Editor Pumpen

Letzte Änderung mit MIKE Urban Version 2011 SP7.

Einleitung

Pumpen dienen der Erhöhung des Druckniveaus des Wassers und werden in MIKE URBAN (wie Ventile) als kurze Kanten mit vernachlässigbarer Länge dargestellt. Pumpen werden entweder interaktiv mit Hilfe des Werkzeuges zum Hinzufügen von Pumpen im grafischen Kartenfenster oder mit Hilfe des Dialogfeldes des Pumpen-Editors durch manuelle Dateneingabe definiert.

Dialogfeld

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Feld	Erklärung
Elementkennung und Lage im System
Anlagen ID	Optionale ID um z.B auf externe Ausgangsdaten rückschließen zu können; wird nur im Anlagenmodell verwendet.
Pumpen ID	eindeutige ID (=MUID)
Von	Knoten ID am Pumpenanfang (Startknoten)
Nach	Knoten ID am Pumpenende (Endknoten)
Beschreibung	beliebiger Zusatztext
Datenquelle	beliebiger Text zur Datenquelle
Datenstatus	Statusvariable zur Beschreibung der Datenqualität
Druckzonen ID	Definition der ID der Druckzone, in der die Pumpe liegt
Modelldaten
Pumpentyp (siehe Technische Details)	1 - Konstant 2 - 1-Punkt 3 - 3-Punkt 4 - Wertetabelle
Konstante Leistung	Pumpennennleistung in kW (nur bei Pumpentyp "Konstant")
Hmax	max. Förderhöhe (nur bei Pumpentyp "3-Punkt-Kurve")
Bemessung	Ausgangspunkt der berechneten 1-Punkt- bzw. 3-Punkt-Kurve
Qmax	max. Fördermenge (nur bei Pumpentyp "3-Punkt-Kurve")
Q-H-Kennlinie	Tabellen ID einer Wertetabelle vom Typ "Pumpenkennlinie Q-H"
Grafik...	Anzeige der Pumpenkennlinie auf Basis der angegebenen Parameter
Rel. Drehzahl	Drehzahl relativ zur angegebenen Pumpenkennlinie (siehe Technische Details)
Markierung	ermöglicht bestimmte Datensätze zu markieren, um sie in ArcGIS für Abfragen zur Verfügung zu haben
Energiebedarf (siehe Technische Details)
Energiekosten	Energiepreis in [$/kWh]
Kostenganglinie	ID der Wertetabelle über Schwankungen der Energiekosten während eines Tages
Wirkungsgrad	ID der Wertetabelle zum Gesamtwirkungsgrad der Pumpe
Druckstoß
Einstellungen...	Einstellungen bezüglich Druckstoßberechnung festlegen
Drehzahlregelung
Einstellungen...	Einstellungen bezüglich Pumpendrehzahlregelung festlegen
Schaltflächen
Neu	fügt einen neuen Datensatz ein
Löschen	löscht ausgewählte Datensätze
Befehle	Standardbefehle für Datensätze
Orientierung umdrehen: dreht das im Editor-Detailbereich aktive Element um
Orientierung umdrehen - Auswahl: dreht die im Editor-Detailbereich ausgewählten Elemente um
Schließen	schließt den Editor

Technische Details

Pumpentyp "Konstante Leistung"

Pumpenkennlinie ist nicht bekannt, konstante Leistungsabgabe wird angenommen

Pumpentyp "1-Punkt-Kurve"

Ein Punkt auf der Pumpenkennlinie muss angegeben werden, die Kurve wird von MIKE URBAN nach folgender Regel vervollständigt:

für den Schnittpunkt mit der x-Achse wird die angegebene Fördermenge verdoppelt

für den Schnittpunkt mit der y-Achse wird die Förderhöhe um ein Drittel gesteigert

Dieser Pumpentyp eignet sich gut für den sehr häufigen Fall, dass von einer Pumpe nicht mehr bekannt ist, als der Bemessungswert, bestehend aus einer Fördermenge und einer Förderhöhe.

Folgendes Beispiel zeigt eine von MIKE URBAN ergänzt Pumpenkennlinie vom Pumpentyp 1-Punkt, mit einer Bemessungsförderhöhe = 60 m und einem Bemessungsdurchfluss = 45 l/s:

Pumpentyp "3-Punkt-Kurve"

Die Pumpenkennlinie wird durch die Angabe von 3 Punkten definiert

Pumpentyp "Wertetabelle"

Die Pumpenkennlinie wir anhand einer Wertetabelle definiert.

Die größte Förderhöhe wird durch den ersten Punkt der Wertetabelle festgelegt, die größte Fördermenge durch den letzten Punkt.

Falls bei der Modellierung der Gegendruck die größte Förderhöhe übersteigt, wird die Pumpe geschlossen.

Im Gegensatz dazu kann der modellierte Durchfluss auch größer sein, als im letzten Punkt definiert, nämlich dann, wenn der Gegendruck unter den des letzten Punktes sinkt. In diesem Fall verlängert das Modell automatisch das letzte lineare Segment der Pumpenkennlinie, und in der Zusammenfassung erscheint eine Meldung "EXCEEDS MAXIMUM FLOW". 1) Dieser Ansatz ist anwendungsfreundlicher, als die Pumpenkennlinie an beiden Enden zu beschränken, weil letzteres zu Konvergenzproblemen führen kann./* Posting von Lewis Rossmann im ehemaligen BOSS-Forum*/

Relative Drehzahl

Lokale Verluste

Die Pumpenkennlinie gilt nur für die Pumpe selbst, nicht aber für die Verluste aus Formstücken und Ventilen. Entweder man setzt diese zusätzlichen Verluste im Modell an den angeschlossenen Rohren an, oder man versucht, die lokalen Verluste zur Pumpenkennlinie hinzuzurechnen.

Umfangreiche Hilfestellung zu lokalen Verlusten finden Sie unter www.druckverlust.de.

Oft sind die lokalen Verluste vernachlässigbar klein.

Geschlossene Pumpen

Eine geschlossene Pumpe wirkt so, wie ein geschlossenes Rohr: Es fließt kein Wasser, weder in die eine, noch in die andere Richtung.

Wenn sich an einer Pumpe aufgrund der Netzgegebenheiten ein Gegendruck einstellt, wird sie automatisch geschlossen. Es ist nicht notwendig, im Modell eine Rückschlagklappe zu setzen, um Rückfluss zu verhindern.

In der Layersteuerung werden geschlossene Pumpen als eigener Layer dargestellt. Dahinter steckt eine Definitionsabfrage.

Pumpe mit konstanter Fördermenge

Um eine konstante Fördermenge festzulegen, verwendet man eine Pumpe mit einer Wertetabelle, die eine praktisch konstante Fördermenge vorgibt. Die folgende Pumpe stellt 24 l/s ein:

Wichtig ist, wie bei allen Wertetabellen, dass die linke Spalte aufsteigend sortiert ist. Sie dürfen daher nicht zwei Mal 24,0 l/s angeben! Die Förderhöhe von 99,0 m soll andeuten, dass es sich um einen fiktiven Wert handelt.

Dieser Ansatz ist geeignet, um drehzahlgeregelte Pumpen zu modellieren, die eine bestimmte Durchflussmenge einstellen.2) Um einen bestimmten Druck einzustellen, verwendet man keine modifizierte Wertetabelle, sondern die Drehzahlregelung. Falls Sie den Energieverbrauch untersuchen wollen, müssen Sie sich eine passende Wertetabelle vom Typ "Pumpeneffizienz" überlegen.

Wollen Sie zusätzlich abbilden, dass das Fernwirksystem die vorgegebene Durchflussmenge in Abhängigkeit von beispielsweise einem Behälterwasserstand ändert, modifizieren Sie mit einer Steuerung die relative Pumpendrehzahl (mw_Pump.Setting).

Es gibt auch einen völlig anderen Ansatz, um eine konstante Einspeisung in ein Netz abzubilden: Setzen Sie an dem Knoten einen Entnahme mit einem negativen Vorzeichen an.

Energiebedarf

Im Pumpen-Editor können im Bereich "Energiebedarf" Werte für die jeweils aktuelle Pumpe festgelegt werden. Wird im Pumpen-Editor bez. Energiebedarf nichts angegeben, werden von Mike Urban Werte aus dem Editor "Energiebedarf" verwendet, die für alle Pumpen gelten.

Wirkungsgrad: Wirkungsgrad der Pumpe, angegeben als Verhältnis zwischen eingespeister Energie (Strom) und abgegebener Energie (Druckniveaus).

Offene Punkte

erklären, wie man mit einer Wertetabelle ein konstante Fördermenge erzwingt, und worauf man dabei aufpassen muss

Velängerung der Kurve zu den Achsen erklären

3-Punkt-Kurve erklären

konstante Pumpe genauer erklären

erklären, wie man mit einer Wertetabelle ein konstante Fördermenge erzwingt, und worauf man dabei aufpassen muss