Grundlagen, Einsatzmöglichkeiten und -grenzen
Begriffe:
- Quelle: Wasserbezugsort
- Gefälle: vertikale Höhe zwischen Quelle und Widder
- Förderhöhe: vertikale Höhe zwischen Widder und Reservoir
- Triebleitung: Verbindungsleitung von Quelle zu Widder
- Förderleitung: Verbindungsleitung von Widder zu Reservoir
- Reservoir: Sammelbehälter am Zielort, der typischerweise einen halben bis einen ganzen Tagesbedarf an Wasser aufnimmt.
1. Grundprinzip
Ein Widder wandelt viel Wasser auf wenig Höhe in wenig Wasser auf viel Höhe um. Ein Widder ist kein Perpetuum Mobile. Seine Antriebsenergie ist der Anteil Wasser, der den Widder drucklos verlässt. Ein Widder kann immer nur einen Teil des zufliessenden Wassers höher hinauf pumpen.
2. Platzierung des Widders
Der Widder steht immer am tiefsten Punkt des Systems. Das Wasser wird von der Quelle dem Widder zugeleitet, welcher einen Teil des Wassers zum höher gelegenen Reservoir leitet. Ein Teil des Wassers wird als Antriebsenergie verwendet. Dieses verlässt den Widder ohne Druck. Das Antriebswasser muss frei abfliessen können.
3. Einsatzgrenzen
Der Widder kann nicht zum Hochpumpen von Grundwasser oder zum Auspumpen eines Kellers verwendet werden. Das Niveau des zufliessenden Wassers (Quelle) muss immer höher als
das des wegfliessenden Wassers sein (Widder).
Ebenfalls kann ein Widder nicht als Umwälzpumpe für ein Schwimmbad verwendet werden. Ein Teil des Wassers verlässt den Widder drucklos auf tieferem Niveau. Das "Verlustwasser" ist die
Antriebsenergie des Widders.
4. Minimales Gefälle
Schlumpf-Widder arbeiten schon mit geringsten Gefällen ab 0.5m.
5. Maximales Gefälle
Schlumpf-Widder können in der Standardausführung Gefälle von bis zu 35m verarbeiten. Spezialanlagen, die nach dem Schlumpf-Prinzip arbeiten (mit schneller Arbeitsfrequenz) können beliebige Gefälle bis 100m und mehr ausnutzen.
6. Verhältnis von Gefälle zu Förderhöhe
Das Verhältnis von Förderhöhe zu Gefälle muss mindestens 2:1 betragen, d.h. die Förderhöhe muss mindestens das Doppelte des Gefälles betragen. Die maximale
Förderhöhe soll etwa das 15-fache des Gefälles nicht übersteigen, d.h. bei 10m Gefälle sind 150m Förderhöhe möglich.
Bitte beachten Sie, dass bei mehr Gefälle ein grösserer Anteil Wasser zum Reservoir hochgepumpt werden kann.
7. Minimale Förderhöhe
Die Förderhöhe beträgt mindestens das Doppelte und maximal das 15-fache des Gefälles.
8. Maximale Förderhöhe
Bei Standardwiddern liegt die Einsatzgrenze bei ca. 150m. Bei grösseren Förderhöhen werden die Belastungen auf Ventile und Triebleitung so
gross, dass ein jahrzehntelanger störungsfreier Betrieb nicht gewährleistet werden kann.
Wählen Sie für grosse Förderhöhen das Schlumpf-Prinzip mit schnellem Arbeitstakt. Hier wird die zu leistende Arbeit auf mehr Schläge verteilt und die Belastung pro Schlag ist so
klein, dass selbst vertikale Förderhöhen von 1000m und mehr problemlos gemeistert werden können, ohne dass die Triebleitung und die Ventile einer höheren Belastung
unterliegen.
Die Firma Schlumpf hat über 130 Jahre Erfahrung im Bau von Widderanlagen und 30 Jahre Erfahrung in Höchstdruckanwendungen.
9. Minimale Wassermenge
Der kleinste Standardwidder Grösse S0/2021 verarbeitet mit einer 3/8"-Triebleitung ca. 0.5 bis 2 l/min.
10. Maximale Wassermenge
Der grösste Standardwidder ist für eine Quellwassermenge von 150 l/min ausgelegt. Dafür wird eine Triebleitung mit einem Querschnitt von 2 1/2" benötigt. Grössere Anlagen werden kundenspezifisch angefertigt.
11. Material der Triebleitung
Ausser bei sehr kleinen Gefällen von wenigen Metern empfehlen wir die Verwendung von Stahlrohren, die nahtlos gezogen sein sollen und feuerverzinkt oder rostfrei sein können. Kunststoffrohre widerstehen zwar den Drücken, durch ihre höhere Flexibilität verringert sich aber der Druckstoss in der Leitung und der Wirkungsgrad sinkt beträchtlich.
12. Material der Förderleitung
Die Förderleitung besteht bevorzugt aus PE-Rohren. Da bei Schlumpf-Widdern in der Förderleitung keine Druckstösse auftreten, kann jedes Material, das dem Förderdruck widersteht, verwendet werden.
Bei Anlagen mit Förderdrücken über 25bar (entspricht rund 250m senkrechter Förderhöhe) wird der untere Teil der Förderleitung aus Stahlrohren, die obersten 250 Höhenmeter aus PE-Rohren mit 25bar Druckbeständigkeit verlegt.
