügt nur den Druck hinzu, den das Gebäude benötigt, sodass die Leitung ihren eigenen Druck behält und das Gebäude kein Wasser speichert, das es nicht innerhalb eines Tages verbraucht. Alle anderen Komponenten dienen dem Schutz der Saugseite.

Bei einem Druckerhöhungssystem ohne Unterdruck handelt es sich um ein direkt gekoppeltes Pumpenaggregat, das Saugkraft aus dem städtischen Verteilernetz bezieht und die Pumpengeschwindigkeit so moduliert, dass der Saugdruck niemals unter einen voreingestellten Schwellenwert fällt, typischerweise 0,02 MPa unter dem niedrigsten am Verbindungspunkt gemessenen dynamischen Druck.

In diesem Leitfaden verwendete Arbeitsdefinition

Eine typische Einheit besteht aus zwei bis vier vertikalen mehrstufigen Pumpen mit vollständig variabler Frequenzsteuerung, einem Regler oder Vakuumunterdrücker für stetigen Durchfluss, Drucktransmittern auf beiden Seiten des Satzes und einem kleinen Membranbehälter, der Start-Stopp-Spannungen absorbiert. Die Reaktionszeit unterscheidet gute Installationen von durchschnittlichen: Ein Gerät, das drei Sekunden benötigt, um auf einen Druckabfall zu reagieren, hat bei einer stark beanspruchten 200-mm-Leitung bereits das Hauptnegativ des Zweigs gezogen.

Wo ein nicht negatives Druckerhöhungssystem passt und wo nicht

Eine Druckerhöhungsanlage ohne Unterdruck eignet sich, wenn die kommunale Hauptleitung in der schlechtesten Tageszeit immer noch den Auslegungsdurchfluss von etwa 0,15 MPa oder mehr liefern kann, wenn das Projekt kein gespeichertes Löschwasser benötigt und wenn der Platz im Anlagenraum knapp ist. Wenn eine dieser drei Bedingungen fehlschlägt, bleibt eine Pufferspeicheranordnung die richtige Lösung.

Wählen Sie die Direktverstärkung, wenn

Der niedrigste aufgezeichnete dynamische Hauptdruck zu Spitzenzeiten beträgt 0,15 MPa oder mehr
Das eingehende Versorgungsrohr führt den vorgesehenen Durchfluss ohne übermäßige Geschwindigkeit
Die Gebäudehöhe bleibt in einer Etappe unter etwa 100 m
Der Pumpenraum ist klein, vorhanden oder wird in einen genutzten Raum umgebaut
Das Alter des Wassers ist ein Problem und die gespeicherte Menge ist unerwünscht

Bewahren Sie den Zwischenbehälter auf, wenn

Morgens und abends sinkt die Hauptleitung unter die Schutzschwelle
Der Versorger begrenzt die zulässige Entnahme aus der Filiale
Das Projekt muss über eine Löschwasserreserve verfügen
Das Gebäude benötigt eine zonierte Versorgung oberhalb von ca. 100 m
Die Hauptleitung ist oft unterbrochen oder trüb

Projekte, die zwischen diesen beiden Kategorien angesiedelt sind, landen normalerweise in einem Tank-Set mit Spannungsstabilisierungssteuerung, das ein kleines, kontrolliertes Volumen im Kreislauf hält, ohne sich wie ein voller Speichertank zu verhalten. Es ist der praktische Kompromiss für Nachrüstarbeiten, bei denen der Hauptdruck auf dem Papier ausreichend, in der Praxis jedoch ungleichmäßig ist.

Digital Full-Frequency Voltage-Stabilizing Tank-Type Non-Negative-Pressure Water Supply Equipment

Digitale Vollfrequenz-Spannungsstabilisierungstank-Wasserversorgungsanlage ohne Unterdruck Ein Tank-Set ohne Unterdruck mit vollständig variabler Frequenzsteuerung, Edelstahltank mit konstantem Durchfluss und Fernüberwachung für Nachrüstprojekte mit ungleichmäßigem Netzdruck. Produkt anzeigen →

Dimensionierung eines Druckerhöhungssystems ohne Unterdruck für den Spitzenbedarf

Bemessen Sie den Durchfluss auf das 1,2-fache des stündlichen Spitzenbedarfs, die Förderhöhe als statischen Hub plus 0,15 bis 0,20 MPa Rohrverlust plus 0,10 MPa Rest am höchsten Gerät und stellen Sie die Saugabschaltung 0,02 MPa unter dem niedrigsten tatsächlich gemessenen Hauptdruck ein. Eine vermutete Netzspannung ist die häufigste Ursache dafür, dass der Booster jeden Morgen auslöst.

1,2x

Bestimmen Sie den Durchfluss als Vielfaches des stündlichen Spitzenbedarfs

0,10 MPa

Restdruck gezielt auf die höchste Vorrichtung gerichtet

0,02 MPa

Maximal zulässige Absaugung an der Saugstelle

Auslegungswerte für einen direkt gekoppelten Booster und was schief geht, wenn jeder einzelne falsch eingestellt ist.
Parameter	Typischer Designwert	Konsequenz, wenn es versäumt wird
Designfluss	1,2-fache Spitzenlast pro Stunde	Kurze Zyklen und Druckabfälle zu Spitzenzeiten
Gesamtkopf	Statischer Auftrieb plus 0,15 bis 0,20 MPa Verluste plus 0,10 MPa Rest	Obergeschosse liegen unter dem erforderlichen Druck
Saugschwelle	0,02 MPa below the lowest recorded dynamic pressure	Ärgerliche Fahrten oder Belastung der Verteilerleitung
Pumpenstufung	Drei Pumpen, zwei im Betrieb und eine im Standby-Modus	Keine Redundanz während des Betriebs oder Ausfalls
Steuermodus	Vollständige variable Frequenz für jede Pumpe	Jagd zwischen den Etappen und höherer Energieverbrauch
Puffergefäß	50 bis 150 L Membrangefäß	Druckspitzen bei jedem Pumpenstart

Messen Sie, bevor Sie die Größe bestimmen. Ein Sieben-Tage-Protokoll in 15-Minuten-Intervallen, das am selben Entnahmepunkt erstellt wurde, an dem der Booster verwendet wird, sagt Ihnen mehr als jede auf dem Typenschild angegebene Netzangabe. Wenn in diesem Protokoll kurze Einbrüche unter den Schutzschwellenwert angezeigt werden, überbrückt ein Differentialausgleichskasten ohne Unterdruck die Lücke von einer kleinen Trennkammer, anstatt die Pumpen anzuhalten.

Digital Full-Frequency Differential Compensation Box-Type Non-Negative-Pressure Water Supply System

Digitales Vollfrequenz-Differentialkompensationskasten-Wasserversorgungssystem ohne Unterdruck Ein direkt gekoppelter, tankloser Booster mit Differenzialkompensation und vollständig variabler Frequenzsteuerung für die Hochhausversorgung mit konstantem Druck, wo gemessene Netzeinbrüche auftreten. Produkt anzeigen →

Energieleistung: Welche Änderungen die variable Frequenzsteuerung bewirkt

Die vollständige variable Frequenzsteuerung hält den spezifischen Energieverbrauch im typischen Wohnbereich bei etwa 0,27 kWh pro Kubikmeter, im Vergleich zu etwa 0,42 kWh bei einem Dachtank, der ein Pumpenset mit fester Drehzahl speist. Zwei Effekte sind für diesen Unterschied verantwortlich, und nur einer davon ist der Antrieb selbst.

Spezifischer Energieverbrauch nach Versorgungssystem, kWh pro geliefertem Kubikmeter

Dachtank plus Festgeschwindigkeitsset

0.42

Pneumatischer Tank plus variabler Frequenz

0.34

Nicht-Unterdruck-Booster, voll variable Frequenz

0.27

Richtwerte ermittelt aus Inbetriebnahmeprotokollen vergleichbarer Wohnbauprojekte. Die tatsächlichen Ergebnisse hängen vom statischen Auftrieb, der Steigleitungskonstruktion und dem täglichen Bedarfsprofil ab.

Der erste Effekt ist der Kopf, den Sie nie hinzufügen. Ein Dachtanksystem benötigt normalerweise zusätzliche 0,30 bis 0,35 MPa, um Wasser zum Tank zu befördern und dann das darunter liegende Steigrohr wieder unter Druck zu setzen. Bei einem direkt gekoppelten System werden beide Schritte übersprungen. Der zweite Effekt ergibt sich aus dem Affinitätsgesetz: Bei 80 Prozent der Nenndrehzahl sinkt die Wellenleistung auf etwa die Hälfte, weshalb ein einzelner VFD, der eine Stufenpumpe antreibt, selten mit einem vollständig drehzahlgeregelten Satz übereinstimmt.

     0,15 kWh    
     Einsparung pro geliefertem Kubikmeter im Vergleich zu einem Dachtanksystem mit dem gleichen Steigprofil, ohne Speichervolumen, ohne Tankreinigungszyklus und ohne Umpumpverluste.    

Inbetriebnahme- und Wartungsschritte zum Schutz der städtischen Hauptleitung

Die Inbetriebnahme einer Druckerhöhungsanlage ohne Unterdruck ist eine Aufgabe auf der Saugseite. Sorgen Sie für das richtige Ansaugverhalten und der Auslassdruck folgt; Überspringen Sie es und das Gerät löst aus, wenn die Nachbarschaft aufwacht.

Protokollieren Sie den eingehenden Hauptdruck an sieben aufeinanderfolgenden Tagen in 15-Minuten-Intervallen und decken Sie dabei sowohl die Morgen- als auch die Abendspitzen ab.

Stellen Sie den Saugschutzschwellenwert 0,02 MPa unter dem niedrigsten dynamischen Druck in diesem Protokoll ein und testen Sie dann die Abschalt- und Neustartsequenz manuell.

Passen Sie die Antriebsrampe und den Regelkreis an, bis der Förderdruck innerhalb von plus oder minus 0,01 MPa bleibt, ohne dass es zu Schwankungen zwischen den Pumpen kommt.

Führen Sie einen Stufentest durch: Öffnen Sie den größten Entnahmepunkt und bestätigen Sie, dass das Gerät innerhalb von fünf Sekunden ohne Saugalarm den Zieldruck wiedererlangt.

Überprüfen Sie die automatische Übertragung an die Standby-Pumpe und bestätigen Sie, dass der Alarm das Gebäudemanagementsystem und nicht nur die örtliche Zentrale erreicht.

Die Routinearbeiten nach der Übergabe sind kurz, aber nicht optional.

Alle 6 Monate: Überprüfen Sie die Vorladung des Membranbehälters anhand des Typenschildwerts und füllen Sie nach, wenn sie abweicht.
Alle 12 Monate: Saug- und Auslassdrucktransmitter anhand eines Referenzmanometers kalibrieren.
Alle 12 Monate: Überprüfen Sie die mechanischen Dichtungen und achten Sie auf Kavitation bei niedrigem Ansaugdruck.
Alle 12 Monate: Reinigen Sie den Steady-Flow-Regler und überprüfen Sie den Sitz des Rückschlagventils.
Alle 24 Monate: Laufrad-Verschleißringspiel messen und Trend aufzeichnen.

Das Kontrollverhalten hinter diesen Prüfungen wird in diesem Hinweis weiter erläutert wie die VFD-Steuerung Konstantdruck-Boostersysteme stabilisiert . Werksmontierte Stationen, die vor dem Versand verkabelt und druckgeprüft werden, reduzieren Schritt zwei vor Ort auf eine einzige Verbindungsprüfung.

Digital Fully Variable-Frequency Tank-Type Non-Negative-Pressure Pump Station

Digitale vollvariable Frequenz-Tank-Pumpstation ohne Unterdruck Eine Tank-Pumpstation ohne Unterdruck mit unabhängiger VFD-Steuerung und intelligenter Überwachung für eine Wasserversorgung mit konstantem Druck. Produkt anzeigen →

Häufig gestellte Fragen zu nicht-negativen Druckerhöhungssystemen

Was ist der Unterschied zwischen einer Druckerhöhungsanlage ohne Unterdruck und einer herkömmlichen Druckerhöhungsanlage?

Eine herkömmliche Druckerhöhungsanlage bezieht ihre Energie aus einem Zwischentank, so dass die Pumpen nie mit der städtischen Hauptleitung in Berührung kommen und der Saugdruck keine konstruktive Einschränkung darstellt. Ein Druckerhöhungssystem ohne Unterdruck saugt direkt an der Hauptleitung an, was den Tankraum und das Reinigungssystem überflüssig macht, aber den Ansaugschutz zur entscheidenden Konstruktionsaufgabe macht. Herkömmliche Sets tolerieren eine schwache Hauptleitung; Direkt gekoppelte Geräte erfordern ein gemessenes Gerät.

Kann eine Druckerhöhungsanlage ohne Unterdruck auch Löschwasser liefern?

Nicht allein. Für den Brandschutzbedarf ist eine gespeicherte Reserve erforderlich, die den örtlichen Vorschriften entspricht. Daher kombinieren die meisten Projekte ein Haus-Direkterhöhungsgerät mit einem separaten Feuerlöschtank und einem speziellen Feuerlöschpumpensatz oder bündeln beide Aufgaben in einer Haus- und Feuerlöschpumpstation, die sich einen einzigen Technikraum teilen.

Was passiert, wenn der Hauptdruck unter die Schutzschwelle fällt?

Der Controller reduziert zunächst die Pumpengeschwindigkeit, stoppt dann das Gerät und wartet, bis sich der Druck erholt, bevor er neu startet. Moderne Steuerungen protokollieren außerdem jedes Ereignis mit einem Zeitstempel, wodurch aus einer Störungsbeschwerde ein messbares Netzproblem wird. Eine Differenzausgleichsvariante überbrückt kurze Einbrüche aus einem kleinen Puffervolumen statt zu stoppen.

Wie viel Stellfläche benötigt eine Druckerhöhungsanlage ohne Unterdruck?

Etwa 40 bis 60 Prozent weniger als eine Pufferspeicher- und Booster-Anordnung, die den gleichen Bedarf bedient. Ein Satz mit drei Pumpen, der 36 Kubikmeter pro Stunde für einen 30-stöckigen Turm fördert, passt normalerweise auf 6 bis 9 Quadratmeter, einschließlich eines Meters Wartungsfreiraum an der Vorderseite des Skids.

Wenn Sie bereits über ein Sieben-Tage-Druckprotokoll verfügen, senden Sie es über unser an das Technikteam Kontaktseite bevor die Ausrüstungsliste eingefroren wird. Saugdaten entscheiden viel häufiger über die Konfiguration als die Gebäudehöhe.