Schlagwort: AquaPlus6

Vario­Control

Hier gibt es noch nicht viel zu sehen und zu lesen. Demnächst möchte ich dann ein paar Einzelheiten zu meinem “VarioControl” Projekt vorstellen.

Hardware Design

PCB VarioControl HW: 01.1 - Bauteilseite

PCB VarioControl HW: 01.1 – Bauteilseite

PCB VarioControl HW: 01.1 - Rückseite

PCB VarioControl HW: 01.1 – Rückseite

Features

  • 0 – 10 V Schnittstelle zur Drehzahlsteuerung einer Vario Pumpe
  • WiFi Schnittstelle
  • 1-wire Schnittstelle für zwei DS18B20 Temperatursensoren
  • 0 – 10 V Eingang für einen Drucksensor (alt. auch 0 – 5 V möglich)
  • Schaltereingang zur Betriebsartvorwahl (AUTO – AUS – MANUELL)
  • 5 LEDs zur Zustandsvisualisierung
  • Weitbereichsspannungsversorgung (12 – 36 V)

Software

Features

  • REST API
  • Timer für Pumpensteuerung
  • and many more…

PCB

Projekt Repository

Alle relevanten Unterlagen und Daten zum Projekt sind öffentlich im VarioControl Repository auf GitHub verfügbar. Neben der kompletten Hardwaredokumentation (Schaltpläne, Stückliste, Layouts) werde ich auch die Softwareprojekte im Repo veröffentlichen.

VarioControl

Weiterlesen

Die richtige Filteranlage

Aufgaben der Filteranlage

  • Natürlich soll eine Filteranlage, wie der Name schon sagt, Verunreinigungen in Form von Schmutzpartikeln aus dem Poolwasser filtern und zurück halten.
  • Eine weitere nicht zu vernachlässigende Aufgabe ist allerdings auch die Umwälzung des Poolwassers.
  • Einhergehend mit der Umwälzzeit ist die Funktion des Skimmers, welche logischerweise nur bei laufender Filteranlage gegeben ist.
Für den ersten Punkt ist es wichtig das der Filterkessel bzw. das Filterbett groß genug ist um die ins Wasser eingebrachten Schutzpartikel zurückzuhalten. Ein zu klein dimensionierter Kessel würde sich hier zeitnah zu setzen und dann gegeben Falls feine Partikel nicht mehr zurückhalten können.
Bei Punkt zwei geht es darum, das Wasser in Bewegung zu halten und dies über einen möglichst langen Zeitraum. Damit sich im Becken keine toten Stellen bilden, ist eine entsprechende Pumpenleistung und Einstellung der Düsen notwendig. Wichtig ist dies zur gleichmäßigen Verteilung von Poolpflegemittel und somit auch zur Vorbeugung von Algenbildung. Ein erstes Anzeichen für eine schlechte sogenannte Beckenhydraulik sind glitschige Ecken oder Randbereiche.
Zu Punkt drei ist nicht viel zu sagen. Der Skimmer kann nur bei laufender Pumpe seine Arbeit verrichten und Schutz von der Oberfläche abziehen, bevor er sich vollsaugt und zum Poolboden sinkt. Ziel also auch hier, eine möglichst lange Laufzeit.

Ansätze zur Auslegung

Auswahl des Filterkessels anhand von Erfahrungswerten

Eine mögliche Herangehensweise ist das heranziehen von Erfahrungswerten. Private Pools gibt es nicht erst seit gestern und die typische Sandfilteranlage auch keine Erfindung der letzten Jahre. So gibt es natürlich Erfahrungswerte aus mehreren Jahrzehnten, welche sich in folgender Tabelle zusammenfassen lassen.
In der folgenden Tabelle lässt sich eine Filtergröße in Abhängigkeit zum Beckenvolumen ablesen. Zum gewählten Kessel muss dann noch eine entsprechende Pumpe gefunden werden, dazu weiter unten mehr.
Poolgröße Filterkesseldurchmesser (Sand Füllmenge)
bis 20 m³ 400 mm (50 kg)
bis 30 m³ 500 mm (75 kg)
ab 30 m³ 600 mm (100 kg)

Auswahl der Pumpe anhand der Umwälzzeiten

Eine weitere mögliche Art der Auslegung ist der Ansatz die Zeit vorzugeben, in welcher das Poolwasser einmal umgewälzt werden soll. Wenn man hier 3 bis 4 Stunden für eine Umwälzung ansetzt ergeben sich nach der Formel

Q: Volumenstrom [m³/h] · V: Volumen [m³]
folgende Förderleistungen. Aber Achtung, die ermittelten Förderleistungen sind die Werte welche die Pumpe unter Last erreichen muss. Leider werden gerade günstige Pumpen oft mit ihren Maximalleistungen (ohne Last/Gegendruck) beworben. Einzelheiten worauf es bei einer Pumpe ankommt sind hier im Artikel Pumpenleistung und Daten nachzulesen.
Poolgröße Fördermenge (4 – 3 h/Umwälzung)
10 m³ 2,5 – 3,3 m³/h
15 m³ 3,75 – 5 m³/h
20 m³ 5 – 6,7 m³/h
25 m³ 6,3 – 8,3 m³/h
30 m³ 7,5 – 10 m³/h
35 m³ 8,8 – 11,7 m³/h
Ist die benötigte Förderleistung bekannt, kann zu dieser eine passende Pumpe sowie ein passender Kessel ausgewählt werden, dazu weiter unten mehr.

Auswahl nach Effizienz der Pumpe

Eine weitere Möglichkeit zur Selektion der passenden Pumpe ist der Gedanke, ein System aufzubauen, welche möglichst effizient, im Sinne der Stromkosten, arbeitet. Hierbei sollen aber keine Kompromisse bei der Filtration oder der Pumpenlaufzeit gemacht werden.
Ich muss dazu sagen, dass ich über diese Art der Auslegung bisher kaum etwas gelesen oder gehört habe. Vielmehr habe ich mir hier selber Gedanken gemacht und eine Bewertung verschiedener Pumpen in Abhängigkeit des Poolvolumens durchgeführt. Hierbei habe ich mich allerdings nicht regelbare auf Pumpen aus dem Einstiegssegment beschränkt. Mit sogenannten Vario-Pumpen ließen sich die Stromkosten natürlich noch weiter senken.
Basis für die Auswahl bildet dieses Diagramm, welches die zu erwartenden Stromkosten von vier Pumpen in Relation zur Poolgröße aufzeigt. Die gewählten AquaPlus Pumpen stehen hierbei stellvertretend für verschiedene Pumpen in der entsprechenden Leistungsklasse.

Betrachtung basiert auf realen Fördermengen bei 0,75 bar Systemdruck (zzgl. saugseitigem Druckabfall) und folgenden Annahmen
Strompreis: 0,29 ct/kWh ·
Laufzeit (min/Tag): 8 h ·
Laufzeit (max/Tag): 15 h ·
Umwälzungen (min/Tag): 3 ·
Betriebszeit: 150 Tage/Jahr
Aufgrund der gesetzten Mindest- und Maximallaufzeiten für 3 Umwälzungen je Tag ergibt sich keine Einsparung, wenn eine zu große Pumpe an einem kleinen Pool betrieben wird, gut zu erkennen an konstanten Stromkosten bis zum gewissen Knickpunkt. Ab diesem Punk steigen die Stromkosten linear zur Beckengröße an. Abgeschnitten werden die Kurven am oberen Ende durch die definierte Maximallaufzeit (15 h/Tag).
Natürlich sollten nicht nur die Stromkosten betrachtet werden, sondern auch die Anschaffungskosten sowie weitere Unterhaltskosten. So wird eine größere Pumpe mit größeren Filterkessel mehr Filtersand benötigen als eine entsprechend Kleinere. Da der Sand regelmäßig erneuert werden muss, gilt es dies bei einer Kostenrechnung zu berücksichtigen.

Pumpe und Kessel

Hat man sich erstmal auf eine Pumpe oder eine Kesselgröße festgelegt ist das Gegenstück schnell gefunden, denn hier gilt nur eins – die richtige Filtergeschwindigkeit.

Filtergeschwindigkeit
v = 50 m/h

Diese Filtergeschwindigkeit stellt einen Richtwert dar und muss natürlich nicht exakt angefahren werden. Größere Abweichungen, in beide Richtungen, sollten allerdings vermieden werden. Für einen Sandfilter gilt generell, dass das die Filtration umso besser ist je geringer die Filtergeschwindigkeit, als Zielwerte könnte man hier eine Filtergeschwindigkeit von 20 bis 30 m/h ansetzen. Doch nun ist es leider so, dass unsere Pumpe noch für eine zweite Betriebsart der Filteranlage zuständig ist, nämlich für das Rückspülen. Damit hier zurückgehaltene Schmutzpartikel zuverlässig aus dem Filter ausgespült werden können bedarf es einer höheren Geschwindigkeit, 60 m/h würden hier einen guten Wert darstellen. Ein Kompromiss aus beiden Werten sind die genannten 50 m/h, welche sich so seit Jahren im privaten Poolbereich durchgesetzt haben.
Mit den folgenden Formeln kann so also die erforderliche Förderleistung beziehungsweise der erforderliche Filterdurchmesser berechnet werden.


Q: Volumenstrom [m³/h] ·
d: Kesseldurchmesser [m]
Wer nicht rechnen möchte kann das Zusammenspiel zwischen Fördermenge (Volumenstrom) und Kessendurchmesser auch aus der folgenden Tabelle entnehmen.
Kesselgröße Pumpengröße* (errechneter Volumenstrom) Filterfläche
350 mm 4 m³/h (4,8 m³/h) 960 cm²
400 mm 6 m³/h (6,3 m³/h) 1260 cm²
500 mm 8 m³/h (9,8 m³/h) 1960 cm²
600 mm 11 m³/h (14,1 m³/h) 2830 cm²
* Pumpengröße: Etablierte Pumpenhersteller klasifizieren Ihre Pumpen nach der Förderleistung bei 8 mWS, zum Beispiel AquaPlus 8 oder Magic II 8
Die genanten Pumpengrößen weichen mit absicht von den tatsächlich erreichneten Werten ab, dies hat den Hintergrund das die größeren Kessel einen geringeren Gegendruck aufbauen, wodurch die Pumpe weniger belastet wird und der zur verfügung stehende Volumenstrom über die nominale Leistungsangabe steigt. Wer hier eine detailierte Berechnung einschließlich saugseitigem Druckverlust durchführen möchte kann sich mein Tool FlowCalc mal ansehen.

Solarkollektoren, Wärmepumpe und lange Rohrleitungen

Hat man eine größere Solaranlage oder andere Aggregate (Wärmepumpe, Wärmetauscher) installiert und somit einen deutlich höheren Systemdruck (am Kessel) sollte unbedingt eine detailliertere Berechnung vorgenommen werden. So lässt sich ausschließen, dass die gewählte Pumpe zu schwach ist. Das selbe trifft auf sehr lange (> 20 m einfache Strecke) Rohrleitungen zu.
Eine normale, zur Poolgröße passende, Wärmepumpe oder auch eine nicht überdimensionierte Solaranlage (mit Bypass) führen zwar auch schon zu einer Verminderung des Förderstroms, doch dies kommt der Filtration zugute und hat keinen Einfluss auf die nötige Rückspülgeschwindigkeit. Einzig bei der Laufzeitberechnung sollte die reduzierte Leistung berücksichtigt werden, dazu eignet sich mein Tool FlowCalc perfekt.

Konkrete Empfehlung

Und hier noch ein paar konkrete Empfehlungen für verschiedene Poolgrößen.
  • Sandfilter BRILLANT Ø 400, AquaPlus 6

    269,00 €

    Meine Empfehlung für Pools bis 20 m³

    • Made in Germany
    • Leistungsstarke Sandfilteranlage, Ø 400 mm Filterkessel
    • Aqua Plus Pumpe 6 m³/h, selbstansaugend mit Vorfilter
    • Hochwertiges 6 (+1) Top-Mount Rückspülventil
    • Optimal geeignet, um einen manuellen Bodensauger anzuschließen

    Kaufen bei POOL Total

  • OKU Sandfilter Bali 400 mit Aqua Plus 6

    279,00 €

    Meine Empfehlung für Pools bis 20 m³

    • Made in Germany
    • Leistungsstarke Sandfilteranlage, Ø 400 mm Filterkessel
    • Aqua Plus Pumpe 6 m³/h, selbstansaugend mit Vorfilter
    • 6-Wege Top-Mount Ventil

    Kaufen bei POOL Total

  • OKU Sandfilter Grenada 500 mit Aqua Plus 8

    659,00 €

    Meine Empfehlung für Pools bis 30 m³

    • Sehr hochwertige Sandfilteranlage “MADE IN GERMANY”.
    • Mit selbstansaugender Aqua Plus 8 Pumpe.
    • Ø 500mm Filterkessel aus HDPE (Hart-Polyethylen), fertig montiert auf geräuscharmer Grundplatte.
    • Hochwertiges 6-Wege Side-Mount-Ventil von Praher.
    • Inkl. Manometer Anschluss 50mm Filterkessel, großer Revisionsdeckel Ø 290 mm.

    Kaufen bei POOL Total

Partner-Links aus dem POOL Total Partnerprogram – Stand der Daten: 27. Januar 2021 17:44

Pumpenleistung und Daten

Wie vergleicht man eigentlich verschiedene Pumpen miteinander und auf welche Leistungsdaten kommt es an?

In diesem Artikel möchte ich etwas Licht hinter die Zahlen und Daten der üblichen Poolpumpen bringen. Ohne entsprechendes Wissen kauft man, gerade im günstigen Marktsegment, fast immer die Katze im Sack.

Werbung vs. Realität

Beispiel

Einsteigen möchte ich mit den Angeboten von zwei Sandfilteranlagen welche komplett mit Pumpe verkauft werden. Die Angebote stammen aus den Onlineshops verschiedener Fachhändler, welche beide ein umfassendes Sortiment an Pools und entsprechendem Zubehör anbieten.

Sandfilteranlage Plus 400/Pump 100

  • Druckbeständiger, starkwandiger Filterbehälter Ø 400 mm
  • 7-Wege-Rückspülventil
  • Selbstansaugende Poolpumpe Pump (SPS) 100 mit Vorfilter; inkl. Montiertem Anschlusskabel mit Netzstecker
  • Filterleistung: 9 m³/h bei 550 Watt / 230 V
  • TÜV- und GS-geprüft
  • Empfohlen für Becken bis ca. 40 m³

229,00 €

Sandfilter Briliant Ø 400, AquaPlus 6

  • Made in Germany für Pools + Schwimmbecken bis 35 m³
  • Leistungsstarke Sandfilteranlage, Ø 400 mm Filterkessel
  • Aqua Plus Pumpe 6 m³/h, selbstansaugend mit Vorfilter
  • Hochwertiges 6 (+1) Top-Mount Rückspülventil
  • Optimal geeignet, um einen manuellen Bodensauger anzuschließen

309,00 €

Kaufen bei POOL Total

Auf den ersten Blick sieht es nun so aus, dass man mit dem günstigeren Set eine stärkere Pumpe bekommen würde. Leider stimmt das in diesem Fall jedoch nicht, da die Förderleistung (Volumenstrom) einer Pumpe nicht konstant ist, sondern vom Gegendruck (Förderhöhe) abhängt. Ausgedrückt wird diese Abhängigkeit in der sogenannten Pumpenkennlinie, welche jeder Hersteller einer “ordentlichen” Pumpe bereitstellt. Wird eine solche Kennlinie nicht veröffentlicht und auch keine konkreten Arbeitspunkte (bestehend aus einer Förderleistung bei einer bestimmten Förderhöhe) genannt, kann kein Rückschluss auf die tatsächliche Pumpenleistung getroffen werden. Für mich wäre das ein absolutes Ausschlusskriterium.

Die Pumpenkennlinie

Im Pumpendiagram lässt sich für den anstehenden Gegendruck die resultierende Förderleistung ablesen. Der Druck wird hierbei durch die Förderhöhe ausgedrückt, ein Meter Wassersäule (1 mWS) entspricht hierbei einem Druck von 0,098 bar, also rund 0,1 bar. Die Förderleistung, also der Volumenstrom wird in Kubikmeter je Stunde (m³/h) angegeben, welches auch in der Pooltechnik eine geläufige Einheit ist.
Sucht man jetzt man jetzt die im Beispielangebot genannten Förderleistungen auf der Kennlinie stellt man fest, dass die 9 m³/h der SPS-100 Pumpe der Maximalwert ist, welcher nur bei geringem Druck von circa 0,25 bar erreicht wird. Die angegebenen 6 m³/h der AquaPlus 6 Pumpe hingegen werden noch bei einer Förderhöhe von über 8 m (circa 0,8 bar) erreicht.

Auswertung

Beide Filteranlagen werden mit einem 400 mm Filterkessel angeboten, dieser nimmt 50 kg Sand auf. Muss die Pumpe nun Wasser durch diesen Sand pumpen entsteht ein Gegendruck, welcher in den seltensten Fällen nicht unter 0,5 bar liegen wird (ausgehend von einer Filtergeschwindigkeit > 25 m/h). Hinzu kommt der Gegendruck welchen die Verrohrung und Düsen mit sich bringen.
Geht man jetzt von einem tatsächlichen Kesseldruck von 0,75 bar zeigt sich eindeutig, welche Pumpe mehr leistet.
Etablierte Pumpenhersteller geben die Nominale Förderleistung ihrer Pumpen bei 8 mWS an. Gerade in der Pooltechnik ist dies ein Wert der in der nähe des zu erwartenden Gegendrucks liegt. Dies sieht man gut an der geringen Abweichung zwischen den ermittelten 6,47 m³/h bei 0,75 bar für die AquaPlus 6 Pumpe und dem im Angebot beworbenen Wert von 6 m³/h. Warum andere Hersteller hier praxisferne Maximalwerte angeben soll sich jeder selbst denken.

Stromverbrauch?

Außerdem beachtenswert ist die Leistungsaufnahme beider Pumpen. Die AquaPlus 6 ist mit 450 W angegeben und die SPS-100 mit 550 W. Bei 100 W Differenz kommen im Jahr schon ein paar Kilowattstunden zusammen und spätestens nach der zweiten Saison hat man mit der AquaPlus 6 mehr Stromkosten gespart, als die SPS-100 in der Anschaffung günstiger ist.
  • Für Filteranlage Classic 310
  • 230 V/250 W
  • Pumpenleistung 7,020 l/h
  • Max. Pumphöhe 7,50 m
  • Selbstansaugende Pumpe mit Vorfilter
63,82 EUR 75,30 EUR
Stand: 25. Juli 2021 12:47 Uhr
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  • 6m³/h Schwimmbad Filterpumpe Made in Germany für Pools bis 30m³
  • Anschlüsse wahlweise für 32/38mm Schwimmbadschlauch oder 50mm Klebemuffe zur Festverrohrung
  • Selbstansaugende Umwälzpumpe mit Vorfilter
  • Laufruhig und Servicefreundlich
  • 6,0m³/h | 8,0m Wassersäule Geeignet für Becken bis 30.000 l Wasserinhalt geeignet für Filterkessel von 350 - 500 mm
179,95 EUR
Stand: 25. Juli 2021 12:47 Uhr
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In der Praxis

Nicht nur das wir jetzt wissen welches die stärkere Pumpe ist, auch kennen wir einen konkreten Wert was die Pumpe im System leistet. Natürlich muss die Förderleistung (Volumenstrom) immer individuell abgelesen werden, hat man keine meterlange Saugleitung installiert, reicht es aus den Kesseldruck an die Pumpenkennlinie anzulegen. Wer es etwas genauer wissen möchte und/oder den theoretischen Unterdruck der Saugleitung mit einbeziehen will, kann sich mein Tool FlowCalc ansehen.

Mit dem Volumenstrom lässt sich die Filtergeschwindigkeit sowie natürlich die Pumpenlaufzeit berechnen.

  • Filtergeschwidigkeit

    v in m/h; Q in m³/h; A in m²; d in m

    Die Filtergeschwidigkeit (v) ist die Fließgeschwindigkeit mit welcher das Wasser den Querschnitt des Filters durchströmt.
    Zur Berechnung benötigt man neben dem Volumenstrom (Q) die Querschnittsfläche (A) des Filterkessels oder dessen Durchmesser (d).

    Im privaten Poolbereich sollte die Filtergeschwindigkeit nicht über 50 m/h betragen.
    Mit einer langsameren Filtergeschwindigkeit von rund 30 m/h würde das Ergebnis der Filtration zwar verbessert werden. Jedoch sind für die Rückspülung (Reinigung des Filters) Spülgeschwindigkeiten von 50-60 m/h erforderlich. Da die Filterpumpe in privaten Pool für Filtration und Rückspülung ausgelegt wird, wählt man als Kompromiss eine Filtergeschwindigkeit um 50 m/h.

  • Pumpenlaufzeit

    t in h; V in m³; Q in m³/h

    Die Pumpenlaufzeit (t) ist die Zeit welche benötigt wird um das Poolwasser umzuwälzen und zu filtern.
    Zur Berechnung benötigt man neben dem Volumenstrom (Q) das Poolvolumen (V) und die Anzahl der Umwälzungen (n).

    Je nach Belastung des Poolwassers, durch Badegäste, eingebrachte Verunreinigungen (Blütenstaub, Laub, Insekten, etc.) aber auch durch Temperatur und Sonneneinstrahlung, sollte täglich eine 2 bis 3-fache Umwälzung und Filterung des Wassers erfolgen.

Einfacher geht es auch hier mit FlowCalc

FlowCalc

  • Filtergeschwindigkeit

    Berechnung der Filtergeschwindigkeit in FlowCalc
  • Pumpenlaufzeit

    Berechnung der Pumpenlaufzeiten in FlowCalc
  • Poolvolumen

    Berechnnung des Poolvolumens in FlowCalc
Pooltechnik und Zubehör kauft man nicht irgendwo, sondern im Fachhandel. Bestens empfehlen kann ich die drei folgenden Shops. Neben guten Preisen bekommt man auch fachlich kompetente Beratung.
Die im Artikel beschriebenen Angebote kompletter Sandfilteranlagen dienen nur zur Veranschaulichung der Leistungsangaben. Die Angebote und Shops sind als Beispiel willkürlich ausgewählt und dienen nicht dazu ein spezielles Angebot anzuprangern oder gar einen Fachhändler zu diffamieren.

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