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Kategorie: > Technik > Brunnen / Quellen / Pumpen
Auslegung Brunnenpumpe für Wärmepumpe
wilhelm erkens
(Mailadresse bestätigt)

  22.02.2010

Bonjour Pumpenfachmann,
Wir möchten das Grundwasser für den Betrieb einer WP in Frankreich anzapfen. Der Grundwasserspiegel liegt bei 25 m Tiefe. Die Pumenposition eines Nachbarn  befindet sich in 30m Tiefe.  Wir machen uns Gedanken über die Auslegung der Förder-Pumpe in einem Rohrbrunnen (4-5 Zoll).

Bei einem oben offenen System und einer Fördermenge von 2,5 cbm/h ist die geodätische Höhe + der Rohrleitungswiderstand zu überwinden. Dafür gibt es die Kurven der Pumpen-Hersteller. Wir kommen auf eine elektr. Pumpenleistung von ca. 1 kW.

Wie sieht es jedoch aus, wenn die Rohrleitung (PE40) in einem Schluckbrunnen bis ins Grundwasser-Niveau zurückgeführt wird? Braucht dann die Förderleistung von 1 kW  nur beim ersten Pumpenlauf zur Überwindung der geodätischen Höhe zur Verfügung zu stehen und wenn der Kreislauf hergestellt ist, danach nur noch eine viel geringere Pumpenleistung, nämlich nur noch die zur Überwindung der gesamten Rohrleitungswiderstände? Genau so wie bei einer Erdsonde (kommunizierende Röhren)? Eine Brunnen-Pumpe müsste dann zwei Leistungsstufen haben.
Machen wir einen Denkfehler???

Danke für eine weiterführende Antwort.
Viele Grüsse aus der Normandie
Willi



Anzahl der unterhalb stehenden Antworten: 12
wilhelm erkens
(Mailadresse bestätigt)

  04.03.2010
Dieser Text bezieht sich auf den Beitrag von heinzl vom 03.03.2010!  Zum Bezugstext

Hallo Brunnenbaumeister,
wenn wir bei gleichen Herstellungskosten die Wahl zwischen einem Brunnenrohr 104/114 und einem 113/125mm haben,dann wählen wir für den Einsatz einer 4"Pumpe wohl besser den grösseren Brunnenrohr-Durchmesser. Diesbezüglich besteht Übereinstimmung unter allen bisherigen Beiträge.
          _______________________

Hallo Heinz,
Uns ist bewusst, dass die ursprüngliche Frage bisher noch unbeantwortet ist. Nachdem aber so viele praktische Antworten gekommen sind, haben wir unsere eher theoretische Fragestellung nicht mehr weiter verfolgt. Aber, wir kennen inzwischen die Antwort.

Der in Frage kommende Lieferant der Pumpe mit dem 230V Franklin-Wechselstrommotor kam darauf zu sprechen: "Eine 30m tief hängende Unterwasserpumpe muss nur beim erstmaligen Anlaufen die gesamte geodätische Höhe überwinden. Bei Rückführung des Wassers in dem gleichen PE-Rohr hilft dann die Saugwirkung des abfliessenden Wassers im Schluckbrunnen. Maximal kann aber nur der Effekt des Luftdrucks (10m Wassersäule) von der geodätischen Höhe in Abzug gebracht werden. Die Pumpe hat somit nur 30-10m zzgl. aller Rohrleitungsverluste aufzubringen."
Bei einer präzisen Pumpen-Auslegung ist dieser Effekt zu berücksichtigen. Dies führt dazu, dass der erforderliche Pumpendurchsatz erst erreicht wird, wenn der Kreislauf in Gang gekommen ist."
Zunächst aber bleiben wir noch bei dem Pumpenmotor mit 0,55kW.

Wir nehmen somit Abschied von unsrerer ersten Annahme, dass bei Rückführung des Wassers bis ins Grundwasser die geodätische Höhe ganz vernachlässigt werden kann. Bei der vorgesehenen Anordnung handelt es sich eben nicht um kommunizierende RÖhren, wie z.B. bei U-förmigen Solesonden. Dennoch, die 10m Saugleistung des Wassers ist aber eine Bestätigung unserer ursprünglichen  Vermutung. Leider haben unsere alten Physikbücher, auch Pumpenliteratur uns hierbei keine Antwort gegeben. Schön, dass sie diesen Punkt hier verfolgt haben. Wir glauben, das die erteilte Antwort physikalisch grundsätzlich stimmt.

Viele Grüsse
Willi
heinzl
(Mailadresse bestätigt)

  03.03.2010

Hallo, große Meister!

Die ursprüngliche Frage wurde aber nicht beantwortet.

Würde mich aber brennend interessieren.

Ob sich noch jemand findet?

Danke und herzliche Grüße, Heinz
Brunnenbaumeister
(Mailadresse bestätigt)

  03.03.2010
Dieser Text bezieht sich auf den Beitrag von sepps vom 24.02.2010!  Zum Bezugstext

Also das eine 4" Pumpe nicht in den DN100 Brunnen passt ist mir noch nie passiert. Es gab nur manchmal Probleme beim ziehen, wenn kleine Steine hinunterfallen oder sich um den Ansaugbereich massenhaft Eisen angesammelt hat. Allerdings denke ich auch, dass man mindestens DN115 ausbauen sollte wenn man eine 4" Pumpe verwendet. Das ist einfach ordentlicher und sicherer.
wilhelm erkens
(Mailadresse bestätigt)

  03.03.2010
Dieser Text bezieht sich auf den Beitrag von sepps vom 24.02.2010!  Zum Bezugstext

Gerne hätten wir eine Grundfos SP eingesetzt, aber für Frankreich brauchen wir eine mit 230V Motor. In der Tat, wir haben keinen Anbieter weder in Frankreich, noch in der BRD gefunden. Die Umrüstung einer Grundfos-Pumpe mit 400V-Motor auf 230V Spannungsversorgung mittels Steinmetzschaltung ist zwar eine reizvolle Herausforderung, aber darauf wollen wir uns verständlicherweise nicht einlassen.

Wir sind nun in der BRD auf eine qualitativ hochwertige, 9-stufige 4" Rohr-Pumpe mit 230V Franklin-Motor 0,55kW, Temperatur-überwacht, gestossen. Falls diese 4NUP3-9 Pumpe den Vergleich mit Grundfos standhält, liegt der VK-Preis angemessen günstig.

Das wäre nun der Kompromis für ein 125mm Brunnenrohr.

Der Austausch mit wasser.de war für uns sehr nützlich und wir bedanken uns vielmals für die diversen Empfehlungen aus der Praxis.

Viele Grüsse aus der Normandie
Willi
Gast (sepps)
(Gast - Daten unbestätigt)

  24.02.2010

Hallo wilhelm  nicht erst einmal gab es Probleme beim  ein und Ausbau von Unterwasserpumpen wen das Rohr zu knapp war .Bedingt durch   die grosse Länge ist es schon bei den geringsten  Krümmungen der Rohre etwa bei den Verschraubungen  /Schweißnähten passiert es sehr leicht dass   sich die Pumpe  an einer solchen Stelle  weder nach oben noch nach unten bewegen  lässt .Etwas besser funktioniert dies allerdings dann wen die Pumpe nicht an einem Stahlseil hängt sondern direkt an einem verz. oder Nirorohr welche bei uns in letzter Zeit oft vewendet werden.  mfg sepp
Brunnenbaumeister
(Mailadresse bestätigt)

  24.02.2010
Dieser Text bezieht sich auf den Beitrag von wilhelm erkens vom 24.02.2010!  Zum Bezugstext

Das CU3 braucht ihr nicht. Ich hoffe es gibt für euch eine Möglichkeit die Pumpe mit 230V Motor zu kaufen, aber es wird schwierig. Ansonsten könntet ihr auch einen Elektriker kontaktieren und euch über die Steinmetzschaltung informieren. Ob dies allerdings so gut ist weiß ich nicht.
wilhelm erkens
(Mailadresse bestätigt)

  24.02.2010
Dieser Text bezieht sich auf den Beitrag von Brunnenbaumeister vom 23.02.2010!  Zum Bezugstext

Wir folgen gerne der Erfahrung eines Brunnenbaumeisters und sind bereit dafür tiefer in die Tasche zu greifen. Wir sehen gerade im Net, es gibt grosse Preisunterschiede. Der "Pumpendiscounter" verlangt 579 und "Klo-und-So" 824 inkl. MWSt für die SP3A-9. In der Tat, jeweils mit Drehstrom-Motor.

Leider werden Hausanschlüsse in Frankreich standardmässig nur einphasig ausgeführt und somit liegen hier nur 230V vor.

Grundfos stellt die SP in Dänemark her (lt. Internet) und vertreibt die Pumpe weltweit mit 3 Motortypen. Eine Tabelle weist die Pumpe auch mit einem 230V-Motor aus. Wir hoffen, dass auch dieser Motor den Zweck voll erfüllt.

In der ins Net gestellten Tabelle wird ein Pumpen-Duchmesser (für alle 3 Motortypen) von 101mm angegeben, einschliesslich Kabel. Die Pumpe passt somit nur ganz knapp in das uns angebotene Brunnenrohr 114/104mm.

Uns liegt aber noch ein weiteres Brunnenbauer-Angebot vor mit einem Rohrdurchmesser 125/113. Beide Angebote liegen preislich beieinander.

Es liegt jetzt wohl auf der Hand, dass wir dem Anbieter mit dem grösseren Brunnenrohr den Auftrag erteilen und dahinein die vorgeschlagene SP-Pumpe einbringen werden, sofern lieferbar mit 230V-Motor.

Noch eine Zusatzfrage: Brauchen wir neben Rückschlagklappe, 40m-Kabel, Edelstahlaufhängung evtl. auch noch eine CU3-Controlbox zwecks Pumpenfunktionsüberwachung?
Brunnenbaumeister
(Mailadresse bestätigt)

  23.02.2010
Dieser Text bezieht sich auf den Beitrag von wilhelm erkens vom 23.02.2010!  Zum Bezugstext

Ihr habt sicherlich einen Brunnen aus DN100 Rohren. Da passt auch ohne Probleme eine 4" Pumpe rein. Die Grundfos SP gibt es allerdings nur mit 400V Motor.
Da die unterwasserpumpe hier zum heizen genutzt wird läuft sie sehr lange, deswegen empfehle ich etwas Hochwertiges. Und da ist Grundfos nunmal das Non plus ultra. Wenn es nun eine 3" Pumpe sein soll würde ich umbedingt zu Grundfos greifen. Der Rest ist in meinen Augen nicht zu gebrauchen. Höchstens Wilo würde noch gehen, aber die 3" Pumpen von Wilo sind nicht unbedingt billiger als die von Grundfos. Bei 4" Pumpen könnte ich außer Grundfos noch KSB und Wilo empfehlen.


Von No-Name würde ich die Finger lassen. Das kann man machen wenn man mal ab und zu den Garten bewässern will, oder überhaupt kein Geld hat, aber ansonsten sollte man was ordentliches kaufen sonst gibt es später nur Ärger. Und wenn ihr Drehstrom habt, würde ich euch die Grundfos SP3A-9 empfehlen. Die hat genau die richtige Leistung, meiner Meinung nach den besten Unterwassermotor auf der Welt und sie ist mit 0,55KW natürlich auch günstig im Stromverbrauch. Billige Hersteller haben meistens nicht so eine starke Abstufung. Da gibt es dann zu jeder Förderleistungsklasse 3 verschiedene Modelle und fertig. Bei Grundfos sind die Schritte der Stufenanzahl viel kleiner.
wilhelm erkens
(Mailadresse bestätigt)

  23.02.2010
Dieser Text bezieht sich auf den Beitrag von Brunnenbaumeister vom 22.02.2010!  Zum Bezugstext

Die Einschätzung von einem Praktiker der täglich mit der Materie umgeht ist immer sehr wertvoll. Selbstverständlich geht es uns auch darum die Kosten in Grenzen zu halten, Überdimensionierung und übermässigen Verbrauch der Förderpumpe zu vermeiden. Somit vielen Dank für die Empfehlung der Grundfospumpe SP 3A-9 mit nur 0,55kW für 2,5cbm/h bei 41m.
Wahrscheinlich aber ist, dass die Pumpe bei einem Brunnenrohr von nur 114/104mm zu eng sitzt und besser eine Pumpe 3" mit den empfohlenen Leistungsdaten zu beschaffen ist.

Es werden Hersteller genannt wie Grundfos, KSB, Wilo.
Ein Internet-check führte z.T. zu preisgünstigen Produkten und Namen wie:
GARDENA-MASTRA-SANDMANN-SUBLINE-TAIFU-TRACER-ZEHNDER
Kann man sagen, dass der Preis mit der Qualität einhergeht? Oder liegen auch gute Betriebserfahrungen mit "no-name Produkten" vor?
Brunnenbaumeister
(Mailadresse bestätigt)

  22.02.2010
Dieser Text bezieht sich auf den Beitrag von wilhelm erkens vom 22.02.2010!  Zum Bezugstext

Wie kommt ihr überhaupt auf 1KW? Ihr könntet ja z. B. die Grundfos SP3-12 nehmen. Die Fördert 2,5m/h bei 58m. Diese Pumpe hat 0,75 KW. Bei euch würde aber sicherlich auch eine Sp3A-9 reichen. Die fördert 2,5m/h bei 41m. Diese Pumpe hat 0,55KW. Erfahrungsgemäß liegt die tatsächliche Leistungsaufnahme unter der Angabe.

Und bei 40er PE für 2,5m/h kann man die Rohrreibung eigentlich vergessen, es sei denn es geht über sehr weite Strecken. Und selbst dann seit ihr mit den von mir erwähnten Grundfos-Pumpen noch seht gut dabei.
Gast (wilhelm erkens)
(Gast - Daten unbestätigt)

  22.02.2010
Dieser Text bezieht sich auf den Beitrag von sepps vom 22.02.2010!  Zum Bezugstext

Danke Sepp, für die Einschätzung.
Das Beispiel mit dem Fass-Auslauf ist uns bekannt, nämlich wenn wir hier in der Normandie den Cidre aus dem Fass auf Flaschen abziehen.
Und die genannten 8m sind uns auch klar, weil bei 1 bar Luftdruck theoretisch nur max. fast 10m an Saughöhe möglich sind.
Beide Beispiele beruhen aber auf dem freien Auslauf von Wasser.

Bei der von uns geschilderten Anordnung wird aber eine Pumpe eingesetzt mit 2,5 cbm/h in 25m Höhe, die zwangsweise einen Kreislauf in Gang setzt. Da dürfte bei Einleitiung in den Schluckbrunnen die Strömung in dem PE40-Rohr nicht abreissen. Und damit dürfte -so glauben wir es- die geodätische Höhe keine Rolle mehr spielen, nur noch die Rohrreibung.

Gibt es nicht
a) eine rein physikalische Antwort auf die geschilderte Anordnung und
b) Beobachtungs- bzw. Messergebnisse über das Pumpenverhalten aufgrund der beschriebenen Anordnung, die ja keine Aussergewöhnliche ist?
Nur so würde es Sinn machen das RÜcklauf-Rohr bis auf den Grund des Schluckbrunnens zu führen und damit auch noch den Sauerstoff-Eintrag zu vermeiden.

Es könnte ein Denkfehler in unserer Überlegung stecken, aber er ist uns noch nicht bewusst.
Gruss Willi
Gast (sepps )
(Gast - Daten unbestätigt)

  22.02.2010

Hallo wilhelm  ich glaube da liegt schon ein Denkfehler vor weil so etwas nur bis zu 8 m tiefe funktionieren  könnte.
Ein anders Beispiel wen man mit einem Schlauch aus wen  einem Behälter Wasser zieht  dann  muss     der Auslauf des Schlauches wesentlich tiefer liegen damit dieses selbstständig ohne Pumpe weiterfließt  .

mfg sepp



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