Einstellung der Fördermenge der Kreiselpumpe

Es gibt drei Möglichkeiten, die Leistung einer Pumpe zu regeln:

Drosselung – die einfachste und am wenigsten effiziente Methode zur Regelung des Förderstroms einer Kreiselpumpe. Um den Durchfluss zu drosseln, wird der hydraulische Widerstand des Systems erhöht.

Zur Drosselung des Durchflusses können automatische oder manuelle Regelventile verwendet oder eine Drosselscheibe installiert werden.

Beim Drosseln des Pumpenförderstroms bewegt sich der Arbeitspunkt auf der Förderstrom-Kennlinie nach oben, wobei der Druck steigt, der Förderstrom und der Wirkungsgrad jedoch sinken.

Bypass – zur Regelung der Leistung wird ein Regler in der Brücke zwischen Saug- und Druckanschluss der Pumpe installiert, der einen konstanten Differenzdruck an der Pumpe aufrechterhält (konstanter Pumpendruck). Bei sinkender Fördermenge der Pumpe erhöht sich der erzeugte Druck – der Regler reagiert auf die Abweichung von der vorgegebenen Marke und öffnet sich, um Wasser vom Druckanschluss zum Sauganschluss umzuleiten. Auf diese Weise bleibt die Fördermenge der Pumpe konstant, während der Wasserdurchfluss im Netz stark schwanken kann.

Der Vorteil dieser Methode ist, dass die Pumpe immer mit konstantem Förderstrom und konstantem Druck im Bereich des optimalen Wirkungsgrades arbeitet. Der Nachteil besteht jedoch darin, dass der Stromverbrauch auch bei sinkender Netzbelastung unverändert bleibt.

Die Regelung des Pumpenförderstroms durch Bypass wird in Heizsystemen mit automatischen Regelventilen verwendet, die den Durchfluss entsprechend dem Wärmebedarf des Gebäudes steuern, sowie für Pumpen, die keine starken Schwankungen des Förderstroms zulassen, in Systemen mit dynamischem Hydraulikbetrieb.

Frequenzregelung — die Installation eines Frequenzumrichters zur Steuerung der Drehzahl des Pumpenlaufrads ist die effizienteste und teuerste Methode zur Regelung des Förderstroms, da die Kosten für den Frequenzumrichter vergleichbar mit den Kosten der Pumpe selbst sind.

Das Prinzip dieser Methode ist einfach: Wird die Drehzahl des Pumpenlaufrads halbiert, sinkt die Fördermenge um die Hälfte, der Druck sinkt um das Vierfache und der Energieverbrauch um das Achtfache.

Moderne Frequenzumrichter können eine konstante Fördermenge oder einen konstanten Druck aufrechterhalten oder diese je nach Bedarf des Systems zu verschiedenen Tageszeiten oder Wochentagen ändern.

Die Frequenzregelung sorgt nicht nur dafür, dass die Pumpe mit maximalem Wirkungsgrad arbeitet, sondern reduziert auch die beim Betrieb entstehenden Geräusche, ermöglicht einen sanften Anlauf, verringert den Anlaufstrom und verhindert hydraulische Schläge.

Die Regelung des Förderstroms einer Kreiselpumpe durch Veränderung der Motordrehzahl ist in Systemen mit häufigen und starken Schwankungen des Wasserverbrauchs sowie bei hohen Stromkosten sinnvoll. In solchen Systemen können sich die Kosten für den Frequenzumrichter innerhalb weniger Monate amortisieren.

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