Schlagwort: Leistung

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

259,00 €

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.
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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.

Das passende Netzteil für den Lightstrip

Lightstrip Netzteil

Es gibt viele Gründe sich nach einem alternativen Netzteil für den Philips Hue Lightstrip plus umzusehen. Doch was kommt für welchen Anwendungsfall in Frage?

Controller ab 2019!

Offensichtlich hat sich was an den Controllern des Lightstrip plus geändert. So ist vermehrt zu hören, dass jetzt nicht nur das originale Netzteil fiept, sondern auch der Controller.
Leider begrenzen diese fiependen Controller die Leistung, somit kann man auch mit einem stärkeren Netzteil die Lichtleistung von langen Lightstrips nicht erhöhen.

Elektrotechnisch lässt sich das Fiepen wohl durch den diskontinuierlichen Betrieb der controllerinternen Endstufen (Step-Down-Wandler) erklären, hierbei wird durch senken der Schaltfrequenz die Leistung limitiert. Wird die Frequenz unter 20 kHz gesenkt, wird das “Schalten” hörbar.

Update vom 22. Mai 2019

Warum überhaupt eine Alternative zum OEM-Netzteil?

Leistung

Mit einer Nennleistung von gerade mal 20 Watt ist das Netzteil schon beim Anschluss von dem 2 m Basis-Strip überlastet. Ein Meter Lightsstrip plus hat (am Controller) eine maximale Leistungsaufnahme von 12,4 Watt, was nach Adam Ries 24,8 Watt für 2 m entspricht. Das Philips Netzteil liefert die Leistung, keine Frage, wird aber schon außerhalb der Spezifikation betrieben. Interessanter wird es erst, wenn man die eine oder andere Lightstrip-Extension anschließt. Ab circa 40 Watt Leistungsabgabe bricht die Spannung ein, was unweigerlich zur Reduktion der Leuchtstärke am Strip führt.

Messung am Lightstrip plus

Anschluss

Möchte man den Lightstrip plus fest installieren, zum Beispiel an einem vorhandenen Leuchtenauslass, ist ein entsprechend geeignetes Netzteil für die feste Installation eine gute Lösung.

Doch was für ein Netzteil verwendet man nun?

Bedenkenlos kann man hier Netzteile der HLG Serie der Firma Meanwell empfehlen. Nicht nur das diese Geräte zuverlässig und geräuschlos arbeiten, die HLG Serie entspricht zudem allen Normen, welche in Europa für Netzteile zur Versorgung von LED-Beleuchtungen gefordert werden.

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Leistungsübersicht in Abhängigkeit der Strip-Länge

Länge Gesamt Leistung Empfohlene Nennleistung des Netzteils
1 m 12,4 Watt 15 Watt
2 m 24,8 Watt 30 Watt
3 m 37,2 Watt 45 Watt
4 m 49,6 Watt 60 Watt Mean Well HLG-60H-24A
5 m 62 Watt 75 Watt Mean Well HLG-80H-24A
6 m 74,4 Watt 90 Watt Mean Well HLG-100H-24A
7 m 86,8 Watt 105 Watt
8 m 99,2 Watt 120 Watt Mean Well HLG-120H-24A
9 m 111,6 Watt 135 Watt
10 m 124 Watt 150 Watt Mean Well HLG-150H-24A
Die maximale Leistungsaufnahme hat der Lightstrip plus bei der Wiedergabe von warmweißen Farbtönen, hierbei werden alle der 5 LED-Typen angesteuert. Eine Messung ergibt einen nominalen Wert von 12,4 Watt/Meter Lightstrip plus. Dieser Wert ist Basis für die Dimensionierung des richtigen Netzteils. Auf den errechneten Wert für die entsprechende Länge (Länge [in m] x 12,4 W/m = Gesamtleistung [in W]) wird eine Leistungsreserve von 20 % aufgeschlagen um auf die Nennleistung des Netzteils zu kommen. Aufgrund der eingerechneten Leistungsreserve, kann die aufgenommene Leistung des Controllers vernachlässigt werden.
Kommt man nun auf einen errechneten Wert von 104 Watt (inkl. Leistungsreserve) bei einer maximalen Gesamtleistungsaufnahme von 87 Watt, könnte man auch ein Netzteil mit einer Nennleistung von 100 Watt einsetzen. Somit hätte man immer noch 15% Reserve.
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230 Volt – Lebensgefahr!

Der gezeigte Schaltplan zeigt schemenhaft die Installation. Als Elektrofachkraft sind mir die Risiken und Gefahren des elektrischen Stomes bekannt und ich warne elektroteschnische Laien ausdrücklich davor, hier selber Hand anzulegen.

Verdrahtung

Der Anschluss des Netzteils gestaltet sich (zumindest technisch) überaus einfach. Das Netzteil hat am Ausgang und der Controller am Eingang (da wo eigentlich das originale Netzteil angeschlossen ist) je zwei Adern (Plus und Minus), diese gilt es zu verbinden. Wichtig ist hierbei nur die korrekte Polung!

Polung

Achtung, der Philips Hue Lightstrip plus Controller reagiert Empfindlich auf falsch gepolte Versorgungsspannung.
Es sollte unbedingt die Polarität am originalen Netzteil nachgemessen werden und das neue Netzteil anschließend entsprechend verbunden werden.

Bei allen mir aktuell vorliegenden LS+ ist die Plus-Leitung durch einen grauen Strich (bzw. bei Rundkabel durch eine rote Ader) gekennzeichnet. Dies muss allerdings nicht immer so sein, es gibt auch Aussagen, dass anders gepolte Versionen im Umlauf sind.

Lightstrip Messung

P = U * I

Leistungsmessung am Hue Lightstrip plus

Gemessen wird an einer Meterlangen Hue Lightstrip plus Extension. Welche zur Maxima-Messung direkt mit 24 Volt versorgt wird. Zu beachten ist jedoch, dass in der Praxis nie alle Kanäle gleichzeitig mit 100 % angesteuert werden (lässt der Controller auch nicht zu).

  • 100 % Rot (direkt)

  • 100 % Grün (direkt)

  • 100 % Blau (direkt)

  • 100 % Weiß (direkt)

  • 100 % Warmweiß/Amber (direkt)

  • 100 % alle Kanäle (direkt)

Alternatives Netzteil

Möchte man das Lightstrip + Basisiset mit 1 m Extensions verlängern kommt man schnell an die Leistungsgrenze des originalen Netzteils, was sich in einer reduzierten Gesamthelligkeit bemerkbar macht. Möchte man dennoch die volle Helligkeit abrufen können empfiehlt sich der Einsatz eines potenteren Netzteils. Hier kommen zum Beispiel die Netzteile vom Hersteller Meanwell aus der HLG-Serie in Frage.

Als einfache Faustformel zur Bestimmung der erforderlichen Leistung gilt, 15 Watt je Meter Lightstrip. Was bei maximaler Ausbaulänge von 10 m einer Leistung von 150 W entspricht.

Folgend sind drei der HLG-Netzteile aufgeführt. Es ist ausreichend ein normales Netzteil ohne spezielle Funktionalität (Dimming) zu verwenden. Erkennbar am “A” oder gar keinem Buchstaben nach der Spannungsangabe im Typschlüssel (HGL-xxx-24A). Oftmals werden aber auch dimmbare Versionen bei Amazon günstiger angeboten, als das nicht dimmbare Modell gleicher Leistung (z.B. das HLG-100-24B).

Die konkrete Auslegung eines Netzteiles und dessen Anschluss wird im eigenen Artikel, Das passende Netzteil für den Lightstrip ,näher beschrieben.

Artikel: Das passende Netzteil für den Lightstrip

Wo kaufen?

Natürlich gibt es den Lightstrip plus als Basisset oder 1 m Extension bei Amazon, doch vom Kauf hier würde ich eher Abraten, wenn nicht gerade ein Angebot oder eine Aktion läuft. Oftmals gibt es bei den bekannten Elektronik-Märkten bessere Angebote, beziehungsweise Bundles aus 2 m Basisset und Extension.

Der Vollständigkeit halber hier dennoch die aktuellen Amazon-Preise.

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Leistungsaufnahme

Hue Stromverbrauch

Wieviel Strom braucht die smarte Philips Hue Beleuchtung denn nun überhaupt? Was kostet mich der Standby-Betrieb im Jahr? Und spare ich überhaupt Strom mit der effizienten LED Beleuchtung?
Das sind Fragen die schon oft Diskutiert wurden, doch war das Ergebnis nicht immer Gleich. Gerade weil das Thema in Hinblick auf das Nutzungsverhalten viele Interpretationen zulässt, sind die verschiedenen Standpunkte aber auch durchaus berechtigt.

Smart heißt nicht sparen!

Sparen tut man mit dem Hue System wohl in den wenigsten Fällen. Allein die Anschaffungskosten der Bridge und dessen dauerhafter Betrieb, lassen den Amortisationspunkt in die Zukunft rutschen. Hinzu kommen die hohen Kosten für die Beschaffung von Leuchtmitteln selber und natürlich auch dessen dauerhafter Standby-Verbrauch. Die Vorzüge von Hue liegen eher im Komfort und in der Möglichkeit Licht als individuelles Gestaltungsmittel einzusetzen.Nun könnte man sagen, dass sich durch entsprechendes Dimmen doch auch wieder Strom sparen lässt. Messungen bestätigen auch eine deutlich reduzierte Leistungsaufnahme. Doch wie lang ist das Leuchtmittel wirklich an und wie lang läuft es im Standby. Ob man hier langfristig wirklich sparen kann muss man im Einzelfall selber abschätzen. Normale (nicht-smarte) LED-Leuchtmittel brauchen zumindest nicht mehr Strom um auf die selbe Lichtleistung wie Hue Leuchtmittel zu kommen, nur das diese eben keinen Standby-Verbrauch haben und auch keine Bridge benötigen und zu allen Übel auch noch günstiger in der Anschaffung sind.

Leistungsmessung E27 Color

LCT001 Hue White Color Ambiance E27

LCT001 Hue White Color Ambiance E27

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