Schaltphasen der Pumpe optimieren - Luftpolster im Kessel

[Kiki80]

Ich bin einfach nur begeistert... Wow

@PeterB: Absolut richtig was du sagst. Ich habe die Anlage so übernommen. Solange es funktioniert ok. Sobald es zu größeren Schwierigkeiten kommt, werde ich sicherlich umrüsten. Hast du eventuell schon einige Tipps bezüglich Materialliste bzw. Empfehlungen für einen soliden "Schaltautomat"? Ich habe immer gerne einen Plan B parat...

@Thoralf: Wenn ich kommende Woche wieder vor Ort bin, mache ich einige Fotos und liefere weitere Erkenntnisse. Ich hoffe du bist dann immer noch "für mich da"? Dann sind wir auch mit meiner 150 Liter-Tankgröße schlauer. Aber setzen wir mal die Werte als gegeben voraus. Dann müsste doch im Idealfall eine Entnahme von ca. 40 Liter pro Schaltphase möglich sein? Also wenn ich dich richtig verstanden habe.

Wie schätzt du denn nun die Situation ( siehe Frage aus meinem letzten Beitrag) der Bewässerung meines Kumpels ein, wo die Pumpe bei konstanter Wasserentnahme durchläuft?

Na dann ein schönes Wochenende und bleibt gesund!

[Thoralf]

N'Abend in die Pumper-Runde!

"Bei allem Respekt vor dieser althergebrachten Technik der Pumpensteuerung mit einem Druckschalter und Druckkessel frage ich mich trotzdem manchmal, warum man sich das noch antut." → vielleicht weil es sparsamer ist.

Ich habe jetzt einfach mal (weil es so einfach reale Werte liefert) ins Grundfos-Tool geschaut, und eine Pumpe genommen, die etwa den hier angegebenen Parametern 3 m³/h bei irgendwas um 3,7 bar entspricht, das wäre die SP 3A-9 https://product-selection.grundfos.com/ ... 2138976806 (die Ansaughöhe und Leitungsdruck lass ich mal außen vor, ebenso die unterschiedlichen Druckwerte zwischen 2,2 und 3,7 bar mit unterschiedlicher Förderung)

Mal die Zahlen aus Kikis Post hergenommen: Wenn man dort bei 3 m³/h reinklickt (3,87 bar), dann nimmt die Pumpe 896 Watt elektrisch. Und zufällig (oder wahrscheinlich sogar Absicht) ist das System so ausgelegt, dass ungefähr dort auch etwa der Punkt mit dem besten Wirkungsgrad liegt.

Druckschalter:
In Kikis Praxiswerten läuft die Pumpe nur 30 von 130 Sekunden, also in 23% der Zykluszeit zieht sie diese ca. 900 Watt, in 77% der Zeit ist sie aus, 0 Watt. Im Mittel des Schaltzyklus nimmt sie damit nur 207 Watt.

Im konkreten Beispiel ist der Wasserhahn gerade soweit aufgedreht, dass nicht 3000 l/h fließen, sondern nur 0,23 × 3000 l/h = 690 l/h (was z.B. ein kleiner Rechtecksprenger sein könnte). Daraus ergibt sich dann die Einschaltdauer von 0,23 bzw. 23 %.
Der Energieverbrauch für 1 m³ Wasser ist dann 0,2986 kWh.
(kann man ausrechnen, steht aber auch direkt unter dem Diagramm)

Schaltautomat:
Wenn man denselben Sprenger mit einem Schaltautomaten an der selben Pumpe betreibt (dazu im Diagramm auf einen Punkt bei 0,69 m³/h und 3,87 bar klicken), dann verlängert sich die quadratische Verbraucherkennlinie automatisch bis zur Pumpen-Kennlinie. Im Schnittpunkt der Kennlinien stellt sich ein Druck von 5,33 bar ein und ein Durchfluss von 824 l/h. An dem Punkt ist die elektrische Leistung geringer, die Pumpe zieht dann zwar nur 613 W - dies aber dauernd. Der Stromverbrauch für 1 m³ Wasser ist dann 0,7437 kWh.

Bei diesem durchaus realen Beispiel verbraucht man mit dem Schaltautomat etwa das 2,5fache als mit Druckschalter und Ein-/Aus-Betrieb. Also mich als Elektroing. würde das ärgern. Ich weiß aber (auch durch ein Gespräch mit meinem Gartennacbarn), dass es andere eher wenig interessiert. Oder er hat es nicht verstanden, egal, ist ja nicht mein Strom. Um es mal in Geld auszudrücken: in dem Beispiel spart man eine halbe kWh je m³ Wasser, also etwa 20 ct. Das macht bei 100 m³ schon 20 Euro.

Zur Ehrenrettung des Schaltautomaten: setzt man ihn im selben Beispiel an einer Bewässerungsaufgabe ein, die 3000 Liter/h verbraucht, also 4 bis 5 dieser Sprenger gleichzeitig, dann läuft die Pumpe genauso sparsam wie beim Druckschalter.

Fazit, wenn die Pumpe für die typische Bewässerungsaufgabe richtig ausgewählt ist, also im optimalen Punkt der Pumpe läuft (bei einer 3-Kubukmeter-Pumpe also ungefähr mit 3 m³/h), dann ist ein Schaltautomat ok. Wenn man oft weniger Wasser nimmt (im Beispiel nur 1 Sprenger an einer für 4 Sprenger ausgelegten Pumpe), dann ist der Druckschalter das Beste. Oft findet man aber viel zu starke Pumpen für kleine Gärten (Worst Case ist für mich immer der Betrieb eines kurzen Tropfschlauches).

So, das war's mit Zahlen für heute, und nun gute Nacht!
Thoralf

[Plunschmeister]

Aktuell fördert die Pumpe (EIN: 2.2 bar / AUS: 3.7 bar) für ca. 30 Sekunden Wasser, bevor sie für ca. 100 Sekunden auf OFF geht (bei andauernder Wasserentnahme - Gartenbewässerung). Das sind ungefähr 25 Liter pro Schaltvorgang. Also schon wesentlich besser als vorher. Das kann sich doch schon sehen lassen, oder?

In der Praxis wird der Druck so eingestellt, dass die Pumpe durchläuft und halt nicht taktet. Hierbei ist natürlich der zulässige Höchstdruck vom Druckkessel zu beachten. Der Durchfluss ist einfach zu gering (Rasensprenger?, Filter verbaut?).

[Kiki80]

Mensch Jungs, das fängt ja langsam an, Spaß zu machen. Konnte hier schon ne Menge lernen.

@Thoralf: Ich habe mal in den Unterlagen gesucht und bin fündig geworden. Bei mir pumpt eine IBO Typ 3Ti20 (50l/min) das Wasser zu Tage.
Thema Tropfschlauch: Bei mir liegt tatsächlich ein Tropfschlauch in der Hecke, den ich demnächst wieder aktivieren wollte. Siehst du mein Vorhaben als problematisch an? Wir reden hier Wir reden von ca. 10 m bzw. 20 m Tropfschlauch.

@Plunschmeister:

In der Praxis wird der Druck so eingestellt, dass die Pumpe durchläuft und halt nicht taktet. Hierbei ist natürlich der zulässige Höchstdruck vom Druckkessel zu beachten. Der Durchfluss ist einfach zu gering (Rasensprenger?, Filter verbaut?).

Genau das meinte ich ja. Bei meinem Kumpel läuft die Pumpe bei Gebrauch eines Gartensprengers durch, bei mir nicht. Doch wie stelle ich denn den Druck richtig ein, damit die Pumpe nicht taktet? Einfach den Ausschaltdruck erhöhen? Mein Manometer zeigt maximal 6 bar an. Die Taktung meiner Pumpe stört mich ja nicht weiter. Nur stellt sich halt die Frage, was für die Lebensdauer der Pumpe besser ist, Taktung oder nicht? Die max. Taktung pro Stunde ist laut Pumpenhersteller mit 20 Taktungen/Stunde angegeben.

[Plunschmeister]

Doch wie stelle ich denn den Druck richtig ein, damit die Pumpe nicht taktet? Einfach den Ausschaltdruck erhöhen? Mein Manometer zeigt maximal 6 bar an.

Was das Manometer anzeigt, ist egal. Wichtig sind die Daten auf dem Typenschild am Druckkessel!!! Probleme habe ich auch mit dem Alter vom Druckkessel! Aber das liegt in deiner Verantwortung, die Funktionssicherheit zu überfrüfen und auch zu garantieren!

Im Prinzip ist es so, das Ein-und Ausschaltdruck im Rahmen des Druckdiagramms vom Druckschalter, nach oben hin verschoben werden - dann läuft die Pumpe durch. Bei einer Tröpfchenbewasserung dient der Kessel dann als "Zwischenspeicher" und die Pumpe taktet im zulässigen Bereich.

Also, welcher Druckschalter ist verbaut - Druckdiagramm
Zulässiger Druck vom Kessel

Ansonsten, hast du schon mal den Rasensprenger hinten abgestöpselt? Läuft die Pumpe dann durch? Wie lang ist der Schlauch, Durchmesser, etc.

[Kiki80]

Vielen Dank an den @Plunschmeister:

1. Es ist ein Condor MDR-5 Druckschalter verbaut

- Welchen Druckbereich sollte ich mal testen, damit die Pumpe durchläuft?

2. Der Kessel ist sehr sehr alt, ein Typenschild existiert leider nicht mehr.

3. Gartenschlauch: 1/2" und 3/4" --> Egal welche Länge bzw. mit oder ohne Sprenger. Pumpe taktet.

[Plunschmeister]

Du solltest mal Ein- und Ausgang vom DB kontrollieren oder sind da auch noch teilweise alte Leitungen verbaut, die du nutzt?
Der ursprüngliche Leitungsquerschnitt ist eventuell nicht mehr vorhanden..
Teilweise setzen sich die Ein- und Ausgänge durch Verockerungen oder Wasserstein, dermaßen zu, so dass gerade noch ein Strohhalm durchpasst.

Einstellmöglichkeiten sind ja nicht mehr so viele vorhanden.
Asschaltdruck so belassen und den Einschaltdruck erhöhen:
2.5 bar bei Luft- Vordruck von 1.8 bar
3.0 bar bei Luft- Vordruck von 2.2 bar

[Moister]

Welchen Druckbereich sollte ich mal testen, damit die Pumpe durchläuft?

Du musst eben "verhindern" dass der Fließdruck den Abschaltdruck des Druckschalters erreicht.
Eigentlich musst du die Pumpe nur direkt mit Strom versorgen (d.h. nicht über den Druckschalter) dann läuft sie durch und baut den Druck im kompletten System (auch im Druckbehälter) so hoch auf wie sie es eben bei der abgegebenen Wassermenge schafft.
Den Druck den das Manometer dann anzeigt bleibt irgendwann stabil und das ist der Druck der unter dem am Druckschalter eingestellten Abschaltdruck liegen müsste damit die Pumpe durchläuft.
Achtung! Wenn du das so machst muss das ganze System den Druck aushalten können den die Pumpe aufbaut!

Wenn man später natürlich weniger Wasser abnimmt erreicht die Pumpe doch wieder den Abschaltpunkt und läuft wieder nicht durch.

Noch eine Bemerkung zu den kurzen Pausenzeiten wenn viel Wasser benötigt wird aber der Abschaltdruck erreicht wird.
Ja, die reine Aus-Zeit der Pumpe ist kurz weil das nutzbare Volumen aus dem Druckbehälter schnell entnommen wird. Allerdings dauert die An-Zeit dann auch länger weil es länger dauert bis die Pumpe neben der hohen Wasserabnahme auch den Druckbehälter wieder bis zum Abschaltdruck gefüllt hat.
Die Schalthäufigkeit ändert sich nicht sooo gravierent ob man wenig oder viel Wasser abnimmt. Nur die An-/Ausverhältnis ändert sich sehr stark.
wenig Wasserabnahme: lange Pause und kurze Laufzeit
hohe Wassermenge: kurze Pause und lange Laufzeit

[PeterB]

Achtung! Wenn du das so machst muss das ganze System den Druck aushalten können den die Pumpe aufbaut!

Der Kessel ist sehr sehr alt, ein Typenschild existiert leider nicht mehr.

Zulässige maxDrücke bei Kesseln liegen bei ca 4 - 10bar.

Deine Pumpe kann max 8,2bar

[Kiki80]

Wirklich tolle Infos. Ich werde bei meinem nächsten Besuch vor Ort mal einige Test starten und noch das ein oder andere Foto vom Kessel (Anschlüsse, Schauglas etc.) machen. Sobald ich neue Infos habe, werde ich mich mit den neuen Erkenntnissen melden.

Wünsche noch einen schönen Sonntag....