Sací hloubka čerpací stanice: indikátory a výpočty_ |

Není vždy vhodné instalovat ponorné zařízení do podzemního přívodu vody. Brání tomu buď malý průměr studny, nebo sezónní charakter jejího provozu. V takových případech je nutné čerpat vodu z povrchu.

V tomto ohledu se dostává do popředí otázka: Jaká je maximální sací výška čerpadla? — vždyť na tom záleží, jaká může být přípustná hloubka stavby nasávání vody.

Hloubka sání

Instalace s ejektorem jsou výkonnější a produktivnější
Existují dva typy NS, které se liší přítomností nebo nepřítomností ejektoru. Ten je druhem přídavného čerpadla (bez elektromotoru), s jehož pomocí se zvyšuje možná hloubka příjmu vody.

Stanovená sací hloubka je zpravidla 8 m za předpokladu, že se stanicí není ejektor. Pokud je toto zařízení přítomno v systému přívodu vody, indikátor se může zvýšit. Výrobci nabízejí čerpací stanice s vestavěným ejektorem. Praxe ukázala, že takové postoje jsou značně rozmarné. Ne vždy je možné je použít k zvedání vody ze studní uvedené hloubky.

Přečtěte si také: Jaký strop je lepší udělat v bytě – přehled možností, výběr řešení

Lepší umístění je vzdálený vyhazovač. Instaluje se na konec přívodní hadice vody (plastová trubka nebo pogumovaná hadice), kde je zajištěna plastovou svorkou. Tato konstrukce však snižuje účinnost, protože ejektor vyžaduje k provozu určitou rychlost vody. Čerpadlo zvedá kapalinu na povrch a část je hnána zpět do ejektoru paralelním potrubím. Pohyb vody nejprve nahoru a pak dolů snižuje účinnost čerpací jednotky.

Hloubka sání u stanice s vestavěným vyhazovačem není větší než 9 m. U externího ne více než 10,5 m. Na mnoha místech je to mylná informace. NS má několik technických charakteristik, kde 45 metrů je maximální vzdálenost od vodní hladiny uvnitř studny k poslednímu spotřebiteli v autonomní vodovodní síti. Indikátor se často objevuje v pasových údajích, ale není jediný. Na trhu můžete najít stanice, kde tato vzdálenost přesahuje uvedenou hodnotu.

Výška sání čerpadla: Teorie, která vám pomůže pochopit ji v praxi

Není vždy vhodné instalovat ponorné zařízení do podzemního přívodu vody. Brání tomu buď malý průměr studny, nebo sezónní charakter jejího provozu. V takových případech je nutné čerpat vodu z povrchu.

V tomto ohledu se dostává do popředí otázka: Jaká je maximální sací výška čerpadla? — vždyť na tom záleží, jaká může být přípustná hloubka stavby nasávání vody.

Indikátory vzestupu vody

V pasu NS výrobce vždy uvádí maximální hodnoty technických vlastností. Při nákupu vybavení je nutné vzít v úvahu vztah mezi těmito vlastnostmi a technickými ukazateli domovního vodovodního systému. Pokud zvolíte špatnou stanici pro zásobování vodou, je vysoká pravděpodobnost, že tato nebude fungovat správně. Například bude nedostatek vody nebo bude slabý tlak.

V pasu výrobku musí výrobce uvést grafický vztah mezi všemi charakteristikami. S jeho pomocí můžete vidět vztah mezi tlakem a průtokem instalace a charakteristikami vodovodního systému. Na základě toho si kupující může nezávisle vybrat model čerpací stanice s ohledem na uvedené charakteristiky a hloubku sání.

Přehled výrobců

Elitou čerpacích stanic jsou němečtí výrobci Grundfos, Gardena, Metabo. Modelová řada těchto výrobců obsahuje jak drahé modely, tak modely střední cenové kategorie. Modely těchto výrobců lze charakterizovat jako kvalita, spolehlivost a životnost.

Pokud nechcete platit za značku, měli byste věnovat pozornost výrobcům jako PATRIOT, JILEKS – jedná se o levné, spolehlivé nekoaxiální stanice, které plně odůvodňují investici.

Sám používám čerpací stanici PATRIOT R-1000/24 pro zásobování vodou letní chaty, domu a lázeňského domu. Toto čerpadlo lze popsat jako levné, spolehlivé a nenáročné. Slouží již 5 let. Podívejte se na jeho specifikace, pravděpodobně bude dobře vyhovovat vašim potřebám.

Jak vypočítat potřebnou sací hloubku čerpací stanice

Pro výpočet technických charakteristik stanice jsou vyžadovány informace týkající se autonomního zásobování vodou:

• Vzdálenost od vodní hladiny ve studni ke spotřebiteli, který se nachází v nejvzdálenějším místě vodovodní sítě. V tomto případě je vzdálenost součtem všech úseků, protože síť většinou není přímá. Čím více větví, tím větší je tlaková ztráta a průtok.
• Vzdálenost od čerpací stanice k místu odběru vody. Zařízení lze instalovat v blízkosti studny, v suterénu domu nebo ve speciálně postavené místnosti. Čím dále je stanice umístěna, tím větší jsou ztráty, tím menší je hloubka sání.
• Počet armatur a uzavíracích ventilů. Zde si můžete vzít 10% rezervu všech charakteristik – tlaku a produktivity čerpací stanice.
• Dynamická hladina vody ve studni. Tato hodnota se mění v závislosti na ročním období a intenzitě příjmu vody. Je třeba to vzít v úvahu při výpočtu hloubky sání. V tomto případě musíte vědět, že konec sacího potrubí musí být umístěn alespoň 1 m pod hladinou vody Pokud je dynamická hladina vysoká, je velká pravděpodobnost, že v letní sezóně voda ve studni bude pokles pod úroveň instalace konce sacího potrubí.
• Průměr trubek používaných ve vodovodním systému.
• Počet spotřebitelů.

Dynamická hladina vody v autonomním systému zásobování vodou hraje jednu z nejdůležitějších rolí. Pokud je jeho hodnota zanedbána, můžete zapomenout na vlastnosti vodovodní sítě.

Největší ztráty tlaku vody uvnitř vodovodního systému jsou vertikální. Hloubka sání ovlivňuje charakteristiku přívodu vody. Čím je větší, tím úměrněji dochází k poklesu ukazatelů. Pokud je například ukazatel 8 m, tlaková ztráta se sníží o 0,8 baru.

Pro boj s poklesem hloubky příjmu vody je nad studnou instalován keson. Jedná se o speciální válcovou nebo krychlovou nádobu, která je pohřbena do určité hloubky. Je v něm namontován NS. Čím větší je výška kesonu, tím níže bude čerpadlo umístěno. Tímto způsobem je možné zmenšit místo instalace aluviální stanice a zmenšit vzdálenost od ní k vodní hladině.

Existuje ještě jedna možnost. Uvnitř studny je instalována kovová konstrukce sestavená z kovového profilu (obvykle úhelník nebo kanál). Je připevněn ke stěnám hydraulické konstrukce. Na této podpěře je namontována čerpací stanice. Pro zajištění lepšího výkonu vodovodní sítě je nosná konstrukce snížena na úroveň hladiny vody ve studni. Nevýhoda takové instalace spočívá v tom, že stanice je umístěna ve velké hloubce, což znamená, že nebude snadné ji sledovat a udržovat.

Přečtěte si také: Vlastnosti uspořádání kanalizačního potrubí v jednopatrovém soukromém domě

Povrchové čerpadlo pro 15 metrovou studnu

Zvedněte vodu z hloubka 15 metrů ruční pístová čerpadla jsou toho schopna, pokud je píst umístěn blíže statické úrovni. S tímto úkolem se poměrně úspěšně vypořádají i odstředivá trysková čerpadla s externím ejektorem. Existují dva typy vyhazovačů: pro vnitřní výrobní kolony průměr 100 mm. a další, stejně jako pro průměry 50 mm. Princip jejich fungování je stejný, design se mírně liší.

Konstrukce je kombinací povrchového odstředivého čerpadla, spádové trysky a uspořádání Venturiho trubice. Potrubí se používá ve studnách malého průměru ke zvedání vody hloubka 15 metrů a další. Čerpadlo dodává vodu pod tlakem do trysky. Zvýšení průtoku má za následek snížení tlaku v bodě A, který zase nasává vodu přes spodní ventil do sací potrubí B. Kombinovaný proud pak vstupuje do Venturiho trubice, kde se rychlost postupně snižuje a tlak se obnovuje. Přebytečný tok je odváděn na povrch skrz regulační ventil C, který zároveň udržuje potřebný recirkulační průtok do trysky.

Které ponorné zařízení je lepší?

Hlavními parametry, které výběr ovlivňují, je spotřeba vody za den a přesná hloubka zdroje, ze kterého se voda čerpá. Při výběru byste si měli zjistit čas, za který se studna naplní vodou. Výpočet si můžete udělat sami.

Chcete-li vypočítat dobu potřebnou k naplnění studny, musíte změřit dobu, během níž je voda zcela odčerpána, a poté změřit, jak dlouho bude trvat naplnění.

Chcete-li získat debet, musí být druhý indikátor vydělen prvním. Chcete-li zjistit, zda je studna plná, musíte snížit závaží, které bylo použito k měření hloubky. Pokud se indikátory shodují, bude to indikovat, že je naplněn vodou.

Možnosti pumpy:

• Vibrační. Vyznačuje se nízkou cenou, snadnou obsluhou a dobrým výkonem. Je třeba poznamenat, že neustálé používání tohoto zařízení vede k rychlému zničení samotné studny.
• Odstředivý. Při výběru je třeba věnovat zvláštní pozornost výkonu zařízení, jeho rozměrům, maximální hloubce, do které může zvedat vodu, a vlastnostem instalace a použití.

Ponorné čerpadlo díky svým kompaktním rozměrům váží málo
Pokud volba padne na možnosti vibrací, odborníci doporučují nákup čerpadel “Malysh”, “Rucheyok” nebo “Liven”. Tyto modely se vyznačují výkonem a odolností proti poruchám. Pokud mluvíme o ponorných odstředivých čerpadlech, pak je nejlepší koupit „Vodolay“ nebo „Vodomet“.

Jaká je hnací síla pro kapalinu?

Existují dva způsoby, jak může kapalina stoupat:

1. Když je nádoba hermeticky uzavřena a plyn je do ní dodáván pod tlakem. To ale není náš případ.
2. Zajímá nás druhá situace, kdy kapalina v nádobě stoupá v důsledku rozdílu mezi atmosférickým tlakem (Pa) a tahem – podtlakem (P1), který vzniká čerpadlem.

Tato výška je ale ve své podstatě čistě teoretická, protože čím výše je oblast nad hladinou moře, tím menší tlak atmosféra vyvíjí. Na malém kopci ve výšce 2000 m se tlak sníží asi o čtvrtinu – na 0,77 baru.

Vzhledem k tomu, že atmosféra působí i na vodu ve studni, bez ohledu na to, jaké vakuum vytvoří čerpadlo umístěné na povrchu země, voda v nížinách nebude moci vystoupat nad deset metrů a na kopci nebude výška čerpadla vyšší než šest až sedm metrů. To znamená, že rozhodující význam má nadmořská výška terénu.

Zpětný ventil: co to je a k čemu se používá

Kromě terénních vlastností ovlivňují výšku vzlínání i další kritéria. Například je třeba vzít v úvahu i možné tlakové ztráty, ke kterým v určitých případech nevyhnutelně dochází. Abychom pochopili, o jaké situace jde, podívejme se, co se stane, když se čerpadlo vypne.

Když se vakuum již nevytváří, voda v dutině sacího potrubí spěchá dolů – odkud přišla. Nakonec se potrubí vyprázdní. Aby se voda při příštím spuštění čerpadla opět zvedla, musí znovu zředit vzduch.

Před prvním spuštěním se do čerpadla nalije voda.

• Při prvním spuštění se do něj nalije voda, aby se tak stalo, ale po vypuštění nedojde k samonaplnění. Motor začne běžet na volnoběh, což nakonec povede k poruše.
• Proto je nutné zajistit, aby kapalina zůstala v komoře čerpadla, když je vypnutá, což umožní jednotce rychlý přechod do provozního režimu. Ventil je navržen tak, aby zajistil zadržování vody; když voda teče zpět, uzavře otvor v potrubí, přibližně jako na fotce.

Princip činnosti zpětného ventilu

• Díky němu po každém vypnutí zůstává voda jak v samotném čerpadle, tak v potrubí. A do popředí se dostává otázka zajištění těsnosti ventilu, která je narušena vniknutím bahna a písku.
• Před ventil je proto vždy umístěna kovová filtrační síťka, která spolu s ní tvoří tzv. prstenec spádové (sací) trubky. Čím více je filtr znečištěný, tím výraznější bude ztráta tlaku.

Potrubní kroužek se zpětným ventilem pro studniční čerpadlo

Čtěte také: Jak najít poruchu a opravit hydraulický akumulátor pro vodovodní systémy

Kromě toho jsou v sacím potrubí další slabá místa: ventily, závity, odbočky. V závislosti na konfiguraci potrubí a jeho armatur a uzavíracích armatur mohou tlakové ztráty dosahovat dvou desetin baru, což odpovídá dvěma metrům vodního sloupce.

Protože v této situaci se sací výška sníží o stejné 2 metry, je velmi důležité vynaložit veškeré úsilí, aby se zabránilo ztrátám tlaku.

Vlastnosti provozních režimů

Bezvěžový systém zajišťuje dodávku vody přímo ke spotřebiteli a v tomto ohledu zde použitá čerpadla musí plně zajistit dodávku v požadovaném objemu ve špičkách odběru vody. Obvykle je sestaven plán provozu sítě v kombinaci s plánem provozu čerpací stanice, což umožňuje vyhodnotit dodávku vody v různých časových bodech. Ve většině případů mají takové systémy velký počet čerpadel.

Pokud je ve vodovodním řádu tlakový akumulátor, je maximální dodávka vody stanicí považována za menší než maximální možná hodinová spotřeba a provozní plán stanice se přiblíží plánu spotřeby vody, ale nemusí se vždy přesně shodovat, protože kvůli nerovnoměrné spotřebě vody při úplné shodě plánů dochází k vypínání a zapínání čerpacích jednotek příliš často, což bude příliš často zvyšovat zapínání čerpacích jednotek.

Navíc, pokud je dodáváno více vody, než je nutné, je přebytek přiváděn do akumulační nádrže a následně je díky tomuto objemu vody pokryt nedostatek ve špičkách spotřeby vody.

Při výpočtu čerpací stanice druhého výtahu je nutné určit optimální provozní režim s nízkou frekvencí spínání čerpadel a minimálním možným objemem akumulační nádrže. Stanice může pracovat ve dvou nebo třech stupních – to je název pro počet čerpadel, která jsou zapnuta současně.

Doporučené provozní režimy

U systémů s dodávkou menší než 15 000 kubických metrů vody za den se doporučuje používat jednotný provozní režim, ale s větší dodávkou je použití takového režimu nepraktické, protože budou vyžadovány poměrně velké skladovací nádrže.

Pokud tedy stanice funguje po etapách, objem nádrže je 2,5-6% denní dodávky vody; při jednotném provozu by se objem nádrže měl pohybovat v rozmezí 8-15% denní zásoby. Z toho vyplývá, že výpočet čerpací stanice a volba režimu jsou do značné míry určovány objemem dostupné skladovací kapacity.

Volba provozního režimu musí mít v každém případě odpovídající technické a ekonomické opodstatnění a je třeba vzít v úvahu i místní charakteristiky.

Kapacita akumulační nádrže

Po analýze provozu čerpacích stanic je snadné vidět, že s provozním režimem krok za krokem je možné snížit objem nádrže a snížit výšku vodního zdvihu, což je způsobeno snížením instalační výšky nádrže. Obecně výpočet čerpací stanice ukazuje, že při organizování postupného provozu může být objem nádrže třikrát menší, ale zároveň se zvětší plocha samotné stanice, což je způsobeno zvýšením počtu použitých čerpadel a zvýšením kapacity nádrží pro první výtahová čerpadla, která ve většině případů fungují rovnoměrně.

Také když čerpací jednotky pracují ve stupních, musí být zvětšen průměr vodního potrubí, protože průtok vody v tomto případě musí být větší, než když pracují rovnoměrně. Empiricky bylo zjištěno, že pro malá vodovodní potrubí je výhodný rovnoměrný provoz, zatímco pro velká vodovodní potrubí je vhodnější použít provozní režim krok za krokem. Průměrné vodovodní potrubí závisí na délce vodovodního potrubí; čím delší je, tím jednotnější provoz je výhodnější.

Čerpací stanice se stále více používají pro autonomní systémy zásobování vodou, ve kterých je příjem vody organizován ze studní, vrtů nebo otevřených vodních útvarů. Čerpací jednotky se vybírají na základě tří parametrů: sací hloubka, výkon a tlak. Maximální sací hloubka čerpací stanice je omezujícím ukazatelem používaným pro výběr instalací.

Hloubka sání

Instalace s ejektorem jsou výkonnější a produktivnější

Existují dva typy NS, které se liší přítomností nebo nepřítomností ejektoru. Ten je druhem přídavného čerpadla (bez elektromotoru), s jehož pomocí se zvyšuje možná hloubka příjmu vody.

Stanovená sací hloubka je zpravidla 8 m za předpokladu, že se stanicí není ejektor. Pokud je toto zařízení přítomno v systému přívodu vody, indikátor se může zvýšit. Výrobci nabízejí čerpací stanice s vestavěným ejektorem. Praxe ukázala, že takové postoje jsou značně rozmarné. Ne vždy je možné je použít k zvedání vody ze studní uvedené hloubky.

Lepší umístění je vzdálený vyhazovač. Instaluje se na konec přívodní hadice vody (plastová trubka nebo pogumovaná hadice), kde je zajištěna plastovou svorkou. Tato konstrukce však snižuje účinnost, protože ejektor vyžaduje k provozu určitou rychlost vody. Čerpadlo zvedá kapalinu na povrch a část je hnána zpět do ejektoru paralelním potrubím. Pohyb vody nejprve nahoru a pak dolů snižuje účinnost čerpací jednotky.

Hloubka sání u stanice s vestavěným vyhazovačem není větší než 9 m. U externího ne více než 10,5 m. Na mnoha místech je to mylná informace. NS má několik technických charakteristik, kde 45 metrů je maximální vzdálenost od vodní hladiny uvnitř studny k poslednímu spotřebiteli v autonomní vodovodní síti. Indikátor se často objevuje v pasových údajích, ale není jediný. Na trhu můžete najít stanice, kde tato vzdálenost přesahuje uvedenou hodnotu.

Indikátory vzestupu vody

V pasu NS výrobce vždy uvádí maximální hodnoty technických vlastností. Při nákupu vybavení je nutné vzít v úvahu vztah mezi těmito vlastnostmi a technickými ukazateli domovního vodovodního systému. Pokud zvolíte špatnou stanici pro zásobování vodou, je vysoká pravděpodobnost, že tato nebude fungovat správně. Například bude nedostatek vody nebo bude slabý tlak.

V pasu výrobku musí výrobce uvést grafický vztah mezi všemi charakteristikami. S jeho pomocí můžete vidět vztah mezi tlakem a průtokem instalace a charakteristikami vodovodního systému. Na základě toho si kupující může nezávisle vybrat model čerpací stanice s ohledem na uvedené charakteristiky a hloubku sání.

Jak vypočítat potřebnou sací hloubku čerpací stanice

Pro výpočet technických charakteristik stanice jsou vyžadovány informace týkající se autonomního zásobování vodou:

• Vzdálenost od vodní hladiny ve studni ke spotřebiteli, který se nachází v nejvzdálenějším místě vodovodní sítě. V tomto případě je vzdálenost součtem všech úseků, protože síť většinou není přímá. Čím více větví, tím větší je tlaková ztráta a průtok.
• Vzdálenost od čerpací stanice k místu odběru vody. Zařízení lze instalovat v blízkosti studny, v suterénu domu nebo ve speciálně postavené místnosti. Čím dále je stanice umístěna, tím větší jsou ztráty, tím menší je hloubka sání.
• Počet armatur a ventilů. Zde si můžete vzít 10procentní rezervu všech charakteristik tlaku a výkonu čerpací stanice.
• Dynamická hladina vody ve studni. Tato hodnota se mění v závislosti na ročním období a intenzitě příjmu vody. Je třeba to vzít v úvahu při výpočtu hloubky sání. V tomto případě musíte vědět, že konec sacího potrubí musí být umístěn alespoň 1 m pod hladinou vody Pokud je dynamická hladina vysoká, je velká pravděpodobnost, že v letní sezóně voda ve studni bude pokles pod úroveň instalace konce sacího potrubí.
• Průměr trubek používaných ve vodovodním systému.
• Počet spotřebitelů.

Dynamická hladina vody v autonomním systému zásobování vodou hraje jednu z nejdůležitějších rolí. Pokud je jeho hodnota zanedbána, můžete zapomenout na vlastnosti vodovodní sítě.

Největší ztráty tlaku vody uvnitř vodovodního systému jsou vertikální. Hloubka sání ovlivňuje charakteristiku přívodu vody. Čím je větší, tím úměrněji dochází k poklesu ukazatelů. Pokud je například ukazatel 8 m, tlaková ztráta se sníží o 0,8 baru.

Pro boj s poklesem hloubky příjmu vody je nad studnou instalován keson. Jedná se o speciální válcovou nebo krychlovou nádobu, která je pohřbena do určité hloubky. Je v něm namontován NS. Čím větší je výška kesonu, tím níže bude čerpadlo umístěno. Tímto způsobem je možné zmenšit místo instalace aluviální stanice a zmenšit vzdálenost od ní k vodní hladině.

Existuje ještě jedna možnost. Uvnitř studny je instalována kovová konstrukce sestavená z kovového profilu (obvykle úhelník nebo kanál). Je připevněn ke stěnám hydraulické konstrukce. Na této podpěře je namontována čerpací stanice. Pro zajištění lepšího výkonu vodovodní sítě je nosná konstrukce snížena na úroveň hladiny vody ve studni. Nevýhoda takové instalace spočívá v tom, že stanice je umístěna ve velké hloubce, což znamená, že nebude snadné ji sledovat a udržovat.