Poolbau: Thema Druck und Volumenstrom

Technik
#1

Aktuell bin ich dabei eine neue Technikanlage für unseren Pool - Sandfilteranlage mit Umwälzpumpe und Wärmepumpe zu installieren und habe nun ein Problem.

Das Wasser wird über eine selbstansaugende Umwälzpumpe vom Pool angesaugt, durch den Sandfilter gedrückt, von dort läuft es über eine Wärmepumpe wieder dem Pool zu.

Die Umwälpumpe ist frequenzgeregelt, so dass ich mit unterschiedlichen Drehzahlen und einen damit reslutierendem Förderstrom fahren kann. Zumindest theoretisch.
Laut Leistungsdiagramm der Pumpe ist es so dass je nach Druck und eingestelter Leistung ein entsprechender Förderstrom resultiert.
Praktisch ist es jedoch so, dass wenn ich die Leistung hochfahre der Druck im Sandfilter steigt somit der Förderstrom -einfach gesprochen - nach Tabelle immer gleich bleibt.
Das eine Nadelöhr in meinem System ist der überdimensionierte Sandfilter. Das andere sind die wohl unterdimensionieren Leitungsquerschnitte. Das ganze Anlage ist nur mit Rohren Durchmesser 40 mm verlegt.

Wenn ich die Diagrammwerte der Pumpe nehme komme ich gerade mal auf einen Volumenstrom von 3qbm / h. Das ist zu wenig.

Um mir einen Überblick zu verschaffen habe ich die Istsituation wie folgt aufgenommen:
Versuchsaufbau:
A. Pumpe 40% Leistung

  1. Pumpe läuft mit 40% Leistung. Wa slaut Diagramm einen Volumenstrom von 19qbm bei 2m Förderhöhe (0,2 bar?) und noch 1 qbm bei Förderhöhe von 12 m (1,2 bar) entspricht.
  2. Zuerst habe ich das Ganze ohne zugeschaltetetn Sandfilter laufen lassen um die Verluste aufgrund Leitungsquerschnitt, -länge etc. zu ermitteln. In diesem Fall betrug der Systemdurck 08, bar. Laut Pumpentabelle wären dies immer noch 9qbm / h.
    3n Nun habe ich den Sandfilter „zugeschaltet“. Der Druck nach dem Filter betrug noch 0,6 bar. Der Druck im Filter selbst wurde mit 1,2 bar angezeigt.

B: Pumpe 60 % Leistung
Versuchsaufbau analog zu A:
Druck ohne Sandfilter 1.0 bar
Mit Sandfilter 1,5 bar im Filter und nach dem Filtern 0,8 bar.

Was sagt mir das Ganze jetzt über den Volumenstrom - die 3 qbm sind einfach zu wenig.

Schon jetzt vielen Dank für jede Hilfe.

Gruß
Roland

#2

Ich verstehe nicht, wo du den Druck gemessen hast.

Bei einer Pumpe, die das Wasser zuerst ansaugen muss, gehört normalerweise auch die Ansaughöhe zur Förderhöhe.
Hast du im Ansaugrohr -0,2bar und im Abgang 1,5bar, dann rechnet man mit 17 Metern „Förderhöhe“.

Ein zu großer Sandfilter ist kein Nadelöhr, denn mit steigender Größe erwartet man eher geringeren Gegendruck.

Im Prinzip kannst du den Förderstrom ermitteln, wenn du die Differenz zwischen Eingangs- und Ausgangsdruck misst und daraus die „Förderhöhe“ entnimmst.

Die Pumpenleistung kann man grib berechnen:
Angenommen 3bar Druck bei 10m³/h, dann sind es 10000kg Wasser mal 30m Höhe mal 9,81m/s² geteilt durch 3600s:
(10000 * 30 * 9,81) / 3600 Watt = 817,5 Watt.

Das Ganze teilst du durch den Wirkungsgrad der Pumpe (bei Kreiselpumpen kannst du 0,5 annehmen, gerne auch weniger): 1635 Watt

Nun der Wirkungsgrad des E-Motors (0,8): ca. 2000 Watt.

Unterhalb so einer Leistung muss man sich gar nicht überlegen, woran es liegen könnte.

Fangen wir von vorne an:
Du musst zur Auslegung der Pumpe die Kennlinie deines Filters und deiner Rohre kennen, also: Wieviel Bar Druck bei welcher Durchflussmenge?

Zu dem so berechneten Druck addierst du den Druck aus der Ansaughöhe.
Dann schaust du, welche Pumpe bei diesem Druck die anvisierte Fördermenge hat.

#3

Hallo X_Strom

Zunächst schon einmal ganz herzlichen Dank, für deine schnelle und ausführliche Rückmeldung.

Auch wenn ich leider eingestehen muss, dass ich zwar grundsätzlich verstehe, was du mir erklären möchtest. Ich jedoch mit den Informationen für mein Problem nicht wirklich etwas anfangen kann bzw. mir auch einfach Eingangsparameter fehlen.

Daher nochmals zum Verständnis:
Ich habe bereits alle notwendigen Komponenten gekauft. Im Vorfeld habe ich mich auch so gut wie möglich informiert. Im weiß ich nun jedoch einfach nicht wo das Nadelöhr in meinem System ist.

Also ich habe:

  • einen Pool. Um diesen sinnvoll zu reinigen sollte sich eine Wassermenge von 9-10 qbm / h umwälzen
  • eine regelbare Pumpe Typ Speck Badu eco Soft. (Den Link zum Leistungsdiagram habe ich am Ende angehängt)
  • eine Sandfilteranlage mit 666 Durchmesser. Ist sicher überdimensioniert. Bei einer eingestellten Pumpenleistung von 40% zeigt das Manometer am Kessel einen Druck von ca. 1,1 bar an. Erhöhe ich die Pumpenleistung auf 60% steigt dieser Druck auf 1,5 bar.
  • eine Wärmepumpe von der ich in diesem Zusammenhang nur weiß, dass sie einen Mindestdurchfluss von 6,8 qbm benötigt. Verbaut ist hier ein Flusswächter. Kommt zu wenig - was immer dann zu wenig ist - schaltet dieser die WP ab.
  • da bauseits bereits so vorhanden gewesen ist die ganze Verrohrung mit DN 40 PVC- Wasserrohren ausgeführt.
    Die Rohrleitungslänge zur Pumpe beträgt ca. 7 m. Die Rohrlänge nach der Pumpe mit Zwischenstation Sandfilter und WP würde ich insgesamt auf ca. 12 m schätzen. Und natürlich jede Menge Bogen und T-Stücke.
  • aktuell kann ich an zwei Manometern 1x am Sandfilterkessel und einmal am Einlauf der Wärmepumpe Drücke ablesen.

Nun nochmals mein „Versuchsaufbau“
I. Umwälzpumpe auf 40% Leistung gestellt. WP ist eingeschaltet.
A. Wasser zirkuliert vom Pool über die Wärmepumpe in den Pool zurück. Manometer an der WP zeigt 0,8 bar
B. Sandfilter kommt in den Kreislauf hinzu -ansonsten wie A
Manometer an der Wärmepumpe: 0,6 bar; Manometer am Filter 1,2 bar

II. Umwälzpumpe auf 60 % Leistung gestellt. Ansonsten alles gleich wie bei eins:
A: Manometer an Wärmepumpe: 0,8 bar
B:Manometer WP: 0,8bar, am Filter 1,5 bar

Meine Schlußfolgerungen:

  • „überträgt“ man diese Werte - wie auch immer - auf das Pumpendiagramm dürften lediglich max 3qbm noch durfließen?!?
  • die WP hat nicht abgeschalten - also müssten doch mindestens 6,8 qbm fließen

oder einfach ganz allgemein: kann man irgendwie überhaupt eine Schätzung abgeben bei welcher Pumpenleistung welche Menge Wasser pro Std. durch dieses System gedrückt werden kann???

Natürlich würde ich mich sehr über eine Rückmeldung von dir freuen und hoffe, dass meine Aufgabenstellung nicht „zu komplex“ oder aufwendig ist bzw. den Rahmen dieser Plattform sprengt.

Beste Grüße sendet
Roland

https://www.google.com/imgres?imgurl=https%3A%2F%2Fwww.schwimmbadbau24.de%2Fmedia%2Fimage%2Fproduct%2F30808%2Flg%2Fspeck-badu-eco-soft-230-v~2.jpg&imgrefurl=https%3A%2F%2Fwww.schwimmbadbau24.de%2FSpeck-BADU-Eco-Soft-230-V&tbnid=rMMPRJPQCKQ58M&vet=12ahUKEwim4MTsooXxAhXh47sIHfO4BIoQMygBegUIARCuAg..i&docid=m16hncjodZ2GtM&w=469&h=640&q=speck%20badu%20eco%20soft%20230v%20diagramm&ved=2ahUKEwim4MTsooXxAhXh47sIHfO4BIoQMygBegUIARCuAg

#4

Moin,

ich nehme an, dass das Wasser von der Pumpe erst in den Filter gedrückt wird und dann in den Wärmetauscher.
Der Filtereingangsdruck ist der Förderdruck, den die Umwälzpumpe stemmen muss. Zusätzlich kommt der (noch unbekannte) Ansaugdruck dazu.

Für den 60% Fall gilt: Die Pumpe drückt mit 1,5 bar in den Filter. Der Ansaugdruck ist unbekannt.
Wenn vor der Pumpe mit -0,2bar angesogen wird, haben wir die Gesamtdruckdifferenz von z.B. 1,7bar - also eine „Förderhöhe“ von 17m.
Daraus ergibt sich laut Kennlinie ein Fördervolumen von 0.

Aber vielleicht muss sie ja gar nicht saugen und der Druck vor der Pumpe ist 0 bar?
Dann ergeben sich 15m Förderhöhe und theoretisch 3m³/h.

Aber vielleicht zeigt das Manometer am Filter 0,2 bar zu viel an und das Pumpenniveau liegt sogar unter der Wasseroberfläche, sagen wir rund 1m?

Dann sind es 1,3 bar Förderdruck und 0,1 bar Ansaugdruck, also 1,2 bar Druckdifferenz und 12m Förderhöhe, was dann wieder fast 9m³/h wären.

Es scheint ja eine recht teure Pumpe zu sein, so dass man hoffen kann, dass man sich auf die Kennlinie verlassen kann.

Um den Durchfluss abschätzen zu können, musst du die Druckdifferenz messen, die von der Pumpe erzeugt wird.
Oder du musst tatsächlich mal mit einem 20l-Eimer nachmessen, wie schnell der gefüllt wird.
10 m³/h entsprechen 2,8 l/s, so ein Eimer sollte demnach in rund sieben Sekunden voll sein.

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#5

Nochmals Hallo aus Baden Württemberg in den Norden (Moin)

Deine Fallbeispiele zeigen, dass wir hier zum einen in einem doch komplexen System agieren und zum zweiten eine „rechnerische“ Lösung wohl gar nicht möglich ist.

Wir haben die letzte Stunde noch etwas mit der Leistungseinstellung der Pumpe experimentiert. Gleich welche Änderungen wir vorgenommen haben die Wärmepumpe mit Ihrem mind. Durchflussvolumen von 6,8 qbm/h hat nicht abgeschaltet.
Also gehe ich einfach mal davon aus, dass wir diesen Durchfluss „noch haben“ egal aus welchem Grund.
Und ansonsten werde ich bei passender Gelegenheit mal die „Eimer Messung“ durchführen

An dieser Stelle nochmals recht herzlichen Dank für deine Hilfe.
Es ist schön, dass sich Menschen auf dieser Plattform Zeit nehmen anderen hier behilflich zu sein. In der Vergangenheit habe ich hier schon den einen oder anderen Guten Rat bekommen.

Viele Grüße sendet
Roland

Nochmals beste Grüße

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#6

So ein Durchflusswächter ist eher eine „letzte Sicherheit“ als ein exaktes Maß.
Es kann sein, dass der noch weit unter dem vorgegebenen Mindestmaß seine Freigabe erteilt, da dessen Aufgabe eher nicht die präzise Abschaltung knapp unter dem Sollwert ist, sondern die Notabschaltung bei Totalausfall der Pumpe. Kann sein, muss aber nicht. Für wenige Euro mehr bekommt man auch eine hochpräzise Messung der Flussrate mit digitaler Auswertung.