Jak vybrat čerpadlo do vrtané studny

Vhodný výběr ponorného čerpadla má velký vliv na celkovou funkčnost celého systému, aby byl zajištěn dostatečný tlak, dostatečný průtok, a hlavně aby byla dlouhá životnost čerpadla jako takového. Co je potřeba brát v úvahu při výběru nového čerpadla? Níže si uvedeme jednotlivé body, které musíte při vhodném výběru brát v úvahu.

1. Přívod elektriky

Je potřeba brát v úvahu, jestli máte v dosažitelné blízkosti možnost připojení na elektrický proud, pokud ano musíte vědět, jestli máte možnost připojení pouze na 230V a nebo máte možnost připojení i 400 V. Pokud nemáte v dosažitelné blízkosti el. Přípojku, musí řešit, jak elektriku pro čerpadlo zajistit (solární panely, elektrocentrála, ruční pumpy, větrné pumpy) nebo se dnes dají sehnat i sestavy ponorného čerpadla se solárními panely, ale o tom si napíšeme v jiném článku.

2. Průměr čerpadla

Velkou roli při správném výběru ponorného čerpadla hraje jeho průměr a vnitřní průměr vrtané studny nebo vrtu, kam se bude ponorné čerpadlo zapouštět. Ponorné čerpadlo se především musí do vrtu vejít, ale pozor, pokud bude průměr vrtu moc velký oproti průměru čerpadlo je možné, že čerpadlo bude potřebovat chladící plášť, aby se při čerpání nepřehřívalo. Obecně platí, že by plášť měl být použit vždy, když je zdroj vody většího průměru u 4“ čerpadla o více než cca 200 mm a u 6“ čerpadla o více než cca 300 mm, určuje se to především v závislosti na průtoku čerpadla (čím menší průtok, tím je důležitější použití pláště).

3. Křivka výkonů

Křivka výkonů je velice důležitý údajů o čerpadle, a přesto ho spousta nezkušených zákazníků vůbec neřeší nebo o něm ani neví a nastávají, tak časté problémy, že systém nefunguje správně (často se stává, když si zákazní vybere čerpadlo v hobby marketech nebo na eshopu bez poradenství). Níže je uvedena vzorová křivka, kde je zobrazen ideální provozní rozsah čerpadla. Ideální provozní rozsah je ve střední třetině provozní křivky čerpadla.

Vyznačení pojmů uváděných v provozní křivce:

H = výtlak čerpadla uváděný v m

Q= průtok čerpadla uváděný v l/s, l/min nebo m3/hod

Pozor: Pokud je u čerpadla udáváno Hmax = ? m a Qmax = ? m3/hod, jsou to uvedené jen maximální mezní hodnoty, kterých však v praktickém využití čerpadlo nikdy nedosáhnete.

 Křivka výkonů znázorňuje vztah mezi průtokem (čerpaným množstvím) a výtlačnou výškou (tlakem čerpadla). Zde platí nepřímá úměra, tzn. čím větší průtok, tím menší tlak a naopak.

V drtivé většině případů se setkáte s grafem, kde na ose "X" je uveden průtok v jedné nebo více jednotkách (l/s, l/min, m3/hod apod.) a na ose "Y" je uveden výtlak, v Evropě udáván v metrech.

Pro volbu správného čerpadla mají data uvedená ve výkonností křivce rozhodující význam.

U odstředivých rotačních čerpadel platí, že aby mělo čerpadlo ideální účinnost a optimální zatížení, je třeba, aby se v provozu co nejvíce pohybovalo ve střední třetině křivky.

Na uvedeném grafu je vidět, že dané čerpadlo je vhodné pro rozsah průtoku od 2,0 do 6,0 m3/hod. Z křivky je patrné, že v daném rozsahu průtoku je výtlak v rozmezí od cca 92 m (9,2 barů) až cca 55 m (5,5 barů).

Teoreticky dokáže čerpadlo čerpat samozřejmě i např. 7,0 m3/hod při výtlaku 41 m (4,1 barech), ale účinnost takového čerpadla už je poměrně malá a příkon motoru zbytečně roste. Je proto vhodnější pro takový parametr najít jiné čerpadlo.

Z uvedené křivky lze vždy vyčíst jednak tlak při konkrétním průtoku a také tzv. závěrný bod, tzn. maximální teoretické krajní hodnoty průtoku i tlaku.

V uvedeném grafu zjistíme, že:

1) Maximální výtlak při nulovém průtoku je cca 95 m (X1)

2) Při průtoku 3,0 m3/hod disponuje čerpadlo tlakem cca 86 m (X2)

3) Při tlaku 60 m (6 barů) disponuje čerpadlo průtokem cca 5,6 m/hod (X3)

4) Při tlaku 40m (4 bary) disponuje čerpadlo průtokem cca 7,0 m3/hod (X4)

5) Maximální průtok čerpadla je kolem 8,0 m3/hod a čerpadlo při něm disponuje tlakem cca 25m (2,5 baru) - (X5)

Z výkonové křivky lze snadno odvodit průtok a tlak (čím vyšší tlak, tím nižší průtok a naopak)

Při výběru čerpadla se tedy vždy řiďte našimi radami a nenechte se zmást údaji "max". Pokud je u čerpadla například udáváno H max = 93 m a Q max = 50 l/min, jsou to jen maximální mezní hodnoty, kterých však v praktickém využití nikdy nedosáhnete.

U čerpadla dle výše uvedeného grafu by hodnoty "max" byly H max = 95 m a Q max = 8,0 m3/hod.

Jak už ale nyní víte, uvedené čerpadlo je optimální pro provoz ve střední třetině křivky viz 1. křivka s vyznačením ideálního rozsahu čerpadla a nikoliv na "max" hodnoty, jinými slovy neplatí, že čerpadlo má při tlaku 95 m (9,5 barů) průtok 8,0 m3/hod.

Orientační dimenzování průtoku:

Obecně lze uvést, že potřebný průtok bude možno vypočít­at následovně:

Jedno odběrní­ mí­sto typu vana, sprcha apod. = cca 10 l/min

Každá toaleta = cca 5 l/min

Zahrada, mytí­ auta, dopouštění­ bazénu apod = cca 20 l/min

Je třeba vzí­t v potaz, kolik odběrní­ch míst může být v reálu otevřených najednou a podle toho dimenzovat průtok.

Pro běžný rodinný dům bude stačit 20 l/min, pro střední zahradu bez automatické závlahy 20 l/min, celkem tedy kolem 40 l/min. Nakonec je potřeba si určit­, jaký tlak je při dané spotřebě vody potřeba.

Automatická závlaha má velmi specifické nároky a je velkým "žroutem" vody, proto se většinou pro tento účel navrhuje průtok podle vydatnosti zdroje vody - pro závlahu platí­, že čím větší­ průtok tí­m lépe, proto je mnohdy potřeba automatickou závlahu rozdělit do několika větví, ale zde je to už spíše na další článek k automatickým závlahám, který Vám možná do budoucna také připravíme

4. Dopravní vzdálenost a převýšení

Dopravní vzdálenost a převýšení, je opět údaj, který je mnohdy opomíjen a může způsobit problémy, že systém nefunguje správně. Není důležité pouze jak je hluboký vrt, ale je důležité brát v patrnost i informaci, jak bude vzdálené nejvzdálenější odběrné místo a jaké bude převýšení k nejvyššímu odběrnému místu. Tyto hodnoty se určují od hladiny vody, kdy je potřeba počítat s možným poklesem hladiny vody ve vrtu a tím pádem i ke změně tlakových ztrát.

Převýšení od terénu k nejvyšší­mu odběrní­mu místu je důležité pro správný výpočet dopravní­ výšky a tí­m pádem k volbě parametrů čerpadla a to zejména v pří­padě, kdy je dům např na kopci, nebo se jedná budovu s ví­ce patry.

Výškový rozdíl neboli převýšení vody je jednou z veličin důležitých k vypočítání výkonu čerpadla. Musíme sečíst všechny výšky od zdroje vody k výtoku a přičíst ztrátu. Obecně lze říct, že při dodržení správné dimenzi potrubí vychází, že 1 m výškově = cca 10 m délky potrubí po rovině. Je také potřeba, si umět převést na metry jiné veličiny: 10 m výšky odpovídá 1 Atm, 100 J/kg, 0,1 Mpa neboli 1 bar.

5. Vydatnost vrtu

Vydatnost vrtu je v mnoha případech velmi důležitý údaj. Vydatnost je vlastně kapacita přítoku vody do vrtu a tím zásadně může změnit návrh výběru ponorného čerpadla a hlavně i návrhu celého systému, kde se např. voda bude muset přečerpávat do akumulační nádrže, ze které bude následně odčerpávána do vodovodního systému jiným čerpadlem nebo vodárnou.

Čím vyšší vodní sloupec, tím důležitější je znalost vydatnosti. Je to proto, že případný pokles hladiny ve vrtu během čerpání má za následek zvýšení dopravní výšky což už jsme zmiňovali výše, ale opakování je matka moudrosti, tak si opět uvedeme příklad. Při poklesu hladiny o 10 m se dopravní výška zvětší také o 10 metrů a v praxi to znamená pokles tlaku o 1 bar (10 m vodního sloupce = 1 bar)

Na vydatnosti a reálném množství odběru vody závisí volba parametrů čerpadla, princip jeho řízení a ovládání.

Dobrá ­ studnařská (vrtná) firma Vám k dílu dodá protokol o čerpací zkoušce a vydatnosti vrtu, která bývá uváděna v litrech za sekundu nebo za minutu, kde by měl být uvedený i údaj o poklesu hladiny při určitém průtoku a čase.

6. Maximální ponor čerpadla

Pozor byste si také měli dát na výšku hladiny vodního sloupce a jak hluboko bude ponorné čerpadlo instalovat. Ponorná čerpadla nebo spíše ponorné motory mají vždy omezení, jak hluboko pod hladinu vody je smíte ponořit. U hlubokých vrtů, může být vodní­ sloupce třeba i 30 m a více, pak je potřeba zpozornit a jasné, že nebude možno použí­t ponorné čerpadlo s limitem ponoru do max. 20 m

Rozdílů v čerpadlech je samozřejmě mnohem víc, ale výše uvádíme ty základní, na které by se nemělo nikdy zapomenout při správném návrhu.

Ponorná čerpadla do vrtu můžete vybírat viz odkaz: Ponorná čerpadla do vrtů

Pokud si s vhodným návrhem nejste jistí nebo tomu vůbec nerozumíte, neváhejte nás kontaktovat na email: eshop@cerpadla-ovsp.cz a rádi Vám s vhodným výběrem poradíme. V nabídce máme pouze ověřená ponorná čerpadla s kterými máme dobré zkušenosti.