KEUZE TUSSEN SERIE- EN PARALLELSCHAKELING - Main Press(*)

MULTIPELE POMPSYSTEMEN
KEUZE TUSSEN SERIE- EN
PARALLELSCHAKELING
Eddy Van de Putte, Mervers Benelux nv
Eén van de uitdagingen
waarmee de gebruikers van
centrifugaalpompen soms
worden geconfronteerd, is het
gebruik van meerdere pompen
die terzelfdertijd in hetzelfde
systeem werken. Er zijn twee
mogelijkheden bij zulke multipele
pompsystemen, waarbij de
pompen één gecombineerde
karakteristiek geven.
De eerste mogelijkheid is
de “serieschakeling” van
pompen, waarbij de ene
pomp direct in de zuigzijde van de
andere pomp steekt, en waarbij de
beide pompen hetzelfde debiet geven,
doch beiden hun deel bijdragen in de
geleverde opvoerhoogte of druk.
De tweede mogelijkheid is de “parallelschakeling”,
waarbij elk van de twee
(of meerdere) pompen aanzuigen uit
een gecombineerde inlaat en drukken
in een gecombineerde uitlaat, waarbij
ze elk hun deel bijdragen in het totale
debiet, doch bij dezelfde opvoerhoogte
werken.
De serieschakeling
Deze wordt onder andere gebruikt
wanneer een grotere pomp niet kan
werken bij de beschikbare NPSH
van het systeem. Een kleinere pomp
(soms “boosterpomp” genoemd) wordt
daarom geïnstalleerd aan de zuigzijde
van de grotere pomp om de beschikbare
druk aan de zuigzijde op te drijven.
Het is belangrijk te beseffen dat bij een
serieschakeling de enige belangrijke
voorwaarde is dat de beide pompen
in staat moeten zijn om bij hetzelfde
debiet te werken, hetgeen uit de respectievelijke
pompcurves kan afgeleid
worden. De pompen mogen totaal
verschillende opvoerhoogtes geven,
zolang ze maar dezelfde capaciteit
kunnen geven. Deze capaciteit wordt
bepaald door de systeemcurve (zie
figuur 1), en kan aanzienlijk hoger
liggen dan de capaciteit die de beide
pompen afzonderlijk zouden geven in
hetzelfde systeem.
Indien één van de pompen volgens haar
curve niet kan werken bij dit debiet (of
geen opvoerhoogte meer geeft), dan zal
deze pomp eerder een extra weerstand
betekenen, dan bij te dragen in de totale
opvoerhoogte van de serieschakeling.
In feite doet ze dus meer slecht dan
goed, want in de zuigleiding van de
grotere pomp zal zij leiden tot cavitatie,
hetgeen men juist wou vermijden. Ook
zal zij het debiet van de grotere pomp
doen dalen, in plaats van dit te laten
stijgen. Men kan dus gerust stellen dat
een slecht gedimensioneerde pomp in
het systeem precies het tegengestelde
effect zal hebben van datgene wat
beoogd wordt.
Het ultieme voorbeeld van een serie-
T I P S & T R I C K S
Multi-pompsystemen kunnen ook teveel pompen in parallel bevatten. Gezien
elke pomp, in een parallelschakeling, werkt bij een lager debiet, dan ze zou
hebben als ze afzonderlijk zou werken in hetzelfde systeem, zal het verhogen
van het aantal pompen leiden tot een verlaging van het debiet door elke
pomp afzonderlijk.
schakeling is de meertrapspomp,
waarbij de eerste impeller pompt in de
tweede, en de tweede in de derde, en zo
verder… Dit geeft een hogedrukpomp
waarbij alle impellers op dezelfde
capaciteit werken.
De parallelschakeling
In de meer voorkomende parallelschakeling
worden meerdere pompen
gecombineerd om grote debietsfluctuaties
aan te kunnen. Deze schakeling
wordt dikwijls gebruikt in de waterbehandeling,
waarbij de distributie
van het drinkwater grote variaties kan
hebben van het ene moment naar het
andere. Het gebruik van multipele
pompen op eenzelfde systeem laat toe
om de pompen aan en uit te schakelen,
afhankelijk van het gevraagde debiet.
Bij de parallelschakeling zuigen de
pompen uit een gemeenschappelijke
inlaat en drukken ze in een gemeenschappelijke
uitlaat. Dit zijn de zogenaamde
“collectoren”. Elke pomp zal
PUMPS MAGAZINE ISSUE 55 september 2007 17

T I P S & T R I C K S
werken bij dezelfde opvoerhoogte,
maar ze zullen de geleverde capaciteit
delen onder elkaar. Deze capaciteit
wordt terug bepaald door de systeemcurve
(zie figuur 2), en is niet gelijk aan
de som van de afzonderlijke pompdebieten
in hetzelfde systeem.
Het is interessant om hier even bij stil
te staan. Het is een gekend misverstand
dat twee pompen van bijvoorbeeld 50
m³/h, tesamen 100 m³/h zullen geven
als ze in parallel geschakeld worden.
Dit zal altijd minder zijn. Hoeveel
minder wordt uitsluitend bepaald
door de systeemcurve. Laat U dus niet
misleiden door te denken dat U de
capaciteit van uw installatie kan verdubbelen
door er nogmaals dezelfde
pomp in parallel bij te plaatsen.
Te veel pompen in parallel
Multi-pompsystemen kunnen ook
teveel pompen in parallel bevatten.
Gezien elke pomp, in een parallelschakeling,
werkt bij een lager debiet,
dan ze zou hebben als ze afzonderlijk
zou werken in hetzelfde systeem, zal
het verhogen van het aantal pompen
leiden tot een verlaging van het debiet
door elke pomp afzonderlijk. Zoals
figuur 3 aantoont, kan dit leiden tot
het feit dat het toevoegen van nog een
pomp slechts een kleine debietsverhoging
geeft. De exacte situatie zal terug
bepaald worden door de systeemcurve,
en moet dus geval per geval in detail
gekeken worden.
Nog een probleem
Een ander praktisch probleem met
twee pompen kan zich voordoen als
een van de twee pompen wordt aangedreven
met een toerentalvariator, zeg
maar een frequentieomvormer. Dit
systeem wordt typisch gebruikt als
men de totale output van een systeem
met twee parallelle pompen wil laten
fluctueren.
Wanneer de snelheid van één pomp
verlaagd wordt, tegenover de andere
pomp, dan zal de traagste pomp slechts
betrokken worden bij de combinatie
opvoerhoogte/capaciteit, vanaf het
ogenblik dat haar “shut off” opvoerhoogte
(= de opvoerhoogte bij nuldebiet
bij deze welbepaalde snelheid)
bereikt wordt. Alleen vanaf dit punt
zal de capaciteit van de tragere pomp
toegevoegd worden aan de capaciteit
van de snellere pomp. Of dit al dan
niet gebeurt wordt bepaald door de
18 PUMPS MAGAZINE ISSUE 55 september 2007
systeemcurve, zoals figuur 4 duidelijk
aantoont. Bij systeemcurve 1 draagt
de tragere pomp bij tot de capaciteit
van de parallelschakeling, doch bij
systeemcurve 2 is dit duidelijk niet
het geval.
Een gelijkaardige situatie kan zich
voordoen als twee zeer verschillende
pompen in parallel worden geïnstalleerd.
Als de systeemcurve de gecombineerde
pompcurve snijdt op een punt
Figuur 1.
Figuur 2.
dat hoger ligt dan de “shut off” opvoerhoogte
van de kleinste pomp, dan zal
deze laatste niet bijdragen aan de totale
capaciteit van de parallelschakeling in
het systeem. Daarbij is het belangrijk
dat de kleinste pomp is uitgerust met
een terugslagventiel aan de drukzijde.
Anders zal de grootste pomp via de collector
aan de drukzijde in de kleinste
pomp gaan pompen, waardoor deze in
tegenrichting gevoed wordt, hetgeen

Figuur 3.
Figuur 4.
kan leiden tot beschadiging van de
kleinste pomp.
Waarop moet nu gelet worden
Tot slot nog enkele losse raadgevingen
die ervoor zouden moeten zorgen dat
uw serie- of parallelschakeling met
centrifugaalpompen feilloos werkt:
§ Probeer zoveel mogelijk, zowel bij
serie- als parallelschakeling, gelijke
pompen te gebruiken
§ Als dit niet mogelijk is, neem dan
bij de parallelschakeling pompen met
een min of meer gelijke “shut off”
opvoerhoogte. De respectievelijke
debieten zijn hier minder belangrijk.
§ Als dit niet mogelijk is, neem dan
bij de serieschakeling pompen die op
hetzelfde debiet kunnen werken, dus
bij voorkeur met pompcurves met
een gelijkaardig capaciteitsbereik.
T I P S & T R I C K S
De respectievelijke opvoerhoogtes
zijn hier minder belangrijk.
§ Bepaal de systeemcurve van uw
leidingennet. In feite zou van elk
leidingennet de syteemcurve moet
bekend zijn, en deel uitmaken van
de betreffende documentatie.
§ Wees voorzichtig met het gebruik
van frequentieomvormers bij parallelschakeling.
Als U deze toch wil
gebruiken, doet U er beter aan om
alle pompen uit te rusten met een
frequentieomvormer, en het systeem
dusdanig te programmeren dat alle
pompen zo dicht mogelijk bij hun
BEP (“Best Efficiency Point”)
punt werken. Tegenwoordig zijn er
systemen op de markt waarbij deze
programmatuur geïntegreerd is in het
systeem. Deze programma’s zorgen
er eveneens voor dat er tussen de
pompen regelmatig geschakeld
wordt, zodat de slijtage op elke pomp
gelijkmatig in de tijd is en dat het
energieverbruik voor elk gevraagd
debiet minimaal gehouden wordt.
§ Wanneer men de capaciteit van een
systeem wil verhogen, wordt meestal
enkel gedacht aan een parallelschakeling.
Soms is het echter interessant
om eveneens een serieschakeling te
bekijken, want deze kan in bepaalde
gevallen eveneens leiden tot een
substantiële debietsverhoging. Zoals
steeds wordt alles bepaald door de
systeemcurve.
§ Controleer altijd of de tweede pomp,
in een serieschakeling, geschikt is
voor de druk waaronder ze zal komen
te staan. Vergeet niet dat deze gevoed
wordt met de uitgangsdruk van de
eerste pomp.
Deze elementaire raadgevingen kunnen
ervoor zorgen dat uw multipele pompsystemen
zonder problemen werken
voor een lange tijd. Ga vooral niet
zitten experimenteren, als U de materie
niet machtig bent. Laat U liever
bijstaan door specialisten terzake.