2.500 l Rechtecktank
mit geregelter Druckerhöhung

2.500-Liter-Rechtecktank mit geregelter Druckerhöhung

Der 2.500-Liter-Rechtecktank mit geregelter Druckerhöhung ist eine fertig verrohrte Speicher- und Pumpeneinheit für industrielle Wasseraufbereitungs- und Prozessanlagen. Die Anlage verbindet einen stabilisierten PE-HD-Lagertank mit einer Grundfos-Druckerhöhung, integrierter Druckregelung, außenliegender Niveaumessung und einer Verrohrung aus PVC-U.

Mit einem Nennförderstrom von 5 m³/h eignet sich die Anlage zur Versorgung von Produktionsmaschinen, Spül- und Reinigungsanlagen, Prozesswasserleitungen sowie weiteren technischen Verbrauchern. Der drucklose Tank trennt die kontinuierliche Wasserproduktion vom schwankenden Verbrauch. Kurzzeitige Entnahmespitzen können dadurch aus dem gespeicherten Wasservorrat versorgt werden.

Vorteile der Tankstation

• 2.500 Liter Speichervolumen

• geregelte Grundfos-Druckerhöhung

• Nennförderstrom von 5 m³/h

• integrierter Frequenzumformer

• integrierter Drucksensor

• automatische Anpassung der Pumpenleistung an den Wasserbedarf

• fertig ausgeführte PVC-U-Verrohrung PN 16

• Kugelhähne und Rückschlagventil von Georg Fischer

• außenliegende Niveaumessung mit drei Grenzkontakten

• optische Niveauanzeige ohne separate stehende Wassersäule

• 5-µm-Belüftungsfilter

• Manometer mit einem Anzeigebereich von 0 bis 10 bar

• stabiles Aluminiumrahmengestell

• kompakte Kombination aus Speicher und Druckversorgung

• geeignet für Permeat, Reinwasser, VE-Wasser und geeignetes Prozesswasser

Funktionsprinzip

Die vorgeschaltete Wasseraufbereitungsanlage befüllt den drucklos betriebenen PE-HD-Tank. Die integrierte Druckerhöhung entnimmt das gespeicherte Wasser und fördert es mit dem eingestellten Versorgungsdruck zu den nachgeschalteten Verbrauchern.

Dadurch werden Wasserproduktion und Wasserverbrauch hydraulisch voneinander getrennt:

• die Wasseraufbereitungsanlage kann über längere Zeit gleichmäßig produzieren

• kurzfristige Verbrauchsspitzen werden aus dem Tank versorgt

• die Verbraucher sind nicht unmittelbar von der momentanen Produktionsleistung abhängig

• häufige Start- und Stoppvorgänge der Wasseraufbereitung können reduziert werden

• eine definierte Wassermenge steht als Betriebsreserve zur Verfügung

• der erforderliche Leitungsdruck wird durch die Druckerhöhung aufgebaut

• Erzeugung und Verbrauch können zeitlich voneinander abweichen

Die Tankstation übernimmt die Speicherung und Druckversorgung. Sie verändert die Wasserqualität nicht und ersetzt keine vorgeschaltete Wasseraufbereitung.

Lieferumfang und Aufbau

Die Tankstation besteht aus:

• PE-HD-Rechtecktank mit 2.500 Litern Volumen

• stabilisierenden verzinkten Rohrbandagen

• geregelter Grundfos-Druckerhöhung

• integriertem Frequenzumformer

• integriertem Drucksensor

• PVC-U-Verrohrung PN 16 von Georg Fischer

• DN-25-Kugelhahn im Pumpenzulauf

• DN-20-Kugelhahn im Pumpenabgang

• DN-15-Entleerungsarmatur am Tank

• DN-25-Rückschlagventil

• Manometer von 0 bis 10 bar

• Aluminiumrahmengestell

• außenliegender Schwimmermessung

• drei Grenzkontakten in Schließerausführung

• 5-µm-Belüftungsfilter

Kundenseitige Rohrleitungen, elektrische Einspeisung und die Verbindung zur vorgeschalteten Wasseraufbereitung müssen entsprechend den örtlichen Bedingungen ausgeführt werden.

Technische Daten der Gesamtanlage

Technische Daten der Druckerhöhung

Pumpenkennwerte richtig einordnen

Der Nennförderstrom von 5 m³/h und die maximale Förderhöhe von 55 m werden nicht gleichzeitig am selben Betriebspunkt erreicht. Der tatsächliche Förderstrom hängt vom eingestellten Druck und den Widerständen der angeschlossenen Rohrleitung ab.

Bei der Auslegung sind zu berücksichtigen:

• erforderlicher Druck am Verbraucher

• maximaler gleichzeitiger Wasserbedarf

• Höhenunterschied zwischen Tankstation und Verbraucher

• Länge und Durchmesser der Rohrleitung

• Druckverluste von Armaturen, Filtern und Messgeräten

• Anzahl gleichzeitig betriebener Verbraucher

• erforderliche Mindestreserve

Der maximal zulässige Betriebsdruck von 8 bar beschreibt die zulässige Druckbelastung der Pumpe. Er ist nicht mit der maximalen Förderhöhe von 55 m gleichzusetzen.

Geregelter Wasserdruck durch Frequenzumformer

Der integrierte Frequenzumformer passt die Drehzahl der Pumpe an den aktuellen Wasserbedarf an. Der Drucksensor erfasst den Druck im Pumpensystem und bildet die Grundlage für die automatische Regelung.

Bei geringer Wasserentnahme arbeitet die Pumpe mit reduzierter Leistung. Steigt der Verbrauch, erhöht die Regelung die Pumpendrehzahl. Dadurch kann innerhalb des verfügbaren Pumpenkennfelds ein weitgehend konstanter Versorgungsdruck bereitgestellt werden.

Diese Betriebsweise bietet insbesondere folgende Vorteile:

• bedarfsgerechte Anpassung der Förderleistung

• gleichmäßigerer Wasserdruck

• geringere Druckschwankungen bei wechselndem Verbrauch

• Versorgung mehrerer Verbraucher

• Vermeidung unnötigen Pumpenbetriebs mit voller Drehzahl

• kompakter Aufbau ohne separates externes Frequenzumformerfeld

Der gewünschte Druck muss zur Rohrleitung, den Armaturen und den nachgeschalteten Verbrauchern passen.

Außenliegende Niveaumessung mit drei Grenzkontakten

Die Tankstation verfügt über eine außenliegende Schwimmermessung mit drei Grenzkontakten in Schließerausführung. Dadurch können mehrere definierte Füllstandszustände erfasst und für Steuerungs- oder Meldefunktionen verwendet werden.

Abhängig von der elektrischen Einbindung können die drei Kontakte beispielsweise genutzt werden für:

• Mindestfüllstand

• Startanforderung an die vorgeschaltete Wasseraufbereitung

• oberer Betriebsschaltpunkt

• Abschaltung der Tankbefüllung

• Trockenlaufschutz der Druckerhöhung

• Vorwarnung bei niedrigem Wasserstand

• Hochstandsmeldung

• Anlagenfreigabe

Die außenliegende Ausführung ermöglicht eine optische Kontrolle des Füllstands. Die Anzeige kommt ohne eine zusätzliche dauerhaft stehende Wassersäule aus.

Die konkrete Zuordnung der Grenzkontakte muss entsprechend dem gewünschten Steuerungskonzept festgelegt werden.

Schutz der Pumpe bei niedrigem Tankfüllstand

Die Druckerhöhung darf nicht ohne ausreichende Wasservorlage betrieben werden. Ein Grenzkontakt der Niveaumessung kann zur Sperrung der Pumpe bei niedrigem Tankfüllstand eingesetzt werden.

Dadurch kann verhindert werden, dass:

• die Pumpe Luft ansaugt

• der Förderstrom abbricht

• die Pumpe trockenläuft

• Luft in das nachgeschaltete Leitungssystem gelangt

• unkontrollierte Druckschwankungen entstehen

• die Pumpe bei unzureichender Wasservorlage wiederholt startet

Der Abschaltpunkt muss oberhalb des Tankausgangs und mit ausreichender Reserve angeordnet sein.

Tankbelüftung mit 5-µm-Filter

Der Tank wird drucklos betrieben. Beim Befüllen muss die verdrängte Luft entweichen können. Während der Wasserentnahme muss die entsprechende Luftmenge wieder in den Tank einströmen.

Der integrierte 5-µm-Belüftungsfilter reduziert den Eintrag gröberer Partikel aus der Umgebungsluft. Die Belüftung muss mindestens für den höheren Volumenstrom aus Tankbefüllung oder Wasserentnahme ausgelegt sein.

Der 5-µm-Filter ist ein Partikelfilter. Er ist kein Sterilfilter und entfernt kein Kohlendioxid aus der Umgebungsluft.

Bei erhöhten Anforderungen an die Wasserqualität können abhängig von der Anwendung erforderlich sein:

• feinere Belüftungsfiltration

• Sterilfilter

• CO₂-Absorber

• Kombination aus Sterilfilter und CO₂-Absorber

• regelmäßige Kontrolle und Wechsel der Filterelemente

Weitere Komponenten finden Sie beim Zubehör für Wassertanks.

Kombination mit Umkehrosmoseanlagen

Die Tankstation eignet sich zur Kombination mit industriellen Umkehrosmoseanlagen. Das erzeugte Permeat wird zunächst drucklos im 2.500-Liter-Tank gespeichert und anschließend über die Druckerhöhung an die Verbraucher weitergeleitet.

Die Kombination ist besonders sinnvoll, wenn:

• die Entnahme zeitweise höher als die Permeatleistung ist

• mehrere Verbraucher gleichzeitig versorgt werden

• Wasser chargenweise benötigt wird

• ein geregelter Leitungsdruck erforderlich ist

• die Umkehrosmoseanlage längere Produktionszyklen erhalten soll

• eine betriebliche Permeatreserve benötigt wird

Bei der Auslegung müssen Permeatleistung, Verbrauchsprofil, Spitzenentnahme, Nachfüllzeit und nutzbares Tankvolumen gemeinsam betrachtet werden.

Verwendung hinter Nanofiltrationsanlagen

Auch hinter Nanofiltrationsanlagen kann die Tankstation als Speicher- und Druckversorgung eingesetzt werden.

Die Nanofiltrationsanlage produziert das aufbereitete Wasser füllstandsabhängig in den Tank. Die Druckerhöhung versorgt die nachgeschalteten Verbraucher unabhängig vom aktuellen Produktionszustand der Membrananlage.

Dadurch können:

• Produktionsleistung und Verbrauch zeitlich entkoppelt werden

• kurzfristige Entnahmespitzen ausgeglichen werden

• längere Anlagenlaufzeiten erreicht werden

• wechselnde Verbraucher versorgt werden

• ein geregelter Versorgungsdruck bereitgestellt werden

Ergänzung von Vollentsalzungsanlagen

Die Tankstation kann auch als Speicher- und Druckerhöhungsstufe hinter industriellen Vollentsalzungsanlagen eingesetzt werden.

Bei niedrigen Leitfähigkeitsgrenzwerten müssen die Tankbelüftung, Lagerdauer und Werkstoffe des Speichers berücksichtigt werden. Salzarmes Wasser nimmt Kohlendioxid aus der Umgebungsluft auf. Dadurch kann die gemessene Leitfähigkeit während der Lagerung ansteigen.

Ein 5-µm-Partikelfilter verhindert diesen CO₂-Eintrag nicht. Für leitfähigkeitskritische Anwendungen ist daher gegebenenfalls ein geeigneter CO₂-Absorber erforderlich.

Abgrenzung zum einzelnen 2.500-Liter-Tank

Der einzelne PE-HD-Rechtecktank mit 2.500 Litern stellt ausschließlich Speichervolumen und die vorgesehenen Tankanschlüsse bereit.

Die Komplettanlage ergänzt den Behälter um:

• geregelte Grundfos-Druckerhöhung

• Frequenzumformer

• Drucksensor

• PVC-U-Verrohrung PN 16

• Kugelhähne

• Rückschlagventil

• Manometer

• Tankentleerung

• außenliegende Niveaumessung

• drei Grenzkontakte

• 5-µm-Belüftungsfilter

• Aluminiumrahmengestell

Die Gesamtanlage benötigt dadurch mehr Stellfläche als der einzelne Tank. Die Länge erhöht sich von ca. 1.870 mm auf ca. 2.250 mm. Die Gesamthöhe einschließlich Filter beträgt ca. 2.000 mm.

Vergleich der Tankstationen mit Druckerhöhung

Die passende Tankgröße richtet sich nach Verbrauch, Spitzenentnahme, Nachfüllleistung, gewünschter Reserve und zulässiger Wasserstandzeit.

Abgrenzung zur 4.000-Liter-Ausführung

Die 4.000-Liter-Tankstation verwendet eine Druckerhöhung mit denselben veröffentlichten Pumpenkennwerten. Der wesentliche Unterschied liegt im größeren Speichervolumen und den größeren Anlagenabmessungen.

Die 2.500-Liter-Ausführung ist sinnvoll, wenn das geringere Tankvolumen ausreicht, die verfügbare Raumhöhe begrenzt ist oder kürzere Wasserstandzeiten erreicht werden sollen.

Aufstellung und Transportweg

Der Untergrund muss eben, glatt und ausreichend tragfähig sein. Die Tankstation muss vollständig und verwindungsfrei aufgestellt werden.

Vor der Bestellung sind insbesondere zu prüfen:

• Stellfläche von mindestens ca. 2.250 × 1.000 mm

• zusätzliche Fläche für kundenseitige Rohrleitungen

• verfügbare Raumhöhe von mehr als 2.000 mm

• Freiraum oberhalb des Belüftungsfilters

• Türbreiten und Transportöffnungen

• Wendebereiche innerhalb des Gebäudes

• Tragfähigkeit der Aufstellfläche

• Zugänglichkeit der Pumpe

• Zugänglichkeit von Armaturen und Manometer

• Möglichkeit zur Tankreinigung

• Ablaufmöglichkeit bei Entleerung oder Leckage

• Frostschutz am Aufstellort

Die Tankstation darf nicht über angeschlossene Rohrleitungen ausgerichtet oder mechanisch verspannt werden.

Kundenseitige Anschlüsse

Für die Einbindung sind insbesondere folgende Anschlüsse vorgesehen:

• Tankbefüllung 2"

• Ausgang der Druckerhöhung DN 20 als PVC-U-Verschraubung

• elektrische Versorgung der Druckerhöhung

• elektrische Einbindung der Grenzkontakte

• gegebenenfalls Stör- und Freigabesignale zur Wasseraufbereitungsanlage

• Ablaufmöglichkeit für die Tankentleerung

• sichere Be- und Entlüftung des Tanks

Die kundenseitige Ausgangsleitung muss für den vorgesehenen Förderstrom und Betriebsdruck dimensioniert werden.

Elektrische Einbindung

Der elektrische Anschluss muss durch eine Elektrofachkraft erfolgen. Vor der Inbetriebnahme sind die Anschlussdaten der Pumpe und die gewünschte Schaltlogik der drei Grenzkontakte zu prüfen.

Abhängig vom Anlagenkonzept können erforderlich sein:

• externe Freigabe der vorgeschalteten Wasseraufbereitung

• Trockenlaufsperre der Druckerhöhung

• Hochstandsmeldung

• Betriebs- und Störmeldung

• Koppelrelais

• Einbindung in eine SPS

• Einbindung in eine Gebäudeleittechnik

• separate Absicherung

• Not-Aus- oder Verriegelungsfunktionen

Die Grenzkontakte dürfen nur entsprechend ihrer zulässigen elektrischen Belastung geschaltet werden.

Wasserqualität und Werkstoffe

Der PE-HD-Tank und die PVC-U-Verrohrung eignen sich für zahlreiche wässrige Medien. Vor dem Einsatz mit Chemikalien oder abweichenden Prozessmedien müssen jedoch die Beständigkeit aller medienberührten Werkstoffe geprüft werden.

Zu berücksichtigen sind:

• genaue Medienbezeichnung

• Konzentration

• pH-Wert

• Betriebstemperatur

• mögliche Temperaturspitzen

• Dichtungswerkstoffe

• Reinigungs- und Desinfektionsmittel

• erforderliche Wasserqualität

• mögliche Wechselwirkungen mit PVC-U und PE-HD

Eine allgemeine Eignung für sämtliche Chemikalien oder hygienisch sensiblen Anwendungen kann aus den Werkstoffangaben nicht abgeleitet werden.

Wartung und Betriebskontrolle

Für einen zuverlässigen Betrieb sollten regelmäßig geprüft werden:

• Dichtheit des Tanks und der Verrohrung

• Funktion der Druckregelung

• eingestellter Versorgungsdruck

• freie Funktion des Rückschlagventils

• Betätigung der Kugelhähne

• Manometeranzeige

• Funktion aller drei Grenzkontakte

• Trockenlaufschutz der Pumpe

• Zustand des Belüftungsfilters

• freie Be- und Entlüftung

• Geräusch- und Schwingungsverhalten der Pumpe

• Zustand des Aluminiumrahmens

• Wasserwechsel und Tankhygiene

Der Belüftungsfilter muss abhängig von Umgebungsluft, Betriebsdauer und Verschmutzung regelmäßig kontrolliert und gewechselt werden.

Angaben für die technische Auslegung

Für die Prüfung der passenden Ausführung werden folgende Angaben benötigt:

• Art der vorgeschalteten Wasseraufbereitung

• Produktionsleistung der Wasseraufbereitungsanlage

• gewünschte Wasserqualität

• durchschnittlicher Wasserbedarf

• maximale Entnahmeleistung

• Dauer der Verbrauchsspitzen

• gewünschter Versorgungsdruck

• Länge und Durchmesser der Ausgangsleitung

• Höhenunterschied zum Verbraucher

• Anzahl gleichzeitig betriebener Verbraucher

• gewünschte Mindestreserve

• zulässige Wasserstandzeit

• Anforderungen an Tankbelüftung und Hygiene

• gewünschte Funktionen der Grenzkontakte

• elektrische Versorgung

• vorhandene übergeordnete Steuerung

• verfügbare Aufstellfläche und Raumhöhe

Prozessüberwachung und individuelle Tankstationen

Abhängig von der Anwendung können zusätzliche Mess- und Überwachungsfunktionen integriert werden, beispielsweise Leitfähigkeitsmessung, Durchflussmessung, Drucküberwachung, kontinuierliche Füllstandsmessung oder Datenaufzeichnung.

Auf unserer Homepage finden Sie weitere Informationen zur Messtechnik für Wasseraufbereitungsanlagen.

Werden andere Speichervolumen, höhere Förderleistungen, mehrere Pumpen, Redundanz, abweichende Druckbereiche oder zusätzliche Sicherheitsfunktionen benötigt, ist eine projektspezifische Ausführung sinnvoll.

Weitere Informationen zu individuellen Tanks, Anschlüssen, Verrohrungen und Pumpenstationen finden Sie auf unserer Homepage im Bereich Tank- und Behälterbau.