Jak si vybrat čerpací stanici pro soukromý dům nebo chalupu

Mnoho majitelů příměstských domů nemá příležitost využít takovou výhodu civilizace jako centralizovanou vodovodní síť. To v žádném případě neznamená, že jediným řešením v této situaci je nosit vodu z nejbližšího zdroje v kbelících. Dnes je docela možné vybavit si vlastní přívod vody tlakovou hlavou. Čerpací stanice vám pomůže s tím, automaticky dodává vodu ze studny nebo studny.

Kterou čerpací stanici zvolit pro dům? Moderní trh čerpací techniky nabízí mnoho možností - zde jsou jak hotové stanice, tak jednotlivé komponenty, z nichž si můžete jako konstruktéři sestavit něco, co nejlépe vyhovuje vašim potřebám.

Volba musí být zvolena velmi zodpovědně, aby při provozu zařízení nemělo problémy.

Zařízení a princip činnosti čerpací stanice

Liší se čerpací stanice od konvenčního elektrického čerpadla, a pokud ano, jaké jsou jeho výhody?

Za prvé, čerpací stanice je schopna poskytnout dobrý tlak nezbytný pro úplné přivádění vody do domu a na pozemek.

Za druhé, tento systém je plně automatizovaný a může pracovat bez neustálého sledování ze strany vlastníka - byl namontován jednou a nemůžete si na něj vzpomenout, dokud nenastane čas na rutinní kontrolu a ověření.

Úmyslný výběr čerpací stanice bude nemožný, pokud nebudete věnovat náležitou pozornost jeho konstrukci a základním komponentům.

Hlavními konstrukčními prvky čerpací stanice jsou vzájemně propojené povrchové čerpadlo a hydraulický akumulátor (tlaková nádoba), jakož i automatický tlakový spínač, který řídí provoz čerpadla. Pro autonomní fungování systému to nestačí. O účelu a uspořádání dalších komponentů však budeme hovořit o něco později a nyní se zaměříme na hlavní konstrukční prvky.

Zařízení čerpací stanice

„Srdcem“ čerpací stanice je čerpadlo. Konstrukční typ použitého čerpadla může být téměř jakýkoli - vír, rotační, šroubový, axiální atd. - ale pro dodávku vody pro domácnost se zpravidla používají odstředivá čerpadla, která se vyznačují jednoduchostí konstrukce a vysokou účinností.

Druhým důležitým konstrukčním prvkem čerpací stanice - akumulátorem je ve skutečnosti akumulační nádrž (která ve skutečnosti vyplývá z jejího názvu). Účelem akumulátoru však není pouze akumulace vstřikované vody.

Bez tohoto prvku by se čerpadlo zapínalo / vypínalo příliš často - pokaždé, když uživatel zapne kohout na směšovači. Nedostatek hydraulického akumulátoru by nepříznivě ovlivnil tlak vody v systému - buď by voda tekla z kohoutku v tenkém proudu, nebo by byla šlehačka příliš rychle.

Jak nás může čerpadlo, hydraulický akumulátor a tlakový spínač, spojené dohromady, automaticky zásobovat vodou?

Budeme rozumět principu čerpací stanice.

Po zapnutí čerpadlo začne čerpat vodu a plnit do ní zásobník. Tlak v systému se postupně zvyšuje.Čerpadlo běží, dokud tlak nedosáhne horní prahové hodnoty. Když je dosaženo přednastaveného maximálního tlaku, relé sepne a čerpadlo se vypne.

Co se stane, když uživatel otevře v kuchyni kohoutek nebo se začne sprchovat? Spotřeba vody povede k postupnému vyprazdňování akumulátoru, a tím ke snížení tlaku v systému. Když tlak poklesne pod nastavené minimum, relé automaticky zapne čerpadlo a začne znovu čerpat vodu, kompenzovat jeho průtok a pumpovat tlak na horní prahovou hodnotu.

Horní a dolní prahové hodnoty, při kterých dojde k vypnutí tlakového spínače, jsou nastaveny v továrně. Uživatel má však možnost provést drobné úpravy relé. Potřeba toho může nastat například, pokud chcete zvýšit tlak vody v systému.

Vzhledem k tomu, že čerpadlo, které je součástí čerpací stanice, nepracuje nepřetržitě, ale zapíná se pouze čas od času, je opotřebení zařízení minimalizováno.

Krátké video ukazující princip čerpací stanice:

Typy čerpacích stanic a vzdálenost od vodního zrcadla

Rozlište čerpací stanice se zabudovaným a dálkovým vyhazovačem.Vestavěný vyhazovač je konstrukčním prvkem čerpadla, dálkový ovladač je samostatná externí jednotka ponořená do studny. Volba ve prospěch jedné nebo druhé možnosti závisí především na vzdálenosti mezi čerpací stanicí a vodním zrcadlem.

Z technického hlediska je vyhazovač poměrně jednoduché zařízení. Jeho hlavním konstrukčním prvkem - tryskou - je trubka se zúženým koncem. Voda prochází místem zužování a získává znatelné zrychlení. V souladu s Bernoulliho zákonem je kolem proudu pohybujícího se zvýšenou rychlostí vytvořen region s nízkým tlakem, tj. Dochází k efektu vzácnosti.

Pod vlivem tohoto vakua je nová část vody ze studny nasávána do potrubí. Výsledkem je, že čerpadlo utrácí méně energie na dopravu tekutiny na povrch. Zvyšuje se účinnost čerpacího zařízení, jakož i hloubka čerpání vody.

Čerpací stanice s integrovaným vyhazovačem

Vestavěné vyhazovače jsou obvykle umístěny uvnitř pouzdra čerpadla nebo jsou umístěny v jeho těsné blízkosti. To vám umožní snížit celkové rozměry instalace a poněkud zjednodušit instalaci čerpací stanice.

Takové modely vykazují maximální účinnost, když výška sání, tj. Vertikální vzdálenost od vstupu čerpadla k hladině vodního zrcadla ve zdroji, nepřesahuje 7-8 m.

Samozřejmě by se měl brát v úvahu také vodorovná vzdálenost od studny k umístění čerpací stanice. Čím větší je délka vodorovného úseku, tím menší je hloubka, se kterou je čerpadlo schopno zvedat vodu. Například, pokud je čerpadlo instalováno přímo nad vodním zdrojem, bude schopno zvednout vodu z hloubky 8 m. Pokud je stejné čerpadlo odstraněno z místa přívodu vody o 24 m, hloubka stoupání vody se sníží na 2,5 m.

Kromě nízké účinnosti ve velkých hloubkách vodních zrcadel mají tato čerpadla další zjevnou nevýhodu - zvýšenou hladinu hluku. K zvuku z vibrací běžícího čerpadla se přidá zvuk vody procházející tryskou vyhazovače. Z tohoto důvodu je lepší instalovat čerpadlo s vestavěným vyhazovačem do samostatné technické místnosti mimo obytnou budovu.

Čerpací stanice s integrovaným vyhazovačem.

Čerpací stanice s dálkovým vyhazovačem

Vzdálený vyhazovač, který je samostatným malým blokem, na rozdíl od vestavěného vyhazovače, může být umístěn ve značné vzdálenosti od čerpadla - je připojen k části potrubí ponořené do studny.

Dálkový vyhazovač.

Pro provoz čerpací stanice se vzdáleným vyhazovačem je nutný dvou trubkový systém. Jedna z trubek slouží ke zvedání vody ze studny na povrch, podél druhé části zvýšené vody se vrací zpět do vyhazovače.

Potřeba položit dvě trubky stanoví určitá omezení na minimální přípustný průměr vrtu, je lepší to předvídat i ve fázi návrhu zařízení.

Takové konstruktivní řešení na jedné straně vám umožňuje výrazně zvýšit vzdálenost od čerpadla k vodnímu zrcátku (ze 7-8 m, jako u čerpadel s vestavěnými vyhazovači, na 20-40 m), ale na druhé straně snižuje účinnost systému na 30- 35% Nicméně, máte možnost výrazně zvýšit hloubku příjmu vody, můžete se s ním snadno vyrovnat.

Pokud není vzdálenost od vodního zrcadla ve vaší oblasti příliš hluboká, není třeba čerpat čerpací stanici přímo u zdroje. To znamená, že máte možnost odsunout čerpadlo ze studny bez znatelného snížení účinnosti.

Takové čerpací stanice jsou zpravidla umístěny přímo v obytném domě, například v suterénu. To poskytuje prodloužení životnosti zařízení a zjednodušení postupů pro nastavení systému a preventivní údržbu.

Další nepochybnou výhodou dálkových vyhazovačů je významné snížení hladiny hluku produkované pracovní čerpací stanicí. Hluk vody procházející vyhazovačem instalovaný hluboko pod zemí už nebude rušit obyvatele domu.

Čerpací stanice s dálkovým vyhazovačem.

Spotřeba vody, produktivita, tlak

Před zakoupením čerpací stanice byste měli pochopit, zda tento model bude schopen uspokojit vaše potřeby, zda je schopen normálně fungovat za konkrétních podmínek, které máte. To lze odhadnout řadou technických charakteristik čerpadla. Zvláštní pozornost by měla být věnována takovým parametrům, jako je vytvořená hlava (výška, do které je čerpadlo schopné zvýšit vodu) a její kapacita (objem vody čerpané za jednotku času).

Celková spotřeba vody v domě je celková spotřeba vody u všech domácích spotřebičů (myčka a pračka) a dalších vodovodních kohoutků (kohoutky v kuchyni a koupelně, odtoky v koupelně, odtoky v koupelně, plnění bazénu, automatické zavlažování a zavlažování na místě atd.).

V ideálním případě by výkon stanice neměl být menší než součet nákladů na všechny body odposlechu v domě. Pouze v tomto případě nebudou obyvatelé domu mít problémy s přívodem vody a jejím tlakem. Pouze v tomto případě budou moci otevřít kohoutek, aniž by si mysleli, že někdo v domě může v tuto chvíli potřebovat vodu.

Dostatečně výkonná čerpadla zpravidla snadno dodávají až 3,5-8 m³ voda za hodinu, udržování tlaku 2-3 bar v síti přívodu vody.

Pro stanovení výkonu čerpací stanice potřebné k zásobování vodou do všech míst čerpání je třeba vyhodnotit tři parametry.

1. Nejprve je nutné znát výšku napájecí vody, tj. vypočítat vzdálenost od vodního zrcadla k nejvyššímu bodu dodávky vody.

2. Za druhé je nutné vzít v úvahu pracovní tlak ve vodovodním systému (pro normální provoz domácích spotřebičů a optimální tlak vody v kohoutcích je nutné, aby byl tlak alespoň 2 bar).

3. Za třetí je třeba vyhodnotit tlakovou ztrátu po celé délce přívodu vody.

Výpočet průtoku vody a požadované kapacity čerpadla, jakož i výběr konkrétní čerpací stanice, která splňuje tato kritéria, je úkolem odborníků. Je nutné, abyste předem určili vzdálenost od sacího potrubí čerpadla k vodnímu zrcátku ve studni svisle a vzdálenost čerpací stanice od studny, abyste věděli typ a průměr použitých trubek.

Nebude zbytečné připravovat plán místa a domu s vyznačením umístění všech bodů čerpání.

Před výběrem čerpací stanice pro letní dům nebo dům je třeba vzít v úvahu další důležitý bod. Čerpáte vodu ze studny nebo ze studny - to nevadí, ale zdroj je plný, tzn. jeho schopnost „vytvářet“ vodu by neměla být menší než produktivita stanice.

Průtok studny lze nalézt v pasu vydaném vrtnou organizací.

Akumulátor čerpací stanice

Hydraulický akumulátor, který je funkčně důležitou jednotkou čerpací stanice, je uzavřená kovová nádrž připojená k výstupní armatuře čerpadla.

Akumulátorové zařízení

Uvnitř nádrže je elastická membránová stěna, obvykle vyrobená z přírodního kaučuku nebo umělého butylového kaučuku.

Membrána dělí nádrž na dvě komory - vzduch a kapalinu. Tlakový spínač připojený k akumulátoru určuje tlak vody v kapalinové komoře nádrže a na základě přijatých údajů řídí činnost čerpadla.

Materiál pro výrobu hydraulického akumulátoru je tradičně ocel. Pokud má membrána hruškovitý tvar, voda s ní pouze kontaktuje, a proto je zcela vyloučena možnost koroze vnitřních stěn nádrže.

Hydraulický akumulátor ve tvaru hrušky.

Pokud se použije plochá membrána, která rozděluje nádrž na dvě části, pak se na kovové stěny aplikuje ochranný polymerový povlak.

Venku nízko uhlíková ocelová nádrž chrání smaltovaný povlak před atmosférickou vlhkostí. Pokud se plánuje instalace čerpací stanice mimo vytápěnou místnost, pak by měl být upřednostňován akumulátor z nerezové oceli.

Účel a princip činnosti akumulátoru

Kapalinová komora je naplněna vodou, vlivem jím vytvářeného tlaku je elastická přepážka deformována. Když tlak klesne v důsledku průtoku vody uživateli, membrána se narovná a z nádrže se vypustí nová část kapaliny.

Akumulátor tak zajišťuje přívod vody do míst čerpání, i když je čerpadlo nečinné. Navíc omezuje počet spuštění čerpadla. Uvnitř nádrže je uložena určitá dodávka kapaliny, a proto není třeba čerpadlo zapínat při každém otevření kohoutu.

Průtok akumulátoru před doplňováním je obvykle poloviční jeho plný objem. Například z 20litrové nádrže můžete bezpečně vyčerpat 10 litrů vody, aniž byste čerpadlo zapli. A čím častěji se zapne, tím déle to vydrží.

Některá povrchová čerpadla umožňují vysokou frekvenci spouštění - až 30 - 100krát za hodinu. Časté spouštění / zastavování však významně snižují životnost elektromotoru - zdroje jednotlivých komponent zařízení se vyvíjejí předčasně. Ideální volba z tohoto hlediska je, když počet čerpadel zapnuto / vypnuto nepřesáhne 10–20krát denně.

Hydraulický akumulátor nevytváří pouze tlak v síti přívodu vody v domě, slouží jako omezovač počtu spuštění přerušovaného čerpadla a ukládá přívod vody. Umožňuje také zabránit hydraulickým rázům - náhlým nárůstům tlaku v systému.

Jak zvolit objem akumulátoru

Objem akumulátoru se může lišit v závislosti na modelu od 8 do 100 nebo více litrů. Volba velikosti nádrže závisí na celkové spotřebě vody, hloubce vrtu, délce potrubí a parametrech čerpadla. Spolu s čerpadly s kapacitou do 1,2 kW se doporučuje použít hydraulické akumulátory s kapacitou 20-24 litrů, pro čerpadla s kapacitou 1,5-2 kW jsou vhodnější nádrže o objemu 50-60 litrů.

Jaký objem lze považovat za optimální? Čím více, tím lépe, ale do jisté míry. Teoreticky čím větší je objem akumulátoru, tím spolehlivěji je čerpadlo chráněno před častými starty. Praxe však ukazuje, že zvyšování objemu nádrže na 100-200 l velmi často vede ke snížení pohodlí při používání přívodu vody: uživatel je nucen se vyrovnat s tím, že tlak vody tekoucí z kohoutku se postupně snižuje.

Uživatelé, kteří mají rozsáhlé zkušenosti s provozováním čerpacích stanic, se shodují v názoru, že nejvhodnější akumulátor v objemu 16-24 litrů. Je třeba mít na paměti, že v případě potřeby můžete k vodovodu vždy připojit další akumulátor požadovaného objemu.

Materiál výroby čerpadla a jeho konstrukční prvky

Hlavní nevýhodou odstředivých čerpadel jsou jejich vysoké nároky na čistotu čerpané vody. Zrnka písku, kal a jiné pevné částice vstupující dovnitř způsobují předčasné opotřebení částí čerpadla.

Životnost zařízení do značné míry závisí na materiálu, z něhož je oběžné kolo vyrobeno. Oběžná kola z nerezové oceli jsou odolnější, ale jsou dražší než výrobky z plastů, často se instalují do domácích modelů.

K výrobě pouzdra čerpadla se používají také různé materiály.

1. Čerpadla v plastových pouzdrech jsou nejlevnější a hlavně nejtišší. Zároveň se tato čerpadla neliší spolehlivostí.

2. Ocel je naopak nejdražší a hlučná, ale zároveň nejodolnější.

3. Litina ve všech ohledech zaujímá mezipolohu.

Kromě výrobního materiálu skříně čerpadla a jeho oběžného kola je při výběru třeba věnovat pozornost ještě jednomu parametru, konkrétně materiálu vinutí motoru. Pro snížení nákladů a usnadnění návrhu se často používá hliníkové vinutí.

Bohužel je méně odolný než měď, což negativně ovlivňuje celkovou spolehlivost čerpadla, nuceno pracovat po celý rok a téměř nepřetržitě.

Automatizace řízení

Hlavním rozdílem mezi čerpacími stanicemi a čerpadly je dostupnost zařízení, které jim umožňuje pracovat bez neustálého sledování lidmi. Pod automatizací řízení se primárně rozumí tlakový spínač. Tato jednotka automatizuje provoz čerpadla a zapíná a vypíná jej při určitých tlakových limitech v systému.

Většina čerpacích stanic je vybavena mechanickými (pružinovými) tlakovými spínači. Jedná se o zařízení malé velikosti, uvnitř kterého jsou umístěny všechny potřebné pracovní prvky - dvě pružiny různé velikosti s nastavovacími maticemi, elektrické kontakty, membrána a deska, která mění svou polohu v závislosti na tlaku na ni ze strany membrány.

Pod tlakem vody vstupující do akumulátoru se membrána zdeformuje a přemísťuje desku, která zase začne působit na velkou pružinu. Stlačení pružiny vede k otevření kontaktu, který dodává napětí do motoru čerpadla.

Když tlak klesne v důsledku spotřeby vody spotřebitelem, deska se vrátí do své původní polohy, kontakty se sepnou a čerpadlo začne znovu pracovat. Velká pružina působí proti tlaku vody na membránu a desku, malá pružina nastavuje rozdíl mezi dolním a horním prahem tlaku.

Horní a dolní mez tlaku jsou nastaveny ve výrobním závodě, v případě potřeby však můžete ručně nakonfigurovat horní i dolní mez. Tlaková síla pružin se mění pomocí příslušných stavěcích matic.

Mechanické relé lze nahradit elektronickým relé. Ten není výkonem, interaguje s automatizací stanice a již tím ovlivňuje provoz čerpadla. Funkčnost elektronického relé je samozřejmě bohatší než mechanická funkce. Některé modely jsou například vybaveny hodinovým časovačem, který omezuje počet spuštění čerpadla za jednotku času.

Elektronické modely relé jsou zpravidla vybaveny ukazateli a ovládacím panelem, pomocí kterého se nastavují parametry.

Čerpací stanice s elektronickým relé.

Další vybavení

Kromě elektrického čerpadla, hydraulického akumulátoru a řídicí automatiky obsahuje balíček každé čerpací stanice:

• spojovací armatury, včetně ohebných hadic připojujících čerpadlo k akumulátoru;
• manometr, který měří tlak kapaliny v systému a usnadňuje sledování činnosti čerpadla,
• zpětný ventil, který zabraňuje vyprázdnění přívodního potrubí při vypnutém čerpadle;
• filtry zabraňující vstupu mechanických nečistot do čerpadla;
• automatické ochranné vypnutí čerpadla.

Filtry

Odstředivá čerpadla se vyznačují zvýšenými nároky na čistotu čerpané kapaliny. Je velmi důležité, aby voda protékající čerpadlem neobsahovala abrazivní částice (bahno, písek atd.), Jakož i inkluze s dlouhými vlákny s lineárními rozměry většími než 2 mm (řasy, stébla trávy, pramínky).

Po stanici jsou nainstalovány filtry jemného filtrování, které rafinují vodu, která je posílána spotřebiteli. S čerpací stanicí však nemají nic společného.

Zpětný ventil

Aby čerpadlo mohlo začít s čerpáním vody kdykoli, je nutné, aby přívodní potrubí bylo vždy plné. Proto je systém sání vody čerpacích stanic vybaven zpětným ventilem instalovaným bezprostředně za filtr hrubého filtru.

Přítomnost zpětného ventilu eliminuje potřebu dlouho čekat, dokud voda nevystoupí do čerpadla ze studny, a co je důležitější, šetří čerpadlo před prací v režimu suchého startu, což by mohlo vést k selhání zařízení.

Potrubí pro přívod vody se zpětným ventilem.

Ochranná automatizace

Naše energetické sítě se nemohou chlubit stabilitou a napětí často „chodí“ v poměrně širokém rozsahu. Ochrana nákladného zařízení před přepětím pomůže jističi zbytkového proudu. Pokud tato součást není součástí balení vaší stanice, lze ji (a musí!) Zakoupit samostatně. I když se čerpadlo přehřeje, bude užitečný také jistič.

Systém ochrany proti chodu nasucho je dalším prvkem, který je nezbytný pro prodloužení životnosti čerpací stanice. To je zvláště důležité v případech, kdy je produktivita vrtu variabilní. Čidlo umístěné v jímce bude signalizovat vypnutí čerpadla, jakmile hladina vody klesne pod minimální limit. Tím se zabrání přehřátí a poruše čerpadla v důsledku čerpání vzduchu.