Ako si vybrať čerpaciu stanicu pre súkromný dom alebo chalupu
Mnoho majiteľov vidieckych domov nemá príležitosť využiť takúto výhodu civilizácie, ako je centralizovaná vodovodná sieť. To vôbec neznamená, že jediný spôsob, ako v tejto situácii vyjsť, je niesť vodu z najbližšieho zdroja do vedier. Dnes je celkom možné vybaviť si prívod vody tlakovou hlavou. Čerpacia stanica vám s tým pomôže, automaticky dodáva vodu zo studne alebo zo studne.
Ktorú čerpaciu stanicu si vybrať pre dom? Moderný trh čerpacej techniky ponúka veľa možností - tu sú hotové stanice aj jednotlivé komponenty, z ktorých si ako návrhár môžete zostaviť niečo, čo najviac vyhovuje vašim potrebám.
Voľba musí byť zvolená veľmi zodpovedne, aby ste počas prevádzky nemali problémy.
obsah:
Zariadenie a princíp činnosti čerpacej stanice
Líši sa čerpacia stanica od konvenčného elektrického čerpadla a ak áno, aké sú jeho výhody?
Po prvé, čerpacia stanica je schopná poskytnúť dobrý tlak potrebný na úplné dodanie vody do domu a na pozemok.
Po druhé, tento systém je plne automatizovaný a môže pracovať bez neustáleho monitorovania zo strany majiteľa - bol namontovaný raz a vy si ho nemôžete spomenúť, kým nenastane čas na rutinnú kontrolu a overenie.
Vedomý výber čerpacej stanice nebude možný, ak nebudete venovať náležitú pozornosť jej konštrukcii a základným komponentom.
Hlavnými konštrukčnými prvkami čerpacej stanice sú vzájomne prepojené povrchové čerpadlo a hydraulický akumulátor (tlaková nádoba), ako aj automatický tlakový spínač, ktorý riadi činnosť čerpadla. Pre autonómne fungovanie systému to nestačí. O účele a usporiadaní ďalších komponentov však budeme hovoriť trochu neskôr a teraz sa zameriame na hlavné konštrukčné prvky.
Zariadenie čerpacej stanice
1. Elektrický blok.
2. Výstupná montáž.
3. Vstupná montáž.
4. Elektrický motor
5. Tlakomer.
6. Tlakový spínač.
7. Hadica spájajúca čerpadlo a prijímač.
8. Akumulátor.
9. Nohy na zapínanie.
„Srdcom“ čerpacej stanice je čerpadlo. Konštrukčný typ použitého čerpadla môže byť takmer akýkoľvek - vírivý, rotačný, skrutkový, axiálny atď. - ale na zásobovanie domácou vodou sa spravidla používajú odstredivé čerpadlá, ktoré sa vyznačujú jednoduchosťou konštrukcie a vysokou účinnosťou.
Druhým dôležitým konštrukčným prvkom čerpacej stanice - akumulátorom je v skutočnosti akumulačná nádrž (ktorá v skutočnosti vyplýva z jej názvu). Účelom akumulátora však nie je iba akumulácia vstrekovanej vody.
Bez tohto prvku by sa čerpadlo zapínalo / vypínalo príliš často - zakaždým, keď používateľ zapne kohútik na mixéri. Nedostatok hydraulického akumulátora by nepriaznivo ovplyvnil tlak vody v systéme - buď by voda tiekla z kohútika v tenkom prúde, alebo by bola šľahaná príliš rýchlo.
Ako nás môže čerpadlo, hydraulický akumulátor a tlakový spínač automaticky zásobovať vodou?
Pochopíme princíp čerpacej stanice.
Po zapnutí čerpadlo začne čerpať vodu a naplní ju zásobnou nádržou. Tlak v systéme sa postupne zvyšuje.Čerpadlo bude v prevádzke, kým tlak nedosiahne hornú prahovú hodnotu. Po dosiahnutí nastaveného maximálneho tlaku relé zopne a čerpadlo sa vypne.
Čo sa stane, keď používateľ otvorí kohútik v kuchyni alebo sa začne sprchovať? Spotreba vody povedie k postupnému vyprázdňovaniu akumulátora, a teda k zníženiu tlaku v systéme. Keď tlak klesne pod nastavenú minimálnu hodnotu, relé automaticky zapne čerpadlo a začne znova čerpať vodu, kompenzuje jej prietok a pumpuje tlak na hornú prahovú hodnotu.
Horné a dolné prahové hodnoty, pri ktorých dôjde k vypnutiu tlakového spínača, sa nastavujú vo výrobe. Užívateľ má však možnosť vykonať drobné úpravy relé. Potreba toho môže vzniknúť napríklad, ak chcete zvýšiť tlak vody v systéme.
Pretože čerpadlo, ktoré je súčasťou čerpacej stanice, nepracuje nepretržite, ale čas od času sa zapína, je opotrebenie zariadenia minimalizované.
Krátke video znázorňujúce princíp čerpacej stanice:
Typy čerpacích staníc a vzdialenosť od vodného zrkadla
Rozlišujte čerpacie stanice so vstavaným a diaľkovým vyhadzovačom.Vstavaný vyhadzovač je konštrukčným prvkom čerpadla, diaľkový ovládač je samostatná externá jednotka ponorená do vrtu. Voľba v prospech jednej alebo druhej možnosti závisí predovšetkým od vzdialenosti medzi čerpacou stanicou a vodným zrkadlom.
Z technického hľadiska je vyhadzovač pomerne jednoduché zariadenie. Jej hlavným konštrukčným prvkom - dýzou - je rúrka so zúženým koncom. Voda prechádza miestom zúženia a voda získava značné zrýchlenie. V súlade s Bernoulliho zákonom je oblasť s nízkym tlakom vytvorená okolo prúdu pohybujúceho sa zvýšenou rýchlosťou, t.j. vzniká efekt zriedkavosti.
Pod vplyvom tohto vákua sa do potrubia nasáva nová časť vody zo studne. Výsledkom je, že čerpadlo vynakladá menej energie na dopravu tekutiny na povrch. Zvyšuje sa účinnosť čerpacieho zariadenia, ako aj hĺbka čerpania vody.
Čerpacie stanice s integrovaným vyhadzovačom
Vstavané vyhadzovače sú obvykle umiestnené vo vnútri puzdra čerpadla alebo sú umiestnené v jeho tesnej blízkosti. To vám umožní znížiť celkové rozmery inštalácie a trochu zjednodušiť inštaláciu čerpacej stanice.
Takéto modely demonštrujú maximálnu účinnosť, keď výška nasávania, t. J. Zvislá vzdialenosť od vstupu čerpadla k hladine vodného zrkadla v zdroji, nepresahuje 7-8 m.
Samozrejme by sa malo vziať do úvahy aj vodorovné vzdialenosti od vrtu k miestu čerpacej stanice. Čím väčšia je dĺžka horizontálneho úseku, tým menšia je hĺbka, s ktorou je čerpadlo schopné zdvihnúť vodu. Napríklad, ak je čerpadlo nainštalované priamo nad zdrojom vody, bude schopné zvýšiť vodu z hĺbky 8 m. Ak sa rovnaké čerpadlo odstráni z miesta prívodu vody o 24 m, hĺbka stúpania vody sa zníži na 2,5 m.
Takéto čerpadlá majú okrem nízkej účinnosti vo veľkých hĺbkach vodného zrkadla ďalšiu zjavnú nevýhodu - zvýšenú hladinu hluku. K zvuku z vibrácií bežiaceho čerpadla sa pridá hluk vody prechádzajúci dýzou ejektora. Preto je lepšie nainštalovať čerpadlo so vstavaným vyhadzovačom v samostatnej technickej miestnosti mimo bytovej budovy.
Čerpacia stanica s integrovaným vyhadzovačom.
Čerpacie stanice s diaľkovým vyhadzovačom
Diaľkový vyhadzovač, ktorý je samostatným malým blokom, na rozdiel od vstavaného vyhadzovača, môže byť umiestnený v značnej vzdialenosti od čerpadla - je spojený s časťou potrubia ponoreného do vrtu.
Diaľkový vyhadzovač.
Na prevádzkovanie čerpacej stanice so vzdialeným vyhadzovačom je potrebný dvojtrubkový systém. Jedna z rúr slúži na zdvíhanie vody zo studne na povrch, pozdĺž druhej časti zvýšenej vody sa vracia dolu do vyhadzovača.
Potreba položiť dve rúry ukladá určité obmedzenia týkajúce sa minimálneho prípustného priemeru vrtu, je lepšie predvídať to dokonca aj vo fáze návrhu zariadenia.
Takéto konštrukčné riešenie na jednej strane vám umožňuje výrazne zvýšiť vzdialenosť od čerpadla k vodnému zrkadlu (zo 7 - 8 m, rovnako ako pre čerpadlá so zabudovanými vyhadzovačmi, na 20 - 40 m), ale na druhej strane znižuje účinnosť systému na 30 - 35%. Ak však máte príležitosť výrazne zvýšiť hĺbku prívodu vody, môžete sa s ňou ľahko vyrovnať.
Ak nie je vzdialenosť od vodného zrkadla vo vašej oblasti príliš veľká, nie je potrebné namontovať čerpaciu stanicu priamo pri zdroji. To znamená, že máte možnosť odsunúť čerpadlo zo studne bez výrazného zníženia účinnosti.
Takéto čerpacie stanice sa spravidla nachádzajú priamo v obytnom dome, napríklad v suteréne. Toto poskytuje predĺženie životnosti zariadenia a zjednodušenie procedúr nastavenia systému a preventívnej údržby.
Ďalšou nespornou výhodou diaľkových vyhadzovačov je výrazné zníženie hladiny hluku produkovanej pracovnou čerpacou stanicou. Hluk vody prechádzajúcej vyhadzovačom, inštalovaný hlboko pod zemou, už nebude rušiť obyvateľov domu.
Čerpacia stanica s diaľkovým vyhadzovačom.
Spotreba vody, produktivita, tlak
Pred zakúpením čerpacej stanice by ste mali pochopiť, či je tento model schopný uspokojiť vaše potreby, či je schopný normálne fungovať za konkrétnych podmienok, ktoré máte. Dá sa to odhadnúť množstvom technických charakteristík čerpadla. Osobitná pozornosť by sa mala venovať takým parametrom, ako je vytvorená hlava (výška, do ktorej je čerpadlo schopné zdvihnúť vodu) a jej kapacita (objem vody čerpanej za jednotku času).
Celková spotreba vody v dome je celková spotreba vody všetkými domácimi spotrebičmi (umývačka riadu a práčka) a inými vodovodnými kohútikmi (kohútiky v kuchyni a kúpeľni, odtoky v kúpeľni, odtoky v kúpeľni, plnenie bazénu, automatické zavlažovacie a zavlažovacie systémy na mieste atď.).
V ideálnom prípade by produktivita stanice nemala byť menšia ako súčet nákladov na všetky body odberu vody v dome. Iba v tomto prípade nebudú mať obyvatelia domu problémy s dodávkou vody a jej tlakom. Iba v tomto prípade budú môcť otvoriť kohútik bez toho, aby si mysleli, že niekto v dome môže momentálne potrebovať vodu.
Dostatočne výkonné čerpadlá spravidla ľahko dodávajú až 3,5 - 8 m3 voda za hodinu, udržiavanie tlaku 2-3 barov vo vodovodnej sieti.
Na určenie výkonu čerpacej stanice potrebnej na dodávku vody do všetkých miest čerpania by sa mali vyhodnotiť tri parametre.
1. Najprv je potrebné poznať výšku napájacej vody, t.j. vypočítať vzdialenosť od vodného zrkadla k najvyššiemu bodu dodávky vody.
2. Po druhé, je potrebné vziať do úvahy pracovný tlak vo vodovodnom systéme (pre normálnu prevádzku domácich spotrebičov a optimálny tlak vody v kohútikoch je potrebné, aby tlak bol najmenej 2 bar).
3. Po tretie, je potrebné vyhodnotiť tlakovú stratu po celej dĺžke prívodu vody.
Výpočet prietoku vody a požadovaného výkonu čerpadla, ako aj výber konkrétnej čerpacej stanice, ktorá spĺňa tieto kritériá, je úlohou odborníkov. Musíte vopred určiť vzdialenosť od nasávacieho potrubia čerpadla k vodnému zrkadlu v studni vertikálne a vzdialenosť čerpacej stanice od studne, aby ste poznali typ a priemer použitých potrubí.
Nie je zbytočné pripravovať plán miesta a domu s vyznačením umiestnenia všetkých bodov odberu.
Pred výberom čerpacej stanice pre letný dom alebo dom je potrebné vziať do úvahy ďalší dôležitý bod. Čerpáte vodu zo studne alebo zo studne - na tom nezáleží, ale zdroj je plný, t. jej schopnosť „vytvárať“ vodu by nemala byť menšia ako produktivita stanice.
Prietok studne sa nachádza v pase vydanom vrtnou organizáciou.
Akumulátor čerpacej stanice
Hydraulický akumulátor, ktorý je funkčne dôležitou jednotkou čerpacej stanice, je utesnená kovová nádoba pripojená k výstupnej armatúre čerpadla.
Akumulátorové zariadenie
Vo vnútri nádrže je elastická membránová stena, obvykle vyrobená z prírodného kaučuku alebo umelého butylového kaučuku.
Membrána delí nádrž na dve komory - vzduch a kvapalina. Tlakový spínač spojený s akumulátorom určuje tlak vody v kvapalinovej komore nádrže a na základe prijatých údajov riadi činnosť čerpadla.
Materiál na výrobu hydraulického akumulátora je tradične oceľ. Ak má membrána hruškovitý tvar, voda sa s ňou iba dotýka, a preto je úplne vylúčená možnosť korózie vnútorných stien nádrže.
Hydraulický akumulátor v tvare hrušky.
1. Kovová nádrž.
2. Vsuvka na čerpanie vzduchu.
3. Hruškovitá membrána.
4. Spojka na pripojenie k čerpadlu.
Ak sa použije plochá membrána, ktorá rozdeľuje nádrž na dve časti, potom sa na ich kovové steny aplikuje ochranný polymérny povlak.
Vonkajšia nádrž z nízkouhlíkovej ocele chráni smaltovaný povlak pred atmosférickou vlhkosťou. Ak sa plánuje inštalácia čerpacej stanice mimo vykurovaných priestorov, mal by sa uprednostňovať akumulátor z nehrdzavejúcej ocele.
Smaltovaný nízko uhlíkový akumulátor.
Akumulátor z nehrdzavejúcej ocele.
Účel a princíp činnosti akumulátora
Kvapalinová komora je naplnená vodou, pod vplyvom tlaku, ktorý vytvára, je elastická priečka deformovaná. Keď tlak klesne v dôsledku toku vody používateľmi, membrána sa narovná a z nádrže sa vypustí nová časť tekutiny.
Akumulátor tak zabezpečuje prívod vody do miest čerpania, aj keď čerpadlo nepracuje. Okrem toho obmedzuje počet spustení čerpadla. Vo vnútri nádrže je uložená určitá dodávka kvapaliny, a preto nie je potrebné zapínať čerpadlo pri každom otvorení kohútika.
Prietok akumulátora pred doplňovaním je zvyčajne polovicou jeho plného objemu. Napríklad z 20-litrovej nádrže môžete bezpečne odčerpať 10 litrov vody bez toho, aby ste zapli čerpadlo. A čím častejšie sa zapne, tým dlhšie vydrží.
Niektoré povrchové čerpadlá umožňujú vysokú frekvenciu štartov - až 30 - 100 krát za hodinu. Časté zapínanie / vypínanie však výrazne znižuje životnosť elektromotora - zdroje jednotlivých komponentov zariadenia sa vyvíjajú predčasne. Ideálna možnosť z tohto hľadiska je, keď počet zapnutí / vypnutia čerpadla nepresiahne 10 - 20-krát denne.
Hydraulický akumulátor vytvára nielen tlak vo vodovodnej sieti domu, slúži aj ako obmedzovač počtu spustení prerušovaného čerpadla a zásobuje vodou. Umožňuje vám tiež zabrániť hydraulickým nárazom - náhlemu nárastu tlaku v systéme.
Ako zvoliť objem akumulátora
Objem akumulátora sa môže líšiť v závislosti od modelu od 8 do 100 alebo viac litrov. Výber veľkosti nádrže závisí od celkovej spotreby vody, hĺbky vrtu, dĺžky potrubia a parametrov čerpadla. Spolu s čerpadlami s kapacitou do 1,2 kW sa odporúča používať hydraulické akumulátory s objemom 20 - 24 litrov, pre čerpadlá s kapacitou 1,5 - 2 kW sú vhodnejšie nádrže s objemom 50 - 60 litrov.
Aký objem možno považovať za optimálny? Čím viac, tým lepšie, ale do istej miery. Teoreticky, čím väčší je objem akumulátora, tým spoľahlivejšie je čerpadlo chránené pred častými štartmi. Prax však ukazuje, že zväčšenie objemu nádrže na 100 až 200 litrov veľmi často vedie k zníženiu pohodlia pri využívaní vody: užívateľ je nútený zmieriť sa s tým, že tlak vody tečúcej z kohútika sa postupne znižuje.
Užívatelia, ktorí majú rozsiahle skúsenosti s prevádzkou čerpacích staníc, sa zhodujú v názore, že najvhodnejší akumulátor s objemom 16 - 24 litrov. Nezabúdajte, že v prípade potreby môžete k vodovodu vždy pripojiť ďalší akumulátor požadovaného objemu.
Materiál výroby čerpadla a jeho konštrukčné prvky
Hlavnou nevýhodou odstredivých čerpadiel sú ich vysoké nároky na čistotu čerpanej vody. Zrnká piesku, kaly a iné pevné častice vstupujúce dovnútra spôsobujú predčasné opotrebenie častí čerpadla.
Životnosť zariadenia do značnej miery závisí od materiálu, z ktorého je obežné koleso vyrobené. Obežné kolesá z nehrdzavejúcej ocele sú odolnejšie, ale sú drahšie ako výrobky z plastov, často inštalované v domácich modeloch.
Na výrobu krytu čerpadla sa používajú aj rôzne materiály.
1. Čerpadlá v plastových skriniach sú najlacnejšie a najdôležitejšie najtichšie. Súčasne sa také čerpadlá nelíšia v spoľahlivosti.
2. Naopak, oceľ je najdrahšia a hlučná, ale zároveň najtrvanlivejšia.
3. Liatina vo všetkých ohľadoch zaujíma medzipolohu.
Okrem výrobného materiálu telesa čerpadla a jeho obežného kolesa je pri výbere potrebné venovať pozornosť aj ďalšiemu parametru, a to materiálu vinutia motora. Aby sa znížili náklady a uľahčila konštrukcia, často sa používa hliníkové vinutie.
Bohužiaľ, je menej odolný ako meď, čo má negatívny vplyv na celkovú spoľahlivosť čerpadla, nútené pracovať celoročne a takmer nepretržite.
Automatizácia riadenia
Hlavným rozdielom medzi čerpacími stanicami a čerpadlami je dostupnosť zariadení, ktoré im umožňujú pracovať bez neustáleho monitorovania ľuďmi. Pod automatizáciou riadenia sa v prvom rade rozumie tlakový spínač. Táto jednotka automatizuje prevádzku čerpadla, zapína a vypína ho pri určitých hodnotách extrémneho tlaku v systéme.
Väčšina čerpacích staníc je vybavená mechanickými (pružinovými) tlakovými spínačmi. Jedná sa o zariadenie malej veľkosti, v ktorom sú umiestnené všetky potrebné pracovné prvky - dve pružiny rôznej veľkosti s nastavovacími maticami, elektrické kontakty, membrána a doska, ktorá mení svoju polohu v závislosti od tlaku na ňu zo strany membrány.
Zostava relé
Relé bez krytu.
Pod tlakom vody vstupujúcej do akumulátora sa membrána zdeformuje a posúva doštičku, ktorá zase začína pôsobiť na veľkú pružinu. Stlačenie pružiny vedie k otvoreniu kontaktu, ktorý dodáva napätie do motora čerpadla.
Keď tlak klesne v dôsledku spotreby vody spotrebiteľom, doska sa vráti do svojej pôvodnej polohy, kontakty sa zatvoria a čerpadlo začne znova pracovať. Veľká pružina vytvára odolnosť proti tlaku vody na membráne a doske, malá nastavuje rozdiel medzi dolnými a hornými prahmi tlaku.
Horné a dolné limity tlaku sa nastavujú vo výrobe, avšak v prípade potreby môžete manuálne prekonfigurovať horné aj dolné prahy. Tlačná sila pružín sa mení pomocou zodpovedajúcich nastavovacích matíc.
Mechanické relé je možné nahradiť elektronickým relé. Posledne menovaná nie je energia, interaguje s automatizáciou stanice a už prostredníctvom nej ovplyvňuje činnosť čerpadla. Funkčnosť elektronického relé je samozrejme bohatšia ako funkčnosť mechanického relé. Niektoré modely sú napríklad vybavené hodinovým časovačom, ktorý obmedzuje počet spustení čerpadla za jednotku času.
Elektronické modely relé sú spravidla vybavené indikátormi a ovládacím panelom, prostredníctvom ktorého sa nastavujú parametre.
Čerpacia stanica s elektronickým relé.
Dodatočné vybavenie
Súčasťou balenia každej čerpacej stanice je okrem elektrického čerpadla, hydraulického akumulátora a riadiacej automatiky:
- spojovacie armatúry, vrátane flexibilných hadíc spájajúcich čerpadlo s akumulátorom;
- manometer, ktorý meria tlak kvapaliny v systéme a uľahčuje monitorovanie činnosti čerpadla,
- jednosmerný ventil, ktorý zabraňuje vyprázdneniu napájacieho vedenia pri vypnutom čerpadle;
- filtre brániace vstupu mechanických nečistôt do čerpadla;
- automatické ističe pre čerpadlo.
filtre
Odstredivé čerpadlá sa vyznačujú zvýšenými nárokmi na čistotu čerpanej kvapaliny. Je veľmi dôležité, aby voda prechádzajúca cez čerpadlo neobsahovala abrazívne častice (bahno, piesok atď.), Ako aj inklúzie s dlhými vláknami s lineárnymi rozmermi viac ako 2 mm (riasy, steblá trávy, pramene).
Za najvyššie prípustné množstvo mechanických nečistôt sa považuje 100 g / m3. Na ochranu čerpadla pred zlyhaním a jeho jednotlivých komponentov pred predčasným opotrebením v dôsledku čerpania vody obsahujúcej cudzie inklúzie, pomôže filter s hrubými okami.
Je namontovaný na konci sacieho potrubia a odreže veľké zvyšky plávajúce vo vodnom stĺpci alebo na jeho povrchu.
Za stanicou sú nainštalované filtre s jemným filtrom, ktoré čistia vodu, ktorá sa odosiela spotrebiteľovi. S čerpacou stanicou však nemajú nič spoločné.
Spätný ventil
Aby čerpadlo mohlo kedykoľvek začať s čerpaním vody, je potrebné, aby prívodné vedenie bolo vždy plné. Preto je systém na prívod vody čerpacích staníc vybavený spätným ventilom inštalovaným bezprostredne po hrubom filtri.
Prítomnosť spätného ventilu vylučuje potrebu dlho čakať, kým voda stúpa do čerpadla zo studne, a čo je dôležitejšie, šetrí čerpadlo pri práci v „suchom“ spúšťacom režime, čo by mohlo viesť k poruche zariadenia.
Vodovodné potrubie so spätným ventilom.
Ochranná automatizácia
Naše energetické siete sa nemôžu pochváliť stabilitou a napätie často „chodí“ v pomerne širokom rozsahu. Ochrana nákladného zariadenia pred prepätím pomôže ističu zvyškového prúdu. Ak tento komponent nie je súčasťou balenia vašej stanice, môže sa (a musí sa!) Zakúpiť samostatne. Keď sa čerpadlo prehrieva, nebude to zbytočné a istič.
Systém ochrany proti chodu nasucho je ďalším prvkom, ktorý je potrebný na predĺženie životnosti čerpacej stanice. Je to zvlášť dôležité v prípadoch, keď je produktivita vrtu rôzna. Senzor umiestnený v studni bude signalizovať, že čerpadlo vypne, len čo hladina vody klesne pod minimálny limit. Zabráni sa tak prehriatiu a zlyhaniu čerpadla v dôsledku čerpania vzduchu.
