DE102014001413A1 - Method for determining the system characteristic of a distribution network - Google Patents

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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E03—WATER SUPPLY; SEWERAGE
    • E03B—INSTALLATIONS OR METHODS FOR OBTAINING, COLLECTING, OR DISTRIBUTING WATER
    • E03B5/00—Use of pumping plants or installations; Layouts thereof

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bestimmung der Systemkennlinie (5) eines flüssigkeitsführenden Verteilernetzes (2), das mehrere, insbesondere eine Vielzahl Entnahmestellen (8) aufweist, die von einer Pumpenanlage (3) mit wenigstens einer Pumpe (9) mit einem Förderdruck (p) versorgt werden, wobei ein durchflussabhängiger Anteil der Systemkennlinie (5) durch das Produkt (R·Qk) eines Systemwiderstands (R) und einer Potenz (k) des Durchflusses (Q) beschrieben ist. Im Betrieb der Pumpenanlage (3) werden der Druck (pEi, pges) und der Volumenstrom (QEi, Qges) im Verteilernetz (2) ermittelt während eine erste Entnahmestelle (8, E1) und unabhängig davon wenigstens eine zweite Entnahmestelle (8, Ej mit j = 2 ... n), sowie während die erste und die wenigstens eine zweite Entnahmestelle (8, Ei mit i = 1 ... n) gleichzeitig geöffnet sind. Der Systemwiderstand (R) wird aus der Verknüpfung zweier Gleichungen berechnet, wobei die erste Gleichung einen Widerstandskoeffizienten (Wges) einer durch die gleichzeitig geöffnete erste und wenigstens eine zweite Entnahmestelle (8, Ei) gebildeten virtuellen Gesamtentnahmestelle auf der Grundlage einer Druckbilanz beschreibt und die zweite Gleichung den Widerstandskoeffizienten (Wges) dieser virtuellen Gesamtentnahmestelle als Parallelschaltung von Widerstandskoeffizienten (Wi) der ersten und der wenigstens einen zweiten Entnahmestelle (8, Ei) beschreibt, wobei auch die Widerstandskoeffizienten (Wi) der ersten und der wenigstens einen zweiten Entnahmestelle (8, Ei) in der zweiten Gleichung jeweils durch eine Druckbilanz beschrieben sind. Zur Auswertung der jeweiligen Druckbilanz werden der jeweils ermittelte Druck (pEi, pges) und der Volumenstrom (QEi, Qges) verwendet.The invention relates to a method for determining the system characteristic (5) of a liquid-conducting distribution network (2), which has a plurality, in particular a plurality of sampling points (8) of a pump system (3) with at least one pump (9) with a delivery pressure (p ), wherein a flow-dependent portion of the system characteristic (5) by the product (R · Qk) of a system resistance (R) and a power (k) of the flow (Q) is described. During operation of the pump system (3), the pressure (pEi, pges) and the volume flow (QEi, Qges) in the distribution network (2) are determined while a first sampling point (8, E1) and independently at least a second sampling point (8, Ej with j = 2 ... n), and while the first and the at least one second sampling point (8, Ei with i = 1 ... n) are open at the same time. The system resistance (R) is calculated from the combination of two equations, the first equation describing a resistance coefficient (Wges) of a total virtual tapping point formed by the simultaneously opened first and at least one second tapping point (8, Ei) on the basis of a pressure balance and the second one Equation describes the resistance coefficients (Wges) of this total virtual collection point as a parallel connection of resistance coefficients (Wi) of the first and the at least one second withdrawal point (8, Ei), whereby the resistance coefficients (Wi) of the first and the at least one second withdrawal point (8, Ei ) in the second equation are each described by a pressure balance. For the evaluation of the respective pressure balance, the respectively determined pressure (pEi, pges) and the volume flow (QEi, Qges) are used.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bestimmung der Systemkennlinie eines flüssigkeitsführenden Verteilernetzes, das mehrere, insbesondere eine Vielzahl Entnahmestellen aufweist, die von einer Pumpenanlage mit wenigstens einer Pumpe mit einem Förderdruck versorgt werden, wobei ein durchflussabhängiger Anteil der Systemkennlinie durch das Produkt eines Systemwiderstands und einer Potenz des Durchflusses beschrieben ist.The invention relates to a method for determining the system characteristic of a liquid-conducting distribution network having a plurality of, in particular a plurality of sampling points, which are supplied by a pump system with at least one pump with a delivery pressure, wherein a flow-dependent portion of the system characteristic by the product of a system resistance and a power the flow is described.

Pumpenanlagen wie zum Beispiel Druckerhöhungsanlagen werden in der Mehrheit so betrieben, dass der Druck am Ausgang der Pumpenanlage auf einen konstanten Wert reguliert wird. Dies ist als p-c-Regelung bekannt (psoll = constant). Da die Druckverluste pV im System aber zusammen mit dem Durchfluss Q ansteigen (pV ~ Q), steht je nach Durchfluss Q unterschiedlich viel Fließdruck pFL zur Nutzung zur Verfügung. Effizienter ist daher ein Solldruckverlauf psoll = f(Q) am Ausgang der Druckerhöhungsanlage, der ebenfalls vom Durchfluss abhängt, d. h. eine sogenannte p-v-Regelung. Eine solche ist für den Nutzer auch komfortabler, weil sie zu geringeren Druckschwankungen an den Entnahmestellen führt.Pump systems such as booster systems are operated in the majority so that the pressure at the outlet of the pump system is regulated to a constant value. This is known as pc control (p soll = constant). However, since the pressure losses p V in the system increase together with the flow rate Q (p V ~ Q), depending on the flow rate Q, different flow pressures p FL are available for use. More efficient is therefore a desired pressure curve p soll = f (Q) at the output of the pressure booster system, which also depends on the flow, ie a so-called pv control. Such is also more comfortable for the user, because it leads to lower pressure fluctuations at the sampling points.

Für eine geeignete und energieoptimale Einstellung einer p-v-Regelkurve an der Druckerhöhungsanlage ist die Kenntnis der Druckverluste pV im System erforderlich, d. h. derjenigen Druckverluste, die von der Druckerhöhungsanlage über das Rohrleitungsnetz zur hydraulisch ungünstigsten Entnahmestelle auftreten. Diese ist in der Regel diejenige, die am weitesten von der Pumpenanlage entfernt liegt und/oder am höchsten liegt. Die Druckverluste pV lassen sich mathematisch als eine Funktion f mit pV = f(Q) beschreiben, die jedem Durchfluss Q einen entsprechenden Druckverlust pV zuordnet. Diese Funktion f wird allgemein als Systemkennlinie oder, soweit sich das Rohrleitungsnetz in einem Gebäude erstreckt, als Gebäudekennlinie bezeichnet. In der Regel wird sie linear oder quadratisch beschrieben, d. h. mit einem durchflussabhängigen Anteil, der durch das Produkt eines Koeffizienten und einer Potenz des Durchflusses gegeben ist, wobei die Potenz im Falle eines linearen Anteils 1 und im Falle eines quadratischen Anteils 2 ist:
Die lineare Systemkennlinie wird durch die lineare Gleichung pV = m·Q + pgeo beschrieben. Hierfür sind zwei Parameter erforderlich, der p-Achsenabschnitt pgeo, der dem statischen Druck an der Pumpenanlage bei einem Rohrleitungsnetz mit einer geodätischen Höhe Hgeo entspricht, und die Steigung m der Systemkennlinie, die dem Systemwiderstand R entspricht. Dieser beschreibt den linearen Anteil der Systemkennlinie. Rein beispielhaft ist eine lineare Systemkennlinie in 1 rechts dargestellt, wobei der Druck p = 0 auf der Höhe der Pumpenanlage 3 und der statische Druck pgeo der geodätischen Höhe Hgeo bei den am höchsten gelegenen Entnahmestellen E1 bis E6 liegt.For a suitable and energy-optimal adjustment of a pv-control curve at the pressure booster system, the knowledge of the pressure losses p V in the system is required, ie those pressure losses that occur from the pressure booster system via the pipeline network to the hydraulically most unfavorable sampling point. This is usually the one that is farthest from the pump system and / or highest. The pressure losses p V can be described mathematically as a function f with p V = f (Q), which assigns a corresponding pressure loss p V to each flow Q. This function f is generally referred to as a system characteristic or, as far as the pipeline network extends in a building, as a building characteristic. In general, it is described as linear or quadratic, ie with a flow-dependent fraction, which is given by the product of a coefficient and a power of the flow, the power being 1 in the case of a linear component and 2 in the case of a quadratic component:
The linear system characteristic is described by the linear equation p V = m × Q + p geo . This requires two parameters, the p-axis section p geo , which corresponds to the static pressure at the pump installation in a pipeline network with a geodetic height H geo , and the slope m of the system characteristic corresponding to the system resistance R. This describes the linear part of the system characteristic. Purely by way of example is a linear system characteristic in 1 shown on the right, where the pressure p = 0 at the height of the pump system 3 and the static pressure p geo the geodesic height H geo is at the highest sampling points E1 to E6.

Die quadratische Kennlinie wird durch die quadratische Gleichung pV = m·Q2 + pgeo beschrieben. Die Parameter sind ebenfalls der p-Achsenabschnitt pgeo und die Steigung m, die hier bewusst auch für eine quadratische Funktion verwendet wird.The quadratic characteristic is described by the quadratic equation p V = m * Q 2 + p geo . The parameters are also the p-axis section p geo and the slope m, which is deliberately used here for a quadratic function.

Erst in Kenntnis dieser Systemkennlinie kann eine Regelkurve für die Pumpenanlage festgelegt werden, die eine situationsadäquate, komfortable und energiesparende Betriebsweise ermöglicht. Es ist daher ein Bedürfnis, die Systemkennlinie zu kennen. Grundsätzlich ist es möglich, die Systemkennlinie rein rechnerisch aus den Längen, Durchmessern und Ventilen des Rohrleitungssystems zu ermitteln. Dies ist jedoch kompliziert und zeitaufwändig. Zudem müssen die Berechnungen vollständig wiederholt werden, wenn sich technische Änderungen am System ergeben, beispielsweise wenn eine Entnahmestelle hinzukommt oder sich ein Rohrdurchmesser ändert.Only with knowledge of this system characteristic, a control curve for the pump system can be determined, which allows a situation-adequate, comfortable and energy-saving operation. It is therefore a need to know the system characteristic. In principle, it is possible to determine the system characteristic purely by calculation from the lengths, diameters and valves of the piping system. However, this is complicated and time consuming. In addition, the calculations must be completely repeated if there are technical changes to the system, for example, if a sampling point is added or a pipe diameter changes.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein einfaches Verfahren zur Bestimmung der Systemkennlinie eines Rohrleitungsnetzes zur Verfügung zu stellen, dass schnell und effizient durchgeführt werden kann.It is therefore an object of the present invention to provide a simple method for determining the system characteristic of a pipeline network that can be carried out quickly and efficiently.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen angegeben.This object is achieved by a method having the features of claim 1. Advantageous developments are specified in the subclaims.

Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, dass im Betrieb der Pumpenanlage der Druck pE1, pE2, ... pEn, pges und der Volumenstrom QE1, QE2, ... QEn, Qges im Verteilernetz ermittelt wird während eine erste Entnahmestelle E1 und unabhängig davon wenigstens eine zweite Entnahmestelle E2, ... En sowie während die erste und die wenigstens eine zweite Entnahmestelle E1, E2, ... En gleichzeitig geöffnet sind. Der Systemwiderstand R wird dann aus der Verknüpfung zweier Gleichungen berechnet, wobei die erste Gleichung einen Widerstandskoeffizienten Wges einer durch die gleichzeitig geöffnete erste und wenigstens eine zweite Entnahmestelle E1, E2, ... En gebildeten virtuellen Gesamtentnahmestelle auf der Grundlage einer Druckbilanz beschreibt und die zweite Gleichung den Widerstandskoeffizienten Wges dieser virtuellen Gesamtentnahmestelle als Parallelschaltung von Widerstandskoeffizienten W1, W2, ... Wn der ersten und der wenigstens einen zweiten Entnahmestelle E1, E2, ... En beschreibt, wobei auch die Widerstandskoeffizienten W1, W2, ... Wn der ersten und der wenigstens einen zweiten Entnahmestelle E1, E2, ... En in der zweiten Gleichung jeweils durch eine Druckbilanz beschrieben sind. Zur Auswertung der jeweiligen Druckbilanz werden der jeweils ermittelte Druck pE1, pE2, ... pEn, pges und der Volumenstrom QE1, QE2, ... QEn, Qges verwendet.According to the invention, it is proposed that, during operation of the pump installation, the pressure p E1 , p E2 ,... P En , p tot and the volume flow Q E1 , Q E2 ,... Q En , Q ges in the distribution network be determined during a first removal point E1 and independently thereof at least a second sampling point E2, ... En and while the first and the at least one second sampling point E1, E2, ... En are open at the same time. The system resistance R is then calculated from the combination of two equations, the first equation having a resistance coefficient W ges of a virtual total removal point formed by the simultaneously opened first and at least one removal point E1, E2,... En based on a pressure balance describes and the second equation, the resistance coefficient W ges this virtual total sampling point as parallel connection of resistance coefficients W 1 , W 2 , ... W n the first and the at least one second sampling point E 1 , E 2 , ... En, where also the Resistance coefficients W 1 , W 2 , ... W n of the first and the at least one second removal point E 1 , E 2 , ... En are described in the second equation in each case by a pressure balance. For evaluating the respective pressure balance, the respectively determined pressure p E1 , p E2 ,... P en , p ges and the volume flow Q E1 , Q E2 ,... Q En , Q ges are used.

Die Verknüpfung ist vorzugsweise eine Gleichsetzung der ersten Gleichung mit der zweiten Gleichung. Aufgrund dieser Gleichsetzung kann idealerweise ein numerischer Vergleich der ersten und der zweiten Gleichung durchgeführt werden, bei dem eine numerische Minimalwertsuche erfolgt, wobei der Systemwiderstand R dann hinreichend genau ermittelt ist, wenn die betragliche Differenz der ersten und zweiten Gleichung kleiner gleich ein bestimmter Schwellenwert Dmin ist. Vorzugsweise kann zur Berechnung des Systemwiderstands R zunächst ein Startwert für den Systemwiderstand R angenommen wird, und

  • a. mit diesem Wert und dem jeweils ermittelten Druck pE1, pE2, ... pEn, pges und Volumenstrom QE1, QE2, ... QEn, Qges die Widerstandskoeffizienten W1, W2, Wn, Wges der ersten Entnahmestelle E1, der wenigstens einen zweiten Entnahmestelle E1, E2, ... En sowie der virtuellen Gesamtentnahmestelle aus den Druckbilanzen und der ersten Gleichung berechnet werden,
  • b. anschließend aus den berechneten Widerstandskoeffizienten W1, W2, ... Wn der ersten und wenigstens einen zweiten Entnahmestelle E1, E2, ... En der Widerstandskoeffizient Wges der virtuellen Gesamtentnahmestelle mit der zweiten Gleichung berechnet wird, und danach
  • c. die betragliche Differenz der ersten und der zweiten Gleichung gebildet wird,
  • d. wobei die Schritte a., b. und c. mit einem um einen Betrag geänderten Wert für den Systemwiderstand R so lange wiederholt werden, bis die betragliche Differenz der ersten und der zweiten Gleichung kleiner gleich dem Schwellenwert Dmin ist.
The combination is preferably an equation of the first equation with the second equation. Due to this equation, a numerical comparison of the first and the second equation can ideally be carried out in which a numerical minimum value search is carried out, the system resistance R being determined with sufficient accuracy if the difference of the first and second equations smaller than or equal to a specific threshold value D min is. Preferably, for the calculation of the system resistance R, initially a starting value for the system resistance R is assumed, and
  • a. with this value and the respectively determined pressure p E1 , p E2 ,... P en , p ges and volume flow Q E1 , Q E2 ,... Q En , Q ges the resistance coefficients W 1 , W 2 , W n , W ges the first sampling point E 1 , the at least one second sampling point E1, E2, ... En and the virtual total sampling point from the pressure balances and the first equation are calculated,
  • b. then from the calculated resistance coefficients W 1 , W 2 ,... W n of the first and at least one second removal point E 1 , E 2 ,... En the resistance coefficient W ges of the virtual total removal point is calculated with the second equation, and thereafter
  • c. the absolute difference of the first and the second equation is formed,
  • d. wherein steps a., b. and c. are repeated with an amount of system resistance R changed by an amount until the difference of the first and second equations is less than or equal to the threshold D min .

Gemäß einer vorteilhaften Variante erfolgt die Ermittlung des Drucks (pE1, pE2, ... pEn, pges) und des Volumenstroms QE1, QE2, ... QEn, Qges erst nach einer Wartezeit nach dem Öffnen der entsprechende Entnahmestelle E1, E2, ... En, so dass sich das System während der Messung in einem stationären Zustand befindet.According to an advantageous variant, the determination of the pressure (p E1 , p E2 ,... P en , p ges ) and of the volume flow Q E1 , Q E2 ,... Q En , Q ges takes place only after a waiting time after the opening of the corresponding sampling point E1, E2, ... En, so that the system is in a steady state during the measurement.

Beispielsweise kann die Ermittlung des Drucks pE1, pE2, ... pEn, pges und/oder des Volumenstroms QE1, QE2, ... QEn, Qges automatisch ausgelöst werden, sobald ein von Null verschiedener und/oder ein stark ansteigender Volumenstrom QE1, QE2, ... QEn, Qges erkannt wird.For example, the determination of the pressure p E1 , p E2 , ... p En , p ges and / or the volume flow Q E1 , Q E2 , ... Q En , Q ges can be triggered automatically as soon as a non-zero and / or or a strongly increasing volume flow Q E1 , Q E2 , ... Q En , Q ges is detected.

Es ist von Vorteil, wenn für die Ermittlung des Drucks pE1, pE2, ... pEn, pges und des Volumenstroms QE1, QE2, ... QEn, Qges an den Entnahmestellen mehrere Werte ermittelt und daraus jeweils ein Einzelwert, insbesondere ein Mittelwert gebildet wird. Schwankungen in den ermittelten Werten werden hierdurch reduziert.It is advantageous if, for the determination of the pressure p E1 , p E2 ,... P en , p ges and the volume flow Q E1 , Q E2 ,... Q En , Q ges , a plurality of values are determined at the sampling points and derived therefrom in each case a single value, in particular an average value is formed. Fluctuations in the determined values are thereby reduced.

Vorzugsweise wird die Ermittlung des Drucks pE1, pE2, ... pEn, pges und/oder des Volumenstroms QE1, QE2, ... QEn, Qges automatisch beendet, sobald der ermittelte Volumenstrom QE1, QE2, ... QEn, Qges unter einen vorbestimmten Minimalwert sinkt, im Wesentlichen Null ist, und/oder ein stark sinkender Volumenstrom QE1, QE2, ... QEn, Qges erkannt wird.Preferably, the determination of the pressure p E1 , p E2 , ... p En , p ges and / or the flow rate Q E1 , Q E2 , ... Q En , Q ges is automatically terminated as soon as the determined volume flow Q E1 , Q E2 , ... Q En , Q ges falls below a predetermined minimum value, is substantially zero, and / or a sharply decreasing volume flow Q E1 , Q E2 , ... Q En , Q ges is detected.

Erfindungsgemäß können eine Anzahl n von mindestens zwei Entnahmestellen E1, E2, ... En für die Durchführung des Verfahrens verwendet werden. So kann beispielsweise im Betrieb der Pumpenanlage der Druck pE3, ... pEn und der Volumenstrom QE3, ... QEn im Verteilernetz ermittelt werden, während eine dritte Entnahmestelle E3 oder eine n-te Entnahmestelle En geöffnet ist, wobei bei der Ermittlung des Drucks pges und des Volumenstroms Qges während die erste und die wenigstens eine zweite Entnahmestelle E1, E2 gleichzeitig geöffnet sind, auch diese dritte Entnahmestelle E3 ist bzw. allen verwendeten Entnahmestelle E1, E2, ... En geöffnet sind und einen Teil der virtuellen Gesamtentnahmestelle bildet/bilden.According to the invention, a number n of at least two sampling points E1, E2,... En can be used for carrying out the method. Thus, for example, in the operation of the pump system, the pressure p E3 , ... p En and the volume flow Q E3 , ... Q En are determined in the distribution network, while a third sampling point E3 or n-th sampling point En is open, at the determination of the pressure p ges and the volume flow Q ges while the first and the at least one second sampling point E1, E2 are opened at the same time, this third sampling point is E3 or all used sampling point E1, E2, ... En are open and a Part of the total virtual collection point forms / form.

Die Entnahmestellen E1, E2, ... En können jeweils eine physische Entnahmestelle bilden. Es ist jedoch auch möglich, dass die erste Entnahmestelle E1 eine erste virtuelle Entnahmestelle ist, die durch das gleichzeitige Offensein von zwei oder mehr ersten physischen Entnahmestellen gebildet ist, wobei der Widerstandskoeffizient W1 der ersten virtuellen Entnahmestelle durch die Parallelschaltung der Widerstandskoeffizienten dieser zwei oder mehr gleichzeitig geöffneten ersten physischen Entnahmestellen beschrieben ist. In entsprechender Weise kann die wenigstens eine zweite Entnahmestelle E2, ... En eine zweite virtuelle Entnahmestelle sein, die durch das gleichzeitige Offensein von zwei oder mehr zweiten physischen Entnahmestellen gebildet ist, wobei der Widerstandskoeffizient W2, ... Wn der zweiten virtuellen Entnahmestelle durch die Parallelschaltung der Widerstandskoeffizienten W2, ... Wn) dieser zwei oder mehr gleichzeitig geöffneten zweiten, physischen Entnahmestellen beschrieben ist,The sampling points E1, E2, ... En can each form a physical sampling point. However, it is also possible that the first discharge point E1 is a first Virtual sampling point which is formed by the simultaneous openness from two or more first physical tapping points, wherein the resistance coefficient W 1 of the first virtual sampling point by the parallel connection of the resistance coefficients of these two or more simultaneously opened first physical withdrawal points is described. In a corresponding manner, the at least one second removal point E2,... En may be a second virtual removal point, which is formed by the simultaneous opening of two or more second physical removal points, wherein the resistance coefficient W 2 ,... W n of the second virtual withdrawal point Tapping point by the parallel connection of the resistance coefficients W 2 , ... W n ) of these two or more simultaneously opened second, physical tapping points is described,

Die erste Gleichung kann wie folgt beschrieben sein:

Figure DE102014001413A1_0002
wobei

Wges
der Widerstandskoeffizient der virtuellen Gesamtentnahmestelle ist,
pges
der bei den gleichzeitig geöffneter ersten und wenigstens zweiten Entnahmestelle ermittelte Druck ist,
pgeo
der Druck der geodätischen Höhe ist,
R
der zu bestimmende Systemwiderstand ist,
Qges
der ermittelte Volumenstrom bei gleichzeitig geöffneter ersten und wenigstens einen zweiten Entnahmestelle ist,
k
die Potenz des durchflussabhängigen Anteils der Systemkennlinie ist, und bevorzugt 1 im Falle eines linearen Anteils oder 2 im Falle eines quadratischen Anteils beträgt,
m
ein festlegbarer Exponent für den Druckverlust der Entnahmestellen ist und bevorzugt 2 beträgt.
The first equation can be described as follows:
Figure DE102014001413A1_0002
in which
W ges
the coefficient of resistance of the total virtual collection point is,
p tot
is the pressure determined at the simultaneously opened first and at least second removal point,
p geo
the pressure of the geodesic altitude is
R
the system resistance to be determined is
Q tot
the determined volume flow is at the same time opened first and at least one second withdrawal point,
k
is the power of the flow-dependent portion of the system characteristic, and is preferably 1 in the case of a linear component or 2 in the case of a quadratic component,
m
is a determinable exponent for the pressure loss of the sampling points and is preferably 2.

Die zweite Gleichung kann wie folgt beschrieben sein:

Figure DE102014001413A1_0003
wobei

Wges
der Widerstandskoeffizient der virtuellen Gesamtentnahmestelle ist,
Wi
der Widerstandskoeffizient der i-ten Entnahmestelle ist,
n
die Anzahl der verwendeten Entnahmestellen ist,
m
ein festlegbarer Exponent für den Druckverlust der Entnahmestellen ist und bevorzugt 2 beträgt.
The second equation can be described as follows:
Figure DE102014001413A1_0003
in which
W ges
the coefficient of resistance of the total virtual collection point is,
W i
the resistance coefficient of the i-th sampling point is,
n
the number of sampling points used is
m
is a determinable exponent for the pressure loss of the sampling points and is preferably 2.

Die Widerstandskoeffizienten W1, W2, ... Wn können wie folgt beschrieben werden:

Figure DE102014001413A1_0004
wobei

Wi
der Widerstandskoeffizient der i-ten Entnahmestelle ist,
pEi
der bei geöffneter i-ten Entnahmestelle ermittelte Druck ist,
pgeo
der Druck der geodätischen Höhe ist,
R
der zu bestimmende Systemwiderstand ist,
QEi
der bei geöffneter i-ten Entnahmestelle ermittelte Volumenstrom ist,
k
die Potenz des durchflussabhängigen Anteils der Systemkennlinie ist und bevorzugt 1 im Falle eines linearen Anteils oder 2 im Falle eines quadratischen Anteils beträgt,
m
ein festlegbarer Exponent für den Druckverlust der Entnahmestellen ist und bevorzugt 2 beträgt.
The resistance coefficients W 1 , W 2 , ... W n can be described as follows:
Figure DE102014001413A1_0004
in which
W i
the resistance coefficient of the i-th sampling point is,
p egg
is the pressure determined when the i-th sampling point is open,
p geo
the pressure of the geodesic altitude is
R
the system resistance to be determined is
Q egg
is the volume flow determined when the i-th sampling point is open,
k
is the power of the flow-dependent component of the system characteristic curve, and is preferably 1 in the case of a linear component or 2 in the case of a quadratic component,
m
is a determinable exponent for the pressure loss of the sampling points and is preferably 2.

Vorzugsweise wird die Pumpenanlage nach der Bestimmung der Systemkennlinie entlang einer Regelkennlinie geregelt, die der um einen gewünschten Fließdruck pFL an den Entnahmestellen entsprechenden Betrag angehobenen Systemkennlinie entspricht.After determination of the system characteristic curve, the pump system is preferably controlled along a control characteristic which corresponds to the system characteristic curve which is raised by a desired flow pressure p FL at the sampling points.

Des Weiteren ist es von Vorteil, wenn der ermittelte Wert des Systemwiderstands R als eine zeitliche Funktion R(t) in einer Reglereinheit hinterlegt ist, die eine zeitlich auftretende Widerstandserhöhung im Verteilernetz beschreibt.Furthermore, it is advantageous if the determined value of the system resistance R is stored as a time function R (t) in a regulator unit which describes a time-increasing increase in resistance in the distribution network.

Der Fließdruck pFL kann als eine zeitliche Funktion pFL(t) in der Reglereinheit hinterlegt sein, die den gewünschten Fließdruck pFL zeitabhängig, beispielsweise tageszeitabhängig, tagesabhängig oder saisonabhängig, definiert.The flow pressure p FL can be stored in the regulator unit as a function of time p FL (t) corresponding to the desired flow pressure p FL time dependent, for example, the time of day, day-dependent or dependent on the season, defined.

Für die Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die geodätische Höhe benötigt, die aufgrund der konstruktiven Auslegung des Systems grundsätzlich als bekannt angenommen werden kann. Falls diese nicht bekannt ist, wird ein Verfahren zur Bestimmung des durch eine geodätische Höhe Hgeo in einem flüssigkeitsführenden Verteilernetz bedingten geodätischen Drucks pgeo, insbesondere zur Bestimmung der Systemkennlinie dieses Verteilernetzes gemäß dem vorbeschriebenen Verfahren vorgeschlagen, wobei das Verteilernetz mehrere, insbesondere eine Vielzahl Entnahmestellen aufweist, die von einer Pumpenanlage mit wenigstens einer Pumpe mit einem Förderdruck p versorgt werden, wobei die Pumpenanlage im geschlossenen Zustand aller Entnahmestellen E1, E2, ... En für eine bestimmte Zeitspanne Takt betrieben wird, um einen bestimmten Druck p im Verteilernetz aufzubauen, wobei nach Ablauf der Zeitspanne Takt die am höchsten gelegene Entnahmestelle E1 geöffnet wird, um den Druck p im Verteilernetz abzubauen, und, sobald keine Flüssigkeit mehr aus der geöffneten Entnahmestelle E1 austritt, der Druck p am Ausgang der Pumpenanlage ermittelt wird, welcher dem geodätische Druck pgeo entspricht. For the application of the method according to the invention, the geodetic height is needed, which can be assumed to be known in principle due to the structural design of the system. If this is not known, a method for determining geodetic pressure p geo , which is caused by a geodetic height H geo in a liquid-conducting distribution network, is proposed, in particular for determining the system characteristic of this distribution network according to the above-described method, wherein the distribution network comprises a plurality of, in particular a plurality of sampling points which are supplied by a pump system with at least one pump with a delivery pressure p, the pump system is operated in the closed state of all sampling points E1, E2, ... En for a certain period T act to build a certain pressure p in the distribution network , wherein after the time period T act the highest point removal point E1 is opened to reduce the pressure p in the distribution network, and as soon as no more liquid emerges from the opened sampling point E1, the pressure p is determined at the output of the pump system, which the geodetic Pressure p geo corresponds.

Das Verfahren wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels und der beigefügten Figuren näher erläutert. Es zeigen:The method will be explained in more detail with reference to an embodiment and the accompanying figures. Show it:

1: Ein Gebäude samt integriertem Rohrleitungsnetz mit Entnahmestellen und Druckerhöhungsanlage und nebenstehendem Diagramm der zugehörigen Systemkennlinie 1 : A building with integrated pipeline network with withdrawal points and pressure booster system and diagram of the associated system characteristic curve

2: Zeitlicher Verlauf von Sensorwerten für Volumenstrom und Druck sowie von der Drehzahl 2 : Time history of sensor values for volume flow and pressure as well as of the speed

3: Ausgangszustand des Systems 3 : Initial state of the system

4: Geschlossenen System aufladen 4 : Recharge closed system

5: Geschlossenes System entleeren 5 : Empty closed system

6: Druckaufbau und Entnahme an erster Entnahmestelle 6 : Pressure build-up and removal at the first sampling point

7: Druckaufbau und Entnahme an zweiter Entnahmestelle 7 : Pressure build-up and removal at second sampling point

8: Druckaufbau und Entnahme an dritter Entnahmestelle 8th : Pressure build-up and removal at third sampling point

9: Druckaufbau und Entnahme an erster, zweiter und dritter Entnahmestelle gleichzeitig 9 : Pressure build-up and removal at the first, second and third extraction points simultaneously

10: Wahl der Regelkennlinie 10 : Selection of the control characteristic

Der Einfachheit halber wird beispielhaft eine lineare Systemkennlinie gemäß der Gleichung pV = m·Q + pgeo zu Grunde gelegt. Ferner wird zunächst angenommen, dass der Druck pgeo der geodätischen Höhe Hgeo bekannt ist. Es wird später noch beschrieben, wie auf einfache Weise eine Ermittlung des Drucks pgeo der geodätischen Höhe Hgeo möglich ist.For the sake of simplicity, a linear system characteristic according to the equation p V = m * Q + p geo is used as an example. Furthermore, it is first assumed that the pressure p geo of the geodetic height H geo is known. It will be described later how a simple determination of the pressure p geo of the geodetic height H geo is possible.

Das hier beschriebene Verfahren ermöglicht, die Steigung der Systemkennlinie zu bestimmen, und daraus eine Regeldruckkurve abzuleiten, die eine energieeffiziente Regelung der Druckerhöhungsanlage ermöglicht.The method described here makes it possible to determine the slope of the system characteristic curve and to derive therefrom a control pressure curve which enables energy-efficient regulation of the pressure booster system.

1 zeigt ein Gebäude 1, in dem ein flüssigkeitsführendes Rohrleitungsnetz 2 vorhanden ist. Ein Gebäude 1 ist der häufige Fall. Das Verfahren ist aber für alle Verteilungsnetze, auch ohne Gebäude, anwendbar. Das Rohrleitungsnetz 2 ist mit einer zentralen Druckerhöhungsanlage 3 verbunden, die in der Ausführungsvariante gemäß 1 zwei drehzahlgeregelte Pumpen 9 mit jeweils einem in Förderrichtung nachgeschalteten Rückflussverhinderer 10 aufweist. Eine Druckerhöhungsanlage 3 mit nur einer Pumpe 9 ist jedoch ebenfalls möglich. Die Druckerhöhungsanlage 3 ist niederdruckseitig an ein öffentliches Wasserversorgungsnetzwerk angeschlossen. In 1 ist der Übergabepunkt 15 dargestellt. Die Druckerhöhungsanlage 3 umfasst eine Regiereinheit 4 zur Regelung des Ausgangsdrucks p. Sie übernimmt zum Teil aber auch eine Messdatenverarbeitung. Teil der Druckerhöhungsanlage 3 ist ein Drucksensor 6 und ein Volumenstromsensor 7, die ausgangsseitig der Pumpen 9 angeordnet sind und Messwerte der Reglereinheit 4 zuführen. 1 shows a building 1 in which a fluid-carrying pipeline network 2 is available. A building 1 is the common case. However, the method is applicable to all distribution networks, even without buildings. The pipeline network 2 is with a central pressure booster 3 connected in the embodiment according to 1 two speed-controlled pumps 9 each with a downstream in the conveying direction backflow preventer 10 having. A pressure booster 3 with only one pump 9 However, it is also possible. The pressure booster 3 is connected on the low pressure side to a public water supply network. In 1 is the delivery point 15 shown. The pressure booster 3 includes a government unit 4 for regulating the outlet pressure p. However, it also partly handles measurement data processing. Part of the pressure booster 3 is a pressure sensor 6 and a volumetric flow sensor 7 , the output side of the pumps 9 are arranged and measured values of the controller unit 4 respectively.

Die Reglereinheit 4 hat folglich zumindest die Information des Drucks p am Ausgang der Anlage 3 sowie des Durchflusses Q durch die Anlage 3 zur Verfügung. Es sei angemerkt, dass anstelle einer Messung dieser Größen auch eine rechnerische Ermittlung mittels eines Beobachters möglich ist. Für eine spätere p-v-Regelung sind ohnehin beide Werte notwendig, daher bietet sich eine direkte Einbindung der Messung in die Reglereinheit 4 an. Möglich ist aber genauso, eine der beiden Messgrößen oder beide Messgrößen unabhängig von der Reglereinheit 4 zu bestimmen, und bei Bedarf an die Reglereinheit 4 zu übergeben.The controller unit 4 thus has at least the information of the pressure p at the output of the system 3 and the flow Q through the system 3 to disposal. It should be noted that instead of a measurement of these quantities, a computational determination by means of an observer is also possible. For a later pv Control both values are necessary anyway, therefore, offers a direct integration of the measurement in the controller unit 4 at. But it is also possible, one of the two measured variables or both measured variables independent of the controller unit 4 and, if necessary, the controller unit 4 to hand over.

Das Rohrleitungsnetz 2 weist eine Mehrzahl, insbesondere eine Vielzahl an Entnahmestellen 8 auf, an denen dem Rohrleitungsnetz 2 jeweils Flüssigkeit entnommen werden kann. Die Entnahmestellen 8 können beispielsweise Wasserhähne, Duschköpfe, Badewanneneinläufe, Toilettenspülungen und/oder Waschmaschinen- oder Spülmaschinenanschlüsse sein, d. h. eine beliebige Wasserarmatur bilden, die geöffnet werden kann und im Normalzustand geschlossen ist. Das Gebäude 1 weist beispielhaft sechs Entnahmestellen E7 bis E12 im Erdgeschoss und sechs Entnahmestellen 8 E1 bis E6 im Obergeschoss auf. Die Entnahmestellen 8 im Obergeschoss befinden sich auf einer geodätischen Höhe Hgeo.The pipeline network 2 has a plurality, in particular a plurality of sampling points 8th on where the pipeline network 2 each liquid can be removed. The sampling points 8th For example, taps, shower heads, bathtub drains, toilet flushes, and / or washing machine or dishwasher connections may be, ie, form any water faucet that can be opened and is normally closed. The building 1 exemplifies six sampling points E7 to E12 on the ground floor and six sampling points 8th E1 to E6 upstairs. The sampling points 8th on the upper floor are located on a geodetic height H geo .

Rechts neben dem Gebäude ist ein H(Q)-Diagramm mit einer linearen Gebäudekennlinie 5 dargestellt, die eine vereinfachte Systemkennlinie des Systems bestehend aus Druckerhöhungsanlage 3, Rohrleitungsnetz 2 und Entnahmestellen 8 beschreibt. Die Gebäudekennlinie 5 besitzt einen p-Achsenabschnitt pgeo, der dem Druck bei der geodätischen Höhe Hgeo entspricht. Man kann sich leicht klar machen, dass pgeo ein Mindestdruck ist, der aufgebaut werden muss, damit die Wassersäule im Rohrleitungsnetz 2 überhaupt die geodätische Höhe der Entnahmestellen 8 im Obergeschoss erreicht. Liegt der Druck im Rohrleitungsnetz 2 unterhalb pgeo, kommt keine Flüssigkeit an den Entnahmestellen E1 bis E6 an. Neben dem Druck pgeo der geodätischen Höhe Hgeo besitzt die Gebäudekennlinie 5 die Steigung m, die dem Systemwiderstand R entspricht. 3 zeigt das Gebäude 1 und H(Q)-Diagramm rechts mit der Pumpenkennlinie 12, die für eine maximale Drehzahl gilt. In 4 ist eine weitere Pumpenkennlinie 13 eingetragen, die bei Doppelpumpenbetrieb mit maximaler Drehzahl gilt.To the right of the building is an H (Q) diagram with a linear building characteristic 5 shown, which is a simplified system characteristic of the system consisting of pressure booster system 3 , Pipeline network 2 and withdrawal points 8th describes. The building characteristic 5 has a p-intercept p geo corresponding to the pressure at the geodetic height H geo. It is easy to see that p geo is a minimum pressure that needs to be built up, hence the water column in the pipeline network 2 at all the geodetic height of the sampling points 8th reached upstairs. Is the pressure in the pipeline network 2 below p geo , no liquid arrives at the sampling points E1 to E6. Beside the pressure p geo of the geodetic height H geo possesses the building characteristic 5 the slope m, which corresponds to the system resistance R. 3 shows the building 1 and H (Q) diagram on the right with the pump characteristic 12 , which applies to a maximum speed. In 4 is another pump characteristic 13 entered, which applies at double speed with maximum speed.

Der Systemwiderstand R kann wie folgt ermittelt werden, wobei eine Anzahl n der im System vorhandenen Entnahmestellen 8 verwendet wird. Für alle einzeln und gemeinsam verwendeten Entnahmestellen wird der Druck pE1, pE2, ... pEn, pges und der Volumenstrom QE1, QE2, ... QEn, Qges bestimmt. Nachfolgend wird das Verfahren mit n = 3 Entnahmestellen 8 veranschaulicht:
Zunächst wird im Betrieb der Pumpe 9 der Druck pE1 und Volumenstrom QE1 im Rohrleitungsnetz, insbesondere ausgangsseitig der Druckerhöhungsanlage 3 ermittelt, vorzugsweise gemessen, während an nur einer ersten Entnahmestelle 8, Flüssigkeit entnommen wird. Vorzugsweise ist dies bei der Entnahmestelle E1 der Fall, während die anderen Entnahmestellen 8 geschlossen sind. Diese Entnahmestelle E1 ist von der Druckerhöhungsanlage 3 am weitesten weg, so dass bei einer Entnahme an dieser Entnahmestelle die größten Druckverluste im System zu erwarten sind.The system resistance R can be determined as follows, with a number n of the sampling points present in the system 8th is used. For all separately and jointly used tapping points, the pressure p E1 , p E2 , ... p En , p ges and the volume flow Q E1 , Q E2 , ... Q En , Q ges determined. The procedure with n = 3 sampling points follows 8th illustrates:
First, during operation of the pump 9 the pressure p E1 and volume flow Q E1 in the pipeline network, in particular the output side of the pressure booster 3 determined, preferably measured, while at only a first sampling point 8th , Liquid is removed. This is preferably the case at the sampling point E1, while the other sampling points 8th are closed. This extraction point E1 is from the pressure booster 3 farthest away, so that at a sampling at this sampling point, the largest pressure losses are expected in the system.

Die Pumpe 9 wird folglich mit einer ersten Drehzahl n1 < nmax, der maximalen Drehzahl, betrieben, bei der die Druckerhöhungsanlage 3 einen entsprechenden Druck im Rohrleitungsnetz 2 größer als pgeo aufbaut. Anschließend wird die erste Entnahmestelle E1, d. h. beispielsweise eine dort befindliche Wasserarmatur geöffnet. Dies ist in 6 links dargestellt. Das H(Q)-Diagramm in 6 rechts zeigt die Pumpenkennlinie 12 bei maximaler Drehzahl nmax, sowie diejenige Pumpenkennlinie 11 der ersten Drehzahl n1.The pump 9 is therefore at a first speed n 1 <n max , the maximum speed, operated at the pressure booster 3 a corresponding pressure in the pipeline network 2 bigger than p geo . Subsequently, the first extraction point E1, ie, for example, a water fitting located there is opened. This is in 6 shown on the left. The H (Q) diagram in 6 right shows the pump curve 12 at maximum speed n max , and that pump characteristic 11 the first speed n 1 .

Des Weiteren zeigt 6 die Widerstandskennlinie 14a des Rohrleitungsnetzes 2, auch Rohrnetzparabel genannt, im dargestellten Gebäudezustand mit der Entnahmestelle E1 geöffnet. Es ergibt sich damit ein Betriebspunkt B3 Arbeitspunkt, der den Schnittpunkt zwischen der Widerstandskennlinie 14a und der Pumpenkennlinie 11 bildet. In diesem Betriebspunkt B3 ist der ersten Entnahmestelle E1 der Druck pE1 und der Durchfluss QE1 zugeordnet. Letzterer entspricht dem Durchfluss QE1 an der Druckerhöhungsanlage 3, so dass er dort auch gemessen werden kann, insbesondere mittels Volumenstromsensor 7, jedenfalls sofern im System keine Leckage vorliegt. Am Drucksensor 6 der Druckerhöhungsanlage 3 stellt sich zudem der Druck pE1 ein.Further shows 6 the resistance characteristic 14a of the pipeline network 2 , also called piping parabola, opened in the illustrated building state with the removal point E1. This results in an operating point B3 operating point, which is the point of intersection between the resistance characteristic 14a and the pump characteristic 11 forms. At this operating point B3, the first sampling point E1 is assigned the pressure p E1 and the flow rate Q E1 . The latter corresponds to the flow Q E1 at the pressure booster 3 so that it can also be measured there, in particular by means of a volumetric flow sensor 7 at least if there is no leakage in the system. At the pressure sensor 6 the pressure booster 3 also sets the pressure p E1 .

Beide Werte werden der Reglereinheit 4 übergeben und in dieser gespeichert. Vorzugsweise werden die Messwerte erst nach einer Wartezeit, insbesondere einigen Sekunden geöffneter Entnahmestelle E1 genommen, um hydraulische Übergangseffekte insbesondere Schwingungen im System auszublenden. Dies gilt für alle Ermittlungen des Drucks pE1, pE2, pE3, pges und des Volumenstroms QE1, QE2, QE3, Qges, insbesondere für alle Messungen gleichermaßen.Both values become the controller unit 4 pass and stored in this. The measured values are preferably taken only after a waiting time, in particular a few seconds, for the removal point E1 that has been opened, in order to hide hydraulic transition effects, in particular vibrations in the system. This applies to all determinations of the pressure p E1 , p E2 , p E3 , p ges and the volume flow Q E1 , Q E2 , Q E3 , Q tot , in particular for all measurements alike.

Vorzugsweise wird die Ermittlung des Drucks pE1 und des Volumenstroms QE1 in der Druckerhöhungsanlage 3 automatisch ausgelöst, sobald ein von Null verschiedener und/oder ein stark ansteigender Volumenstrom QE1 erkannt wird. Dies kann sowohl bei der ersten Entnahmestelle E1 als auch bei jeder anderen im Verfahren noch zu verwendender Entnahmestelle E2, E3 erfolgen. Ein starker Anstieg des Durchflusses Q ist ein Indiz für eine laufende Entnahme. Durch das Ansteigen des Durchflusses Q kann die Druckerhöhungsanlage 3 folglich selbständig feststellen, wann eine Entnahme stattfindet und wann folgemäßig eine Ermittlung des Volumenstroms Q und des Drucks p durchgeführt werden müssen.Preferably, the determination of the pressure p E1 and the volume flow Q E1 in the pressure booster 3 automatically triggered as soon as a non-zero and / or a strongly increasing volume flow Q E1 is detected. This can be done both at the first sampling point E1 and at any other in the process still to be used sampling point E2, E3. A large increase in the flow Q is an indication of a current withdrawal. By increasing the flow Q, the Booster station 3 Consequently, determine automatically when a withdrawal takes place and when a determination of the flow rate Q and the pressure p must be performed folksig.

Für die Ermittlung des Durchflusses QE1, QE2, QE3, Qges und des Drucks pE1, pE2, QE3, pges an der ersten Entnahmestelle E1 sowie an allen folgenden Entnahmestellen E2, E3 können mehrere Werte genommen und daraus jeweils ein Einzelwert, insbesondere jeweils ein Mittelwert gebildet werden. Dies entspricht einer Filterung der Werte. Schwankungen bei der rechnerischen Schätzung oder Messung der Werte werden auf diese Weise verringert.For the determination of the flow Q E1 , Q E2 , Q E3 , Q ges and the pressure p E1 , p E2 , Q E3 , p ges at the first sampling point E1 and at all subsequent sampling points E2, E3, several values can be taken and from each a single value, in each case an average value are formed. This corresponds to a filtering of the values. Variations in the computational estimation or measurement of the values are reduced in this way.

Die erste Entnahmestelle E1 wird anschließend wieder geschlossen. Auch dies kann in der Druckerhöhungsanlage 3 anhand der Messwerte des Volumenstromsensors 7 erkannt werden, da der Volumenstrom Q unter einen bestimmten Minimalwert, insbesondere auf Null sinkt. Somit kann die Ermittlung des Drucks und des Volumenstroms automatisch an einer Entnahmestelle 8, hier insbesondere an der ersten Entnahmestelle E1 beendet werden, sobald der ermittelte Volumenstrom Q unter einen vorbestimmten Minimalwert sinkt, im Wesentlichen Null ist, und/oder ein stark sinkender Volumenstrom Q erkannt wird, beispielsweise indem erkannt wird, dass die Ableitung des Volumenstroms Q betraglich einen bestimmten vorgegeben Referenzwert übersteigt.The first removal point E1 is then closed again. This can also be done in the pressure booster 3 based on the measured values of the volumetric flow sensor 7 be recognized, since the volume flow Q falls below a certain minimum value, in particular to zero. Thus, the determination of the pressure and the volume flow automatically at a sampling point 8th , are terminated here, in particular at the first removal point E1, as soon as the determined volume flow Q drops below a predetermined minimum value, is substantially zero, and / or a strongly decreasing volume flow Q is detected, for example by recognizing that the derivative of the volume flow Q amounts to exceeds a certain predetermined reference value.

Dieselbe Prozedur erfolgt nun an einer zweiten Entnahmestelle 8. Dies ist in 7 veranschaulicht. Hier erfolgt eine Entnahme vorzugsweise an der zweitschlechtesten Entnahmestelle E2, d. h. an der Stelle, an der hydraulische Verluste zu erwarten sind, die nicht so hoch sind, wie bei der ersten Entnahmestelle E1, aber dennoch höher sind, als bei jeder weiteren Entnahmestelle E3–E12. Die Pumpe 9 wird bei derselben Drehzahl n1 betrieben. Der zweiten Entnahmestelle E2 ist eine eigene Widerstandskennlinie 14b zugeordnet, die aufgrund des etwas kürzeren Rohrnetzwiderstands respektive des geringeren Fließwegs von der Druckerhöhungsanlage 3 zur Entnahmestelle E2 flacher ist.The same procedure now takes place at a second sampling point 8th , This is in 7 illustrated. Here, a removal is preferably carried out at the second worst sampling point E2, ie at the point at which hydraulic losses are to be expected, which are not so high as at the first sampling point E1, but are still higher than at any other sampling point E3-E12 , The pump 9 is operated at the same speed n 1 . The second sampling point E2 is a separate resistance characteristic 14b due to the slightly shorter pipe network resistance or the lower flow path from the pressure booster 3 to the sampling point E2 is flatter.

Es wird nun also im Betrieb der Pumpe 9 der Druck pE2 und der Volumenstrom QE2 im Rohrleitungsnetz 2, insbesondere ausgangsseitig der Druckerhöhungsanlage 3 ermittelt, während an nur einer zweiten Entnahmestelle 8, E2 Flüssigkeit entnommen wird, d. h. diese zweite Entnahmestelle E2 geöffnet ist, während alle anderen Entnahmestellen geschlossen sind. Es ergibt sich damit ein Betriebspunkt B4, der den Schnittpunkt zwischen der Widerstandskennlinie 14b und der Pumpenkennlinie 11 bildet. In diesem Betriebspunkt B4 ist der zweiten Entnahmestelle E2 der Druck pE2 und der Durchfluss QE2 zugeordnet.It will now be in operation of the pump 9 the pressure p E2 and the volume flow Q E2 in the pipeline network 2 , in particular the output side of the pressure booster 3 determined while at only a second sampling point 8th , E2 liquid is removed, ie this second sampling point E2 is open, while all other sampling points are closed. This results in an operating point B4, which is the point of intersection between the resistance characteristic 14b and the pump characteristic 11 forms. At this operating point B4, the second sampling point E2 is assigned the pressure p E2 and the flow rate Q E2 .

Die zweite Entnahmestelle E2 wird anschließend wieder geschlossen.The second removal point E2 is then closed again.

Das beschriebene Vorgehen kann an einer dritten Entnahmestelle E3 und gegebenenfalls an einer vierten oder weiteren Entnahmestelle 8, E4, ... En fortgeführt werden. Die Entnahme an einer dritten Entnahmestelle 8, E3 ist in 8 veranschaulicht. Sie erfolgt hier beispielhaft an der dritt-schlechtesten Entnahmestelle E3, d. h. an der Stelle, an der ebenfalls hohe hydraulische Verluste zu erwarten sind, die jedoch nicht so hoch sind, wie bei der zweiten Entnahmestelle E2, aber dennoch höher sind, als bei jeder weiteren Entnahmestelle E4–E12. Die Pumpe 9 wird weiterhin bei derselben Drehzahl n1 betrieben, so dass sich die Pumpenkennlinie 11 nicht ändert. Der dritten Entnahmestelle E3 ist ebenfalls eine eigene Widerstandskennlinie 14c zugeordnet, die aufgrund des im Vergleich zu den Entnahmen an E1 und E2 geringeren Rohrnetzwiderstands respektive des kürzeren Fließwegs von der Druckerhöhungsanlage 3 zur Entnahmestelle E3 flacher als die vorherigen Widerstandskennlinien 14a und 14b ist.The procedure described may be at a third sampling point E3 and optionally at a fourth or further sampling point 8th , E4, ... En continue. The removal at a third sampling point 8th , E3 is in 8th illustrated. It is done here by way of example at the third-worst sampling point E3, ie at the point at which also high hydraulic losses are to be expected, but which are not as high as at the second sampling point E2, but are still higher than at any other Extraction point E4-E12. The pump 9 is still operated at the same speed n 1 , so that the pump characteristic 11 does not change. The third sampling point E3 is also a separate resistance characteristic 14c due to the lower pipe network resistance or the shorter flow path from the pressure booster in comparison to the withdrawals at E1 and E2 3 to exit point E3 flatter than the previous resistance curves 14a and 14b is.

Es kann nun also im Betrieb der Pumpenanlage 3 auch der Druck pE3 ... pEn und der Volumenstrom QE3 ... QEn im Rohrleitungsnetz 2, insbesondere ausgangsseitig der Druckerhöhungsanlage 3 ermittelt werden, während an nur einer dritten oder weiteren Entnahmestelle 8, E3, ... En Flüssigkeit entnommen wird, d. h. diese dritte oder weitere Entnahmestelle E3, ... En geöffnet ist, während alle anderen Entnahmestellen 8 geschlossen sind. Es ergibt sich damit ein Betriebspunkt B5, der den Schnittpunkt zwischen der Widerstandskennlinie 14c und der Pumpenkennlinie 11 bildet. In diesem Betriebspunkt B5 ist der dritten bzw. weiteren Entnahmestelle E3 der Druck pE3 bzw. ... pEn und der Durchfluss QE3 bzw. QEn zugeordnet. Die dritte bzw. weitere Entnahmestelle E3, ... En ist dann anschließend wieder zu schließen.So it can now during operation of the pump system 3 also the pressure p E3 ... p En and the volume flow Q E3 ... Q En in the pipeline network 2 , in particular the output side of the pressure booster 3 be determined while at only a third or further sampling point 8th , E3, ... En fluid is removed, ie this third or further sampling point E3, ... En is open, while all other sampling points 8th are closed. This results in an operating point B5, which is the intersection between the resistance characteristic 14c and the pump characteristic 11 forms. At this operating point B5, the third or further removal point E3 is assigned the pressure p E3 or... P en and the flow rate Q E3 or Q En . The third or further removal point E3, ... En must then be closed again.

Für die Parameterermittlung gemäß dem beschriebenen Verfahren ist die Ermittlung des Drucks pE3 bzw. ... pEn und des Volumenstroms QE3 bzw. QEn an dieser dritten oder weiteren Entnahmestelle 8, E3, ... En nicht erforderlich. Zusätzlich zu den Entnahmen an einzelnen Entnahmestellen 8 schlägt das erfindungsgemäße Verfahren vor, die hydraulischen Größen Druck und Volumenstrom im Betrieb der Pumpe 9 zusätzlich dann zu messen, wenn alle diejenigen Entnahmestellen 8 gleichzeitig geöffnet sind, die bei den anderen Ermittlungen von Druck und Volumenstrom an den einzelnen Entnahmestellen 8 geöffnet waren.For the parameter determination according to the method described, the determination of the pressure p E3 or... P en and the volume flow Q E3 or Q En at this third or further removal point 8th , E3, ... En not required. In addition to the withdrawals at individual sampling points 8th proposes the method according to the invention, the hydraulic variables pressure and flow during operation of the pump 9 in addition then to measure, if all those withdrawal points 8th are open at the same time, in the other investigations of pressure and flow at the individual sampling points 8th were open.

Es wird nun im Betrieb der Pumpe 9, die vorzugsweise weiterhin mit der ersten Drehzahl n1 dreht, der Druck pges und der Volumenstrom Qges im Rohrleitungsnetz 2, insbesondere ausgangsseitig der Druckerhöhungsanlage 3 ermittelt, während die erste Entnahmestelle E1 und die zumindest eine zweite Entnahmestelle E2 geöffnet sind. Wurden auch der Druck und der Volumenstrom an einer dritten Entnahmestelle E3 ermitteln, so ist auch diese dritte Entnahmestelle E3 gleichzeitig mit den anderen zu öffnen. Dasselbe gilt für eine vierte Entnahmestelle E4, die dann ebenfalls gleichzeitig mit den anderen zu öffnen ist. Dagegen bleiben alle weiteren Entnahmestellen, die nicht geöffnet worden sind und auch nicht geöffnet werden müssen, geschlossen.It will now be in operation of the pump 9 , which preferably continues to rotate at the first speed n 1 , the pressure p ges and the volume flow Q ges in the pipeline network 2 , in particular the output side of the pressure booster 3 determined while the first sampling point E1 and the at least one second sampling point E2 are open. If the pressure and the volume flow at a third sampling point E3 were also determined, this third sampling point E3 should also be opened simultaneously with the others. The same applies to a fourth sampling point E4, which can then be opened simultaneously with the others. By contrast, all other removal points that have not been opened and also do not need to be opened remain closed.

Das Öffnen und Schließen aller verwendeten Entnahmestellen E1, E2, E3 gleichzeitig kann als Öffnen und Schließen einer virtuellen Gesamtentnahmestelle betrachtet werden, der im geöffneten Zustand ebenfalls eine Widerstandskennlinie 14d zugeordnet ist. Diese ist in 9 rechts dargestellt. Sie ist noch flacher als die der ersten, zweiten und dritten Entnahmestelle E1, E2, E3 zugeordneten Widerstandskennlinien 14a, 14b, 14c.The opening and closing of all used withdrawal points E1, E2, E3 at the same time can be regarded as opening and closing a virtual total removal point, which also has a resistance characteristic in the opened state 14d assigned. This is in 9 shown on the right. It is even flatter than the first, second and third sampling point E1, E2, E3 associated resistance characteristics 14a . 14b . 14c ,

Wie bei den einzelnen Entnahmestellen E1, E2, E3 ebenfalls, stellt sich im gemeinsam geöffneten Zustand aller zuvor einzeln geöffneten Entnahmestellen E1, E2, E3 ein Druck pges und ein Volumenstrom Qges ein, die dieser virtuellen Gesamtentnahmestelle zugeordnet sind und einen Betriebspunkt B4 definieren, der den Schnittpunkt zwischen der Widerstandskennlinie 14d und der Pumpenkennlinie 11 bildet.As with the individual tapping points E1, E2, E3 likewise, in the jointly opened state of all previously individually opened tapping points E1, E2, E3, a pressure p ges and a volume flow Q ges are established which are assigned to this virtual total tapping point and define an operating point B4 , which is the intersection between the resistance characteristic 14d and the pump characteristic 11 forms.

Erfindungsgemäß genügt die Verwendung von zwei Entnahmestellen. Für die Genauigkeit der Parameterbestimmung der Systemkennlinie ist es aber vorteilhaft, möglichst viele Entnahmestellen einzubeziehen, die zunächst einzeln vermessen werden, und dann zusammen geöffnet werden. Bevorzugt wird dabei der Auslegungsdurchfluss des Systems bzw. der maximale Durchfluss der Druckerhöhungsanlage 3 erreicht. Es ist nicht erforderlich, dass die verwendeten Entnahmestellen in einem bestimmten Bezug zueinander stehen, beispielsweise im Verteilernetz unmittelbar benachbart zueinander liegen. Gleichwohl ist eine geeignete Wahl der Entnahmestellen im Hinblick auf die zu erwartenden Druckverluste im Verteilernetz vorteilhaft.According to the invention, the use of two sampling points is sufficient. For the accuracy of the parameter determination of the system characteristic, it is advantageous to include as many sampling points as possible, which are first measured individually, and then opened together. Preference is given to the design flow of the system or the maximum flow of the pressure booster 3 reached. It is not necessary that the used tapping points are in a certain relation to each other, for example, in the distribution network immediately adjacent to each other. Nevertheless, a suitable choice of the sampling points is advantageous in view of the expected pressure losses in the distribution network.

Zusätzlich zu den einzeln und gemeinsam vermessenen zwei, drei oder gar vier Entnahmestellen E1, E2, E3, E4 können auch andere oder weitere Kombinationen von Entnahmestellen erfasst werden, bei denen noch nicht alle Hähne beteiligt sind.In addition to the individually and jointly measured two, three or even four sampling points E1, E2, E3, E4, other or further combinations of sampling points can be detected, in which not all taps are involved.

Beispielsweise eine Kombination der zweiten Entnahmestelle E2 mit einer fünften und/oder siebten Entnahmestelle E5, E7, oder eine Kombination der ersten Entnahmestelle E1 mit der dritten, einer fünften und einer achten Entnahmestelle E5, E7. Druck und Volumenstrom können für diese Entnahmestellenkombinationen ebenfalls ermittelt und z. B. für spätere Kontrollrechnungen verwendet werden. Dies ist idealerweise im laufenden Betrieb sinnvoll, wodurch eine kontinuierliche Überprüfung der ursprünglich ermittelten Systemkennlinie durchgeführt werden kann.For example, a combination of the second sampling point E2 with a fifth and / or seventh sampling point E5, E7, or a combination of the first sampling point E1 with the third, a fifth and an eighth sampling point E5, E7. Pressure and flow rate can also be determined for these sampling point combinations and z. B. be used for later control bills. This is ideally useful during operation, whereby a continuous review of the originally determined system characteristic curve can be performed.

In diesem Zusammenhang sei auch darauf hingewiesen, dass im Sinne der vorliegenden Erfindung unter einer Entnahmestelle 8 sowohl eine physische Entnahmestelle als auch eine virtuelle Entnahmestelle verstanden wird. Mit einer physischen Entnahmestelle ist erfindungsgemäß eine einzelne Stelle im Verteilernetz gemeint, an der Flüssigkeit aus dem Verteilernetz entnommen werden kann, d. h. beispielsweise eine Wasserarmatur. Eine virtuelle Entnahme bezeichnet dagegen in Übereinstimmung mit der bereits genannten virtuellen Gesamtentnahmestelle eine Gruppe von zwei oder mehr Stellen im Verteilernetz, d. h. zwei oder mehr physische Entnahmestellen, die für die Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens mathematisch-hydraulisch als eine einzige Entnahmestelle betrachtet werden. Dieser ist dann ebenfalls nur ein einziger Widerstandskoeffizient zugeordnet, der sich aus der Parallelschaltung der Widerstandskoeffizienten der einzelnen Armaturen ergibt.In this context, it should also be noted that for the purposes of the present invention under a sampling point 8th both a physical sampling point and a virtual sampling point is understood. By a physical removal point is meant according to the invention a single point in the distribution network, at which liquid can be taken from the distribution network, ie, for example, a water fitting. In contrast, a virtual withdrawal, in accordance with the already mentioned virtual removal point, designates a group of two or more points in the distribution network, ie two or more physical withdrawal points, which are considered mathematically-hydraulically as a single removal point for the application of the method according to the invention. This is then also associated with only a single resistance coefficient resulting from the parallel connection of the resistance coefficients of the individual valves.

In diesem Sinne kann die erste Entnahmestelle 8, E1 eine erste virtuelle Entnahmestelle sein, die durch das gleichzeitige Offensein von zwei oder mehr ersten physischen Entnahmestellen 8, E1 gebildet ist, wobei der Widerstandskoeffizient W1 der ersten virtuellen Entnahmestelle 8, E1 durch die Parallelschaltung der Widerstandskoeffizienten dieser zwei oder mehr gleichzeitig geöffneten ersten physischen Entnahmestellen 8, E1 beschrieben ist. Des Weiteren kann auch die wenigstens eine zweite Entnahmestelle 8, E2, ... En eine wenigstens zweite virtuelle Entnahmestelle 8, E2, ... En sein, die durch das gleichzeitige Offensein von zwei oder mehr zweiten physischen Entnahmestellen 8, E2, ... En gebildet ist, wobei der Widerstandskoeffizient W2, ... Wn der zweiten virtuellen Entnahmestelle 8, E2, ... En durch die Parallelschaltung der Widerstandskoeffizienten W2, ... Wn dieser zwei oder mehr gleichzeitig geöffneten zweiten physischen Entnahmestellen 8, E2, ... En beschrieben ist.In this sense, the first sampling point 8th , E1 be a first virtual withdrawal point, by the simultaneous openness of two or more first physical withdrawal points 8th , E1 is formed, wherein the resistance coefficient W 1 of the first virtual extraction point 8th , E1 by the parallel connection of the resistance coefficients of these two or more simultaneously opened first physical tapping points 8th , E1 is described. Furthermore, the at least one second removal point can also be used 8th , E2, ... En an at least second virtual withdrawal point 8th , E2, ... be by the simultaneous openness of two or more second physical exit points 8th , E2, ... En, wherein the resistance coefficient W 2 , ... W n of the second virtual sampling point 8th , E2, ... En through the parallel connection of Resistance coefficients W 2 , ... W n of these two or more simultaneously opened second physical withdrawal points 8th , E2, ... En is described.

Es sei angemerkt, dass es nicht auf eine bestimmte Reihenfolge bei der Ermittlung des Drucks und Volumenstroms bei den Entnahmestellen 8 ankommt. Es kann folglich sowohl die beschriebene Reihenfolge E1 > E2 > E3 > E1 + E2 + E3 verwendet werden, alternativ kann jedoch auch eine beliebige andere Reihenfolge verwendet werden.It should be noted that it is not a particular order in determining the pressure and flow rate at the sampling points 8th arrives. Consequently, both the described sequence E1>E2>E3> E1 + E2 + E3 can be used, but alternatively any other order can be used.

Des Weiteren sei darauf hingewiesen, dass die Pumpe 9 der Druckerhöhungsanlage 3 bei der Entnahme an der jeweiligen Entnahmestelle E1, E2, E3 sowie an allen verwendeten Entnahmestellen E1 + E2 + E3 gleichzeitig zwar mit derselben Drehzahl n1 betrieben werden kann, dies jedoch nicht zwingend der Fall sein muss. Vielmehr kann die Pumpe 9 bei der Entnahme an der jeweiligen Entnahmestelle E1, E2, E3 sowie an allen verwendeten Entnahmestellen E1 + E2 + E3 gleichzeitig auch mit unterschiedlichen Drehzahlen betrieben werden. Analog kann auch der Druck am Übergabepunkt des öffentlichen Netzwerks 15 schwanken, ohne die Funktionsweise des hier beschriebenen Verfahrens einzuschränken. Es funktioniert deshalb auch ohne Drehzahlregelung.It should also be noted that the pump 9 the pressure booster 3 Although at the removal point at the respective removal point E1, E2, E3 and at all used removal points E1 + E2 + E3 can be operated at the same speed n 1 at the same time, but this need not necessarily be the case. Rather, the pump can 9 be operated at the same removal point at the respective sampling point E1, E2, E3 and at all used sampling points E1 + E2 + E3 simultaneously with different speeds. Similarly, the pressure at the transfer point of the public network 15 vary without limiting the operation of the method described herein. It therefore works without speed control.

In der Praxis ist aber eine Drehzahlregelung vorhanden, um anschließend die p-v-Regelung umzusetzen. Dann empfiehlt es sich, eine relativ hohe Drehzahl zu verwenden, um relativ große absolute Messwerte mit hoher Genauigkeit zu erhalten. Die Drehzahl n1 kann dabei so gewählt werden, dass die Nullförderhöhe, d. h. die Förderhöhe H bei Volumenstrom Q gleich Null, bei dieser Drehzahl möglichst hoch ist. Vorzugsweise ist die Drehzahl n aber so gewählt, dass die Nullförderhöhe 90% des maximal zulässigen Systemdrucks nicht überschreitet.In practice, however, there is a speed control to subsequently implement the pv control. Then it is recommended to use a relatively high speed to get relatively large absolute readings with high accuracy. The speed n 1 can be chosen so that the zero head, ie the head H at volume flow Q is equal to zero, at this speed is as high as possible. Preferably, however, the speed n is selected so that the zero delivery height does not exceed 90% of the maximum permissible system pressure.

Alle ermittelten Drücke pE1, pE2, pE3, pges und Volumenströme QE1, QE2, QE3, Qges werden in der Reglereinheit 4 abgespeichert. Nach der Ermittlung der Drücke und Volumenströme bei den jeweils geöffneten Entnahmestellen 8 erfolgt die rechnerische Bestimmung des Systemwiderstands R.All determined pressures p E1 , p E2 , p E3 , p ges and volume flows Q E1 , Q E2 , Q E3 , Q ges are in the controller unit 4 stored. After the determination of the pressures and volume flows at the respectively opened sampling points 8th the arithmetic determination of the system resistance R.

Die ermittelten Werte lassen sich nun in Gleichungen einsetzen, die jeweils den Widerstandskoeffizienten W1, W2, W3, Wges der einzelnen Entnahmestellen 8 bzw. der virtuellen Gesamtentnahmestelle beschreiben. Wie bereits bei den Widerstandskennlinien 14a, 14b, 14c, 14d unterstellt, kann ein quadratischer Entnahmestellenwiderstand Wi, d. h. eine quadratische Abhängigkeit des Drucks vom Volumenstrom angenommen werden, um das Verhalten der Entnahmestellen 8 zu beschreiben.The determined values can now be used in equations, in each case the resistance coefficients W 1 , W 2 , W 3 , W ges of the individual sampling points 8th or the virtual total withdrawal point. As with the resistance characteristics 14a . 14b . 14c . 14d assumed, a square sampling site resistance W i , ie a quadratic dependence of the pressure of the volume flow can be assumed to the behavior of the sampling points 8th to describe.

Aus einer Druckbilanz im System folgt: pEi – pgeo = ΔpEi + ΔpSystem Gl. 1 wobei

pEi
der von der Druckerhöhungsanlage 3 an ihrem Ausgang erzeugte Druck ist, wenn eine Entnahmestelle Ei geöffnet ist,
pgeo
der statische Druck der geodätischen Höhe ist,
ΔpEi
der Druckverlust an einer geöffneten Entnahmestelle Ei ist, und
ΔpSystem
der Druckverlust im Rohrleitungsnetzwerk bei einem Volumenstrom Q ist.
From a pressure balance in the system follows: p Ei - p geo = Δp Ei + Δp system Eq. 1 in which
p egg
that of the pressure booster 3 pressure generated at its outlet is when a sampling point Ei is open,
p geo
the static pressure is the geodesic height,
Δp egg
the pressure loss at an opened sampling point is egg, and
Δp system
the pressure loss in the pipeline network is at a volume flow Q.

Der Druckverlust ΔpEi an einer geöffneten Entnahmestelle Ei wird in der Regel aus dem Quadrat des dort fließenden Volumenstroms QEi mit einem Widerstandskoeffizienten, hier Wi, berechnet, so dass ΔpEi = Wi·Q2 Ei ist. Weiterhin ergibt sich der Druckverlust ΔpSystem von der Druckerhöhungsanlage 3 zur jeweiligen Entnahmestelle 8 bei einer geöffneten Entnahmestelle Ei gemäß der ausgewählten Funktion f mit pV = f(Q), hier beispielhaft also aus dem fließenden Volumenstrom QEi linear gewichtet mit dem Systemwiderstand R, so dass ΔpSystem = R·QEi ist. Es handelt sich hierbei also nur um einen Fließdruckverlust durch Reibung, nicht um statische Druckverluste. Durch Einsetzen dieser Formeln in Gleichung 1 ergibt sich pEi – pgeo = Wi·Q2 Ei + R·QEi Gl. 2 sowie umgestellt nach dem Widerstandskoeffizienten Wi der Entnahmestelle Ei

Figure DE102014001413A1_0005
The pressure loss Δp Ei at an opened sampling point Ei is generally calculated from the square of the volume flow Q Ei flowing there with a resistance coefficient, here W i , such that Δp Ei = W i * Q 2 Ei . Furthermore, the pressure drop Δp system results from the pressure booster 3 to the respective sampling point 8th at an open sampling point Ei according to the selected function f with p V = f (Q), here by way of example from the flowing volume flow Q Ei linearly weighted with the system resistance R, so that Δp system = R · Q Ei . This is therefore only a flow pressure loss due to friction, not static pressure losses. By substituting these formulas in Equation 1, it follows p Ei - p geo = W i · Q 2 Ei + R · Q Ei Eq. 2 and converted according to the resistance coefficient W i of the sampling point E i
Figure DE102014001413A1_0005

Damit gilt für den der ersten, zweiten und dritten Entnahmestelle E1, E1, E3 jeweils zugeordneten Widerstandskoeffizienten W1, W2, W3 sowie für den der virtuellen Gesamtentnahmestelle zugeordneten Widerstandskoeffizienten Wges:

Figure DE102014001413A1_0006
Thus applies for the first, second and third sampling point E1, E1, E3 respectively associated resistance coefficient W 1 , W 2 , W 3 and for the total virtual tapping point associated resistance coefficient W ges :
Figure DE102014001413A1_0006

Wird eine andere Funktion f mit pV = f(Q) für die Systemkennlinie angesetzt als die lineare Funktion in diesem Beispiel, muss der Term für ΔpSystem entsprechend ersetzt werden durch diese ausgewählte Funktion f mit pV = f(Q), z. B. pV = m·Q2 + pgeo. Es wird deutlich, dass für diese Funktion auch andere Potenzen von Q wie z. B. 1,5 oder auch 0,5 ausgewählt werden können. Es kann sogar eine andere mathematische Funktion ausgewählt werden, die den Volumenstrom Q mit nur einem Parameter m verrechnet.If another function f with p V = f (Q) is set for the system characteristic than the linear function in this example, the term for Δp system must be replaced accordingly by this selected function f with p V = f (Q), z. B. p V = m × Q 2 + p geo . It becomes clear that for this function, other powers of Q such. B. 1.5 or 0.5 can be selected. It is even possible to select a different mathematical function, which accounts for the volume flow Q with only one parameter m.

Darüber hinaus kann der Widerstandskoeffizient Wges der virtuellen Gesamtentnahmestelle alternativ zu der Beschreibung nach Gleichung 6 als Ersatzwiderstand einer Parallelschaltung der Widerstandskoeffizienten W1, W2, ... Wn der einzeln geöffneten Entnahmestellen Ei ausgedrückt werden. Es gilt dann:

Figure DE102014001413A1_0007
In addition, as an alternative to the description of Equation 6, the resistance coefficient W ges of the total virtual tapping point can be expressed as the equivalent resistance of a parallel connection of the resistance coefficients W 1 , W 2 , ... W n of the individually opened tapping points E i . It then applies:
Figure DE102014001413A1_0007

An dieser Stelle sei bemerkt, dass auch bei der Funktion für den Druckverlust der Entnahmestelle ΔpEi = f(Q) andere Exponenten als das Quadrat ausgewählt werden können. Dementsprechend können alle Quadrate in den Gleichungen 4–7 durch einen festlegbaren Exponenten k sowie die Wurzeln in Gleichung 7 zum Kehrwert dieses ausgewählten Exponenten k ersetzt werden. In der Regel wird für die Beschreibung der Druckverluste einer Entnahmestelle aber der quadratische Exponent k = 2 verwendet.It should be noted that also in the function for the pressure loss of the sampling point Δp Ei = f (Q) other exponent than the square can be selected. Accordingly, all squares in equations 4-7 can be replaced by a definable exponent k and the roots in equation 7 to the inverse of this selected exponent k. As a rule, however, the quadratic exponent k = 2 is used for the description of the pressure losses of a sampling point.

Gleichung 6 und 7 können gleichgesetzt werden, so dass der unbekannte Widerstandskoeffizient Wges der virtuellen Gesamtentnahmestelle aus der Betrachtung rausfällt und als unbekannte Variablen nur die Widerstandskoeffizienten Wi der Entnahmestellen Ei, mit i = 1 ... n, wobei n die Anzahl der verwendeten Entnahmestellen ist, sowie der Systemwiderstand R bestehen bleiben.Equations 6 and 7 can be equated such that the unknown resistance coefficient W tot of the total virtual tapping point falls out of consideration and as unknown variables only the resistance coefficients W i of the taps E i , where i = 1 ... n, where n is the number of used withdrawal points, as well as the system resistance R remain.

Es wird deutlich, dass es für das beschriebene Verfahren genügt, nur zwei der Entnahmestellen E1, E2 einzeln sowie zusammen zu öffnen und den sich dann einstellenden Druck und Volumenstrom zu bestimmen. Denn das gleichzeitige Offensein von mindestens zwei Entnahmestellen eröffnet die Möglichkeit, eine virtuelle Gesamtentnahmestelle mit einem eigenen Widerstandskoeffizienten Wges zu betrachten, der durch eine erste Gleichung, die eine Druckbilanz ausdrückt, und andererseits auch durch eine zweite Gleichung beschrieben werden kann, die eine Parallelschaltung hydraulischer Widerstände beschreibt. Dies ermöglicht es, die Unbekannte Wges zu eliminieren. Es liegen dann nur drei Unbekannte vor, nämlich die Widerstandskoeffizienten W1 und W2 sowie der Systemwiderstand R. Für die Bestimmung dieser drei Unbekannten stehen drei Gleichungen zur Verfügung, nämlich die Gleichungen 4, 5 und nachfolgende Gleichung 8:

Figure DE102014001413A1_0008
It is clear that it is sufficient for the described method to open only two of the sampling points E1, E2 individually and together and to determine the then adjusting pressure and flow rate. Because the simultaneous openness of at least two sampling points makes it possible to consider a virtual total sampling point with its own resistance coefficient W ges , which can be described by a first equation expressing a pressure balance, and on the other hand by a second equation, the parallel circuit hydraulic Resistances describes. This makes it possible to eliminate the unknown W ges . There are then only three unknowns, namely the resistance coefficients W 1 and W 2 and the system resistance R. For the determination of these three unknowns, three equations are available, namely the equations 4, 5 and following equation 8:
Figure DE102014001413A1_0008

Damit ergibt sich ein Gleichungssystem, das lösbar ist. Nachfolgend werden daher nur noch die erste und zweite Entnahmestelle E1, E2 in den Gleichungen betrachtet. Es sei jedoch angemerkt, dass die beschriebene und in 8 und 9 veranschaulichte Entnahme an der dritten Entnahmestelle E3 zusätzlich hinzugenommen werden könnte, wodurch die Genauigkeit des Verfahrens verbessert wird. Darüber hinaus können auch noch weitere Entnahmestellen berücksichtigt werden.This results in a system of equations that is solvable. Below, therefore, only the first and second sampling point E1, E2 are considered in the equations. It should be noted, however, that the described and in 8th and 9 could be additionally added at the third sampling point E3, whereby the accuracy of the method is improved. In addition, other take-off points can also be taken into account.

Gleichung 8 könnte grundsätzlich analytisch gelöst werden, indem Gleichungen 4 und 5 für W1 und W2 eingesetzt und die Gleichung 8 nach R umgestellt wird. Die Lösung der Gleichung für R ist jedoch vergleichsweise aufwändig.In principle, equation 8 could be solved analytically by substituting equations 4 and 5 for W 1 and W 2 and converting equation 8 to R. The solution of the equation for R, however, is relatively expensive.

Bevorzugt wird der Systemwiderstand R deshalb durch einen numerischen Vergleich einer ersten Gleichung mit einer zweiten Gleichung berechnet, wobei die erste Gleichung geeigneterweise Gleichung 6 ist und die zweite Gleichung geeigneterweise Gleichung 7 ist. Es wird folglich ein numerischer Vergleich des auf der rechten Seite von Gleichung 8 stehenden Ausdrucks mit dem auf der linken Seite stehenden Ausdruck der Gleichung 8 durchgeführt. Dieser Vergleich kann durch eine numerische Minimalwertsuche erfolgen, wobei der Systemwiderstand R dann hinreichend genau ermittelt ist, wenn die betragliche Differenz der ersten und zweiten Gleichung Gl. 6, Gl. 7 unterhalb eines bestimmten Schwellenwerts Dmin liegt, bzw. kleiner gleich diesem Schwellenwert Dmin ist.Preferably, the system resistance R is therefore calculated by a numerical comparison of a first equation with a second equation, where the first equation is suitably equation 6 and the second equation is suitably equation 7. Thus, a numerical comparison of the right side expression of Equation 8 with the left side expression of Equation 8 is performed. This comparison can be made by a numerical minimum value search, wherein the system resistance R is then determined with sufficient accuracy when the difference of the first and second equation Eq. 6, Eq. 7 is below a certain threshold D min , or less than this threshold D min .

Mit der Minimalwertsuche wird folglich ein Systemwiderstand R gesucht, der die Bedingung

Figure DE102014001413A1_0009
With the minimum value search, therefore, a system resistance R is sought that satisfies the condition
Figure DE102014001413A1_0009

Der Schwellenwert Dmin kann vorgegeben werden, und je nach gewünschter Genauigkeit für R beispielsweise 0,1, 0,01 oder 0,001 betragen.The threshold value D min can be specified, and, depending on the desired accuracy for R, be 0.1, 0.01 or 0.001, for example.

Bevorzugt werden dabei systematisch Werte für den Systemwiderstand R angesetzt, die Gleichungen 4 und 5 sowie anschließend Gleichungen 6 und 7 berechnet, und die Differenz zwischen Gleichung 6 und 7 betrachtet. Sobald diese Null bzw. minimal wird, ist der angesetzte Wert für den Systemwiderstand R die Lösung.Preferably, values for the system resistance R are systematically set, the equations 4 and 5 and then equations 6 and 7 are calculated, and the difference between equations 6 and 7 is considered. As soon as this becomes zero or minimal, the set value for the system resistance R is the solution.

Zur Berechnung des Systemwiderstands R wird folglich zunächst ein Startwert für den Systemwiderstand R angenommen, wobei dann

  • b. mit diesem Wert und dem jeweils ermittelten Druck pE1, pE2, ... pEn, pges und Volumenstrom QE1, QE2, ... QEn, Qges die Widerstandskoeffizienten W1, W2, ..., Wn, Wges ersten Entnahmestelle E1, der wenigstens einen zweiten Entnahmestelle E2, ... En sowie der virtuellen Gesamtentnahmestelle aus den Druckbilanzen (Gleichungen 4 und 5) und der Gleichung 6 berechnet werden,
  • c. anschließend aus den berechneten Widerstandskoeffizienten W1, W2 der ersten und wenigstens einen zweiten Entnahmestelle 8, E1, E2, ... En der Widerstandskoeffizient Wges der virtuellen Gesamtentnahmestelle mit der Gleichung 7 berechnet wird, und danach
  • d. die betragliche Differenz der Gleichungen 6 und 7 gebildet wird,
  • e. wobei die Schritte a., b. und c. mit einem um einen Betrag geänderten Wert für den Systemwiderstand R so lange wiederholt werden, bis die betragliche Differenz der Gleichungen 6 und 7 kleiner gleich dem Schwellenwert Dmin ist. Der gesuchte Systemwiderstand R ist damit gefunden.
For the calculation of the system resistance R, a starting value for the system resistance R is therefore initially assumed, in which case
  • b. with this value and the respectively determined pressure p E1 , p E2 ,... p en , p ges and volume flow Q E1 , Q E2 ,... Q En , Q ges the resistance coefficients W 1 , W 2 ,. W n , W ges first sampling point E1, the at least one second sampling point E2, ... En and the virtual total sampling point from the pressure balances (equations 4 and 5) and the equation 6 are calculated,
  • c. then from the calculated resistance coefficients W 1 , W 2 of the first and at least one second sampling point 8th , E1, E2, ... En the resistance coefficient W ges of the virtual total removal point is calculated with the equation 7, and after
  • d. the difference between equations 6 and 7 is formed,
  • e. wherein steps a., b. and c. is repeated with an amount of system resistance R changed by an amount until the difference of equations 6 and 7 is less than or equal to the threshold D min . The sought system resistance R is thus found.

In welcher Höhe und Richtung die Änderung des angenommenen Werts für den Systemwiderstand R idealerweise ist, hängt von dem gewählten Algorithmus der Minimumsuche ab. Da Minimumsuchalgorithmen hinlänglich bekannt sind, wird an dieser Stelle auf die einschlägige Fachliteratur verwiesen.In what amount and direction the change of the assumed value for the system resistance R is ideally, depends on the selected algorithm of the minimum search. Since minimum search algorithms are well known, reference is made to the relevant specialist literature at this point.

Grundsätzlich kann ein beliebiger Startwert verwendet werden, da die Minimumsuche selbstkorrigierend ist. Da der Systemwiderstand R aber in der Regel innerhalb eines bestimmten bekannten Bereichs, beispielsweise zwischen 0,01 bar pro m3/h und 1 bar pro m3/h liegt, kann bevorzugt ein Mittelwert dieses Bereichs als Startwert verwendet werden, damit die Minimumsuche schnell konvergiert, beispielsweise 0,1 bar pro m3/h. In principle, any starting value can be used, since the minimum search is self-correcting. However, since the system resistance R is usually within a certain known range, for example between 0.01 bar per m 3 / h and 1 bar per m 3 / h, preferably an average of this range can be used as a starting value, so that the minimum search quickly converges, for example, 0.1 bar per m 3 / h.

Mit dem berechneten Systemwiderstand R ist die in 1 rechts dargestellte Systemkennlinie 5 bekannt und festgelegt, da der Systemwiderstand R der Steigung m entspricht und von einem bekannten Druck pgeo der geodätischen Höhe Hgeo ausgegangen worden ist.With the calculated system resistance R, the in 1 right illustrated system characteristic 5 known and established, since the system resistance R corresponds to the slope m and geo of a known pressure p geo of the height H geo has been assumed.

Der berechnete Systemwiderstand R ist so lange gültig wie das System nicht nennenswert erweitert, umgebaut oder z. B. durch Ablagerungen im Rohrleitungsnetz 2 in seinem Widerstand verändert wird. In der Regel ist dieser Systemwiderstand R also für die Lebensdauer der Anlage gültig, und muss nur einmalig bestimmt werden. Eine zeitlich allmählich auftretende Widerstandserhöhung im Rohrleitungsnetz 2, beispielsweise z. B. in Folge von Ablagerungen, kann durch eine Erhöhung des Systemwiderstands R über die Zeit, d. h. idealerweise über eine zeitliche Funktion R(t) = a·t + RStart, berücksichtigt werden, wobei RStart der zuvor zum Zeitpunkt t = 0 berechnete Wert des Systemwiderstands R ist und a ein Gewichtungsfaktor darstellt, der den Grad der Erhöhung des Systemwiderstands R pro Zeiteinheit festlegt.The calculated system resistance R is valid as long as the system is not significantly expanded, rebuilt or z. B. by deposits in the pipeline network 2 changed in his resistance. As a rule, this system resistance R is therefore valid for the lifetime of the system and only has to be determined once. A gradually increasing resistance increase in the pipeline network 2 , for example z. As a result of deposits can be considered by increasing the system resistance R over time, ie ideally over a temporal function R (t) = a · t + R Start , where R Start of the previously calculated at time t = 0 The value of the system resistance R is and a represents a weighting factor that determines the degree of increase of the system resistance R per unit time.

In Kenntnis des Systemwiderstands R lässt sich nun ein konstanter Fließdruck pFL an den Entnahmestellen 8 erreichen, unabhängig davon, ob viel oder wenig Flüssigkeit gezapft wird, d. h. die Widerstände im Rohrleitungsnetz 2 eher niedrig oder hoch sind.Knowing the system resistance R, a constant flow pressure p FL can now be determined at the sampling points 8th regardless of whether much or little liquid is tapped, ie the resistances in the pipeline network 2 rather low or high.

Hierzu kann die Systemkennlinie 5 vorzugsweise um einen Betrag parallel nach oben verschoben werden, der dem genannten Fließdruck pFL entspricht. Die Pumpe 9 wird dann nach der Bestimmung der Systemkennlinie 5 vorzugsweise entlang einer Regelkennlinie 16 geregelt, die der um einen einem gewünschten Fließdruck pFL an den Entnahmestellen 8 entsprechenden Betrag angehobenen Systemkennlinie 5 entspricht. Diese Regelkennlinie 16 wird dann in der Reglereinheit 4 eingestellt. Der gewünschte Fließdruck pFL ist ein über den Volumenstrom Q konstanter Druckwert, der jedem Wert der Systemkennlinie 5 hinzuaddiert wird. Dieser Fließdruck pFL kann frei gewählt und jederzeit verändert werden. Die Regelkennlinie 16 wird dann wie folgt beschrieben: p(Q) = m·Q + pgeo + pFl. Die um pFL angehobene Regelkennlinie 16 ist in 10 rechts dargestellt.For this, the system characteristic 5 preferably be displaced parallel upwards by an amount corresponding to said flow pressure p FL . The pump 9 then becomes after the determination of the system characteristic 5 preferably along a control characteristic 16 regulated, which by a desired flow pressure p FL at the sampling points 8th corresponding amount raised system characteristic 5 equivalent. This control characteristic 16 will then be in the control unit 4 set. The desired flow pressure p FL is a constant pressure value over the volume flow Q, which corresponds to each value of the system characteristic curve 5 is added. This flow pressure p FL can be freely selected and changed at any time. The control characteristic 16 is then described as follows: p (Q) = m * Q + p geo + p Fl . The control characteristic raised by p FL 16 is in 10 shown on the right.

Von besonderem Vorteil ist es, wenn ein gewünschter Fließdruck als zeitliche Funktion pFL(t) in der Reglereinheit 4 hinterlegt ist. Dies ermöglicht, dass an verschiedenen Tagen oder Saisons bedarfsabhängig verschiedene Fließdrücke von der Pumpenanlage eingestellt werden können, oder sich der Fließdruck auch mit der Zeit erhöht, bzw. absenkt, um z. B. für den Nutzer sanfte Druckübergänge zu gestalten.It is particularly advantageous if a desired flow pressure as a function of time p FL (t) in the regulator unit 4 is deposited. This allows different flow pressures can be adjusted by the pump system on different days or seasons depending on demand, or the flow pressure also increases with time or lowers to z. B. to make gentle pressure transitions for the user.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung kann vorgesehen sein, dass ein maximaler Druckwert pmax eingehalten wird, um das System nicht zu überlasten. Es kann daher vor der Einstellung des sich aus der Regelkurve 16 ergebenden, einzuregelnden Druckwerts ein Vergleich durchgeführt werden, ob dieser Druckwert den maximalen Druckwert pmax übersteigt. Ist dies der Fall, wird der maximale Druckwert pmax gewählt und eingeregelt. Diese Fallunterscheidung kann mit der Minimumfunktion ausgeführt werden: p(Q) = min(m·Q + pgeo + pFl; pmax). Die Regelkennlinie 16 in 10 rechts ist wie beschrieben maximaldruckbegrenzt.According to a further advantageous development, it can be provided that a maximum pressure value p max is maintained so as not to overload the system. It may therefore be prior to setting itself out of the control curve 16 a comparison to be made, whether this pressure value exceeds the maximum pressure value p max . If this is the case, the maximum pressure value p max is selected and adjusted. This case distinction can be performed with the minimum function: p (Q) = min (m * Q + p geo + p Fl ; p max ). The control characteristic 16 in 10 on the right is maximum pressure limited as described.

Für die Anwendung des beschriebenen Verfahrens wurde zunächst angenommen, dass der Druck pgeo der geodätischen Förderhöhe Hgeo bekannt ist. Ist dies nicht der Fall, muss auch dieser Druck pgeo ermittelt werden. Dies kann wie nachfolgend beschrieben, erfolgen.For the application of the described method, it was first assumed that the pressure p geo of the geodetic head H geo is known. If this is not the case, then this pressure p geo must be determined. This can be done as described below.

Die Druckerhöhungsanlage 3 respektive die Pumpe 9 wird für einen bestimmten Zeitspanne Takt aktiviert und baut einen bestimmten Druck im geschlossenen Rohrleitungsnetz 2 auf. Dieser Druck kann beliebig sein, soweit ein zulässiger Maximaldruck nicht überschritten wird. Das Rohrleitungsnetz 2 wird folglich auf diesen Druck „aufgeladen”. Der Druck ist an allen Entnahmestellen 8 gleich. Dieser Zustand ist in 4 dargestellt, wobei hier angenommen ist, dass die Pumpe 9 mit maximaler Drehzahl betrieben wird. Es ergibt sich dann ein Betriebspunkt B1, der bei Q = 0 und dem entsprechenden maximal erreichbaren Druck auf der Pumpenkennlinie mit maximaler Drehzahl 11 liegt. Nach Ablauf der Zeitspanne Takt stellt sich die Pumpe 9 bzw. die Druckerhöhungsanlage 3 wieder automatisch ab. Aufgrund der Rückflussverhinderer 10 bleibt der aufgebaute Druck bestehen.The pressure booster 3 respectively the pump 9 T akt is activated for a certain period of time and builds a certain pressure in the closed pipeline network 2 on. This pressure can be arbitrary, as far as a permissible maximum pressure is not exceeded. The pipeline network 2 is therefore "charged" to this pressure. The pressure is at all sampling points 8th equal. This condition is in 4 shown here, where it is assumed that the pump 9 is operated at maximum speed. This results in an operating point B1, which at Q = 0 and the corresponding maximum achievable pressure on the pump curve with maximum speed 11 lies. After expiration of the time T akt , the pump is stopped 9 or the pressure booster 3 again automatically. Due to the backflow preventer 10 the built-up pressure remains.

Es wird nun diejenige Entnahmestelle 8 geöffnet, die am höchsten gelegen ist. Dies ist in dem Ausführungsbeispiel gemäß der Figuren eine der sechs Entnahmestellen 8 im Obergeschoss des Gebäudes 1. Wie zuvor bei dem Verfahren zur Bestimmung des Systemwiderstands R beschrieben, kann die erste Entnahmestelle E1 verwendet werden, da sie die zu der Druckerhöhungsanlage 3 am höchsten und weitesten weg gelegene Entnahmestelle ist. Durch das Öffnen der ersten Entnahmestelle E1 entspannt sich der Druck und die in dem Rohrleitungsnetz 2 geführte Flüssigkeit läuft aus, solange an der ersten Entnahmestelle E1 ein Mediendruck über Übergebungsdruck herrscht. 5 veranschaulicht, wie sich der Betriebspunkt B1 durch das Auslaufen der Flüssigkeit verändert.It is now the removal point 8th open, which is the highest. This is in the embodiment of the figures one of the six sampling points 8th upstairs of the building 1 , As previously described in the method for determining the system resistance R, the first extraction point E1 can be used as it is the pressure to the pressure booster 3 The highest and farthest removal point is. By opening the first removal point E1, the pressure and in the pipeline network relaxes 2 Guided liquid runs out as long as there is a medium pressure over handover pressure at the first removal point E1. 5 illustrates how the operating point B1 changes due to the leakage of the liquid.

Es sei angemerkt, dass hier von einem „Betriebspunkt” die Rede ist, wenngleich es keinen aktiven Betrieb der Druckerhöhungsanlage 3 gibt. Als Betriebspunkt im Sinne der Erfindung wird daher auch ein Systemzustand bezeichnet. Da das Rohrleitungsnetz 2 keine Flüssigkeit fördert, sich der in ihm befindliche Druck aber abbaut, bewegt sich der Betriebspunkt entlang der p-Achse nach unten. Läuft keine Flüssigkeit mehr aus der ersten Entnahmestelle E1, ist das Rohrleitungsnetz 2 vollständig entspannt und die erste Entnahmestelle E1 kann wieder geschlossen werden. Es ruht dann in der Steigleitung eine Wassersäule, die bis an die erste Entnahmestelle E1 heranreicht. Durch die Öffnung zur Atmosphäre erfährt diese Wassersäule keinen statischen Druck. In diesem Zustand, der durch den Betriebspunkt B2 in 5 gekennzeichnet ist, entspricht der Druck am Ausgang der Druckerhöhungsanlage 3 genau dem geodätischen Druck pgeo.It should be noted that this is an "operating point", although there is no active operation of the pressure booster 3 gives. As operating point within the meaning of the invention, therefore, a system state is referred to. Because the pipeline network 2 no fluid promotes, but degrades the pressure in it, the operating point moves down along the p-axis. If there is no more liquid from the first extraction point E1, the pipe network is 2 completely relaxed and the first removal point E1 can be closed again. It then rests in the riser a water column, which comes up to the first sampling point E1. Through the opening to the atmosphere, this column of water experiences no static pressure. In this state, which is defined by the operating point B2 in 5 is marked, corresponds to the pressure at the output of the pressure booster 3 exactly the geodetic pressure p geo .

Dieser wird nun von der Druckerhöhungsanlage 3 gemessen und in der Reglereinheit 4 abgespeichert. Er steht dann für das Verfahren zur Ermittlung des Systemwiderstands R zur Verfügung.This is now from the pressure booster 3 measured and in the regulator unit 4 stored. He is then available for the method of determining the system resistance R.

Es wird daher erfindungsgemäß ein Verfahren zur Bestimmung des durch eine geodätische Höhe Hgeo in einem flüssigkeitsführenden Rohrleitungsnetz 2 bedingten geodätischen Drucks pgeo, insbesondere zur Bestimmung der Systemkennlinie 5 dieses Rohrleitungsnetzes 2 gemäß dem beschriebenen Verfahren, wobei das Rohrleitungsnetz 2 mehrere, insbesondere eine Vielzahl Entnahmestellen 8 aufweist, die von einer Druckerhöhungsanlage 3 mit wenigstens einer drehzahlgeregelten Pumpe 9 mit einem Förderdruck p versorgt werden können, und die Pumpe 9 im geschlossenen Zustand aller Entnahmestellen 8 für eine bestimmte Zeitspanne Takt betrieben wird, um einen bestimmten Druck p im Rohrleitungsnetz 2 aufzubauen, wobei nach Ablauf der Zeitspanne Takt die am höchsten gelegene Entnahmestelle 8, E1 geöffnet wird, um den Druck p im Rohrleitungsnetz 2 abzubauen, und der geodätische Druck pgeo dann am Ausgang der Druckerhöhungsanlage 3 gemessen wird, wenn keine Flüssigkeit mehr aus der geöffneten Entnahmestelle 8, E1 austritt.It is therefore according to the invention a method for determining the geodetic height H geo in a liquid-carrying pipeline network 2 conditional geodetic pressure p geo , in particular for determining the system characteristic 5 this pipeline network 2 according to the described method, wherein the pipeline network 2 several, in particular a variety of sampling points 8th that is from a pressure booster 3 with at least one variable speed pump 9 can be supplied with a delivery pressure p, and the pump 9 in the closed state of all sampling points 8th T akt is operated for a certain period of time to a certain pressure p in the pipeline network 2 build after the time T akt the highest extraction point 8th , E1 is opened to the pressure p in the pipeline network 2 then the geodetic pressure p geo then at the output of the pressure booster 3 is measured when no more liquid from the opened sampling point 8th , E1 exit.

Das beschriebene Aufladen des Rohrleitungsnetzes 2 bietet vorteilhafterweise die Möglichkeit, es auf Dichtheit zu prüfen. Sofern sich der aufgebaute Druck langsam abbaut, ohne dass eine Entnahmestelle 8 geöffnet ist, liegt eine Leckage vor, die auf eine Undichtigkeit des Systems hindeutet. Die Leckageverluste sind folglich als Abbau des Drucks im System gut sichtbar. Vorzugsweise kann vorgesehen sein, dass diese Druckverluste von der Druckerhöhungsanlage 3 direkt angezeigt werden, so dass im Falle von Leckagen das System daraufhin überprüft und optimiert werden kann.The described charging of the pipeline network 2 advantageously offers the possibility to check for leaks. Provided that the pressure builds up slowly, without a withdrawal point 8th is open, there is a leak that indicates a leak in the system. The leakage losses are thus clearly visible as a reduction of the pressure in the system. Preferably, it can be provided that these pressure losses from the pressure booster 3 can be displayed directly, so that in the event of leaks, the system can then be checked and optimized.

Für die Durchführung des beschriebenen Verfahrens sollte das System aber bevorzugt vollständig entlüftet und vollständig geschlossen sein, so dass es zu keiner Leckage kommt. Als weitere Schutzmaßnahme sollte ein eventuell vorhandenes Ausdehnungsgefäß der Pumpenanlage 3 während des Verfahrens, insbesondere bei der Bestimmung des Drucks pgeo der geodätischen Höhe Hgeo abgesperrt werden.For carrying out the described method, however, the system should preferably be completely vented and completely closed so that no leakage occurs. Another protective measure should be a possibly existing expansion vessel of the pump system 3 during the process, in particular when determining the pressure p geo geodetic height H geo be shut off.

Wie beschrieben, ist es bei den erfindungsgemäßen Verfahren mehrmals erforderlich, zu bestimmten Zeitpunkten den Druck und den Volumenstrom im Rohrleitungsnetz 2 zu ermitteln, insbesondere zu messen. Diese Zeitpunkte können durch einen Anwender manuell vorgegeben werden, beispielsweise in dem er an der Druckerhöhungsanlage 3, insbesondere an ihrer Regiereinheit 4 einen bestimmen erreichten Systemzustand quittiert. Da der Anwender jedoch dann zwischen der Druckerhöhungsanlage 3 und der bzw. den Entnahmestellen 8 hin und her laufen muss, ist dies eine umständliche Vorgehensweise. Alternativ kann der Anwender dem Pumpenaggregat eine Bestätigung eines Systemzustands aus der Ferne zukommen lassen, beispielsweise kabelgebunden oder per Funk mittels eines mobilen Geräts, das in der Lage ist, der Druckerhöhungsanlage 3 eine entsprechende Nachricht zu übermitteln. Auch dies ist allerdings aufwändig und erfordert das genannte mobile Gerät.As described, it is necessary several times in the inventive method, at certain times the pressure and the flow rate in the pipeline network 2 to determine, in particular to measure. These times can be specified manually by a user, for example, in which he at the pressure booster 3 , especially at their government unit 4 acknowledged a certain reached system state. However, since the user then between the pressure booster 3 and the collection point (s) 8th This must be a complicated procedure. Alternatively, the user may provide the pump set with an acknowledgment of a system condition remotely, such as wired or wirelessly via a mobile device capable of boosting the system 3 to send a message. However, this too is complicated and requires the said mobile device.

Es ist daher von Vorteil, wenn die Druckerhöhungsanlage 3 selbsttätig erkennt, wann es eine Ermittlung des Druck und des Volumenstroms durchführen soll, bzw. für den Fall, dass Druck und Volumenstrom kontinuierlich gemessen werden, wann ein entsprechender Messwert für einen bestimmten Systemzustand übernommen werden soll. Dies kann vorzugsweise dadurch geschehen, dass die Druckerhöhungsanlage 3 bzw. ihre Reglereinheit 4 die Volumenstrommesswerte überwacht und die Änderung des Systemzustands aus einer steilen Flanke in den Volumenstrommesswerten entnimmt. Dies kann dann als Auslöser für eine Messwertübernahme dienen.It is therefore advantageous if the pressure booster 3 It automatically detects when it should carry out a determination of the pressure and the volume flow, or in the event that pressure and flow rate are measured continuously, when a corresponding measured value for a particular system state is to be adopted. This can preferably be done by the pressure booster 3 or their controller unit 4 the volumetric flow readings and the change in system health a steep edge in the volumetric flow readings takes. This can then serve as a trigger for a measured value transfer.

So kann die Ermittlung des Drucks pE1, pE2, ... pEn, pges und/oder des Volumenstroms QE1, QE2, ... QEn, Qges automatisch ausgelöst werden, sobald ein von Null verschiedener und/oder ein stark ansteigender Volumenstrom QE1, QE2, ... QEn, Qges erkannt wird. Entsprechend kann die Ermittlung des Drucks pE1, pE2, ... pEn, pges und/oder des Volumenstroms QE1, QE2, ... QEn, Qges automatisch beendet wird, sobald ein von Volumenstrom QE1, QE2, ... QEn, Qges von Null, im Wesentlichen Null, und/oder ein stark sinkender Volumenstrom QE1, QE2, ... QEn, Qges erkannt wird.Thus, the determination of the pressure p E1 , p E2 , ... p En , p ges and / or the volume flow Q E1 , Q E2 , ... Q En , Q ges can be triggered automatically as soon as a non-zero and / or or a strongly increasing volume flow Q E1 , Q E2 , ... Q En , Q ges is detected. Correspondingly, the determination of the pressure p E1 , p E2 ,... P en , p ges and / or the volume flow Q E1 , Q E2 ,... Q En , Q gesi can be terminated automatically as soon as one of the volume flow Q E1 , Q E2 , ... Q En , Q ges of zero, essentially zero, and / or a sharp sinking volume flow Q E1 , Q E2 , ... Q En , Q tot is detected.

Die Reglereinheit 4 kann hierfür einen Assistenten-Modus aufweisen, mit dem das System die einzelnen Schritte und Zustände nacheinander durchläuft. Dieser kann beispielsweise bei der Inbetriebnahme der Druckerhöhungsanlage 3 aktiviert werden. Der Assistenten-Modus erkennt anhand charakteristischer Verläufe von Druck und Volumenstrom selbst, wann relevante Systemwerte angefahren werden, und speichert Messwerte für Druck und Volumenstrom auch selbstständig ab.The controller unit 4 For this purpose, it can have a wizard mode with which the system goes through the individual steps and states one after the other. This can, for example, when commissioning the pressure booster 3 to be activated. Assistant mode uses characteristic curves of pressure and flow rate to detect when relevant system values are approached, and also stores measured values for pressure and flow independently.

Das Bild 2 zeigt einen beispielhaften Verlauf der Sensorgrößen Volumenstrom QSensor, Druck pSensor sowie der daraufhin eingestellten Drehzahl nPumpe der Pumpe 9 über die Zeit. Dies wird nachfolgend erläutert.Figure 2 shows an example of the sensor flow rate Q sensor , pressure p sensor and the subsequently set speed n pump of the pump 9 over time. This will be explained below.

Nach der Aktivierung des Assistenten-Modus zum Zeitpunkt t0 wird das System aufgeladen. Hierzu wird die Pumpe 9 für den Zeitraum Takt mit maximaler Drehzahl nmax betrieben, wodurch sich ein entsprechender Druck aufbaut. Dieser bleibt weitestgehend auch bestehen, wenngleich es infolge von Leckagen im Rohrleitungsnetz 2 zu einem geringfügigen Druckabbau kommt. Zum Zeitpunkt t1 öffnet nun ein Anwender die erste Entnahmestelle E1, was zu einem schnellen Druckabbau führt. Der Beginn dieses Zeitraums wird durch das Abfallen des Drucks erkannt, siehe t1 in Bild 2. Die Druckerhöhungsanlage 3 erkennt diesen schnellen Druckabbau aufgrund der schnell fallenden Messwerte und speichert wenige Zeit später innerhalb des Zeitabschnitts T1 den am Ausgang der Druckerhöhungsanlage 3 anliegenden Druck pSensor als geodätischen Druck pgeo ab.After activating the wizard mode at time t 0 , the system is charged. For this purpose, the pump 9 for the period T act with maximum speed n max operated, whereby a corresponding pressure builds up. This remains largely exist even though it is due to leaks in the pipeline network 2 comes to a slight pressure reduction. At time t 1 , a user now opens the first removal point E1, which leads to a rapid pressure reduction. The beginning of this period is detected by the drop in pressure, see t1 in Figure 2. The pressure booster 3 recognizes this rapid pressure reduction due to the rapidly falling measured values and saves a few time later within the time period T1 at the output of the pressure booster 3 applied pressure p sensor as geodetic pressure p geo .

Zum Zeitpunkt t2 wird die Pumpe 9 von der Reglereinheit 4 erneut betrieben, diesmal mit einer Drehzahl, die geringer als die Maximaldrehzahl ist. Hiermit wird Zeitraum T2 eingeleitet. Die weiterhin geöffnete Entnahmestelle E1 wird daraufhin durchströmt, wodurch ein entsprechender steiler Anstieg des Volumenstroms QSensor erfolgt. Die Reglereinheit 4 misst nun selbsttätig innerhalb des Zeitraums T2 die der ersten Entnahmestelle E1 zugeordneten Werte für Druck pSensor und Volumenstrom QSensor. Zum Zeitpunkt t3 wird die erste Entnahmestelle E1 vom Anwender wieder geschlossen. Die Druckerhöhungsanlage 3 erkennt dies daran, dass der Volumenstrom QSensor auf Null fällt.At time t2, the pump becomes 9 from the regulator unit 4 operated again, this time at a speed that is less than the maximum speed. This initiates period T2. The still open sampling point E1 is then flowed through, whereby a corresponding steep increase in the volume flow Q sensor takes place. The controller unit 4 now measures automatically within the period T2 the values associated with the first sampling point E1 for pressure p sensor and volume flow Q sensor . At time t3, the first removal point E1 is closed again by the user. The pressure booster 3 recognizes this because the volume flow Q sensor falls to zero.

Zum Zeitpunkt t4 wird die Pumpe 9 noch immer mit derselben Drehzahl betrieben. Der Anwender öffnet die zweite Entnahmestelle E2, wodurch wieder ein entsprechender steiler Anstieg des Volumenstroms QSensor erfolgt und der Zeitraum T3 eingeleitet wird. Dieser Anstieg wird von der Druckerhöhungsanlage 3 wieder selbständig erkannt, so dass sie selbsttätig innerhalb des Zeitraums T3 die der zweiten Entnahmestelle E2 zugeordneten Werte für Druck pSensor und Volumenstrom QSensor messen kann. Zum Zeitpunkt t5 wird die zweite Entnahmestelle E2 vom Anwender wieder geschlossen. Die Druckerhöhungsanlage 3 erkennt dies erneut daran, dass der Volumenstrom QSensor auf Null fällt.At time t4, the pump becomes 9 still operated at the same speed. The user opens the second removal point E2, which again causes a corresponding steep increase in the volume flow Q sensor and the period T3 is initiated. This increase is from the pressure booster 3 again independently detected, so that they can automatically measure within the period T3 the values associated with the second sampling point E2 for pressure p sensor and volume flow Q sensor . At time t5, the second sampling point E2 is closed by the user again. The pressure booster 3 recognizes this again because the volume flow Q sensor falls to zero.

Dieselbe Verfahrensweise wird nun noch mit der dritten Entnahmestelle E3 durchgeführt. Die Druckerhöhungsanlage erkennt den steilen Anstieg des Volumenstroms zum Zeitpunkt t6 und ermittelt Druck und Volumenstrom innerhalb des laufenden Zeitraums T4.The same procedure is now carried out with the third sampling point E3. The pressure booster detects the steep increase in the flow rate at time t6 and determines pressure and flow within the current period T4.

Durch das zusätzliche Öffnen der zweiten Entnahmestelle E2 zum Zeitpunkt t7 wird der Zeitraum T4 beendet und der Zeitraum T5 begonnen. Durch das zusätzliche Öffnen der ersten Entnahmestelle E1 zum Zeitpunkt t8 wird der Zeitraum T5 beendet und der Zeitraum T6 begonnen. Beides wird jeweils durch die steilen Flanken im Messsignal des Volumenstromsensors von der Druckerhöhungsanlage 3 erkannt.Due to the additional opening of the second removal point E2 at time t7, the time period T4 is ended and the time period T5 is started. By additionally opening the first removal point E1 at the time t8, the period T5 is ended and the period T6 is started. Both are in each case by the steep flanks in the measuring signal of the volume flow sensor of the pressure booster 3 recognized.

Anhand der Tatsache, dass es zuvor zweimal eine steigende und eine darauffolgende fallende Flanke im Volumenstrom gab, nämlich zu Beginn der Zeiträume T2 und T3, aber auf die nächste steigende Flanke keine fallende Flanke folgte, weiß die Druckerhöhungsanlage 3, dass drei Entnahmestellen E1, E2, E3 verwendet werde. Damit ist der Druckerhöhungsanlage auch bekannt, dass in dem sich an den Zeitpunkt t8 anschließenden Zeitraum T6 alle drei Entnahmestellen E1, E2, E3 geöffnet sind, so dass in diesem Zeitraum T6 der Druck- und der Volumenstrommesswert für die virtuelle Gesamtentnahmestelle übernommen werden kann. Der Beginn dieser Zeitspanne T6 wird also durch das mehrfache Ansteigen des Durchflusses erkannt.Based on the fact that there were twice before a rising and a subsequent falling edge in the flow, namely at the beginning of the periods T2 and T3, but on the next rising edge no falling edge followed, the pressure booster knows 3 in that three outlets E1, E2, E3 are used. Thus, the pressure booster system is also known that in the subsequent to the time t8 period T6 all three sampling points E1, E2, E3 are open, so that in this period T6, the pressure and the volumetric flow reading for the virtual total sampling point can be taken. The beginning of this period T6 is thus recognized by the multiple increase of the flow.

Die Entnahmestellen E1, E2, E3 werden dann nacheinander wieder geschlossen, was die Druckerhöhungsanlage 3 anhand der steil fallenden Volumenströme erkennt.The sampling points E1, E2, E3 are then closed again in succession, which the pressure booster 3 recognizes by the steeply falling volume flows.

Die Sensorwerte aus den Zeiträumen T1, T2, T3, T4 und T6 werden in der Reglereinheit 4 abgespeichert und anschließend für die Berechnung des Systemwiderstands R verwendet. Innerhalb der genannten Zeiträume können auch mehrere Werte zu einem gemittelten Wert verrechnet werden. Durch den beschriebenen Assistenten-Modus ist es nicht mehr erforderlich, dass der Anwender, nach dem Öffnung und/der Schließen einer Entnahmestelle an der Druckerhöhungsanlage etwas zu quittieren. Die Messungen können folglich sehr komfortabel durchgeführt werden.The sensor values from the periods T1, T2, T3, T4 and T6 are in the controller unit 4 stored and then used for the calculation of the system resistance R. Within the specified time periods, several values can also be offset to an averaged value. The described assistant mode no longer requires the user to acknowledge something after the opening and / or closing of a removal point on the pressure booster. The measurements can therefore be carried out very comfortably.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Gebäudebuilding
22
Verteilernetzdistribution network
33
Pumpenanlagepumping equipment
44
Reglereinheitcontroller unit
55
Systemkennlinie, GebäudekennlinieSystem characteristic, building characteristic
66
Drucksensorpressure sensor
77
VolumenstromsensorFlow Sensor
88th
Entnahmestellesampling point
99
Pumpepump
1010
RückflussverhindererBackflow preventer
1111
PumpenkennliniePump curve
1212
Pumpenkennlinie für maximale DrehzahlPump characteristic for maximum speed
1313
Pumpenkennlinie für maximale Drehzahl im DoppelpumpenbetriebPump characteristic for maximum speed in double pump operation
14a, 14b, 14c, 14d14a, 14b, 14c, 14d
WiderstandskennlinieResistance characteristic
1515
Übergabepunkt des öffentlichen NetzwerksTransfer point of the public network
1616
Regelkurvecontrol curve

Claims (20)

Verfahren zur Bestimmung der Systemkennlinie (5) eines flüssigkeitsführenden Verteilernetzes (2), das mehrere, insbesondere eine Vielzahl Entnahmestellen (8) aufweist, die von einer Pumpenanlage (3) mit wenigstens einer Pumpe (9) mit einem Förderdruck (p) versorgt werden, wobei ein durchflussabhängiger Anteil der Systemkennlinie (5) durch das Produkt (R·Qk) eines Systemwiderstands (R) und einer Potenz (k) des Durchflusses (Q) beschrieben ist, dadurch gekennzeichnet, dass im Betrieb der Pumpenanlage (3) der Druck (pE1, pE2, ... pEn, pges) im Verteilernetz (2) und der Volumenstrom (QE1, QE2, ... QEn, Qges) im Verteilernetz (2) ermittelt wird während eine erste Entnahmestelle (8, E1) und unabhängig davon wenigstens eine zweite Entnahmestelle (8, E2, ... En), sowie während die erste und die wenigstens eine zweite Entnahmestelle (8, E1, E2, ... En) gleichzeitig geöffnet sind, und dass der Systemwiderstand (R) aus der Verknüpfung zweier Gleichungen (Gl. 6, 6', Gl. 7, 7') berechnet wird, wobei die erste Gleichung (Gl. 6, 6') einen Widerstandskoeffizienten (Wges) einer durch die gleichzeitig geöffnete erste und wenigstens eine zweite Entnahmestelle (8, E1, E2, ... En) gebildeten virtuellen Gesamtentnahmestelle auf der Grundlage einer Druckbilanz beschreibt und die zweite Gleichung (Gl. 7, 7') den Widerstandskoeffizienten (Wges) dieser virtuellen Gesamtentnahmestelle als Parallelschaltung von Widerstandskoeffizienten (W1, W2, ... Wn) der ersten und der wenigstens einen zweiten Entnahmestelle (8, E1, E2, ... En) beschreibt, wobei auch die Widerstandskoeffizienten (W1, W2, ... Wn) der ersten und der wenigstens einen zweiten Entnahmestelle (8, E1, E2, ... En) in der zweiten Gleichung (Gl. 7, 7') jeweils durch eine Druckbilanz beschrieben sind, und zur Auswertung der jeweiligen Druckbilanz der jeweils ermittelte Druck (pE1, pE2, ... pEn, pges) und der Volumenstrom (QE1, QE2, ... QEn, Qges) verwendet werden.Method for determining the system characteristic ( 5 ) of a liquid-conducting distribution network ( 2 ), the plurality, in particular a plurality of sampling points ( 8th ) from a pump installation ( 3 ) with at least one pump ( 9 ) are supplied with a delivery pressure (p), whereby a flow-dependent portion of the system characteristic ( 5 ) is described by the product (R · Q k ) of a system resistance (R) and a power (k) of the flow (Q), characterized in that during operation of the pump system ( 3 ) the pressure (p E1 , p E2 , ... p En , p ges ) in the distribution network ( 2 ) and the volume flow (Q E1 , Q E2 , ... Q En , Q tot ) in the distribution network ( 2 ) is determined while a first sampling point ( 8th , E1) and at least one second sampling point ( 8th , E2, ... En), and while the first and the at least one second sampling point ( 8th , E1, E2, ... En) are opened at the same time, and that the system resistance (R) is calculated from the combination of two equations (Eqs. 6, 6 ', Eqs. 7, 7'), the first equation (Eq 6, 6 ') has a resistance coefficient (W tot ) of a through the simultaneously opened first and at least one second removal point ( 8th , E1, E2, ... En) on the basis of a pressure balance and the second equation (Eqs. 7, 7 ') describes the resistance coefficients (W ges ) of this total virtual tapping point as a parallel connection of resistance coefficients (W 1 , W 2 , ... W n ) of the first and the at least one second sampling point ( 8th , E 1 , E 2 , ... En), whereby also the resistance coefficients (W 1 , W 2 , ... W n ) of the first and the at least one second removal point ( 8th , E 1 , E 2 ,... En) in the second equation (Equations 7, 7 ') are each described by a pressure balance, and for the evaluation of the respective pressure balance the respectively determined pressure (p E1 , p E2 , .. p En , p ges ) and the volume flow (Q E1 , Q E2 , ... Q En , Q ges ) are used. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verknüpfung eine Gleichsetzung der ersten Gleichung (Gl. 6) mit der zweiten Gleichung (Gl. 7, 7') ist.A method according to claim 1, characterized in that the association is an equation of the first equation (equation 6) with the second equation (equation 7, 7 '). Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein numerischer Vergleich der ersten und der zweiten Gleichung (Gl. 6, 6', Gl. 7, 7') durchgeführt wird, bei dem eine numerische Minimalwertsuche erfolgt, wobei der Systemwiderstand (R) dann hinreichend genau ermittelt ist, wenn die betragliche Differenz der ersten und zweiten Gleichung (Gl. 6, 6', Gl. 7, 7') kleiner gleich ein bestimmter Schwellenwert (Dmin) ist.A method according to claim 1 or 2, characterized in that a numerical comparison of the first and the second equation (equation 6, 6 ', equation 7, 7') is carried out, in which a numerical minimum value search is carried out, the system resistance (R ) is determined with sufficient accuracy when the difference of the first and second equations (Eqs. 6, 6 ', Eqs. 7, 7') is less than or equal to a specific threshold value (D min ). Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass zur Berechnung des Systemwiderstands (R) zunächst ein Startwert für den Systemwiderstand (R) angenommen wird, und a. mit diesem Wert und dem jeweils ermittelten Druck (pE1, pE2, ... pEn, pges) und Volumenstrom (QE1, QE2, ... QEn, Qges) die Widerstandskoeffizienten (W1, W2, ... Wn, Wges) der ersten Entnahmestelle (8, E1), der wenigstens einen zweiten Entnahmestelle (8, E1, E2, ... En) sowie der virtuellen Gesamtentnahmestelle aus den Druckbilanzen und der ersten Gleichung (Gl. 6, 6') berechnet werden, b. anschließend aus den berechneten Widerstandskoeffizienten (W1, W2, Wn) der ersten und wenigstens einen zweiten Entnahmestelle (8, E1, E2, ... En) der Widerstandskoeffizient (Wges) der virtuellen Gesamtentnahmestelle mit der zweiten Gleichung (Gl. 7, 7') berechnet wird, und danach c. die betragliche Differenz der ersten und der zweiten Gleichung (Gl. 6, 6', Gl. 7, 7') gebildet wird, d. wobei die Schritte a., b. und c. mit einem um einen Betrag geänderten Wert für den Systemwiderstand (R) so lange wiederholt werden, bis die betragliche Differenz der ersten und der zweiten Gleichung (Gl. 6, 6', Gl. 7, 7') kleiner gleich dem Schwellenwert (Dmin) ist.A method according to claim 3, characterized in that for the calculation of the system resistance (R) initially a starting value for the system resistance (R) is assumed, and a. with this value and the respectively determined pressure (p E1 , p E2 ,... P en , p ges ) and volume flow (Q E1 , Q E2 ,... Q En , Q ges ) the resistance coefficients (W 1 , W 2 , ... W n , W ges ) of the first sampling point ( 8th , E 1 ), the at least one second sampling point ( 8th , E1, E2, ... En) and the virtual total sampling point from the pressure balances and the first equation (equations 6, 6 '), b. then from the calculated resistance coefficients (W 1 , W 2 , W n ) of the first and at least one second sampling point ( 8th , E 1 , E 2 , ... En) the resistance coefficient (W ges ) of the total virtual tapping point is calculated using the second equation (Eqs. 7, 7 '), and then c. the difference of the first and the second equation (Eqs. 6, 6 ', Eqs. 7, 7') is formed, d. wherein steps a., b. and c. with a system resistance value (R) changed by an amount until the difference of the first and second equations (Eqs. 6, 6 ', Eqs. 7, 7') is less than or equal to the threshold value (D min ). Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Druck (p) und der Volumenstrom (Q) ausgangsseitig der Pumpenanlage (3) ermittelt wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the pressure (p) and the volume flow (Q) on the output side of the pump system ( 3 ) is determined. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Entnahmestelle (8) diejenige ist, bei der die größten Druckverluste entlang des Verteilernetzes (2) zu erwarten sind.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the first sampling point ( 8th ) is the one where the greatest pressure losses along the distribution network ( 2 ) are to be expected. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Entnahmestelle (8) diejenige ist, bei der die zweit-größten Druckverluste entlang des Verteilernetzes (2) zu erwarten sind.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the second sampling point ( 8th ) is the one at which the second largest pressure losses along the distribution network ( 2 ) are to be expected. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ermittlung des Drucks (pE1, pE2, ... pEn, pges) und des Volumenstroms (QE1, QE2, ... QEn, Qges) erst nach einer Wartezeit nach dem Öffnen der entsprechende Entnahmestelle (E1, E2, ... En) erfolgt.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the determination of the pressure (p E1 , p E2 , ... p En , p ges ) and the volume flow (Q E1 , Q E2 , ... Q En , Q ges ) only after a waiting period after opening the corresponding sampling point (E1, E2, ... En) takes place. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ermittlung des Drucks (pE1, pE2, ... pEn, pges) und/oder des Volumenstroms (QE1, QE2, ... QEn, Qges) automatisch ausgelöst wird, sobald ein von Null verschiedener und/oder ein stark ansteigender Volumenstrom (QE1, QE2, ... QEn, Qges) erkannt wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the determination of the pressure (p E1 , p E2 , ... p En , p ges ) and / or the volume flow (Q E1 , Q E2 , ... Q En , Q ges ) is automatically triggered as soon as a non-zero and / or a strongly increasing volume flow (Q E1 , Q E2 , ... Q En , Q ges ) is detected. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass für die Ermittlung des Drucks (pE1, pE2, ... pEn, pges) und des Volumenstroms (QE1, QE2, ... QEn, Qges) an den Entnahmestellen (8) mehrere Werte ermittelt und daraus jeweils ein Einzelwert, insbesondere ein Mittelwert gebildet wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that for the determination of the pressure (p E1 , p E2 , ... p En , p ges ) and the volume flow (Q E1 , Q E2 , ... Q En , Q ges ) at the sampling points ( 8th ) determines several values and from each a single value, in particular an average value is formed. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ermittlung des Drucks (pE1, pE2, ... pEn, pges) und/oder des Volumenstroms (QE1, QE2, ... QEn, Qges) automatisch beendet wird, sobald der ermittelte Volumenstrom (QE1, QE2, ... QEn, Qges) unter einen vorbestimmten Minimalwert sinkt, im Wesentlichen Null ist, und/oder ein stark sinkender Volumenstrom (QE1, QE2, ... QEn, Qges) erkannt wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the determination of the pressure (p E1 , p E2 , ... p En , p ges ) and / or the volume flow (Q E1 , Q E2 , ... Q En , Q ges ) is terminated automatically as soon as the determined volume flow (Q E1 , Q E2 ,... Q En , Q ges ) drops below a predetermined minimum value, is essentially zero, and / or a strongly decreasing volume flow (Q E1 , Q E2 , ... Q En , Q ges ) is detected. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Betrieb der Pumpenanlage (3) der Druck (pE3, ... pEn) und Volumenstrom (QE3, ... QEn) im Verteilernetz (2) ermittelt wird, während eine dritte Entnahmestelle (8, E3) oder eine n-te Entnahmestelle (8, En) geöffnet ist, wobei bei der Ermittlung des Drucks (pges) und des Volumenstroms (Qges) während die erste und die wenigstens eine zweite Entnahmestelle (8, E1, E2) gleichzeitig geöffnet sind, auch diese dritte Entnahmestelle (8, E3) geöffnet ist bzw. alle n verwendeten Entnahmestellen (E1, E2, ... En) geöffnet sind und einen Teil der virtuellen Gesamtentnahmestelle bildet/bilden.Method according to one of the preceding claims, characterized in that during operation of the pump system ( 3 ) the pressure (p E3 , ... p En ) and volume flow (Q E3 , ... Q En ) in the distribution network ( 2 ), while a third sampling point ( 8th , E3) or an nth sampling point ( 8th , En), wherein in determining the pressure (p ges ) and the volume flow (Q ges ) during the first and the at least one second sampling point ( 8th , E1, E2) are open at the same time, this third sampling point ( 8th , E3) is open or all n used withdrawal points (E1, E2, ... En) are open and forms part of the virtual total withdrawal point / form. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Entnahmestelle (8, E1) eine erste virtuelle Entnahmestelle ist, die durch das gleichzeitige Offensein von zwei oder mehr ersten physischen Entnahmestellen gebildet ist, und der Widerstandskoeffizient (W1) der ersten virtuellen Entnahmestelle durch die Parallelschaltung der Widerstandskoeffizienten dieser zwei oder mehr gleichzeitig geöffneten ersten physischen Entnahmestellen beschrieben ist, und/oder dass die wenigstens eine zweite Entnahmestelle (8, E2, ... En) eine virtuelle Entnahmestelle ist, die durch das gleichzeitige Offensein von zwei oder mehr zweiten physischen Entnahmestellen gebildet ist, und der Widerstandskoeffizient (W2, ... Wn) der zweiten virtuellen Entnahmestelle durch die Parallelschaltung der Widerstandskoeffizienten (W2, ... Wn) dieser zwei oder mehr gleichzeitig geöffneten zweiten physischen Entnahmestellen beschrieben ist.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the first sampling point ( 8th , E1) is a first virtual withdrawal point formed by the simultaneous exposure of two or more first physical withdrawal points, and the resistance coefficient (W 1 ) of the first virtual withdrawal point is described by the parallel connection of the resistance coefficients of these two or more simultaneously opened first physical withdrawal points is, and / or that the at least one second sampling point ( 8th , E2, ... En) is a virtual withdrawal point formed by the simultaneous exposure of two or more second physical withdrawal points, and the resistance coefficient (W 2 , ... W n ) of the second virtual withdrawal point by the parallel connection of the resistance coefficients (W 2 , ... W n ) of these two or more simultaneously opened second physical tapping points. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Gleichung wie folgt beschrieben wird:
Figure DE102014001413A1_0010
wobei Wges der Widerstandskoeffizient der virtuellen Gesamtentnahmestelle ist, pges der bei den gleichzeitig geöffneter ersten und wenigstens zweiten Entnahmestelle ermittelte Druck ist, pgeo der Druck der geodätischen Höhe ist, R der zu bestimmende Systemwiderstand ist, Qges der ermittelte Volumenstrom bei gleichzeitig geöffneter ersten und wenigstens einen zweiten Entnahmestelle ist, k die Potenz des durchflussabhängigen Anteils der Systemkennlinie (5) ist, und bevorzugt 1 oder 2 beträgt, m ein festlegbarer Exponent für den Druckverlust der Entnahmestellen (8) ist und bevorzugt 2 beträgt.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the first equation is described as follows:
Figure DE102014001413A1_0010
where W ges is the resistance coefficient of the virtual total sampling point, p ges is the pressure determined at the simultaneously opened first and at least second sampling point, geo is the pressure of the geodetic height, R is the system resistance to be determined, Q tot the determined volume flow at the same time open k is the power of the flow-dependent portion of the system characteristic ( 5 ), and preferably 1 or 2, m is a definable exponent for the pressure loss of the sampling points ( 8th ) and preferably 2. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Gleichung wie folgt beschrieben wird:
Figure DE102014001413A1_0011
wobei Wges der Widerstandskoeffizient der virtuellen Gesamtentnahmestelle ist, Wi der Widerstandskoeffizient der i-ten Entnahmestelle (8) ist, n die Anzahl der verwendeten Entnahmestellen (8) ist, m ein festlegbarer Exponent für den Druckverlust der Entnahmestellen (8) ist und bevorzugt 2 beträgt.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the second equation is described as follows:
Figure DE102014001413A1_0011
where W ges is the resistance coefficient of the total virtual delivery point, W i is the resistance coefficient of the ith exit point ( 8th ), n is the number of sampling points used ( 8th ), m is a definable exponent for the pressure loss of the sampling points ( 8th ) and preferably 2. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Widerstandskoeffizienten (W1, W2, ... Wn) wie folgt beschrieben werden:
Figure DE102014001413A1_0012
wobei Wi der Widerstandskoeffizient der i-ten Entnahmestelle (8) ist, pEi der bei geöffneter i-ten Entnahmestelle (8) ermittelte Druck ist, pgeo der Druck der geodätischen Höhe ist, R der zu bestimmende Systemwiderstand ist, QEi der bei geöffneter i-ten Entnahmestelle (8) ermittelte Volumenstrom ist, k die Potenz des durchflussabhängigen Anteils der Systemkennlinie (5) ist und bevorzugt 1 oder 2 beträgt, m ein festlegbarer Exponent für den Druckverlust der Entnahmestellen (8) ist und bevorzugt 2 beträgt.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the resistance coefficients (W 1 , W 2 , ... W n ) are described as follows:
Figure DE102014001413A1_0012
where W i is the resistance coefficient of the i-th sampling point ( 8th ), p Ei which is open at the i-th sampling point ( 8th ) is determined, p geo is the pressure of the geodetic height, R is the system resistance to be determined, Q Ei is the i-th sampling point open ( 8th k) is the power of the flow-dependent component of the system characteristic ( 5 ) and is preferably 1 or 2, m is a definable exponent for the pressure loss of the sampling points ( 8th ) and preferably 2. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Pumpenanlage (3) nach der Bestimmung der Systemkennlinie (5) entlang einer Regelkennlinie (16) geregelt wird, die der um einen gewünschten Fließdruck (pFL) an den Entnahmestellen (8) entsprechenden Betrag angehobenen Systemkennlinie (5) entspricht.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the pump system ( 3 ) after determining the system characteristic ( 5 ) along a control characteristic ( 16 ), which by a desired flow pressure (p FL ) at the sampling points ( 8th ) amount raised system characteristic ( 5 ) corresponds. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass der ermittelte Wert des Systemwiderstands (R) als eine zeitliche Funktion (R(t)) in einer Reglereinheit (4) hinterlegt ist, die eine zeitlich auftretende Widerstandserhöhung im Verteilernetz (2) beschreibt.A method according to claim 17, characterized in that the determined value of the system resistance (R) as a temporal function (R (t)) in a control unit ( 4 ), which is a temporally occurring increase in resistance in the distribution network ( 2 ) describes. Verfahren nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, dass der Fließdruck (pFL) als eine zeitliche Funktion (pFL(t)) in der Reglereinheit (4) hinterlegt ist, die den gewünschten Fließdruck (pFL) zeitabhängig, beispielsweise tageszeitabhängig, tagesabhängig oder saisonabhängig, definiert.Method according to claim 17 or 18, characterized in that the flow pressure (p FL ) as a function of time (p FL (t)) in the control unit ( 4 ), which defines the desired flow pressure (p FL ) as a function of time, for example, depending on the time of day, day or season. Verfahren zur Bestimmung des durch eine geodätische Höhe (Hgeo) in einem flüssigkeitsführenden Verteilernetz (2) bedingten geodätischen Drucks (pgeo), insbesondere zur Bestimmung der Systemkennlinie (5) dieses Verteilernetzes (2) gemäß dem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 19, wobei das Verteilernetz (2) mehrere, insbesondere eine Vielzahl Entnahmestellen (8) aufweist, die von einer Pumpenanlage (3) mit wenigstens einer Pumpe (9) mit einem Förderdruck (p) versorgt werden, dadurch gekennzeichnet, dass die Pumpenanlage (3) im geschlossenen Zustand aller Entnahmestellen (8) für eine bestimmte Zeitspanne (Takt) betrieben wird, um einen bestimmten Druck (p) im Verteilernetz (2) aufzubauen, wobei nach Ablauf der Zeitspanne (Takt) die am höchsten gelegene Entnahmestelle (8, E1) geöffnet wird, um den Druck (p) im Verteilernetz (2) abzubauen, und, sobald keine Flüssigkeit mehr aus der geöffneten Entnahmestelle (8, E1) austritt, der Druck (p) am Ausgang der Pumpenanlage (3) ermittelt wird, welcher dem geodätische Druck pgeo entspricht.Method for determining the geodetic height (H geo ) in a liquid-carrying distribution network ( 2 ) conditional geodetic pressure (p geo ), in particular for determining the system characteristic ( 5 ) this distribution network ( 2 ) according to the method of any one of claims 1 to 19, wherein the distribution network ( 2 ) several, in particular a plurality of sampling points ( 8th ) from a pump installation ( 3 ) with at least one pump ( 9 ) are supplied with a delivery pressure (p), characterized in that the pump system ( 3 ) in the closed state of all sampling points ( 8th ) is operated for a certain period of time (T act ) to a certain pressure (p) in the distribution network ( 2 ), whereby after the time span (T act ) has elapsed, the highest removal point ( 8th , E1) is opened to the pressure (p) in the distribution network ( 2 ), and, as soon as no more liquid from the opened sampling point ( 8th , E1), the pressure (p) at the outlet of the pump system ( 3 ), which corresponds to the geodetic pressure p geo .
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