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Pumpenwirkungsgrad

Autoren
OldBo
08.04.2017
Das Verhältnis der abgegebenen Leistung zur aufgenommenen Leistung einer Maschine nennt man Wirkungsgrad > η (eta) und ist immer kleiner als 1 (100 %), weil ein Antrieb immer Verluste hat.
Pumpenkennlinie und Wirkungsgrad
 Pumpenkennlinie und Wirkungsgrad
Quelle: Wilo SE
Wirkungsgradberechnung
 Wirkungsgradberechnung
Quelle: Wilo SE
Pumpenwirkungsgrade
 Pumpenwirkungsgrade
Quelle: Wilo SE

Das Verhältnis der abgegebenen Leistung zur aufgenommenen Leistung einer Maschine nennt man Wirkungsgrad η (eta) und ist immer kleiner als 1 (100 %), weil ein Antrieb immer Verluste hat.

Der Gesamtwirkungsgrad ηges einer Heizungsumwälzpumpe (Kreiselpumpe [Nassläuferpumpe]).setzt sich aus dem Motorwirkungsgrad ηM (elektrisch und mechanisch) und dem hydraulischen Wirkungsgrad ηP zusammen.

ηges = ηM • ηP

Diese Wirkungsgrade differieren bei den verschiedenen Pumpenbauarten und Pumpengrößen in weiten Bereichen. Für Nassläuferpumpen ergeben sich Wirkungsgrade ηges zwischen 5 % und ca. 60 % (Hocheffizienz-Pumpe),  und für Trockenläuferpumpen zwischen 30 % und 80 %.
Der beste Gesamtwirkungsgrad liegt im mittleren Bereich des Kennlinienfeldes. Die Hersteller geben diese optimalen Arbeitspunkte (Berechnungspunkt, Auslegungspunkt) bei jeder Pumpe in den technischen Unterlagen besonders gekennzeichnet.

Bei der hydraulischen Berechnung (Auslegung) einer Kreiselpumpe stimmt dieser Punkt häufig nicht mit dem wirklichen Betriebspunkt überein, weil Unsicherheiten in der Bestimmung der Anlagenkennlinie, von der Berechnung abweichende Eigenschaften des Fördermediums, Bautoleranz, anlagenbedingte Regelung der Kreiselpumpe, Unsicherheit in der Berechnung und Kennfeldraster von Serienpumpen vorhanden sind. Das Ziel sollte sein, den Berechnungspunkt mit dem Betriebspunkt des besten Wirkungsgrades oder Saugverhaltens zusammenfallen zu lassen. Weichen die wirklichen Strömungszustände erheblich von denen des Berechnungspunktes ab, so ergeben sich für den Teillast- und Überlastbetrieb Wirkungsgradeinbußen und mögliche Störungen aufgrund von Schwingungen und Kavitation.

Da eine Pumpe nie auf einem einzigen definierten Punkt arbeitet, ist bei der Auslegung darauf zu achten, dass sich der Betriebspunkt der Pumpe in der meisten Zeit der Heizperiode im mittleren Drittel der Pumpenkennlinie befindet. Dann arbeitet sie im Bereich der besten Wirkungsgrade.

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