Wie funktionieren Duschköpfe von AquaClic

Wie funktionieren die AquaClic-Sparduschköpfe?

Erster Schritt: Durchflussbegrenzung

Schema wie das Wasser durch die Sparbrause fliesst
Die erste Grund-Einsparung erzeugt die «Durchflussbegrenzung»: Die Brause verengt beim Wasser-Eingang den Querschnitt. So begrenzt sie den Durchfluss: Es fliesst weniger Wasser durch den Duschkopf.

 

Abbildung: Wasser strömt ungeregelt durch den Schlauch; die Verengung beim Duschkopf reduziert den Durchfluss

Zweiter Schritt: Optimierung des Strahls

drei verschiedene Duschstrahl-Arten

AquaClic-Sparbrausen optimieren den Duschstrahl: So wenig Wasser wie nötig für soviel Komfort wie möglich. Je nach Duschkopf erreichen dies unterschiedliche Techniken (von links):

Abbildung: unterschiedliche Techniken optimieren den Duschstrahl mit reduzierter Literleistung für angenehmes Duschen

 

Dritter Schritt: optionale Mengenregler für mehr Energie-Effizienz  

Soviel verbraucht Ihre AquaClic-Brause maximal bei üblichem Druck:

 

So verbrauchen Sie weniger Wasser, als Ihre AquaClic-Brause maximal durchlässt

Kurvendiagramm Durchflussbegrenzer bei einer Viertel-Öffnung
Setzen Sie einen Mengenregler zwischen Brause und Schlauch. Die AquaClic-Mengenregler sind «Durchflussbegrenzer mit Konstanthaltung», Details unten.
  1. Mengenregler für Literleistungen in der gewünschten Energieklasse setzen Sie zwischen Brause und Schlauch.
  2. Herkömmliche Duschköpfe mit linearem Verlauf: je mehr Sie den Hahn öffnen, umso mehr Wasser fliesst.
  3. AquaClic-Brause der C-Klasse wie die SwissClima, ohne Mengenregler: linearer Verlauf: je mehr Sie den Hahn öffnen, umso mehr Wasser fliesst, Stop bei 11 l/min bei üblichem Leitungsdruck.
  4. Gleiche AquaClic-Brause der C-Klasse, mit Mengenregler, 3-10 Liter pro Minute:
  5. Ab einer Viertel-Öffnung des Hahns fliesst das Maximum. Dieses entspricht dem gewählten Mengenregler, zum Beispiel 6 Liter pro Minute. Danach bleibt die gleiche Wassermenge konstant, egal, wie fest Sie den Hahn öffnen oder wie hoch der Leitungsdruck (bar) ist.
Abbildung: Wasserverbrauchskurven von Standardbrausen, AquaClic-C-Klasse-Brause sowie C-Brause mit Regler

 

Tipps / Anleitung, um Ihre ideale Wassermenge fürs Duschen herauszufinden mit optionalen Mengenreglern

Regler in Brause einsetzen und Farbkarte und Legende: welche Literleistung, welche Farbe
  1. Duschen Sie mit Ihrem neuen Duschkopf so, wie er aus der Verpackung kommt, ohne Regler.
  2. Setzen Sie den Regler mit dem grössten Durchfluss zwischen Brause und Schlauch: kleinerer Ø ins Innere der Brause. Die Regler für die passende Brause können unterschiedliche Formen haben und daher mehr oder weniger fest oder locker im Griff sitzen. Sie üben jedoch ihre Funktion in jedem Fall aus. Die mitgelieferte Doku oder diese Tabelle zeigen Ihnen die Literleistung pro Minute.
  3. Duschen Sie damit. Achten Sie darauf:
  • Bleibt die Temperatur gleich oder gibt es bloss leichte Schwankungen?
  • Lässt sich die gewünschte Temperatur leicht einstellen oder ist es zu knifflig?
  • Fliesst genug Wasser?
  • Können Sie sich vorstellen, mit noch weniger Wasser zu duschen?
  1. Falls Sie alle vorangehenden Fragen bejahen: wählen Sie den Regler mit der nächstkleineren Literleistung, wiederholen Sie ab Punkt 2.
  2. Wenn nein, gehen Sie zurück auf die Literleistung, die Ihnen behagt, mit oder ohne Regler:
  3. Auch ohne Regler duschen Sie mit AquaClic-Duschköpfen energieschonend und mit gutem Gewissen.
  4. Bitte informieren / beziehen Sie Ihre Familie / Mitbewohnerinnen mit ein und beachten Sie die möglichen Einschränkungen beim Verringern der Literleistung
Abbildung: Die Farben der Tabelle entsprechen der Farbe der Regler und zeigen den Durchfluss in Litern pro Minute. Fast alle Regler passen in die 3 Typen von AquaClic-Brausen. *=Regler mit grösserer Literleistung als die Brause selber können bei hohem Leitungsdruck sinnvoll sein

 

So funktionert ein «Durchflussbegrenzer mit Konstanthaltung» 

Durchflussbegrenzer mit Konstanthaltung am Beispiel von Wasserhähnen in 3 Positionen: geschlossen, ein Viertel, ganz offen

Die «Durchflussbegrenzung» verkleinert die Öffnung, durch die Wasser einströmt.

Die «Konstanthaltung» sorgt dafür, dass der Wasserdruck – und damit die Durchflussmenge – immer gleich bleibt:

  • egal, wie hoch der Leitungsdruck ist,
  • egal wie viel Sie den Hahn öffnen ab einer Viertelöffnung.

Erläuterungen zur Grafik am Beispiel einer 11 l/min-Brause mit optionalem 6 l/min-Regler:

1. Geschlossener Hahn: Der O-Ring (A) aus hochpräzisem Silikon liegt entspannt im Mengenregler.

2. Eine Viertelöffnung des Hahns lässt in diesem Beispiel 8 l/min fliessen (In einem anderen Haus mit mehr Druck könnten dies 10 Liter pro Minute sein).

Die Konstanthaltung setzt ein: Der O-Ring dehnt sich aus; die vorgegebene Menge von 6 l/min fliesst durch die Öffnung.

3. Maximale Öffnung des Dusch- oder Wasserhahns: Der O-Ring weitet sich noch mehr: trotz mehr Wasser und mehr Druck fliessen weiterhin die vorgegebenen 6 Liter pro Minute.

Bei Druckschwankungen setzen die gleichen Bewegungen des O-Rings ein: er zieht sich zusammen oder auseinander, je nach Druck und Wassermenge, z.B. wenn mehrere Leute im Haus gleichzeitig duschen.
Abbildung: Wie ein Mengenregler wirkt bei geschlossenem Hahn, bei einer Viertelöffnung und bei voller Öffnung

 

Was sind die Vorteile der Konstanthaltung?

Kind öffnet Wasserhahn mit Schwung und spritzt sich nicht voll dank Konstanthaltung
Durchflussbegrenzer mit Konstanthaltung lassen sich für Wasserhähne (siehe dazu AquaClic für Wasserhahn) und als Mengenregler für Aquaclic-Duschen benützen.
  • Sie, Ihre Familie, Ihre Mieter oder Hotelgäste öffnen den Hahn in der Küche, im Bad oder in der Dusche bis zum Anschlag mit Schwung, ohne sich Gedanken machen zu müssen über die Wassermenge.
  • Der Strahl bleibt weich und spritzt nicht.
  • Die Regulierung der Wassertemperatur ist einfach.
  • Als Vermieter oder Hotelier können Sie auf einen berechenbaren Wasserverbrauch zählen. Detailinfos für Profis...
  • Haben Sie Druckschwankungen im Haus, gleichen Sie diese einfach aus, indem Sie alle Wasserhähne und Duschen mit solchen Durchflussmengenreglern mit Konstanthaltung ausstatten.  

 

Gibt es auch Durchflussbegrenzer ohne Konstanthaltung?

Vergleichsgrafik: Durchflussbegrenzung ohne und mit Konstanthaltung

Ja, allerdings nicht bei AquaClic. Solche Regler sparen ca. 50% des ungeregelten Verbrauchs und abhängig davon, wie weit Sie den Hahn öffnen oder wie hoch der Druck ist. Eine solche Technik wird in zumeist günstigen Wassersparern eingesetzt. Hier der Unterschied:

Erläuterungen zur Grafik: Durchflussbegrenzung ohne und mit Konstanthaltung

  • 1: Standard-Duschkopf der Energieklasse G (>21 l/min) bei überdurchschnittlich hohem Leitungsdruck (z.B. 4-5 bar) kann 30 Liter pro Minute verbrauchen bei voll geöffnetem Hahn.
  • 1b: Gleicher Standard-Duschkopf mit Durchfluss-Mengenregler ohne Konstanthaltung: verbraucht 50%, davon, also ca. 15 Liter bei überdurchschnittlichem Leitungsdruck.
  • 2: Gleicher Duschkopf (>21 l/min) bei üblichem Leitungsdruck (3 bar) braucht ca. 21 l/min.
  • 2b: Gleicher Duschkopf mit Durchfluss-Mengenregler ohne Konstanthaltung bei üblichem Druck: verbraucht 50% von 21 Liter, in diesem Fall etwa 11 l/min
  • 3: AquaClic-Mengenregler mit Konstanthaltung: ab einer Viertelöffnung des Hahns bleibt die Wassermenge immer gleich, egal wie der Hahn aufgedreht wird, gemäss der Vorgabe des Reglers, in diesem Fall: 6 Liter pro Minute.

 

 

So gleicht die «Konstanthaltung» Druckschwankungen aus – und vermeidet Temperaturänderungen

Konstanthaltung sinnvoll bei mehrstöckigen Gebäuden mit Druckschwankungen

Die Durchflussbegrenzer mit Konstanthaltung für:

  • Wasserhähne: AquaClic Strahlregler sowie
  • Mengenregler für AquaClic-Sparbrausen

wenden Sie überall an, unabhängig von den variablen Wasserdruck-Verhältnissen.

Der O-Ring öffnet und weitet sich in sehr schnellen Bewegungen (sogenannte perestaltische Bewegungen, wie bei einer Qualle). So gleicht er Druckschwankungen permanent aus: Öffnet ein Nachbar die Dusche oder den Wasserhahn, bleiben Wassermenge und Temperatur überall gleich, wenn alle mit Konstanthaltern ausgestattet sind – selbst bei Reihenwaschanlagen. 

Ausgleich von Druckschwankungen

Die Konstanthaltungs-Technik vermeidet Temperatur- und Druckabfall:

  • in mehrstöckigen Gebäuden
  • in Reihenwaschanlagen:

Die Konstanthaltung sorgt ausserdem für:

  • kalkulierbaren Wasserverbrauch dank perfekter Regelung,
  • Schonung des Leitungssystems,
  • Geräuschminderung.

Profi-Infos für Techniker und Liegenschaften-, Hotel-, Heim-Verantwortliche

Arbeitsweise

Die Arbeitsweise des Durchfluss-Konstanthalters besteht grundsätzlich im Ausdehnen und Zusammenziehen eines speziellen O-Ringes in Bezug auf ein Präzisionsprofil. Dadurch ändern sich die Durchfluss-Öffnungen automatisch in Abhängigkeit des Wasserdrucks. 

Funktion

Der in das Gehäuse (a) mit Hilfe der Abdeckplatte (b) eingesprengte Regelstern (c) wird in der Ruhelage - wenn kein Wasser fliesst - in einem bestimmten Abstand von dem O-Ring (d) umschlossen (Position 1).  Fliesst nun Wasser durch den Regler, dann wird der O-Ring unter dem Einfluss des vor und hinter ihm auftretenden Differenzdruckes p1-p2 auf die Dichtfläche (e) gedrückt, auf der er sich gleitend zusammenschnürt. Mit steigendem Differenzdruck kommt der O-Ring (d) auf den Spitzen der Hauptnocken (f) und der Abstütznocken (g) zur Auflage (Position 2).

Der in das Gehäuse (a) mit Hilfe der Abdeckplatte (b) eingesprengte Regelstern (c) wird in der Ruhelage - wenn kein Wasser fliesst - in einem bestimmten Abstand von dem O-Ring (d) umschlossen (Position 1).

Fliesst nun Wasser durch den Regler, wird der O-Ring unter dem Einfluss des vor und hinter ihm auftretenden Differenzdruckes p1-p2 auf die Dichtfläche (e) gedrückt, auf der er sich gleitend zusammenschnürt.

Mit steigendem Differenzdruck kommt der O-Ring (d) auf den Spitzen der Hauptnocken (f) und der Abstütznocken (g) zur Auflage (Position 2).

Steigt der Differenzdruck weiter an, wölbt sich der O-Ring zwischen den Nocken durch (Position 3), wobei sich die 16 Durchfluss-Querschnitte F3 kontinuierlich in einem vorgegebenen Grössenverhältnis verengen.

Durch eine entsprechende Abstimmung der Nockenhöhe und -breite sowie der O-Ring-Elastitzität (Shore-Härte – Compressions-Set) stellt sich zu jedem Differenzdruck der Durchfluss-Querschnitt F so ein, dass die durchfliessende Wassermenge über den gesamten Druckbereich konstant bleibt.

Kurvenverlauf

Bei 0.4 bar wird die untere Toleranzgrenze erreicht. Bei 0.5 bar die volle Menge des angegebenen Nennwerts. Fertigungstoleranz ± 10% > 5 l/min, ±15% < 5 l/min.

Verschmutzung

Die Durchlassöffnungen (A) des Reglers sind verhältnismässig gross. Sie lassen die normalerweise anfallenden Schmutzpartikel unbehindert durch. Ausserdem wird durch die ständige Bewegung des O-Ringes der Durchlass immer wieder freigearbeitet.

Bei Langzeitversuchen mit den Durchfluss-Konstanthaltern stellte sich heraus, dass Versuchsgeräte durch Kalk, bzw. Oxyd- oder Mineralablagerungen funktionsunfähig wurden. Es zeigte sich dabei, dass immer nur die dem Regler vor- und nachgeschalteten Durchfänge Ablagerungen aufweisen, aber in keinem dieser Fälle der Regler selbst davon betroffen war.

Zwei Gründe sprechen in diesem Zusammenhang für die Stör-Unanfälligkieit des Durchfluss-Konstanthalters:

  • der Durchfluss-Konstanthalter wird mit hoher Geschwindigkeit gradlinig durchflossen,
  • die Oberflächenbeschaffenheit des verwendeten Kunststoffes wirkt Ablagerungen entgegen.

Geräuschverhalten

Eine für den Einsatz in der Praxis entscheidende Eigenschaft des Durchfluss-Konstanthalters ist sein äusserst günstiges Geräuschverhalten.

Dies ist darauf zurückzuführen, dass der Regler

  • zum einen gradlinig durchströmt wird und
  • zum anderen bei steigendem Vordruck eine Vielzahl – in der Regel 16 – feine Wassersträhnen austreten lässt.
Dies ergibt die wirkungsvolle Geräuschminderung. In allen Einsatzfällen wurde eine Überprüfung des Armaturengeräuschepegels nach DIN 52218 vorgenommen. Dabei konnten Geräuschminderungen von 5 bis 20 db (A) festgestellt werden.


Ein Beispiel:

Ein Durchfluss-Konstanthalter wurde zur Begrenzung der Wassermenge auf 10 l/min. in eine Auslaufarmatur eingebaut.

Die Fliessgeräusche, die in die Nachbarräume übertragen wurden, verminderten sich in erheblichen Massen – und zwar bei 3 bar von 32 db (A) auf 14 db (A) und bei 5 bar von 36 db (A) auf 17 db (A).

Dauerbelastung

Um die Dauerbelastbarkeit zu untersuchen, wurden umfangreiche Dauerversuche durchgeführt.

Messvoraussetzungen

  • Prüfdruck: 10 bar
  • Der Fluss wurde durch Magnetventile geschaltet.
  • Die Regler wurden hinter den Magnetventilen eingebaut.

Messvorgang

Die Magnetventile führten 100'000 Schaltungen in einem Zeitabstand von 5 Sekunden durch.

Das entspricht zwar der Lebensdauer eines Durchlauferhitzers, aber die extreme Schlagbelastung der Magnetventile stellt wesentlich höhere Anforderungen an die Qualität der bei dem Regler verwandten Materialien als das in der Praxis auftretende langsame Öffnen und Schliessen der Auslaufarmaturen.

Messergebnis

Bei den gemessenen Reglern verminderte sich die Durchsatzmenge im niedrigen Druckbereich (bei etwa 1 bar) nur um 3%.

Im höheren Druckbereich (bei etwa 10 bar) vergrösserte sich die Durchsatzmenge um max. 6%.

Diese Verhaltensweise wird bei der Auslegung der Regler von vornherein berücksichtigt.

Gehäuse und Regelstern des Durchfluss-Konstanthalters sind aus einem hochwertigen technischen Kunststoff - HOSTAFORM C. Der O-Ring ist aus einer besonderen Gummimischung gefertigt, die eine Einhaltung geringer Toleranzen in ihrer chemischen Beschaffenheit zulässt. Der Durchfluss-Konstanthalter ist durch Patente geschützt.


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