Um Energie zu sparen macht eine Überdimensionierung der Poolpumpe Sinn.
Der Druck den eine Pumpe bei 0 m3/h Fördermenge aufbringt ( Hmax ) hängt vom Durchmesser des Laufrades ab. Ein großes Laufrad hat zwar erst mal mehr bespülte Fläche und damit mehr Widerstand aber die mögliche Reduzierung der Drehzahl senkt den Energieverbrauch stärker. Die Strömungsgeschwindigkeit an den Flächen des Laufrades sind geringer.
An einem Flügel eines Hochleistungsseglers herrscht laminare Strömung. Bei halber Fluggeschwindigkeit beträgt der Luftwiderstand ein Viertel. Ein streng Quadratischer Zusammenhang. Widerstand = k * v ^ 2. Nur leider gilt dieser nur in einem engem Bereich.
Ab einer gewissen Geschwindigkeit schlägt die laminare Strömung in turbulente Strömung um. Die turbulent angeblasene Fläche hinter dem Umschlagpunkt erzeugt 3 mal so viel Widerstand. Mit wachsender Geschwindigkeit wandert der Umschlagpunkt immer weiter nach vorne. Die simple Formel Widerstand = k * v hoch 2 ist nicht mehr anwendbar.
Bei zu langsamer Fluggeschwindigkeit - und das ist für uns Energiesparer viel interessanter - kommt es zu laminaren Ablösungen. Auf der 0,5 mm dicken polierten Flügelhinterkante sitzt ein 20 cm hoher Luftwirbel fest. Der Flieger verliert an Leistung und steuert sich wie ein mit Olivenöl getränkter Schwamm. Die Füchse unter den Fliegern kleben Zackenband auf die polierten Flügel, die Strömung wird geordnet turbulent. Der Flügel ist mit kleinen Wirbelsystemen überzogen welche die Strömung noch eine Weile anliegen lässt. Bei weiterer Reduzierung der Geschwindigkeit bildet sich dann doch ein Wirbel. Der Wirbel heißt dann turbulente Ablöseblase. So eine Blase vernichtet viel Energie. Das wollen wir in der Pumpe nicht.
Bei Poolpumpen ist vor der eigentlichen Pumpe ein Sieb. Die Strömung enthält daher kleine Wirbelsysteme. Ich vermute bei zu stark gedrosselten Pumpen sinkt der Turbulenzgrad auf der Strecke vom Sieb zum Abgang des Pumpenrades so weit dass es im Pumpenrad zu Ablösungen kommt. Bei meiner 25 m3/h Pumpe gab es immer wieder Probleme bei 3-4 m3/h.
Gelangt Luft in eine zu große Poolpumpe bricht die Förderleistung bei niedrigen Drehzahlen ein. Im Laufrad löst die Strömung ab. An den Stellen der Strömungsablösungen haften Luftblasen welche die Profileigenschaften negativ beeinflussen. Der Pumpendruck sinkt in Folge.
Zudem verdrängt die Luft Wasser und die Trägheitskräfte wirken auf eine geringere Wassermenge. Der Pumpendruck sinkt noch ein mal.
Die Luft entweicht erst bei höheren Drehzahlen. Ich habe eine Betriebsdatenerfassung eingebaut die alles mißt was sie sich vorstellen können. Eine Druckmessung und ein Arduino sollte es auch tun.