Wasserversorgung aus Quelle automatisieren

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Janoschtieflader
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Wasserversorgung aus Quelle automatisieren

Beitrag von Janoschtieflader » Mi 15. Jul 2020, 15:04

Hallo zusammen,

ich bewohne einen Hof aus dem 18. Jahrhundert und wir beziehen unser Trinkwasser über eine gefasste Quelle im Tal.

Von dort wird das Wasser in einen behälter oberhalb der Hofstelle gepumt von wo es in die einzelnen Gebäude verteilt wird.

seit der Erbauung nach dem Krieg wird die Pumpe an der Quelle dreimal täglich manuel eingeschaltet und nach ca. 20 min wieder manuel ausgeschaltet.

ZDF Zahlen Daten Fakten:

Hohenunterschied Quelle - Hochbehälter ca. 40 m

Wegstrecke 230 m

Ausgangsdruck Pumpe 5 bar, reicht für einen satten Strahl im Behälter.

Ich möchte dem Pumpvorgang gerne automatisieren, einfache Lösung mit einfachen Bauteilen, die man sich in Reserve legen und Samstag Nacht
schnell selbst einbauen kann.

Hätte jemand eine Idee, ist eine Druckwächterlösung da Zielführend.
Drucküberwachung per Smartphone möglich?

Strom gibt es nur an der Quelle und nicht am Hochbehälter.

Danke für Eure Unterstützung

Gruß aus der Pfalz Janoschtieflader
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Thoralf
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Re: Wasserversorgung aus Quelle automatisieren

Beitrag von Thoralf » Mi 15. Jul 2020, 22:59

Hallo Janoschtieflader, willkommen im Forum!
  • "einfache Lösung mit einfachen Bauteilen, die man sich in Reserve legen und Samstag Nacht schnell selbst einbauen kann." und
  • "Druckwächterlösung mit Drucküberwachung per Smartphone"
dürften nicht so leicht in Übereinstimmung zu bringen sein. ;)

Ersteres ruft ja geradezu danach, das ganze low-Tech mit einem Schwimmerschalter zu erledigen. http://www.lotze-wassertechnik.de/html/ ... rschalter/ Einfach einbauen, und mit der Länge des Schwimmerkabels den Hub zwischen Behälter leer und Behälter voll einstellen (zwischen Pumpe ein und Pumpe aus). Dazu musst Du aber ein Kabel von der Pumpe zum Hochbehälter legen (Erdkabel NYY-O 3x1,5mm², auch wenn Du es nicht in die Erde legst. Nicht das gängige Innenraumkabel NYM-J nehmen!) . Und du brauchst ein Schaltschütz oder (wenn die Pumpe kleiner ist) ein Relais. So muss im Kabel nur der Strom zum Ansteuern des Schützes fließen und nicht der Pumpenstrom. Bei 250 m hast Du sonst u.U. zu viel Spannungsabfall oder brauchst mehr als 1,5 mm².

Mit den Fernsteuerdingen über Smartphone kenne ich mich nicht aus. Möglicherweise geht es auch einfacher: es gibt Systeme auf Basis von 433 MHz oder 866 MHz, mit denen Schaltbefehle über Funk übertragen werden. Bei einer schnellen Suche fand ich z.B. bei Conrad nur welche mit Reichweiten 100 m. Möglichweise kann man mit einer Antenne mehr Reichweite bekommen. Wago gibt auch 300 m im Freifeld an. Aber da was zu finden erforder etwas mehr Recherche (zu viel für mal eben schnell). Denn man findet zwar viele Schaltaktoren (zum Schalten der Pumpe), aber meistens welche die durch Handsender geschaltet werden oder durch Unterputzschalter mit Sender, gedacht für die Hausautomation. Du brauchst aber einen Sender mit Schalteingang.

Du bräuchtest dann einen Akku, ein kleines Solarpanel und einen Laderegler für die Stromversorgung oben am Hochbehälter. Dort den Sender, mit Schaltsignal vom Schwimmerschalter, und unten den Empfänger, der über Relais bzw. Schütz die Pumpe steuert.

Soweit erst mal schnell was zum drüber nachdenken.

LG
Thoralf
Der Elektroingenieur in mir meint: "Wasser braucht Strom" 8-)
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Janoschtieflader
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Re: Wasserversorgung aus Quelle automatisieren

Beitrag von Janoschtieflader » Do 16. Jul 2020, 13:07

Danke für die Antwort,

meine Überlegung für eine unkomplizierte Bauweise war folgende:

An der Quelle im Tal wird ein Druckschalter in die Förderleitung installiert,

sinkt der Pegel im Hochbehälter, sinkt der Druck in der Förderleitung.

Der Druckschalter gibt ein Signal an ein Nachlaufrelais welches die Pumpe ca. 15 -20 min laufen lässt (Erfahrungswert aus der jetzigen manuellen Steuerung).

Druck in der Förderleitung steigt und die Druckschalter schaltet aus.

Zur Überwachung bräuchte ich dann nur die Info, dass die Pumpe läuft.

Gruß Janoschtieflader
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Thoralf
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Re: Wasserversorgung aus Quelle automatisieren

Beitrag von Thoralf » Do 16. Jul 2020, 20:19

Hallo Janosch,

jetzt verstehe ich Deine Idee mit dem Druckschalter in der Leitung zum Hochbehälter. Hatte das mit dem "es reicht für einen kräftigen Strahl" so verstanden, dass das Wasser von oben in den Behälter reinplätschert. Wenn Du die Füll-Leitung unten am Behälter anflanscht, dann geht das. Eine interessante Idee übrigens.
Geht das wirklich? Antwort von Radio Jerewan: "Im Prinzip ja. Aber hast Du schon mal an die Genauigkeit eines Druckschalters gedacht?" ;)

Wie tief ist denn Dein Druckbehälter, wie Dicht an den Rand willst Du ihn füllen und welchen Höhenunterschied zwischen Min und Max willst Du zulassen?

Mal angenommen, Du hast 2 m Wassertiefe: Dann wäre der max. Druck 4,2 bar (mal mit g = 10 gerechnet statt 9,81). Bei Behälter leer wären es 4,0 bar. Vielleicht willst Du ihn aber nicht ganz leer laufen lassen, dann bleiben 1,5 m nutzbare Wassertiefe. Der Druckschalter muss bei 4,05 bar einschalten. Ich kann mir nicht vorstellen, dass die mechanischen Schalter á la Condor sich so genau enstellen lassen. Ganz zu schweigen davon, ob sie die Einstellung so konstant halten. Und dann dreht man wieder an den kleinen Schräubchen rum. :D

Du brauchst also was elektronisches. Fertige digitale Druckschalter im Wasserversorgungsbereich kenne ich nur mit Auflösung von 0,1 bar. D.h. Du kannst über den Druck den Startpunkt der Pumpe nur meterweise vorgeben. Übrigens ist Deine Idee mit der fest vorgegebenen Laufzeit richtig, denn Du kannst nicht einfach so einen Enddruck von 4,2 bar für "Behälter voll" einstellen, weil der dynamische Druck der Leitung noch hinzukommt und der schwankt in Abhängigkeit vom Wasserdurchfluss.

Ich würde Deine Variante anders angehen: Ist aber mit Programmierung verbunden. Nichts für "mal eben schnell am WE". ;)
Kostenpunkt schätze ich mal auf irgendwas um 350 EUR.

An der Steuerung könnte man den Analogwert des Drucksensors abfragen und wenn der 4,05 bar unterschreitet (kann man später noch justieren), dann einen Timer starten und einen Digitalausgang setzen, solange der Timer läuft.

Beachten muss man die Genauigkeit des Sensors. Beim o.g. steht 1% des Endwertes drin. 6 bar = 60 m. 1% = 60 cm. Ob diese 1% reichen, hängt von der max. nutzbaren Wassertiefe in Deinem Hochbehälter ab. Möglichweise ist 1% aber die absolute Messwertabweichung zwischen unterschiedlichen Sensoren und die Wiederholgenauigkeit des einen Sensors ist besser. Weiß ich nicht genau, ich gehe aber davon aus. Dann kannst Du Dich an die Einstellung rantasten (würdest Du ohnehin machen) und hast vielleicht am Ende nur noch ein paar Zentimeter Toleranz bei der Wasserhöhe.

Noch 'ne Idee: neben dem Analogeingang gibt es noch digitale i.O. - da könnte man über Taster den Druck (in Schritten von 0,01 bar) und die Laufzeit (in Minutenschritten) hoch und runter setzen (Wenn das nicht zufällig auch über das Display und die Tasten des Steuermoduls zu machen ist - das wäre dann eleganter), um damit ohne Neuprogrammierung die Behälterfüllung anzupassen.

Viel Spaß dabei, und berichte mal wie es weitergeht! :)

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Nochmal zu der von mir genannten Variante mit der Funkübertragung:
(weil ich das bereits zusammengestellt hatte bevor heute Dein Post reinkam, kopiere ich die Infos dazu auch noch hintendran).
Beide Varianten finde ich etwa gleich gut. 8-)

Ein erfolgreiches Suchwort für den Funkschalter ist "Funkschalttransceiver".
z.B. dieser http://www.funkmodul.com/funksysteme/funksysteme.htm -> RPFM01
Oder dieser: http://www.elesco.de/Produkte/Funksteue ... eiver.html -> EFB-TR2

Du bekommst sie gleich fertig im Wetterfesten Gehäuse (weil Du das am besten außen anbringen müsstest, weil Mauern die Reichweite verringern).

Beschreibung: http://www.funkmodul.com/funksysteme/fu ... RPFM01.pdf Da ist in den Installationsbeispielen auch eine Anwendung drin wie Du sie brauchst.
oben: 12 Volt: RPFM01-12 (Leistungsaufnahme 2...3 W, wichtig für Bemessung Akku)
unten: 230 Volt: RPFM01-230
Zur Reichweite wird angegeben: bis 400m im Freifeld

Die Teile sind bidirektional und wenn ich es richtig gelesen habe, überwachen sie die Funkverbindung. Das ist schon was professionelles. Brauchst Du aber auch, denn Du willst ja nicht, dass Dein Hochbehälter überläuft (z.B. weil irgendwas das Signal zum Abschalten stört).

Ebenso auch die Teile von Elseco.
Dort entspricht das EFB-TR2 von den Funktionen her dem oben genannten, mit Punkt-zu-Punkt-Verbindung zwischen zwei Geräten und Überwachung der Verbindung. Auch Elseco gibt 400 m Reichweite im Freifeld an.
Das EFB-TRL4 ist ein Gerät im LORAWAN-Standard (Long Range Wide Area Network). Da müsstest Du nachfragen, ob das ebenso genutzt werden kann (Punkt zu Punkt zwischen zwei Modulen oder ob es eine Basisstation benötigt. Da kenne ich mich nicht aus). LORAWAN ermöglicht u.a. noch größere Reichweiten, ist vom System her aber wohl überdimensioniert.

Preisliste funkmodul.com:
https://docplayer.org/docview/88/115391 ... 391602.pdf
260 EUR/Gerät zzgl. MwSt.
Leider steht dort: "KEINE LIEFERUNG AN PRIVATKUNDEN!"
Du müsstest das Teil über eine Elektrofirma beziehen, vielleicht die, die Dir auch die Schützsteuerung der Pumpe baut.

Von elseco fand ich keine Preisliste. Da müsstest Du anfragen.
Auch Elseco schreibt: "Es werden nur Unternehmen im Sinne des §14 BGB beliefert! Bitte wenden Sie sich an einen Elektriker Ihres Vertrauens."

Es geht sicher auch preiswerter, mit Bastellösungen mit einfachen 433- oder 866-MHz-Sendern und Empfängern, aber da weiß ich nicht, ob Du Dir das zutraust. Wenn man die so einbaut, dass die Pumpe nur bei Dauersignal des Senders läuft und sonst nicht, dann braucht man auch keinen Rückkanal. Aber die 433 und 866 Mhz sind freie Frequenzen. So etwas kann also auch andere stören. Ich würde das nicht empfehlen oder nur wenn Du ganz einsam wohnst und im Reichweitenumfeld keine anderen Häuser sind. Andere Möglichkeit: Sender sendet wenn Schwimmerschalter Signal liefert alle Sekunde einen Impuls und wenn Empfänger diesen Impuls nicht empfängt, dann läuft die Pumpe nicht.

Alles in allem nicht ganz billig, mit 700 EUR für Funkstrecke, Solarmodul und Akku musst Du schon rechnen, dazu noch die Installation auf Pumpenseite. Vorteil: die Programmierung der Transceiver ist problemloser (da geht es nur um die Schaltfunktion und die Einstellung der gegenseitigen Codierung), danach funktionieren die als ob eine Kabelverbindung zwischen Schwimmerschalter und Pumpe besteht.

LG
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Zuletzt geändert von Thoralf am Do 16. Jul 2020, 20:56, insgesamt 2-mal geändert.
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Re: Wasserversorgung aus Quelle automatisieren

Beitrag von WaschBaer » Do 16. Jul 2020, 20:36

Schaut mal bei IBO nach dem M121 Regler im Katalog 2020, der wird auch mit Pegelmessern fertig (sind drei dabei ) !
THEORIE ist, wenn man alles weiß und nichts funktioniert.
PRAXIS ist, wenn alles funktioniert und keiner weiß, warum.
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Thoralf
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Re: Wasserversorgung aus Quelle automatisieren

Beitrag von Thoralf » Do 16. Jul 2020, 20:45

WaschBaer hat geschrieben:
Do 16. Jul 2020, 20:36
Schaut mal bei IBO nach dem M121 Regler im Katalog 2020, der wird auch mit Pegelmessern fertig (sind drei dabei ) !
Wenn ich es richtig gelesen habe, dann gibt es dort wo der Hochbehälter steht keinen Strom. Also weder Strom für irgendeine Pegelerfassung (für das was Janosch will, reicht eigentlich auch ein Schwimmerschalter) noch gibt es eine Leitung, die das Pegelsignal über die 230 Meter Strecke zur Pumpstation überträgt. Deshalb ja die beiden technisch anspruchsvollen Varianten.

Ein Nachtrag noch zu meinem Beitrag, @Janoschtieflader: Wenn plusminus 1 Meter für die Höhendifferenz im Hochbehälter kein Problem darstellen, dann bekommt man es vielleicht auch wie von Dir beschrieben hin, mit einem digitalen Druckschalter mit 0,1 bar Einstellschritten und einem Treppenlichtschalter.

LG
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Plunschmeister
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Re: Wasserversorgung aus Quelle automatisieren

Beitrag von Plunschmeister » Fr 17. Jul 2020, 09:19

ich bewohne einen Hof aus dem 18. Jahrhundert und wir beziehen unser Trinkwasser über eine gefasste Quelle im Tal.
Wie erfolgte denn zur damaligen Zeit die Wasserversorgung? Also - bevor es Pumpen gab.
„Das Wasser ist die Kohle der Zukunft" Jules Verne (1870)
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Re: Wasserversorgung aus Quelle automatisieren

Beitrag von bypsa » Fr 17. Jul 2020, 21:18

Alles viel zu kompliziert.
Du wirst um die Variante mit Schwimmerschalter und Schütz nicht herumkommen. Die Idee mit dem Druckschalter ist gut, wird aber nicht funktionieren. Im Ruhezustand wird der Druckschalter die Pumpe einschalten, da der Druck bei leerem Behälter niedrig genug ist . Sobald aber die Pumpe einschaltet wird der Druck viel zu hoch sein und der Druckschalter sofort wieder abschalten.
Der Druck bei eingeschalteter Pumpe ist auf jeden Fall höher als dein gewünschter Zieldruck im Behälter, da ansonsten oben kein Wasser ankommen würde.
Am besten ausprobieren, indem du am Pumpenausgang ein Manometer anschließt und den Druck bei den verschiedenen Zuständen beobachtest. Sollte es doch anders sein kannst du probeweise einen Druckschalter anschließen und sehen wie der reagiert. Danach kann man weiter überlegen...
Ein Wasserwidder wäre doch für dich ideal... Alles ohne Strom!
Bohrbrunnen in der Garage, Deckenhöhe 2,20m, Grundwasserspiegel 9,20m u GOK, 6" DN150-Rohr, 12,9m im Festgestein, SW 1,0mm
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Plunschmeister
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Re: Wasserversorgung aus Quelle automatisieren

Beitrag von Plunschmeister » Sa 18. Jul 2020, 09:41

Ein Wasserwidder wäre doch für dich ideal... Alles ohne Strom!
War auch so mein Gedanke :lol: .

Meine Meinung:
...seit der Erbauung nach dem Krieg wird die Pumpe an der Quelle dreimal täglich manuel eingeschaltet und nach ca. 20 min wieder manuel ausgeschaltet.
Die einfachste Methode, um das irgendwie ganz unkompliziert zu regeln, ist eine Zeitschaltuhr an der Pumpe. Eine Digitale, sollte man eventuell auch via Smartphone steuern können?

Oben am Hochbehälter würde ich dennoch ein Überlauf installieren, falls die Zeitschaltuhr mal spinnt. :lol:
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