Čerpadlá

Keď sme začínali so závlahami, chceli sme sa venovať len im. Čoskoro sme však narazili na problém, že nie každý chce využiť vodu z vodovodu (pri vhodných parametroch domovej prípojky ideálny stav). Z rôznych príčin požaduje ako zdroj vody studňu, retenciu alebo ich kombináciu. A tým sa zrazu objavil fenomén čerpadla. Zrazu bolo potrebné riešiť otázku alternatívneho zdroja vody a hlavne technické riešenie. Dnes sme už pripravený Vám pomôcť s výberom a inštaláciou čerpadla. Na niektoré Vaše otázky Vám odpovieme už nižšie v článku, na iné pokiaľ sa na nás obrátite s konkrétnou otázkou.

Samozrejme je rozdiel či vstupujete na zelenú lúku alebo už nejaké technické riešenie existuje.

  • Ideálny stav = technické riešenie už existuje a je vhodné pre realizáciu závlahového systémy (netreba dodatočné náklady na toto riešenie a teda sa cena za realizáciu závlahového systému nezvyšuje).
  • Neutrálny stav = zelená lúka s technickým riešením v rámci cenovej dostupnosti (je treba vynaložiť prostriedky napr. na čerpanie, ale nie je problém s dostatkom vody)
  • Negatívny stav = existujúce nevhodné technické riešenie alebo príliš nákladné riešenie zabezpečenia dostatku vody (ako vysvetliť potenciálnemu zákazníkovi, že investoval do nevhodného technického riešenia resp. zabezpečenie vody je príliš nákladné, aby malo zmysel).

Rozoberme si teda neutrálny stav  a povedzme si kedy aké technické riešenie zvoliť z pohľadu voľby čerpacej techniky.

Základná otázka sa točí okolo výberu typu čerpadla:

  • samo nasávacie čerpadlo
  • ponorné čerpadlo

Laicky sa môže zdať, že najdôležitejší je objem expanznej nádoby, pre samotné zavlažovanie však nie je ani potrebná. Rozhodujúce sú parametre samotného čerpadla. Poďme si teda vybrať….

Kedy zvoliť samo nasávacie a kedy ponorné čerpadlo?

Vo všeobecnosti môžme povedať, že je výhodnejšie zvoliť ponorné čerpadlo a to z týchto dôvodov:

  • komfort v prevádzke
  • vyšší výkon a tlak vody
  • oveľa nižší hluk čerpadla
  • odpadajú problémy so sacím potrubím

Jeho nevýhodou je vyššia cena. Z toho vyplýva, že samo nasávacie čerpadlo má okrem nižšej ceny len samé nevýhody. Tou najhlavnejšou je maximálna sacia výška 7-8 metrov, ktorá je daná fyzikálnymi zákonmi. Samozrejme rozhodnutie je vždy kompromisom medzi cenou a výkonom a závisí od konkrétnych podmienok.

Tlaková nádrž áno či nie?

Pokiaľ bude čerpadlo slúžiť na zásobovanie domu a zavlažovanie, tlaková nádrž na vodu je odporúčaná. Pokiaľ bude slúžiť len na zavlažovanie nie je potrebná. Načo vlastne slúži?  Slúži ako zásobník vody, aby sa zabránilo neustálemu zapínaniu a vypínaniu čerpadla, ktoré výrazne znižujú jeho životnosť. Výrobcovia elektromotorov predpisujú max. 40 zopnutí za hodinu. Je rozdiel či sa dopĺňa nádržka WC alebo je spustená vetva zavlažovania. Výkon čerpadla by mal byť prispôsobený možnostiam vodného zdroja a potrebe vody. Tlaková nádoba tento nesúlad vyrovnáva. Pre potreby rodinných domov je vhodná cca 60-80 l nádoba.

Pracovný tlak , výdatnosť, čerpacia krivka

Vo všeobecnosti môžme povedať, že pre zavlažovanie je vyhovujúca výdatnosť cca 40-60 l/min pri tlaku 4-6 barov. Rozprašovače a rozstrekovače pracujú pri tlaku 2-4 bary avšak musíme mať na zreteli straty v potrubí  vplyvom filtra, elektro ventilov  prevýšenia atď. Tlak sa dá ľahko regulovať smerom dole, avšak smerom hore je to oveľa finančne náročnejšie. Pre malú výdatnosť resp. nízky tlak je možné na jednu vetvy pripojiť len veľmi obmedzený počet rozprašovačov/rozstrekovačov čo navyšuje počet vetiev, elektroventilov a tým navyšuje cenu zavlažocieho systému. Dôležitý je nielen maximálny výkon čerpadla ale jeho čerpacia krivka, ktorá udáva výšku prietoku Q pri danom tlaku.

Príklad:

pri výdatnosti 25 litrov za minútu môžme napojiť na vetvu len 4 rozprašovače o spotrebe vody 6 l/min. Rozprašovacia tryska 360 stupňová, dostrek 2,1m pri 1,7 baru má potrebu 6 l/min. Taká istá s dostrekom 4,5 m už požaduje 12 l/min. Tým sme limitovaný veľkosťou zavlažovanej plochy obsluhovanou jednou vetvou.

 Čerpacia krivka – domáca vodáreň EASYPUMP E-BOOST

EBS_graf.jpg

 Vychádzajme s predpokladu, že pre potreby zavlažovania potrebujeme výdatnosť 40 l/min pri tlaku 3,5 baru (napr. kvôli tlakovým stratám). Aké čerpadlo si teda zvolíme. Z obrázku vidíme, že výdatnosť 40 l dosahujú všetky tri čerpadlá. Avšak len EBS 5 pri výtlačnej výške 40 m  (4 bary). Z toho vyplýva, že  ostatné sú pre naše účely zavlažovania nepoužiteľné. EBS 4 pri 4 baroch dáva len 15 litrov. EBS 3 dokonca ani výtlačnú výšku 40 metrov nedosahuje.

Ovládanie chodu čerpadla

Najčastejšie sa používajú tri základné postupy regulácie chodu čerpadla:

  1. ovládanie pomocou tlakového spínača
  2. ovládanie pomocou ovládacej jednotky
  3. riadiaca jednotka s frekvenčným meničom

Ovládanie pomocou tlakového spínača

zopne čerpadlo pri poklese tlaku na nastavenú minimálnu úroveň a vypne ho pri dosiahnutí nastavenej maximálnej hodnoty. Tlak v systéme kolíše od zapínaceho po vypínací tlak, čo sa prejavuje zmenou prietoku a tlaku. Princím spočíva v tom, že odberom vody dochádza k poklesu tlaku až na úroveň zopnutia čerpadla. Po ukončení odberu sa tlak zvýši až na vypínací tlak a dôjde k vypnutiu čerpadla. Použité čerpadlo musí v mieste inštalácie tlakového spínača dosahovať vyššiu hodnotu max. tlaku vody ako je nastavená hodnota vypínacieho tlaku, aby došlo k vypínaniu čerpadla.

dv1

Ovládanie pomocou ovládacej jednotky  zapne čerpadlo pri dosiahnutí nastavenej hodnoty minimálneho tlaku (zapínací tlak) a vypne ho pri zastavení odberu. Pri odbere vody poklesne tlak v rozvodoch a ovládacie jednotka zapne čerpadlo. Vypne ho až po ukončení odberu, keď jednotkou nepreteká žiadna voda.

dv2

 

Riadiaca jednotka s frekvenčným meničom. Pri tomto ovládaní dochádza k zmene otáčiek elektromotoru čerpadla tak, aby bolo udržaná nastavená hodnota tlaku čo prináša naslednovné výhody:

  • konštantný prevádzkový tlak
  • kompenzácia tlakovej straty u ponorných čerpadiel pri hlbokých studniach vznikajúcej poklesom hladiny pri čerpaní
  • kompletný systém ochrany a zaistenia (chod na sucho, ochrana proti prehriatiu, ochrana proti skratu)

PWM_priklad

 

Základné zásady pre inštaláciu čerpadla

Zásady správnej inštalácie samo-nasávacieho čerpadla
  • Najčastejšie chyby pri inštalácii sú v sacom potrubí, samo nasávacia schopnosť čerpadiel je max. 8  m vrátane strát v potrubí (platia fyzikálne zákony)
  • Základným predpokladom spoľahlivého chodu čerpadla je dostatočný zdroj čistej vody bez prímesí piesku a nečistôt

samonasávacie čerpadlo

ZÁSADY SPRÁVNEJ INŠTALÁCIE SACIEHO POTRUBIA:
  • čerpadlo musí byť umiestnené čo najbližšie k zdroju vody
  • svetlosť potrubia musí mať vnútorný priemer potrubia rovnaký alebo väčší ako je priemer sacieho hrdla na čerpadle, týka sa to aj odpieskovacieho filtra , spätnej klapky, fitingov, vsuviek atď. Akákoľvek redukcia (zmenšenie priemeru) sacieho potrubia spôsobuje značné problémy až nefunkčnosť samonasávania čerpadla ! !
  • vodorovná časť sacieho potrubia vrátane odpieskovacieho filtra a taktiež čerpadla musí byť správne vyspádovaná a čo najkratšia (0,5 až 2 m, pri väčšej vzdialenosti zvoľte väčší priemer potrubia a presné vyspádovanie!)
  • akákoľvek netesnosť v sacom potrubí neumožní nasať vodu do čerpadla
  • nikdy nesmie sacie potrubie tvoriť oblúk smerom dohora ani byť prehnuté smerom dohora, pretože vzduchové bubliny v tomto oblúku nie je možné odtiaľ odstrániť a výrazne zhoršujú až zamedzujú samonasávaciu schopnosť čerpadiel, umožňujú vznik kavitácie čerpadla (prejavuje sa hlučnosťou až deštrukciou čerpadla).
  • Do sacieho potrubia treba osadiť spätnú klapku (k čerpadlu alebo na saciu hadicu do studne)
  • Do sacieho potrubia doporučujeme osadiť kvalitný odpieskovací filter
  • Ak odpieskovací filter len bublinkuje, nezaplní sa dovrchu vodou a čerpadlo nenasáva vodu tak skontrolujte tesnenia filtra alebo aj tesnosť celého sacieho potrubia (aj vyspádovanie !), častým problémom býva aj opotrebovaná alebo netesná spätná klapka
  • Závady v sacom potrubí spôsobujú chod bez vody a poškodenie čerpadla!
  • U narážaných studní ak ponecháte nad čerpadlom aj ručné čerpadlo (pumpu) treba medzi nich osadiť uzatvárací ventil a taktiež dodržať spádovanie vodorovného sacieho potrubia ! (čerpadlo musí byť vyššie, ako prípoj na rúru studne, dodržať vyššie spomínané zásady)
  • Zavodnené samonasávacie čerpadlo (vodou naplnená hydraulika čerpadla podľa návodu) musí fungovať bez pomocného zavodňovania (či už ručnou pumpou alebo inak) !
Zásady správnej inštalácie ponorných čerpadiel na čistú vodu

Ochrana chodu nasucho

  1. dostatočný zdroj čistej vody bez piesku a nečistôt (predpoklad spoľahlivosti a životnosti)
  2. správne umiestniť čerpadlo v zdroji vody
    1. celé ponoriť do vody (chladené vodou) – okrem čerpadiel chladených pretekajúciou vodou
    2. umiestniť čerpadlo tak, aby pri svojej činnosti nevírilo piesok a nečistoty v studni:
      • umiestniť dostatočne vysoko od dna (u vŕtaných studní min. 2 m, u kopaných min. 0,5 m)
      • umiestniť až nad nasávacie otvory v stených studne (min. 50 cm nad ne)
      • správne nainštalované čerpadlo nenasáva vodu s pieskom a nečistotami
  3. správne zavesiť čerpadlo v studni:
    1. nikdy neumiestniť na dno studne (do kalníka s nečistotami)
    2. zavesiť na vhodné nehrdzavejúce lanko (silon, nerez a pod.)
  4. správne elektricky pripojiť cez motorový spúšťač (trojfázové), alebo istič (jednofázové)
  5. zabezpečiť ochranu chodu nasucho (výdatným zdrojom, el. snímačom hladiny, plavákom a i.)
  6. zvoliť výtlačné potrubie z vhodných materiálov a dimenzií podľa čerpadla
  7. dodržať max. ponor čerpadla, max. dĺžku nepretržitej činnosti a pracovnú polohu čerpadla
  8. spätnú klapku upevniť min. 2 – 5 m nad čerpadlo
  9. zabrániť kontaktom so stenou studne (vrtu) pri prevádzke ponorky
  10. dodržať pokyny v návode na inštaláciu a prevádzku