Hauswasserversorgung

Installation im Brunnenbau
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ralfikowski
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Hauswasserversorgung

Beitrag von ralfikowski » Mi 22. Sep 2021, 19:09

Hallo Zusammen,

kann bitte jemand mein Vorhaben mal prüfen, ob meine Denkweise richtig ist bzw. mir noch den ein ein oder anderen Rat geben.
Ich bewässere momentan meinen Garten mit einer Grundfos SQ 3-40 (Nennförderhöhe 42 Meter), die in 20 Meter Tiefe hängt. Demnächst möchte ich den Brunnen auch für das Brauchwasser im Haus nutzen.
Meine Planung wäre wie folgt:
300 Liter Druckkessel im Keller, davor einen Rückspülfilter und Druckschalter. Diesen würde ich auf 4 bar Einschaltdruck justieren, damit 10 Meter höher in der ersten Etage immer 3 bar anliegen. Nach dem Kessel würde noch ein Druckminderer installiert. Die Pumpe würde ich tauschen gegen eine Grundfos SQ 3-105 (Nennförderhöhe 113 Meter) Bei optimaler Pumpenlast von 75% und abzüglich Reibungsverlust könnte ich einen Abschaltdruck von 6 bar justieren. Im Pumpenschacht würde ich noch einen regelbaren Druckmanager PM2 installieren, damit auch der Druckverlust durch die Gartenbewässerung abgedeckt ist.
Wie kann ich berechnen, wieviel Wasser zwischen 4-bar-Einschalt und 6-bar-Abschaltdruck entnommen werden kann, bzw. ist meine Planung soweit in Ordnung?

über ein paar Antworten/Ratschläge würde ich mich freuen.
Danke

PeterB
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Re: Hauswasserversorgung

Beitrag von PeterB » Do 23. Sep 2021, 11:36

ralfikowski hat geschrieben:
Mi 22. Sep 2021, 19:09
Im Pumpenschacht würde ich noch einen regelbaren Druckmanager PM2 installieren, damit auch der Druckverlust durch die Gartenbewässerung abgedeckt ist.
Diese Pumpe und Steuerung PM2, passen die zusammen?

Pumpe
Nennstrom: 12,3 A
Leistungsaufnahme P1: 2,54 kW

PM2
Maximum current consumption 10 A
Maximale Leistungsaufnahme P1 2000 W

Bei der Steuerung lässt sich nur der Einschaltdruck einstellen. Ausgeschaltet wird bei "Nullförderung". Bedeutet, die Pumpe wird einige Sekunden ihren vollen Druck liefern, bevor sie abgeschaltet wird. Das könnte etwas viel werden.

Du willst da 2 Stromquellen auf eine Pumpe schalten. Einmal vom Druckschalter im Haus und einmal vom PM2. Wie hast Du das geplant?

Gruß
Peter
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Thoralf
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Re: Hauswasserversorgung

Beitrag von Thoralf » Do 23. Sep 2021, 12:28

Moin Ralfikowski und erst mal Willkommen im Forum!

Die Formeln zur Berechnung der im Druckbehälter gespeicherten/nutzbaren Wassermenge in Abhängigkeit von Einschalt-, Ausschalt- und Vordruck findest Du im Druckschalterbereich des Forums. Ich habe dort unter viewtopic.php?f=47&t=2309 etwas geschrieben, im 3. Beitrag ist die Formel für den Druckbehälter.

Dort findest Du auch Überlegungen zur Auslegung von Pumpe und Druckbehälter.
Die Pumpe mit pmax = 10 bar ist vielleicht etwas groß - aber andererseits regelt das dann der Druckschalter. Jedenfalls betreibst Du die Pumpe dann in einem Bereich, in dem sie ca. 4 bis 4,3 m³/h liefert. Das muss Dein Brunnen auch liefern können. Mit Deiner aktuellen Pumpe liegst Du bei Gartenbewässerung eher bei 2 ... 2,5 m³/h bei ca. 3 bar. Aber das alles nur Pi mal Daumen, weil ich Deine Randbedingungen nicht kenne, z.B. hängt Deine Pumpe nur in 20 m Tiefe oder ist dort auch Dein Wasserspiegel? Weil ja nur der statische Unterschied zwischen Wasserspiegel und Pumpenhöhe bzw. Entnahmehöhe zählt.

Zu "Bei optimaler Pumpenlast von 75%": Schaut man ins Pumpen-Diagramm https://product-selection.grundfos.com/ ... 1398770156 , dann ist das tatsächlich der optimale Arbeitspunkt (ca. 3 m³/h, ca. 11 bar), mit dem maximalen Wirkungsgrad von 57% (nur Pumpe, ohne Einberechnung des Motorwirkungsgrad). Du betreibst die Pumpe aber am ganz rechten Ende der Kennlinie. Das muss kein Nachteil sein - auch wenn dort der Wirkungsgrad der Pumpe geringer ist, brauchst dort weniger Energie pro m³, nur 0,35 kWh/m³. (im optimalen Betriebspunkt wären es wegen des höheren Drucks 0,51 kWh/m³).
Anm.: da im Auslegungstool nur P2 angegeben ist, musst Du für den Energieverbrauch noch ca. 25-30% draufrechnen, wegen der Verluste der Pumpe.

Deinen Plan mit einem separaten Druckschalter für das Gartenwasser verstehe ich nicht. Der Grundfos PM2 gleicht nicht separat einen Druckverlust für das Gartenwasser aus. Er ist ein Druckschalter. Siehe https://product-selection.grundfos.com/ ... umentation (dort PM 2 Installation and operating instructions anklicken). Und zwei Druckschalter an einer Pumpe, das geht nicht.

Mein Tip: nutze nur den PM2 als Druckschalter. Der hat eine fest eingestellte Druckdifferenz zwischen Ein und Aus von 1 bar und einen in 0,5-bar-Schritten einstellbaren Einschaltdruck. Stell den Einschaltdruck auf 3,5 bar, dann hast Du zwischen Ein- und Ausschalten einen mittleren Druck von 4 bar. Den Druckregler kannst Du weglassen - mit 4,5 bar (Ausschaltdruck) müsste eine gängige Gartenwasserinstallation noch auskommen (z.B. Gardena nennt max. 6 bar für Regner und 12 bar für Bewässerungscomputer). Oder reduziere den Einschaltdruck auf 3 bar - auch das sollte in 10 m Höhe noch reichen. Kannst Du aber auch probieren.

Dein 300-Liter-Kessel scheint mir zu groß zu sein. Bei 1 bar Druckunterschied bleiben ca. 60 l nutzbarer Inhalt. Kann man machen, muss man nicht. Oder aber, wenn Du so einen großen Kessel hast, dann kannst Du einen anderen Druckschalter auswählen, der kleinere Druckdifferenzen ermöglicht.

LG und HTH
Thoralf
Der Elektroingenieur in mir meint: "Wasser braucht Strom" 8-)
Meine Projekte gibt es auch in meinem Blog:
https://blende-acht.blogspot.com/search/label/Brunnen
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Thoralf
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Re: Hauswasserversorgung

Beitrag von Thoralf » Do 23. Sep 2021, 12:45

Hi Peter,

guter Einwand, das mit dem Strom. Hatte ich nicht im Blick. Stimmt: wenn man die Kontakte zu stark belastet, vor allem wenn es induktiv ist, dann halten sie weniger lange. (sofort kaputt gehen sie zwar nicht, aber man sollte es nicht machen und vermutlich ist das Relais auch verlötet und damit nicht gut ersetzbar)

Die Pumpe schien mir eh zu groß zu sein. @Ralfikowski: vielleicht geht es mit der Pumpe auch zwei oder drei Stufen kleiner? https://product-selection.grundfos.com/ ... tab=models
Klick Dich mal durch die Kennlinien. Deine 20 m statische Höhe kannst Du als festen Wert vorgeben, und dann klick bei irgendwas um 6 bar hin (4 bar zuzüglich Deiner 20 m). Wahrscheinlich reicht sogar schon das 5stufige Modell SQE 3-65. Das spart auch Strom... Und Du betreibst sie im Nennbereich, bei ca. 3,2 m³/h.

Zum PM2: das kann man in zwei Modi betreiben (umschaltbar mit DIP-Schalter)
  • als Presscontrol (ausschalten bei Nullförderung, hier überhaupt nicht empfehlenswert)
  • als Druckschalter (ausschalten bei pmax, mit fest eingestelltem Druckunterschied von 1 bar).
LG
Thoralf
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PeterB
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Re: Hauswasserversorgung

Beitrag von PeterB » Do 23. Sep 2021, 14:48

Thoralf hat geschrieben:
Do 23. Sep 2021, 12:45
Zum PM2: das kann man in zwei Modi betreiben (umschaltbar mit DIP-Schalter)
  • als Presscontrol (ausschalten bei Nullförderung, hier überhaupt nicht empfehlenswert)
  • als Druckschalter (ausschalten bei pmax, mit fest eingestelltem Druckunterschied von 1 bar).[/list
Als reiner Druckschalter mit festem Differenzdruck funktioniert das Teil nur im Zusammenspeil mit einem großen Druckbehälter.

Zitat:

>>EIN/AUS bei 1 bar Druckdifferenz (Diese Betriebsart ist nur für Systeme mit Druckbehälter geeignet).
Befindet sich der DIP-Schalter in Stellung "ON", ist der Ausschaltdruck der Pumpe gleich pein + 1 bar.
Siehe Abschnitt 7.2 EIN/AUS bei 1 bar Druckdifferenz.
In Systemen ohne Druckbehälter muss sich der DIP-Schalter in Stellung "OFF" befinden. <<

Gruß
Peter
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Thoralf
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Re: Hauswasserversorgung

Beitrag von Thoralf » Do 23. Sep 2021, 17:08

Hi Peter,

ja, genau. Ich hatte das nicht weiter ausgeführt, weil ja der Druckbehälter ohnehin schon vorgesehen ist.

Apropos groß: bei der Grundfospumpe mit erlaubten 100 Schaltzyklen je Stunde ist der Druckbehhälter bei 1 bar Druckdifferenz um den Faktor 4 ... 5 zu groß. Habe grad mal gerechnet: nutzbares Volumen bei 300 Liter Behälter, 3,2 bar Vordruck, 3,5 bar Einschalt- und 4,5 bar Ausschaltdruck sind 51 Liter. Benötigt werden bei der angegebenen Wassermenge 10,5 Liter nutzbares Volumen (bei der großen Pumpe SQ 3-105)¹. Ein 80-Liter-Behälter würde reichen. Oder aber man kann beim 300-Liter-Behälter eine Druckdifferenz von nur 0,2 bar einstellen. Das ist dann schon fast Konstantdruck. Dann braucht man aber einen anderen Druckschalter, der eine so kleine Druckdifferenz ermöglicht.

¹bei der SQ 3-65 wären sogar nur 7,5 Liter nutzbares Volumen notwendig, da würde ein 50-Liter-Behälter reichen.

LG
Thoralf

p.s. alle Werte ca.-Angaben, weil einige Randparameter wie die Förderhöhe und die Druckeinstellung eine Rolle spielen.
Der Elektroingenieur in mir meint: "Wasser braucht Strom" 8-)
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Re: Hauswasserversorgung

Beitrag von ralfikowski » Do 23. Sep 2021, 21:07

Oh vielen Dank für die umfangreichen Informationen und Ratschläge.
Ich werde das am Wochenende alles mal durcharbeiten und melde mich wieder.

DANKE
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