Tiefbrunnen mit mehreren Anwenungsfällen - Unterstützung bei Auslegung der Pumpe & Verrrohrung

  • Hallo Zusammen,

    ich habe schon einiges hier gelesen und mir so manche Gedanken gemacht.


    Bei der Pumpenauswahl habe ich dennoch ein paar Zweifel, ob die von mir gewählten Rohrdurchmesser, Pumpenauswahl, etc. mit meinen Vorhaben harmonieren.


    Sofern sich jemand die Zeit nimmt, um sich kurz reinzudenken, wäre das sehr nett.

    Ich gebe hier die Rahmenbedingungen kurz durch:


    Tiefbrunnen mit 4" Nenndurchmesser

    Tiefe: 38m

    Wasserstand: 15m unter der Erdoberfläche

    -> beim Abpumpen (Freispülen) mit einer SQ 2-55 sinkt der Wasserstand um 15cm und blieb auf diesem Niveau

    -> Ich fasse deshalb ins Auge, die Pumpe in einer Tiefe von 25m zu hängen.


    Bewässern möchte ich damit folgendes:


    1. IBC-Container als Wasserspeicher, damit das Pflanzwasser nicht zu kalt ist und sich vor dem Bewässern an die Umgebungstemparatur anpassen kann

    2. x Stück 3/4" Schinghebel-Sprenger mit einem Wasserverbrauch von 1,54m³ bei 3,1bar Wasserdruck

    3. ein paar Zapfstellen im Garten (mit möglichst großem Durchfluss; aktuell habe ich zwei Stück 1" Auslaufhähne, welche ich verwenden würde)

    4. Gemüsebeet mit Perl-, Tropf- oder vielfach durchbohrtem Gartenschlauch bewässern

    5. Wasserhahn in einer Outdoorküchenspüle

    6. Outdoor Gartendusche (so wie im Freibad)

    7. einen Auslauf mit max. Volumenstrom, um damit einen Gartenteich zu befüllen


    Ich beschreibe den nun für mich schwierigen Teil:


    Ich habe darüber gelesen, dass

    - das Pflanzwasser besser nicht direkt von der Tiefbrunnenpumpe gefördert wird, da es für die Pflanzen zu kalt ist und sie das Wachstum für kurze Zeit einstellen würden. Daher der Gedanke mit dem IBC Container als Auffangbecken

    - die Pumpe auf den jeweiligen Zweck ausgelegt sein sollte. Das Beispiel mit dem Verbrennungsmotor ohne Getriebe und nur der Regelungsmöglichkeit der Bremse als Durchflussbegrenzung sowie An/Aus finde ich sehr gelungen.

    - Pumpen aber auch einen sog. Totpunkt hätten, würde man sie ohne Verbraucher bspw. mit max. Rohrdurchmesser offen betreiben und sie ohne Gegendruck "ins Leere" arbeiten


    Da ich jedoch viele unterschiedliche Verwendungszwecke habe, habe ich Sorge, dass ich bei meiner Pumpenauswahl nur a) eine SQE bzw. andere Pumpe mit Drehzahlregelung verwenden sollte ODER b) mit einer robusten Tiefbrunnepumpe lediglich den IBC Container befülle und den Rest mit einem billigen Hauswasserwerk vom Dicounter erledigen lasse, wobei das Hauswasserwerk sowie den IBC Container schon bei mir zu Hause stehen habe und dafür keine Kosten entstehen würden - in der Hoffnung, dass die Tiefbrunnenpumpe max. lange durchhält. Diese müsste dann lediglich den IBC Container und Gartenteich (es müssen deswegen ja nich unbedingt 2x Energiekosten anfallen) befüllen.


    Könnt ihr meine Gedanken nachvollziehen, bzw. hättet sogar einen Vorschlag für eine Auslegung der "obusten" Tiefbrunnenpumpe inkl. Rohrdurchmesser der PVC-Leitung für mich?


    Aktuell tendiere zu einer SQ 3-55 inkl. Drucksteuerung und ich nehme an, dass ich mit max. Durchmesser ab der Pumpe arbeiten sollte, d.h. 1 1/4" bis zum Brunnenkopf, danach ggfs. mit 1" weiter bis zum Wasserzähler sowie der PM Drucksteuerung, die vermutlich beide vor dem schwimmergelagerten Absperrventil zum Befüllen des Containers installiert werden.


    Vielen Dank und viele Grüße im Voraus

    Fidibus

  • Die Pumpenauswahl richtet sich ja nach dem max. erforderlichen Wasserbedarf und dem Druck, der ja vom Leitungsdurchmesser und dem bzw. den Sprengern abhängig ist.

    Ist bereits eine Pumpe vorhanden, muss die restliche Anlage (wenn möglich) danach dimensioniert werden. Das erfordert einige Berechnungen. wie man das macht, habe ich mal in einem Artikel beschrieben:


    Pumpenstärke an Arbeitspunkt der Anlage anpassen


    Wählt man ohne nähere Kenntnisse oder mit einer schlechten Beratung eine Pumpe aus, so gibt es für deren Stärke drei Möglichkeiten:


    Zu stark,

    zu schwach,

    zufällig genau richtig.


    Um dem Zufall auf die Sprünge zu helfen und um eine optimale Auswahl treffen zu können, muss man zwei Werte bestimmen (Arbeitspunkt):

    • Die maximale Wassermenge, die die vorhandene oder geplante Anlage pro Zeiteinheit verbraucht (benötigt).
    • Den erforderlichen Wasserdruck, der am Pumpenausgang bei dieser Wassermenge anliegen muss.

    Am einfachsten ist dabei die Bestimmung der Wassermenge.

    Jeder renommierte Sprinklerhersteller gibt den Druck und die Wassermenge an, die für die Beregnung einer Fläche erforderlich ist. Bei unbekannten Verbrauchern kann man die Wassermenge mit Hilfe des Hausnetzes und einem Durchflussmesser (Wasseruhr) bestimmen oder auf Erfahrungswerte zurückgreifen (Eimerfüllmethode). Allerdings ist die Anschaffung einer Wasseruhr sowieso auch für später sehr nützlich.

    Unter Beachtung des Gleichzeitigkeitsfaktors erhält man nun eine bestimmte Wassermenge, z.B. 1800 L/h bzw. 1,8 m³/h.


    Die Bestimmung des erforderlichen Pumpendrucks ist etwas aufwändiger. Hier müssen drei verschiedene Faktoren berücksichtigt werden:

    • Druckverluste durch Höhenunterschiede
    • Druckverluste durch Wasserströmung
    • Betriebsdruck des Gerätes

    Die Druckverluste durch Höhenunterschiede bestimmt man durch den Höhenunterschied zwischen Grundwasserspiegel und dem höchsten Wasserentnahmepunkt (Die Tiefe, in der eine Tiefbrunnenpumpe hängt, spielt keine Rolle!).

    Beispiel: Grundwasserspiegel im Betrieb bei – 8m, höchster Entnahmepunkt + 13m, bezogen auf die Höhe des Brunnenkopfes bzw. dem Standort einer Saugpumpe. Daraus ergibt sich ein Höhenunterschied von 21m, was einem Druckverlust von 2,1 Bar entspricht.


    Druckverluste durch Wasserströmung bestimmen sich aus dem Querschnitt und Länge des Steig- (Ansaug-) rohres der Pumpe sowie aus Querschnitt und Länge der Verteilerleitungen.

    Die Berechnung ist so komplex, dass man diese nicht selbst durchführt, sondern auf Tabellen oder Berechnungprogramme zurückgreift. Z.B. www.druckverlust.de/onlinerechner .

    Hierbei muss nur beachtet werden, dass grundsätzlich der Innendurchmesser des Rohres eingegeben werden muss. Gerade bei PE Rohren führt das immer wieder zu Missverständnissen. PE 40 hat halt 32mm Innendurchmesser.

    Hat man Leitungen mit verschiedenen Durchmessern, so müssen diese einzeln berechnet und die Einzeldruckverluste am Schluss addiert werden.

    Zu den Druckverlusten der Leitungen kommen dann noch Druckverluste von Rückflussventilen, Wasseruhr, Filter, Presscontrol, Schieber, Hähne etc. hinzu. Hier kommt es auf Anzahl und Querschnitt an. Meistens kommt man mit einer Pauschalannahme von 0,5 – 1,5 Bar aus.


    Der erforderliche Betriebsdruck des Gerätes (Sprenger etc.) steht im Datenblatt oder kann beim Hersteller angefragt werden.


    Diese Drücke von der Höhendifferenz, dem Strömungswiderstand und dem Betriebsdruck des angeschlossenen Gerätes werden addiert, z. B. erhält man 5,7 Bar.


    Kürzt man

    den Druck der Höhendifferenz mit PH

    den Druck des Strömungswiderstandes mit PS

    den Betriebsdruck eines Gerätes mit PB

    und den Druck des Arbeitspunktes mit PA

    ab, so gilt folgender einfacher Zusammenhang:


    PH + Ps + PB = PA


    Mit der im Beispiel angenommenen max. erforderlichen Wassermenge von 1,8m³/h erhält man jetzt den Arbeitspunkt der gesuchten Anlage: 5,7 Bar / 1800L.


    Für diesen berechneten Arbeitspunkt ist jede Pumpe geeignet, deren Pumpenkennlinie genau durch diesen Punkt läuft.

    Man muss also bei Pumpen, die man aussuchen oder vergleichen will, die Pumpenkennlinien anschauen, ob sie (in etwa) durch diesen Punkt laufen.


    Oft geben Pumpenhersteller bei ihren Pumpenkennlinien einen Bereich an, in dem die Pumpe einen guten Wirkungsgrad hat. Dieser Bereich wird häufig durch zwei senkrechte Striche in der Pumpenkennlinie gekennzeichnet. Man sollte Pumpen bevorzugen, bei denen der berechnete Arbeitspunkt innerhalb dieses Bereiches liegt.


    Ein ganz wichtiger Punkt, der häufig vernachlässig wird:

    Zuletzt darf man nicht vergessen zu überprüfen, dass der Brunnen überhaupt in der Lage ist, die berechnete Wassermenge zu liefern.


    Gruss

    kg49

    Ein Problem ist meist schon halb gelöst, wenn es klar formuliert und vollständig beschrieben wird.


    Dazu gehört hier im Forum vor allem die Beschreibung der Randbedingungen eines zu lösenden Problems,

    also z.B. Schichtenverzeichnis, Brunnenausbauplan, genaue Typenbezeichnung der Pumpe.

    Wenn Daten nicht zur Verfügung stehen, sollte das auch angegeben werden.

  • - Pumpen aber auch einen sog. Totpunkt hätten, würde man sie ohne Verbraucher bspw. mit max. Rohrdurchmesser offen betreiben und sie ohne Gegendruck "ins Leere" arbeiten

    Du hast doch selbst bei überdimensionalen Rohrduchmessern immer mind. 1,5bar allein durch die 15m bis zum Wasserstand im Brunnen.


    Die Überlegung mit großem Rohrdurchmesser ist schon sehr gut.

    Evtl. 40er PE als Steigleitung und dann im Garten mit 32er als Ringleitung?!? So halbiert sich schon mal die Durchflussmenge.

    Wie wäre es denn mit einem Druckkessel mit zB 300 oder 500 Liter?

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