Wir haben ein Loch in der Erde und eine Bohrlochpumpe darin. Das Bohrloch ist nicht sehr tief. Es ist eher durch Zufall entstanden und deshalb läuft das Wasser nicht schnell genug nach. Die Pumpe saugt das Loch einfach leer. Natürlich könnte ich die Pumpe drosseln. Dann hätte das Wasser Zeit zum sammeln und die Pumpe würde nicht trocken laufen. Mit KNX habe ich allerdings noch eine andere Möglichkeit.
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Drosseln ist ineffizient
Das Wasser kostet mich mehr, wenn ich die Pumpe drossele, also den Durchfluss begrenze. Die Pumpe verbraucht fast die gleiche Menge an Strom, fördert aber viel weniger Wasser. Damit zahlst du pro Liter mehr als nötig. Also sollte die Pumpe immer mit der höchsten Leistung fördern, die sie kann. Dann saugt die Pumpe bei uns allerdings das Bohrloch leer und läuft trocken.
Es müsste also eine Möglichkeit geben, zu erkennen ob die Pumpe gerade trocken läuft und diese dann abzuschalten. Diese Möglichkeit gibt es mit KNX und einem Aktor mit Stromerkennung.
Wie erkenne ich, dass meine Pumpe gerade trocken läuft?
Klar, das einfachste ist ein Sensor im Loch, oder an der Pumpe, der merkt, wenn kein Wasser mehr da ist. Das geht bei meinem Bohrloch schlecht, da ich dort weder KNX noch irgendeine andere Datenleitung habe. Klar, ich könnte was per Funk machen, aber es geht auch komplett kostenlos, ohne Sensor.
Wenn eine Wasserpumpe nämlich Wasser fördert, dann bietet ihr das Wasser einen Wiederstand. Läuft die Pumpe trocken, fällt dieser Wiederstand weg. Jetzt würde man annehmen, dass der Stromverbrauch fällt, da kein Wasser bewegt wird. Ist aber nicht so. Der Stromverbrauch steigt an. Diese super effizienten Heizungspumpen nutzen genau diesen Effekt. Ein Sensor misst den Stromverbrauch und kann so fest stellen, wie viele Heizkreise gerade geschlossen sind. Die Energiezufuhr wird angepasst und die Pumpe verbraucht weniger Strom.
Ich verstehe selber nicht warum die Pumpe mehr Strom verbraucht, wenn keine Arbeit verrichtet wird. Vielleicht kann mir das hier einer erklären. Wir können diesen Effekt allerdings nutzen.
Wie steuere ich denn nun meine Bohrlochpumpe?
Ganz einfach. Die Bohrlochpumpe hängt an einem Schaltaktor mit Stromerkennung. Bei mir ist es einer von MDT (wobei die Marke hier egal sein dürfte). Meine Pumpe wird alle 30 Minuten eingeschaltet und läuft dann so lange, bis der Stromverbrauch über eine gewisse Grenze steigt. Einschalten und Abschalten erledigen kleine Konfigurationen in der IP-Symcon, meinem HomeServer.
Ich hätte auch einfach die Pumpe eine feste Zeit laufen lassen können und dann abschalten. Da aber nach ein paar Regentagen, der Wasserspiegel bei uns im Brunnen steigt, würde die Pumpe nicht das ganze Wasser raus pumpen. Wenn es im Sommer einige Wochen nicht geregnet hat, würde ich das Risiko eingehen, dass die Pumpe länger trocken läuft. So bin ich auf der sicheren Seite.
Geht das mit jeder Pumpe?
Im Prinzip ja. Jede Pumpe wird, wenn sie kein Medium bewegt, ihren Stromverbrauch verändern. Das kannst du dann am Graphen ablesen. Es gibt nur eine Kleinigkeit zu beachten: manche Pumpen mögen kein „Trockenlaufen“. Sie gehen dann kaputt. Ich habe eine ganz einfache „Membranpumpe“. Sie ist nicht sehr effizient und fördert auch keine riesigen Mengen an Wasser. Aber sie ist sehr günstig und quasi unkaputtbar. Hier ist der Artikel darüber wie sie funktioniert: NixMitKNX | Kleine Brunnenpumpe zerlegt. Bei Amazon kosten diese Pumpen ca. 50 Euro: Membranpumpe bei Amazon. Sie sind allerdings nicht die leisesten Pumpen, passen aber in ein DN100 Rohr, da sie nur 9 cm Druchmesser haben.
Viele Pumpen haben schon einen eingebauten Trockenlaufschutz, da brauchst du die Strommessung nicht.
Fazit
Ein kurzer Ausflug in die Pumpensteuerung mittels Stromüberwachung. Die Stromaufnahme einer Pumpe ändert sich, wenn diese keine Arbeit verrichtet. Sei es weil sie trocken läuft, oder weil der Gegendruck zu groß wird und kein Wasser bewegt werden kann. Das nutze ich aus, um meine Bohrlochpumpe möglichst effizient laufen zu lassen. Sie läuft nur solange Wasser da ist. Mit einem Schaltaktor mit Stromüberwachung ist das ganz einfach.
Eine weitere Möglichkeit das auszunutzen wäre die Sandfilteranlage vom Pool. Da müsste ich eigentlich am Stromverbrauch den Verschmutzungsgrad erkennen können. Ob das funktioniert, werden wir sehen, wenn die Pool Saison wieder angefangen hat.
Viel Spaß mit KNX,
Damian!
