Schlagwort: Berechnung

Wasserpflege

Wasser pflege


Von Bayrol…

Ich habe bisher in erster Linie Wasserpflege-Produkte vom deutschen Hersteller Bayrol verwendet. Bayrol ist ein traditionsreiches Unternehmen mit nun fast 100-jähriger Erfahrung im Bereich der Poolwasserpflege. An der Qualität der Bayrol Produkte habe ich keine Zweifel und selber habe ich hier bisher auch ausschließlich positive Erfahrungen gemacht. Allerdings lässt sich Bayrol seine Produkte auch gut bezahlen.

Zu Cristal

Jetzt gibt es ja zahlreiche Alternativen, von billig bis teuer. Die Kollegen vom großen Onlinehändler POOL Total haben mich dann auf die Marke Cristal aufmerksam gemacht. Unter der Marke Cristal bietet POOL Total exklusiv ein breites Portfolio an Wasserpflege-Produkte an und das zu attraktiven Preisen. Wie die Produkte sich in der Praxis schlagen kann ich noch nicht sagen. Vielversprechend ist allerdings die Tatsache, dass der Hersteller ebenfalls Bayrol ist, was sich schnell mit einem Blick ins Sicherheitsdatenblatt der Cristal Produkte verifizieren lässt.

Ich werde ab dieser Saison voll auf die Produkte der Marke Cristal setzen und bin überzeugt, dass dies keine schlechte Entscheidung ist.

Die Grundausstattung

Die Grund-ausstattung

Essentiell bei der chemischen Wasserpflege sind zwei Dinge. Der pH-Wert und die Desinfektion. Bei der Desinfektion gibt es hierbei verschiedene Ansätze, ich beziehe mich hier im Artikel auf eine Desinfektion mit Chlor, welches dem Wasser direkt zu gegeben wird.

pH-Wert-Regulierung

Ein korrekter pH-Wert ist in vielerlei Hinsicht wichtig und muss daher entsprechend gemessen und eingestellt werden. Angestrebt werden sollte ein neutraler Wert, welcher zwischen 7,0 und 7,2 liegt. Bei Werten unter 7,0 ist das Wasser sauer, was zu beschleunigter Korrosion an allen mit dem Wasser in Berührung kommenden Metallteilen führt. Ein Wert im alkalischen Bereich, also über dem Zielbereich von 7,2 reduziert die desinfizierende Wirkung von Chlor, wodurch Bakterien und Algen im Wasser eher leben können.
Ja nach dem, welchen pH-Wert das Poolwasser hat, kann man mit pH-Heber oder pH-Senker korrigieren. Der pH-Wert von Trinkwasser aus der Leitung ist oft im alkalischen Bereich eingestellt, zudem kann im frischen Wasser noch Kohlenstoffdioxid gebunden sein, welches im befüllten Pool langsam ausgast und somit den pH-Wert steigen lässt. Die meisten Poolbesitzer benötigen daher vorrangig pH-Senker. In den ersten Wochen nach dem einlassen kann es da schon mal passieren das man täglich eine entsprechende Menge zugeben muss.
Wichtig bei der Zugabe von pH-Regulator ist, dass man bei größeren Abweichungen sich langsam an den Zielwert herantastet. Der Versuch, das Wasser mit einem pH-Wert von Beispielsweise 8,0 mit nur einer Dosierung auf einen Wert von 7,2 zu senken kann schnell dazu führen, dass man im Anschluss deutlich im sauren Bereich liegt. Besser ist hier eine schrittweise Annäherung mit Dosierungen welche den Wert je um 0,2 verändern. Wenn die Filteranlage Läuft, das Wasser also Umgewälzt wird, kann der Wert schon nach einer Stunde erneut gemessen werden und der nächste Schritt der Korrektur vorgenommen werden.

Poolpflege Anleitung

Mehr über das genaue Vorgehen zum Einstellen der Wasserwerte kann im Artikel „Einfache Poolpflege Anleitung“ nachgelesen werden.

Zum Artikel

Chlor

Chlor wird in der Regel in zwei Varianten benötigt. Einmal schnelllöslich, um bei frischem Wasser schnell einen entsprechenden Chlorgehalt herstellen zu können. Ist dieser Wert initial erreicht, wird das Chlor natürlich verbraucht, dies passiert durch Verunreinigungen welche ins Wasser gelangen, aber auch durch Sonnenlicht. Um den Chlorgehalt dennoch aufrecht zu halten, bieten sich sogenannte Langzeit-Chlor-Tabs an. Diese können in einem Dosier-Schwimmer eingesetzt permanent im Pool schwimmen und geben kontinuierlich Chlor ans Wasser ab.

Produkte im Überblick

Meine Grundausstattung im Überblick, diese kann so exemplarisch natürlich von jedem übernommen werden. Die genannten Mengenangaben beziehen sich auf unseren Pool mit 20.000 l Wasser, welchen wir von Anfang Mai bis Ende Septemper aktiv betreiben.
  • CRISTAL pH-Senker Granulat 6,0 kg

    In der Vergangenheit habe ich zwei 6,0 kg Eimer je Saison benötigt. Im Vergleich zum 1,0 kg Gebinde spart man beim Eimer schon etwas.

    Auf POOL Total

  • CRISTAL pH-Heber Granulat 1,0kg

    In 4 Jahren meiner „Pool-Laufbahn“ habe ich einmal pH-Heber dosieren müssen. Für den Fall der Fälle habe ich dennoch immer eine Dose im Haus.

    Auf POOL Total

  • CRISTAL Schockchlortabletten (20g) 1,0 kg

    Praktische 20 g Tabletten, somit spart man sich das Abmessen von Granulat.

    Auf POOL Total

  • CRISTAL e-Chlor-Langzeit-Tabletten (200g) 1,0 kg

    Je nach Wetter hält bei mir ein 200 g Tab bis zu 3 Wochen.

    Auf POOL Total

Die aufgeführten Links sind sogenannte Partner-Links (Affiliate-Links), wird über diesen Link beim entsprechenden Partner eine Bestellung ausgelöst erhalte ich eine Provision. Preise und Konditionen für den Kunden sind davon unberührt, das heißt ihr habt keinen Nachteil und meine Arbeit wird etwas honoriert.

Ergänzende Produkte

Neben Chlor und pH-Steller gibt es natürlich noch unzählige weiter Wasserpflege-Produkte, welche in meinen Augen nicht immer sinnvoll oder zum Teil eher Kontraproduktiv sind. Was ich selber neben den Basis-Produkten noch verwende möchte ich kurz im Folgendem vorstellen.

Flockmittel

Gefiltert wird bei mir ganz klassisch mit einem Sandfilter. Ein solcher Filter ist von der Filterschärfe nicht ganz so gut wie zum Beispiel ein Kartuschenfilter, um diesen Nachteil zu begegnen kann man allerdings Flockmittel einsetzen. Ein solches Flockmittel sorgt dafür, dass sehr feine Schmutzpartikel „flocken“, sich also verbinden und somit vergrößern. Diese größeren Flocken können dann wiederum gut vom Sandfilter zurückgehalten werden.
Wichtig hierbei ist, dass das Flockmittel möglichst nur in, beziehungsweise auf den Sandfilter kommt. Im Pool selber würde es dazu führen, dass der feine Schmutz schon hier flockt und sich auf dem Beckenboden absetzt. Cristal bietet daher sogenannte Flockmittelkartuschen an, das sind kleine Säckchen welche mit dem Flockmittel gefüllt sind. Diese legt man in den Skimmer wodurch das Flockmittel direkt in den Sandfilter und nicht ins Becken gelangt.

Algizid

Algizid – auch wenn die Hersteller und Händler gerne das Wort vermeiden, ein Mittel zur „Verhinderung von Algenwachstum“ ist jedoch genau das. Ein solches Algizid sollte immer mit bedacht eingesetzt werden. Ich bin hier auch kein Freund der Vorbeugung – Kopfschmerztabletten nehme ich auch nicht um keine Kopfschmerzen zu bekommen, sondern erst im Bedarfsfall.
Trotz penibler Wasserpflege kann es immer mal wieder vorkommen das irgendwas schief läuft und im Wasser ein Algenwachstum zu beobachten ist. Erkennt man dies leichte Grünfärbung und flächige Ablagerungen an Boden und Wänden rechtzeitig wirkt das Algizid in Verbindung mit etwas erhöhten Chlorgehalt über Nacht wahre Wunder. Selber habe ich dies so schon zwei Mal praktiziert, jeweils nachdem in der Urlaubsvertretung nicht alles nach Plan gelaufen ist. Ist der Pool natürlich grasgrün, wage ich zu bezweifeln ob ein paar Milliliter Algizid noch groß was zur Klärung beitragen können, aber das ist ein anderes Thema.
Bedenken sollte man bei der Anwendung von Algizid auch, dass dieses nur sehr langsam (zum Teil gar nicht) abgebaut wird. Rückspülwasser zur Pflanzenbewässerung nutzen ist dann vielleicht nicht mehr die beste Idee.

Randreiniger

Klassische Reinigungsmittel aus Küche und Bad sind für den Pool nur bedingt geeignet. Zum einen möchte man ja in der Regel keinen Schaum auf dem Wasser haben und ein Pool welcher nach Duschgel duftet ist sicherlich auch gewöhnungsbedürftig. Für die Reinigung unter Wasser nutze ich daher gar keine speziellen Mittel, eine einfache Bürste reicht aus um, gegeben Falls vorhandene, Ablagerungen von Wänden und Boden zu lösen, den Rest macht die Filteranlage oder der Bodensauger.
Für den Rand, also der Teil der Wand welcher sich über der Wasserlinie befindet nutze ich einen speziellen schaumfreien Reiniger. Mit diesem lassen sich schonend einfach Kalkflecken, Fettränder und Hinterlassenschaften von Vögeln entfernen.

Produkte im Überblick

Ergänzungsprodukte welche ich Einsetze im Überblick. Auch hier beziehen sich die genannten Mengenangaben auf unseren Pool mit 20.000 l Wasser, welchen wir von Anfang Mai bis Ende Septemper aktiv betreiben.
  • CRISTAL Flockmittelkartuschen 1,0 kg

    Eine Kartusche reicht bei mir ein bis zwei Wochen. Da ich nicht permanent Flocke komme ich mit einer Packung á 8 Kartuschen über die Saison.

    Auf POOL Total

  • CRISTAL Algenverhütung Schaumfrei 1,0 l

    Wie bereits geschrieben. Algizid kommt bei mir nur im Notfall zur Anwendung und dann mit 250 ml auf 20 m³ auch eher schwach konzentriert.

    Auf POOL Total

  • CRISTAL Randreiniger flüssig alkalisch 1,0 l

    Zur Entfernung von Fett, Schmutz und Ruß-Rändern

    Eine Flasche reicht bei mir für eine Saison.

    Auf POOL Total

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Cristal bei POOL Total

An dieser Stelle möchte ich mich nochmal bei der Firma POOL Total für die Bereitstellung der Cristal Wasserpflege-Produkte bedanken.
Das komplette Cristal Sortiment, mit Produkten der folgenden Kategorien, exklusiv bei POOL Total

Mein Cristal Sortiment für einen unbeschwerten Start in die Saison.
Alle wichtigen Infos zur Wasserpfelge sowie entsprechende Dosierempfehlungen gibt es auch nochmal kurz zusammen gefasst im „Poolpflege Guid“ von POOL Total.

Erste Erfahrungen

Diesen Artikel habe ich heute am 25. März 2021 geschrieben und unser Pool befindet sich noch im Winterbetrieb, ist also nur halb voll und lichtdicht Abgedeckt. Erfahrungen mit den neuen Wasserpflege-Produkten kann ich daher noch nicht sammeln. Von diesen werde ich dann nach der Auswinterung, Ende April, hier berichten.

Über mich

Elias Rümmler

Seit 2018 beschäftige ich mich mit der Thematik des privaten Poolbaus und dessen Betrieb. Meinen Schwerpunkt sehe ich hierbei auf der theoretischen Betrachtung der Anlage sowie der Technik allgemein.

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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

Pool Überwachung

Pool
Überwachung

Erfassung und Bereitstellung der wichtigsten Wasserwerte im lokalen Netzwerk. Gemessen werden pH-Wert, Redox-Potential und Temperatur.
Über eine offene REST API können die Daten in verschiedenen Systemen weiter genutzt werden, alternativ wird eine Webinterface zur Anzeige und Konfiguration bereit gestellt.

EzoGateway

Open source UWP App, to brings the Atlas Scientific EZO™ devices in the Internet of Things. Per REST API you can fetch live measdata and calibrate connected sensors. Ideal for monitoring water quality in the pool.

Project on Github

Hardware

  • Raspberry Pi

    Als Basis dient ein Raspberry Pi mit Windows 10 IoT als Betriebssystem.
    Neben allen benötigten Hardware-Ressourcen, bringt das Raspberry mehr als ausreichend Rechenleistung mit, ist für den Hobbyanwender leicht konfigurierbar und kostet mit 30 Euro kein Vermögen.

  • Atlas Scientific EZO™ Module

    Die etwas diffizile Aufgabe der Wandlung der Ausgangssignale von ph- und Redox-Elektrode übernehmen die EZO™ Module der Firma Atlas Scientific. Diese Module implementieren nicht nur die Digitalisierung, sondern bieten auch Funktionalität zur Kalibrierung und zur Temperaturkompensation.
  • EzoGateway HAT

    a 100przt product

    Um die EZO™ Module sauber mit dem Raspberry Pi zu verbinden kommt eine HAT Erweiterung zum Einsatz. Zwei der auf dem HAT vorhandenen EZO™ Sockel sind elektrisch isoliert und somit für die Module zur pH- und Redox-Potential-Messung geeignet. Zudem verfügt das HAT über eine Spannungsversorgung und eine Mehrkanal 1-Wire-Bridge zum Anschluss günstiger Digital-Temperatursensoren.
  • Elektroden

    Als Elektroden zur pH-Wert- und Redox-Potential-Messung können alle gängigen Typen verwendet werden. Um Fehler zu vermeiden sollten sie jedoch bereits vom Hersteller mit einem BNC-Stecker einschließlich entsprechend langer Leitung versehen sein.
  • Temperaturfühler

    Die eingesetzte EZO™ RTD Schaltung unterstützt PT100 und PT1000 Widerstandsthermometer (RTD). Da der Anschluss am EZO™ Modul nur zweidrahtig erfolgt sollte jedoch unbedingt ein PT1000 verwendet werden, dieser muss auch mit einem BNC-Stecker versehen sein.
    Alternativ können günstige 1-wire Temperaturen am EzoGateway HAT genutz werden.

Software

Windows 10 IoT Core

Als Betriebssystem kommt Windows 10 IoT Core zum Einsatz. Dies ist frei verfügbar und lässt sich schnell und unkompliziert auf dem Raspberry Pi einrichten.
EzoGateway ist als UWP App in Visual Studio entwickelt.


EzoGateway – WebUI

Per Weboberfläche können wichtige Systemeinstellungen vorgenommen werden, Kalibrierungen durchgeführt werden und die aktuellen Messdaten in Echtzeit1 angezeigt werden.

1 Aktualisierung der Messwerte Wandlerbedingt mit ca. 900 ms


EzoGateway – API

Die Bedienung des EzoGateway kann vollständig über die integrierte REST API erfolgen. Neben den grundlegenden Funktionen, Messungen zu initiieren und die Messwerte auszugeben, lassen sich Systemzustände abfragen, Kalibrierungen durchführen, Einstellungen vornehmen und vieles mehr.

Das EzoGateway ist ein DIY Projekt, bestehend aus Hardware und Software, zur Messung der Wasserwerte pH, Redox-Potential (zur Rückführung auf ausreichend Chlor im Wasser) und der Temperatur, wie sie üblicherweise im privaten Pool von interesse sind.

pH-Wert und Redox-Potential messen

pH-Wert und
Redox-Potential
messen

Die EZO™ Serie von Atals Scientific umfasst verschiedene Messumformer zur Medienanalyse. Die Module verfügen über eine digitale Schnittstelle, welche wahlweise im UART oder I2C Modus betrieben werden kann. Über ein schlankes und gut dokumentiertes Protokoll können die Module schnell an die eigene Hardware adaptiert werden. Atals Scientific liefert neben der eigenetlichen Modul-Dokumentation einige Codebespiele für verschiedene Plattformen.

Als C# Enthusiast fehlte mir allerdings eine entsprechende .NET Implementierung. Aus diesem Grund ist die Bibliothek Rca.EzoDeviceLib entstanden. Die Bibliothek bildet den kompletten Funktionsumfang der EZO™ Module ab und nimmt den Anwender somit die gesamte Hardware-Kommunikation ab. Die EzoDeviceLib ist als UWP Dll angelegt und eigent sich somit für den Einsatz auf Windows IoT Systemen, wie dem Rasperry Pi.

Download

Der Sourcecode von Rca.EzoDeviceLib steht auf GitHub, zum freien Download zur Verfügung und wird auf Nuget als fertiges kompiliertes Paket angeboten.

Rca.EzoDeviceLib

Rca.EzoDeviceLib Nuget Paket

FlowCalc

FlowCalc

Berechnung der Fördermenge von Pool-Pumpen in Abhängigkeit des Systemdrucks und des saugseitigem Druckverlustes.

Wer etwas tiefer in die Thematik der Poolwasserpflege und Reinigung befasst kommt nicht ums Rechnen drum herum. Gerade bei der korrekten Dimensionierung von Filter, Pumpe und Rohrleitungen ist der Taschenrechner ein unverzichtbares Hilfsmittel. Doch macht man sowas nicht altäglich oder möchte sich einen Überblick über verschiedene Systemkonfigurationen schaffen, ist der händische Weg oft langwirig. Mein kleines Tool FlowCalc greift genau hier an und liefert Ergebnisse mit wenigen Klicks.

Überblick der Grundfunktionen

  • Lade Pumpendefinition…

    Laden einer Pumpendefinitions-Datei (*.xml) aus dem Dateisystem.
    Es öffnet sich ein Dialog der das Durchsuchen des Dateisystems ermöglicht.
  • Pumpenkennlinie Anzeigen

    Wenn Pumpendaten geladen sind, kann über die Schaltfläche die Pumpenkennlinie grafisch dargestellt werden.
    Es öffnet sich das Pumpenkennlinien-Diagramm, ist dies bereits geöffnet wird im forhandenen Diagramm die Kennlinie ergänzt. Somit lassen sich verschiedene Kennlinien vergleichen.
  • Pumpe

    In diesem Abschnitt können keine Einstellungen vorgenommen werden, hier werden außschlicßlich die Daten der geladenen Pumpendefinitionsdatei angezeigt.
  • Saugseitige Rohrleitung

    Ist die Checkbox aktiviert können hier Daten der Rohrleitung, welche saugseitig an der Pumpe installiert ist, angegeben werden.
    Nach der Berechnung wird hier auch der saugseitige Druckabfall angezeigt.
  • Systemdruck

    Angabe des Systemdrucks nach der Pumpe.
    Dieser Wert wird in der Regel am Manometer des Filterkessels abgelesen.
  • Berechnung Fördermenge

    Berechnung ausführen.
    Es wird der sich einstellende Volumenstrom berechnet.
  • Ergebnis

    Nach der Berechnung wird der auf der Pumpe lastende Differenzdruck in Meter Wassersäule (m WS) und der sich einstellende Volumenstrom angezeigt.
  • Arbeitspunkt anzeigen

    Über diese Schaltfläche wird das Pumpenkennlinien-Diagramm, in welchem der Arbeitspunkt eingezeichnet ist, geöffnet.
Nach dem Laden einer Pumpendefinitionsdatei (über die entsprechende Schaltfläche oder über das Menu Pumpe) und der Eingabe des Systemdrucks (Druck welcher am Manometer am Filterkessel abgelesen wird) kann der sich einstellende Volumenstrom berechnet werden.
Zudem kann der saugseitige Druckverlust bei der Rechnung berücksichtigt werden, gerade bei größeren Entfernungen zwischen Pool und Pumpe oder bei großen Förderleistungen ist dieser nicht zu vernachlässigen. Es wird zum einen die Möglichkeit geboten eine konkrete Länge sowie einen Rohrinnendurchmesser anzugeben oder aber die Bestimmung einer dem System (Rohrleitung, Winkel und Bögen) äquivalente Rohrleitungslänge. Da der in einer Rohrleitung entstehende Druckverlust von der Fließgeschwindigkeit abhängt und diese wiederum durch die Pumpenkennlinie vom Systemdruck abhängt, erfolgt die Berechnung unter Berücksichtigung des saugseitigen Druckabfalls iterativ. Bei der Berechnung wird sich solang angenähert bis der bleibende Fehler zu vernachlässigen ist. Die Anzahl der Durchgeführten Iteration wird nach der Berechnung im Tooltip des Pumpenvordruck angezeigt.

Erstellung von Reports

Alles auf einem Blick

Die von FlowCalc erstellten Reports enthalten alle relevanten Daten, übersichtlich angeordnet auf einer DIN A4 Seite. Die Reports werden direkt als PDF ausgegeben und lassen sich somit suaber archivieren, drucken oder verteilen.

FlowCalc Report

System (Benutzereingaben)
  • Pumpe inkl. Hersteller
  • Filterkessel Durchmesser
  • Poolvolumen
  • Länge der saugseitigen Rohrleitung, inkl. Durchmesser (d) und Rauheit (k)
  • Systemdruck (Druck welcher in der Regel am Kessel Manometer abgelesen wird)
Berechnung
  • Pumpenvordruck (Gegendruck der Saugleitung)
  • Förderhöhe entspricht der Summe aus Systemdruck und Pumpenvordruck (Angabe auch in bar)
  • Volumenstrom, abgeleitet von der Pumpenkennlinie
  • Arbeitspunkt auf der Pumpenkennlinie
Auswertung
  • Umwälzzeiten für eine und drei Umwälzungen
  • Filtergeschwindigkeit (grün, orange, rot – zur Signalisierung)
Über die Voreinstellungen kann ein Benutzername definiert werden, welcher neben dem aktuellen Datum auf dem Report (unten rechts) eingeblendet wird.

Weitere Rechner

Neben der eigentlichen Hauptfunktion – der Berechnung des Volumenstroms, in Abhängigkeit der Systemparameter, bringt das Tool noch ein paar weitere Rechner mit.

p-v-Q Rechner

Mit dem p-V-Q Rechner können der Druckabfall (p), die Fließgeschwindigkeit (v) und der Volumenstrom (Q) in definierten Rohrleitungen berechnet werden.
Zur Berechnung müssen die Rohrdaten angegeben werden und ein bekannter Volumenstrom oder eine Strömungsgeschwindigkeit. Berechnet wird dann der Druckabfall, sowie der nicht angegebene Wert für Volumenstrom oder Strömungsgeschwindigkeit.
Der Rechner unterstützt die Ein- und Ausgabe in verschiedenen Einheiten.
Ist das Eingabe- bzw. Ausgabefeld schon mit einem Wert gefüllt und es wird die Einheit angepasst wird der Wert sofort umgerechnet. Achtung, hierbei kann es zu Rundungsfehlern kommen. Im Zweifelsfall können die Einheiten allerdings vor Eingabe und Berechnung angepasst werden.

Berechnung der Filtergeschwindigkeit

Dieser Rechner berechnet die Filtergeschwindigkeit in Abhängigkeit des Filterdurchmessers und des Volumenstroms.
Die Filtergeschwindigkeit ist entscheidendes Merkmal für die Qualität der Filtration. Im privaten Poolbereich sollte die Fltergeschwindigkeit 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 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 welche sich im Bereich von 50 m/h bewegt.
Der Rechner unterstützt die Ein- und Ausgabe in verschiedenen Einheiten.
Ist das Eingabe- bzw. Ausgabefeld schon mit einem Wert gefüllt und es wird die Einheit angepasst wird der Wert sofort umgerechnet. Achtung, hierbei kann es zu Rundungsfehlern kommen. Im Zweifelsfall können die Einheiten allerdings vor Eingabe und Berechnung angepasst werden.


Wasserinhalt berechnen

Das Füllvolumen eines Rechteckbeckens wird wohl jeder noch berechnen können. Auch für runde Becken kommt man schnell auf die Formel v = PI * r^2 * h. Doch wie siehts beim Ovalpool aus? Eigentlich auch nicht schwer, da es ja nur eine Kombination aus Rechteck- und Rundpool ist. Doch spätestens beim Achtformbecken bin ich selber nicht um eine Googlerecherche herum gekommen.
Dieser Rechner nimmt ein das nun alles ab und liefert auf Knopfdruck die Füllmenge der entsprechenden Pools. Zudem wird die Möglichkeit gegeben die Füllhöhe in Prozent anzugeben.
Der Rechner unterstützt die Ein- und Ausgabe in verschiedenen Einheiten.
Ist das Eingabe- bzw. Ausgabefeld schon mit einem Wert gefüllt und es wird die Einheit angepasst wird der Wert sofort umgerechnet. Achtung, hierbei kann es zu Rundungsfehlern kommen. Im Zweifelsfall können die Einheiten allerdings vor Eingabe und Berechnung angepasst werden.

Download

FlowCalc steht auf GitHub, als fertig kompilierte Windows-Anwendung, zum freien Download zur Verfügung. Im Release-Feed werden Releases und Pre-Releases angeboten, unter Assets kann ein Zip-Archiv mit allen zur Ausführung benötigten Dateien herunter geladen werden.

FlowCalc

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