Capaciteit en opvoerhoogte van een waterpomp berekenen

Debiet: hoeveel water moet er aankomen?

Het debiet is de hoeveelheid water die per minuut of uur stroomt. Fabrikanten noemen dit ook de capaciteit. Vergelijk de gegevens eerst in dezelfde eenheid: 1 kubieke meter is 1.000 liter. Een vraag van 20 liter per minuut is dus 1.200 liter per uur, of 1,2 m³ per uur.

Bij sproeiers gebruik je het opgegeven verbruik bij de druk waarvoor dat geldt. Tel alleen de sproeiers op die tegelijk werken. Een sproeier hoeft bij een andere druk niet evenveel water te gebruiken. Voor een afvoerklus kijk je juist hoeveel water weg moet en of er intussen nieuw water binnenkomt.

Nu weet je hoeveel water je nodig hebt. Kijk vervolgens bij welke druk dat water moet aankomen.

Opvoerhoogte: meer dan het hoogteverschil

Opvoerhoogte beschrijft hoeveel energie de pomp aan het water moet meegeven, uitgedrukt in meters vloeistofkolom. Het gaat dus niet alleen om letterlijk omhoog pompen. Druk bij een sproeier en weerstand in de leiding vragen ook energie.

Voor gewoon water komt 1 bar ongeveer overeen met 10,2 meter waterkolom. Daarom is 2 bar einddruk ongeveer 20,4 meter, ook als je tuin zelf vlak ligt. Die omrekening beschrijft drukverschil. Het is geen advies om een drukschakelaar op die waarde in te stellen.

Een opstelling stap voor stap doorrekenen

Stel dat je 1.200 liter per uur bij 2 bar aan een sproeier nodig hebt. In dit voorbeeld staat het bronwater 3 meter onder het uitstroompunt. We nemen daarnaast 5 meter verlies in leiding en onderdelen aan, bij die waterstroom. Dan is de vraag: 1.200 liter per uur bij ongeveer 28,4 meter opvoerhoogte. Dat is 3 + 20,4 + 5 meter.

De 5 meter is een gekozen voorbeeldwaarde. Voor jouw slang moet het verlies apart worden bepaald. Met dezelfde uitgangspunten kun je wel zien wat een verandering doet:

Een pomp die bij 1.200 liter per uur nét de eerste opstelling aankan, is daarmee nog niet passend voor het lagere bronpeil. Een gunstigere leiding kan de vraag juist verkleinen. Hoeveel die aanpassing werkelijk oplevert, moet uit de nieuwe leidingberekening blijken. De tabel toont geen gemeten slangprestaties.

Dit voorbeeld geldt voor water uit een open bron. Bij een installatie met bestaande inlaatdruk of andere drukvoorwaarden moet die uitgangssituatie worden meegenomen. Tel niet zomaar de hele benodigde einddruk op bij druk die al beschikbaar is.

Zo lees je de pompcurve

De pompcurve laat zien welk debiet bij welke opvoerhoogte hoort. Meestal staat de hoeveelheid water op de horizontale as en de opvoerhoogte op de verticale as. Let op of de hoeveelheid in liters per minuut, liters per uur of m³ per uur staat.

Zoek voor het voorbeeld 1.200 liter per uur op de horizontale as en kijk welke hoogte de pomp daar kan leveren. Vergelijk die met de benodigde hoogte. Gebruik de curve van de juiste uitvoering en het juiste toerental. Een andere stand kan een andere lijn hebben.

Bij gebruikelijke centrifugaalpompen neemt de beschikbare opvoerhoogte af als het debiet toeneemt. Het grootste aantal liters op de doos hoort daarom niet bij de grootste opvoerhoogte. Je kunt ook geen rechte lijn trekken tussen die 2 maxima en doen alsof je daarmee de echte curve hebt.

Ook het leidingwerk bepaalt hoeveel druk er bij een bepaalde waterstroom nodig is. Je kunt dat als een lijn in dezelfde grafiek zetten. Waar die lijn en de pompcurve elkaar snijden, ligt het werkpunt. Een pomp die het gevraagde punt kan halen, moet bovendien binnen zijn toegestane werkgebied worden gebruikt. Kies niet zonder verdere controle de grootste uitvoering als de geschikte curve onduidelijk is.

Afbeelding nog toe te voegen: een duidelijk gelabelde pompcurve met debiet op de horizontale as, opvoerhoogte op de verticale as en het snijpunt met een systeemcurve. Doel: laten zien waarom de 2 maxima niet tegelijk gelden. Gebruik een controleerbare echte curve of markeer een lesvoorbeeld duidelijk als schematisch.

Slangen en koppelingen veranderen de opbrengst

Water ondervindt weerstand als het door een slang, filter of koppeling stroomt. Die weerstand verandert met de waterstroom. Dezelfde slang heeft dus niet bij ieder debiet hetzelfde drukverlies.

Voor een berekening heb je de werkelijke binnendiameter, lengte, materiaal en route nodig. Ook bochten, kleppen en filters tellen mee. Alleen de buitendiameter of de nominale aansluitmaat overnemen kan een verkeerd resultaat geven. Een nauwe koppeling kan bovendien een ruimere slang plaatselijk vernauwen.

Een langere horizontale slang vraagt wel extra druk, maar niet simpelweg evenveel als die lengte omhoog pompen. Er is geen vaste regel waarbij een aantal meters slang altijd 1 meter opvoerhoogte kost. Laat het verlies bepalen bij jouw gewenste debiet en de juiste slanggegevens. Bekijk hiervoor ook slangen en koppelingen.

Aanzuighoogte is geen putdiepte

Bij een bovengrondse pomp is de aanzuighoogte de verticale afstand tussen het wateroppervlak en de pomp. Het diepste punt van de put is daarvoor niet de juiste maat. Gebruik het laagste waterniveau dat tijdens het pompen kan voorkomen.

Bij een onderwaterpomp is de onderdompelingsdiepte een voorwaarde voor de plaatsing. Die tel je niet automatisch nog eens op bij het hoogteverschil tussen bronwateroppervlak en uitstroompunt. Zo voorkom je dat je een waterkolom dubbel meetelt. Controleer daarnaast hoe diep de pomp volgens zijn eigen voorschriften mag hangen.

Een passende totale opvoerhoogte betekent ook niet dat een bovengrondse pomp iedere bron kan aanzuigen. De aanzuigleiding en omstandigheden bij de inlaat moeten aan de eigen pompvoorwaarden voldoen. Voor een diepe bron lees je verder bij bronpompen. Een correcte drukberekening herstelt geen lekkende of ongeschikte aanzuigleiding.

Van liters per uur naar pomptijd en stroomgebruik

Voor een eerste schatting van de pomptijd deel je de hoeveelheid water door de werkelijke opbrengst bij jouw opstelling. Neem als rekenvoorbeeld een bak met 1.000 liter en een constante afvoer van 2.000 liter per uur. Zonder nieuwe instroom duurt dat ongeveer 30 minuten.

Komt er tegelijk 500 liter per uur bij? Dan verdwijnt netto 1.500 liter per uur en duurt dezelfde klus ongeveer 40 minuten. Die getallen veronderstellen constante stromen. Een dalend peil, wisselende instroom en de stopstand kunnen de echte tijd veranderen. Als de instroom even groot is als de afvoer, wordt de bak niet leger.

Voor stroomverbruik heb je het werkelijk opgenomen vermogen en de bedrijfsduur nodig. Het vermogen in kilowatt maal het aantal bedrijfsuren geeft kilowattuur. Een opgegeven motor- of asvermogen is niet automatisch hetzelfde als het elektrische vermogen uit het stopcontact. Een hoog wattage zegt evenmin hoeveel nuttig water er op jouw werkpunt aankomt.

Gebruik het openbronvoorbeeld ook niet om een verwarmingspomp op gebouwhoogte te kiezen. In een gevuld, gesloten verwarmingscircuit gaat het om rondstromen en leidingweerstand, niet om telkens nieuw water vanaf de grond naar de bovenste verdieping te tillen. Daarvoor is de circulatiepompgids.

Heb je de echte leidinggegevens en bronvoorwaarden nog niet? Verzamel die eerst met de keuzehulp voor waterpompen. Dan kun je gericht vragen hoeveel water een pomp bij jouw benodigde druk levert. Dat zegt meer dan alleen de maximale capaciteit.