Pumpensysteme werden in zwei grundlegende Systeme (
offene und
geschlossene Systeme) unterteilt. Beide Systeme bestehen aus
Widerständen (Reibungsverluste), die
in Reihe oder
parallel geschaltet sein können und so die
Anlagenkennlinie beeinflussen.
Es wird zwischen
zwei Arten von
offenen Systemen unterschieden:
• bei denen die geodätische Förderhöhe positiv ist
• bei denen die geodätische Förderhöhe negativ ist
In
Wasserversorgungsanlagen, Bewässerungssystemen und industriellen Prozessanlagen wird die
Pumpe zum
Transport einer
Flüssigkeit zwischen zwei Punkten. Die
Pumpe muss die
geodätische Förderhöhe und die
Reibungsverluste (Widerstände) in den
Rohrleitungen und
Systembauteilen (Ventile, Regelarmaturen) überwinden können.
Bei einem
offenen Fördersystem mit
positiver geodätische Förderhöhe wird eine Flüssigkeit aus einem tief liegenden Zulaufbehälter z. B. zu einem höher gelegenen Behälter gefördert. Die
Pumpe transportiert das
Wasser aus dem
unteren Behälter auf die notwendige Höhe. Dabei muss die Förderleistung der
Pumpe auf die
geodätische Förderhöhe ausgelegt werden, denn an der letzten (höchsten) Zapfstelle (z. B. eine Dusche oder
WC-Spülkasten) im obersten Geschoss eines Hauses muss noch ein genügend starker
Fließdruck vorhanden sein.
Auch die in der Steigleitung entstehenden Widerstände (Rohrreibungsverluste) müssen berücksichtigt werden. Für notwendige
Wartungsarbeiten müssen die einzelnen Leitungsabschnitte durch Armaturen absperrbar sein. Das gilt insbesondere für
Pumpen, da sonst vor einer Reparatur oder einem Austausch der
Pumpe große
Wassermengen aus den Steigleitungen abgelassen werden müssten. Weiterhin sind im tiefer liegenden Zulaufbehälter (z. B.
WC-
Spülkasten) und im Hochbehälter Schwimmerventile oder andere Regelarmaturen vorzusehen, um ein eventuelles Überlaufen zu verhindern.
Außerdem kann in die Steigleitung an geeigneter Stelle ein
Druckwächter eingebaut werden, der die
Pumpe dann
abschaltet, wenn alle Entnahmestellen geschlossen sind und keine
Wasserabnahme mehr erfolgt.
Ein
offenes System mit
negativer geodätischer Höhe ist z. B. ein
Druckerhöhungssystem (
Wasserversorgungsanlage). Hier sorgt die geodätische
Förderhöhe dass die Verbraucher
Wasser aus einem
Wasserbehälter (hochliegender
Wasserspeicher,
Wasserturm) bekommen, dabei
fließt das
Wasser ohne dass die
Pumpe arbeitet. Der Höhenunterschied zwischen dem Flüssigkeitsstand im Behälter und der Höhe des
Wasserauslasses ergibt einen
Förderstrom. Wenn die
Förderhöhe nicht ausreicht, um den notwendigen
Förderstrom sicherzustellen, der zu den Verbrauchern geliefert werden soll, dann muss eine
Pumpe die
Förderhöhe so weit
erhöhen, dass die
Reibungsverluste im System
ausgeglichen werden. Der
Förderstrom im System hängt vom Flüssigkeitsstand im Behälter ab und muss daher zusätzlich von der
Pumpe ausgeglichen werden.
Ein
geschlosenes Fördersystem hat zu dem offenen Fördersystem funktionale Unterschiede. Während es sich bei einem
Wasserfördersystem um ein offenes System mit freiem Auslauf (z. B. Zapfstelle in Form einer Auslaufarmatur) handelt, ist eine
Heizungs-,
Solar- und
Kühlanlage ein
in sich geschlossenes System.
So wird z. B. in einer Heizungsanlage das
Heizungswasser in den
Rohrleitungen einfach nur in Bewegung gehalten bzw.
umgewälzt. Und das
Wasser, das durch den Vorlauf nach oben gepumpt wird, fällt auf der anderen Seite im Rücklauf wieder nach unten. Dadurch wird die
geodätische Höhe nicht berücksichtigt. Die
Pumpe muss alle
Widerstände des
ungünstigsten Heizkreises bzw.
Umlaufkreis überwinden.
Das
Heizungssystem besteht aus folgende
Anlagenteilen unterteilen:
• Wärmeerzeuger
• Verteilungssystem (Rohrleitungen)
• Sicherheitsventil
• MAG zur Druckhaltung und zum Druckausgleich
• Wärmeverbraucher (Heizflächen)
• Regeleinrichtung (Thermostat-, Misch- und Strangventile)