Samonasávacie čerpadlá pre vodu: typy, princíp činnosti, odporúčania na prevádzku

Čerpadlá samonasávacieho typu sú osobitným druhom povrchového zariadenia, navrhnutým na zvýšenie prevádzkovej životnosti. Ich pohyblivé časti sú vždy chladené, tesnenia nie sú poškodené, motor pracuje bezchybne. Avšak vzhľadom na veľký sortiment môže byť ťažké vybrať vhodný model. Súhlasíte?

Všetko, čo potrebujete vedieť o samonasávacích čerpadlách pre vodu, nájdete na našej webovej stránke. Podrobne sme opísali princíp konštrukcie a činnosti agregátov tohto typu, uviedli sme rozdiely v konštrukcii. Nami poskytnuté informácie vám pomôžu urobiť uvážený nákup.

Podrobne sme opísali rôzne varianty samonasávacích čerpadiel, uviedli sme odporúčania na prevádzku. Prehĺbiť vedomosti vám pomôžu užitočné fotografie a video prílohy.

Vlastnosti samonasávacích agregátov

Pri kúpe agregátu na použitie na vidieckom pozemku by ste mali analyzovať niekoľko faktorov, ktoré určujú potrebnú kategóriu.

Patria k nim:

• hlbka zdroja;
• vzdialenosť od zdroja k domu;
• úroveň tlaku;
• kvalita dodávanej vody;
• spotreba vody.

Zvyčajne sa uvedené údaje zohľadňujú pri výpočte výkonu zariadenia, sú však užitočné aj pri výbere čerpadla podľa typu sania.

Rozlišujeme samonasávacie a normálne nasávacie zariadenia. Rozdiel spočíva v konštrukcii, ktorá riadi proces preplachovania v prípade vniknutia vzduchu do systému.

Príklad samonasávacieho čerpadla – Pedrollo PLURIJET, je určený na prepravu a zdvíhanie čistej vody zo zdrojov z hĺbky nepresahujúcej 9 m, nominálny tlak do 120 m, prietok – 200 l/min (12 m3/h)

K normálne nasávacím patria ponorné a poloponorné čerpadlá, ktorých fungovanie prebieha, ak sa kvapalina zo zdroja presúva do pracovného priestoru samospádom. Pri vniknutí vzduchu sa aktivuje automatická ochrana proti „behu nasucho“ a prevádzka sa zastaví, pretože zariadenie nemôže pracovať naprázdno. Čerpadlo je potrebné reštartovať.

Schéma činnosti samonasávacieho čerpadla: 1 – plnenie vodou; 2 – oddelenie vody a vzduchu v pracovnej komore; 3 – ukončenie cirkulácie, začiatok činnosti čerpadla; 4 – udržanie kvapaliny pri vypnutí čerpadla (+)

Samonasávacie modely sú navrhnuté na samostatné odstraňovanie vzduchu bez účasti človeka. Dochádza k tomu vďaka konštrukčným vlastnostiam: v hornej časti pracovného priestoru sa nachádza odvzdušňovací ventil, cez ktorý sa vzduch odstraňuje. Spätnému návratu vzduchu bráni spätný ventil.

Moderné prevedenia so vstavanými uzávermi vykonávajú samostatné preplnenie, vďaka čomu odpadá potreba neustáleho monitorovania zariadenia.

S procesom opätovného plnenia súvisí aj malá výška zdvihu samonasávacích agregátov – do 9 m. Je dôležité zabezpečiť, aby pracovná komora bola neustále naplnená vodou, a čím kratšie je prívodné potrubie, tým rýchlejšie prebieha proces presunu vody.

Najčastejšie sú samonasávacie čerpadlá súčasťou čerpacej stanice s hydroakumulátorom, sacou prípojkou (alebo ejektorom), uzatváracou armatúrou a meracími prístrojmi.

Správna montáž sacieho vedenia

Pri budovaní systému dodávky vody je dôležitá nielen inštalácia samonasávacieho čerpadla alebo čerpacej stanice, ale aj montáž sacej línie.

Veľkosť dopravnej výšky (7–8 m) sa vypočítava s ohľadom na výšku zdvihu vody a parametre hydraulického odporu, ktorý vzniká pri premiestňovaní kvapaliny.

Pri vytváraní tesného vodovodu je potrebné skontrolovať pomer priemeru potrubia k priemeru hrdla, a tiež čo najviac skrátiť (pokiaľ je to možné) dĺžku celej línie.

Čím je sacia línia dlhšia, tým je odpor vyšší, a teda nižšia dopravná výška. Prítomnosť netesností môže viesť k poruche zariadenia – táto podmienka je dôležitá pre odstredivé modely, ktoré nie sú určené na prečerpávanie vzduchovo-kvapalných médií.

Venujte pozornosť umiestneniu potrubí. Sacia línia nesmie mať ohyby, zlomy, zložitú montážnu konštrukciu stúpajúcu nad úroveň čerpadla, v opačnom prípade môže dôjsť k vzniku vzduchových bublín, ktoré narúšajú sací proces a ťažko sa odstraňujú zo systému.

Pokúste sa umiestniť nasávacie potrubie tak, aby malo čo najjednoduchšiu konfiguráciu s rovnými rúrami a jedným uhlom, teda aby pripomínalo písmeno «L».

Ako doplnkové vybavenie inštalované priamo na potrubie sa používa spätný ventil (alebo jednoduchý spätný analóg) a filter. Vďaka ventilu sa voda udržiava v potrubí a nevyteká späť, čím chráni majiteľa čerpadla pred opätovným plnením.

Filter chráni zariadenie pred vniknutím sedimentu z dna s veľkými prímesami, kúskami vodných rastlín, ílovitými nečistotami.

Je možné nahradiť samonasávací model bežným čerpadlom? Ak niet iného východiska, tak to urobia – počas opravy alebo nákupu nového zariadenia.

Netreba však zabúdať na niektoré nuansy:

• bude potrebné úplne naplniť vodou komoru čerpadla a potrubie pred zapnutím;
• je potrebné vyhýbať sa vniknutiu vzduchu, inak zariadenie zlyhá;
• plnenie treba vykonať po každej «havárii» spôsobenej odtlakovaním vodovodu.

Prax ukazuje, že používatelia samonasávacích čerpadiel sa neponáhľajú prejsť na bežné, tým skôr, že výber zariadenia je často diktovaný optimálnymi podmienkami nasávania.

Odstredivé samonasávacie čerpadlá

Vhodnou voľbou pre autonómne použitie na súkromnom vidieckom pozemku je odstredivé samonasávacie čerpadlo, ktoré prečerpáva nielen čistú vodu, ale aj kvapaliny s jemnými prímesami – napríklad sediment z jazierka.

Výborne si poradí s kvapalinou, ktorá je zmesou vody a plynu. Zariadenie je povrchové, to znamená, že sa inštaluje nad hladinu vody, a proces zdvíhania vody je zabezpečený vnútorným podtlakom v nasávacom potrubí.

Typy konštrukcií a ich vlastnosti

Oboznámiť sa s konštrukciou samonasávacieho odstredivého čerpadla je potrebné pre možnosť odstraňovania porúch a pravidelnej údržby. Agregát predstavuje jednoduchý mechanizmus, uzavretý v pevnom špirálovitom telese s vekom, materiál telesa – nehrdzavejúca oceľ, liatina, plast.

Vnútri sa nachádza obežné koleso (oceľové alebo polymérové), vybavené lopatkami, otočenými na opačnú stranu. Okrem obežného kolesa sú dôležitými časťami difúzor a ejektor (Venturiho trubica).

Takýmto spôsobom sú prakticky všetky časti statické, a pohyb udáva jediný dynamický prvok – kotúč (kotúče) obežného kolesa.

Konštrukcia čerpadla umožňuje ľahký prístup k hlavnej časti na preventívnu prehliadku alebo malú opravu (napríklad čistenie alebo obrúsenie). Keďže sa zariadenie nachádza vonku, na rozdiel od ponorného analógu, vždy je možnosť ho skontrolovať a vykonať výmenu častí.

Schéma konštrukcie odstredivého čerpadla: 1 – kovové alebo plastové teleso; 2 – veko; 3 – vstavané ejektory; 4 – obežné koleso; 5 – upevňovací hriadeľ; 6 – tesnenie; 7 – ložiská; 8 – kondenzátor; 9 – elektromotor

Odstredivé modely sú masívnejšie ako vírivé, ale pracujú oveľa tichšie a sú schopné prečerpávať špinavú vodu so stredne veľkými prímesami. Pre silne znečistené prostredia sú určené špeciálne drenážne čerpadlá, a ak je potrebné dodatočné drvenie – fekálne.

Pri výbere agregátu u dodávateľa sa informujte o možnej výbave: okrem elektrického motora sa používa benzínový alebo naftový, avšak pre chatové vyhotovenie je elektrické zariadenie optimálnejšie. Pri pravidelných preventívnych prehliadkach a technickej údržbe dosahuje životnosť odstredivého čerpadla 20 rokov.

Charakteristiky modelov sa líšia, avšak priemerné ukazovatele môžu vyzerať nasledovne:

• teplota vnútri systému – do +35 °C;
• teplota vzduchu vonku (v mieste inštalácie čerpadla) – do +35 °C;
• výška zdvihu sacieho potrubia – do 8 m;
• najväčší tlak v systéme – 6 bar;
• motor – dvojpólový asynchrónny (trieda ochrany nie nižšia ako IP 44).

Väčšina častí je vyrobená z nehrdzavejúcej ocele, ako materiál čelného tesnenia sa používa grafit alebo keramika.

Viacstupňové samonasávacie odstredivé čerpadlo KSB Multi Eco pre domáce vodovodné zásobovanie, využitie dažďovej vody; umožňuje prímesi piesku (koncentrácia – do 50 g/m³)

Samonasávacie zariadenie svojou konštrukciou veľmi pripomína bežné čerpadlo odstredivého typu, s jedným rozdielom: proces recirkulácie kvapaliny prebieha vo vnútri telesa, nie v odvádzacom potrubí.

Zátky na plnenie a vypúšťanie vody, podstavec na upevnenie k motoru, umiestnenie hrdiel spájajúcich prístroj s výtlačným a sacím potrubím – rovnako ako u jednoduchého zariadenia.

Vlastnosti a princíp činnosti

Cez hrdlo voda prúdi zo sacieho potrubia dovnútra telesa a vyplní celý priestor, potom sa automaticky uvedie do činnosti obežné koleso. Pôsobením odstredivej sily je kvapalina vytláčaná od stredu k periférnym častiam a pod tlakom prúdi do výtlačného potrubia, tiež pripojeného pomocou hrdla.

Schéma inštalácie odstredivého samonasávacieho čerpadla umiestneného na povrchu nad hladinou vody v studni. Spätný ventil slúži ako prekážka proti smeru ťahu vody.

So znížením tlaku v centrálnej časti opäť dochádza k nasávaniu vody do telesa zo sacieho potrubia. Pravidelnosť nasávania a vytláčania je základom nepretržitého prívodu vody odstredivým zariadením.

Počet obežných kolies v čerpadlách môže byť rôzny, od jedného po niekoľko (jednostupňové a viacstupňové), avšak princíp nasávania kvapaliny do telesa a ďalej do potrubia sa tým nemení.

Oblasť použitia odstredivých agregátov

Odstredivé samonasávacie prístroje sú schopné prečerpávať kvapaliny, s ktorými si vírivé modely neporadia:

• viskózne médiá;
• kvapaliny s pevnými časticami;
• abrazívne kvapaliny.

V súvislosti s tým sa táto kategória čerpacieho zariadenia často používa vo výrobe, napríklad na prečerpávanie ropných produktov. V súkromnom použití agregát nezaháľa, ak majitelia na polievanie záhrady alebo zeleninovej záhrady využívajú vidiecky rybník alebo inú vodnú nádrž, ktorej voda nie je čistá a priezračná.

Prístroj je schopný premiestňovať kvapalinu s hustým dnovým sedimentom, kúskami bahna a iných vodných rastlín.

Domáce čerpadlá si výborne poradia aj s prečerpávaním čistej vody, preto sú vhodné aj na vybudovanie autonómneho vodovodu pre budovu a priľahlé stavby (sauna, letná kuchyňa). Výkonné čerpadlo je vhodné na vybavenie racionálneho systému polievania nielen záhonov, ale aj trávnika, skleníkového hospodárstva, kvetinových záhonov a záhrady.

Pri spustení prebieha proces samonasávania vodovodu, čo umožňuje ušetriť náklady na údržbu a zaručuje stabilitu prevádzky.

Vírivé impelerové čerpadlá

Medzi samonasávacími modifikáciami existuje skupina vírových čerpadiel, avšak na rozdiel od odstredivých analógov nie sú vhodné na prečerpávanie viskóznych médií.

Prítomnosť pevných prímesí vo vode je potrebné vylúčiť, inak sa naruší funkčnosť zariadenia. Vírové čerpadlá sú jednoduché na konštrukciu a údržbu, ale majú nižší výkon a nízku účinnosť.

Vírové samonasávacie čerpadlo Pedrollo PKm 60 na výhradne čistú vodu: výkon – 0,37 kW, prietok – 0,3‑2,4 m³/h, výška zdvihu vody – do 5 m.

Schéma konštrukcie a princíp fungovania

Vnútorné časti vírového čerpadla sa len málo líšia od analógov odstredivého zariadenia. Hlavnou dynamickou súčiastkou je pracovné diskové koleso vybavené lopatkami usporiadanými do kruhu.

Lopatky sa otáčajú vo vnútri svojrázneho kanála prepojeného so vstupným a výstupným hrdlom. Kvapalina vstupuje cez sacie hrdlo, vplyvom otáčania kolesa sa víri a po skrutkovitej trajektórii sa presúva smerom k výstupu.

Opakovaný pobyt kvapaliny v priestore medzi lopatkami vytvára dodatočnú energiu a tlak, ktorý zdvíha vodu na potrebnú úroveň. Na tom je založený princíp činnosti samonasávacieho vírového čerpadla.

Nasávaný vzduch sa zmiešava s kvapalinou, potom sa zmes opäť rozdeľuje na dve zložky: vzduch je odvádzaný von a kvapalina naďalej cirkuluje v pracovnej komore. Po odstránení všetkého vzduchu sa komora úplne naplní vodou a uvedie sa do činnosti podľa princípu odstredivého zariadenia.

Vírové čerpadlo Optima (Poľsko) v liatinovom puzdre s výkonom 0,37 kW a tlakom 35 metrov. Je určené na zásobovanie domu alebo záhradného pozemku vodou, prečerpáva iba čistú vodu.

Povinným prvkom, rovnako ako u odstredivého zariadenia, je spätný ventil, ktorý plní dve funkcie:

• zabraňuje spätnému vniknutiu vzduchu;
• zabezpečuje naplnenie pracovnej komory vodou.

Maximálna výška zdvihu vody, ktorú zabezpečuje vírové samonasávacie zariadenie, – 8 metrov. Od odstredivých čerpadiel sa vírové líšia dvomi zásadnými vlastnosťami: neprečerpávajú znečistené prostredia, ale výborne si poradia s premiestňovaním zmesi vzduchu a kvapaliny.

Nízka účinnosť (od 25 % do 45 %) sa vysvetľuje tým, že veľa energie sa spotrebuje na proces čerpania kvapaliny. Z tohto dôvodu majitelia vidieckych pozemkov uprednostňujú odstredivé agregáty. Na vírivé zariadenia sa zvyčajne spomína, keď nie je možné nainštalovať produktívnejší analóg.

Výhody domáceho používania

Výhodou tejto kategórie samonasávacích čerpadiel sú kompaktné rozmery a zvýšená dopravná výška (5-7 krát väčšia ako u odstredivých zariadení). Preto je racionálne ich používať pri obsluhe vodného zdroja umiestneného vo veľkej vzdialenosti od odberných miest, za predpokladu, že nie je potrebný vysoký výkon.

Vírivé čerpadlá Speroni KPM sa vyrábajú v dvoch variantoch, ktoré sa líšia rozmermi, hmotnosťou, objemom pracovnej komory a výkonom. Modifikácie sa používajú na plnenie membránových nádrží malého objemu a vykurovacích systémov (+)

Príkladom môže byť čerpanie vody zo studne, ktorej výška zdvihu nepresahuje 7-8 m, do takzvanej „pracovnej zóny“, kde sú zvyčajne umiestnené záhradné výsadby, záhony, skleníky. Vzhľadom na nerovnomerný terén a obchádzanie vidieckych stavieb treba počítať s potrubím dlhým až 100 m, čo znamená, že bude potrebná vysoká dopravná výška.

Okrem používania vírivých modifikácií v autonómnych súkromných vodovodoch sa používajú na hasenie požiarov, inštaláciu vetrania, v tepelných zariadeniach.

Ejektor – zariadenie pre hlboké zdroje

Samonasávacie čerpadlá so vstavaným ejektorom sú určené na otvorené prírodné vodné plochy, studne a vrty, ktorých hĺbka odberu vody nepresahuje 7 m alebo 8 m.

Zvyčajne sa technické parametre tejto kategórie zariadení obmedzujú na nasledujúce parametre:

• výkon – 4-5 m³/h;
• tlak – 4-6 bar;
• dopravná výška – 50-60 m.

Spolu s hydroakumulátorom, tlakovým spínačom a sadou automatizácie tvoria takéto modifikácie efektívne pracujúce čerpacie stanice. Pri určitej vzdialenosti od budovy, kde sa nachádzajú hlavné odberné miesta, povrchové samonasávacie zariadenie nestačí, je potrebný dodatočný mechanizmus.

Schéma inštalácie čerpadiel vybavených vonkajším ejektorom pre vrty s hĺbkou do 40-45 m s priemerom potrubia 2 a 4 palce (+)

Zvýšiť sací výkon možno použitím vonkajšieho ejektora, ktorý zvláda zdvih vody z hĺbky 35-40 m. Priemyselné modely ejektorov dokážu efektívne pracovať, ak je hladina vody v hĺbke 19-20 m. Veľká vzdialenosť k zdroju tiež nie je prekážkou pre ejektorové zariadenie.

Pri použití externého ejektora prudko klesá účinnosť čerpacej stanice – na 30 – 35 %, zato sa znižuje hladina hluku typická pre vstavané ejektory.

Závery a užitočné video k téme

Predložené videomateriály vám pomôžu zorientovať sa v konštrukcii a princípe činnosti samonasávacieho zariadenia.

Video #1. Zostava čerpadla od spoločnosti «Asterion» (séria UP):

Video #2. Princíp činnosti odstredivého samonasávacieho čerpadla:

Video #3. Profesionálny prehľad čerpadiel Akvario (séria AJC):

Odstredivé a vírové samonasávacie čerpadlá sú najvhodnejším zariadením pre súkromné použitie na vidieckych pozemkoch. S ich pomocou si môžete vytvoriť systém zásobovania vodou alebo zavlažovania.

Ale pamätajte, že maximálnu účinnosť možno dosiahnuť len dôkladnou analýzou podmienok používania čerpacej stanice a preštudovaním technických charakteristík vybraného modelu.

Čakáme na vaše príbehy o osobných skúsenostiach s odčerpávaním vody samonasávacím čerpadlom. Komentáre, prosím, zanechávajte v bloku umiestnenom nižšie. Tu môžete tiež klásť otázky k zaujímavým momentom a podeliť sa o užitočné fakty.