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LotharGehlhaar - Teichbauforum

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 Betreff des Beitrags: nix iss
BeitragVerfasst: Di 03.Jan 2012 21:29 
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Hallo bin wieder etwas weiter gekommen,

hier ensteht ein Ausarbeitung des Beitrages von Jürgen H. in der Midori der auch hier in unsere Enzy eingezogen ist.

Mein Dank für Zuarbeit geht auch an "Jürgen" und an "sunnycrocket"


http://www.et-inf.fho-emden.de/~elmalab ... /Blt_3.pdf
..........dort gibt es interessantes zur Funktionsweise


http://www.lutz-jesco.com/fileadmin/dat ... -DE-BA.pdf
.....dort habe ich interessantes zu Jürgens UVC-Thema gefunden.

Dort wurde das Leistungsverhältnis zw. dotierter und undodierter UVC sicher falsch interpretiert !

Weiterhin :

Grenzwerte für Eisen- und Mangan-Gehalt:
Für den Einsatz von EASYDES Anlagen muss der Eisen- und Mangan-Gehalt im Wasser
unter 0,01 mg/l liegen


http://uv-technik.com/files/desinfektio ... d_v162.pdf

Dort steht es recht deutlich :
Die Standardtypen TUV od. UVN haben eine spezifische Strahlerleistung von 0,6W/cm
und Hochleistungs-Amalgamstrahler UVI od UVX eine Strahlerleistung von 1,3-1,7W/cm
....in Abhängigkeit von Bauform / Strahlerlänge




Ich versuche für jeden nachvollziehbar hier einige Fakten zu klären/erklären.
Mein Ziel ist es , den Einsatz der UVC-Anlagen zu verbessern oder zu berichtigen.

Im Trinkwasser darf Eisen bis zu 0.2mg/l betragen , mein Wasserwerk gibt <0.01mg/l an.
Im Trinkwasser darf Mangan bis zu 0.05mg/l betragen , mein Wasserwerk gibt <0.003mg/l an.
In den oberen Verlinkungen ist erlesbar das Eisen und auch Mangan
eine für UVC-Strahlen sehr starke Trübung im Wasser verursacht.
Dort dürfen die Werte nur max. 0,01mg/l betragen,
und das bei recht geringen Abmessungen der Bestrahlungskammern. (geschätzter ID 90mm )
Will man also wie es Jürgen in seinem Bericht vorgeschlagen hat ,
eine sehr große Kammer bestrahlen, muß der Eisen und Mangangehalt bekannt sein.
Nun dann lohnt eine weitere Berechnung für große UVC-Kammern.
Leider ist nicht erkennbar , welche Trübung/ welcher Eisengehalt der beiden folgenden Kurven zugrunde liegt,
auch bin ich mir nicht sicher ob es sich um je eine 110Watt und eine 40Watt UVC handelt.
Denn wenn die Lampe mit etwa 95cm Länge hier berechnet wird ,
sind bei einem Rohr mit D=30cm die Wandung recht genau 1m² groß,
und wenn wir in das Diagramm schauen kommen bei 15cm etwa 14W/m² an.

Das wiederum vermag nur eine starke 110W UVC
Sollte es also doch eine 40W UVC sein , so sollte die Länge eher so 40cm betragen ,
und bei 40W und 40cm kommt nur eine Amalgam dotierte UVC in Frage :

Kopiert aus unserer Enzykopädie :
Bild
Korrekturdiagramm für eine Amalgam-dotierte Hg-Niederdrucklampe Typ 110A


Bild
Korrekturdiagramm für eine konventionelle Hg-Niederdrucklampe Typ 40

Hier die korrigierte Beispielrechnung aus dem Vortrag/Beitrag:

Notwendige Bestrahlungsdosis H = 120 Ws/m²
Teichvolumen Vt = 20 m³
Volumenstrom Q = 0,003 m³/s (12m³/h)
Volumen Bestrahlungskammer
(Rundbehälter D=0,15m, h=0,45m) Vk = 0,09 m³
Bestrahlungsstärke E0 = H*Q:Vk
E0 = 42 W/m²


Lesen wir nun oben in dem Typ 40 Diagramm bei 7,5cm Eindringtiefe ab ,
so sind deutlich über 50W/m² ablesbar , und somit reichlich über der errechneten Mindestbestrahlung.
Hier wurde in der damaligen Begründung der falsche Wert für die D=50cm abgelesen,
diese Bestrahlungskammer hatte aber D=15cm , also max. Eindringtiefe < 7,5cm.


Daraus folgt also ganz deutlich , und darauf möchte ich hinaus,

das die wichtigste Größe bei der UVC-Entkeimung mit Tauch-UVC die Eindringtiefe ist !

denn, auch eine 110Watt Amalgam-UVC dringt max. 35cm weit ins Wasser vor , und noch stärkere Lampen sind nicht viel besser.


Hier mal das Foto einer Pumpenkammer aus dem Beitrag :

Bild
Tauchrohrsystem in der Pumpenkammer eines Koiteiches. Kein Strömungsverlust.


Hier ist erkennbar das der seitliche Abstand von der UVC zum Pumpenrohr etwa 30cm beträgt.
Alles was noch weiter entfernt ist , wird nicht mehr ausreichend bestrahlt.
Wie Wolfgang unten betont , braucht es eine ausreichend starke Dosis ,
weil ansonsten ist es wie mit Sonnenbrand oder nur braun werden.
Liegen wir sehr lange in der Sonne ist die Schädigung zu groß ,
und wir bekommen einen Sonnenbrand an nur einem Tag.
Sind wir täglich aber nur z.B. 1 Stunde in der Sonne , werden wir nur braun,
und können so auch 60Tage ein Sonnenbad ohne Verbrennungen geniessen.
Also nur ein wenig UVC Bestrahlung in jeder Filterrunde wir nicht reichen!

Ausgehend von dem Diagramm der 110er UVC oben,
haben wir bei 30cm Eindringtiefe nur noch etwa 1,2W/m²
Bei geschätzer Größe von 0,8m x 1,6m ergibt sich 1,28m³
Wenn wir hier einen 60.000er Teich zugrunde legen ,
sollten hier mindestens 36.000l/h fliessen.

Q=0,01m³/s
Vk=1,28m³
H=120Ws/m²
E0 = H*Q:Vk= 0,94W/m²

.........ab etwa 31cm Eindringtiefe reicht die UVC-Leistung der 110W Amalgam-UVC nicht mehr aus !

Also alles was auf dem Bild jenseits der Pumpenleitung und auf der anderen Seite jenseits der 31cm ist,

wird nicht ausreichend bestrahlt werden !


.......und das alles noch mit völlig unklarem Eisengehalt , welcher das alles noch schlechter machen könnte.


Also sind Beiräge von Usern ,
die meinen das ihre neue Tauch-UVC in der großen Sammelkammer/Pumpenkammer ,
oder das auch die neue Amalgam-UVC nicht ausreicht, hiermit durchaus erklärbar !

.........in vorliegender Pumpenkammer würden mehrere 40W besser 60W Standart gut verteilt warscheinlich deutlich mehr bewirken als eine 110W Amalgam !

Am besten würde hier aber eine UVC in einem von 110er auf 200er KG vergrößertem Pumpenablaufrohr passen !

Ausgehend von den 36m³ Flow eines 60t Teiches würde die Rechnung dann so aussehen :

200er KG mit einer 85-95cm langen UVC Röhre (Rundbehälter D=0,20m, h=0,95m)=0,03m³

Q=0,01m³/s
Vk=0,03m³
H=120Ws/m²
E0 = H*Q:Vk= 40W/m²


Bei einem 250er KG mit gleicher Strahlerlänge bräuchten wir 26W/m² .

Ein 160er KG braucht in den System demnach 63W/m² an der Rohrinnenwand.


Werde ich jetzt einmal mit echten Werten von echten Lampen rechnen !
Dieses hat mir der Jürgen nahegelegt und mir auch bereitgestellt.


Echte Lampendaten :

Standart-UVC
40W Länge Lichtbogen 790 Ges.Länge 870 UVC Leistung: 12W
60W Länge Lichtbogen 900 Ges.Länge 1000 UVC-Leistung 20W
80W Länge Lichtbogen 900 Ges.Länge 1000 UVC-Leistung 27W

Amalgam-UVC
35W Länge Lichtbogen 234 Ges.Länge 300 UVC Leistung 10W
60W Länge Lichtbogen 349 Ges.Länge 435 UVC Leistung:15W
80W Länge Lichtbogen 463 Ges.Länge 550 UVC Leistung: 22W
110W Länge Lichtbogen 773 Ges.Länge 860 UVC Leistung: 35W
130W Länge Lichtbogen 913 Ges.Länge 1000 UVC Leistung: 45W


Dieses ist die aber die UVC-Leistung welche das Glasrohr einer neuen Lampe verlässt.
Die Leistungsminderung der Schutzglaskolbens muß natürlich noch berücksichtigt werden.
Diese Minderung eines guten Quarzglases wollen wir 10% annehmen.
Weiterhin wird bei allen Quecksilber-Niederdrucklampe dotiert oder undotiert,
also normale und Amalgamlampen ein mittlerer Strahlungsabfall: ca. 35 % nach 8.000 h dokumentiert.
Neuerdings gibt es auch "Long Life" Strahler die bis maximal die doppelte Brenndauer bei 35% Verlust erreichen.
Aber das bedeutet wir müssen dann nocheinmal diese 35% für die Berechnungen abziehen!
Auch müssen wir beachten das Wasser eine deutliche UVC-Trübung aufweist !
Da ich diese Trübungszahlen aber nicht eruiert habe , nehme ich sie mit weiteren 10% je 10cm an.


Ich habe oben ausgerechnet das ein 200er KG mit einem Meter Bestrahlungslänge 40W/m² UVC-Leistung braucht.
Dieses setzt natürlich einen 1m langen Strahler vorraus , ist der nun kürzer , so muß sich die benötigte Leistung erhöhen.
An einem 50cm Strahler ist das Wasser doppelt so schnell vorbei , also muß er die doppelte Leistung je m² erbringen.
Das 200er KG hat eine Innenfläche von 0,628m² , also muß dort 25,12W reine UVC-Leistung ankommen.
Das jetzt weiter berechnet werden.
25,12 X 1,111 Aufwärtsrechnung für die 10% Verlust Trübung
x 1,111 Schutzrohr
x 1,5 für Leistungsverlust über die Brenndauer

= 46,5 Watt UVC-Leistung würden hierfür gebraucht .

Einzig die 130W Amalgam oder größer wäre für diese Variante mit 36.000L durch ein 200er KG geeignet.
Wenn wir über die Lebendauer der Lampe Jürgens Vorgaben erreichen wollen.

Für das 1m 250er KG brauchen wir dann etwa 40W reine UVC-Leistung.
für das 1m 160er KG dann knapp 29W ....... hier reicht also auch eine 110W Lampe.
für 2 x 125er KG im Y-Abzweig , also 2 UVC Röhren brauchen wir je nur 17W UVC-Leistung.
.......dort wären dann auch 2 mal 60W Standart-UVC ein ausreichende Keimabtötung.


Allerdings ist hier ja nur der Flow mit 36.000L/h berücksichtigt ,
wird hier aber mit der größeren Linn so etwa 50t gepumpt,
so ist wohl die Variante mit zwei Röhren á 110W in zwei Rohren ausreichend ,
oder es müßten mehrere UVC in der Sammelkammer verbaut werden!
Bei der Geometrie der Kammer auf dem Beispielbild wären dann zumindest
3 Röhren mit je 60W , evtl. auch 4 Röhren mit 40W angebracht.
Alle diese Berechnung beruhen auf die Ausführungen von Jürgen H. ,
ich habe die Richtigkeit seiner Angaben/Berechnungsgrundlagen vorrausgesetzt.



Abschliessend kann aus diesem Modelteich , mit der Pumpenkammer auf dem Bild folgendes erklärt werden:

Eine große Kammer allein ist überhaupt kein Garant für eine gute UVC-Ausbeute !

Es will bei Tauch-UVC schon genau berechnet werden , welche Gegebenheiten eine gute UVC-Bestrahlung ermöglichen.

( hier sind bei der Geometrie für eine einzelne Lampe nur 160er bis 250er Rohr als ausreichend anzusehen.
Auch sind 2 Röhren in zwei 125er KG eine gute Lösung.)

Sind große Kammern vorhanden , sollte der Eisen-/Mangan-Gehalt berücksichtigt werden.
Hallo,

hier ensteht ein Ausarbeitung des Beitrages von Jürgen H. in der Midori der auch hier in unsere Enzy eingezogen ist.

Mein Dank für Zuarbeit geht auch an "Jürgen" und an "sunnycrocket"


http://www.et-inf.fho-emden.de/~elmalab ... /Blt_3.pdf
..........dort gibt es interessantes zur Funktionsweise


http://www.lutz-jesco.com/fileadmin/dat ... -DE-BA.pdf
.....dort habe ich interessantes zu Jürgens UVC-Thema gefunden.

Dort wurde das Leistungsverhältnis zw. dotierter und undodierter UVC sicher falsch interpretiert !

Weiterhin :

Grenzwerte für Eisen- und Mangan-Gehalt:
Für den Einsatz von EASYDES Anlagen muss der Eisen- und Mangan-Gehalt im Wasser
unter 0,01 mg/l liegen


http://uv-technik.com/files/desinfektio ... d_v162.pdf

Dort steht es recht deutlich :
Die Standardtypen TUV od. UVN haben eine spezifische Strahlerleistung von 0,6W/cm
und Hochleistungs-Amalgamstrahler UVI od UVX eine Strahlerleistung von 1,3-1,7W/cm
....in Abhängigkeit von Bauform / Strahlerlänge




Ich versuche für jeden nachvollziehbar hier einige Fakten zu klären/erklären.
Mein Ziel ist es , den Einsatz der UVC-Anlagen zu verbessern oder zu berichtigen.

Im Trinkwasser darf Eisen bis zu 0.2mg/l betragen , mein Wasserwerk gibt <0.01mg/l an.
Im Trinkwasser darf Mangan bis zu 0.05mg/l betragen , mein Wasserwerk gibt <0.003mg/l an.
In den oberen Verlinkungen ist erlesbar das Eisen und auch Mangan
eine für UVC-Strahlen sehr starke Trübung im Wasser verursacht.
Dort dürfen die Werte nur max. 0,01mg/l betragen,
und das bei recht geringen Abmessungen der Bestrahlungskammern. (geschätzter ID 90mm )
Will man also wie es Jürgen in seinem Bericht vorgeschlagen hat ,
eine sehr große Kammer bestrahlen, muß der Eisen und Mangangehalt bekannt sein.
Nun dann lohnt eine weitere Berechnung für große UVC-Kammern.
Leider ist nicht erkennbar , welche Trübung/ welcher Eisengehalt der beiden folgenden Kurven zugrunde liegt,
auch bin ich mir nicht sicher ob es sich um je eine 110Watt und eine 40Watt UVC handelt.
Denn wenn die Lampe mit etwa 95cm Länge hier berechnet wird ,
sind bei einem Rohr mit D=30cm die Wandung recht genau 1m² groß,
und wenn wir in das Diagramm schauen kommen bei 15cm etwa 14W/m² an.

Das wiederum vermag nur eine starke 110W UVC
Sollte es also doch eine 40W UVC sein , so sollte die Länge eher so 40cm betragen ,
und bei 40W und 40cm kommt nur eine Amalgam dotierte UVC in Frage :

Kopiert aus unserer Enzykopädie :
Bild
Korrekturdiagramm für eine Amalgam-dotierte Hg-Niederdrucklampe Typ 110A


Bild
Korrekturdiagramm für eine konventionelle Hg-Niederdrucklampe Typ 40

Hier die korrigierte Beispielrechnung aus dem Vortrag/Beitrag:

Notwendige Bestrahlungsdosis H = 120 Ws/m²
Teichvolumen Vt = 20 m³
Volumenstrom Q = 0,003 m³/s (12m³/h)
Volumen Bestrahlungskammer
(Rundbehälter D=0,15m, h=0,45m) Vk = 0,09 m³
Bestrahlungsstärke E0 = H*Q:Vk
E0 = 42 W/m²


Lesen wir nun oben in dem Typ 40 Diagramm bei 7,5cm Eindringtiefe ab ,
so sind deutlich über 50W/m² ablesbar , und somit reichlich über der errechneten Mindestbestrahlung.
Hier wurde in der damaligen Begründung der falsche Wert für die D=50cm abgelesen,
diese Bestrahlungskammer hatte aber D=15cm , also max. Eindringtiefe < 7,5cm.


Daraus folgt also ganz deutlich , und darauf möchte ich hinaus,

das die wichtigste Größe bei der UVC-Entkeimung mit Tauch-UVC die Eindringtiefe ist !

denn, auch eine 110Watt Amalgam-UVC dringt max. 35cm weit ins Wasser vor , und noch stärkere Lampen sind nicht viel besser.


Hier mal das Foto einer Pumpenkammer aus dem Beitrag :

Bild
Tauchrohrsystem in der Pumpenkammer eines Koiteiches. Kein Strömungsverlust.


Hier ist erkennbar das der seitliche Abstand von der UVC zum Pumpenrohr etwa 30cm beträgt.
Alles was noch weiter entfernt ist , wird nicht mehr ausreichend bestrahlt.
Wie Wolfgang unten betont , braucht es eine ausreichend starke Dosis ,
weil ansonsten ist es wie mit Sonnenbrand oder nur braun werden.
Liegen wir sehr lange in der Sonne ist die Schädigung zu groß ,
und wir bekommen einen Sonnenbrand an nur einem Tag.
Sind wir täglich aber nur z.B. 1 Stunde in der Sonne , werden wir nur braun,
und können so auch 60Tage ein Sonnenbad ohne Verbrennungen geniessen.
Also nur ein wenig UVC Bestrahlung in jeder Filterrunde wir nicht reichen!

Ausgehend von dem Diagramm der 110er UVC oben,
haben wir bei 30cm Eindringtiefe nur noch etwa 1,2W/m²
Bei geschätzer Größe von 0,8m x 1,6m ergibt sich 1,28m³
Wenn wir hier einen 60.000er Teich zugrunde legen ,
sollten hier mindestens 36.000l/h fliessen.

Q=0,01m³/s
Vk=1,28m³
H=120Ws/m²
E0 = H*Q:Vk= 0,94W/m²

.........ab etwa 31cm Eindringtiefe reicht die UVC-Leistung der 110W Amalgam-UVC nicht mehr aus !

Also alles was auf dem Bild jenseits der Pumpenleitung und auf der anderen Seite jenseits der 31cm ist,

wird nicht ausreichend bestrahlt werden !


.......und das alles noch mit völlig unklarem Eisengehalt , welcher das alles noch schlechter machen könnte.


Also sind Beiräge von Usern ,
die meinen das ihre neue Tauch-UVC in der großen Sammelkammer/Pumpenkammer ,
oder das auch die neue Amalgam-UVC nicht ausreicht, hiermit durchaus erklärbar !

.........in vorliegender Pumpenkammer würden mehrere 40W besser 60W Standart gut verteilt warscheinlich deutlich mehr bewirken als eine 110W Amalgam !

Am besten würde hier aber eine UVC in einem von 110er auf 200er KG vergrößertem Pumpenablaufrohr passen !

Ausgehend von den 36m³ Flow eines 60t Teiches würde die Rechnung dann so aussehen :

200er KG mit einer 85-95cm langen UVC Röhre (Rundbehälter D=0,20m, h=0,95m)=0,03m³

Q=0,01m³/s
Vk=0,03m³
H=120Ws/m²
E0 = H*Q:Vk= 40W/m²


Bei einem 250er KG mit gleicher Strahlerlänge bräuchten wir 26W/m² .

Ein 160er KG braucht in den System demnach 63W/m² an der Rohrinnenwand.


Werde ich jetzt einmal mit echten Werten von echten Lampen rechnen !
Dieses hat mir der Jürgen nahegelegt und mir auch bereitgestellt.


Echte Lampendaten :

Standart-UVC
40W Länge Lichtbogen 790 Ges.Länge 870 UVC Leistung: 12W
60W Länge Lichtbogen 900 Ges.Länge 1000 UVC-Leistung 20W
80W Länge Lichtbogen 900 Ges.Länge 1000 UVC-Leistung 27W

Amalgam-UVC
35W Länge Lichtbogen 234 Ges.Länge 300 UVC Leistung 10W
60W Länge Lichtbogen 349 Ges.Länge 435 UVC Leistung:15W
80W Länge Lichtbogen 463 Ges.Länge 550 UVC Leistung: 22W
110W Länge Lichtbogen 773 Ges.Länge 860 UVC Leistung: 35W
130W Länge Lichtbogen 913 Ges.Länge 1000 UVC Leistung: 45W


Dieses ist die aber die UVC-Leistung welche das Glasrohr einer neuen Lampe verlässt.
Die Leistungsminderung der Schutzglaskolbens muß natürlich noch berücksichtigt werden.
Diese Minderung eines guten Quarzglases wollen wir 10% annehmen.
Weiterhin wird bei allen Quecksilber-Niederdrucklampe dotiert oder undotiert,
also normale und Amalgamlampen ein mittlerer Strahlungsabfall: ca. 35 % nach 8.000 h dokumentiert.
Neuerdings gibt es auch "Long Life" Strahler die bis maximal die doppelte Brenndauer bei 35% Verlust erreichen.
Aber das bedeutet wir müssen dann nocheinmal diese 35% für die Berechnungen abziehen!
Auch müssen wir beachten das Wasser eine deutliche UVC-Trübung aufweist !
Da ich diese Trübungszahlen aber nicht eruiert habe , nehme ich sie mit weiteren 10% je 10cm an.


Ich habe oben ausgerechnet das ein 200er KG mit einem Meter Bestrahlungslänge 40W/m² UVC-Leistung braucht.
Dieses setzt natürlich einen 1m langen Strahler vorraus , ist der nun kürzer , so muß sich die benötigte Leistung erhöhen.
An einem 50cm Strahler ist das Wasser doppelt so schnell vorbei , also muß er die doppelte Leistung je m² erbringen.
Das 200er KG hat eine Innenfläche von 0,628m² , also muß dort 25,12W reine UVC-Leistung ankommen.
Das jetzt weiter berechnet werden.
25,12 X 1,111 Aufwärtsrechnung für die 10% Verlust Trübung
x 1,111 Schutzrohr
x 1,5 für Leistungsverlust über die Brenndauer

= 46,5 Watt UVC-Leistung würden hierfür gebraucht .

Einzig die 130W Amalgam oder größer wäre für diese Variante mit 36.000L durch ein 200er KG geeignet.
Wenn wir über die Lebendauer der Lampe Jürgens Vorgaben erreichen wollen.

Für das 1m 250er KG brauchen wir dann etwa 40W reine UVC-Leistung.
für das 1m 160er KG dann knapp 29W ....... hier reicht also auch eine 110W Lampe.
für 2 x 125er KG im Y-Abzweig , also 2 UVC Röhren brauchen wir je nur 17W UVC-Leistung.
.......dort wären dann auch 2 mal 60W Standart-UVC ein ausreichende Keimabtötung.


Allerdings ist hier ja nur der Flow mit 36.000L/h berücksichtigt ,
wird hier aber mit der größeren Linn so etwa 50t gepumpt,
so ist wohl die Variante mit zwei Röhren á 110W in zwei Rohren ausreichend ,
oder es müßten mehrere UVC in der Sammelkammer verbaut werden!
Bei der Geometrie der Kammer auf dem Beispielbild wären dann zumindest
3 Röhren mit je 60W , evtl. auch 4 Röhren mit 40W angebracht.
Alle diese Berechnung beruhen auf die Ausführungen von Jürgen H. ,
ich habe die Richtigkeit seiner Angaben/Berechnungsgrundlagen vorrausgesetzt.



Abschliessend kann aus diesem Modelteich , mit der Pumpenkammer auf dem Bild folgendes erklärt werden:

Eine große Kammer allein ist überhaupt kein Garant für eine gute UVC-Ausbeute !

Es will bei Tauch-UVC schon genau berechnet werden , welche Gegebenheiten eine gute UVC-Bestrahlung ermöglichen.

( hier sind bei der Geometrie für eine einzelne Lampe nur 160er bis 250er Rohr als ausreichend anzusehen.
Auch sind 2 Röhren in zwei 125er KG eine gute Lösung.)

Sind große Kammern vorhanden , sollte der Eisen-/Mangan-Gehalt berücksichtigt werden.




2.te Seite..........................................................




Hallo Forum ,

ich glaube ich habe fertig.
Bitte alle nocheinmal korrekturlesen !
Bitte jetzt mit Fragen und Verbesserung hier melden !

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Hallo,

hier ensteht ein Ausarbeitung des Beitrages von Jürgen H. in der Midori 2008 der auch hier in unsere Enzy eingezogen ist.

Mein Dank für Zuarbeit geht auch an "Jürgen" und an "sunnycrocket"


http://www.et-inf.fho-emden.de/~elmalab ... /Blt_3.pdf
..........dort gibt es interessantes zur Funktionsweise


http://www.lutz-jesco.com/fileadmin/dat ... -DE-BA.pdf
.....dort habe ich interessantes zu Jürgens UVC-Thema gefunden.

Dort wurde das Leistungsverhältnis zw. dotierter und undodierter UVC sicher falsch interpretiert !

Weiterhin dort :

Grenzwerte für Eisen- und Mangan-Gehalt:
Für den Einsatz von EASYDES Anlagen muss der Eisen- und Mangan-Gehalt im Wasser
unter 0,01 mg/l liegen


http://uv-technik.com/files/desinfektio ... d_v162.pdf

Dort steht es recht deutlich :
Die Standardtypen TUV od. UVN haben eine spezifische Strahlerleistung von 0,6W/cm
und Hochleistungs-Amalgamstrahler UVI od UVX eine Strahlerleistung von 1,3-1,7W/cm
....in Abhängigkeit von Bauform / Strahlerlänge




Ich versuche für jeden nachvollziehbar hier einige Fakten zu klären/erklären.
Mein Ziel ist es , den Einsatz der UVC-Anlagen zu verbessern oder zu berichtigen.

Im Trinkwasser darf Eisen bis zu 0.2mg/l betragen , mein Wasserwerk gibt <0.01mg/l an.
Im Trinkwasser darf Mangan bis zu 0.05mg/l betragen , mein Wasserwerk gibt <0.003mg/l an.
In den oberen Verlinkungen ist erlesbar das Eisen und auch Mangan
eine für UVC-Strahlen sehr starke Trübung im Wasser verursacht.
Dort dürfen die Werte nur max. 0,01mg/l betragen,
und das bei recht geringen Abmessungen der Bestrahlungskammern. (geschätzter ID 90mm )
Will man also wie es Jürgen in seinem Bericht vorgeschlagen hat ,
eine sehr große Kammer bestrahlen, muß der Eisen und Mangangehalt bekannt sein.
Nun dann lohnt eine weitere Berechnung für große UVC-Kammern.
Leider ist nicht erkennbar , welche Trübung/ welcher Eisengehalt der beiden folgenden Kurven zugrunde liegt,
auch bin ich mir nicht sicher ob es sich um je eine 110Watt und eine 40Watt UVC handelt.
Denn wenn die Lampe mit etwa 95cm Länge hier berechnet wird ,
sind bei einem Rohr mit D=30cm die Wandung recht genau 1m² groß,
und wenn wir in das Diagramm schauen kommen bei 15cm etwa 14W/m² an.

Das wiederum vermag nur eine starke 110W UVC
Sollte es also doch eine 40W UVC sein , so sollte die Länge eher so 40cm betragen ,
und bei 40W und 40cm kommt nur eine Amalgam dotierte UVC in Frage :

Kopiert aus unserer Enzykopädie :
Bild
Korrekturdiagramm für eine Amalgam-dotierte Hg-Niederdrucklampe Typ 110A


Bild
Korrekturdiagramm für eine konventionelle Hg-Niederdrucklampe Typ 40

Hier die korrigierte Beispielrechnung aus dem Vortrag/Beitrag:

Notwendige Bestrahlungsdosis H = 120 Ws/m²
Teichvolumen Vt = 20 m³
Volumenstrom Q = 0,003 m³/s (12m³/h)
Volumen Bestrahlungskammer
(Rundbehälter D=0,15m, h=0,45m) Vk = 0,09 m³
Bestrahlungsstärke E0 = H*Q:Vk
E0 = 42 W/m²


Lesen wir nun oben in dem Typ 40 Diagramm bei 7,5cm Eindringtiefe ab ,
so sind deutlich über 50W/m² ablesbar , und somit reichlich über der errechneten Mindestbestrahlung.
Hier wurde in der damaligen Begründung irrtümlich der falsche Wert für die D=50cm abgelesen,
diese Bestrahlungskammer hatte aber D=15cm , also max. Eindringtiefe < 7,5cm.


Daraus folgt also ganz deutlich , und darauf möchte ich hinaus,

das die wichtigste Größe bei der UVC-Entkeimung mit Tauch-UVC die Eindringtiefe ist !

denn, auch eine 110Watt Amalgam-UVC dringt max. 35cm weit ins Wasser vor , und noch stärkere Lampen sind nicht viel besser.


Hier mal das Foto einer Pumpenkammer aus dem Beitrag :

Bild
Tauchrohrsystem in der Pumpenkammer eines Koiteiches. Kein Strömungsverlust.


Hier ist erkennbar das der seitliche Abstand von der UVC zum Pumpenrohr etwa 30cm beträgt.
Alles was noch weiter entfernt ist , wird nicht mehr ausreichend bestrahlt.
Wie Wolfgang unten betont , braucht es einer ausreichend starke Dosis ,
weil ansonsten ist es wie mit Sonnenbrand oder nur braum werden.
Liegen wir sehr lange in der Sonne ist die Schädigung zu groß ,
und wir bekommen einen Sonnenbrand an nur einem Tag.
Sind wir täglich aber nur z.B. 1 Stunde in der Sonne , werden wir nur braun,
und können so auch 60Tage ein Sonnenbad ohne Verbrennungen geniessen.
Also nur ein wenig UVC Bestrahlung in jeder Filterrunde wir nicht reichen!

Ausgehend von dem Diagramm der 110er UVC oben,
haben wir bei 30cm Eindringtiefe nur noch etwa 1,2W/m²
Bei geschätzer Größe der obigen Pumpenkammer von 0,8m x 1,6m ergibt sich 1,28m³
Wenn wir hier einen 60.000er Teich zugrunde legen ,
sollten hier mindestens 36.000l/h fliessen.

Q=0,01m³/s
Vk=1,28m³
H=120Ws/m²
E0 = H*Q:Vk= 0,94W/m²

.........ab etwa 31cm Eindringtiefe reicht die UVC-Leistung der 110W Amalgam-UVC nicht mehr aus !

Also alles was auf dem Bild jenseits der Pumpenleitung und auf der anderen Seite jenseits der 31cm ist,

wird nicht ausreichend bestrahlt werden !


.......und das alles noch mit völlig unklarem Eisengehalt , welcher das alles noch schlechter machen könnte.


Also sind Beiräge von Usern ,
die meinen das ihre neue Tauch-UVC in der großen Sammelkammer/Pumpenkammer ,
oder das auch die neue Amalgam-UVC nicht ausreicht, hiermit durchaus erklärbar !

.........in vorliegender Pumpenkammer würden mehrere 40W besser 60W Standart gut verteilt warscheinlich deutlich mehr bewirken als eine 110W Amalgam !

Recht gut würde hier aber eine UVC in einem von 110er auf 200er KG vergrößertem Pumpenablaufrohr passen !

Ausgehend von den 36m³ Flow eines 60t Teiches würde die Rechnung dann so aussehen :

200er KG mit einer 85-95cm langen UVC Röhre (Rundbehälter D=0,20m, h=0,95m)=0,03m³

Q=0,01m³/s
Vk=0,03m³
H=120Ws/m²
E0 = H*Q:Vk= 40W/m²


Bei einem 250er KG mit gleicher Strahlerlänge bräuchten wir 26W/m² .

Ein 160er KG braucht in den System demnach 63W/m² an der Rohrinnenwand.


Dann werde ich jetzt einmal mit echten Werten von echten Lampen rechnen !
Dieses hat mir der Jürgen nahegelegt und mir auch bereitgestellt.


Echte Lampendaten :

Standart-UVC
40W Länge Lichtbogen 790 Ges.Länge 870 UVC Leistung: 12W
60W Länge Lichtbogen 900 Ges.Länge 1000 UVC-Leistung 20W
80W Länge Lichtbogen 900 Ges.Länge 1000 UVC-Leistung 27W

Amalgam-UVC
35W Länge Lichtbogen 234 Ges.Länge 300 UVC Leistung 10W
60W Länge Lichtbogen 349 Ges.Länge 435 UVC Leistung:15W
80W Länge Lichtbogen 463 Ges.Länge 550 UVC Leistung: 22W
110W Länge Lichtbogen 773 Ges.Länge 860 UVC Leistung: 35W
130W Länge Lichtbogen 913 Ges.Länge 1000 UVC Leistung: 45W


Dieses ist aber die UVC-Leistung welche das Glasrohr einer neuen Lampe verlässt.
Die Leistungsminderung der Schutzglaskolbens muß natürlich noch berücksichtigt werden.
Diese Minderung eines guten Quarzglases wollen wir 10% annehmen.
Weiterhin wird bei allen Quecksilber-Niederdrucklampe dotiert oder undotiert,
also normale und Amalgamlampen ein mittlerer Strahlungsabfall: ca. 35 % nach 8.000 h dokumentiert.
Neuerdings gibt es auch "Long Life" Strahler die bis maximal die doppelte Brenndauer bei 35% Verlust erreichen.
Aber das bedeutet wir müssen dann nocheinmal diese 35% für die Berechnungen abziehen!
Auch müssen wir beachten das Wasser eine deutliche UVC-Trübung aufweist !
Da ich diese Trübungszahlen aber nicht eruiert habe , nehme ich sie mit weiteren 10% je 10cm an.


Ich habe oben ausgerechnet das ein 200er KG mit einem Meter Bestrahlungslänge 40W/m² UVC-Leistung braucht.
Dieses setzt natürlich einen 1m langen Strahler vorraus , ist der nun kürzer , so muß sich die benötigte Leistung erhöhen.
An einem 50cm Strahler ist das Wasser doppelt so schnell vorbei , also muß er die doppelte Leistung je m² erbringen.
Das 200er KG hat eine Innenfläche von 0,628m² , also muß dort 25,12W reine UVC-Leistung ankommen.
Das kann dann jetzt weiter berechnet werden :
25,12 X 1,111 Aufwärtsrechnung für die 10% Verlust Trübung
x 1,111 Schutzrohr
x 1,5 für Leistungsverlust über die Brenndauer

= 46,5 Watt UVC-Leistung würden hierfür gebraucht .

Einzig die 130W Amalgam oder größer wäre für diese Variante mit 36.000L durch ein 200er KG geeignet.
Wenn wir über die Lebendauer der Lampe dann auch Jürgens Vorgaben erreichen wollen.

Für das 1m 250er KG brauchen wir dann etwa 40W reine UVC-Leistung.
für das 1m 160er KG dann knapp 29W ....... hier reicht also auch eine 110W Lampe.
für 2 x 125er KG im Y-Abzweig , also 2 UVC Röhren brauchen wir je nur 17W UVC-Leistung.
.......dort wären dann auch 2 mal 60W Standart-UVC eine ausreichende Keimabtötung.


Allerdings ist hier ja nur der Flow mit 36.000L/h berücksichtigt ,
wird hier aber mit der größeren Linn so etwa 50t gepumpt,
so ist wohl die Variante mit zwei Röhren á 110W in zwei Rohren ausreichend ,
oder es müßten mehrere UVC in der Sammelkammer verbaut werden!
Bei der Geometrie der Kammer auf dem Beispielbild wären dann zumindest
3 Röhren mit je 60W , evtl. auch 4 Röhren mit 40W angebracht.
Alle diese Berechnung beruhen auf die Ausführungen von Jürgen H. ,
ich habe die Richtigkeit seiner Angaben/Berechnungsgrundlagen vorrausgesetzt.



Abschliessend kann aus diesem Modelteich , mit der Pumpenkammer auf dem Bild folgendes erklärt werden:

Eine große Kammer allein ist überhaupt kein Garant für eine ausreichend gute UVC-Ausbeute !

Es will bei Tauch-UVC schon genau berechnet werden , welche Gegebenheiten eine gute UVC-Bestrahlung ermöglichen.

( hier im Beispiel sind bei der Geometrie für eine einzelne Lampe nur 160er bis 250er Rohr als ausreichend anzusehen.
Auch sind 2 Röhren in zwei 125er KG eine gute Lösung.)

Sind große Kammern oder Eindringtiefen vorhanden , sollte der Eisen-/Mangan-Gehalt berücksichtigt werden.
Hallo Forum ,

ich glaube ich habe fertig.
Bitte alle nocheinmal korrekturlesen !
Bitte jetzt mit Fragen und Verbesserung hier melden !

_________________
Gruß
Klaus





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Zuletzt geändert von Klaus am Di 09.Apr 2013 19:52, insgesamt 9-mal geändert.

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BeitragVerfasst: Mi 04.Jan 2012 11:08 
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supper bericht , den sollte man sich mal reiziehen :idea:

aus diesem grund , hängen bei mir 4 x 36 watt ( 22 W UV/st ) in einem überströmschacht von 90 X 650 mm , nebeneinander und die sind einzel , zu und abschaltbar :!: :!: :!:

und das schon seit jahren :D


Zuletzt geändert von bonsai 2 am Mi 04.Jan 2012 15:10, insgesamt 1-mal geändert.

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BeitragVerfasst: Mi 04.Jan 2012 14:02 
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Hallo Klaus,

sehr gut die Problematik aufgezeigt. <Sehr guter Artikel.
Deshalb, weil meine 130 Watt Röhre im Papierfilterrücklauf ( 100 er Rohr ) zentriert liegt
konnte ich am Rohrausgang null Keime feststellen.
Zu dieser Konstellation bin ich allerdings durch Zufall und Platzmangel gekommen.
Aber eine Kammer benötigt wie Du gut berechnet hast eigentlich alle 30 cm oder aus Vorsicht alle 20 cm eine hängende Röhre.

Gruß Wolfgang


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BeitragVerfasst: Mi 04.Jan 2012 15:46 
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Hallo Klaus,

das Problem wieder einmal sicher erkannt und verständlich beschrieben, toll!

Meinen Respekt für deinen umsichtigen und schier unermüdlichen Einsatz. :thumbsup:

Die Nordlichter aus Schleswig-Holstein
Hans-Jürgen, der dein jahrelanges - nicht selbstverständliche - Engagement einfach klasse findet!

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Teichbau (5,5 Jahre) bis 6/2010, Volumen 88m³, Wassertiefe bis 3m,
Sprick Trommelfilter TRi2 mit 43 mµ Sieb/MovingBead 325, Biostufe 3000 Liter incl. 1000 Liter Hel-X HX 14 KLL Füllkörper,
2x LINN L3/01, Drehzahlsteller, Schwimmschalter, 4 BA, 1 MW, 4x 63er tangentiale Einläufe, Eiweißabschäumer per Mammutpumpe über einen externen Skimmer,
Externe Stromversorgung der Filtertechnik, Isolierter/begehbarer! Filterraum für die gesamte Elektrik/Technik
4 interne, unabhängige Stromkreise, FI-Schalter, 2 Panzerglasscheiben 77 x 136,5 cm, 2 Repositionsflanzenfilter,
Teichabdeckung mit Leimhölzern/6-fach Stegplatten, Innenhälterung 2,8 m³ …, 66 Koi von 12 – 86 cm

Unsere Teichbaudokumentation:
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BeitragVerfasst: Mo 09.Jan 2012 12:20 
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Und nun ist es wieder an der Zeit, Danke zu sagen.

Danke an Klaus, der nicht nur erkannt hat, dass Keime an der ursprünglich gezeigten UVC-Lampe schadlos vorbei schwimmen können. Er hat sich darüber hinaus hier die Mühe gemacht, diese Sache wortreich zu erläutern, so dass sie allgemeinverständlich wurde.

Dankesworte gehen auch an Jürgen, der umgehend reagiert hat, indem er uns ein Foto mit einer geeigneteren Anordnung der Röhren zur Verfügung stellte. Dieses befindet sich nun in der Enzyklopädie.
http://www.koi-gehlhaar.de/koi/cms/index.php?id=1009

An dieser Stelle zeigt sich sehr deutlich, dass das Wissen, welches in unserer Enzyklopädie zusammen getragen wird, langfristig wesentlich wertvoller ist, als jegliches auf Papier gedruckte Kompendium jemals sein kann.


Pfiffikus,
der darum bittet, alles, was da drin steht, weiterhin kritisch zu hinterfragen und zur Diskussion zu stellen


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BeitragVerfasst: Fr 13.Jan 2012 12:48 
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Weitere kleine Rechenbeispiele zur UCV-Anwendung in einer Innenhälterung:

Notwendige Bestrahlungsdosis H = 120 Ws/m²
Teichvolumen Vt = 3 m³
Volumenstrom Q = 0,0008 m³/s (3m³/h)

Volumen Bestrahlungskammer einer 35cm 30 TMC geschätzt Vk=0,8Liter=0,0008m³
Bestrahlungsstärke E0 = H*Q:Vk
E0 = 120 W/m²


Das 0,35m Innenrohr mit 50mm ID hat eine Innenfläche von 0,055m² , also müße dort 6,6W reine UVC-Leistung ankommen.
Das kann dann jetzt weiter berechnet werden :
Kein Verlust durch Trübung da ja nur
x 1,111 Schutzrohr =7,3W
x 1,5 für Leistungsverlust über die Brenndauer = 11W reine UVC-Leistung

Die 30W TMC sollte bei 30% UVC-Emission 9W UVC-Leistung abgeben.
Es ist erkennbar das die Lampe nur im Neuzustand die 90% Eliminierungsrate einhält.
aber da hier ja 100% Umwälzung die Stunde berechnet wurde,
und nicht 60% wie in den vorigen Beispielen,
habe wir die gesammte Lebensdauer über ausreichend UVC-Leistung.


In einem 70cm 100er KG Rohr bräuchten wir 17,5W/m² oder 6,4W UVC
Das würde auch sehr gut eine 20W Tauch-UVC leisten.
Und hiermit wäre dann auch eine 5000L IH ausreichend bestückt.

Geht es rein um schwach UVC-resistente Keime wie Aeromonas/Pseudomonas,
reicht auch ein Drittel der Leistung oder es reichen die 20W im 100er KG bis etwa 12.oooLiter .

_________________
Gruß
Klaus





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Zuletzt geändert von Klaus am Di 09.Apr 2013 19:59, insgesamt 2-mal geändert.

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BeitragVerfasst: Mi 25.Jan 2012 13:08 
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Hi Klaus,
einer der interessantesten technischen Berichte die ich in letzter Zeit gelesen habe.
Dickes Lob ! Kommt direkt in meine Sammlung.

Könntest du dein Wissen mal spasseshalber auf meinen Teich anwenden.
- TF Kammer ist 1x1x1m hoch, Davon sind noch 0,4x1x1m für die UV Lampen freigehalten die quer in der Kammer montiert sind
- Durchfluss aktuell ~16.000l/H im Sommer erhöhe ich vermutlich auf 30.000l/H
- Teichvolumen 28.000Liter

Ich habe zwei Halterungen in der TF Kammer, die eine 30cm unter Wasserspiegel, die andere 45cm. Abstand zur Wand cirka 20cm.

Mit einer Rota Tauch UVC 30 Watt halte ich den Teich im Sommer bisher algenfrei.

Was meinst welche Leistung würde hier was für Keimreduzierung bringen ?

Gruss Felix und vielen Dank, falls das zu unverständlich mist mit der UVC Halterung kann ich auch noch ein Bild nachreichen


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Verfasst: Sa 31.Okt 2020 19:35 
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BeitragVerfasst: Mi 25.Jan 2012 13:31 
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Hier noch das Bild der UVC Halterung nach dem TF für dich zum besseren Verständnis. Aktuell auf zwei Tauch-UVC ausgelegt wobei ich wie gesagt nur die Rota 30 Watt im Einsatz habe.
Gruss


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UVC-Halterung.jpg
UVC-Halterung.jpg [ 80.59 KiB | 2262-mal betrachtet ]
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BeitragVerfasst: Mi 25.Jan 2012 13:33 
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Hallo,

danke für das Lob. :P

Auf dem Foto ist oben ein Gitter zu erkennen , ist das der normale Ausgang zur nächsten Kammer ?


Sind die Halterung unterhalb des Gitters ?

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Gruß
Klaus





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BeitragVerfasst: Mi 25.Jan 2012 14:04 
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Die Halterung ist unterhalb vom Gitter. Dort fließt das Wasser weiter zur HEL-X Kammer.
Wäre schlecht wenn es rund um die Uhr das HEL-X bestrahlt ;)
Vor der Halterung siehst du den TF von dort kommt das Wasser.
Im Prinzip kann ich in der Halterung zwei Tauch-UVC quer montiert einstecken. Sie lägen dann übereinander.
Gruss


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