Princip činnosti a konstrukce typické vodárenské čerpací stanice

Věřte mi, že soukromý dům může být vybaven tak vysokým komfortem, že bydlení v něm bude mnohem pohodlnější než v městském bytě.V každém případě lze přívod vody používat neméně pohodlně. Stejně tak pro získání vody bude stačit otevřít kohoutek, což zatím není příliš kompatibilní s příměstskou infrastrukturou, souhlasíte?

To ale vůbec není „růžový“ sen. K realizaci myšlenky stačí zahrnout čerpací stanici do schématu zásobování vodou. Pro své majitele udělá obrovské množství těžké fyzické práce. Pravda, pro správné připojení a provoz je potřeba dobře znát konstrukci zařízení.

Nabízíme vám cenné informace o specifikách používání této technologie. Náš článek vám pomůže pochopit princip fungování čerpací stanice a seznámí vás s pravidly instalace. Informace, které poskytujeme, jsou doplněny mimořádně přehlednými schématy, kolekcemi fotografií a videonávody.

Návrh vodárenské stanice

Pro organizaci zásobování vodou v soukromém domě prodejny nabízejí čerpací stanice v podobě kompaktního celku skládajícího se z hydraulické nádrže, automatizační jednotky a elektrického čerpadla. Z jednotlivých dílů a zařízení je možné sestavit i podobnou vodovodní instalaci.

Obě možnosti jsou přijatelné, ale je lepší zvolit hotovou sadu se zárukou výrobce. To bude levnější a praktičtější pro budoucí údržbu.

Hlavní provozní komponenty

Konstrukce čerpací stanice pro zásobování vodou z výroby se liší od povrchového čerpadla v přítomnosti systému řízení tlaku.

Složení obsahuje následující funkční komponenty:

1. Povrchové elektrické čerpadlo.
2. Hydraulický akumulátor s vsuvkou a vnitřní gumovou žárovkou.
3. Tlakoměr.
4. Tlakový spínač.
5. Spojovací armatury.

Pro čerpání vody je k ní připojeno sací potrubí se zpětným ventilem a sítkem. A na výstup ze zařízení je připojeno potrubí, které dopravuje čerpanou kapalinu do míst spotřeby. Navíc pokud má stanice vestavěný filtr a ventil, pak jimi sací hadici doplňovat nemusí.

Čerpací stanice je soubor zařízení včetně hydraulické nádrže, tlakového spínače, tlakoměru a přímého povrchového elektrického čerpadla. Pokud existuje možnost provozu jednotky ve stavu „suchý chod“, doporučuje se zakoupit automatická čerpadla vybavená regulátorem průtoku a automatizační jednotkou (+)

Hydraulická membránová nádrž spojená s odstředivým čerpadlem je schopna udržet tlak 1,5 atmosféry v přívodu vody do chaty. To stačí pro stabilní provoz všech domácích spotřebičů, které jsou instalovány v soukromých domech. Navíc většina modelů hydraulické akumulátory navrženo pro 4,5 atmosféry maximálního možného tlaku, což je více než dostačující i pro chatu o dvou nebo třech podlažích.

Automatická stanice je kompaktní a nevyžaduje těžké betonování plochy pod zařízením. Jeho největším prvkem je zásobník vody. Jeho instalace však vyžaduje samostatnou místnost kvůli hluku vznikajícímu během provozu. Nejčastěji se celá instalace instaluje v přízemí nebo v suterénu, kde je nejvýhodnější ji provozovat a udržovat.

Čím větší je kapacita nádrže hydraulického akumulátoru, tím méně často bude nutné motor čerpadla zapínat a tím méně bude mít opotřebení (+)

Poněkud drahým, ale docela rozumným řešením pro umístění zařízení může být keson, ve kterém lze umístit jak celý komplex jednotek, tak automatické čerpadlo bez hydraulické nádrže instalované v domě. Rozpočtová možnost pro umístění stanice na chatě zahrnuje výstavbu samostatného pavilonu, který chrání jednotku před atmosférickou negativitou.

Obsluha a vlastnosti řídící jednotky

Úkolem automatiky, která řídí čerpací stanici, je monitorovat tlak v systému a podle potřeby zapínat/vypínat motor hydraulického čerpadla. K tomu řídící jednotka zapne manometr a relé. První ovládá aktuální tlak a druhý řídí čerpadlo.

Hlavními prvky relé jsou dvě pružiny. Velká je nakonfigurována tak, aby uzavřela okruh při nejnižším tlaku v membránové nádrži, když je v ní málo vody. A menší z nich řídí maximální tlak a otevírá okruh, když je dosaženo posledního.

Tlakový spínač automaticky spouští čerpadlo stanice při poklesu tlaku např. na 1,4 bar a vypíná jej při dosažení maximální hodnoty udávané výrobcem. Není vhodné měnit tovární nastavení relé, protože jsou navrženy pro schopnosti uzavíracích armatur

Při nákupu čerpací stanice pro provoz v okruzích s možností krátkodobého provozu bez vody je třeba věnovat pozornost přítomnosti zařízení regulátoru průtoku.

Je určen k ochraně motoru před přehřátím v případě nedostatku vody v přívodu vody. V takových jednotkách se řídicí jednotka nezaměřuje na maximální hodnoty tlaku, ale na snížení průtoku.

V tom, jak kompetentně vyberte čerpací stanici pro uspořádání letní chaty vám náš navrhovaný článek pomůže zjistit. Kromě cenných doporučení pro kupující zařízení poskytuje hodnocení nejlepších nabídek na domácím trhu.

Interakce čerpadla s hydraulickým akumulátorem

Kapacita membránové nádrže se volí s ohledem na objem spotřeby vody. Pro manželský pár bude stačit varianta 25–40 litrů, ale pro rodinu několika lidí budete muset vybrat zařízení od 100 litrů.

Nádrže menší než 15 litrů se doporučuje kupovat pouze pro sezónní použití v tuzemsku. Neustálým čerpáním vody se v nich rychle opotřebovává membrána.

V počátečním stavu je vzduch čerpán do hydraulické nádrže přes vsuvku (vzduchový ventil), čímž vzniká tlak 1,5 atm.Během provozu je do membrány pod tlakem čerpána voda, která stlačuje vzduchovou „rezervu“. Když je kohout otevřený, stlačený vzduch vytlačí vodu ven

Předpokládá se, že čím větší je kapacita, tím déle vydrží čerpací zařízení, protože se sníží počet cyklů zapnutí/vypnutí. Velkokapacitní nádrž však stojí hodně.

Podle pravidel je hydraulická nádrž vybrána na základě výpočtů na základě hodnot zapínacího a vypínacího tlaku uváděných výrobcem a skutečného průtoku vody se současně zapnutými body příjmu vody.

Zásoba kapaliny v hydraulické nádrži je obvykle asi třetina celkového objemu nádrže. Veškerý zbývající prostor je předán stlačenému vzduchu, který je potřebný k udržení konstantního tlaku vody v potrubí.

Pokud je do vodovodního systému zabudován hydraulický akumulátor, aby se minimalizovala rizika spojená s hydraulickými akumulátory, pak lze nádrž vybrat v malé velikosti. V tomto případě není důležitý objem nádoby, ale přítomnost membrány a vzduchu za ní. Jsou to oni, kdo, pokud se něco stane, přijme ránu a zahladí její následky.

Výkon čerpadla musí odpovídat objemu membránové nádrže (pro kapacitu 20–25 litrů je doporučeno použít hydraulické čerpadlo 1,5 m3/h, pro 50 litrů - 2,5 m3/h a pro nádrž 100 litrů - minimálně 5 m3/h)

Automatická čerpací stanice pracuje ve dvou cyklech:

1. Nejprve se do akumulátoru čerpá voda z přívodu vody čerpadlem a vytváří se v něm přetlak vzduchu.
2. Po otevření kohoutku v domě se membránová nádrž vyprázdní, načež automatika restartuje čerpací zařízení.

Konstrukce hydraulického akumulátoru pro vodárenskou čerpací stanici je extrémně jednoduchá.Skládá se z kovového těla a utěsněné membrány, která rozděluje celý prostor uvnitř na dvě části. První z nich obsahuje vzduch a druhý je čerpán vodou.

Čerpadlo čerpá kapalinu do membránové nádrže pouze tehdy, když tlak v systému klesne na cca 1,5 atm; při dosažení stanovené maximální hodnoty tlaku se stanice vypne (+)

Po naplnění akumulátoru relé vypne čerpadlo. Otevření baterie v umyvadle způsobí, že voda vytlačená tlakem vzduchu na membránu postupně proudí do vodovodního řádu. V určitém okamžiku se nádrž vyprázdní do takové míry, že tlak zeslábne. Poté se čerpadlo opět zapne, čímž se opět spustí pracovní cyklus čerpací stanice.

Když je nádrž prázdná, membránová přepážka se rozdrtí a přitlačí k přírubě vstupní trubky. Po zapnutí hydraulického čerpadla se membrána tlakem vody roztáhne, stlačí vzduchovou část a zvýší tlak vzduchu v ní. Právě tato interakce plyn-kapalina prostřednictvím měnící se bariéry je základem principu fungování membránové nádrže čerpací stanice.

Kritéria výběru zařízení

Továrně vyrobené čerpací stanice se dodávají s povrchovým hydraulickým čerpadlem, často s vnitřním nebo vnějším ejektorem. Hydraulické akumulátory je však možné použít i s ponorným čerpacím zařízením, ale je pro ně dán poněkud odlišný odborný termín „čerpací systém“.

Při provozu v tandemu se stanicí mohou mít membránové nádrže menší objem než hydraulické nádrže u systémů s ponornými čerpadly. To je způsobeno skutečností, že ponorné čerpací jednotky mají méně přípustné doby zapnutí/vypnutí za hodinu než povrchové čerpací stroje.

Čerpací stanice, plně připravené k provozu ve výrobním závodě, je třeba pouze připojit k příslušnému potrubí a napájení (+)

Povrchová čerpadla, mající vnitřní ejektor, mají vážná omezení týkající se hloubky příjmu vody. Mohou zvednout vodu pouze ze 7–8 metrů. Vytvářejí však silný tlak vody na výstupu s vodním sloupcem 40–60 metrů (4–6 bar).

Vnitřní vyhazovač se nebojí zasekávání vzduchu. Nejprve čerpají vzduch bez jakýchkoli negativních důsledků pro sebe a poté začnou čerpat vodu ze studny do systému.

Hlavní nevýhodou stanic s vnitřním vyhazovačem je vysoká hlučnost při provozu. Pokud jsou tyto modely čerpacích zařízení pro autonomní zásobování vodou plánovány pro instalaci v poctivém domě, doporučuje se to provést pouze v technických místnostech s dobrou zvukovou izolací.

Používání vzdálený vyhazovač umožňuje odebírat vodu z hloubek až 50 metrů. Tato čerpadla jsou ekonomičtější, ale mají nízkou účinnost (ne více než 40%). Ale dělají mnohem méně hluku než analogy s vestavěným ejektorem.

Výběr typu čerpací jednotky pro stanici závisí na kvalitativních charakteristikách média plánovaného pro čerpání:

Určení umístění vodárenské stanice

Při výběru místa pro čerpací stanici se musíte zaměřit na vlastnosti hydraulického čerpadla. Každých deset metrů vodorovného potrubí mezi vodním zdrojem a čerpadlem snižuje jeho sací schopnost o 1 m.

Pokud se předpokládá jejich oddělení na vzdálenost větší než deset metrů, pak je třeba zvolit model čerpací jednotky se zvýšenou sací hloubkou.

Automatická stanice pro autonomní systém zásobování vodou může být umístěna:

• na ulici v kesonu u studny;
• v izolovaném pavilonu postaveném speciálně pro čerpací zařízení;
• v suterénu domu.

Stacionární venkovní varianta poskytuje uspořádání kesonu a položení tlakového potrubí z něj do chaty pod úroveň mrazu země. Při instalaci potrubí, které funguje celoročně, je jeho pokládka pod hloubkou sezónního zamrzání povinná.

Při instalaci dočasných letních potrubí na dobu pobytu na chatě není potrubí pohřbeno pod 40 - 60 cm nebo je položeno na povrchu.

Teplý, odvětrávaný suterén se zvukovou izolací je ideálním místem pro instalaci čerpací stanice, kde v zimě rozhodně nezamrzne ona ani vodovodní potrubí (+)

Pokud instalujete stanici do sklepa nebo suterénu, nebudete se muset obávat zamrznutí čerpadla v zimě. Sací potrubí stačí položit pod čáru mrazu půdy, aby v extrémních mrazech nezamrzla.

Často se studna vrtá přímo v domě, čímž se pak výrazně zkracuje délka potrubí. Takové vrtání ale není možné na každé chatě.

Instalace čerpacích stanic pro zásobování vodou v samostatné budově je možná pouze tehdy, pokud je zařízení provozováno v obdobích kladných teplot. V oblastech s velmi nízkými zimními teplotami však musí být tato možnost, navržená pro celoroční provoz, izolována nebo musí být instalován topný systém. Je lepší okamžitě nainstalovat čerpací stanici přímo ve vytápěném domě.

Při výběru místa pro vodárenskou stanici je nutné vzít v úvahu teplotní limity uvedené v jeho pasu výrobcem:

Parametry tlaku v akumulátoru

Pro správnou funkci domácích vodovodních armatur v zásobování vodou v chatě je nutné udržovat tlak 1,4–2,6 atmosféry. Aby se membrána akumulátoru příliš rychle neopotřebovala, doporučují výrobci nastavit v ní tlak o 0,2–0,3 atm vyšší, než je tlak v kohoutku.

Tlak ve vodovodu jednopodlažního domu je obvykle 1,5 atm. Tento údaj by měl být použit jako výchozí bod při nastavování hydraulické nádrže. Ale u větších obytných budov je třeba zvýšit tlak, aby byla voda ve všech kohoutcích nejdále od stoupačky. To vyžaduje složitější hydraulické výpočty, které berou v úvahu délku a konfiguraci potrubí, jakož i počet a typ vodovodních armatur.

Požadovaný tlak pro vnitřní zásobování vodou můžete jednoduše vypočítat pomocí vzorce:

(H+6)/10,

kde „H“ je výška od čerpadla k nejvyššímu bodu přívodu vody k vodovodnímu potrubí v nejvyšším patře domu.

Pokud však vypočtený ukazatel tlak v autonomním zásobování vodou překročí přípustné charakteristiky stávajících vodovodních a domácích zařízení, pak když je takový tlak nastaven, selžou. V tomto případě je nutné zvolit jiné rozmístění vodovodního potrubí.

Tlak ve vzduchové části akumulátoru se reguluje přes cívku odvzdušňováním přebytečného vzduchu nebo jeho přečerpáváním autopumpou

Možné problémy s instalací

Pokud se čerpadlo zapíná a poté vypíná příliš často, musíte okamžitě zkontrolovat tlak vzduchu v akumulátoru. Pokud jsou ukazatele podhodnoceny, bude nutné jej napumpovat.Problém však bude možné vyřešit tímto způsobem pouze v případě, že membrána a tělo nádrže nejsou poškozeny. Zde pomůže pouze kontaktování servisního střediska s opraváři.

Vsuvka pro čerpání vzduchu je nejčastěji umístěna na straně nádrže proti vstupu vody, ale jsou možné i možnosti na straně

Pokud se na vsuvce vzduchového ventilu objeví kapky vody, musí být akumulátor okamžitě odpojen od vodovodního řádu. To je přímý příznak poškození membrány. V takové situaci se bez výměny neobejdete. Vzduch by neměl vstupovat do vodovodního systému soukromého domu přes membránovou nádrž.

Pokud se čerpadlo vůbec nechce zapnout, měli byste se podívat na seřízení tlakového spínače. Jsou chvíle, kdy je nastaven na příliš vysoký tlak. Je ale také možné, že se do sací hadice dostane vzduch, který spustí ochranu proti chodu nasucho.

Výhody čerpací jednotky s hydraulickou nádrží

Čerpací jednotka je nedílnou součástí autonomního systému zásobování vodou. Zajišťuje zásobování vodou ze studny nebo studny, jejíž rozvod vody dále po chatě je realizován prostřednictvím provozu samotného čerpadla, použití vodní nádrže nebo použití hydraulického akumulátoru.

Hydropneumatické zařízení pro zvedání vody a nádrž na vodu jsou navrženy tak, aby udržovaly konstantní tlak v systému zásobování vodou uvnitř domu

Používání pouze jednoho čerpadla k rozvodu vody po celé chatě je spojeno s mnoha problémy. S tímto uspořádáním autonomní zásobování vodou čerpací zařízení je nuceno neustále zapínat/vypínat, a proto se jeho životnost výrazně snižuje. A v situaci, kdy dojde k přerušení dodávky elektřiny, zůstane dům zcela bez vody.

Pro snížení opotřebení čerpadel a ochranu domu v případě nehod na elektrických sítích je součástí vodovodního systému domu další akumulační zařízení. Může to být nádrž na vodu v podkroví, ze které voda samospádem stéká do vodovodních armatur, nebo hydraulický akumulátor, který uměle udržuje tlak v síti (také známý jako membránová nádrž nebo hydraulická nádrž).

V obou případech se čerpadlo zapne, aby vytvořilo zásobu vody v nádobě. Pouze ve druhém případě je rezerva vytvářena automaticky řídicím systémem na základě tlakových parametrů. Akumulační nádrž zároveň umožňuje vytvořit rezervu vody pro případ výpadku proudu a systém s hydraulickou nádrží bez elektřiny nebude fungovat vůbec.

Po naplnění je však akumulační nádrž poměrně těžká a při instalaci v podkroví vyžaduje vyztužení stropu a tepelnou izolaci.

Pohodlnější a praktičtější je varianta s membránovou nádrží. Princip fungování vodovodního systému s takovou čerpací stanicí je založen na umělém udržování tlaku vody v potrubí. Samotné čerpadlo, které čerpá vodu z přívodu vody, se zapíná pouze pro naplnění nádrže. Poté je do systému dodáván pomocí stlačeného vzduchu.

Hydraulické čerpadlo čerpací stanice instalované v suterénu pracuje na sání, což umožňuje jeho použití pouze v mělkých vodonosných vrstvách nebo u studní s přirozeným tlakem vody

Na rozdíl od varianty s expanzní nádrží je hydropneumatická instalace kompaktnější. Navíc použití membránového hydraulického akumulátoru zaručuje absenci vodní kladivo v síti a konstantní tlak ve vodovodním potrubí a také zjednodušuje údržbu vodovodního systému pro spotřebitele v soukromém domě.

Jedinou nevýhodou čerpacích stanic s hydraulickými akumulátory je jejich energetická závislost. Zásobník vody má často malou velikost, 25–50 litrů. Čerpadlo se musí často zapínat, aby se naplnilo, a když kontrolky zhasnou, rezerva vody moc dlouho nevydrží. Aby se takové situace eliminovaly, je vhodné zásobit se autonomním generátorem.

Závěry a užitečné video k tématu

Video #1. Z jakých hloubek může čerpací zařízení zvedat vodu?

Video #2. Jak si sami sestavit čerpací stanici z domácího odstředivého čerpadla:

Video #3. Vše o principu činnosti hydraulického akumulátoru obsaženého v čerpací stanici:

Automatické autonomní systémy zásobování vodou umožňují, když bydlíte ve venkovském domě, neobtěžovat se nošením vody v kbelících. Čerpací stanice se díky jednoduché konstrukci snadno instalují a udržují.

Instalovat je zvládne téměř každý. Naštěstí existuje mnoho konfigurací čerpací techniky různých typů s hydraulickými akumulátory, pro každou chatu lze zvolit optimální řešení.

Chcete se podělit o vlastní zkušenosti s používáním čerpací stanice, máte dotazy nebo jste našli nedostatky v článku? Komentáře pište do bloku níže.