Leiding systeem
Waar de meeste winst te behalen valt is met het leidingwerk.
Dit is ook het gedeelte waar vaak niet correct geadviseerd word.
De leidingen worden met een te kleine diameter of niet genoeg aangelegd waardoor er te weinig water in de filter aankomt.
Of de pomp heeft daar te veel energie voor nodig.
Hoe groter de diameter van het leidingwerk hoe minder drukverlies er optreed en hoe meer watervolume er verplaatst kan worden bij gelijk energieverbruik.
Hieronder zijn enkele data over PN10 buis welke het meest gebruikt word bij vijver leidingwerk.
De uitwendige diameter van een buis is de gegeven maat.
Bij hulpstukken zoals een bocht, knie of T-stuk zijn de binnenmaten de gegeven maat.
De inwendige diameter is de opening waar het water doorheen gepompt kan worden.
Deze is afhankelijk van welke druk classificatie de buis heeft zo is er PN6 voor max 6 bar druk in de buis,
PN10 max 10bar druk en PN16 voor max 16 bar druk.
Bij een (koi)vijver voldoet de PN10 uitvoering van buis.
We gebruiken in een koivijver over het algemeen 2 systemen leidingwerk.
Drukloos leiding systeem
Hierbij word er gebruik gemaakt van de wet van de communicerende vaten.
Deze wet stelt dat in 2 onderling open verbonden containers de vloeistofstand gelijk is. dit word in onderstaande tekening verduidelijkt.
LINKS.
Doordat de vaten onderling met elkaar zijn verbonden zal de vloeistof in beide vaten hetzelfde niveau hebben.
Het maakt hierbij niet uit hoe groot de diameter van de koppeling is.
Na verloop van tijd zal in beide vaten het zelfde niveau zijn.
Hoe groter de diameter van de koppeling hoe sneller deze nivellering zal verlopen.
RECHTS:
Op een tank is een pomp (rode cirkel) aangesloten waar het water word weg gepompt.
Het water zal in het andere vat gepompt worden.
Hierdoor zal het niveau dalen waar het water weggepompt word en zal het stijgen waar het naartoe gepompt word.
Er zal altijd een miniem niveau verschil moeten zijn tussen de twee vaten anders zal het water niet van het ene naar het andere vat stromen.
Hoe groter de diameter van de connectie tussen de beide vaten hoe kleiner het niveauverschil tussen de twee vaten.
Indien de diameter van de connectie tussen de twee vaten te klein is zal het water wat weggepompt word niet snel genoeg aangevuld kunnen worden en zal de pomp drooglopen.
Uit laboratorium proeven blijkt dat de ideale stroomsnelheid in een drukloze leiding (in ons geval vijverwater) 35cm/s is.
Bij deze snelheid is er een zo klein mogelijke kans dat vaste stoffen (uitwerpselen, alg, blad) kunnen bezinken en daar dan gaan oplossen welke de waterkwaliteit niet ten goede komt. Ook is bij deze snelheid het wervelingseffect zo gering mogelijk.
Hieronder een tabel in welke te zien is hoeveel water je idealiter door welke diameter buis kunt transporteren.
| Diameter Uitwendig | Diameter Inwendig | Inhoud Ltr per meter buis | Optimale snelheid | Optimale flow per seconde | Optimale flow per uur |
|---|---|---|---|---|---|
| A | B | C | D | E | F |
| pi * (1/2B)2 / 1000 | C * D / 100 | E * 60 * 60 | |||
| 50 mm | 45 mm | 1,59 L/meter | 35 cm/sec | 0,56 L/sec | 2.004 L/uur |
| 63 mm | 59 mm | 2,73 L/meter | 35 cm/sec | 0,96 L/sec | 3.445 L/uur |
| 75 mm | 69 mm | 3,74 L/meter | 35 cm/sec | 1,31 L/sec | 4.711 L/uur |
| 90 mm | 83 mm | 5,41 L/meter | 35 cm/sec | 1,89 L/sec | 6.817 L/uur |
| 110 mm | 102 mm | 8,17 L/meter | 35 cm/sec | 2,86 L/sec | 10.296 L/uur |
| 125 mm | 115 mm | 10,39 L/meter | 35 cm/sec | 3,64 L/sec | 13,088 L/uur |
| 160 mm | 148 mm | 17,20 L/meter | 35 cm/sec | 6,02 L/sec | 21.676 L/uur |
Uit bovenstaande kun je het volgende afleiden.
Indien ik minimaal 20.000 liter water per uur wil gaan verpompen kan ik kiezen uit het volgende aantal leidingen.
1x 160mm = 21 m3
2x 125mm = 26 m3
2x110mm = 21 m3
3x 90mm = 20 m3
5x 75mm = 23 m3
6x 63mm = 20 m3
10x 50mm = 20 m3
Je kunt natuurlijk ook met een combinatie van buis diameters werken.
1x 125mm + 1x 90MM =>> 13m3 + 7m3 = 20m3
Dit word door de professionele vijver bouwers niet vaak gedaan omdat dit niet zo netjes uitziet, maar het werkt wel.
Ik zelf zou ook kiezen voor dezelfde diameter buis. liever iets te groot dan iets te klein.
Druk leiding systeem
Dit is het gedeelte waar de pomp op staat. De pomp bouwt druk op waardoor er water verplaatst kan worden.
Door een druk leiding kan ongeveer 4x zoveel water worden verplaatst als door een drukloze leiding.
In onderstaande tabel kun je zien hoeveel water je door welke diameter buis kunt verpompen.
Er zit een maar aan deze tabel.
!!!HIJ IS ZO NIET BRUIKBAAR!!!
| Diameter Uitwendig | Diameter Inwendig | Inhoud Ltr per meter buis | Optimale snelheid | Optimale flow per seconde | Optimale flow per uur |
|---|---|---|---|---|---|
| A | B | C | D | E | F |
| pi * (1/2B)2 / 1000 | C * D / 100 | E * 60 * 60 | |||
| 50 mm | 45 mm | 1,59 L/meter | 150 cm/sec | 2,39 L/sec | 8.604 L/uur |
| 63 mm | 59 mm | 2,73 L/meter | 150 cm/sec | 4,10 L/sec | 14.760 L/uur |
| 75 mm | 69 mm | 3,74 L/meter | 150 cm/sec | 5,61 L/sec | 20.196 L/uur |
| 90 mm | 83 mm | 5,41 L/meter | 150 cm/sec | 8,12 L/sec | 29.232 L/uur |
| 110 mm | 102 mm | 8,17 L/meter | 150 cm/sec | 12,26 L/sec | 44.136 L/uur |
| 125 mm | 115 mm | 10,39 L/meter | 150 cm/sec | 15,9 L/sec | 57.240 L/uur |
| 160 mm | 148 mm | 17,20 L/meter | 150 cm/sec | 25,8 L/sec | 92.880 L/uur |
Waarom klopt deze tabel niet en waarom klopt het bij een drukloos leidingsysteem wel?
In theorie klopt dit natuurlijk allemaal.
Indien de snelheid van het water 4x hoger ligt (35 cm/sec bij drukloos en 150 cm/sec bij druk), zou je denken dat je ook 4x zo veel water door de buis kunt duwen. niet dus. Hiervoor komen er wat meer data om de hoek kijken.
Bij deze tabel word ervan uitgegaan dat er geen opvoerhoogte is. deze is er natuurlijk wel.
Deze ontstaan door de volumestroom aan water door de leiding, hulpstukken zoals bochten en kranen, en natuurlijk de hoogte die de pomp moet pompen.
De reden dat deze tabel zo niet klopt is omdat je bij een drukloos systeem geen rekening hoeft te houden met de hoogte welke je water moet overbruggen.
Het waterniveau nivelleert zich namelijk in een drukloos systeem. Hierdoor zal zonder pomp het niveau in alle tanks altijd gelijk zijn.
Er gaan pas niveau verschillen ontstaan als het water van de ene naar de andere tank word gepompt.
Bij het druksysteem ben je afhankelijk van de pomp welke je hebt aangeschaft.
Hoe hoog kan deze pomp het water opvoeren en hoeveel energie gebruikt hij hiervoor.
Deze twee dingen kun je aflezen in de pomp curve, indien deze beschikbaar is.
Deze twee begrippen worden uitgelegd op de pompen pagina.
Opvoerhoogte Leidingen
Bij elke meter buis welke je gebruikt moet je een aantal centimeter aan opvoerhoogte tellen.
Dit is om drukverliezen door leidingen te compenseren.
Aangezien alle pomp curves werken met opvoerhoogte is er een omrekening gemaakt om te bepalen hoeveel centimeter opvoerhoogte dit toevoegt.
Hoe veel centimeter je moet toevoegen is ook sterk afhankelijk van hoeveel water je door de buis diameter wil drukken dit noemen ze ook wel de volumestroom.
Hieronder de tabel welke aangeeft hoeveel centimeter je moet rekenen voor iedere meter bij een bepaalde volumestroom.
Bij deze tabel word er uitgegaan dat er 10ATO (PN10) buis word gebruikt, dit is meer dan toereikend voor vijver toepassingen.
| Uitwendige mm | 32mm | 40mm | 50mm | 63mm | 75mm | 90mm | 110mm | 125mm | 160mm |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| inwendig mm | 28.8 | 36.2 | 45.2 | 58.6 | 69.2 | 83 | 102 | 115 | 148 |
| 01 m3 | 0,9 | 0,3 | 0,1 | 0,0 | 0,0 | 0,0 | 0,0 | 0,0 | 0,0 |
| 02 m3 | 3,4 | 1,1 | 0,4 | 0,1 | 0,0 | 0,0 | 0,0 | 0,0 | 0,0 |
| 03 m3 | 7,2 | 2,4 | 0,8 | 0,2 | 0,1 | 0,0 | 0,0 | ,0, | 0,0 |
| 04 m3 | 12,3 | 4,0 | 1,4 | 0,4 | 0,2 | 0,1 | 0,0 | 0,0 | 0,0 |
| 05 m3 | 18,6 | 6,1 | 2,1 | 0,6 | 0,3 | 0,1 | 0,0 | 0,0 | 0,0 |
| 06 m3 | 26,1 | 8,6 | 2,9 | 0,8 | 0,4 | 0,2 | 0,1 | 0,0 | 0,0 |
| 07 m3 | 34,7 | 11,4 | 3,9 | 1,1 | 0,5 | 0,2 | 0,1 | 0,0 | 0,0 |
| 08 m3 | 44,4 | 14,6 | 5,0 | 1,4 | 0,6 | 0,3 | 0,1 | 0,0 | 0,0 |
| 09 m3 | 55,2 | 18,2 | 6,2 | 1,7 | 0,8 | 0,3 | 0,1 | 0,1 | 0,0 |
| 10 m3 | 67,1 | 22,1 | 7,5 | 2,1 | 0,9 | 0,4 | 0,1 | 0,1 | 0,0 |
| 11 m3 | 80,1 | 26,3 | 8,9 | 2,5 | 1,1 | 0,5 | 0,2 | 0,1 | 0,0 |
| 12 m3 | 94,1 | 30,9 | 10,5 | 3,0 | 1,5 | 0,5 | 0,2 | 0,1 | 0,0 |
| 13 m3 | 109,1 | 35,9 | 12,2 | 3,4 | 1,5 | 0,6 | 0,2 | 0,1 | 0,0 |
| 14 m3 | 125,2 | 41,1 | 14,0 | 3.9 | 1,8 | 0,7 | 0,3 | 0,1 | 0,0 |
| 15 m3 | 142,2 | 46,8 | 15,9 | 4,5 | 2,0 | 0,8 | 0,3 | 0,2 | 0,1 |
| 16 m3 | 160,3 | 52,7 | 17,9 | 5,1 | 2,3 | 0,9 | 0,3 | 0,2 | 0,1 |
| 17 m3 | 179,3 | 58,9 | 20,0 | 5,7 | 2,5 | 1,0 | 0,4 | 0,2 | 0,1 |
| 18 m3 | 199,4 | 65,5 | 22,2 | 6,3 | 2,8 | 1,2 | 0,4 | 0,2 | 0,1 |
| 19 m3 | 220,4 | 72,4 | 24,6 | 7,0 | 3,1 | 1,3 | 0,5 | 0,3 | 0,1 |
| 20 m3 | 242,3 | 79,6 | 27,0 | 7,6 | 3,4 | 1,4 | 0,5 | 0,3 | 0,1 |
| 21 m3 | 265,2 | 87,2 | 29,6 | 8,4 | 3,7 | 1,5 | 0,6 | 0,3 | 0,1 |
| 22 m3 | 289,1 | 95,0 | 32,3 | 9,1 | 4,1 | 1,7 | 0,6 | 0,3 | 0,1 |
| 23 m3 | 313,9 | 103,2 | 35,0 | 9,9 | 4,4 | 1,8 | 0,7 | 0,4 | 0,1 |
| 24 m3 | 339,7 | 111,6 | 37,9 | 10,7 | 4,8 | 2,0 | 0,7 | 0,4 | 0,1 |
| 25 m3 | 366,3 | 120,4 | 40,9 | 11,6 | 5,1 | 2,1 | 0,8 | 0,4 | 0,1 |
| 26 m3 | 393,9 | 129,5 | 44,0 | 12,4 | 5,5 | 2,3 | 0,9 | 0,5 | 0,1 |
| 27 m3 | 422,5 | 138,9 | 47,1 | 13,3 | 5,9 | 2,5 | 0,9 | 0,5 | 0,2 |
| 28 m3 | 451,9 | 148,5 | 50,4 | 14,3 | 6,3 | 2,6 | 1,0 | 0,5 | 0,2 |
| 29 m3 | 482,2 | 158,5 | 53,8 | 15,2 | 6,8 | 2,8 | 1,0 | 0,6 | 0,2 |
| 30 m3 | 513,5 | 168,8 | 57,3 | 16,2 | 7,2 | 3,0 | 1,1 | 0,6 | 0,2 |
In bovenstaande tabel kun je in de linker kolom het aantal te verpompen m³ opzoeken.
in de volgende kolommen kun je dan zien hoeveel centimeter opvoerhoogte je per meter leiding moet rekenen.
Zoals je in de rekenvoorbeelden zult zien kan dit heel snel oplopen.
Opvoerhoogte hulpstukken
Ieder hulpstuk welke je gebruikt binnen een PVC druksysteem heeft een toegevoegde lengte aan meters buis.
Het totaal aan meters buis kun je omzetten naar een opvoerhoogte welke je moet optellen aan de werkelijke opvoerhoogte.
Deze totale opvoerhoogte is de opvoerhoogte welke je moet gebruiken in de pomp curve.
De diameter van het gebruikte hulpstuk speelt hierbij geen rol, zolang deze dezelfde diameter heeft als de leiding kun je deze toegevoegde leiding lengtes gebruiken.
Het is natuurlijk niet exact, want iedere producent is net weer een beetje anders, maar het geeft wel een goede indicatie.
Hier beneden een tabel welke op twee verschillende manieren is gesorteerd.
Tabel 1 is aan de hand van hulpstuk omschrijving, tabel 2 is aan de hand van aantal meter leiding toegevoegd.
| Hulpstuk | Leiding lengte |
|---|---|
| Bocht 45 graden | 0,06 |
| Bocht 90 graden | 0,21 |
| Knie 45 graden | 0,12 |
| Knie 90 graden | 0,46 |
| Kogelkraan | 3,00 |
| Schuifkraan | 0,05 |
| T-stuk rechtdoor | 0,27 |
| T-stuk afbuiging | 0,60 |
| terugslagklep met rubber klep | 0,60 |
| Vlinderklep | 0,60 |
| Inlaat weerstand | 1,00 |
| Uitlaat weerstand | 2,00 |
| Hulpstuk | Leiding lengte |
|---|---|
| Schuif kraan | 0,05 |
| Bocht 45 graden | 0,06 |
| Knie 45 graden | 0,12 |
| Bocht 90 graden | 0,21 |
| T-stuk rechtdoor | 0,27 |
| Knie 90 graden | 0,46 |
| Vlinderklep | 0,60 |
| Terugslagklep met rubber klep | 0,60 |
| T-stuk afbuiging | 0,60 |
| inlaatweerstand | 1,00 |
| Uitlaatweerstand | 2,00 |
| Kogelkraan | 3,00 |
Hieronder zal ik enkele voorbeelden geven tussen de verschillende diameter buis en hoeveel dit kan schelen in pomp opbrengst.
Als we ervan uitgaan dat we in ons druk systeem (achter de pomp) 5 meter buis, 5 knieën van 90º, 2 kogelkranen, 1 T-stuk en we willen 10m³ per uur verpompen.
Als eerste gaan we geheel leiding lengte berekenen door aan elk hulpstuk de extra leiding lengte toe te kennen.
5 meter lengte buis = 5,0 meter
5x knie 90° = 5x 0,46 = 2,3 meter
2x kogelkraan = 2x 3,00 = 6,0 meter
1x T-stuk 90º = 0,27 + 0,60 (rechtdoor en afbuiging) = 0,87meter
Dit word 2,3 + 6 + 0,087 = 9,17meter aan buis extra door de gebruikte hulpstukken.
De totale leiding lengte word dan 5+9,17 = 14,17 meter.
| Volumestroom | 32mm | 40mm | 50mm | 63mm | 75mm | 90mm | 110mm | 125mm | 160mm |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 5 | 263,56 cm | 86,43 cm | 29,75 cm | 8,50 cm | 4,25 cm | 1,47 cm | 0,0 cm | 0,0 cm | 0,0 |
| 10 | 950,80 cm | 313,15 cm | 106,27 cm | 29,75 cm | 12,75 cm | 5,66 cm | 1,41 cm | 1,41 cm | 0,0 cm |
| 15 | 2014,97 cm | 663,15 cm | 225,30 cm | 63,76 cm | 28,34 cm | 11,33 cm | 4,25 cm | 2,83 cm | 1,41 cm |
| 20 | 3433,39 cm | 1127,93 cm | 382,59 cm | 107,69 cm | 48,17 cm | 19,83 cm | 7,08 cm | 4,25 cm | 1,41 cm |
| 25 | 5190,47 cm | 1706,06 cm | 579,55 cm | 164,37 cm | 72,26 cm | 29,75 cm | 11,33 cm | 5,66 cm | 1,41 cm |
| 30 | 7276,29 cm | 2391,89 cm | 811,94 cm | 229,55 cm | 102,02 cm | 42,51 cm | 15,58 cm | 8,50 cm | 2,83 cm |
Zoals je kunt zien gaat het al heel snel de verkeerde kant op met de kleinere diameters.
Zeker bij een hogere volumestroom gaat het dan heel snel mis.
Idealiter zou ik er voor zorgen dat je leidingwerk zo weinig mogelijk opvoerhoogte toevoegt.
Zijn er nog andere manieren om dit te verlagen, door het gebruik van andere hulpstukken?
Jazeker dit kan, zoals je kunt zien voegt een bocht minder dan de helft van de buis lengte toe, ten opzichte van een knie.
Indien de kogelkranen gebruikt worden om de volume stroom te regelen en niet om af te sluiten kun je deze ook vervangen door schuifkranen.
Deze sluiten niet zo goed af als kogelkranen maar zolang dit geen afsluiting naar het riool betreft, maakt een beetje water doorlaat niet zo veel uit.
Hier is het verschil nog veel groter, 3 meter bij een kogelkraan en maar 0,05 meter bij een schuifkraan.
Laten we het nu nog eens uitrekenen.
5 meter lengte buis = 5,0 meter
5x bocht 90° = 5 x 0,21 = 1,05 meter,
2x schuifkraan = 2 x 0,05 = 0,10 meter,
1x T-stuk 90º = 0,27 + 0,60 (rechtdoor en afbuiging) = 0,87 meter
Dit word in totaal 1,05 + 0,10 + 0,87 = 2,02meter aan leiding extra door de gebruikte hulpstukken.
De totale leidinglengte word dan 5 + 2.02 = 7,02 meter. voor het gemak rond ik dit even af naar 7 meter.
| Volumestroom | 32mm | 40mm | 50mm | 63mm | 75mm | 90mm | 110mm | 125mm | 160mm |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 5 | 130,2 cm | 42,7 cm | 14,7 cm | 4,2 cm | 2,1 cm | 0,7 cm | 0,0 cm | 0,0 cm | 0,0 cm |
| 10 | 469,7 cm | 154,7 cm | 52,5 cm | 14,7 cm | 6,3 cm | 2,8 cm | 0,7 cm | 0,7 cm | 0,0 cm |
| 15 | 995,4 cm | 287,7 cm | 98,0 cm | 31,5 cm | 14,0 cm | 5,6 cm | 2,1 cm | 1,4 cm | 0,7 cm |
| 20 | 1696,1 cm | 557,2 cm | 189,0 cm | 53,2 cm | 23,8 cm | 9,8 cm | 3,5 cm | 2,1 cm | 0,7 cm |
| 25 | 2564,1 cm | 842,8 cm | 286,3 cm | 81,2 cm cm | 35,7 cm | 14,7 cm | 5,6 cm | 2,8 cm | 0,7 cm |
| 30 | 3594,5 cm | 1181,6 cm | 401,1 cm | 113,4 cm | 50,4 cm | 21,0 cm | 7,7 cm | 4,2 cm | 1,4 cm |
Bij kogelkranen en vlinderkleppen kun je de toegevoegde buis lengte elimineren en verwaarloosbaar maken.
Dit kun je doen door een van kraan 1 maat groter te gebruiken, in de lijm moffen van de kranen lijm je dan een lijmmof om de diameter weer te reduceren.
Je zult dan zien dat de doorstroom opening net zo groot is als de buis, hierdoor hoef je geen extra buislengte bij te tellen.
Bij schuifkranen is het probleem niet zo groot, omdat je relatief weinig buislengte moet toevoegen per gebruikte kraan.
De vernauwing in de kraan is niet bestaand, en dus hoef je geen extra buis lengte toe te voegen.
Bij kogelkranen en vlinderkleppen is de situatie iets anders.
De doorstroom opening is een stuk kleiner dan de inwendige diameter van de buis.
Hierdoor moet op het punt waar de kraan of klep is ingebouwd de pomp het water door een stuk veel dunnere buis pompen.
Door de lengte van dit vernauwde stuk word de extra buislengte zeker bij kogel kranen heel erg veel.
Door de kraan 1 maat groter aan te schaffen word de vernauwing in de kraan op geheven en zal er geen extra buislengte to worden toegevoegd.
Het grootste nadeel van deze oplossing zijn de kosten. zeker in de grotere diameters.
De aansluiting op het riool mag natuurlijk ietsje kleiner zijn, maar houd er rekening mee dat het snelle afvoeren van water uit de leidingen ook voordelen kan hebben.
Hoe groter de aansluiting op het riool hoe beter, vuil word dan beter uit de leiding afgevoerd.
Houd hier er wel rekening mee dat de kraan zeker moet afdichten.