Bei Festdrehzahl-Pumpen begrenzt das ÜV den ansteigenden Pumpendruck durch Überströmen des Heizungswassers zwischen Vor- und Rücklauf beim Schließen der Thermostatventile.

ÜV dürfen nicht mit Δ-p-geregelten Heizungs-Pumpen kombiniert werden, weil sich ihr Regelverhalten (Δ-p-abhängige Leistungsanpassung durch Drehzahlveränderung) gegenseitig stören oder aufheben kann. Folglich sollte beim Einbau einer differenzdruckgeregelten Pumpe das ÜV blockiert oder ausgebaut werden.

Hinweis: Sicherheitstechnische Belange des Wärmeerzeugers können dem entgegenstehen. Bitte Herstellerhinweise beachten.

Merkmale: Zur Förderung großer Förderströme werden Trockenläuferpumpen eingesetzt. Auch für die Förderung von Kühlwasser und aggressiven Medien sind Trockenläuferpumpen besser geeignet. Im Gegensatz zur Nassläuferpumpe kommt das Fördermedium nicht mit dem Motor in Berührung, daher der Name Trockenläuferpumpe.

Ein weiterer Unterschied zur Nassläuferpumpe besteht in der Abdichtung des wasserführenden Pumpengehäuses/Welle zur Atmosphäre. Sie erfolgt durch eine Stopfbuchspackung oder durch eine Gleitringdichtung.

Die Motoren von Standard-Trockenläuferpumpen sind normale Drehstrommotoren mit einer festen Grunddrehzahl. Ihre Regelung erfolgt standardmäßig über eine externe elektronische Drehzahlveränderung. In der heutigen Zeit gibt es Trockenläuferpumpen mit integrierter elektronischer Drehzahlregelung, die mit der technischen Entwicklung für immer größere Motorleistungen zur Verfügung steht.

Der Gesamtwirkungsgrad von Trockenläuferpumpen ist wesentlich besser als der von Nassläuferpumpen.

Bei den Trockenläuferpumpen wird hauptsächlich zwischen drei verschiedenen konstruktiven Ausführungen unterschieden:

Inline-Pumpen: Wenn Saugstutzen und Druckstutzen in einer Achse liegen und gleiche Nennweiten haben, heißen sie Inline-Pumpen. Inline-Pumpen haben einen luftgekühlten und angeflanschten Norm-Motor.

In der Gebäudetechnik hat sich diese Bauart für größere Leistungen durchgesetzt. Diese Pumpen können unmittelbar in die Rohrleitung eingebaut werden. Entweder wird die Rohrleitung durch Konsolen abgefangen oder die Pumpe wird auf einem Fundament oder auf einer eigenen Konsole montiert.

Block-Pumpen: Blockpumpen sind einstufige Niederdruck-Kreiselpumpen in Block-Bauart mit luftgekühltem Norm-Motor. Das Spiralgehäuse hat einen axialen Saugstutzen und einen radial angeordneten Druckstutzen. Die Pumpen sind serienmäßig mit Winkel- oder Motorfüßen ausgestattet.

Norm-Pumpen: Bei diesen Kreiselpumpen mit axialem Eintritt ist die Pumpe, die Kupplung und der Motor auf einer gemeinsamen Grundplatte montiert und somit nur zum Fundamentaufbau geeignet.

Je nach Fördermedium und Betriebsbedingungen werden sie mit einer Gleitringdichtung oder mit einer Stopfbuchse ausgerüstet. Bei ihnen bestimmt der senkrecht stehende Druckstutzen die Nennweite der Pumpe. Der horizontale Saugstutzen ist üblicherweise eine Nennweite größer.

In Ihrer Grundkonstruktion bestehen Gleitringdichtungen aus zwei Ringen mit sehr fein polierten Dichtflächen. Sie werden durch eine Feder zusammengedrückt und laufen im Betrieb gegeneinander. Gleitringdichtungen sind dynamische Dichtungen und werden zum Abdichten rotierender Wellen bei mittleren bis höheren Drücken verwendet.

Der Dichtbereich der Gleitringdichtung besteht aus zwei plangeschliffenen, verschleißarmen Flächen (z. B. Ringe aus Siliciumkarbid bzw. Kohle), die durch axiale Kräfte zusammengedrückt werden. Der Gleitring (dynamisch) rotiert mit der Welle, während der Gegenring (statisch) im Gehäuse stationär angeordnet ist. Zwischen den Gleitflächen bildet sich ein dünner Wasserfilm, der zur Schmierung und Kühlung dient.

Im Betrieb können sich verschiedene Arten der Reibung der Gleitflächen untereinander herausbilden: Mischreibung, Grenzreibung, Trockenreibung, wobei die so genannte Trockenreibung (kein Schmierfilm) zur sofortigen Zerstörung führt. Die Standzeiten (Betriebsdauer) sind abhängig von den Betriebsverhältnissen, z. B. Fördermediumzusammensetzung, -temperatur.

Die Kennlinien gelten für Wasser +20°C und eine kinematische Viskosität von 1 mm²/s.

Die Auslegung einer Nass- / Trockenläuferpumpe ist abhängig von einer Reihe individueller Faktoren, die nur von Fachleuten berechnet werden kann.

Dazu zählen unter anderem folgende Parameter:

- Wärmebedarf

- Rohrnetzwiderstände

- Art und Anzahl der eingebauten Armaturen

- Fördermedium

- Temperaturen

- ...

Eine wichtige Größe für eine Kreiselpumpe ist der NPSH-Wert (Net Positive Suction Head). Dieser gibt den Mindestdruck am Pumpenzulauf an, den diese Pumpenbauform benötigt, um kavitationsfrei arbeiten zu können, d. h. den zusätzlichen Druck, der benötigt wird, die Verdampfung der Flüssigkeit zu verhindern und diese im flüssigen Zustand zu halten. Der NPSH-Wert wird pumpenseitig durch Laufradform, Pumpendrehzahl und umgebungsseitig von Mediumtemperatur, Wasserüberdeckung und Atmosphärendruck beeinflusst.

Die beiden Ziffern hinter der Abkürzung IP geben die Schutzklasse an, in der sich das Produkt befindet. Die Bedeutung der Ziffern sind den nachfolgenden Tabellen zu entnehmen.

Wenn eine der beiden Ziffern nicht angegeben werden muss, wird sie durch den Buchstaben X ersetzt (zum Beispiel "IPX1"). Bei Bedarf können an die Zahlenkombination noch Buchstaben zur genaueren Beschreibung der Schutzart angehängt werden. So wird der Buchstabe K für die Kennzeichnung der Ausrüstung von Straßenfahrzeugen bei einzelnen Kennziffern verwendet.

Bei Trockenläuferpumpen ist folgendes zu beachten: Jede Einbaulage außer „Motor nach unten“ ist zulässig. Die Einbaulage mit waagerechter Motorwelle ist bei den Baureihen IL und DL nur bis zu einer Motorleistung von 15 kW zulässig. Eine Motorabstützung ist nicht erforderlich. Bei einer Motorleistung > 15 kW ist nur die Einbaulage mit senkrechter Motorwelle vorzusehen.

Bezüglich des Stromverbrauches gehören Heizungspumpen aufgrund ihrer hohen jährlichen Betriebsdauer zu den Großverbrauchern in Gebäuden. Mit einer selbsttätig wirkenden Pumpenleistungsregelung lässt sich bei Heizungspumpen der Stromverbrauch massiv vermindern. Hierbei sind Reduzierungen bis 50 % erreichbar. Mit Hocheffizienz-Pumpen lassen sich im Vergleich zu Standard-Pumpen sogar bis zu 80 % Stromkosten einsparen. Durch eine selbsttätige Pumpenleistungsregelung sind alle Betriebszustände, insbesondere der für Heizungsanlagen typische Teillastbereich hydraulisch zu optimieren. Ein weiterer wesentlicher Effekt durch die Vermeidung des Pumpendruckanstiegs ist die Vermeidung von Fließgeräuschen in Thermostatventilen.

Allgemeine Hinweise zu Doppelpumpen

• Zwei Pumpenstecksätze in einem Gehäuse, mit Umschaltklappe getrennt
• Spezifische Ausführungsmerkmale wie entsprechende Einzelpumpenbaureihe
• Ersatz einer leistungsgleichen Einzelpumpe durch identische Einbaumaße
• Breiter Anwendungsbereich durch serienmäßige 3-/4-Stufen-Schaltung
  Pumpenleistungs-Splitting
  Durch Aufteilung der maximalen Auslegungsleistung auf eine Doppelpumpe im Parallelbetrieb lassen sich besonders im Heizungsbereich eine weitaus verbesserte Anpassungsfähigkeit auf Teillastzustände und optimale Wirtschaftlichkeit erreichen. Für die im Saisondurchschnitt, d. h. über 85 % der Heizsaison, zu erbringende Teillast-Pumpenleistung genügt der Betrieb nur einer Pumpe; für den gelegentlich erforderlichen Volllastbedarf steht die zweite Pumpe für den Parallelbetrieb zur Verfügung. Vorteile der Leistungsverteilung auf zwei Pumpen:
• Reduzierung der Betriebskosten zwischen 50 % und 70%
• Erhöhte Sicherheit durch stete Verfügbarkeit eines betriebsbereiten Reserveaggregats
  Die in den entsprechenden Kapiteln aufgeführten Einzel-Kennfelder für Doppelpumpen geben die hydraulischen Leistungswerte für Einzel- wie auch für Parallelbetrieb an.
  Doppelpumpen eignen sich für zwei grundsätzlich unterschiedliche Betriebsarten:
• Haupt-/Reservebetrieb: Pumpe I oder Pumpe II in Betrieb→ Die Auslegungs-Pumpenleistung wird von der jeweiligen Hauptpumpe im Einzelbetrieb erbracht, die andere Pumpe bleibt in Reserve für Zeit bzw. Störumschaltung.
• Parallelbetrieb: Beide Pumpen in Betrieb→ Die Auslegungs-Pumpenleistung wird von beiden Pumpen im Parallelbetrieb erbracht. Im Teillastzustand kann eine Pumpe abgeschaltet werden.

Geräuscherwartungswerte für Inline- und Blockpumpen (Orientierungswerte)

Verwendung explosionsgeschützter Pumpen nach Richtlinie 94/9/EG (ATEX100a)
Explosionsgefährdete Bereiche sind Zonen, in denen eine explosionsfähige Atmosphäre (gas-/staubförmig) in gefahrdrohender Menge auftreten kann. Diese Bereiche werden in Zonen unterteilt. Die Entscheidung über die Zonenzuordnung ist Aufgabe des Betreibers und der zuständigen Aufsichtsbehörde. Die Eignungsprüfung von Pumpen (Maschinen) und damit die Zulassung für den Einsatz in explosionsgefährdeten Bereichen wird in der EU anhand der gültigen Explosionsvorschrift 94/9/EG (ATEX100a) von entsprechend autorisierten Instituten vorgenommen. Die Eignung wird durch eine Baumusterprüfbescheinigung erteilt. Wilo-Trockenläufer- Pumpen der Baureihen IL, DL, BL, IPL (nur Variante –N), DPL (nur Variante -N), IPS und IPH können entsprechend den Vorgaben für den Einsatz in explosionsgefährdeten Bereichen geliefert werden. Diese Pumpen haben eine Baumusterprüfbescheinigung nach Richtlinie 94/9/EG (ATEX100a), die es erlaubt diese wie folgt zu kennzeichnen:
II 2 G c b II A T3, T4 / II 2 G c b II C T3, T4
CE = CE-Kennzeichnung
II = Gerätegruppe
G = Ex-Atmosphäre auf Grund von Gasen, Dämpfen, Nebel
c = konstruktive Sicherheit (Schutz durch sichere Bauweise)
b = Zündquellenüberwachung bei T4
T1-T4 = Temperaturklasse mit maximaler Oberflächentemperatur
T1 = 450°C
T2 = 300°C
T3 = 200°C
T4 = 135°C
e/d = Zündschutzart des Motors
e = erhöhte Sicherheit
d = druckfeste Kapselung
Besonders zu beachten ist hierbei, dass bei Anwendungen im Temperaturbereich T4 die Pumpen und Gleitringdichtungen zusätzlich gegen Trockenlauf geschützt werden müssen. Dies kann z. B. durch eine Überwachung des Differenzdrucks oder der Motornennleistung erfolgen. Die Motoren haben eigene Kennzeichnungen, z. B. EEXeII T3
Hierbei bedeutet:
E = Motor nach europäischer Norm
Ex = Explosionsschutz
e = Zündschutzart „Erhöhte Sicherheit“
II = Motor für explosionsgefährdete Bereiche
T3 = Temperaturklasse
und müssen ebenfalls nach Richtlinie 94/9/EG (ATEX100a) zugelassen sein. Die zugelassenen Betriebsverhältnisse sind der nachfolgenden Matrix zu entnehmen:
Achtung:
Besonderheiten bezüglich der Abhängigkeit von Temperatur, Druck, Medium und Gleitringdichtung sind je Anwendungsfall zu beachten. Es dürfen nur die in der folgenden Matrix aufgeführten, zugelassenen Medien gefördert werden (II B). Außerhalb der Pumpe sind jedoch Gase entsprechend der EX-Gruppen und Temperaturklassen zulässig (II C).

In der Regelungsart ∆p-c hält die Elektronik den von der Pumpe erzeugten Differenzdruck über den zulässigen Förderstrombereich konstant auf dem eingestellten Differenzdruck-Sollwert HS.

Das heißt, bei abnehmender Fördermenge (Q) durch Drosselung der hydraulischen Regelorgane wird die Pumpenleistung durch Drehzahlreduzierung dem tatsächlichen Anlagenbedarf angepasst. Parallel zur Drehzahlveränderung erfolgt eine Verringerung der Leistungsaufnahme bis unter 50 % der Nennleistung. Voraussetzung für die Anwendbarkeit der Differenzdruckregelung ist anlagenseitig ein variabler Förderstrom. Der Spitzenlastbetrieb, z. B. in Verbindung mit einer Doppelpumpe, wird automatisch lastabhängig durchgeführt. Wenn die geregelte Grundlastpumpe nicht mehr in der Lage ist, die Anlage zu versorgen, schaltet die zweite Pumpe als Spitzenlastpumpe zu. Die Regelpumpe wird dann von der Leistung heruntergefahren und dem vorgegebenen Differenzdruck-Sollwert angeglichen.

Im Allgemeinen empfiehlt es sich, den Differenzdruck an der Pumpe abzugreifen und dort konstant zu halten. Als Alternative bietet sich die Installation des Signalgebers innerhalb der Anlage an – als Fernsignalgeber am so genannten Schlechtpunkt der Anlage (Regelbereichserweiterung). Der Betrieb mit Fernsignalgeber erlaubt z.T. wesentlich stärkere Drehzahl- und somit Leistungsreduzierungen der Pumpe. Voraussetzung ist, dass der gewählte Messpunkt Gültigkeit für das Verbrauchsverhalten aller Anlagenabschnitte hat. Da sich der Schlechtpunkt innerhalb der Anlage verschieben kann, ist eine Optimierung durch den Wilo-Auswerter DDG möglich. Es lassen sich 2 bis 4 Messstellen kontinuierlich vergleichen. Nur der geringste Messwert bildet die Grundlage für den Soll-/Istwert- Vergleich des Reglers.