Optimalen Vordruck auswählen

[exit]

Moinsen...ich dachte ein neuer Thread wäre einfach besser weil viele keinen Lust mehr auf den 12 Seiten Monsterthread haben ^^

Es geht mir jetzt hier wieder um reine Physik und Verständnis ^^

Alles ist jetzt soweit dicht und funktioniert.

-300L Heider Druckkessel
-Pumpe mit ca. 8,2 bar bei 12m³
-Ibopress Druckschalter



Jetzt halte ich es kurz ^^

Ich möchte das ganze eher nur Physikalisch verstehen ^^

So gehe ich vor:
-Druckkessel wird mit soviel Wasser gefüllt das es im unteren Röhrchen zu sehen ist
- dann werden ca. 2,5 bar Luft als Vordruck gegeben (also only Luft ) .
-Dann kommt die pumpe die im Bereich von 2.80-3.80 Druck arbeitet...

Ich hoffe die schritte bis hierhin waren richtig ^^

Jetzt möchte ich das ganze noch verstehen.....
Am Druckpunkt von 2,8Bar steht das Wasser im Röhrchen so im 1/4 Bereich des Behälters

Geht der Druck auf 3.80 Bar und schaltet ab sind wir mit dem Röhrchen auf ca der hälfte des Kessels......



Das dass korrekt ist weiß ich aber warum wähle ich keinen vordruck von ca. 1.5 bar und kann somit viel mehr wasser in den kessel geben? Somit könnte anstatt 1/2 Tank sogar 3/4 gefüllt werden???

Das dass falsch ist weiß ich aber würde es gerne verstehen ^^

[Thoralf]

Moin exit,

ja, bis dahin alles richtig.

Zum Verständnis warum das so ist ... ich dachte, ich hätte in dem 12-Seiten-Thread an dieser Stelle: http://brunnen-forum.de/viewtopic.php?f ... =50#p23633 schon ausreichend den Erklär-Bär schon gespielt.

mal angenommen, Du hast am Druckschalter 2 bar als Einschaltdruck und 3 bar als Ausschaltdruck eingestellt (um mit ganzen Zahlen zu rechnen).

Und man muss dazu als physikalische Grundlage wissen:
p × V / T = konstant und wenn ich die Temperatur mal gleichfalls als konstant annehme und nicht weiter beachte, dann bleibt p × V = konstant übrig.
Doppelter Druck = halbes Volumen. Dreifacher Druck = ein Drittel Volumen, vierfacher Druck = ein Viertel Volumen
Oder auch:
p1 × V1 = p2 × V2
p1 / p2 = V2 / V1

Zu der Frage des Vordrucks:

Beispiel 1: Vordruck = Null. Dein 300-Liter-Kessel ist bei Manometeranzeige 0 bar leer, d.h. voll Luft (einen Restwasserstand unten drin lasse ich mal außer Betracht auch den Unterschied beim atmosphär. Druck ob der 1 bar oder z.B. 1020 mbar hat). Also am Manometer 0 bar bedeutet tatsächlich 1 bar absoluter Druck. Wenn Du den Kessel auf 1 bar Manometerdruck mit Wasser füllst, hast Du absolut 2 bar. Dein Kessel ist bei 1 bar am Manometer nur noch halb mit Luft gefüllt (150 Liter), bei 2 bar ein Drittel (100 Liter), bei 3 bar ein Viertel (75 Liter). Zwischen 2 und 3 bar hättest Du also nur 25 Liter nutzbares Volumen (die Differenz von 100 und 75 Liter), also 8% des Kesselinhaltes.

Beispiel 2: Vordruck = 2 bar. Wenn Du 2 bar Vordruck hast (absolut 3 bar) und 300 Liter Luft im Kessel, dann drückt das einströmende Wasser beim Druckanstieg von 2 auf 3 bar (absolut von 3 auf 4 bar) die Luft auf V1 × p1/p2 = 300 Liter × 3/4 = 225 Liter zusammen. Du hast also dann 300 -225 = 75 Liter nutzbares Volumen (25%).

In Wirklichkeit macht man den Vordruck kleiner als den Einschaltdruck. Entsprechend dieser Druckdifferenz bleibt dann noch etwas Wasserreserve für die Zeit, bis die Pumpe nach Einschalten ihre Förderung voll hochgefahren hat. 10% ist ein guter Richtwert (bei dem obigen Rechenbeispiel z.B. 1,8 bar) und Du kannst je nach Lage Deines Wasserstandsanzeigeröhrchens auch noch etwas mehr Wasser im Kessel haben, als weitere Reserve.

Die Physik steht in http://brunnen-forum.de/viewtopic.php?f ... 309#p19404 Dort findest Du auch diese Formel:


Du kannst ja mal mit Deinen Werten rechnen und das "Pi mal Daumen" anhand des Kesseldurchmessers in die Füllhöhe nachrechnen. Mach doch mal alle 10 Liter Striche an Deinem Kessel, zumindest im Bereich des Röhrchens. Um es nicht zu kompliziert zu machen: lass den gewölbten Boden weg und rechne ab da mit der Zylinderformel für das Volumen Pi/4 × D² × H. Und dann rechnest und testest Du das mit Deinem aktuellen Vordruck 2,5 bar und mit dem von Dir überlegten Wert 1,5 bar.

Ich schrieb schon mal: nicht das Wasser ist das Speichermedium, sondern die Luft im Kessel. Je mehr Luft, desto besser.
Ich habe oben ein paar Stellen gelb markiert, die den Unterschied zwischen gar kein Vordruck (0 bar) und theoretischem maximalen Vordruck (Vordruck = Einschaltdruck) zeigen. Den theoretisch möglichen kann man in der Praxis nicht ausnutzen, weil dann Luft verloren geht.
Irgendwo dazwischen bewegst Du Dich (auch wenn Du mit Einschaltdruck 2,8 bar und Ausschaltdruck 3,8 bar rechnest.
Je kleiner der Vordruck ist, desto mehr nutzbares Volumen geht verloren - weil der Wasserdruck die Luft im Kessel zusammendrückt.
Das ist ganz einfach die Physik dahinter.

Du kannst es auch andersherum testen: Du misst, wieviele Zentimeter Dein Wasserstand im Schauröhrchen bei 2, 5 bar Vordruck auf und ab schwankt und wiele Zentimeter bei 1,5 bar. Diese Schwankung (Höhendifferenz) ist jeweils das nutzbare Volumen. Unabhängig davon, dass bei 2,5 bar Vordruck das Wasser im Kessel niedriger steht als bei 1,5 bar Vordruck. Nicht der Wasserstand im Kessel ist entscheidend. Deine Überlegung, den Tank auf möglichst viel der Höhe mit Wasser gefüllt zu bekommen, ist falsch.

LG und Gut Nass!
Thoralf

[PeterB]

Dazu fällt mir folgendes ein

Drückst Du Luft in den Tank mit 1bar wird dort diese Luft komprimiert. Mit derselben Luftmenge die nicht komprimiert ist könntest Du "1 großen Ballon" füllen (dessen Wand gaaanz elastisch sein soll). Die Pumpe füllt den Tank zB auf 3/4 mit Wasser-

Mit der Luft bei 2bar kannst Du dann 2 Ballons füllen. Im Tank ist weniger Wasser nachdem die Pumpe ihn aufgefüllt hat. Lass ihn 1/2 voll sein.

Wird ein Verbraucher geöffnet bei 1bar Vordruck kann sich die Luft im Tank nur so weit ausbreiten bis sie das Volumen von 1 Ballon Wasser rausgedrückt hat. Dann startet die Pumpe.

Bei 2bar wird das Volumen von 2 Ballons geliefert bevor die Pumpe startet.

Da war zwar am Anfang weniger Wasser drin, es wird aber mehr davon durch den Vordruck geliefert.

An dieser Erklärung ist physikalisch einiges nicht korrekt, sie hilft aber vielleicht, das Prinzip zu verstehen

Grüße
Peter

[exit]

Eure Beispiele waren super.
Thoralf tut mir leid aber bei mir ist das bisschen so wie einem Affen das Sprechen beizubringen

Du hast das so super und ausführlich schon erklärt aber manches ist wirklich bisschen schwer für mich zu verstehen

Eure beider beispiele waren nochmal super....hab mir jetzt aus dem 14 Seiten Thread das ganze auch nochmal durchgelesen und jetzt einfach nochmal bisschen gespielt mit dem Vordruck.
Hab einfach mal Zeiten gemessen wie oft die Pumpe bei welchem Vordruck schaltet.
Jetzt bin ich bei 2,5Bar Vordruck.. 2.8 Einschaltdruck und 3.80 Abschaltdruck.
Ist natürlich auch Abhängig vom Verbraucher...Hab ich meinen Schwinghebelregner und einen Viereckregner laufen ( wie es bisher meistens ist) schaltet die Pumpe 1x alle 1,5 Minuten... meistens also so ca 30x die Stunde....Denke das ist ok so von der Intensität

Mir ist noch ein gutes Beispiel eingefallen....wir haben einen 1000L Wasserwagen der auf einer Wiese für Pferde....das ganze ist nur noch eine Übergangslösung weil ich eigentlich mir überall Rammbrunnen angelegt habe für Viehtränken wo die Tiere sich selbst das Wasser Pumpen...

Wennn ich bei diesem Tank den Hahn öffne dauert es ewig bisschen die Pötte voll sind....völlig logisch weil ja das Wasser sich nur durch Schwerkraft hinausbewegt.
Würde ich jetzt 1 Bar Luft draufgeben wäre das natürlich Ruck zuck leer...
Wagen nach hause geholt..Fülldeckel abgedichtet und 2 Bar Luft raufgegeben ...funktioniert erste Sahne.

Ich weiß, bin ein schwieriger Fall aber meistens möchte ich das gerne ein wenig verstehen was ich Montiere ^^

Mit eurer Hilfe klappte das erste Sahne!! Vielen Dank für die Engelsgeduld

[Thoralf]

Moin exit,

kein Problem, und überhaupt, auch danke für das Feedback auf die gegebenen Hinweise. Immer schön zu erfahren, dass es geholfen hat.

Hab einfach mal Zeiten gemessen wie oft die Pumpe bei welchem Vordruck schaltet.
Jetzt bin ich bei 2,5Bar Vordruck.. 2.8 Einschaltdruck und 3.80 Abschaltdruck.
Ist natürlich auch Abhängig vom Verbraucher...Hab ich meinen Schwinghebelregner und einen Viereckregner laufen ( wie es bisher meistens ist) schaltet die Pumpe 1x alle 1,5 Minuten... meistens also so ca 30x die Stunde....Denke das ist ok so von der Intensität

Ja, ist auch vom Verbraucher abhängig. Ohne jetzt wieder tief in die Physik einzusteigen (auch das steht in dem Formel-Thread): die höchste Taktrate hat man, wenn die Wasserabnahme bei der Hälfte der Pumpleistung liegt. Bei mehr und weniger Wasserentnahme geht die Tatrate (Einschaltungen pro Stunde) jeweils zurück. Pi mal Daumen mit Deinen Druck- und Anlagen-Werten gerechnet wäre die maximale Taktrate bei Dir etwa 40× pro Stunde (50 Liter nutzbares Behältervolumen, 8 m³/h Pumpe, bei 4 m³/h Entnahme). 40× pro Stunde Ist kein Problem für die Pumpe.

Mir ist noch ein gutes Beispiel eingefallen....wir haben einen 1000L Wasserwagen der auf einer Wiese für Pferde....das ganze ist nur noch eine Übergangslösung weil ich eigentlich mir überall Rammbrunnen angelegt habe für Viehtränken wo die Tiere sich selbst das Wasser Pumpen...

Wennn ich bei diesem Tank den Hahn öffne dauert es ewig bisschen die Pötte voll sind....völlig logisch weil ja das Wasser sich nur durch Schwerkraft hinausbewegt.
Würde ich jetzt 1 Bar Luft draufgeben wäre das natürlich Ruck zuck leer...
Wagen nach hause geholt..Fülldeckel abgedichtet und 2 Bar Luft raufgegeben ...funktioniert erste Sahne.

Watt et nich alles gibt! Die Pferde und Kühe pumpen selbst ihr Wasser...
(Grad gegoogelt - gibt es tatsächlich.)
Wieder was gelernt.

Dein Tank auf der Weide ist aber hoffentlich für Druck zugelassen? Nicht dass der plötzlich platzt?

LG
Thoralf

[exit]

Ne vorallem macht es auch Spaß sowas zu installieren und am Ende funktioniert es dann sogar noch Was der Brunnenbauer für das Material und die Montage an Geld wollte , erzähle ich lieber erst gar nicht
Da nehme ich einfach die Flucherei , abfliegende Fittinge und zerschnittene Hände in Kauf
Und nebenbei hat man noch viel gelernt Jetzt beherrsche ich die Montage von 2" Leitungen , was auch nicht alltäglich ist und bin gerüstet für die Erweiterung des Systems

Tatsächlich habe ich die Leistung der Pumpe unterschätzt. Am Ausgang habe ich ein T Stück montiert , was erstmal provisorisch den Garten oberirdisch versorgen kann.
Das ganze geht dann via Fittinge von 2" auf 1 1/4" Geka Kupplung welche glaube ich max 1" Bauartbedingt anbieten.
Schließe ich daran zwei Schwinghebelregner , schaltet die Pumpe immer noch ab weil sie in den Bereich von 3,8 Bar scheinbar ohne Probleme noch kommt. Das wird interessant wenn ich meine Getrieberegner Montiere , wieviel hier auf einmal dann Realistisch laufen können. An zu wenig Pumpenleistung kann der Gartenplaner jedenfalls nicht verzweifeln das irgendwo nur Wasser rauskleckert

Zwischendurch dachte ich auch der Kessel wäre mit 300L zu wenig bemessen aber ich denke das man damit arbeiten kann, zumal dann ein 500L Kessel wirklich um einiges teurer ist .

Bin ich wirklich dankbar für die Hilfe

Wie verhält sich das eigentlich beim Befüllen?
Warum ist es wichtig erst ein wenig Wasser aufzufüllen, bis es am Unteren Ende Sichtbar ist und dann den Restlichen Vordruck an Luft dazu zu geben?
Geht es hier lediglich darum das sich die Luft nicht in den Ein/Auslass der Druckrohre sammelt? bzw ausströmt und ich hier mein Wasser einfach über diesem Auslass bereits befindet wenn der Vordruck aufgefüllt wird?

Ja das ist an sich eine gängige Praxis. Auf der einen Wiese haben wir sowas sogar Frostsicher. Diese "Fußpumpen" werden meistens direkt mit einem einfachen Saugschlauch montiert mit RV.
Frostsicher heißt das die Pumpe auf einem Brunnenring steht und da ein passendes Häubchen drüber kommt. in dieser kleinen Brunnenstube werden dann 1 oder zwei Friedhofskerzen aufgestellt. Die Abwärme reicht um alles Frostsicher zu halten. Beim vorletzten Winter und einer Woche -10 grad hat die Pumpe mitgemacht.
Sehr praktisch. Versteh oftmals nicht warum sich so wenig Leute die Mühe mit einem Rammbrunnen machen...Ich will ja keine 3-4m³/h entnehmen sondern die wenigen 100L die da am Tag entnommen werden , macht auch ein schlecht montierter Rammbrunnen mit. Man muss den Viechern das zwar mal zeigen aber wenn sie Durst haben kriegen die das schnell raus. Bei unseren Fohlen war das schwierig , da die oft noch nicht die Kraft haben aber die Sache ist super

Bei dem Tankwagen war ich mit dem Druck auch eher vorsichtig. Mit den 2 Bar ist das auch nicht ganz richtig....damit habe ich auf Dichtigkeit geprüft...drauf habe ich 1,5Bar.
Germacht sind die dafür nicht aber ich hab mal ein paar Erfahrene Bauern bei uns ausm Dorf gefragt und die sagten mir auch das es Dickwandig genug ist da Druck draufzugeben. 5 Bar würde ich auch nicht machen aber ein wenig schadet nicht ^^

[Thoralf]

Ja, dass das Wasser ein Stückchen über dem Auslass-Rohr steht, hat was damit zu tun, dass nicht über Wasserverwirbelungen Luft ausgetragen wird.

LG
Thoralf