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Thermische Ausdehnungskompensationsrechner
Ergebnisse
Linearer Ausdehnungskoeffizient: 0.012 [mm/m*K]
Temperaturdifferenz ΔT: 70 [°C]
Rohrlänge L: 10 [m]
Ausdehnung ΔL: 8.4 [mm]
Armlänge L: 1.01 [m]
Armlänge U: - [m]
Armlänge (Vorspannung) U50%: 0.32 [m]
Armabstand RU: 0.16 [m]
Rechner fuer Waermedehnung und Rohrkompensation
Professioneller Rechner zur Berechnung der Waermedehnung von Installationsrohren und Dimensionierung von L- und U-foermigen Kompensationsarmen. Die Berechnungen basieren auf der Formel fuer die lineare Waermedehnung fester Koerper unter Beruecksichtigung der Ausdehnungskoeffizienten fuer sieben Rohrtypen: Stahl (nahtlos und geschweisst), Kupfer, PEX, PEX/Al, PP und PP-Al.
Entwickelt fuer HLK-Planer, Sanitaeringenieure und Installateure. Der Rechner dimensioniert L- und U-Kompensationsarme (einschliesslich 50%-Vorspannungsvariante), und das Ergebnis kann als PDF-Zeichnung heruntergeladen werden, die der Projektdokumentation beigefuegt werden kann.
So verwenden Sie den Rechner in 3 Schritten
Waehlen Sie den Rohrtyp (Stahl, Kupfer, PEX, PEX/Al, PP, PP-Al) und den passenden Durchmesser aus der vordefinierten Reihe. Der Rechner weist automatisch den richtigen linearen Ausdehnungskoeffizienten fuer das gewaehlte Material zu.
Geben Sie die Rohrabschnittslaenge in Metern, die maximale Betriebstemperatur und die Montagetemperatur ein. Der Rechner ermittelt die Temperaturdifferenz (deltaT), die zur Berechnung der Dehnung erforderlich ist.
Lesen Sie die Ergebnisse ab: Waermedehnung in mm, L- und U-Kompensationsarmlaengen und Armabstand. Das Ergebnis wird grafisch in einem Diagramm dargestellt und kann als PDF heruntergeladen werden.
Was der Rechner berechnet
Der Rechner ermittelt folgende Werte:
- deltaL — Waermedehnung des Rohres [mm], resultierend aus der Differenz zwischen Betriebs- und Montagetemperatur sowie dem linearen Ausdehnungskoeffizienten des Materials.
- L-Kompensationsarm — Mindestlaenge des senkrecht zur Rohrachse stehenden Arms, der die Dehnung in L-Form (90-Grad-Bogen) kompensiert.
- U-Kompensationsarm — Mindestarmlaenge des U-foermigen Kompensators, kompakter als die L-Kompensation.
- U-Arm mit Vorspannung (U50%) — Variante mit Kaltvorspannung auf 50% der Dehnung, die kuerzere Kompensationsarme ermoeglicht.
- Armabstand RU — Abstand zwischen den U-Kompensatorarmen, wesentlich fuer die korrekte Platzierung in Schaechten oder Rohrkanaelen.
Eingabedaten — was eingeben und woher nehmen
Rohrtyp
Waehlen Sie das Rohrmaterial. Jedes Material hat einen anderen linearen Ausdehnungskoeffizienten: Stahl (0,012 mm/m*K) und Kupfer (0,0165 mm/m*K) dehnen sich relativ wenig aus, waehrend Kunststoffe viel mehr — PEX mit 0,18 mm/m*K (15-mal mehr als Stahl). Mehrschichtrohre PEX/Al (0,026 mm/m*K) und PP-Al (0,03 mm/m*K) haben dank der Aluminiumeinlage Zwischenwerte.
Rohrdurchmesser [mm]
Rohraussendurchmesser aus der Standardreihe. Der Durchmesser beeinflusst die Kompensationsarmlaengen — je groesser der Durchmesser, desto laenger die Arme bei gleicher Dehnung. Nach Auswahl des Rohrtyps werden die verfuegbaren Durchmesser automatisch geladen.
Rohrlaenge [m]
Laenge des Rohrabschnitts zwischen zwei Festpunkten (Festlagern). Die Waermedehnung ist direkt proportional zur Laenge — ein 10-m-Rohr dehnt sich bei gleicher Temperaturdifferenz doppelt so stark aus wie ein 5-m-Rohr.
Maximale Betriebstemperatur [C]
Hoechste Medientemperatur im Normalbetrieb. Fuer Heizkoerperheizungen typisch 70–80 C, Fussbodenheizung 35–45 C, Trinkwarmwasser 55–60 C, Industrie- und Dampfanlagen bis 100–150 C.
Montagetemperatur [C]
Umgebungstemperatur waehrend der Rohrmontage. In Rohbauten im Winter kann sie nur 5–10 C betragen, im Sommer 20–30 C. Je groesser die Differenz zwischen Betriebs- und Montagetemperatur, desto groesser die Dehnung und die Kompensationsarme.
Formel fuer die Waermedehnung
Der Rechner verwendet die grundlegende physikalische Formel fuer die lineare Waermedehnung fester Koerper:
- deltaL — Laengenaenderung des Rohres [mm]
- L — urspruengliche Rohrlaenge [m]
- deltaT — Differenz zwischen Betriebs- und Montagetemperatur [C oder K]
- alpha — linearer Ausdehnungskoeffizient des Materials [mm/(m*K)]
Planungshinweise
Jeder Rohrabschnitt zwischen zwei Festpunkten (Festlagern) muss eine Waermedehnungskompensation haben. Festpunkte teilen die Anlage in unabhaengige Kompensationsabschnitte. Zwischen Festpunkten werden Gleitlager verwendet, die eine axiale Rohrbewegung ermoeglichen. Kaltvorspannung auf 50% der Dehnung reduziert die erforderlichen Kompensationsarme um ca. 30% und gleicht Spannungen aus — das Rohr arbeitet in beide Richtungen. Fuer Kunststoffrohre (PEX, PP) ist die Kompensation besonders wichtig aufgrund ihres sehr hohen Ausdehnungskoeffizienten.
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