Dimensionierung Pumpe für Wasser-WasserWärmepumpe korrekt?

    Liebes Brunnenbau Forum,


    Frohe Weihnachten (finde gerade jetzt Zeit, da die Kinder spielen 😉)


    wir betreiben in unserem Einfamilienhaus eine Wasser-Wasser Wärmepumpe, die über einen Plattenwärmetauscher mit einem Grundwasserkreislauf gekoppelt ist. Die Wärmepumpe steuert auch die Brunnentiefpumpe (An/Aus). Ich habe den Verdacht, das vor ca. 10 Jahren, als die Ingenieure u Installateure das System planten einige Fehler gemacht wurden. Systemskizze hängt dran.

    • Keine Sicherheitsabschaltung der Brunnentiefpumpe bei Fehler/Blockade im System.
    • Brunnentiefpumpe wahrscheinlich überdimensioniert

    @1) Wenn der Sandfilter (2) sich zusetzt läuft die Pumpe ggf. voll gegen die blockierte Leitung und sie ist schon mehrfach heiß gelaufen und kaputt gegangen. Leider hat die Wärmepumpe, welche die Pumpe ein u Ausschaltet, nur deinen Drucksensor im Solekreislauf hinter dem Plattenwärmetauscher (3). Ich überlege jetzt ein „Über“Druckventil direkt oberhalb des Brunnenschachtes mit einem T-Stück in die Leitung zu setzen, so dass bei einem Verstopften Filter das Wasser in den Brunnen zurückläuft und zumindest die Pumpe nicht kaputt geht. Die Wärmepumpe würde dann irgendwann die Kälte nicht mehr loswerden und schaltet sich mit Fehlermeldung ab. Bisher habe ich nur Druckventile im Heizungssektor gefunden. Hat jemand einen Vorschlag, was ich hier nehmen könnte?



    @2) Die Wärmepumpe hat einen maximalen Wasserbedarf von 55 l/s, was also 1.98m3/h etwa entspricht. Die verbaute Pumpe hängt auf etwa 12m, der Grundwasserspiegel ist etwa 4.5 bis max. 5m unter dem benötigten Niveau der Geräte. Die Verrohrung ist größtenteils mit 32mm PET Rohren, also etwa 25mm Innendurchmesser durchgeführt. Vom Brunnen ins Haus sind es etwa 12m, nach dem Wärmetauscher fließt das Wasser noch ca 25m zum Sickerschacht, wo es frei auslaufen kann.


    Neben Plattenwärmetauscher hängen noch 2 Absperr/Reduktionsventile und eine Wasseruhr im System, ein paar 90° Winkel sind auch noch dabei.


    Wenn ich die ganzen Drücke zusammenzähle komme ich wahrscheinlich auf 1 bar (5m Höhe 0.5 bar, Plattenwärmetauscher ca. 0.25 Bar, Rohre und Ventile weniger als 0.25 bar). Also 1 bar und ein Wasserbedarf von 2000l/h. Verbaut ist eine Grundfos Sqe 3-40….


    Ist die nicht überdimensioniert? Ich verstehe die Pumpenkurvendiagramme und die Wirkungsgrade noch nicht so richtig….


    https://product-selection.grundfos.com/at/products/sq-model-a/sq-3/sqsqe-3-40-96033601?tab=variant-curves&pumpsystemid=1462581710


    Wenn die überdimensioniert ist, kann mir jemand eine stromsparende alternative mit 3 Zoll nennen?



    Vielen Dank für Eure Hinweise und Erklärungen.


    Mit besten Grüßen


    Ralph

    Auf die Schnelle zwei Meinungen:

    1. Der Brunnen wurde fehlerhaft angelegt.

    Quote from Hplar_1

    Wenn der Sandfilter (2) sich zusetzt...

    Ein guter, richtig angelegter Brunnen fördert keinen Sand.


    2. Die Pumpe ist hoffnungslos überdimensioniert.

    Eine richtige Pumpe zu finden ist nicht ganz einfach. Dazu müsstest Du auch mehr Informationen zum Sandeintrag geben.


    Jetzt sind aber erst mal Feiertage. Da werden sicherlich noch andere was dazu sagen.

    Gruss

    kg49

    Es fördert nicht die Problemlösung, wenn von Seiten der Ratsuchenden erst nach mehreren Tagen auf einen Forenbeitrag geantwortet wird, da dies häufig ein erneutes Einlesen in die Problemstellung erfordert.


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


    Danke KG,


    ich beginne erst zu verstehen, was die damals alles falsch gemacht haben.


    Die Situation ist im Detail sogar noch etwas komplizierter. Es hängen in dem Brunnen nämlich 2 sqe 3-40. In 9 Meter tiefe hängt auch bereits eine Pumpe der Nachbarin. Diese hat weniger Probleme mit Sand, ihre Pumpe hängt aber auch auf 9m, also oberhalb von unserer..


    Insgesamt wird auch nicht viel Sand gefördert, teilweise Monate fast gar nichts. Manchmal kommt aber schlagartig etwas an und setzt den Filter zu. D.h. die Sandproduktion ist nicht gleichmäßig, sondern ehr sporadisch. Die Mengen sind eigentlich auch recht gering, vielleicht eine 1/4 Tasse, reicht aber aus den Judo Sandschutzfilter in kurzer Zeit zuzusetzen.


    Da dieses bevorzugt im Winter auftritt vermute ich, dass in der Heizperiode die beiden überdimensionierten Pumpen öfter gleichzeitig laufen und dadurch etwas Sand durch den Kiesfilter ziehen können. Achja, Grundwasser Menge/Zufluß ist bei uns eigentlich kein Problem, denke ich. Wir haben große Schotterkörper im Untergrund und ich konnte bei einer laufenden Pumpe keine/kaum Absenkung feststellen (hatte aber kein vernünftiges Lot, sondern nur Taschenlampe und Nylonschnur mit Gewicht dran).


    Ich würde jetzt schauen, dass ich unsere Pumpe mal abrüste, wo sie eh gerade wieder kaputt ist. Das letzte Mal habe ich sie bei Grundfos um knapp 350€ reparieren lassen. Dafür bekomme ich bei dem großen Versandhandel schon fast zwei billige Pumpen mit weniger Leistung. Die ziehen mir dann auch nur halb so viel Strom.

    (Agora-Tec 3 Zoll 370W, oder Dambat/Ibo 370W 2,5 Zoll),

    Wäre so was geeignet?

    Die Frage ist halt, wie lange halten die billigen und sind die auch für die geringen Sand u Schluff Mengen geeignet?


    Mittlerweile habe ich in der Montageanleitung der SQE gefunden, dass ein Überstromventil nach dem Brunnenkopf montiert werden soll. Das haben die sich wohl damals gespart und uns ist die Pumpe deshalb mehrfach abgeraucht. Hat irgendwer ein Produktvorschlag für so ein Überstromventil? Und kann man ggf das überströmende Wasser einfach in den Brunnenschacht zurücklaufen lassen?


    Vielen Dank für all die Hinweise


    LG


    Ralph

    Also...

    die Schilderung hinterlässt einen Eindruck, dass man sich fragen muss, was eigentlich in Ordnung ist.

    Um hier nicht nur Thekengeplauder zu betreiben, ist eine Analyse der Gesamtsituation erforderlich. Dazu gehört als ertes Glied der Kette der Brunnen. Dazu sind folgende Fragen zu beantworten:

    1. Durchmesser des Brunnenrohres?

    2. Wie tief ist der Brunnen?

    3. Welcher Filter wurde verbaut (Grösse bzw., Länge der Filterrohre) und (ganz wichtig!!!) in welcher Tiefe sitzt der Filter?

    Das sollte alles im Brunnenausbauplan stehen. Falls es diesen nicht gibt (was mich nicht wundern würde), geht die Filtergrösse evtl. aus der Rechnung hervor.

    4. Möglichst ein Schichtenverzeichnis

    5. In welcher Tiefe hängen die zwei Pumpen?

    6. Welche sitzt unten und welche darüber?

    7. Fördervolumen/h, wenn beide Pumpen laufen.


    Hinweis: Alle von Dir angedachten Lösungsvorschläge sind nicht optimal. Näheres ggf. später.

    Gruss

    kg49

    Es fördert nicht die Problemlösung, wenn von Seiten der Ratsuchenden erst nach mehreren Tagen auf einen Forenbeitrag geantwortet wird, da dies häufig ein erneutes Einlesen in die Problemstellung erfordert.


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


    Vielen Dank kg49 für Deine Antwort,


    ich werde versuchen, die offenen Punkte bestmöglich zu beantworten.


    1) 15 cm Innendurchmesser, gerade nachgemessen


    2) 17 m


    3) Anbei der Schnitt und die Planungsbeschreibung. Ob der Filter so gebaut wurde wie in den Einreich-Unterlagen beschrieben, weiß ich nicht, werde mich bei der Brunnenbaufirma erkundigen. Damit ist aber sicher erst im Januar zu rechnen


    4) siehe 3. Ob der Schnitt zuverlässig ist und eine detailierte Gesteinsansprache bei der Bohrung erfolgte, weiß ich nicht. Ich war leider nicht dabei als gebohrt wurde. Könnte auch sein, dass eine Vergleichsbohrung aus einem Informationssystem der Stadt herangezogen wurde…Aber wahrscheinlich trifft es die Situation ganz gut: Wir befinden uns in Wien im ehemaligen Überschwemmungsgebiet der Donau (zwischen der Donau (bzw einem parallel verlaufenden Entlastungsgerinne, der „Neuen Donau“) und einem Alt-Arm, quasi auf einer Insel). Der Untergrund ist voll von glazialen Donauschottern. Grundwasserschwankungen sollten minimal sein.


    5) Die beiden Pumpen sind im Schnitt eingezeichnet. Ca. 9 u 13 m


    6) Unsere Pumpe ist die untere bei etwa 13 m, die der Nachbarin hängt drüber bei etwa 9m (sie hat weniger/seltener Probleme mit einem zugesetzten Schutzfilter)


    7) eine gute Frage. Unsere Pumpe ist ja leider derzeit ausgefallen. Ich habe mich eben ein paar Minuten an den Wasserzähler der Nachbarin gestellt und geschaut. Pro 100l etwa 2:15 min laufen bei ihr durch. Also knappe 2700l/h. Aufbau des Systems bei ihr wie bei uns, nur die Leitungen sind ein paar Meter länger. Wenn man jetzt noch davon ausgeht, dass ihr Judo-Schutzfilter in der Leitung nicht ganz sauber ist würden also knapp 3000l/h durchlaufen. Wenn unsere gleichzeitig laufen würde könnten das also 6000l/h werden. Ich habe in den Antragunterlagen gefunden, dass etwa 4560l/h max. für beide Wärmepumpen benötigt werden.


    Noch was Interessantes zum Sand/Silt Eintrag: Interessant ist, dass wir schon mehrmals beide (Nachbarin und wir) Vorfälle hatten wo beide Filter schlagartig Sand/Silt Auflage hatten (und auch noch andere Nachbarn mit Brunnen haben von ähnlichen Ereignissen gesprochen). Als ob Grundwasserstrom aufwärts gebohrt wurde oder ähnlich. Ist sowas möglich? Ist alternativ ggf möglich, dass der Brunnen nach der Bohrung nicht richtig sauber gefördert wurde?

    Auch vorgekommen ist schon der Belag des Judo Schutzfilters im Haus mit schwarzem Schleim (ich vermute Algen/Bakterienmatten mit verklebten Sand-Silt).


    Ich möchte irgendwie das bestehende System so verbessern, dass wir es ohne großen Auwand weiterverwenden können. Der Schutzfilter im Haus wird von mir zwar regelmäßig rück/saubergespült, aber bei einigen Ereignissen setzt er sich sehr kurzfristig zu….Ein Überströmventil würde zumindest eine Überlastung der Pumpe sicherstellen, denke ich. Nachdem die Wärmepumpe dann einen Fehler anzeigen würde, weiß ich, dass der Schutzfilter wieder dicht sein muss und kann ihn dann reinigen.


    Unsere Wärmepumpe würde knappe 2000l/h benötigen. Es stellt sich die Frage, welche Pumpe das in unserem System am Energie-Effizientesten erledigt. Die SQE-3-40 hat 0.75kw.


    So, ich bedanke mich schon mal für eine Einschätzung und dass hier so fundiert Wissen weitergegeben wird. Zu den Installateuren hier habe ich derzeit kein Vertrauen mehr, bzw noch keinen gefunden der wirklich was von der Problematik versteht.


    LG


    Ralph

    Sammelmappe1.pdf

    Schichtenverzeichnis und Brunnenausbauplan besitzen durchaus einen gewissen Informationsgehalt. Der Aufbau, wenn er mit der Realität übereinstimmt, wird dargestellt.

    Leider fehlen jedoch wichtige Details. Z.B. die Abmessungen im Brunnenausbauplan, Art und Länge der Filterrohre, Stärke und Körnung der Kiesschüttung, u.s.w.

    Es ist auch in keinster Weise nachvollziehbar, warum die Pumpen zwischen zwei Filterrohren hängen. Die Kühlung der Pumpen kann dadurch erheblich beeinträchtigt werden.


    Nun hat es aber keinen Zweck, sich hier lang und breit über die Fehler und nicht nachvollziehbaren Entscheidungen dieses Brunnenbaus auszulassen. Es ändert nichts an den Tatsachen.


    Ich schreib Dir einfach mal, was ich in dieser Situation machen würde. Ob Du genauso verfährst, must Du ganz alleine entscheiden.


    Als erstes würde ich bei passender Gelegenheit beide Pumpen ziehen und die Tiefe des Brunnens ausloten. Das geht mit zwei Mann ruck-zuck und dauert keine Stunde.

    Warum? Da die Pumpe Sand gefördert hat, ist es durchaus denkbar, dass sich Sand im Brunnen abgelagert hat. Dazu ist das Sumpfrohr da. Es kann aber auch sein, dass der abgelagerte Sand schon so hoch gestiegen ist, dass das erste Filterrohr teilweise oder vielleicht sogar ganz zu ist.

    Sollte der leiseste verdacht aufkommen, dass dies der Fall sein könnte, würde ich mich mit einer Kamerafahrt davon überzeugen, wie es unten aussieht.

    Weitere Entscheidungen würden von dem Ergebnis dieser Messung abhängen.

    2 Fragen:

    Quote from Hplar_1

    Mittlerweile habe ich in der Montageanleitung der SQE gefunden, dass ein Überstromventil nach dem Brunnenkopf montiert werden soll.

    1. Kannst Du dazu mal einen Link geben? Ich kann diese Empfehlung nicht finden?


    2. Warum wurde eine 3" Pumpe verbaut? Eine 4" Pumpe wäre unter den gegebenen Verhältnissen wahrscheinlich wesentlich günstiger.


    Ein Überstromventil dürfte wahrscheinlich nicht realisierbar sein. Günstiger wäre ein empfindlicher Druckschalter, der bei unzulässigem Druckanstieg die Pumpe abschaltet und ein Störsignal ausgibt.

    Der Sandfilter sollte durch einen wesentlich grösseren Filter ersetzt werden, dessen Füllungsgrad per Lichtschranke überwacht werden könnte.


    Der schwarze Schleim könnte auf manganhaltiges Wasser hinweisen. Es sollte eigentlich bei dem Einsatzzweck eine Wasseranalyse vorliegen.?


    Gruss

    kg49

    Es fördert nicht die Problemlösung, wenn von Seiten der Ratsuchenden erst nach mehreren Tagen auf einen Forenbeitrag geantwortet wird, da dies häufig ein erneutes Einlesen in die Problemstellung erfordert.


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


    Danke kg49,


    ich werden den Brunnen demnächst einmal ausloten, wenn ich meine defekte Pumpe ziehe.


    Auch werde ich versuchen, von der Brunnenbaufirma noch mehr Details zum Brunnenaufbau herauszubekommen. Das wird natürlich alles etwas dauern.


    Aber kurz zu denen Nachfragen:


    1) Überstromventil: hier habe ich die SQE Betriebs und Montageanleitung runtergeladen:


    https://product-selection.grundfos.com/at/products/sqe/sqec-3/sqe-3-40-96510157?tab=documentation&pumpsystemid=1463873188


    Unter Punkt 8.3 auf Seite 12 ist das vorgeschlagen. Ich hoffe es ist zu finden. Dürfte ich aber nachfragen, warum Du denkst, dass so ein Ventil wahrscheinlich nicht realisierbar sei? Ich hänge ein Bild vom Brunnenkopf an. Könnte man dort auf der horizontalen Strecke nicht ein Ventil einbauen, welches bei zu hohem Druck das Wasser in den Brunnen zurücklaufen lässt?


    2) warum eine 3 zoll Pumpe verbaut wurde weiß ich nicht, auch nicht warum die SQE 3-40. Eine 3 Zoll Pumpe hat aber den Vorteil, dass ich meine Pumpe ziehen kann, ohne die Pumpe der Nachbarin auszubauen, da sie im Brunnen nebeneinander vorbeipassen.


    Im Prinzip sind es ja 2 Hauptthemen, mit denen ich mich rumschlage:


    1)      Dimensionierung der Pumpe, ist die OK? Was sind sinnvolle, effiziente Alternativen.


    2)      Sandeintrag im Brunnen. Ursachen und Mitigation (kurzfristig: Pumpe/Filter absichern, langfristig: Brunnen sanieren etc.)


    Wahrscheinlich sind 1+2 bis zu einem gewissen grade miteinander verknüpft, aber ich muss Punkt 1 jetzt kurzfristig lösen und eine neue Pumpe anschaffen, wenn ich den Winter durch das Haus nicht nur mit Strom heizen möchte. Was ich/wir bezüglich 2 (Sand) machen ist nicht ganz so dringend, da der Sandeintrag ja nicht kontinuierlich, sondern sporadisch vorkommt. Notfalls muss ich halt alle 2 Tage den Schutzfilter kontrollieren.


    Dazu möchte ich erst mal die Dimensionierung verstehen, das ist noch etwas neu für mich.


    Die bestehende Pumpe SQE 3-40, scheint ohne Steuerungseinheit verbaut worden zu sein und läuft scheinbar nur Vollgas (100%) (wenn die Installationsfirma nicht schon Pleite wäre….). Bei der Nachbarin haben wir heute nochmal nachgemessen, nachdem wir den Sandschutzfilter kurz gesäubert haben, da liefen dann schon 3500l/h, im Gegensatz zu den 2700l/h gestern. Benutze ich jetzt die SQ 3-40 Kennlinie (ohne die elektrische Steuerung) komme ich auf dieses Diagramm (s.u.).


    Mein gewünschter Punkt liegt bei 2000l/h und 15m Gegendruck (5m zum Grundwasserspiegel und 1 bar(10m) Druckverlust im System). Tatsächlich kreuzt die sich ergebende Anlagenkennlinie bei 3500m/h (passend zur Messung). Und der gesamte Bereich zwischen dünnen roten Punkt und gelben Punkt ist das was wir überdimensioniert sind und „umsonst“ fördern? Verstehe ich das richtig?


    Danke schon einmal., LG Ralph

    Ich habe mir mal den Link angesehen, leider war keine Abb. dabei. Ausgehend von den Linkinformationen habe ich dann sowas gefunden:

    Pumpenscout

    Ich muss allerdings sagen, dass ich mir aufgrund einer fehlenden Abb. darunter nichts vorstellen kann, was diesen immensen Preis rechtfertigen könnte. Ein simples federgesteuertes Ventil kann es eigentlich nicht sein.

    Die meiner Meinung nach nicht Realisierbarkeit eines Überstromventils wird durch den Einsatzzweck begründet.

    Pumpen für Wärmepumpen sollten, um einen guten Wirkungsgrad zu haben, genau auf die Bedfürfnisse abgestimmt sein. D.h. üblicherweise:

    Ein Förderstrom von einigen m³/h, dabei aber ein recht geringer Druck, da die Strömungsverluste meistens gering sind. Praktisch bedeutet das eine Pumpenkennlinie mit geringer Steigung. Dies bedeutet dann aber, dass die Druckschwankungen zwischen voller Förderung und Absperrung recht gering sind. Ein mechanisches Überstromventil könnte da zu träge sein bzw. nicht exakt einstellbar.

    Man könnte das umgehen, wenn eine steilere Kennlinie genommen würde. Dürfte etwas mehr Strom kosten. Ich kenne die Strompreise in A nicht, hier sind wir dabei Europaweltmeister, da wird sehr auf die KWh geachtet.

    Wie nun Grundfos sein Überstromventil realisiert, entzieht sich meiner Kenntnis.

    Zur Pumpendimensionierung:

    Pumpen für Wärmepumpen sind häufig im Dauerbetrieb. Benötigt wird eine preiswerte Pumpe für diesen Betriebszustand, die sandverträglich ist und möglichst in ihrer Leistung den Anforderungen angepasst werden kann. Da bietet der 4" Markt eine wesentlich grössere Auswahl. Eine Dreiphasenpumpe sollte für unter 500€ realisierbar sein. Dazu kämme evtl. noch eine Frequenzsteuerung, um die Leistung dem Bedarf anzupassen.


    Jetzt zu den Kennlinien.

    Ich weiss jetzt nicht, wie Du auf die Anlagenkennlinie gekommen bist.

    Aber zuerst mal etwas zu Pumpenkennlinien. Da diese immer wieder Verständnisschwierigkeiten bereiten, hier mal eine ganz simple Darstellung, die ich mal für das Forum erstellt habe. Wenn sie Dir zu simpel ist, einfach überspringen:

    Pumpenkennlinie


    Betrachtet man Pumpen im Baumarkt oder online im Netz, so fällt einem auf, dass sich auf dem Typenschild oder bei den technischen Angaben zwei Werte befinden, die anscheinend die Eigenschaften der Pumpe beschreiben: Eine Druckangabe und eine Wassermengenangabe.


    Z.B. kann man lesen 5 Bar / 3000L/h

    Da 10m Wassersäule einen Druck von ca. 1 Bar hat, werden die Drücke häufig auch in Höhenangaben angegeben, d.h. es kann auch stehen: 50m / 3000L/h.


    Man könnte jetzt annehmen, dass die genannten Daten die Eigenschaften der Pumpe beschreiben, also 3000L/h bei einem Druck von 5 Bar gefördert werden. Ein folgenschwerer Irrtum!


    Es ist leicht einzusehen, dass eine Pumpe ihren höchsten Druck hat, wenn der Pumpenausgang verschlossen ist, also die Fördermenge 0L/h beträgt.

    Genauso ist es nachvollziehbar, dass die höchste Wassermenge gefördert wird, wenn der Pumpenausgang offen ist, also kein Schlauch angeschlossen ist. Ist der Ausgang offen, kann dort kein Druck aufgebaut werden, also liegen dort 0 Bar an.


    Diese zwei Zustände nennt man auch Betriebspunkte. Sie entsprechen kaum dem praktischen Betrieb.

    Aber genau diese zwei Betriebspunkte werden bei Pumpen angegeben, also die maximal mögliche Fördermenge und der maximal auftretende Druck. Beide können nie zusammen auftreten!


    Zwischen beiden Betriebspunkten sind unendlich viele Kombinationen möglich.

    Man kann sich das so vorstellen, als ob die Pumpe aus dem Eingangsbeispiel (50m/3000L) in einem Teich neben einem 60m hohen Turm stehen würde.

    Lässt man die Pumpe frei laufen, so fördert sie 3000L/h, ihr Druck beträgt 0 Bar.

    Schliesst man sie an einen langen Schlauch an, den man langsam am Turm hinaufzieht, so hat sie bei 10m einen Druck von 1 Bar, bei 30m von 3 Bar, bei 50m von 5 Bar und bei 60m immer noch 5 Bar. Das Wasser, das durch den Schlauch fliesst, wird immer weniger, je höher der Schlauch gezogen wird. Ab 50m fliesst überhaupt kein Wasser mehr aus dem Schlauch heraus.


    Zu jeder Schlauchhöhe gehört also ein anderer Druck und eine andere Fördermenge.

    Das sind die verschiedenen Betriebspunkte einer Pumpe. Sie werden entweder in einer Tabelle oder mit einer Kurve dargestellt. Diese Kurve nennt man Pumpenkennlinie, bei der man zu jedem Pumpendruck die dazugehörende Fördermenge bzw. zu jeder Fördermenge den dazugehörenden Pumpendruck ablesen kann.


    Ergänzend sei noch gesagt, dass einige Pumpenhersteller neben dem Maximaldruck bzw. der maximalen Fördermenge auch den Betriebspunkt angeben, bei dem die Pumpe ihren besten Wirkungsgrad hat.


    So, jetzt zu Deiner Kennlinie:

    Ich sehe da die Pumpenkennlinie. Fördert die Pumpe 2m³/h, so baut sie einen Druck von 5 Bar auf. Der gewünschte Druck von 1,5 Bar würde sich einstellen, wenn sie einen Volumenstrom von ca. 4,5m³/h hätte. Für diesen geringen Druck ist die Pumpe gar nicht ausgelegt. Inwieweit eine elektronische Regelung Regelung diese Kennlinie verändert, entzieht sich meiner Kenntnis.

    Du siehst aber, dass die Pumpe für den Einsatzzweck nicht besonders geeignet ist. Weiterhin ist erkennbar, dass es mit dem Überstromventil Probleme gibt, da sie bei 2m³/h Förderung bereits 5Bar Druck hat. Die Drucksteigerung bei verschlossenem Auslauf wäre mir zu gering, um sie mechanisch auszuwerten.


    Noch etwas zum Pumpendurchmesser:

    Es könnte sein, dass für eine 3" Pumpe das Brunnenrohr zu gross ist. Pumpen werden durch das an ihnen von unten(!) vorbeiströmende Wasser gekühlt. Ist der Rohrdurchmesser zu gross, ist die Wasserströmung zu gering. Die Hersteller geben dafür maximale Brunnenrohrdurchmesser an.

    Da der Wasserstrom von unten nach oben gehen muss, ist eine Pumpe unterhalb eines Filterrohres prinzipiell gefährdet.


    So, ich hab jetzt mal in Stichworten einiges dargestellt, was alles beachtet werden sollte. Mir ist bekannt, dass die wenigsten Handwerker davon Ahnung haben und es sehr schwer ist, vor Ort einen geeigneten Betrieb zu finden.

    Versuch Dich mit der Materie etwas vertraut zu machen.

    Gruss

    kg49

    Es fördert nicht die Problemlösung, wenn von Seiten der Ratsuchenden erst nach mehreren Tagen auf einen Forenbeitrag geantwortet wird, da dies häufig ein erneutes Einlesen in die Problemstellung erfordert.


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


    Like 1

    Danke nochmal für die ausführlichen Erklärungen und Antworten. Das ist alles recht interessant.


    Zu der Anlagenkennlinie: diese erscheint interaktiv bei Grundfos in den Diagrammen, wenn man/frau ein gewünschten Betriebspunkt einträgt. Wie die Linie errechnet wird, habe ich nicht gefunden. Ich gehe derzeit davon aus, dass diese auf Basis von Fluid-Dynamik mit irgendwelchen Standard Rahmenparametern errechnet wird.


    Ursprünglich dachte ich auch, genau wie Du schreibst, dass 4500l/h und 1.5 bar etwa der Punkt wäre, der sich bei meiner Anlage sich einstellen müsste. Aber ich habe die Druckverluste nur grob geschätzt…und diese sind ja auch fließratenabhängig.


    Mein gewünschter (nicht realisierter) Betriebspunkt ergibt sich ja aus etwa 0.5 bar Höhenunterschied zum Grundwasserspiegel und 1 bar geschätzte Druckverluste im System (Rohre, Knicke, Filter, Ventile, Plattenwärmetauscher….geschätzt ehr für die gewünschten 2000l/h). Steigen jetzt diese Reibungswiderstände/Druckverluste nicht mit zunehmender Durchflussrate an (entlang der „Anlagenkennlinie“), so dass mein eigentlich realisierter Betriebspunkt am Schnittpunkt der Pumpen und Anlagenlinie befindet, weil die Pumpe ja nicht weniger Menge fördern kann. Das würde bedeuten, dass die Flussmenge dann bei 3500l/h liegt und ich weitere 2 bar an dynamischen Druckverlusten habe. Es hängt also viel daran, wie gut meine ursprüngliche Schätzung der Druckverluste und wie gut die errechnete „Anlagenkennlinie“ von Grundfos ist, um zu meinem wirklichen Betriebspunkt zu kommen. Verstehe ich das so richtig?


    Wenn die Linie stimmt, dann habe ich an meinem Betriebspunkt also 1500l/h mehr Wasser als benötigt und bringe zudem auch noch unnötig Energie auf um die 2 Bar zusätzlichen Druckverluste zu kompensieren.


    Das Interessante daran ist ja, dass die 3500l/h etwa der Messung bei der Nachbarin entsprechen. Das könnte ich somit ja als ein Hinweis darauf nehmen, dass die geschätzte Anlagenkurve etwa korrekt ist.


    Auf die weiteren Punkte die Du angesprochen hast komme ich später noch mal zurück....


    Vielen Dank auf jeden Fall für die Geduld einen Anfänger schlauer zu machen.


    LG


    Ralph

    Der Thread ist ja schon etwas älter. Ich habe mir jetzt nicht die alten Beiträge durchgelesen und antworte auf Deinen letzten Beitrag.

    Dabei fällt mir auf, dass Du sehr oft etwas annimmst.

    Gibt es denn in dem Wasserstrang der Pumpe keinen Wasserzähler, sodass man jederzeit die aktuelle Förderung messen kann? Auch sollte ein Druckmesser verbaut sein.

    Beides findet man ja fast schon in jeder Gartenbrunnenanlage.


    Eine Anlagenkennlinie kann man eigentlich nur aus verschiedenen Messwerten angeben oder, wenn ein Betriebspunkt bekannt (gemessen) ist, aus den restlichen Daten der Anlage berechnen.

    Da Grundfos die Daten (Länge und Querschnitt der Leitungen, etc) nicht kennt, kannes sich dabei nur umeine idealisierte Kurve handeln. Inwieweit diese mit der Realität übereinstimmt, könnte man mit Stichprobenmessungen überprüfen.

    Quote from Hplar_1

    Steigen jetzt diese Reibungswiderstände/Druckverluste nicht mit zunehmender Durchflussrate an (entlang der „Anlagenkennlinie“), so dass mein eigentlich realisierter Betriebspunkt am Schnittpunkt der Pumpen und Anlagenlinie befindet, weil die Pumpe ja nicht weniger Menge fördern kann.

    Wieso kann die Pumpe nicht weniger fördern?

    Ihre tatsächliche Förderung hängt ausschliesslich von dem Leitungssystem und dem angeschlossenen "Verbraucher" ab. Deren Strömungswiderstände entscheiden.

    Deswegen ist es wichtig, den Durchfluss zu messen.


    Um Dir die Dimensionierung einer Pumpe zu verdeutlichen, füge ich mal wieder einen Artikel hinzu. Vieles was darin steht, weisst Du schon.


    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.


    Einschub:

    Das wird das Problem Deiner neuen Pumpe sein:

    Es gibt nur wenige Pumpen, die grössere Mengen Wasser bei geringem Druck fördern. Schon gar nicht im 3" Bereich.

    Evtl. Drehstrompumpen mit elektronischer Leistungsanpassung.

    Es gibt jedoch Pumpen für Wärmepumpenanlagen, die genau für diese Anforderungen zugeschnitten sind. Ob diese jedoch sandresistent sind, ist eine andere Frage.



    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.


    Gruss

    kg49

    Es fördert nicht die Problemlösung, wenn von Seiten der Ratsuchenden erst nach mehreren Tagen auf einen Forenbeitrag geantwortet wird, da dies häufig ein erneutes Einlesen in die Problemstellung erfordert.


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


    Ich wünsche ein frohes neues Jahr allen hier, und habe mal eine Frage, ob bekannt ist wie lang die Filterstrecken sind und welche Schlitzweite der Filter hat.

    Des weiteren würde ja die Möglichkeit bestehen die SQE 3-40 mit einer CU 301 oder CU 300 zu betreiben wobei ich die CU 300 bevorzugen würde da kann man die Pumpe noch feiner einstellen. Über einen Drucksensor der in die Förderleitung eingebaut wird kann die CU 300 die Pumpe bei Trockenlauf oder wenn sich voreingestellte Parameter verändern abschalten. Das würde das Problem mit diesem Überstromventiel lösen.

    Natürlich eine nicht billigste Variante und hinzu sollte eine Wasser Wasser Wärmepumpe immer mit dem kleinsten Energieaufwsnd betrieben werden.

    Da würde eine SP 2A 6 oder 9 mit ihren 0,37 KW gegen die 0,75 KW der SQE 3-40 nochmals eine Einsparungen sein.

    Ich sehe es hier für wichtiger das Problem der Sandführung des Brunnens zu lösen, die meisten Pumpen sind nicht so robust wie Grundfos Pumpen und haben nur wenn sie Sand sehen schon einen Ausfall oder sind sogar kaputt.


    Um näheres zur Sandführung zu schreiben fehlen halt noch paar Angaben wie oben erwähnt.

    LG Daniel

    Danke für die Antworten,


    kg49: Ich benötige 2000l/h und der Druck ergibt sich aus PH + PS. PS= 1 bar habe ich für 2000l/h abgeschätzt (inklusive Wärmetauscher). PB = 0, da ich eigentlich kein Gerät mit benötigten Betriebsdruck betreibe und das System hinten offen ist und das Wasser frei auslaufen kann.


    Quote

    Zitat von kg49:

    Zitat von Hplar_1 Steigen jetzt diese Reibungswiderstände/Druckverluste nicht mit zunehmender Durchflussrate an (entlang der „Anlagenkennlinie“), so dass mein eigentlich realisierter Betriebspunkt am Schnittpunkt der Pumpen und Anlagenlinie befindet, weil die Pumpe ja nicht weniger Menge fördern kann.

    Wieso kann die Pumpe nicht weniger fördern?

    Ihre tatsächliche Förderung hängt ausschliesslich von dem Leitungssystem und dem angeschlossenen "Verbraucher" ab. Deren Strömungswiderstände entscheiden.

    Deswegen ist es wichtig, den Durchfluss zu messen.

    Ich denke ich da habe mich ungenau ausgedrückt. Was ich meinte war, die Pumpe (SQ 3-40) liefert eben nicht den theoretischen/gedachten Punkt von 1.5 bar und 2000l/h sondern entweder mehr Druck oder mehr Rate oder beides (je nach Anlage), genau wie du schreibst.


    Eine Messung habe ich ja jetzt (allerdings von der Nachbarin mit fast identen System). Eben die erwähnten 3500l/h. Das sagt mir doch, dass ich bei der Rate etwa 3.5 bar im System habe. Wie kann ich jetzt meinen Druck/Druckverlust abschätzen, sollte ich den Durchfluss auf 2000l/h begrenzen können (z.B. mit einer kleineren Pumpe)?


    kg49 bezüglich der Antwort vom 30.12. und dem Überstromventil. Du schreibst, dass ich bei 2000l/h 5 bar im System habe. Das ist allerdings doch nur ein theoretischer Wert, da ja in dem normal laufenden System nichts den Durchfluss auf die 2000l/h begrenzt, d.h. der Durchfluss ist viel höher und der Druck ist deutlich niedriger (zumindest mit der jetzigen Pumpe) - bis etwas das System blockiert (ein dichter Sandfilter z.B.). Und nur für diese Situation würde ich das Überstromventil haben wollen. Also wenn das System den eigentlichen Zustand mit geringem Druck (bei hoher Rate) deutlich nach oben verlässt. Oder habe ich hier einen Denkfehler? Reicht für so einen Fall nicht doch ein einfaches mechanisches Ventil, dass bei etwas über 5 bar aufmacht? Danach habe ich dann keinen Durchfluss mehr an meinem Wärmetauscher und die Wärmepumpe schaltet mit Fehlermeldung ab, so dass ich bemerke, dass der Filter gereinigt werden muss.


    Daniel und CU 300. Derzeit wird die Pumpe ja direkt von der Wärmepumpe gesteuert. Wenn die Wärmepumpe anläuft schaltet diese auch die Tiefbrunnenpumpe an. Kann man denn die CU Steuereinheit da einfach in das System zwischenschalten? Ich denke, dass keine elektronische Steuereinheit mit verbaut wurde ist eines der Hauptversäumnisse der original Installation. Die Kosten, das nachzurüsten müsste nun ich tragen, da die Gewährleistungszeit vorbei ist.


    Daniel und SP2A und kg. Ich würde gerne bei 3 Zoll Pumpen bleiben, da ich die selbst ein und ausbauen kann, ohne die Pumpe der Nachbarin ein und ausbauen zu müssen (was ggf nicht gewünscht wäre). Ich habe jetzt einige Pumpenkennkurven bei den recht billigen 3 Zollpumpen mit 370-500W bei Amazon etc angeschaut und ich würde mit meinem gewünschten Punkt von 1.5 bar und 2000l/h immer im Bereich liegen, was diese Pumpen liefern können. Preislich sind diese erst mal scheinbar attraktiv. Nun stellt sich die Frage der Haltbarkeit solcher Pumpen. Dazu nochmal zu meiner Sandproblematik: ist die sporadische Förderung von einer viertel Tasse Sand (so alle 2-3 Monate) eigentlich viel oder für die Pumpenauswahl als gering anzusehen?


    Am Brunnenaufbau bin ich noch dran.


    Danke schon einmal


    LG


    Ralph

    Ich glaube, wir drehen uns hier im Kreise, das ist jetzt nicht ganz so mein Ding, deswegen hier jetzt ein konkreter Handlungsvorschlag.

    Mehr kann man nicht tun:

    Du möchtest also unbedingt eine 3" Pumpe.

    Gut, kauf Dir eine, von der der Hersteller eine gewisse Sandverträglichkeit propagandiert, die entweder mit Drehstrom betrieben wird oder bei 230V den Betriebskondensator ausserhalb der Pumpe hat.

    Suche eine aus, deren Kennlinie durch einen Punkt läuft, der Deinem abgeschätzten maximalen(!) Wasserbedarf und dem dabei erforderlichen Druck entspricht.

    Installiere die Pumpe und zusätzlich einen Absperrhahn in die Leitung (vor oder nach dem Filter, ist egal.) Z.B. einen Kugelhahn oder einen Schieber. Auf gleichen Durchmesser wie Leitung achten, kann nur grösser gewählt werden, nicht kleiner.

    Zusätzlich ein Druckmanometer vor den Absperrhahn.

    Idealerweise einen Wasserzähler in die Leitung nach dem Filter.

    Schalte die Pumpe ein.

    Das Manometer sollte im Normalbetrieb mit Wärmepumpe so ca. 1 - 1,5 Bar anzeigen.

    Jetzt schliesse den Absperrhahn bei laufender Pumpe. Lies das Druckmanometer ab und schalte die Pumpe aus.


    Das Manometer wird jetzt z.B. 3 oder 4, vielleicht auch 5Bar angezeigt haben.


    Jetzt hast Du die Wahl:

    Entweder Du baust ein Überstromventil mit einem Druckwert ca. 1 Bar unter dem abgelesenen Wert, also z.B. 4Bar -1 Bar = 3 Bar ein und leitest dessen Ausgang in den Brunnen, oder:

    Du baust statt des Überstromventils einen einstellbaren Druckschalter ein, der Dir die Pumpe bei angenommenen 3 Bar ausschaltet.


    Alternativ dazu der ebenfalls gemachte Vorschlag, alles komplett elektronisch zu regeln.

    Das kann man machen, hier scheiden sich die Geister, ich bevorzuge eine Lösung, bei der die Technik möglichst unkompliziert ist und ich ständig die komplette Kontrolle habe, auch im Fehlerfall.


    Mehr kann man nicht empfehlen.


    Gruss

    kg49

    Es fördert nicht die Problemlösung, wenn von Seiten der Ratsuchenden erst nach mehreren Tagen auf einen Forenbeitrag geantwortet wird, da dies häufig ein erneutes Einlesen in die Problemstellung erfordert.


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


    Das mit dem Sand und der alternativen 3" Pumpe anderer Hersteller ist ein großes Risiko. Vor vielen Jahren als die Grundfos Pumpen noch viel teurer waren, haben wir mal andere Hersteller probiert.

    Wir haben die für kleinere Messstellen zum klar Pumpen benutzt, die waren alle durch die Bank entweder schnell verschlissen oder haben sogar fest gehangen und sind nicht mehr angelaufen, dann kommte man die wieder zerlegen reinigen und wieder zusammen bauen. Haben dann wieder Grundfos Pumpen benutzt die können am meisten verkraften.


    Hinzu sollte in deinem Fall ein Saugmantel um die 3" Pumpe gebaut werden, weil bei deinem großen Ausbaudurchmesser von DN 150 die Strömungsgeschwinfigkeit am Motor viel zu gering ist.


    Also muss die Sandführung behoben werden ich habe auch schon eine Vermutung woran es liegt dazu mehr wenn du die restlichen Daten vom Brunnen hast.


    LG Daniel

    kg49, das ist sehr nützlich und verständlich, wie man den Druck dann einstellt. Vielen Dank dafür!

    Heute wollte ich die Pumpe ausbauen und habe vorsichtshalber noch einmal getestet, ob sie nicht vielleicht doch wieder anspringt (das hatte ich im Dezember schon einige Male erfolglos getan)...und siehe da, zu meinem Erstaunen lief sie an. Mit dem Fluß habe ich sofort den Sandschutzfilter rückgespült und den Wasserstrom anschliessend gemessen. Etwa 4000l/h. Also höher als bei meiner Nachbarin (was auch nicht wundert, da ich deutlich kürzere Leitungen und einen größer dimmensionierten Sandschutzfilter habe). Nichtsdesto trotz läuft da doppelt soviel Wasser wie benötigt....


    Die Brunnenbaufirma ist noch bis Ende des Monats in Betriebsurlaub - hoffe dann auf noch mehr Informationen.

    Danke für alle Antworten und Empfehlungen! Hab viel gelernt....

    Jetzt verdau ich all die Informationen erst mal und schaue auch, ob ich ggf ein Manometer irgendwo eingebaut bekomme.


    LG

    Ralph

Brunnen selber bauen