LotharGehlhaar - Teichbauforum

hallo zusammen,

für viele user sind frequenzumrichter entweder das "non plus ultra" oder aber auch einfach ein "spanisches dorf" ..... vollmundige werbeaussagen, speziell im teichbereich lassen träume wahr werden

ich will hier nun mal das thema einwenig aufarbeiten und zur aufklärung beitragen.

Da ich selbst kein elektrofachmann bin, würde ich mich freuen wenn, fachleute sich hierzu einbringen und mithelfen das thema sauber aufzuarbeiten und mögliche fehler zu korrigieren.

Der sinn dieser zeilen soll es nicht sein eine diplomarbeit zu erstellen – lediglich dem durchschnittsuser aufklärung und entscheidungshilfe zu geben, bei der anschaffung von technik.

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fortsetzung folgt

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gruß jürgen
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Also dann sag ich mal was dazu:

großer Kappes


ich kauf mir doch keine Pumpe mit 20.000 l/h und 200 watt um diese dann auf 150 watt zu drosseln und dann nur noch 15.000 l/h zu haben. (oder für die Pfennigfuchser: 16.000 weil Wirkungsgrad gedrosselt größer oder so...)

Da kann ich mir ja gleich eine kleinere Pumpe kaufen...


Grüße
Achim

hallo zusammen,

für viele user sind frequenzumrichter entweder das "non plus ultra" oder aber auch einfach ein "spanisches dorf" ..... vollmundige werbeaussagen, von unmengen an stromersparniss, speziell im teichbereich, lassen träume wahr werden

ich will hier nun mal das thema einwenig aufarbeiten und zur aufklärung beitragen.

Da ich selbst kein elektrofachmann bin, würde ich mich freuen wenn, fachleute sich hierzu einbringen und mithelfen das thema sauber aufzuarbeiten und mögliche fehler zu korrigieren.
Der sinn dieser zeilen soll es nicht sein eine diplomarbeit zu erstellen – lediglich dem durchschnittsuser aufklärung und entscheidungshilfe zu geben, bei der anschaffung von technik.

Grundsätzliches:
Frequenzumrichter werden in der industrie primär bei anlagen eingesetzt, wo ein motor mit unterschiedlichen lasten und betriebszuständen arbeiten soll oder muß.
Ohne regelung müsste der motor auf den betriebszustand der max. benötigte leistung ausgelegt werden – dementsprechend würde er eine hohe leistung (Watt) benötigen und verbrauchen, welche aber sehr oft gar nicht benötigt wird – genau hier wurde das märchen von der bombastischen energieeinsparung auch geboren.

Ich will es mal an einem kleinen beispiel verdeutlichen.

Ein schwimmbad benötigt zur aufrechterhaltung seiner wasserparameter, bei voller belegung mit badegästen, einen wasserumlauf von 300m³ - also wird eine pumpe eingebaut, welche in der lage ist, diese 300 m³ zu fördern – diese pumpe benötigt dafür 5 000W. bei 50% belegung mit badegästen reicht aber ein umlauf von 200 m³ und an schlechten tagen kann sogar bis auf 100m³ reduziert werden
Zu früheren zeiten lief diese pumpe, dann auch immer mit voller leistung – unabhängig von der belegungszahl …….. heute wird hier ein frequenzumrichter eingebbaut, welcher anhand der belegungszahl, die leistung der pumpe hoch und runterfährt und dadurch eine ehrhebliche energieeinsparung erzielt.

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Frequenzumrichter:
….. ist ein elektronisches bauteil, welches in der lage ist die Hertzzahl zu verändern – eine absenkung der hertzzahl veringert den stromverbrauch (W), dieser vorgang ist in der regel aber nicht linear. Motoren sind in der regel in lage mit, unterschiedlichen hertzzahlen zu laufen.
Wird eine minimal hertzzahl unterschritten, bleibt der motor einfach stehen – bzw. ist nach einer ausschaltung nicht mehr in der lage anzulaufen.
Ein FU ist in der lage noch sehr viele weitere parameter zu verändern – diese sind aber für uns momentan unrelevant, da sie nur der feinabstimmung dienen.

Stromnetz:
Unser deutsches stromnetz liefert 230V und 50Hz ……. Auf diese werte sind in der masse auch unsere teichpumpen ausgelegt.

-- Wenn diese spannung an unserer teichpumpe anliegt, bringt die pumpenwelle und das schaufelrad die vom hersteller definierte drehzahl.
-- die pumpe fördert dabei (bei widerstand 0) die lt. pumpenkennlinie definierten xy liter.
-- die pumpe benötigt dafür kraft xy (Nm) welche vom motor zur vefügung gestellt wird.

-- schalten wir jetz einen Frequenzumrichter dazwischen, ohne die Hertz zahl zu regulieren, ändert sich am stromverbrauch zuerst mal gar nix. (er nimmt sogar ganz leicht zu, weil der Fu einen sehr geringen eigenverbrauch hat)

so was passiert nun, wenn ich die hertzzahl an unserer teichpumpe absenke:

pauschal ausgedrückt: die drehzahl der pumpe nimmt ab – die literleistung nimmt ebenfalls ab - der stromverbrauch nimmt ab.

Betrachten wir dies aber nun nicht mehr pauschal, so ergeben sich schon gewisse unterschiede, welche ich an verschiedenen beispielen verdeutlichen möchte:

Rohrpumpe: hier haben wir eine pumpe die fast nicht in der lage ist druck aufzubauen – der hersteller hat hier schon einen sehr energieminimierten motor verwendet.
-- eine weitere leistungseinsparung über FU ist fast nicht möglich.

Eco – Teichpumpe: welche in der regel 3-4 m/ws liefert, hier hat der hersteller schon versucht einen energieeffizienten motor zu verbauen . es wurde versucht einen kompromiss zwischen leistung / druck / und verbrauch zu finden.
-- eine weitere leistungseinsparung über FU ist dementsprechend nur noch gering möglich.

Durchschnittliche Teichpumpe: …… welche in der regel 3-5 m/ws liefert, hier muß der hersteller einen geringfügig stärkeren motor verbauen, damit die pumpe in der lage ist, bei anforderung des max. druckes, nicht kpl. einzubrechen. Wird diese pumpe so eingesetzt dass ihr max. druck nich abverlangt wird, so ist sie mit einem überdimensionierten motor ausgerüstet.
-- eine weitere leistungseinsparung über FU ist dementsprechend möglich.

(Druck)-pumpe: welche in der regel 4-8 m/ws liefert, meist bei beadfiltern im einsatz, hier muß der hersteller einen enorm stärkeren motor verbauen, damit die pumpe in der lage ist, bei anforderung des max. druckes, nicht kpl. einzubrechen. Wird diese pumpe so eingesetzt dass ihr max. druck nich abverlangt wird, so ist sie mit einem erheblich überdimensionierten motor ausgerüstet.
-- eine beachtenswerte leistungseinsparung über FU ist dementsprechend möglich.


Dies ist natürlich nur eine grobe zusammenfassung der am markt befindlichen pumpentypen, oft ergeben sich auch in der auslegung der pumpen, wie auch beim vorort einsatz der pumpe geringe abweichungen, welche es einen FU ermöglichen ein geringes einsparpotential zu realisieren. Bei all diesen zwitter geschichten ist aber die frage nach der rentabilität sorgsam zu prüfen – denn sehr oft kostet ein passender FU noch mal den gleichen preis wie die pumpe selbst.

Wo ein FU dagegen immer seine berechtigung hat ist, wenn pumpen, welche keine anderweitige elektronische möglichkeit zulassen, mit verschiedenen leistungen gefahren werden sollen. Z.b. ist es eine komfortable lösung, einen Fu über eine SPS anzusteuern und zu mehreren voreingestellten tageszeiten, die umwälzleistung am teich wechseln zu lassen.

Fazit:
zwar hat ein FU sehr wohl seine berechtigung an unseren teichanlagen – nur muß sich der teichbesitzer sehr genau überlegen, welchen effekt er damit erreichen will – die pauschale werbeaussage, welche oft eine immense stromersparniss probagiert, ist sorgsam zu hinterfragen.
Die real erreichte stromersparniss, im verhältniss zur fördervolumen minderung ist nur auf hochwertigen leistungsprüfständen möglich und variert weiterführend am gegendruck, welchen die jeweilige einbausituation aufweist .

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gruß jürgen
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Hallo Jürgen,

super Zusammenfassung, und auch sehr einfach und nachvollziehbar erklärt.
Prima gemacht.

Endlich wird mal mit den utopischen Irrtümern aufgeräumt.
Und wenn wir schon mal dabei sind, da gibts ja noch einiges mehr. ( ZB: Betreiben von Statischen Mischern mit Sparpumpen ) Aber dafür kommt natürlich eigener Tread. also

Ich selber bin ja auch ein Verfechter der FU, aber wie Du ja schon richtig erwäntest. Es muß halt die Richtige Pumpe und die passenden Voraussetzungen da sein.
Das gleiche gillt ja auch für die Höllenpumpenbetreiber der Generation 2 .

viele Grüße Karlchen

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Hallo Jürgen, ich betreibe auch eine Rohrpumpe mit FU zum Stromsparen und optimalen stufenlosen Regeln von 5-50 Hz und statische Mischer mit einer Sparpumpe. Mach ich was verkehrt oder unterliege ich einem utopischen Irrtum...?

Viele Grüße

ThomasD

Der FU´s früher mal selbst gebaut hat als die Teile noch 2500 DM kosteten...

Hallo Jürgen,

ich finde, für die jenigen, welche nicht auf einen günstigen Anschaffungspreis ihrer Gerätschaften achten brauchen und technisch begeistert sind, warum sollten sie nicht alles mit nehmen

Einfach eine Drehstrompumpe nehmen, welche ca. ein 3 fach größeres Fördervolumen hat, als nötig tut, die über einen FU laufen lassen und die so geregelte Pumpe verbraucht ansich weniger Strom als die ungeregelte, welche von Haus aus das "richtige" Fördervolumen hat.


Mit so einer "großen" geregelten Pumpe, da könnten dann auch kurzfristige Powerströmungen realisiert werden, zB. um die Rohrleitungen alle mal mit einem größerem Durchsatzt zu beaufschlagen/reinigen.

Auch Sommer/Winterbetrieb kann dann mit einer Pumpe durchgeführt werden ( zwei Pumpen sind/sollten immer vorhanden sein wegen Ausfallsicherheit usw.)
Durch das reduzieren des Fördervolumens bleiben dann auch noch beide Pumpenkreise (Wasserführende Leitungen) dem Winter über in Betrieb = keine Frostschäden.
Weil durch so eine Vorgehensweise alle Wasserführenden Leitungen ständig mit "Frischwasser" durchströmt werden,
haben wir auch keine stagnierenden Abschnitte, welche man rohrleitungstechnisch/bakteriologisch auch nicht in einem Teich haben sollte.

Gruß Hardy

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Mein Märchen ist aus, dort läuft eine Maus, wer sie fängt, darf sich eine große, große Pelzkappe daraus machen.
Achtung, der Inhalt meiner Beiträge könnte auch satirische/ironische Bemerkungen enthalten,
Risiken und Nebenwirkungen sind nicht ausgeschlossen.

http://www.teichtech.de

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Hallo Thomas,


ja. Du könntest ja mal ein wenig genauer auf die technischen Details eingehen, die Jürgen genannt hat.


Pfiffikus,
der sich sicher ist, dass du als Mann vom Fach mehr dazu weißt

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Hallo Pfiffikus,
Hardy hat es genau auf den Punkt gebracht...

Genau so betreibe ich das auch. Wobei die Rohrpumpen auf Grund Ihrer Verwendung also geringe Förderhöhe sowie geringer Gegendruck geradezu optimal für eine FU Reglung sind. Ich messe den Stromverbrauch der Anlage ständig und kann daher genau ermitteln in welchen Bereich die Pumpe optimal läuft. Also Leistung und Verbrauch einen guten Kompromiss darstellen. Es klappt übrigens auch mit Reispumpen. Man kann immer Strom sparen mit einem FU weil man nicht immer ganzjährig 100 % Pumpenleistung benötigt. ECO Pumpen in Verbindung mit FU´s sind doch ehe nirgendswo anzutreffen und bei Förderleistungen unter 20000 Liter würde ich auch nicht über einen FU nachdenken.

Ich habe jahrelang OASE Profimax 40000 bzw. 20000 Pumpen mit FU´s betrieben. Das geht einfach nur genial.

Meine momentane Ersparniss durch FU Einsatz für Rohrpumpe 40000L/H , Belüftung Helix durch Seitenkanalverdichter 1500L/min sowie Prozesspumpe 15000L/H für O2 HCL bzw O3 durch statischen Mischer beträgt gut 800 Euro pro Jahr. Also hab ich die FU´s nach einem Jahr eingespielt.

Bei mir in der Anlage kann ich von 5 Hz angefangen Wasser fördern da die Pumpe keinen Höhenunterschied zu fördern hat also auf Wasserlinie liegt. Das ganze geschieht stufenlos durch eine SPS bzw. Drehregler oder Webbetrieb. Gerade im Winter fahre ich die Leistung bei 30 HZ um gut 200 Watt pro Stunde zurück. Gehen aber immer noch gut 18000 Liter Wasser durch. Wenn ich füttere wird die Leistung ebenfalls soweit zurückgefahren das der Skimmer nicht mehr fördert die BA´s aber noch durchaus Wasser liefern. Skimmerabschaltung also per FU. Andersrum kann ich bei Vollgas einen extremen Move im Teich erzeugen und diesen kontrolliert einsetzen. Meine Fische lieben es in der Strömung zu stehen und dagegen zu paddeln. Das ganze wird durch eine SPS der jeweiligen Tageszeit angepasst gesteuert.

Hauptproblem und meiner Meinung nach sehr wichtig ist das beim Betrieb mit FU´s die Pumpen oder Motoren eine gewisse Güte besitzen müssen. Geeignet sind im Prinzip schon alle gängigen IEC Normmotoren. Gut ist wenn Phasenisolationen in der Wicklung sind. Iso F weil der Motor am FU thermisch stärker belastet wird ca.20%. Getauchte Pumpenmotoren werden da aber ehe keine Problem mit haben.
Kabel der Pumpen unbedingt kürzen. Stecker ab und direkt verdrahten. Lange Kabel sind Gift für FU´s bzw. die Wicklungen der Motoren. Ein absolut saubere Verdrahtung ist Pflicht. FU,s sind keine Dimmer sonder sie können extreme Spannungspitzen erzeugen die lebensgefährlich sein können.

Weiteres Problem sind die Sägezähne (Netzstörungen im 220 V Netz) bedingt durch die steilen Schaltpunkte der MosFets in der Reglung die durch FU´s schön ins Netz übertragen werden und durchaus zu extremen Störungen im Hausnetz bis hin zum Nachbarn führen können. Dagegen helfen spezielle Netzdrosseln.

Jürgen hat es aber sonst sehr richtig erwähnt. Es muss immer alles zusammenpassen und man darf keine Wunder erwarten.

Viele Grüße

ThomasD

Der auf www.kujaku.de zeigt was man mit FU´s so machen kann.

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--IPOND Koiteich Mess und Regelsysteme--
2.5 Millionen Liter Wasser steuern wir bereits


http://www.ipond.de

hallo thomas,

du hast aber meine worte schon bis zu ende gelesen




weiter schreibst du

Zitat:

Bei mir in der Anlage kann ich von 5 Hz angefangen Wasser fördern da die Pumpe keinen Höhenunterschied zu fördern

kannst du hier mal die pumpen näher definieren ??

5hz scheint mir dann doch ein recht utopischer wert ......... bei mir sind oder waren bisher an FU im einsatz (rohrpumpen) linn 01 - linn 02 - reispumpe 33 000l ......... auch ohne hubhöhe haben all diese, bei 5hz keinen zucker mehr gemacht .......... weiterführend ist es zwingend notwendig, dahinter eine programierte steuerung zu haben, die nach einem stromausfall oder einer manuellen abschaltung die pumpe wieder mit anderen werten anfährt ....... ich denke sollche rafinessen waren weniger der sinn meines beitrages und sind sicher nicht für den durchschnittuser zu händeln.

Zitat:

profimax 20 000 - 450W - 8m/ws
profimax 40 000 - 1100W - 10m/ws

hierzu schrieb ich:


nicht böse sein - ich weiß sehr wohl daß du in diesem thema voll in deinem element bist und auch der top fachmann ................... aber ich werde das gefühl nicht los, daß du gar nicht gelesen hast was ich schrieb ???

** wäre aber trotzdem dankbar wenn du meinen bericht sachlich prüfen bzw.korrigieren würdest

******* und darauf können wir dann getrost verzichten, da es für den durchschnittsuser ganz einfach nicht die passende lektüre ist und auch nicht den sinn meines postings ........]]......... verdeutlicht werden sollte lediglich daß viele diesbezügliche werbeaussagen irreführend sind und Fu keine wunderwaffe für alles

Zitat:

Hauptproblem und meiner Meinung nach sehr wichtig ist das beim Betrieb mit FU´s die Pumpen oder Motoren eine gewisse Güte besitzen müssen. Geeignet sind im Prinzip schon alle gängigen IEC Normmotoren. Gut ist wenn Phasenisolationen in .............................................

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gruß jürgen
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Moin Jürgen,
doch hab ich mir ganz durchgelesen.

Mir ging es eigentlich auch nur um die Rohrpumpenausage von dir.



Wie Du sicherlich am Ende meines Textes gesehen hast schrieb ich folgendes....



Wie gesagt soll keine Kritik sein. Ich wollte da auf keine Fall deinen Text bemängeln.

Die elektronisch Reglung des FU´s über eine entsprechende Schnittstelle setze ich für mich einfach mal vorraus. Also ich fahre die Pumpe nicht von Hand hoch sondern erwarte ein Flowsignal sowie die Höhenänderung meiner Pumpenkammer welche analog ermittelt wird. Aus diesen beiden Signal wird die Anfahrroutine in der SPS gesteuert. Ich kann eine Höhe vorgeben und die Pumpe fährt über den FU,s mittels PI Regler diese Höhe in der Kammer genau an. Und das mit den 5 Hz kannst Du mir mal glauben. Es ist natürlich keine signifikante Wassermenge die da dann bewegt wird aber der Rotor dreht sich. Es ist eine Rohrpumpe 400W/40000Liter von Siwo. Typ muss ich raussuchen da unter Wasser...

Wenn Du in der Nähe bist melde dich mal vorher.
Kannst es dir mal gerne live anschauen...

Viele Grüße

Thomas

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