Vijverpompen

Tegenwoordig is het mogelijk apparaatjes te kopen waarmee je het toerental van een vijverpomp kunt regelen. Welke invloed heeft dit echter op de pompkarakteristieken?

Je koopt een pomp en op de doos zit meestal wel een plaatje met de QH-kromme van de pomp.
Dat ziet er b.v. als volgt uit:

Je kunt daarin zien welke opvoerhoogte de pomp heeft bij een bepaald gebied.
Hoe verandert deze kromme echter wanneer we het toerental omlaag gaan brengen?
Meestal hoef je daar bij de leverancier niet om te komen, die hebben deze gegevens niet.
De consequentie is dat, wanneer je daarin geïnteresseerd bent, je deze zult moeten berekenen.
Gelukkig is dat niet zo erg lastig, al vergt het wel wat rekenwerk.

Uit de kromme meet je een aantal waarden op en zet deze in een tabel:

 

 Debiet

 Opvoerhoogte
 

 0.0

3.499
 

 10

 3.200
 

 20

2.848
 

 30

2.424
 

 40

1.922
 

 50

1.361
 

 60

0.716
 

 69.6

 0.0

Voor een pomp gelden de volgende formules:

H2 = (D2/D1)2(N2/N1)2H1 en

Q2 = (D2/D1)3(N2/N1)Q1

waarin
 

 H
 Opvoerhoogte
 

 Q
 Debiet
 

 D
 Diameter pompwaaier
 

 N
 Toerental

Met behulp hiervan gaan we de waarden voor een ander toerental berekenen.

Met de diameter van de waaier hoeven we geen rekening te houden, deze blijft dezelfde, alleen het toerental wordt anders. We kunnen onze formules dus vereenvoudigen tot:

H2 = (N2/N1)2H1 en

Q2 = (N2/N1)Q1

Laten we als voorbeeld het toerental verlagen tot 80% van het oorspronkelijke toerental.

Dit betekent dat we de oorspronkelijke opvoerhoogte met 0.8x0.8 ofwel 0.64 moeten vermenigvuldigen om de nieuwe opvoerhoogte te krijgen en het debiet met 0.8 maal.
Dit doen we voor alle getallen uit de tabel en zetten die in een nieuwe tabel.

Dit komt er dan zo uit te zien:

 

 Debiet

 Opvoerhoogte
 

 0.0

2.239
 

 8

 2.048
 

 16

1.823
 

 24

1.551
 

 32

1.23
 

 40

0.871
 

 48

0.458
 

 55.7

 0.0

Zo, nu schieten we op.
Zet deze punten uit in de grafiek en hierdoor een glad verlopende kromme.
Die komt er dan als volgt uit te zien:

De rode lijn is de oorspronkelijke kromme en de blauwe geldt voor het toerental dat 80% van het oorspronkelijke is.
Maar hiermee zijn we er nog niet want waar stelt de pomp zich op in, wat is de evenwichtstoestand? Meestal stroomt het water niet rechtstreeks vanuit de pomp in de vijver, er is meestal een leiding aan verbonden of misschien komt het water via een waterval in de vijver.
Zo'n leiding heeft natuurlijk weerstand, welke bepaald wordt door de leidinglengte, bochten welke er in aangebracht zijn, evt. afsluiters welke zich in de leiding bevinden.
Meestal vormt de leidingweerstand geen probleem, maar het is wel nuttig even te zien hoe dit werkt op het geheel.

De groene lijn in de grafiek geeft de drukval over de leiding weer als functie van de snelheid waarmee het water er door stroomt. Deze is geheel willekeurig berekend en dient alleen om aan te geven hoe je hiermee de evenwichtssituatie van de pomp kunt bepalen.
Het punt waar evenwicht optreedt is daar waar de groene lijn de rode en blauwe snijden.

Bij een pomp die op volle toeren draait zien we dat het debiet 32 l/min is en de opvoerhoogte 2.32 m (volg stippellijnen naar de assen).

Wanneer de pomp op 80% van zijn oorspronkelijke toerental draait blijken deze waarden 24.5 l/min en 1.54 m te zijn. Prachtig, maar wat wanneer de uitstroomopening nu zeg maar 2 meter boven de pompuitlaat ligt? In het eerste geval is er geen probleem, zo hoog kan de pomp het water opvoeren (2.32m). Maar in het andere geval haalt de pomp het niet. In de praktijk blijkt het allemaal nog wel mee te vallen omdat de uitlaat meestal niet veel hoger dan de pompuitlaat ligt, maar het kan soms problemen geven en het is zaak dat men dit goed overdenkt.

Vermogen pomp

P = (ρ*Q*g*H)/(3600*η)

 Waarin:
   
 

 P
  Vermogen in Watt
 

 ρ
  Dichtheid vloeistof in kg/m3
 

 Q
  Debiet pomp in m3 /uur
 

 g
  Versnelling van de zwaartekracht (hier 9.81 m/sec2)
 

 H
  Opvoerhoogte in m
 

 η
  Rendement pomp ( niet in %)