Jak vybrat čerpací stanici pro studnu: 20, 30, 40 metrů

Čerpací stanice je zařízení určené k zajištění provozu, vytváření a udržování potřebného tlaku ve vodovodním řádu.

Zařízení tohoto typu funguje automaticky – stačí otevřít kohoutek a voda sama teče s potřebným tlakem.

K dnešnímu dni jsou čerpací stanice vyráběny ve velkém množství a každý model, bez ohledu na výrobce, je navržen pro určité vlastnosti, jako je tlak, výkon a výkon.

V tomto článku jsme shromáždili všechny potřebné informace, abyste mohli snadno určit, která čerpací stanice je pro vaše potřeby nejlepší.

Konstrukčně se čerpací stanice skládá z oběhového čerpadla, hydraulického akumulátoru, automatiky a armatur. Takové jednotky jsou schopny zvedat vodu z hloubky až 8-10 metrů.

Pro zvedání vody z ještě větší hloubky (až 25-30 metrů) je na čerpacích stanicích instalováno speciální zařízení – injektor.

Čerpací stanice navíc šetří energii, protože čerpadlo nepracuje stále, ale až když tlak vody v akumulátoru klesne na minimální nastavenou hodnotu.

• Zjistíme tlak a výkon čerpací stanice
• Příklad výpočtu
• Požadované vlastnosti: jak zvolit výkon čerpací stanice
• Čerpací stanice studní – výběr místa instalace
• Čerpací stanice studní – výběr místa instalace

Zjistíme tlak a výkon čerpací stanice

Parametry, které vydává, závisí na místě instalace čerpací stanice. Například čím dále je od vodního zdroje, tím větší odpor musí čerpadlo překonávat, aby zajistilo potřebný průtok a tlak.

Nejběžnější čerpací stanice v prodeji jsou schopny čerpat vodu z hloubky 8 až 10 metrů. Zodpovídá za to parametr sací výška / hloubka.

Ale parametr tlak – již ukazuje, o kolik metrů je stanice schopna zvednout sloupec vody. Ale neměli byste slepě věřit charakteristikám uvedeným na krabici pro zařízení, protože maximální hodnoty jsou uvedeny na obalu.

Například podmíněná čerpací stanice s dopravní výškou 50 ma kapacitou 70 litrů za minutu je schopna zvednout sloupec vody o 50 metrů, ale pak bude průtok na minimu (blízko nuly) nebo přečerpá 70 litrů vody za minutu, ale tlak se bude blížit nule. Charakteristický příklad.

Proto při rozhodování, jakou čerpací stanici zvolit pro studnu nebo studnu, je nutné vypočítat požadovaný tlak.

Chcete-li to provést, musíte určit (změřit):

• vertikální vzdálenost od vodní hladiny ve studni k místu instalace nejvzdálenějšího směšovače nebo jiného spotřebitele vody – v diagramu je označena jako H.
• vodorovná vzdálenost od studny nebo studny k nejvzdálenějšímu směšovači (spotřebiteli vody) – na schématu označeno L;
• vzdálenost od vody k čerpací stanici – h je uvedena na diagramu;
• průměr potrubí používaných pro čerpání vody a je také žádoucí znát počet odpališť, úhlů a dalších prvků potrubí;
• počet budoucích spotřebitelů vody (WC, pračka a/nebo myčka, sprcha, umyvadlo atd.).

Velikost tlakové ztráty bude záviset na počtu spotřebitelů.

Průměrná tlaková ztráta na 10 metrů vodorovného úseku potrubí je

1 spotřebič (průtok 0,2 l/s nebo 12 l/min)

2 spotřebiče (průtok 0,4 l/s nebo 24 l/min)

3 spotřebiče (průtok 0,6 l/s nebo 36 l/min)

Tabulka ukazuje, že u potrubí o vnitřním průměru 16 mm (jedná se o plastové potrubí o vnějším průměru 20 mm) na 3 spotřebiče dojde ke ztrátě 10 metru tlaku na každých 7,24 metrů vodorovného řezu potrubí.

Nyní přejdeme k výpočtu.

Příklad výpočtu

Počáteční data pro výpočet

Vertikální vzdálenost se bude skládat z výrazů:

• H1 – vertikální vzdálenost od vody ve studni = 10 metrů;
• N2 – v našem případě je čerpací stanice instalována v kesonu v hloubce 3 metry, vzdálenost od čerpací stanice k hladině vody bude 10 – 3 = 7 metrů;
• N3 – vzdálenost od úrovně terénu k nejvzdálenějšímu směšovači = 5 metrů (přibližně na úrovni 2. patra).

Horizontální vzdálenost od studny k nejvzdálenějšímu spotřebiteli se skládá ze dvou pojmů:

• L1 – vzdálenost od studny k domu = 15 metrů;
• L2 – vzdálenost od hranice domu k směšovači = 6 metrů.

Jako potrubí je použita plastová trubka o průměru 20 mm (polypropylen o vnitřním průměru 16 mm).

Výpočet bude proveden pro 3 spotřebitele.

Přejděme k výpočtu.

Vertikální ztráta hlavy je součtem celkové výšky:

Н_vert = H1 + H3 = 10 + 5 = 15 metrů

Horizontální tlaková ztráta je určena s ohledem na celkovou délku potrubí

L_celkový = L1 + L2 = 15 + 6 = 21 metrů

Z údajů tabulky umístěné v předchozí části získáme, že pro potrubí o vnitřním průměru 16 mm pro 2 spotřebiče je tlaková ztráta na 10 metrů vodorovného úseku potrubí 3,48 metru.

Tedy pro délku potrubí L celk.

Н_horizont = (15 3,48) / 10 = 5,2 metru

Nyní se přesvědčme, že čerpací stanice má dostatečnou sílu na zvedání vody ze studny. K tomu určíme odpor potrubí na sání podle vzorce:

Н_sání u2d H1,01 16 (trubka 10 mm) / 7 u1,01d 10 0,7 / XNUMX uXNUMXd XNUMX metru

K tomu připočítejte hloubku do vody H2 = 7 metrů, potom odpor sání = 7 + 0,7 = 7,7 metrů a moderní čerpací stanice je schopna čerpat vodu z hloubky až 8 – 9 metrů (dle pas. ). Nejsou zde žádné komentáře.

Sečteme všechny vypočítané hodnoty a dostaneme celkovou ztrátu hlavy:

Н_celkový = (H_horizont + N_vert + N_sání ) 10 % = 5,2 + 15 + 0,7 = 22,99 = 23 metrů

H hodnota_celkový ukazuje velikost tlaku, kterou by měla čerpací stanice vykazovat, aby voda jednoduše tekla z kohoutku ve výšce 5 metrů v domě (v naší verzi výpočtu).

Aby mohla být voda dodávána pod tlakem (s tlakem), je nutné nastavit hodnotu volného tlaku = 3 metry. Ale pro moderní technologie nemusí stačit položené 3 metry, doporučuje se položit asi 15 metrů.

Získáme tak požadovaný tlakový rozsah budoucí čerpací stanice:

H_min = 23 + 3 = 26 metrů

H_max = 23 + 15 = 38 metrů

Dalším krokem je výběr požadované čerpací stanice podle jejích charakteristik.

Požadované vlastnosti: jak zvolit výkon čerpací stanice

Před výběrem čerpací stanice pro studnu nebo studnu musíte zjistit její vlastnosti, které každý výrobce uvádí v pasu zařízení.

Závislost tlaku a výkonu na průtoku je znázorněna křivkou a nazývá se charakteristika zařízení.

Podle výsledků našeho výpočtu je potřeba stanice se spádem 26 až 38 metrů vodního sloupce. Na grafu je to rozsah mezi červenými čarami.

Vezměme si například řadu vybavení od Gileks:

Z grafu vyplývá, že nejlepší variantou je čerpací stanice Gileks Jumbo 50/28. V pracovním bodě tlak 26 metrů odpovídá průtoku 47 l / min a výkonu . kW

Průtok 38 metrů odpovídá produktivitě 26 l/min. Výkon takové čerpací stanice je 1100 wattů.

Samozřejmě to není jediný vhodný model, protože existuje i zařízení od Grundfos, Wilo, Dab a dalších výrobců. Ale způsob výběru toho pravého pro vás bude stejný.

Čerpací stanice studní – výběr místa instalace

Volba místa instalace čerpací stanice stanice se jeví jako nejjednodušší otázka, protože po připojení na vodu lze při dodržení požadovaných technických parametrů, jako je například sací hloubka, čerpací stanici instalovat kdekoli v domě nebo na pozemku.

Ale jak se říká, existují nuance, podívejme se na ně. Při výběru místa instalace se doporučuje věnovat pozornost následujícímu:

• 1. V místě, kde bude čerpací stanice instalována a provozována celoročně, by měla být kladná teplota, aby nedocházelo k zamrzání vody.
• 2. Místo instalace musí být snadno přístupné pro údržbářské práce, jako je čištění a opravy filtru.
• 3. Čerpací stanice se doporučuje umístit v blízkosti vodního zdroje (studna, studna nebo jiná nádrž), aby bylo zajištěno stabilní sání vody.
• 4. Na druhou stranu se doporučuje instalovat čerpací stanici v blízkosti rozdělovacího potrubí. Tím se sníží ztráty odporu potrubí.
• 5. Během provozu tento typ zařízení vydává velký hluk, proto se obvykle instaluje v nebytovém prostoru, například ve sklepě.

Kde přesně nainstalovat čerpací stanici v domě, rozhoduje pouze majitel. Ale kromě toho, v případě dodávky vody ze studny, je možné instalovat zařízení do kesonu.

Při správném výpočtu kesonu a potřebné tepelné izolaci v tomto případě stanice ani potrubí nezamrznou v největších mrazech. Zvuk provozního zařízení se v tomto případě prakticky nedostane na povrch a v domě ho samozřejmě vůbec neuslyšíte.

Víko kesonu musí být izolováno, aby se zabránilo pronikání studeného vzduchu, a teplo země v hloubce pod úrovní mrazu stačí pro pohodlný provoz zařízení.

Čerpací stanice studní – výběr místa instalace

Po rozhodnutí, kterou čerpací stanici zvolit pro studnu, zůstává otázka místa instalace.

V domě můžete instalovat zařízení – doporučení jsou zde stejná jako v případě studny. Další možností instalace je mimo domov.

Ve druhém případě je zařízení namontováno na speciální plošině uvnitř studny.

Problémem je v tomto případě tlak vody v domě, který závisí na délce, průměru tlakového potrubí a výkonu čerpadla. Tento problém je vyřešen instalací výkonnějšího modelu.

Na druhou stranu údržba zařízení v tomto případě bude velmi obtížná.

Další možností je instalace zařízení u vstupu do studny nad zemí pod širým nebem nebo ve speciálním domku (budce). To vás nezachrání před mrazem, proto je toto uspořádání na první pohled pouze letní variantou.

Společně s článkem „Jak vybrat čerpací stanici pro dům a zahradu“ dívají se:

Účinnost fungování celého autonomního vodovodního systému, který takové zařízení obsluhuje, závisí na tom, jak správně je čerpadlo vybráno pro studnu 30 metrů nebo pro podzemní zdroje větší hloubky. Moderní výrobci vyrábějí mnoho různých modelů čerpadel do vrtů, které se od sebe liší jak designem, tak principem činnosti. Abyste správně vybrali čerpací zařízení pro řešení konkrétního problému, měli byste rozumět jak jeho konstrukci, tak typům.

Spádové čerpadlo kompletní s nezbytným vybavením

Typy čerpacích zařízení pro vybavení studní

Elektrická čerpadla používaná k obsluze podzemních studní se v závislosti na umístění vzhledem k čerpanému kapalnému médiu dělí do dvou kategorií:

1. zařízení povrchového typu, které je instalováno na povrchu země, v těsné blízkosti podzemního zdroje;
2. ponorná nebo hlubinná zařízení umístěná v tloušťce jím čerpaného kapalného média.

Podle konstrukce a principu činnosti jsou čerpadla pro studny rozdělena do zařízení několika kategorií:

• zařízení odstředivého typu;
• Vibrační čerpadla pro studny;
• šroubové čerpací zařízení;
• vrtná čerpadla vírového typu.

Povrchová čerpadla do studní jsou vhodná k použití mimo jiné z toho důvodu, že se taková zařízení vzhledem ke svému umístění na povrchu země snadno udržují. Hydraulické stroje tohoto typu lze mezitím používat pouze pro čerpání kapalného média z vrtů s hloubkou nejvýše 10 metrů. Pokud přemýšlíte o tom, jaké čerpadlo si vybrat pro studnu 20 metrů, 50 metrů a dokonce 100 metrů, musíte zvážit zařízení ponorného typu.

Důležitou výhodou použití ponorných čerpadel pro vybavení studní je, že taková zařízení, která jsou během provozu neustále v tloušťce jimi čerpaného kapalného média, nepotřebují dodatečné chlazení.

Celoroční schéma zásobování vodou pro venkovský dům na bázi ponorného čerpadla do vrtu

Podle způsobu realizace principu ovládání vrtného čerpadla může být takové zařízení ručního nebo automatického typu. Ruční hydraulický stroj, na rozdíl od automatického, který ke svému provozu vyžaduje elektřinu, je energeticky nezávislý.

Na jakém principu fungují studniční čerpadla různých typů?

Při výběru čerpadla pro studnu 15 metrů, 30 metrů nebo pro vybavení podzemního zdroje větší hloubky, jak je uvedeno výše, je nutné znát princip fungování různých typů čerpacích zařízení.

Při přemýšlení, jaké čerpadlo zvolit pro studnu 30 nebo 40 metrů, je třeba mít na paměti, že zařízení povrchového typu se k tomu nehodí. Lze je použít pouze v případě, že hloubka zdroje, ze kterého má být voda čerpána, nepřesahuje 10 metrů. Čerpadla tohoto typu jsou instalována na povrchu země nebo na speciálně vybavené plovoucí plošině a kapalné médium je přiváděno z podzemního zdroje hadicí nebo potrubím. Při použití povrchových čerpadel je třeba dbát na to, aby čerpaná kapalina nespadla na tělo zařízení.

Spádová odstředivá čerpadla jsou nejběžnějším zařízením používaným pro čerpání kapalných médií z vrtů značné hloubky. Základem konstrukce takových hydraulických strojů, s jejichž pomocí lze úspěšně obsluhovat i velmi hlubokou studnu, je oběžné kolo. Na vnějším povrchu oběžného kola jsou upevněny lopatky, které pohybují čerpané kapalné médium vnitřní komorou.

Zařízení odstředivého čerpadla do vrtu

Při otáčení oběžného kola, které je vybaveno odstředivým spádovým čerpadlem pro studnu, působí na čerpané kapalné médium odstředivá síla, která vytlačuje kapalinu výtlačným potrubím. Při vrhání kapaliny na stěny pracovní komory vzniká ve střední části komory zředění vzduchu, které zajišťuje nasávání další části kapalného média vstupním potrubím.

Odstředivé čerpací zařízení se vyznačuje vysokým výkonem. Kromě toho jsou taková zařízení schopna vytvořit proud kapalného média vyznačujícího se značným tlakem, díky kterému lze toto čerpadlo použít pro 40metrový vrt, pro 50metrový vrt a dokonce i pro vybavení podzemního zdroje, např. jehož hloubka je 100 metrů.

Konfigurace odstředivého čerpadla se mohou značně lišit v závislosti na aplikaci.

Na moderním trhu existuje mnoho různých modelů hlubokých odstředivých čerpadel, takže spotřebitel má z čeho vybírat. Při použití odstředivého ponorného čerpadla pro studnu o hloubce 20 metrů, 30, 40, 50 nebo dokonce 100 metrů je třeba mít na paměti, že je kritické pro obsah pevných nečistot v čerpaném kapalném médiu, proto je třeba dávat pozor vybavit jej filtračním prvkem.

Hlubinná čerpadla Vortex, která jsou svou konstrukcí modifikací zařízení odstředivého typu, se používají pro studny s hloubkou 30 metrů a více. Spolu s oběžným kolem mají čerpadla tohoto typu drážky na stěnách vnitřní pracovní komory. Pohybem po těchto drážkách získává proud čerpaného kapalného média další zrychlení. Díky tomuto konstrukčnímu prvku mohou být tato čerpadla instalována na studny s hloubkou 40 metrů nebo více, dokonce i ty, které se vyznačují malým debetem, protože tyto hydraulické stroje jsou schopny generovat průtok, který se vyznačuje stabilním tlakem.

Vortexová čerpadla lze použít samostatně nebo v automatických čerpacích stanicích

Čerpadla do hlubokých vrtů typu Vortex nejsou navržena pro práci s kapalným médiem, které obsahuje pevné látky v množství přesahujícím 40 g/l. Kromě toho je třeba mít na paměti, že takové zařízení má ve srovnání s odstředivým nižší produktivitu.

Šneková čerpadla do vrtů používaná k čerpání kapalného média ze studní, jejichž hloubka nepřesahuje 15 metrů, se vyznačují nejnižší cenou ze všech čerpacích zařízení na moderním trhu. Základem konstrukce takovýchto čerpadel je šnek (nebo šnek), který otáčením pohybuje kapalným médiem vnitřní komorou zařízení a tlačí je do tlakového potrubí.

Konstrukční vlastnosti šnekových hlubinných čerpadel umožňují jejich použití pro čerpání dostatečně znečištěných kapalných médií.

K čerpání vody z mělkých nádrží, jejichž stěny jsou spolehlivě chráněny před zničením, slouží čerpací zařízení vibračního typu, které se nevyznačuje vysokým výkonem. Taková čerpadla během provozu vytvářejí vibrační vlny v okolním kapalném médiu, což přispívá k destrukci nechráněných stěn studní a studní. Při použití čerpacího zařízení vibračního typu je také třeba mít na paměti, že je zcela kritické vůči kapalnému médiu, které obsahuje nerozpustné pevné látky.

Zařízení hlubinného čerpadla vibračního typu

Ruční čerpadla do vrtů, která se vyznačují nízkou produktivitou a jsou poháněna speciální pákou, by se měla používat pouze v případech výpadků proudu. Čerpadla tohoto typu se zpravidla používají tam, kde je potřeba odčerpat malé množství kapalného média z podzemního zdroje.

Ruční pumpa s mělkou studnou

Čerpadla pro studny do hloubky 20 metrů

Pro studny o hloubce 10 nebo 15 metrů lze použít povrchové čerpací zařízení injekčního typu, které je mnohem pohodlnější na údržbu než ponorná zařízení. Mezitím je třeba mít na paměti, že takové zařízení se vyznačuje nízkou účinností. Z tohoto důvodu se nejčastěji nakupuje zařízení ponorného typu, aby bylo možné čerpat kapalné médium z vrtů takové hloubky.

Chcete-li vybrat pro studnu, jejíž hloubka nepřesahuje 20 metrů, čerpací zařízení s vhodnými vlastnostmi, musíte provést následující kroky:

1. K hodnotě hloubky vrtu (lze měřit jednoduchým lanem se zátěží na konci) je třeba přičíst vzdálenost, na kterou je nutné dopravit kapalné médium po vodorovném úseku potrubí.
2. Od získané hodnoty by se měla odečíst vzdálenost, ve které bude ponorné čerpadlo odstraněno ode dna podzemního zdroje.
3. Podle vypočítané vzdálenosti můžete vybrat čerpací zařízení s požadovanými vlastnostmi. V tomto případě je třeba mít na paměti, že pro přepravu kapaliny na vzdálenost 10 metrů je nutný tlak rovný 1 atmosféře.
4. Výkon zvoleného zařízení, aby se zohlednily hydraulické ztráty, ke kterým v potrubí dochází, musí být zvýšen o 10 %.

Vyberme například čerpadlo pro studnu hlubokou 20 metrů, která by měla v potrubí dlouhém 40 metrů vytvořit tlak rovný 2 atmosférám (20 metrů). Při vzdálenosti, ve které je čerpadlo umístěno od dna studny rovné 4 metrům, lze tlak, který by mělo vybrané zařízení vytvořit, vypočítat následovně:

20+20–4+(40×0,1) = 40 m

Na základě získané hodnoty si můžete vybrat levné modely čerpadel vyrobených v Číně nebo Rusku nebo dražší zařízení od evropských výrobců.

Čerpadla pro vybavení studní od 20 do 30 metrů

Pokud se vrtání studny, kterou je třeba vybavit hlubokým čerpadlem, provádí do hloubky přesahující 20 metrů, pak se výběr zařízení pro ni také provádí podle výše popsaného principu. Pokud je tedy potřeba čerpadlo pro obsluhu studny hluboké 25 metrů a dopravu kapalného média potrubím dlouhým 40 metrů při tlaku 3 atmosféry (30 metrů), pak se vypočítá tlak generovaný zařízením vhodným pro řešení takového problému. jak následuje:

25+30–5+(40×0,1) = 54 m

Na základě získané hodnoty a průřezu pažnicové trubky, která je instalována ve studni, je vybráno čerpací zařízení s odpovídajícími charakteristikami. Pro vybavení studní takové hloubky se zpravidla vybírají čerpadla pro hluboké studny odstředivého typu.

Populární modely čerpadel studny

Zařízení pro studny do hloubky 40, 50, 80 a 100 metrů

Hodnota tlaku, kterou musí čerpadlo vytvořit pro vybavení studní značné hloubky, se také vypočítá podle výše uvedeného schématu. Vzhledem k tomu, že je poměrně obtížné zvednout čerpací zařízení z vrtů takové hloubky, je lepší zvolit lepší a spolehlivější modely pro jejich údržbu. K tomuto účelu se zpravidla používají buď výkonná ponorná čerpadla, nebo povrchové čerpací stanice, vybavené kromě samotného čerpadla i hydraulickým akumulátorem.

Doporučení k instalaci hlubinného čerpadla

Pro zajištění efektivního a nepřetržitého provozu čerpacího zařízení používaného k obsluze studny je nutné jej správně nainstalovat, k čemuž můžete využít následující doporučení.

1. V případě, že pro obsluhu studny není instalováno povrchové, ale ponorné čerpadlo, je umístěno v podzemním zdroji minimálně 1 metr nade dnem. Ponorná čerpadla se spouštějí do studny nebo studny pomocí speciálního kabelu, přičemž je k nim předběžně připojeno potrubí nebo hadice pro zvedání čerpaného kapalného média a také napájecí kabel.
2. Čerpací zařízení povrchového typu je instalováno buď ve speciálně připravené místnosti nebo v kesonu studny. Do samotné studny je spuštěna hadice pro odčerpání kapalného média, připojená k sacímu potrubí hydraulického stroje. V případě použití ejektoru ve spojení s povrchovým čerpadlem je do studny spolu se sací hadicí spuštěna i tlaková hadice.
3. Při použití povrchového i ponorného čerpadla pro obsluhu studny se doporučuje dokoupit zpětný ventil a hrubý filtr, který ochrání zařízení před chodem naprázdno a vnikáním pevných látek obsažených v čerpaném kapalném médiu do jeho vnitřní části.
4. Před instalací čerpacího zařízení se doporučuje šachtu studny důkladně vyčistit.

Možnosti výběru

Při výběru čerpadla, kterým bude studna nebo studna obsluhována, je třeba se řídit následujícími parametry zařízení a podzemního zdroje: