Dimensionierung Wasserfilter

[Kaltohrradler]

Moin zusammen, ich bin neu hier und habe eine Frage bezüglich der Dimensionierung der Wasserfilter für einen Brunnen.

Meine Frau hat ein Haus in der Slowakei mit einem vor etwas mehr als 100 Jahren erstellten Brunnen. Das Wasser versorgt das ganze Haus, also Trinkwasser plus Dusche, WC und Waschmaschine (Gartenbewässerung über Regenwasserzisterne). Im Brunnen hängt (in ca. 20 bis 25 Metern Tiefe) eine 1,1kW Tiefbrunnenpumpe. Im Keller sind zwei 10 Zoll Filtergehäuse montiert und dann kommt das Druckausgleichsgefäß/MAG mit mechanischem Druckschalter.

Da wir gerade den Keller sanieren, will ich u.A. die Filtergehäuse durch neue ersetzen. Wenn die Pumpe anspringt, habe ich einen Durchfluß (zum Füllen des MAG) von im Schnitt ca. 25-30 Litern pro Minute ("hochgenau" mit Eimer ausgemessen). Durchmesser der Verrohrung im Keller ist 3/4 Zoll mit ein paar Metern 25mm PP-R ab Eintritt des erdverlegten PE Rohres (32mm) in den Keller.

Momentan sind da so "stinknormale" 10 Zoll Filtergehäuse installiert. Für die meisten Hersteller dieser Teile scheint der max. Durchfluß ein dimensionsloser Wert zu sein der entweder mit "hoher Durchfluß" beworben wird oder (meistens) einfach verschwiegen. Nun gibt es ja auch größere Filtergehäuse, entweder 10 Zoll mit größerem Durchmesser oder gleich die ganz großen dicken 20 Zoll. Da finde ich dann Angaben von bis zu 5000l/h.
Zusätzlich zur max. Durchflußmenge des Filtergehäuses muß man ja auch noch die Durchflussmenge des eingesetzten Filters beachten.. und da gibts natürlich so gut wie nie irgendwelche Angaben vom Hersteller (was ja meistens nichts Gutes erahnen läßt). Bei einem Hersteller habe ich Diagramme für den Druckabfall für verschiedene Filtereinsätze gefunden und da sieht es so aus, als hätten die dickeren ("big") Filtereinsätze einen höheren Druckverlust (taugt aber nur was für den Vergleich verschiedener Filter untereinander, weil diese Diagramme ganz offensichtlich fehlerhafte Achsenbeschriftungen hatten). Wenn die denn genau so aufgebaut sind wie die dünneren Filter ja auch einleuchtend, weil das Wasser dann durch mehr von dem selben Material durch muß.

Woran merke ich ob meine jetzigen Filtergehäuse eine (oder zwei) Nummern zu klein sind? Läuft die Pumpe einfach nur länger (und zieht mehr Strom) weil der Druckabfall über die Filter zu groß ist? Anhand der Pumpendaten wären wohl ca. 35 Liter pro Minute drin. Habe leider momentan keine Möglichkeit den Druck vor den Filtern zu messen.

Olaf

[Thoralf]

N'Abend Olaf,

Herzlich Willkommen im Forum!

Was sind es denn für Wasserfilter? Diese durchsichtigen Kunststofffilter mit Filtereinsatz - oder etwas spezielles, zum Herausfiltern von Stoffen wie Kalk oder Eisen? Und welche Menge an welchen Stoffen filtert Ihr aus dem Wasser?

Deine Überlegung zum Druckverlust sind schon richtig. Wenn Du das wissen willst, dann kommst Du um das Einbauen eines Manometers vor dem Filter (danach hast Du anscheinend eines) nicht herum. Vielleicht hilft dieser Zeitschriftenbeitrag über Filter https://www.sbz-online.de/sites/default ... 156663.pdf Darin steht, dass die Hersteller den max. Durchfluss für 0,2 und 0,5 bar Druckverlust angeben.

In der Tat habe ich eine solche Angabe bei Baumarktware noch nicht gesehen.

LG
Thoralf

[Kaltohrradler]

Moin Thoralf,

das sind diese weit verbreiteten Klarsichtsinger mit blauem Oberteil. Momentan mit 20um und 5um Sedimentfilter-Einsätzen. Vorher hatten wir immer 100um und 20um drin. Merklich (also "sichtbar") zusetzen tun die sich nur ganz langsam. Ich tausche die einmal im Jahr der Hygiene wegen, nicht weil sie "zu" sind. Mich hat jetzt einfach mal interessiert ob man den Unterschied von 20um zu 5um merkt (weil jetzt wäre halt die Gelegenheit gleich 3 statt 2 Filtergehäuse einzubauen). Durchfluß hat sich nicht merklich verringert. Womöglich ist ein bißchen "Geschmack" im Wasser verloren gegangen.
Eisen wird nicht extra gefiltert und braune Ränder in der Keramik gibts trotzdem keine. Ca. 1,5 km vom Haus entfernt ist eine Mineralwasserquelle (uneingefaßt) wo ganzjährig handwarmes Wasser aus dem Boden kommt. Da hat sich im Laufe der Jahrhunderte so eine Art "Trichter" aus bräunlichen Ablagerungen um das Loch gebildet. Ich habe beim Tausch von alten verzinkten Stahlrohren und Fittings eine bräunliche Kruste auf der Innenseite bemerkt. Aber das scheint bei dem Material ja mehr oder weniger normal zu sein.

Im Rahmen der Umbauerei wollte ich auch ein Manometer vor den Filtern einbauen. Nur aufgrund des Alters der vorhandenen Filtergehäuse wollte ich da ungerne was an den Verschraubungen machen solange ich nicht Ersatz hier stehen habe. Da beißt sich wahrscheinlich einfach die Katze in den Schwanz, weil ich ohne Manometer schlecht feststellen kann, wieviel Druckabfall ich momentan habe.

Die Pumpe scheint mir mehr als stark genug. Die jetzige Durchflussmenge führt auch bei hohem Wasserverbrauch eigentlich nie dazu, dass die Pumpe kontinuierlich durch läuft. Im Endeffekt läufts wahrscheinlich darauf hinaus das der Druckabfall nur nicht so hoch sein darf, das ich am Eingang zu den Filtern den max. zulässigen Betriebsdruck der Filtergehäuse überschreite. Abschaltdruck am Druckschalter (also hinter den Filtern) ist zur Zeit 3,6 Bar. Im Rahmen des Umbaus wollte ich den dann durch einen selbstgebastelten Digitalen ersetzen der dann auch Trockenlauf erkennen würde und somit die Pumpe abschalten würde, sollte doch mal ein Filtergehäuse platzen.

Olaf

[Thoralf]

Moin Olaf!

Über die Druckfestigkeit würde ich mir wenig Gedanken machen. Im genannten Artikel steht was von dreifacher Druckfestigkeit ggü. Nenndruck. Du hast zwar nicht geschrieben, welchen Druck Deine Pumpe erzeugt, aber bei richtiger Auslegung wird das wohl nicht mehr als 5 bar sein(?).

Zum Druckabfall kann ich aber nichts eigenes beitragen. Ich vermute, für gängige Hauswasseranwendungen ist die Baugröße der üblichen Filter ausreichend dimensioniert. (ok, das ist eine sehr allgemeine Aussage ... )

LG
Thoralf

[Kaltohrradler]

Du hast zwar nicht geschrieben, welchen Druck Deine Pumpe erzeugt, aber bei richtiger Auslegung wird das wohl nicht mehr als 5 bar sein(?).

Genau, mit Betonung auf "richtiger Auslegung". - Die Schwiegervorfahren erzählen immer irgendwas von 20 bis 25 Metern Tiefe in der die Pumpe angeblich hängt. Ich konnt's mir nicht wirklich vorstellen und habe mich gestern dann doch getraut die morsche hölzerne Schachtabdeckung zu entfernen. Die ist dabei natürlich wie zu erwarten war zerbrochen, aber immerhin nicht in den Brunnen gefallen. Und sieh an, Wasserspiegel ist auf 6 Metern Tiefe!



Die Pumpe ist laut Beschriftung auf dem Vorschaltgerät eine Sumoto OKN 150 mit max. 110m Förderhöhe. Das wären dann also wohl max. 11 Bar. Abzüglich meiner 6 Meter also noch immer über 10 Bar. Da muß ich ja sogar schon aufpassen das mir die PE Verschraubung nicht auseinander fliegt.

Ich vermute, für gängige Hauswasseranwendungen ist die Baugröße der üblichen Filter ausreichend dimensioniert. (ok, das ist eine sehr allgemeine Aussage ... )

Ja, mit solchen Annahmen funktioniert hier ein ganzes Land! Das gute ist ich brauche im Gas-Wasser-Scheisse Laden nur "Filter" sagen und dann wissen die genau was ich brauche weil bei allen Leuten eh das gleiche Verbaut ist. Ich vermute mal das die Pumpe auch die gleiche ist bei allen Nachbarn.

Olaf

[Thoralf]

Moin Olaf!

Wenn der Wasserspiegel bei 6 msteht, kann es ja dennoch sein, dass die Pumpe bei 20 m hängt. Einen offenen Schachtbrunnen würde zwar keiner so viel tiefer als nötig bauen - aber vielleicht habt Ihr ja so stark schwankende Wasserstände, die das nötig machten und der Brunnen wurde in einem trockenen Jahr gebaut. Wie tief ist er denn?

Zu den 11 bar: Mag sein, dass die Pumpe diesen Druck liefern kann (und dies auch tun wird, wenn Du die Leitung direkt am Pumpenanschluss zudrehst). Aber das machst Du ja nicht. Denn Dein Druckschalter (egal ob ein mechanischer oder ein elektronischer) verhindert einen zu hohen Druck, weil er bereits beim eingestellten Ausschaltdruck ausschaltet. Habe ich mal Druckschalterbereich des Forums: http://brunnen-forum.de/viewtopic.php?f ... 309#p19340 beschrieben. Deine Pumpe kann also gar nicht mehr als die am Druckschalter eingestellten z.B. 4 bar zu erzeugen.
Du solltest bei dieser Pumpe aber keinen Schaltautomaten á la Presscontrol einbauen, welcher bei Durchfluss = 0 ausschaltet. Denn diese haben meist keinen Ausschaltdruck. Dann würde sie erst ausschalten, wenn der maximale Druck erreicht ist. Also auch deshalb: sei bitte sorgsam beim Selbstbasteln des digitalen Druckschalters.

LG
Thoralf

[Kaltohrradler]

Moin Thoralf,

das die Pumpe unter normalen Bedingungen keine 11 Bar liefert ist mir schon klar. Aber wenn der Druckschalter wie jetzt bei 3.6 Bar abschaltet, dann ist das hinter den Filtern gemessen. D.h. davor habe ich 3.6 Bar plus den Druckabfall der Filter (der im Laufe der Zeit, wenn die sich langsam zusetzen, größer wird). Deswegen meine Gedanken zur Dimensionierung der Filter. Ich seh schon, ich muß das auseinander rupfen und ein Manometer einbauen.

Presscontrol will ich nicht nachbauen. Idee war einen Drucksensor zu nehmen und eigentlich nur die Funktion des mechanischen Druckschalters zu simulieren. Also Druck kleiner 2.0 Bar und Pumpe geht an, Druck erreicht 3.6 Bar und Pumpe geht aus. Zusätzlich kiregt das Ding einen "Trockenlaufschutz" der die ganze Anlage abstellt (= Fehlermeldung die händisch quittiert werden muß) sollte entweder der Druck unter 1 Bar fallen (dann wären entweder die Filtergehäuse geplatzt oder die Pumpe hängt in der Luft) oder die Pumpe läuft länger als 5 Minuten am Stück (Filter verstopft). Ganz edel wäre natürlich die Lösung mit noch einem Drucksensor vor den Filtern, dann könnte mir die Steuerung eine Email schreiben wenn es wieder Zeit ist die Filter zu tauschen.

Olaf

[Kaltohrradler]

Der Vollständigkeit halber noch das Endergebnis: Habe neue 10 Zoll "Big Blue" Filter eingebaut. Einbauhöhe ist so gewählt das man falls das nicht reichen sollte auch die 20 Zoll Gehäuse einsetzen könnte ohne etwas umbauen zu müssen. Vor jedem Filter sitzt ein Manometer. Mit nagelneuen "gefalteten" Filtern (Lamellen oder Plissé oder wie die heißen) komme ich auf etwas weniger als 0,2 Bar Druckverlust pro Filter.

Wenn ich per Kugelhahn den Druchfluss hinter den Filtern reduziere, geht der Druck auf max. kurz über 6 Bar hoch. D.h. die Pumpe bringt scheinbar keinen höheren Druckl und ich muß mir keine Sorgen über eine Überschreiten des max. zulässigen Drucks der Filter machen. Der Druchfluß ist jetzt ca. 20% höher als mit der Altinstallation. D.h. die Pumpe läuft entsprechend kürzer um das MAG wieder aufzufüllen. Und das obwohl vor den beiden FIltergehäusen noch ein rückspülbarer 50um Filter und ein Wasserzähler hinzu gekommen sind. Der höhere Durchfluß dürfte einfach daran liegen, das ich etliche "zugewachsene" Stahlnippel ausgebaut habe.

Die neuen Filtergehäuse sind Plastik mit eingesetztem Messinggewinde. Vom Onlineshop gabs einen netten Zettel mit ins Paket das man da nur ganz wenig Teflon Tape verwenden darf und nur von Hand einschrauben und dann noch max. eine Umdrehung mit "geignetem Werkzeug", sonst erlischt die Garantie weil dann nämlich der Messingeinsatz reißt. Der Messingeinsatz ist bestimmt nur so dünn um den Planeten zu retten, sicherlich nicht weil das so 10 Cent billiger herzustellen geht... und auf den Zettel hätten die auch schreiben können "keine Garantie weil Fehlkonstruktion", das wäre wenigstens ehrlich gewesen. Auf der Umverpackung der Filter ist ein Bild das anzeigen soll das man keine konischen sondern nur zylindrische Gewinde reindrehen darf. Darf man hier im Forum Firmennamen zwecks Nagtivwerbung nennen?
Nächstes mal kaufe ich Gehäuse aus Edelstahl... wobei da habe ich auch viele gefunden wo im Kleingedruckten steht das nur das Unterteil aus Edelstahl ist und das Oberteil mit den Gewinden aus vernickeltem Messing.

Der selbstgebastelte Druckschalter scheint auch soweit zu funktionieren. Ob der dann auch wirklich wie geplant potentielle Fehlerzustände (Trockenlauf, Über-/Unterdruck) erkennt und korrekt abschaltet, wird sich (hoffentlich nie) zeigen.



Der alte mechanische Druckschalter saß oben auf dem MAG (mit Wasseranschluß unten am MAG). Der neue hat seinen Sensor jetzt hinter dem letzten Filter. An dieser Stelle sieht man beim Abschalten der Pumpe einen Druckschlag, den das (ungedämpfte!) Manometer auf dem MAG nie angezeigt hat. Man merkts aber auch am "Zucken" der Plastikrohre. Da muß ich wohl doch mal die Pumpe ziehen und das Rückschlagventil checken.

Olaf

[Thoralf]

Moin Olaf!

Schöne Installation.

Was den Druckstoß betrifft: ist sowas in gewissen Maß nicht auch normal, also wenn die Pumpe abschaltet und der Volumenstrom stoppt? Ich selbst habe so was an meiner Invertersteuerung nicht, weil dort die Pumpe vor dem Abschalten langsam runtergeregelt wird.

LG
Thoralf

[Kaltohrradler]

Moin Thoralf,

in gewissen Grenzen ist das sicherlich normal. Ich war nur überrascht das ich so einen starken Unterschied sehe zwischen einem Manometer auf dem MAG und dem elektronischen Druckmesser hinter dem Filter, der ja nur 2 oder 3 Meter Rohrleitung und Flexschlauch entfernt sitzt. Wobei das vielleicht auch schlimmer aussieht als es ist, weil mein Druckschalter den Druck mit zwei Nachkommastellen anzeigt. So genau kann man sowieso nie ein Manometer ablesen. Und mit mehr Glättung der Messwerte vom A/D Wandler ließe sich die Anzeige auch so trimmen das sie weniger rumzappelt.

Die Anlage ist mind. 20 Jahre lang gelaufen mit den PP-R Rohren an ein Holzregal geschraubt mit Rohrschellen alle >100cm. Das Holzregal wollte halt niemand wegrücken um die Leitung an die Wand zu schrauben. Da sah man auch immer die Leitung wackeln beim Abschalten der Pumpe. Und das Regal gab einen hübschen Resonanzkörper.

Pumpe mit FU ist natürlich schick, selbst wenn man auf eine Steuerung für Konstantdruck verzichtet und die FU nur fürs Hoch- und Runterfahren benutzt. Ich habe beruflich öfters mit FU gesteuerten Pumen zu tun und da gilt immer die Regel die Kabel von FU zu Pumpe so kurz wie möglich, damit man den Leuten nicht den Fernsehempfang stört. Deswegen hätte ich ein bißchen Bedenken hier 30 Meter Kabel im Hof liegen zu haben. Brunnenstube wo man Elektrik rein bauen könnte gibts bei dem alten Schachtbrunnen halt keine. Aber Fernsehen ist ja längst digital, vielleicht sollte man diese Daumenregel mal überdenken. Dann bleibt nur noch der saure Apfel mit dem teueren RCD (FI).

Olaf