Wissenschaftliche Arbeit

Beckenkörper, Bauweise, Abdichtung (Folie Polyester etc.), Fliesen, Beton-Sanierung, etc.

Moderatoren: Amateur, Axel Zdiarstek

MichaelVollstedt
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Wissenschaftliche Arbeit

Beitrag von MichaelVollstedt »

Hallo,

Ich bin Schüler eines Gymnasiums und verfasse derzeit gerade meine Facharbeit zum Thema: Planung eines privaten Schwimmbads.
Ich hoffe Ihr könnt mir bei meinen Fragen weiterhelfen:
Das Schwimmbecken soll 10m*4.5m*1.5m groß sein, mit unterkellerter Verkehrfläche für einem Technikraum. Des weiteren soll die Luftemperatur 29°C, die Wassertemperatur 26°C bei einer relativen Luftfeuchtigkeit von 60% betragen.

1. Ist es notwendig ein Becken aus WU-Beton zu fliesen oder mit Schwimmbadfolie auszukleiden? Reicht es nicht auch aus, den Beton mit einer Latex-Farbe oder ähnlichem zu streichen? Ist diese Variante kostengünstiger oder weist sie Nachteile auf?
Dabei ist eine Bodenheizung (wegen einer niedrigen Vorlauftemperatur) in einem Estrich im Becken vorgesehen.
Ist dies Sinnvoll? Treten Dabei Schwund- ung Dehnungsrisse auf?
Wie groß musste die abgegebene Leistung sein, wenn eine Abdeckung vorgesehen ist? Welcher Wärmedurchgang ist durch die Abdeckung zu erwarten, für beispielsweise eine Luftpolsterabdeckung?
Und wäre eine eventuelle Restverdunstung zu vernachlässigen?
Ist aus energetischer Sicht eine Absenkung der Lufttemperatur auf ~24°C beispielsweise über nachts sinnvoll um Energie zu sparen?

2.Wie positioniert man die Düsen und wieviele bei einem Umwälzvolumen von 10m³/h?
Vielleicht direkt gegenüber des Skimmers, wenn man den Skimmer an der einen Schmalseite positioniert?

3.Welche Aspekte muss man bei der Beckenbeleuchtung beachten?
der Raum soll mit Deckenflutern beleuctet werden um Reflexionen an der Wasseroberfläche zu vermeiden. Aber wie sind die Ableuchtungsysteme unter Wasser? Ist eine Beleuchtung von 10*20W zu empfehlen? Oder wie wird beispielsweise eine durchgebrannte Birne ersetzt? Inwiefern müssen sie mit der Beckenauskleidung kompatibel sein?

Ich weiß dass, dies eine ungeheure Fülle an Fragen ist, ich hoffe trotzdem Sie können mir weiterhelfen. Ich bedanke mit schon im Voraus für Ihr bemühen.

Mit freundlichen Grüßen

Michael Vollstedt
Zuletzt geändert von MichaelVollstedt am 07.11.2005, 19:58, insgesamt 1-mal geändert.
Axel Zdiarstek
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Beitrag von Axel Zdiarstek »

hallo michael,

grundsätzlich "geiz ist geil" kannst dú vergessen ! wer so rangeht soll es gleich sein lassen.

zu 1 latexfarbe ? geht überhaupt nicht !
chlor-kautschukfarbe geht, hält aber maximal 2 jahre.
deine schwimmbeckenbodenheizung ist uneffizient, weil der wärmeaustausch über ein drittmedium ( beton ) stattfindet.
das aufheizen würde extrem lange dauern.
eine luftpolsterfolie hat keinen wärmedämmwert !
luftabsenkung über nacht...welch schwachsinn..... dieses ganze hoch und runterheizen kostet mehr energie als ein durchheizen. die farge wäre dann nach der wärmedämmung des raumes.

zu 2 . eine 10 m³/h filteranlage ist knapp bemessen.... bei 65 m³ wasser.
die laufzeit der filteranlage muss adnn ca. 13 h/d betragen ( geht noch wenn die pumpe leise läuft).
bei der länge ist eine gegenüberpositionierung notwendig. ob 1 oder 2 skimmer mit 2 oder 4 e-düsen ist ansichtssache.

zu 3 . 10 x 20 W = 200 W leuchten eine fläche von ca. 7 m² aus.
es werden 30W/m² gerechnet. heißt 45 m² grundfläche : 30 W = 5 scheinwerfer á 300 W ......

das projekt so woe du es schilderst ist nicht vernünftig funktionsfähig.

dazu lese mal auf meiner HP ../ tips zum bauen

mit freundlichen grüßen
Axel
MichaelVollstedt
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Beitrag von MichaelVollstedt »

Danke für die schnelle und ehrliche Antwort.

Die HP war ebenfalls ein guter Tipp.
Dennoch habe ich weiterhin Fragen und ich hoffe Sie können mir weiterhelfen:

1. Wenn eine Heizung installiert wird, wie groß muss ein Wärmetauscher für die Beheizung des Wassers dimensioniert werden? und wie groß die Heizung des Raumes?

2. Wie hängt die Leistungsabgabe (in kW)der Heizung von der Vor- und Rücklauftemperatur ab? Gibt es eine Formel zur Berechnung?

3. Unbeantwortet blieb die Frage ob eine eventuelle Restverdunstung im abgedeckten Zustand zu berücksichtigen ist, und wie groß der Energieverlust des Wassers ist? Oder nimmt des Wasser Wärme auf, weil die Luft ja schließlich wärmer ist als das Wasser?

Mit feundlichen Grüßen

Michael Vollstedt
Axel Zdiarstek
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Beitrag von Axel Zdiarstek »

hallo michael,

der wärmetauscher ist nach der wassermenge und der erwünschten erwärmungszeit auszulegen.
ein 18 kW wärmetauscher kann auch 100 m³ wasser erwärmen nur braucht er viel länger als ein 60 kW wärmetauscher.
grundsätzlich sollte die leistung nicht höher als die leistung der hausheizung sein.
die leistungsauslegung bezieht sich auf 90/70°C vor / rücklauf. wenn ads nicht gegeben ist, gibt es alternativzahlen für 70/60°C.
die restverdunstung bei umlaufend 2 cm "offene wasserfläche " ist zu vernachlässigen.

kann ich eine kopie der arbeit bekommen ?

mit freundlichen grüßen
Axel
Uwe Kreitmayr
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Beitrag von Uwe Kreitmayr »

Hallo Martin,

ein Verfliesen oder Folie ist nicht notwendig, nackter Beton hergestellt mit den entsprechenden Zusätzen ist ausreichend.

Fragestellung: ist nackter Beton schön?

Zum Streichen siehe Alex

Definiere Kostengünstig?

Jedes System hat Vor- und Nachteile?

Eine Bodenheizung kann sinnvoll sein, kommt darauf an.

@Axel beim Wärmetauscher findet der Austausch immer über ein Drittmedium statt. Nur weil es hier Beton sein soll sehe ich keine Probleme. Den ungünstigen K-Wert kann man durch die Fläche kompensieren.
Aufheizen dauert nicht lang wenn man gleich warmes Wasser zum Befüllen benutzt. Außerdem ist "lang" ein relativer Begriff, für eine Eintagsfliege ist eine Stunde schon lang.

Risse treten keine auf wenn es richtig gemacht wird.

Wie groß musste die abgegebene Leistung sein

Willst du wirklich die Leistung wissen oder die Energie?

Welcher Wärmedurchgang ist durch die Abdeckung zu erwarten

Vom Wasser zur Luft oder umgekehrt. Hängt von den Temperaturen ab.

Kennst sicher die Formel Q punkt = f(k;A;Delta T)

Dann kommt noch das Nutzerverhalten hinzu. Anzahl der Schwimmer/m²Wasserfläche und Dauer.

Die "Rest"verdunstung ist zu vernachlässigen, die Verunstung an sich sicher nicht, Lüftung muss entsprechend ausgelegt sein.

Im Gegensatz zu Alex halte ich eine Nachtabsenkung für sehr sinnvoll, spart richtig Energie. Hast ja eine Abdeckung.

Für die Position der Düsen gibt es mehrer sinnvolle Stellen. Hängt davon ab ob z.B. horizontal oder vertikal; quer oder läng usw. durchstömt wird.

Zwei sind besser als eine, drei sind besser als zwei usw. irgenwann wird es jedoch unsinnig.

Bei den Unterwasserleuchten ist die Auswahl nicht so groß.
10*20 Watt halte ich nicht für gut.

Leuchten müssen selbstverständlich mit der Beckenauskleidung kompatibel sein.

@Alex Wenn stört es wenn die Filteranlage 24 Std. läuft. Hauptsache sie funktioniert und braucht wenig Energie.


wie groß muss ein Wärmetauscher für die Beheizung des Wassers dimensioniert werden

Hängt von der Heizung ab, wenn die nur 14 kW kann macht ein WT mit 24 kW wenig Sinn.

Bei der Auslegung des WT ist auch auf die Art der Heizung zu achten, Stichwort Brennwerttechnik.

wie groß die Heizung des Raumes

Hängt von den Wänden, Boden, Decke, Fenstern, Lüftung usw. ab.

Die Leistungsabgabe der Heizung hängt sicher von der Vor-Rücklauftemp. ab. Ist z.B. die Rücklauftemp. gleich der Vorlauftemp. so ist die Leistungsabgabe Null kW.

Sicher gibt es dafür eine Formel.

Der Energieverlust des Wassers hängt von den Randbedingungen ab.

Das Wasser nimmt unter Umständen Energie aus der Luft auf.

Jeder Badegast gibt übrigens Energie an das Wasse ab solange die Wassertemp. nicht über 37C steigt.

Sonst noch Fragen??

Bist jederzeit willkommen :)

Wenn du einen technisch orientierten Beruf in`s Auge fasst, lass dir zu Weihnachten das "RWE Energie Bau-Handbuch" schenken. Da hast du was für´s Leben.
Im letzten Kapitel werden deine Fragen weitgehend beantwortet.

Oder besuch doch mal eine Bibliothek, über die Fernleihe gibt es tolle Bücher zur Planung und Bau von Schwimmbädern.

Der Inhalt einer wissenschaftlichen Arbeit spiegelt nach meiner Ansicht nach nur ca. 5% des Wissens wieder, über das der Verfasser zum Thema verfügen sollte.

Wenn du nur Fragen stellt und dies dann abscheibst bleibt dein eigener Wissensgewinn auf der Stecke.

Was passiert, wenn dir nun als Verfasser einer wissenschaftlichen Arbeit, eine Frage zum Bau von Pools gestellt wird. Willst du dann erst hier im Forum Rückfragen????

OK, bist noch Schüler, da sollte die Latte nicht zu hoch gelegt werden.
Aber bald bist du Student, also studier mal schön.


MfG
uwe
Axel Zdiarstek
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Beitrag von Axel Zdiarstek »

hallo uwe,

24 h filterlaufzeit..... wie du sagst eine kostenfrage. manchmal auch ein akustisches problem......

das die wärmeabgabe über ein drittmedium erfolgt ( hab ich mich unklar ausgedrückt ) ist klar. ich habe noch kein schwimmbecklen mit fußbodenheizung gesehen. ( ok kann nicht alles kennen ).

mit freundlichen grüßen
axel
Uwe Kreitmayr
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Beitrag von Uwe Kreitmayr »

Hallo Alex,

eine 500 W Pumpe kostet in 20 h genauso viel wie eine 1000 W Pumpe in 10h.

Ob nicht eine höherer Durchsatz z.B. ggf.eine bessere Beckendurchstömung sicherstellt, war nicht gefragt. :wink:

Becken mit Bodenbeheizung hab ich auch noch nicht gesehen.
Kommt in der Ausführung sicher teurer als z.B. Platten-WT.
Vielleicht hat der Bauherr ja 45 qm Fußbodenheizung zu viel gekauft und will sie nicht wegwerfen. Oder er ist Fußbodenheizungsrohrleitungverlegemeister, was weis ich?

Sinn der Bauweise war nicht gefragt.

Funktionieren wird es nach meiner Meinung.

Sinn dieser Arbeit ist zu Beweisen, dass der Verfasser in der Lage ist selbständig Probleme zu lösen.

Er könnte ja auch 1000 Euro dir oder mir zuschicken, dann würden wir für ihn die Arbeit schreiben.
:D
MfG
Uwe
MichaelVollstedt
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Beitrag von MichaelVollstedt »

hallo,

1. Da ein Technikraum in einer unterkellerten Verkehrsfläche vorgesehen ist,
wäre das akustische Problem hinfällig.

2. Des weiteren soll auch eine eigene kleine Heizung, etwa ein Scheitholzkessel der Leistung 14,9kW installiert werden, weil dieser nur einmalig von Kaminkehrer inspiziert werden muss und somit weniger Auflagen unterliegt. Wäre diese Dimension der Heizung ausreichend für den Betrieb ausreichend? Oder würde sich dabei die Aufheizphase des Beckens sehr in die Länge ziehen? Oder ist diese Idee realitätsfremd?
Umfeld der Planung ist das Grundstück meines Lehrers, und die Nutzung entsprechend eine 4köpfige Familie.

3. @Uwe Kreitmayr: gefragt hatte ich nach einem Anhaltungspunkt für die Dimensionierung der Heizkörper für die Beheizung der Luft. zu bedenken gab mir dabei dass bei einem gemeinsamen Heizkreislauf mit einer Bodenheizung die Vorlauftemperatur nicht zu hoch sein darf wegen deren Haltbarkeit. Folglich müsste man wegen der niedrigeren Vorlauftemperatur dann auch die Heizkörper größer dimensionieren um eine größere Fläche zu haben?

@Uwe Kreitmayr wie lautet die Formel für die Berechnung von abgegebener Engerie in Abhänigkeit von Vor- und Rücklauftemperatur. Und wie hängt dies mit der angegebenen Leistung eines Heizkörpers zusammen? dh Wie kann ich auf andere Temperaturen umrechnen?

Auch ich habe noch kein Schwimmbad mit Bodenheizung gesehen.
Es ist ja auch nur eine Idee.

Mit freundlichen Grüßen
MichaelVollstedt

@Uwe Kreitmayr was mein Interesse an einem technischen Beruf betrifft, so ist dies sehr groß und ich habe auch schon Studiengänge im Auge.

Mit freundlichen Grüßen?
melpool hilfe
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Beitrag von melpool hilfe »

Hallo,

eine bescheidene Frage: was ist hierbei eigentlich eine "wissenschaftliche Arbeit"?

Viele Grüße Ulli K. :?:
weitere Informationen:
www.melpool.com (deutsche Flagge anklicken) und
www.melkam.de
LarsL
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Gute Frage

Beitrag von LarsL »

Dein Lehrer muß ja gut verdienen und dann läßt er sich noch die Auslegung von den Schülern machen ... daran merkt man, daß wir den falschen Beruf ergriffen haben.
Axel Zdiarstek
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Beitrag von Axel Zdiarstek »

hallo michael,

zu 1 das ist nicht unbedingt gesagt...( schallschutz ). durch die bauweise kann sich der schall ( schwingungen ) im umlauf verstärken.

zu 2. keine sorge das macht keiner..... jeden tag in den keller und den holzofen bei laune halten. diese variante ist zwar ökologisch "wertvoll" wird aber als zu großer aufwand dargestellt. das ist etwa zu vergleichen mit einem badeofen der vor dem baden angeheizt werden muss ( das wirst du bestimmt nicht mehr kennen ). nur hier würde das nicht minuten, sondern stunden umfassen.
14 kw wäre dann auch zu wenig.

zu 3 das sollte man trennen...... weil hier unterschiedliche vorlauftemperaturen angesetzt werden.
eine fußbodenheizung ( nicht des schwimmbeckens ) ist sehr angenehm, nur um eine entsprechende lufttemperatur zu erreichen kann es notwendig sein über heizkörper zu " zuheizen".

mit freundlichen grüßen
Axel
Uwe Kreitmayr
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Beitrag von Uwe Kreitmayr »

Hallo Michael,

das Problem ist, dass ein Innenpool Luxus ist und im Grunde mit einer Spielzeugeisenbahn verglichen werden kann.

Da kann man auch viele Dinge machen wenn der Betreiber es will, ob es sinnvoll ist sei dahin gestellt. Z.B vollautomatische Wasserüberwachung und Behandlung gegen einen Eimer mit Chlor (Axel verzeih mir) und einen Kanister mit PH-Minus und einer Handvoll Tabletten. Beides geht.

So ist das auch mit der zweiten Heizung. Sinn macht sie nicht, aber wer bezahlt bestimmt.
(Um ein aussagekräftigere Beurtrilung abgeben zu können fehlen hier sehr viele zusätzliche Angaben. Detaillierte Anlagenbeschreibung/ Ausgangssituation, so sollte deine Arbeit eigentlich beginnen. Ist - Soll - Lösungsweg)

So wie Axel schreibt, ist Holzofen schmarn. Oder er ist Spielerei!?!?!?!?!?!!?

Schallschutz kannst du hier wohl vergessen.

14 kW reichen allemal (Sorry Axel). Wir verbrauchen bei vergleichbarer Größe zur Zeit 200 kWh (Hallenheizung plus Beckenwasser plus Duschen)am Tag. Dein Ofen könnte 336 kWh am Tag.
Unser Bad ist jedoch eine Energievernichtungsanlage ohne Abdeckung und mit Steinzeitlüftung. Dei Wärmebedarf wird deutlich geringer sein.

Beckenaufheizung entfällt, da Befüllung sinniger weise ja nicht mit KW sonden mit WW erfolgt. Außer es ist ein Brunnen vorhanden.

Selbst dann muss das Becken ja nicht an einem Tag erwärmt werden.
Wie lang dein Ofen bräuchte kannst ja selber rechnen. Wenn er doppelt so viel kann dauert es halt nur halb so lang, was solls!!!

Auslegung der Heizung für die Raumheizung??????? Gut Frage !!!!!!

Wieviel Wand wieviel Dach wieviel Fenster welche k-Werte welche Lüftung.

Welche Art der Wärmerückgewinnung, welche inneren Wärmequellen usw.

Welche Art von Heizkörpern, Konvektoren, Radiatoren, mit oder ohne Gebläse oder doch Flächenheizung.

Soll es mit einem Heizkreis gemacht werden oder zwei Heizkreise, Brennwert- Niedertemp oder Normalkessel.
Du hast richtig bemerkt je niedriger die Vorlauftemp um so größer die Fläche. Angaben hierzu liefern die jweiligen Hersteller.


Die Formel ist ein bischen komplex.
Hängt ab von Vor und Rücklauftemp, Massenstrom das Wärmeträgers, Geschwindigkeit der anströmenden Luft, Farbe des Heizkörpers ........ und noch zehn bis zwanzig Einflussgrößen.

Wie Alex bereits andeutet gibt es jedoch Auslegungsdaten die von den jeweiligen Herstellern in Tabellenform zu erfahren sind. (Die rechnen auch nicht sondern probieren einfach aus.)

Ansonsten läuft es immer auf die einfache Formel hinaus Wärmeleistung ist Fläche mal Delta T mal einem Faktor. Problem ist eben der Faktor der sehr kompliziert ist und deshalb empirisch ermittelt wird.

Das was du dir vorgenommen hast wird sicher 95 % aller Heizungsbauer überfordern.

Dann man zu.

Überlege wie ich dir helfen kann, ohne deine Arbeit zu machen.

Bevor du abgibst, stell sie uns auf jeden Fall vor. Werden dann die all zu grobe Fehler, falls vorhanden, versuchen zu verbessern.

(Falls große Fensterflächen vorhanden sind, sollten Unterflurkonvektoren eingeplant werden.)

MfG
uwe
Amateur
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Beitrag von Amateur »

Hallo,

hab gerade leider keine Zeit genauer darauf einzugehen, aber die Umrechnung von Heizflächen auf andere Auslegungstemperaturen ist doch nicht ganz so geheimnisvoll. Google mal nach dem Begriff "logarithmische Übertemperatur"

viel Erfolg,
Andreas
Axel Zdiarstek
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Beitrag von Axel Zdiarstek »

@ uwe,

mit den unzureichenden 14kW war der umweg über den holzofen gemeint.
das ist sowieso irgendwie unsinn denke ich. hat ein kunde von mir sich auch im nachinein einbauen lassen und nun steht das ding rum und verstaubt....

mit freundlichen grüßen
Axel
Uwe Kreitmayr
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Beitrag von Uwe Kreitmayr »

@ Andreas

hast recht wenn man es erstmal kann ist es nicht mehr geheimnisvoll.


http://www.fh-oow.de/fba//downloads/8/k ... lächen.pdf

@ Alex

ich halte 14 kW für eine Beckenheizung für mehr als ausreichend.

60m³ Wasser mal 20° K mal 1,16 kWh/m³K geteilt durch 14 kWh sind vier Tage. Vier Tage zum Aufheizen sollte im privaten Bereich drin sein.

Eine Holzheizung nur für das Becken ist zumindestens fragwürdig.
Aber, nichts ist unmöglich, oder ein biserlwas geht immer, oder mein Motto: machbar ist alles.

MfG
uwe
Antworten