Frequenzumrichter können zusammen mit Unterwassermotoren in etlichen Anlagen und Anwendungen eingesetzt werden.

In diesem Modul nennen wir einige Anwendungsbeispiele, in denen ein Frequenzumrichter besonders wichtig ist. Auch gehen wir auf die Vorteile von Ausgangsfiltern ein. Fangen wir gleich an.

Im Allgemeinen ermöglicht es ein Frequenzumrichter für Unterwasserpumpen hauptsächlich, Ihre Anlage zu regeln.

Ob Sie einen Parameter der Pumpe konstant halten müssen, indem Sie die Pumpendrehzahl regeln, oder an einen schwankenden Bedarf anpassen: Der Frequenzumrichterbetrieb bietet zahlreiche Vorteile. Sehen wir uns einige Beispiele an.

Bei Minen oder Baustellen muss das Grundwasser oft abgesenkt und auf einem konstanten Niveau gehalten werden. Währenddessen werden Gebäude, Straßen oder Tunnel gebaut. Oder ein Überfluten der Mine wird verhindert.

Das ist mit einem Frequenzumrichter ganz einfach. Er eignet sich auch für Anwendungen der Trinkwasserversorgung. Dabei wird das Trinkwasser direkt vom Brunnen zum Hahn gepumpt.

Hierbei sollen typischerweise das stehende Wasser in Druckbehältern reduziert und ein konstanter Wasserdruck aufrechterhalten werden. Das erfolgt unabhängig vom schwankenden Wasserbedarf und den Brunnenbedingungen.

Eine weitere Anwendung für FU sind Geothermiebohrungen. Dabei muss in Gebäuden eine konstante Temperatur sichergestellt werden. Dafür variiert der Förderstrom zum Wärmetauscher.

So ist der Durchfluss durch den Wärmetauscher optimal. In Wasserversorgungsanwendungen schwankt der Bedarf oft im Verlauf eines Tages oder Jahres. Wenn der Verbrauch im Sommer höher ist als im Winter, lässt sich die Pumpendrehzahl leicht gemäß dem Bedarf regeln.

Eine weitere Anwendung für eine variable Pumpenleistung ist eine Wasserorgel. Hier verändert sich der Wasserdruck kontinuierlich, um die verschiedenen Wassersäulen zu erreichen.

Indem Sie Ihre Anlage regeln, können Sie den Grundwasserleiter möglichst effizient nutzen. Sie können also genau die Menge Wasser fördern, die der Brunnen liefern kann. So wird der Brunnen nicht durch ein Überpumpen beschädigt.

Das waren einige Anwendungen, die von einem FU profitieren. Folgendes müssen Sie beim Installieren eines Frequenzumrichters beachten: Sie müssen die Anlage ordnungsgemäß auslegen.

Beim Einsatz von Frequenzumrichtern wirkt sich ein Erhöhen der Pumpendrehzahl erheblich auf die benötigte Motorleistung aus. Wird die Drehzahl verdoppelt, erhöht sich der Durchfluss um das 2-Fache, der Druck um das 4-Fache und der Leistungsbedarf um das 8-Fache.

Nun betrachten wir die Installation von Ausgangsfiltern. Wir bei Grundfos empfehlen einen Ausgangsfilter in Ihrer Unterwasserpumpenanlage, wenn die Netzversorgung über 380 V beträgt.

Eine höhere Spannung kann den Motor beschädigen und seine Lebensdauer reduzieren. Das verhindert ein Ausgangsfilter. Es gibt drei verschiedene Ausgangsfiltertypen: Netzdrossel-, dU/dt- und Sinusfilter.

Die ersten beiden sind herkömmliche Komponenten. Wir empfehlen hingegen, einen Sinusfilter zu verwenden. Sehen wir uns das genauer an. Ein Sinusfilter ist der empfohlene Ausgangsfilter für Frequenzumrichter für 380 V oder mehr. In einer typischen Anlage mit Unterwasserpumpen und FU sendet letzterer sinusförmige Wellen mit überlagerten Störsignalen.

Ein installierter Sinusfilter wandelt die Störsignale in reine Sinussignale um. Das verlängert die Lebensdauer Ihres Motors.

Auch müssen Ihre Unterwasserkabel auf diese Weise nicht abgeschirmt sein. Das senkt die Installationskosten. Schauen wir nun kurz auf die Kabel einer Unterwasserpumpenanlage.

In einer typischen Unterwasserpumpenanlage gibt es abgeschirmte und nicht abgeschirmte Kabel. Das Kabel zwischen Netzversorgung und Frequenzumrichter ist nicht abgeschirmt.

Das Kabel vom Frequenzumrichter zum Ausgangsfilter ist abgeschirmt. Das Kabel vom Filter zum Pumpenmotor ist nicht abgeschirmt. Das war unsere Zusammenfassung zu Frequenzumrichtern und Ausgangsfiltern in Unterwasserpumpenanlagen.

Die wichtigsten Punkte noch einmal:

• Ein Frequenzumrichter bietet erhebliche Vorteile – egal, ob Sie einen Parameter der Pumpe konstant halten oder an einen schwankenden Bedarf anpassen möchten.
• Ein Frequenzumrichter eignet sich für mehrere Anwendungen. Dazu zählen Trinkwasserversorgung und Wasserabsenkung bei Minen und Baustellen. 
• Es gibt drei Typen von Ausgangsfiltern. Wir empfehlen den Sinusfilter. Er verlängert die Motorlebensdauer und senkt die Installationskosten.