Čerpacie stanice pre studne: ako vybrať, špecifiká pripojenia a inštalácie

Automatizovaný proces dodávky vody zo studne do obytného domu, záhrady a zeleninovej záhrady pomôže minimalizovať čas plánovaný na domáce práce. „Srdcom“ vodovodných sietí sú čerpacie stanice pre studne – zariadenia, ktoré prečerpávajú vodu zo zdroja k miestam odberu.

Pre ich nepretržitú prevádzku je potrebné poznať nuansy umiestnenia, inštalácie a pripojenia čerpacieho zariadenia. Súhlasíte?

My vám povieme, ako správne vybrať čerpaciu stanicu na zásobovanie vidieckeho domu vodou. U nás sa dozviete všetko o pravidlách kladenia vodovodných vedení od odberu vody do domu. S prihliadnutím na naše rady organizácia zásobovania vodou so studňou ako zdrojom nespôsobí najmenšie ťažkosti.

Ako je usporiadaná čerpacia stanica?

Úroveň komfortu vo vidieckom dome je do značnej miery určená prítomnosťou profesionálne nastaveného systému zásobovania vodou, ktorého hlavným komponentom je čerpacia stanica.

Štruktúru zariadení, ktoré sa podieľajú na organizácii dodávky vody, je v každom prípade potrebné poznať. Bude to užitočné, ak si vodovod kladiete sami alebo zveríte montážne práce profesionálom.

Po znalosti princípu činnosti jednotlivých prvkov systému v prípade havárie alebo poruchy jedného zo zariadení budete schopní sami, a hlavne rýchlo, vykonať opravu čerpacej stanice alebo výmenu.

Takže najdôležitejšími súčasťami schémy zásobovania vodou s použitím čerpacej stanice sú nasledujúce:

• zariadenie na odber vody s filtrom;
• spätný ventil, ktorý zabraňuje pohybu vody v opačnom smere;
• sacie potrubie – rúra vedúca k čerpadlu;
• tlakové relé na reguláciu dodávky vody;
• manometer, ktorý ukazuje presné parametre;
• hydroakumulátor – automatický zásobník;
• elektromotor.

Namiesto hydroakumulátora, modernejšieho a praktickejšieho zariadenia, sa niekedy používa zásobná nádrž, ktorá má niekoľko nevýhod (slabý tlak, nepohodlná montáž atď.).

Na schéme je znázornený jeden zo spôsobov inštalácie beztlakovej zásobnej nádrže a hydroforu, schopného regulovať tlak a hladinu vody v systéme

Avšak teraz, keď sa v obchodoch objavilo množstvo moderných lacných modelov s hydroakumulátorom, nemá zmysel samostatne montovať systém s akumulačnou nádržou.

Ak ste sa predsa len rozhodli zakúpiť nádobu na naberanie vody, snažte sa zohľadniť nasledujúce nuansy:

• Rezervnú nádobu inštalujú na čo najvyššom mieste (napríklad na povale), aby vytvorili potrebný tlak.
• Objem nádrže by mal byť taký, aby sa zachovala rezerva na 2-3 dni v prípade poruchy čerpacieho zariadenia (ale nie viac ako 250 l, inak je možná akumulácia usadenín).
• Základ pre montáž nádoby je potrebné spevniť trámami, doskami, dodatočnými stropmi.

Rezervnú akumulačnú nádrž, rovnako ako membránové zariadenie (hydroakumulátor), by ste mali vybaviť filtrom. Okrem toho je povinná inštalácia poistnej prípojky na odvádzanie prebytočnej vody. Hadicu pripojenú k prípojke vyvedú do drenážneho systému alebo spustia do nádob určených na skladovanie zalievacej vody.

Štandardná schéma zariadenia čerpacej stanice s označením hlavných prvkov: spätného ventilu, tlakového relé, manometra, tlakového potrubia; červená šípka ukazuje na hydroakumulátor

Princíp práce čerpacej stanice je cyklický. Len čo klesne zásoba vody v systéme, zapne sa čerpadlo a začne čerpať vodu, čím plní systém.

Po dosiahnutí tlaku potrebnej úrovne zareaguje tlakové relé a vypne čerpadlo. Nastavenia relé je potrebné nastaviť pred začiatkom prevádzky zariadenia – závisia od objemu nádrže a charakteristík čerpadla.

Kritériá výberu stanice pre studňu

Pri kúpe čerpacej stanice by ste mali venovať pozornosť parametrom čerpadla a faktorom charakterizujúcim zdroj vody (v našom prípade – studňu), vrátane jeho vzdialenosti od budovy.

Napríklad nebude na škodu upresniť nasledujúce hodnoty:

• Maximálna hĺbka odberu vody. Zaujíma nás dynamická hladina vody, teda priemerný ukazovateľ za 1-2 dni pri nepretržitom používaní vody. Ak berieme do úvahy statickú hladinu, môžeme sa pomýliť vo výpočtoch.
• Menovitý tlak agregátu. Podmienená výška vodného stĺpca, ktorú dokáže vytvoriť čerpadlové zariadenie. Vypočítava sa podľa vzorca sčítaním hodnoty nasávania, dĺžky horizontálnych úsekov potrubia, vertikálneho zdvihu a strát na prepravu potrubím.
• Výkon čerpacej stanice. Pre výpočty môžeme vziať priemernú spotrebu vody na všetkých odberných miestach (napr. zmiešavač na dreze – 0,15 m/s, sprchovací kút alebo práčka – 0,3 m/s). Celková hodnota by nemala byť vyššia ako výdatnosť studne, inak zdroj nebude zvládať dodávku.
• Napätie elektrického napájania. V domácich sieťach je to 220 V (okrem výkonných staníc s trojfázovými motormi, kde je napätie 380 V).
• Príkon. Rozsah spotrebovanej energie stanicami je pôsobivý. V priemere 500 – 2000 W. Od výkonu priamo závisí výber typu automatického ističa.
• Objem nádrže hydroakumulátora. Od 24 l (pre rodinu 1 – 2 osoby) do 100 l (6 osôb a viac).

Je jasné, že bez znalosti technických detailov je pred výberom a kúpou agregátu lepšie poradiť sa s odborníkom, ktorý sa dobre vyzná v domácich čerpadlových zariadeniach.

Parametre čerpacej stanice sú uvedené v technickom pase výrobku, na výber správneho modelu ich treba porovnať s vlastnými výpočtami.

Výber čerpacej stanice pre studňu závisí od hĺbky výkonu. Napríklad, ak hĺbka dosahuje 12 – 15 m, je potrebné zariadenie so vstavaným ejektorom, viac ako 20 m – s vonkajším ejektorom. Vďaka uzavretému nasávaniu sa zvyšuje sila zdvihu vody, ale prudko klesá účinnosť a zvyšuje sa spotreba energie.

Ako vybrať miesto pre zariadenie?

Pre prevádzku čerpadlového zariadenia sa snažte dodržať niektoré podmienky:

• minimálna vzdialenosť stanice od zdroja vody;
• potrebný teplotný režim;
• možnosť zníženia hladiny hluku;
• pohodlné umiestnenie zariadenia na údržbu.

S ohľadom na uvedené faktory sú najvhodnejšími miestami na inštaláciu stanice kesón, pivnica domu a kotolňa, hoci každé miesto má svoje výhody a nevýhody.

Kesónom sa zvykne nazývať stavba vybavená v zemi. Umiestňuje sa priamo nad výstupom hlavne studne, pričom sa vyhĺbi hlboká jama, ktorá musí byť pod úrovňou zamrznutia pôdy. Ak čerpadlo nie je nainštalované dostatočne hlboko, nebude môcť pracovať celoročne, pretože pri prvých mrazoch zlyhá.

Na výrobu kesónu sa používajú betónové skruže, murovanie z tehál, monolitické betónové bloky, kovové kocky. Vstup do kesónu sa nachádza v hornej časti konštrukcie a predstavuje poklop s tesne priliehajúcim vekom.

Kesón vyžaduje hydroizoláciu a dodatočné zateplenie hornej časti – strechy. Okrem toho musí byť objem miestnosti dostatočný na to, aby bolo možné v prípade potreby vykonať opravu.

Výhoda inštalácie čerpacej stanice priamo do studňového kesónu zriadeného nad ústím spočíva v tom, že pracujúca jednotka bude umiestnená ďaleko od obytných miestností a nebude spôsobovať nepohodlie hlasným hlukom.

Dobrým variantom na inštaláciu stanice je suterén. Nachádza sa ďalej od studne ako kesón, zato v suterénnej miestnosti je ľahké zariadiť miesto na montáž. Vzhľadom na hrozbu zaplavenia sa jednotka inštaluje na malom stabilnom vyvýšení.

Vydarený variant umiestnenia čerpacej stanice v suteréne: obytné miestnosti sú v určitej vzdialenosti, výstup von je umiestnený približne v jednej úrovni s prívodným potrubím vedúcim od studne.

V suterénoch vidieckych domov sa často zriaďujú pomocné miestnosti (práčovne, komory, pivnice na skladovanie konzerv), preto je kúrenie vopred zabezpečené. Ak je predsa len suterén nevykurovaný, je potrebné postarať sa o dodatočnú tepelnú izoláciu, a ešte praktickejšie – nainštalovať prídavný radiátor.

Neodporúčame zriaďovať kotolňu vedľa obytných miestností, pretože hladina hluku pracujúceho zariadenia je pomerne vysoká. Ak ste sa predsa len rozhodli nainštalovať čerpaciu stanicu na chodbe alebo v komore, snažte sa miestnosť čo najviac izolovať.

Existuje ešte jedno riešenie, ale bude zaujímavé len pre tých, ktorí navštevujú chatu výlučne v letnom období.

Je možné zakúpiť kompaktnú prenosnú jednotku a nainštalovať ju do malej provizórnej stavby – drevenej konštrukcie pripomínajúcej debnu. Hlavné je, aby bola stavba chránená pred zrážkami. Na zimu čerpaciu stanicu spolu s dočasným vodovodom rozoberajú a umiestňujú do teplej miestnosti.

Inštrukcia k inštalácii čerpacej stanice

Pozrime sa na najobľúbenejší variant inštalácie stanice, pri ktorom je agregát umiestnený na území domu (v suteréne alebo komore) a sacie potrubie spustené do studne je vybavené ejektorom.

Vonkajšie práce – od studne po dom

K vonkajším činnostiam patrí montáž sacieho zariadenia studne – vonkajšieho ejektora, uloženie potrubia po základ domu alebo príprava miesta (komory) na inštaláciu čerpacej stanice, ak bude umiestnená v suteréne.

Čím bližšie je studňa k domu, tým lepšie, pretože to zaručuje silnejší tlak vody a minimum problémov s ukladaním vodovodu. Hlavnou úlohou vrtákov je vybaviť studňu inštaláciou pažnicovej rúry v súlade s normami a požiadavkami, vonkajšou úpravou hlavice sa nezaoberajú.

Takto pred začiatkom prác predstavuje studňa kus rúry s výškou asi 1 m, trčiaci zo zeme.

Existuje niekoľko spôsobov úpravy vývodu pažnicovej rúry na povrch: od jednoduchého pripojenia čerpacieho zariadenia až po výstavbu podzemného kesónu alebo malej vonkajšej stavby.

Rozhodli sme sa inštalovať studňu s čerpacou stanicou na území domu, preto nie je potreba vytvárať dodatočnú miestnosť v oblasti hlavice – stačí upraviť samotnú hlavicu pri zachovaní tesného spojenia rúry s vodovodom.

Pre uloženie potrubia, ktoré bude fungovať celoročne, bude potrebné vykopať ryhu pod úroveň zamrznutia. Zodpovedajúcim spôsobom bude potrebné aj pažnicovú rúru okopať až po túto úroveň.

Takto budú rúry viesť od hlavice studne po otvor v základoch domu. Dôležitou podmienkou je sklon vodovodu smerom k zdroju, aby voda v prípade vypustenia mohla prirodzene odtekať do studne.

Otvor v základoch by nemal byť príliš vysoko vzhľadom na potrubie – prudké rozdiely a ohyby negatívne ovplyvňujú silu tlaku a fungovanie systému ako celku.

Po vyvŕtaní otvoru v základoch a vykopaní výkopu je potrebné vykonať tri úkony priamo súvisiace s inštaláciou čerpacieho zariadenia:

• zmontovať a nainštalovať ejektor;
• hermeticky upevniť hlavicu;
• pripraviť miesto na inštaláciu hydroakumulátora.

Ejektor je liatinový diel s tromi závitovými otvormi. Pri jeho spájaní s rúrkami je potrebné použiť tesniacu pastu, teflónovú pásku alebo ľan, inak dôjde k porušeniu tesnosti.

Schéma činnosti ejektora. Venujte pozornosť spodnej časti zariadenia – je to filter, ktorý zachytáva častice piesku a usadenín na dne; musí sa nainštalovať ako prvý, inak sa zariadenie rýchlo poškodí.

Ak vonkajší kus pažnicovej rúry vyčnieva vysoko nad zemou, prebytočnú časť treba odrezať. Môže nastať problém s nájdením hlavice pre dvojrúrkové zariadenie; v takom prípade je možné zariadenie zostaviť z hlavice pre jednorúrkovú stanicu. Na to sa k pažnicovej rúre privarí v pravom uhle odbočka, ktorá sa zhoduje v priemere.

Na výpočet dĺžky vertikálnych rúr, na ktoré sa často používajú polyetylénové výrobky v kotúčoch, je potrebné k dynamickej hladine vody pridať 2 metre.

Neodporúča sa spúšťať koniec zariadenia príliš blízko ku dnu, pretože filter hrubého čistenia sa rýchlo upchá. Ak sa polyetylénové rúry nevyrovnávajú (pretože boli dlho skladované v kotúčoch), možno ich mierne zahriať stavebným fénom.

Ejektor sa navlečie na rúry, hermeticky sa upevní a spustí do vody. Postupy utesnenia spojov a upevnenia kolenov sa musia vykonávať na pevnom podklade. Ak sa pokúsite upevniť diely vo vzduchu, riskujete utopenie ejektora v studni. Budete musieť kúpiť novú stanicu, pretože ejektor sa samostatne nepredáva.

Vonkajšie rúry sa ukladajú do výkopov a vedú sa do otvoru v základoch domu, potom sa pripoja k spojkám odstredivého povrchového čerpadla. Aby rúry priliehali tesnejšie, je potrebné ich zasunúť až na doraz, utiahnuť ručne a potom výsledok zaistiť plynovým kľúčom. Zásyp potrubia by sa mal vykonať až po otestovaní systému.

Je lepšie, ak je v čase ponorenia ejektora čerpacia stanica už nainštalovaná na špeciálne pripravenom základe. Mal by byť stabilný a pevný, zdvihnutý do výšky až pol metra.

Je možné vytvoriť betónové vyvýšenie, zraziť stolík z drevených hranolov alebo položiť murivo z tehál – hlavnými podmienkami sú zaistenie bezpečnosti a stability.

Ďalší variant montáže hydroakumulátora – na konzolách upevnených na stene. Majte však na pamäti, že akýkoľvek kontakt čerpadlového zariadenia s nosnými konštrukciami bude spôsobovať hluk v obytných miestnostiach.

Potom, čo je ejektor pripojený k nasávaciemu potrubiu spustený do vody, a to je zase pripojené k čerpadlovej stanici, môžete sa venovať vnútorným prácam na zriadení domáceho rozvodu.

Montáž uzatváracieho ventilu a filtra

Nebudete podrobne rozoberať pripojenie odberných miest vody, ale pozriete sa na montáž úseku tlakových potrubí až k filtru. Ako hlavné prvky vnútri domu môžete použiť polymérové rúry so súpravou tvaroviek vhodného priemeru. Diely z uvedených materiálov sú jednoduché na inštaláciu a výmenu, ak taká potreba vznikne.

Začať musíte vrezaním uzatváracieho zariadenia, ktoré vám umožní nainštalovať sanitárne zariadenie a tiež uzavrieť domácu vodovodnú sieť v prípade havárie alebo dlhodobého odchodu.

Za najlepšiu možnosť sa považuje spoľahlivý guľový ventil s americkou maticou. V prípade potreby ho môžete rýchlo vymeniť alebo odstrániť bez demontáže ostatných častí potrubia.

Kupujte iba kvalitné mosadzné ventily, pretože lacné napodobeniny so zliatinami obsahujúcimi silumin rýchlo zlyhávajú a často spôsobujú zaplavenie.

Optimálna schéma inštalácie čerpadlovej stanice: guľový ventil ½ s americkou maticou 20 – ½ vonkajší závit umiestnený priamo pri výstupe vnútorného polypropylénového potrubia s rúrou 20

Filter primárneho čistenia by mal byť umiestnený v blízkosti hydroakumulátora, na mieste vhodnom na údržbu. Pravidelnosť prania kartuší – hlavnej filtračnej náplne – závisí od nasýtenia vody vápnikom, železom a ďalšími stopovými prvkami.

Takéto prímesi, ako hrubý piesok alebo kúsky hliny, by sa na vnútornom úseku vodovodu nemali vyskytovať; sú odfiltrované ešte predtým, ako sa voda dostane do membránovej nádrže.

Zvyčajne je v balení k filtru priložený kľúč na montáž, čo uľahčuje proces inštalácie. Teleso je potrebné nainštalovať tak, aby na jednej strane bola čerpadlová stanica a na druhej strane rozvod potrubia k odberným miestam. Rúry sú po celej dĺžke upevnené k stene svorkami, na ohyboch a miestach upevnenia špeciálnymi tvarovkami.

Samoprané filtre jemného čistenia zvyšujú kvalitu vody, čím chránia sanitárne zariadenia (batérie, sanitárnu keramiku) pred predčasnými poruchami a znižujú úroveň nákladov na ich údržbu.

Pri montáži siete dbajte na tesnosť spojov, inak môže pri pohybe vody pod tlakom potrubie začať unikať.

Kontrola činnosti systému – skúšobný štart

Testovanie prevádzky vodovodného systému je záverečnou fázou pripojenia čerpacej stanice k studni. Aby procedúra prebehla bez „prekvapení“, je potrebné si zapamätať niekoľko dôležitých pravidiel.

Pre plnohodnotnú prevádzku zariadenia je potrebné dokončiť montáž vonkajšieho vodovodu a inštaláciu vnútornej rozvodky. Na kontrolu je tiež možné odpojiť kohútik vnútornej časti a namiesto neho použiť hlavné potrubie na polievanie (ak je to stanovené projektom).

Pri vykonávaní prípravných prác pred spustením čerpacej stanice vždy používajte návod! Nedodržanie technických pokynov výrobcu môže spôsobiť poruchu čerpacieho zariadenia.

Postup prípravy zariadenia:

• Naplniť vnútornú časť hydroakumulátora vodou (povinne!), odskrutkovaním veka nádrže a použitím lievika. Na naplnenie čerpadla a priľahlých potrubí spotrebuje asi 10-12 l kvapaliny.
• Pevne zatiahnuť veko hrdla.
• Skontrolovať parametre tlaku v hydroakumulátore (sú uvedené v technických parametroch a predstavujú 1,2-1,5 atmosféry). Ak je tlak nižší, je potrebné dočerpať vzduch na potrebnú úroveň pomocou kompresora.
• Spustiť vodu otvorením ventilov na hlavných potrubiach.

Až po vykonaní všetkých uvedených úkonov je možné pripojiť elektrické napájanie. Akonáhle motor začne pracovať, voda naplní všetky potrubia. Je potrebné dosiahnuť, aby sa vzduch úplne odstránil z hlavných potrubí, potom je možné uzavrieť kohútik.

Ďalej je potrebné sledovať tlak – akonáhle dosiahne parametre nastavené výrobcom (do 3 atmosfér), mala by zareagovať automatika (tlakové relé) a vypnúť prívod vody.

Ak testovanie prebehlo úspešne, je potrebné dokončiť práce na inštalácii systému: definitívne upevniť potrubie vo vnútri budovy, vykonať spätné zasypanie vonkajšieho potrubia.

Rúry z HDPE – alternatíva k oceľovej hlavnej vetve

Podrobnejšie sa zameriame na rúry spájajúce ponorné zariadenie a povrchové odstredivé čerpadlo.

Pri výbere rúr pre vonkajší vodovod je potrebné orientovať sa na také faktory, ako sú:

• pohodlná preprava;
• jednoduchá montáž, ktorá nevyžaduje úzko kvalifikačné znalosti;
• pevnosť, odolnosť voči oderu;
• elasticita a deformácia tvaru bez straty funkčných vlastností;
• netoxicita, bezpečnosť pre prepravu pitnej vody.

Všetkým uvedeným požiadavkám vyhovujú rúry z polyetylénu nízkeho tlaku. Na rozdiel od kovových náprotivkov sa časom neničia koróziou. Priemerná životnosť rúr HDPE je 50 rokov.

Jednou z výhod rúr HDPE je prítomnosť súpravy rôznych tvaroviek vhodného štandardu (spojok, zátok, redukcií) pre rýchlu a jednoduchú montáž.

Odporúčame zakúpiť iba kvalitný označený tovar, s uvedením nasledujúcich údajov na vonkajšej časti:

• trieda;
• vonkajší priemer;
• hrúbka steny;
• nominálny a maximálny tlak.

Na potrubí, ktoré je potrebné na vedenie tlakového potrubia zo studne, je možné uviesť účel – «pitná». Na použitie na chate postačia výrobky s priemerom 32 mm a hrúbkou steny 2,4 mm. Modrý pás naznačuje, že rúry sú určené na čerpanie vody (žltý – na prepravu plynu).

Vodovodná sieť zložitej konštrukcie má odbočky (napríklad na zabezpečenie zavlažovania záhrady alebo zásobovania kúpele vodou). Na kontrolu miest spojov potrubí sa zriaďujú revízne šachty z tehál, betónu alebo plastu.

Ako izolovať vonkajší vodovod?

Uloženie potrubia pod úroveň zamrznutia pôdy rieši problém dodatočnej tepelnej izolácie, ale nie vždy je možné kopať hlboké výkopy. Potrubie musí byť umiestnené v malej hĺbke, pričom ho treba vopred izolovať zo všetkých strán.

Predtým sa používal jediný prijateľný spôsob – výrobky sa obaľovali tepelnoizolačným materiálom, napríklad minerálnou vlnou, potom hydroizoláciou, aby zvonku neprenikala voda.

V súčasnosti sa objavilo niekoľko moderných metód, ktoré zvyšujú účinnosť úspory tepla. Napríklad použitie rúr, ktoré sú z výroby uzavreté v pevnej penopolystyrénovej škrupine.

Najúčinnejším spôsobom je použitie vyhrievacieho elektrického kábla. Potrubie na prívod vody má priemer 32 mm, preto stačí kábel natiahnuť pozdĺž potrubia a upevniť ho priamo na rúru.

Výrobcovia kábla zaručujú, že ochráni vodovod aj pri teplote -50º C na povrchu. Vďaka vstavaným snímačom sa elektrické vyhrievanie udržiava na úrovni +5º C.

Jedinou nevýhodou elektrického vykurovacieho systému je závislosť od dodávky elektriny. Majitelia vidieckych domov, ktorí neustále žijú v autonómnom režime, však majú vždy v zálohe alternatívny zdroj energie – plynový, naftový alebo benzínový generátor.

Závery a užitočné video k téme

Pomôžu vám zorientovať sa v nuansách inštalácie čerpacej stanice pre studne.

Video #1. Užitočné rady pre vlastnú montáž a inštaláciu čerpacej stanice:

Video #2. Špecifiká montáže čerpacej stanice v suteréne:

Video #3. Návod na montáž čerpacej stanice Grundfos MQ:

Samostatne pripájať čerpacie zariadenie odporúčame len tým, ktorí už majú skúsenosti s inštaláciou, výmenou alebo opravou čerpacích staníc. Začiatočníkom odporúčame obrátiť sa na skúsených ľudí alebo aspoň vykonávať všetky práce pod ich dohľadom.

Chcete porozprávať o tom, ako ste inštalovali čerpaciu stanicu na odber vody z vlastnej studne alebo vrtu? Poznáte nuansy pripojenia zariadenia, ktoré nie sú v článku uvedené? Napíšte, prosím, komentáre do bloku nižšie, pýtajte sa, podeľte sa o dojmy, užitočné informácie a fotografie k téme článku.