Eine Oberflächenpumpe wird verwendet, um klares Wasser von einer Wasserstelle (Brunnen, Fluss, Teich) zu pumpen und es an einen meist höher gelegenen Ort zu leiten.
Oberflächenpumpen können nicht über einen Höhenunterschied von mehr als 7 Metern hinaus pumpen. Darüber hinaus wäre es notwendig, auf Unterwasserpumpen zurückzugreifen. Diese Pumpen sind an das Stromnetz angeschlossen. Benzinbetriebene Pumpen werden häufiger als “Motorpumpen” bezeichnet.
Die Durchflussrate der Oberflächenpumpe
Die erste Information, die Sie bei der Auswahl einer Oberflächenpumpe kennen müssen, ist die gewünschte Wasserdurchflussrate am Auslass. Um diese Durchflussrate zu bestimmen, müssen die Durchflussraten für jedes zu versorgende Gerät addiert werden.
Wenn Sie z.B. einen Behälter zur Befüllung einer Spritzpistole (Durchflussrate 50 L/min) einerseits und einer Waschstation (Durchflussrate 45 L/min) andererseits versorgen, sollte eine Durchflussrate von 50 + 45 = 95 L/min berechnet werden.
Gewünschter Ausgangsdruck der Pumpe
Als Nächstes muss der gewünschte Druck am Auslass der Oberflächenpumpe (oder des Druckschlauchs) definiert werden. Als Hilfe und Vergleich: Der Druck am Auslass eines städtischen Wasserhahns beträgt etwa 3 bar.
Den Druckverlust der Oberflächenpumpe bestimmen
Die Wahl der Oberflächenpumpe hängt dann von den Druckverlusten in der gewünschten Konfiguration ab. Dabei sind genau zwei Parameter zu berücksichtigen:
- Der Höhenunterschied zwischen dem Quellwasserpunkt und dem Punkt, an dem das Wasser abgeleitet wird.
- Die Reibung der Flüssigkeit an den Wänden der Saug- und Druckleitung. Diese Druckverluste stehen im Zusammenhang mit der gewünschten Durchflussmenge, dem Durchmesser der Rohre und schließlich dem Abstand (horizontal) zwischen dem Quellwasserpunkt und dem Punkt, an dem das Wasser abgeführt wird.
Druckverluste aufgrund des Höhenunterschieds
Klassischerweise wird davon ausgegangen, dass pro 10 Meter Höhenunterschied 1 bar Druckabfall anfällt.
Wenn also die Saughöhe (Höhenunterschied zwischen der Oberflächenpumpe und der Quellwasserentnahmestelle) 5 Meter und die Druckhöhe (Höhenunterschied zwischen der Oberflächenpumpe und der Quellwasserabgabestelle) 10 Meter beträgt, dann beträgt der Druckverlust durch den Höhenunterschied (5 Meter + 10 Meter)/10 = 1,5 bar.
Druckverluste aufgrund von Flüssigkeitsreibung an Rohrwänden
Diese Druckverluste werden anhand der folgende Tabelle bewertet:
Die Tabelle gibt den Koeffizienten des Druckverlusts in Abhängigkeit von der gewünschten Durchflussmenge und dem Innendurchmesser des verwendeten Rohrs an. Dieser Koeffizient entspricht den Druckverlusten pro 100 m.
Bei einem Druckverlustbeiwert von 3,5 und einer horizontalen Entfernung von 200 Metern zwischen dem Quell- und dem Abflusspunkt wird also ein Gesamtförderhöhenverlust von (3,5 * 2)/10 = 0,7 bar gezählt.
Abziehen der geeigneten Oberflächenpumpe
Die Summe aus dem gewünschten Druck am Ausgang der Druckleitung und den Druckverlusten, die durch den Niveauunterschied und die Reibung der Flüssigkeit an den Rohrwänden entstehen, ergibt die sogenannte Gesamtförderhöhe.
Oberflächenpumpen werden normalerweise von Datenblättern mit Charakterisierungskurven begleitet. Diese Kurven entsprechen der Variation der Gesamtförderhöhe in Abhängigkeit von der Flussrate.
Um die am besten geeignete Oberflächenpumpe für Ihre Bedürfnisse zu ermitteln, ist es daher notwendig, die Oberflächenpumpe zu finden, die für die gewünschte Fördermenge bei einer höheren Gesamtförderhöhe liefert.
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