Hallo zusammen,
ich möchte mit diesem Beitrag mal mit dem weitverbreiteten Irrtum aufräumen, dass Förderpumpen, die z.B. durch Zusperren eines Absperrhahnes in ihrer Förderleistung gedrosselt werden, mehr Leistung (Strom) aufnehmen, als wenn sie nicht gedrosselt laufen würden (selbst alte Seehasen erliegen manchmal noch diesem Irrglauben, wie ich kürzlich in diesem Forum erleben musste).
Ich möchte deswegen mal aus einem PDF Dokument des Maschinenbauers Rotek zitieren, der behauptet: „Allgemein wird die maximale Motorleistung bei grossem Durchfluss benötigt. Wird der Durchfluss verringert, so steigt der Druck am Abgang des Pumpenkörpers an, und die benötigte Motorleistung verringert sich. Wird der Durchfluss ganz gestoppt (z.B. mit einem Absperrhahn), so liegt der maximale Druck am Abgang des Pumpenkörpers an, es wird jedoch fast keine Motorleistung benötigt (lediglich die Reibungsverluste müssen überwunden werden)“. [Quelle: http://media.rotek.at/aalg/pum/KnowH…leistung_de.pdf]
Die Physik packt diese Aussage in folgende Formeln:
Leistungsbedarf an der Pumpenwelle
ρ * g * Q * H A
P Welle = --------------------------
η
P Welle = Wellenleistung (W = kg*m²/s³)
ρ = Dichte Fördermedium (kg/m³)
g = Fallbeschleunigung 9,81 (m/s²)
Q = Förderstrom (m³/s)
H A = Förderhöhe Anlage (m)
η = Wirkungsgrad Pumpe (-)
Der Leistungsbedarf einer Pumpe, ist die an der Pumpenwelle oder -kupplung aufgenommene mechanische Leistung. Der Pumpenwirkungsgrad ist hauptsächlich abhängig von Pumpengröße, Fördermedium und Pumpentyp. Der Wirkungsgrad ist aus den Herstellerangaben zu entnehmen.
Elektrische Motorleistung
Die elektrische Motorleistung berechnet sich aus der Wellenleistung und dem Motorwirkungsgrad. In Abhängigkeit der Motorleistung ist der Wirkungsgrad für E-Motoren nach IEC 60034-30 definiert.
P Welle
P Mot = -------------------
η Mot
P Mot = elektr. Motorleistung (W)
P Welle = Wellenleistung (W)
η Mot = Wirkungsgrad Motor (-)
[Quelle: http://www.schweizer-fn.de/pumpe/leistung/leistung.php]
Nun, wie kann man sich das erklären? Dazu versuche ich mal aufzuzeigen, was in der Pumpe passiert und ziehe einen (unwissenschaftlichen) Vergleich mit einer Kanufahrt auf einem Fluß heran, damit das klarer wird.
Eine ungedrosselte Pumpe zieht das Wasser am Ansaugstutzen an, zieht es durch’s Pumpengehäuse und befördert es durch den Auslass ins Aquarium. Ein Druck wird in dem Sinne nicht aufgebaut und die Strömungsgeschwindigkeit im Rohr ist relativ gering. Ich vergleiche das mal mit der besagte Kanufahrt auf einem breiten Fluß. Ihr müsst kräftig paddeln, um vowärts zu kommen!
Wenn ich jetzt den Absperrhahn etwas zudrehe, wird die Strömungsgeschwindigkeit hinter dem Hahn erhöht. Vor dem Hahn wird jetzt Druck aufgebaut, der sich bis zum Ansaugstutzen aufbaut. Die Fördermenge wird reduziert. Im Pumpengehäuse.fängt das Wasser an zu rotieren und die Strömungsgeschwindigkeit steigt. Auf unsere Kanufahrt gemünzt wird der Fluß jetzt schmaler und die Strömung wird stärker. Wir müssen jetzt nicht mehr so stark paddeln.
Jetzt drehen wir den Absperrhahn zu. Die Fördermene ist gleich Null und das Wasser steht im Pumpengehäuse. Durch die Rotation der Pumpenwelle gerät das Wasser in eine Kreisbewegung und wir haben eine maximale Strömungsgeschwindigkeit. Für die Kanufahrt gilt: Du kommst in Stromschnellen und treibst auf einen Wasserfall zu. Du brauchst jrtzt nicht mehr paddeln, um schneller voran zu kommen. phatgrin
Welche Erkenntnis können wir jetzt aus diesem Wissen ziehen?
Nun, wenn ich weiß, dass eine gedrosselte Pumpe weniger Leistung braucht und leichter läuft, lege ich die Pumpe lieber etwas größer aus, als ich sie vielleicht brauche und erhöhe damit die Lebensdauer bzw. spare damit noch Strom, wenn ich sie geschickt dimensioniere.
LG Udo
da brauchste nix mit nem hahn drosseln
