čerpadla

Jak vybrat správné čerpadlo?

Tento článek si klade za cíl seznámit vás jednoduchou a srozumitelnou formou s problematikou čerpání vody a usnadnit vám výběr vhodného čerpadla z aktuální nabídky.
Čerpadla se podle způsobu použití dělí do několika kategorií:

Ponorná:
Slouží k dopravě čisté a mírně znečištěné vody bez mechanických nečistot ( písek apod. ) ze studní, vrtů, nádrží a podobných hluboko položených míst, kde již končí možnosti běžných samonasávacích čerpadel, tj. z hloubek větších jak 8 metrů.
( to ovšem není podmínkou ) Jsou trvale ponořena v čerpané kapalině!
Výrobky se liší nejen množstvím čerpané kapaliny a výtlačnou výškou, ale hlavně svým průměrem, který je důležitý pro použití v úzkých vrtech.

Odstředivá:
Slouží k dopravě čisté a mírně znečištěné vody bez mechanických nečistot  ( písek apod. ) ze studní, nádrží, potoků apod.
Podle typu se ještě rozdělují na odstředivá s nasávací schopností do 5 metrů   a odstředivá samonasávací  se sací schopností do hloubky 8 metrů. Umisťují se co nejblíže k vodnímu zdroji, aby se zmenšily ztráty v sacím potrubí na minimum.
Výrobky si liší schopností sát vodu z různých hloubek, množstvím dopravené kapaliny a hlavně výtlačnou výškou v metrech, která po přepočtu 1:10 udává, jaký maximální tlak je schopno čerpadlo vytvořit. Toto pravidlo přepočtu výtlačné výšky na bary  (nebo postaru atmosféry ) platí pro všechny druhy čerpadel.

Kalová:
Podle druhu slouží k čerpání znečištěné vody s obsahem mechanických přimísenin, ale i silně znečištěné drenážní, splaškové a odpadní vody z domácnosti.
Použití je velice široké - vyčerpávání studní, rybníků, nádrží, zaplavených prostor, sklepů, jímek, septiků apod. U těchto čerpadel je důležité znát míru a způsob znečištění vody, aby nedocházelo k ucpávání čerpadla a tomu přizpůsobit výběr vhodného typu.
Čerpání čisté vody je samozřejmostí.
Výrobky se liší množstvím čerpané kapaliny, výtlačnou výškou a hlavně tím, pro jaký druh znečištění odpadních vod jsou určeny.

Oběhová - teplovodní:
Slouží k čerpání kapaliny v systémech ústředního, etážového a podlahového vytápění a pro obvody klimatizací s rozsahem teplot od +10 do +110 ?C.
Výrobky se liší jak výkonem, tak způsobem připojení do potrubního systému.

Domácí vodárny:
Používají se k automatickému zásobování domácností vodou a všude tam, kde je žádoucí automatický provoz vodního zařízení ( závlahy apod. )
Systém pracuje v rozsahu hodnot tlaků nastavených na tlakovém spínači. V závislosti na velikosti tlakové nádoby kolísá tlak v systému v rozmezí mezi nastaveným zapínacím a vypínacím tlakem.
Vodárna se standardně skládá z odstředivého nebo ponorného čerpadla, tlakového spínače a tlakové nádoby volitelné velikosti.



Toto rozdělení kategorií je pouze informativní, protože existují i víceúčelová čerpadla, která svými parametry spadají mezi kategorie a jejich zařazení tak není jednoznačné.
Jsou to např. samonasávací kalová čerpadla, ponorná vodárna (tj. vodárna pracující ponořená pod vodou ), nebo ponorná čerpadla do vrtů umožňující čerpání písku apod.

Dříve než začnete vybírat čerpadlo, odpovězte si na několik zásadních otázek:

1/  Jakou kapalinu budete čerpat ( čistá nebo znečištěná - kalová voda )

2/ Odkud budete čerpat ( umístění vodního zdroje ) Zde je důležitá hloubka sání v případě odstředivých čerpadel, nebo výška mezi ponořeným čerpadlem a místem vyústění potrubí.

3/ Předpokládané množství čerpané kapaliny v místě vyústění potrubí( dobrou představu dává množství v litrech za 1 minutu )

4/ Požadovaný tlak v nejvyšším místě odběru. ( tento bod je  probrán podrobněji v kapitole níže - Orientační výpočet výtlaku )


Po získání těchto údajů můžete vcelku bez potíží vybrat vhodné čerpadlo, a případný výběr( pokud si nejste jisti ) s námi před zakoupením konzultovat.

Orientační výpočet max. výtlačné výšky čerpadla:

U každého čerpadla by měla být výrobcem udána maximální výtlačná výška v metrech. Je-li uvedena hodnota např. u plastového ponorného čerpadla  Hmax-5metrů, neznamená to, že čerpadlo bude čerpat vodu ve výšce 5 metrů, ale je to hodnota, do které dokáže čerpadlo vodu dotlačit. To znamená, že ponoříte-li toto čerpadlo do studny do hloubky 5-ti metrů, vody se nahoře nedočkáte.
Dále vám tento údaj napoví, jaký maximální tlak dokáže čerpadlo vytvořit. Orientační výpočet je takový, že vydělíte Hmax v metrech deseti a získáte výsledek v barech ( nebo atmosférách, postaru ) V našem případě tedy 5/10= 0,5 bar.
Tato hodnota je velice důležitá např. pro výpočet výkonu pro zavlažovací čerpadlo. Vezměte prosím na vědomí, že zaléváte-li půl coulovou hadicí z kohoutku městského vodovodu (a stříká to opravdu pěkně) tak v tomto vodovodním systému se tlak vody pohybuje v rozmezí 3 - 6 baru. A to znamená výtlačnou výšku čerpadla od 30 do 60 metrů !! Je-li vám tedy doporučováno do studny kalové čerpadlo s výtlakem do 5 metrů, tak budete výsledkem nepěkně zklamáni.

Při návrhu ponorného čerpadla postupujte takto: Hloubka vrtu je např. 30 metrů. Čerpadlo bude použito k vodárně s vypínacím tlakem 3,5 baru. ( přepočtem 3,5 * 10 = 35 m ). Abychom tedy na povrchu dosáhli tlaku 3,5 baru, musí být výtlačná výška 30 + 35 = 65 metrů. Ani tato hodnota však není dostačující, protože dosud nebyl brán zřetel na ztráty způsobené délkou výtlačného potrubí a třením kapaliny v závislosti na vnitřním průměru.

Ztráty tlaku způsobené třením kapaliny se většinou udávají pro snadnou orientaci na potrubí 1" ( vnitřní průměr 25 mm) Orientačně je ztráta výtlačné výšky čerpadla 1m na 10m délky potrubí. Bude-li tedy vzdálenost vrtu od místa umístění tlakového spínače 50m s převýšením dvou metrů, bude vypočtená ztráta 50/10 + 2 = 7 metrů. Tuto hodnotu připočtěte k našemu modelovému případu. Nyní máte výtlačnou výšku 72 metrů.
Vzhledem k tomu, že další ztráty vzniknou v každém kolenu ( tvarovce ), zpětné klapce apod. a dále je potřeba uvažovat i s rezervou na výkonu, bude mít vhodné čerpadlo výtlačnou výšku minimálně 80 metrů.

Přesný výpočet tlakových ztrát je poměrně složitou záležitostí, ale tento orientační způsob pro představu plně vyhovuje.

Další velké ztráty vznikají při použití hadic menšího průměru, než jaký má výtlačný otvor čerpadla. Pro ilustraci použijeme naše plastové čerpadlo s výtlakem 5m . Ponoříte-li ho do hloubky 2 metry a připojíte 10 metrů hadice 1/2 ", budete rádi, když si při této kombinaci napustíte konev, kterou následně dokončíte zalévání. ( z tohoto důvodu se v naší nabídce tato laciná čerpadla s výtlakem do 8 metrů vůbec nevyskytují, i s ohledem na jejich nízkou hodinovou životnost ) Tento příklad je ze života, kdy bylo zákazníkovi v jednom nejmenovaném marketu prodáno do 3-metrové studny čerpadlo s výtlakem 5 metrů a k tomu 20m půlcoulové hadice s tím, že je to ideální sestava k zalévání zahrádky. Vody se nikdy nedočkal, ačkoliv čerpadlo pracovalo …..
Ne vždy je tedy to nejlevnější řešení ideální.

Při navrhování a dimenzování systému zásobování vodou jsou důležité zejména 4 následující aspekty:

1/ statické ( geodetická ) dopravní výška = vzdálenost mezi nejnižší hladinou spodní vody k nejvýše položenému odběrnému místu ( kohoutku )

2/ ztráty třením v potrubí a tvarovkách

3/ vypínací tlak nastavený na tlakovém spínači

4/ požadovaný tlak v nejvyšším odběrném místě ( závisí na volbě výpustných kohoutů, kdy ideální je kohout, který perfektně funguje při tlaku max. 1 bar)

Dalším podceňovaným faktem bývá požadavek na množství spotřebované vody. Je třeba vzít do úvahy maximální množství vody, které dokáže vaše domácnost ve špičce spotřebovat. Tomu by měla být přizpůsobena zásoba vody ve zdroji a maximální výkon čerpadla.
Příklady požadavků na odběr vody:

Závlaha postřikem:    1,5 m3 / hod na jeden postřikovač
Zásobování domácnosti:   2 - 4 m3 / hod
Zemědělství:   4 - 6 m3 / hod
Zavlažování:   6 - 8 m3 / hod

Spotřeba vody v rodinné domě značně kolísá v závislosti na standardu bydlení a na životním stylu uživatelů. Tak např. v letním období se může spotřeba vody na závlahu zahrady zvýšit až 5x proti normálu. Odpařování vody z bazénů a zahradních rybníčků znamená rovněž spotřebu vody, která je na 1m3 téměř stejná, jako potřeba vody na závlahu trávníku.

Tabulka orientačních hodnot:

Vrty a vrtané studny:

Pokud máte nově vyvrtanou studnou, tak je bezpodmínečně nutné provést vyčištění vrtu od přitékajícího bláta, písku a jiných nečistot. Pokud do nevyčištěného vrtu nainstalujete nové čerpadlo, čerpáním písku ho spolehlivě zničíte.
Voda s obsahem jemného písku se vyskytuje ve studních či jímkách, které před čerpáním nebyly řádně vyčištěny nebo které nejsou osazeny dokonalým filtračním sítem.
Při provozu čerpadla v režimu start/stop, kdy čerpadlo čerpá vodu s malým obsahem písku, bude vydatnost vrtu o více než 50% menší než při čerpání vody zcela bez písku za nepřetržitého provozu čerpadla.
Písek může být ve vodě také přítomen v důsledku natolik intenzivního čerpání, že dochází k víření ve vodonosné vrstvě studny. Jestliže je obsah písku ve vodě trvale vyšší než 15 mg/litr, znamená to, že se z vrtu uvolňuje velké množství pevných materiálů. Za této situace může dojít ke zhroucení vodonosné vrstvy a vrstev nad vrtem a potažmo tak ke zkrácení životnosti vrtu.

Postup instalace čerpadla:

1 - Vodu při čištění vrtu čerpejte tak dlouho, až bude mít požadovanou kvalitu a nebude obsahovat písek ani jiné mechanické příměsi

2 - Nahraďte čistící čerpadlo, které jste dosud používali k čerpání znečištěné vody čerpadlem novým.

3 - Zkontrolujte, zda vydatnost studny či vrtu pokryje minimální množství vody, odpovídající výkonu čerpadla

4 - Instalujte ochranu proti provozu čerpadla nasucho ( není-li již integrována v čerpadle)

5 - Instalujte zpětnou klapku ( není-li vestavěna v čerpadle )

6 - Na čerpadlo upevněte bezpečnostní lanko. U čerpadel na 400 V zkontrolujte správný směr otáčení   .

7 - Čerpadlo spusťte do vrtu max. 50 cm ode dna  nebo tak, aby bylo zcela ponořeno ve vodě.

8 - Otevřete uzavírací armaturu na výtlačné straně a zapněte čerpadlo.

9 - Nechejte čerpadlo běžet až do úplného odvzdušnění soustavy.

Poznámka: Čerpejte pouze čistou vodu !!