Vysokotlakové vodné čerpadlo: princíp činnosti, typy, pravidlá výberu a prevádzky

Obyvatelia prímestských dedín, ktorých územia nie sú napojené na centrálne vodovody, riešia otázku zásobovania vodou inštaláciou autonómnych systémov. Pri plnení tejto úlohy zohráva kľúčovú úlohu vysokotlakové vodné čerpadlo. Jeho hlavnou úlohou je stabilizovať tlak v systéme.

Povieme vám, aký sortiment vodných čerpadiel trh ponúka a aké kritériá použiť pri výbere zariadenia. Poďme si predstaviť popredných výrobcov v segmente. Tu sa dozviete o konštrukčných vlastnostiach technológie, ktorá je základom rozdelenia na typy.

Pre lepšie pochopenie informácií sme text doplnili o užitočné schémy, zbierky fotografií a videonávody.

Účel a typy jednotiek

Bez ohľadu na to, odkiaľ sa voda odoberá - z najbližšej nádrže, špeciálne vybavenej studne, studne, môže byť automaticky dodávaná na miesto pomocou bežného čerpadla.

Ale pre bežnú prevádzku domácich spotrebičov tlak vody v systéme by mala byť aspoň 2,5 atmosféry a nemala by presiahnuť 6 atmosfér. A tento parameter je možné dosiahnuť iba inštaláciou systému udržiavania konštantného tlaku.Na tento účel sa používajú rôzne možnosti vysokotlakových vodných čerpadiel.

Kedy je potrebné vysokotlakové čerpadlo?

Zariadenie na vylepšenie a podporu tlak vody v autonómnom systéme používa sa, keď je tlak taký nízky, že nie je možné použiť vodu na prevádzku domácich spotrebičov.

Inštalácia čerpadla je prijateľná, ale neodporúča sa najmä na stabilizáciu parametrov tlaku v okruhu bytov, ak obyvatelia pociťujú skutočný nedostatok vody.

Tento typ vodného čerpadla je určený na zvýšenie tlaku v individuálne vybavenom systéme zásobovania vodou, ak výkon čerpadla na zdvíhanie vody nestačí na zabezpečenie normálneho tlaku.

Používanie zariadenia bude relevantné, ak systémový tlak nie je vyššia ako 1 - 1,5 atmosféry. Malé zariadenie môže byť inštalované buď na spoločnom potrubí alebo na výstupe do samostatnej domácej jednotky.Napríklad pripojením k potrubiu privádzajúcemu vodu do kotla alebo práčky.

V prvom prípade si budete musieť kúpiť výkonné zariadenie s dobrými výkonovými charakteristikami, v druhom prípade si vystačíte s inštaláciou malého automatického čerpadla s nízkym výkonom.

Prevádzka jednotky môže byť vykonaná:

• Manuálne ovládanie – predpokladá nepretržitú prevádzku zariadenia, bez ohľadu na to, či sa práve dodáva voda, ale za predpokladu, že je zariadenie vypnuté manuálne. Používajú sa pri inštalácii „teplých podláh“, kde je neustále potrebné udržiavať tlak vo vykurovacích okruhoch na požadovanej úrovni.
• Automatický režim – zariadenie je zapnuté automatickým systémom, napríklad pri otvorení kohútika. Prevádzka je regulovaná špeciálnym prietokovým snímačom: v momente, keď sa kohútik zatvorí, čerpadlo prestane fungovať.

Hlavnou funkciou regulačného systému je zapnutie jednotky pri poklese tlaku a vypnutie pri dosiahnutí špecifikovaného parametra. Koniec koncov, zníženie tlaku v potrubí a jeho nadmerné zvýšenie ničí spoje potrubí a má škodlivý vplyv na prevádzku domácich spotrebičov.

Alternatívne opatrenia na zvýšenie krvného tlaku

Inštalácia čerpadla určeného na stimuláciu tlaku však bude úplne zbytočná, ak má zdroj nízky prietok. Nepomôže, ak sa systém z času na čas vypne. Optimálnym riešením v takejto situácii by bolo použitie samonasávacej čerpacej stanice.

Čerpacia stanica je vybavená na základe rovnakej kategórie čerpadiel, vybavená vstrekovačmi alebo bez nich. Okrem toho doplnené o hydraulický akumulátorurčený na skladovanie vody.Vyzerá ako bežná nádrž, len vo vnútri je gumená membrána so vzduchom. Ovláda súpravu zariadení tlakového spínača vody a príslušenstva.

Počas prevádzky stanice v období nepretržitej dodávky vody čerpadlo plní akumulačnú nádrž vodou, odkiaľ je následne spotrebovaná

Inštalácia samonasávacej čerpacej stanice je účinná aj v prípade, keď je v suteréne domu normálny tlak, ale na vyššie umiestnené nie je žiadny tlak.

Naakumulovanú vodu je potom možné využiť bez ohľadu na to, či je v systéme voda, čo je dôležité najmä vtedy, ak dochádza k častým prerušeniam jej dodávky. Významnou nevýhodou takýchto inštalácií je objemnosť konštrukcie v dôsledku prítomnosti hydraulickej nádrže a hluku zariadenia počas prevádzky.

Namiesto hydraulickej nádrže môžete použiť bežnú akumulačnú nádrž, v ktorej bude voda akumulovaná počas obdobia dodávky pri normálnom tlaku. Môžete ho nainštalovať na vysoký nadjazd alebo na strechu domu a využiť rezervu počas prestávok.

Jednou z možností, ako odstrániť problém s nedostatkom tlaku, je inštalácia zásobníka. Nachádza sa v najvyššom možnom bode, najčastejšie v zateplenom podkroví

Typy a prevádzka vysokotlakových čerpadiel

Pred rozhodnutím o inštalácii zariadenia stimulačného čerpadla by sa mal posúdiť stav potrubia. Je možné, že nedostatok tlaku je spôsobený upchatím potrubí sedimentom. Ak sa môžete dostať z ťažkej situácie iba inštaláciou zariadenia, mali by ste sa podrobnejšie oboznámiť s ich technickými špecifikami.

Princíp činnosti vysokotlakových čerpadiel, bez ohľadu na verziu pracovného telesa a typ konštrukcie, je rovnaký.Počas prevádzky pracovnej jednotky zariadenie vytvára vo vnútri dutiny podtlakový priestor, vďaka ktorému je nasávaná voda.

Vytvorením vákuového priestoru je voda „ťahaná“ zo zdroja do komory a následne pod vplyvom vysokého tlaku vytláčaná cez výstupné potrubie

V predaji sú modely univerzálneho typu, vhodné pre vodu akejkoľvek teploty a také, ktoré je možné používať iba v chladnom alebo len v horúcom prostredí.

V závislosti od spôsobu chladenia bežiaceho motora sú jednotky dvoch typov: so suchým a s mokrým rotorom.

Jednotky suchého rotora

Modifikácie so suchým rotorom je ťažké zameniť s ich mokrými náprotivkami. Majú asymetrický tvar s jednoznačnou výhodou smerom k výkonovej časti zariadenia. Faktom je, že jeho motor je vybavený lopatkovým chladiacim zariadením, pretože sa počas prevádzky neumýva vodou.

Vďaka asymetrickému tvaru a posunutiu osi smerom k motoru sú „suché“ modely vybavené konzolovými zariadeniami pre dodatočnú fixáciu na stenu.

Čerpacie zariadenia vybavené suchým rotorom sú známe svojou vysokou úrovňou výkonu a používajú sa tam, kde je potrebné zásobovať vodou veľké plochy

Vďaka tomu, že motor v takýchto modeloch je oddelený od hydraulickej časti na konci osi olejovým tesnením, vydržia oveľa dlhšie ako „mokré“. Je pravda, že tesnenie, podobne ako valivé ložisko, má tendenciu sa opotrebovať a potrebuje pravidelnú výmenu.

Z tohto dôvodu jednotky vybavené suchým rotorom vyžadujú častejšiu údržbu a pravidelné mazanie trecích častí. Ďalším mínusom je, že „suché“ zariadenia sú hlučné, takže miesto ich inštalácie by sa malo starostlivo zvážiť.

Zariadenia s mokrým rotorom

Prietokové jednotky zahŕňajú chladenie vďaka čerpanej vode. V tomto prípade je rotor zariadenia umiestnený vo vodnom prostredí a izolovaný od statora vodotesnou klapkou.

Jednotky s mokrým rotorom sa vyznačujú nízkou úrovňou rušenia hluku. Obehové čerpadlá s mokrým rotorom sú určené na usporiadanie vykurovacích systémov, ale často sa používajú pre systémy zásobovania vodou pri vykurovaní obytných priestorov.

Zariadenia tohto typu majú modulárnu konštrukciu, vďaka čomu ich možno v prípade potreby výmeny jednotlivého prvku jednoducho rozobrať na súčiastky

Klzné ložiská použité pri montáži konštrukcie nevyžadujú dodatočnú údržbu. „Mokré“ čerpadlá však vydržia menej a sú horšie ako „suché“ jednotky, pokiaľ ide o vytvorený tlak. Existujú obmedzenia týkajúce sa smeru inštalácie - iba horizontálne.

Významnou nevýhodou čerpadiel tohto typu je ich zraniteľnosť pri práci so špinavou vodou, ktorej cudzie inklúzie môžu poškodiť zariadenie.

Delenie podľa spôsobu vytvorenia vákuovej komory

Mechanizmus činnosti tohto typu zariadenia je založený na reakcii posunu. Proces čerpania sa uskutočňuje pod vplyvom zmeny rozmerov pracovnej komory. Množstvo vytvoreného vákua priamo závisí od stupňa tesnosti pracovnej komory.

Úroveň vákua je možné nastaviť. Vďaka tomu môže tlak v určitých miestach systému stúpať alebo naopak klesať.

Vákuové čerpadlá sú vo väčšine konfigurácií tvarované ako valec s hriadeľom alebo obežným kolesom namontovaným vo vnútri valca.

Hriadeľ je hlavným pracovným nástrojom mechanizmu.Obežné koleso vybavené lopatkami vykonáva rotačné pohyby. Pri pôsobení lopatiek pohybujúcich sa v kruhu sa kvapalina v pracovnej komore zachytáva. Pri rotácii vzniká odstredivá sila. Vedie tiež k vytvoreniu tekutého kruhu. Nevyplnený priestor vytvorený vo vnútri prstenca je vákuum.

V závislosti od metód, ktorými sa vákuová komora vytvára, sú vysokotlakové vodné čerpadlá odstredivé, vibračné a vírivé.

Zariadenia odstredivého typu

Odstredivý čerpadlá čerpadlá - najbežnejší typ čerpacích zariadení schopných zabezpečiť vysoký tlak v systéme. Čerpajú vodu otáčaním obežného kolesa upevneného vo vnútri špirálovitého puzdra. Obežné koleso pozostáva z dvoch upevnených kotúčov, medzi ktorými sú upevnené lopatky v smere opačnom k ​​prúdeniu prichádzajúcej kvapaliny.

Odstredivé stanice sú vybavené hydraulickými nádržami, ktoré zabezpečujú zásobu vody v prípade nedostatku a poklesu tlaku a automatickými riadiacimi zariadeniami

Počas procesu otáčania sa vytvára odstredivá sila, ktorá stimuluje vytláčanie vodných tokov zo stredu komory a vrhá ich do vzdialených oblastí. V dôsledku toho hladina tlaku v strede rotujúceho obežného kolesa klesá a voda začne prúdiť do vnútra krytu.

Odstredivé zariadenia sú vo väčšine verzií vybavené hydraulickými akumulátormi. Sú pripojené k tlakovým potrubiam pomocou rúrok rôznych priemerov.

Ak objem hydraulickej nádrže čerpacej stanice nestačí, možno ju použiť ako jednotku, ktorá dodáva vodu do akumulačnej nádrže

Zariadenie odstredivého typu je schopné zabezpečiť neprerušovaný prívod vody pri vysokom tlaku. Jedinou prevádzkovou podmienkou je, že pri spustení jednotky musí byť kryt naplnený vodou. Odstredivá verzia má obmedzenia: nemôžu čerpať vodu z hĺbky viac ako 8 m, ale sú celkom vhodné ako doplnok k systému na zvýšenie tlaku pozostávajúceho z niekoľkých čerpadiel a zásobníkov.

Vibračné elektromagnetické čerpadlá

Princíp činnosti vibračných čerpadiel je založený na schopnosti magnetu v dôsledku pôsobenia striedavého prúdu striedavo priťahovať a potom uvoľňovať tandem kotva-piest. Pri zmene polarity robí kotva striedavé pohyby. Počas jednej sekundy sa poloha kotvy môže zmeniť niekoľko desiatokkrát.

Vzhľadom na absenciu rotujúcich častí v elektromagnetických zariadeniach vibračného typu sa považujú za najspoľahlivejšie a najodolnejšie

V dôsledku vibračných vibrácií je voda najskôr nasávaná do pracovnej komory a následne vytláčaná cez ventil do tlakového potrubia. Vibračná jednotka môže pracovať v tandeme s odstredivým náprotivkom alebo pumpovať zásobu vody do zásobnej nádrže.

Modely vortexových čerpadiel

V dutine tela takýchto jednotiek je plochý disk vybavený radiálne pevnými lopatkami. Rotácia kolesa s obvodovými lopatkami vytvára vákuum.

Pod vplyvom rotácie disku kvapalina vstupuje do špeciálne vybavenej dutiny krytu a potom, keď prejde komorou, je vytlačená von

Vortexové zariadenia sú známe svojim vysokým sacím výkonom. Nebojí sa prítomnosti vzduchových bublín vo vode. Sú však citlivé na prítomnosť suspendovaných častíc v kvapaline, a preto majú obmedzený rozsah použitia. Keďže vírové zariadenia sa pri čerpaní špinavej vody rýchlo rozpadajú, neodporúčajú sa používať pri stavbe pieskových studní a studní.

Poprední výrobcovia a obľúbené modely

Spomedzi osvedčených svetových značiek, ktoré sú najobľúbenejšie, stojí za to zdôrazniť:

• "Grundfos" — dánska spoločnosť sa spolieha na čerpadlá s obehovým systémom, ktoré sa vyznačujú malým objemom.
• "CatPums" — vlastnosťou zariadení vyrábaných pod touto značkou je nízka pulzácia mechanizmov pri najvyššom možnom tlaku.
• "Wilo" — nemecký koncern sa špecializuje na výrobu malých čerpacích staníc vybavených vstavanými hydraulickými akumulátormi.
• "Sprut" — vlastnosťou čerpadiel na zvyšovanie tlaku tejto značky je požiadavka na čistotu a teplotu vody.

Vyššie uvedení výrobcovia vyrábajú svoje produkty osvedčenou technológiou, ktorá zaručuje spoľahlivosť čerpacej techniky. Majú ochranu proti preťaženiu, bicyklovaniu a chodu na sucho.

Cenové rozpätie modelov čerpadiel s nízkym výkonom sa pohybuje medzi 30-50 USD. Produktívnejšie vzorky vybavené automatizačným systémom je možné zakúpiť za približne 70-100 USD. Čerpacie stanice budú stáť medzi 80-150 USD.

Kompaktné a ľahké jednotky sú vhodné na použitie ako pri usporiadaní samostatného zásobovania vodou, tak aj pri použití v byte

Medzi modelmi v segmente strednej ceny sa osvedčili tieto:

• "Sprut 15WBX-8" — jedno prevedenie so suchým rotorom má kapacitu 480 l/h s príkonom 90 W. Malé a ľahké zariadenie je umiestnené priamo na potrubí.
• "Euroaqua 15WB-10" — Vortexová elektrická jednotka si ľahko poradí s kvapalinami, ktoré obsahujú vzduch alebo plyn.
• "Cristal 15GRS-10" — model je známy svojou nízkou spotrebou energie a vysokou účinnosťou a vyznačuje sa schopnosťou ohrievať prúd vody na 65 stupňov.

Nemali by ste šetriť peniaze a kupovať čínske falzifikáty. K ich oprave sa remeselníci nezaväzujú. Bezohľadní výrobcovia ich zostavujú tak, že porucha jednotlivého prvku okamžite vedie k potrebe úplnej výmeny jednotky.

Vlastnosti výberu zariadenia

Pri výbere čerpadlo na zabezpečenie tlaku Stojí za to zamerať sa na množstvo parametrov.

Stanovenie výkonu jednotky

Tento parameter závisí od úlohy priradenej čerpadlu a požadovaného prietoku vody.Pri výpočte celkovej spotreby vody sa zohľadňujú potreby domácnosti a domácnosti so zameraním na celkové ukazovatele maximálnej spotreby vody všetkých prevádzkových odberných miest za jednu časovú jednotku.

Graf, ktorý väčšina výrobcov obsahuje v návode na čerpadlá, pomôže určiť vzťah medzi výkonom a tlakom zariadenia.

Výkon čerpadiel stredného cenového segmentu je dostatočný na zvýšenie tlaku aspoň o 1-1,5 atmosféry. Ak to nestačí, systém je doplnený o čerpadlá na zvýšenie tlaku resp reduktory stabilizujúce tlak.

Rozpočtovou možnosťou na zvýšenie tlaku je inštalácia reduktora na vstupnom bode systému do domu alebo bytu. Zariadenie automaticky stabilizuje tlak v okruhu

Pri výbere jednotky by ste mali vziať do úvahy aj skutočnosť, že produktivita čerpacieho zariadenia nepresahuje produktivitu studne alebo studne. V opačnom prípade, ak sa zdroj rýchlo vyčerpá a jeho doplnenie je predčasné, zariadenie jednoducho vyschne. A to môže viesť k jeho rozpadu.

Odporúčaný tlak zariadenia

Tento parameter udáva výšku v metroch, do ktorej je jednotka schopná zdvihnúť vodu. Pri určovaní požadovaného tlaku by sa mala brať do úvahy horizontálna vzdialenosť prívodu vody a štandardné tlakové straty počas jej prepravy potrubím.

Ak sa tento parameter vypočíta pomocou zjednodušeného vzorca, potom sa jeho hodnota rovná desatine celkovej dĺžky vodorovnej diaľnice. Napríklad desatina dĺžky pripojenej hadice k zavlažovaciemu čerpadlu Zelené priestory.

Napríklad pri inštalácii studne hlbokej 10 metrov na zásobovanie vodou domu nachádzajúceho sa 12 metrov od prívodu vody za predpokladu, že je inštalovaná vo výške 4 metre od zeme, sa tlak jednotky vypočíta sčítaním hodnoty: 10+4+(12:10) =15,2 metra.

Aby sme však získali presnejšie výpočty, je potrebné vziať do úvahy aj priemer potrubia a tlakovú stratu pri zdvíhaní vody potrubím, ako aj pri jej prechode cez zákruty a uzly. Ak je tlak nedostatočný, výstupný tlak bude nízky. Z tohto dôvodu sa pri usporiadaní systémov prívodu vody vyberajú čerpadlá, ktoré dokážu udržiavať tlak v systéme v rozmedzí 2-6 barov.

Pre domáce potreby by ste si nemali vyberať jednotky s vyšším výkonom, pretože pri vytváraní zvýšeného zaťaženia môžu spôsobiť rýchle opotrebovanie potrubia a vodovodných armatúr

Pri výbere zariadenia by ste tiež mali zvážiť:

• Rozsah prevádzkových teplôt;
• hladina hluku vytvorená počas prevádzky.

Elektrické modely a jednotky na kvapalné palivo sú v predaji. Tie prvé sú napájané len z elektrickej siete. Môžu byť dvoj- a trojfázové. Druhé sú vybavené spaľovacím motorom. Ako palivo používajú motorovú naftu alebo benzín.

Prítomnosť automatizačného systému výrazne zvyšuje náklady na vybavenie. Vysoká cena automatizovaných mechanizmov s vysokou úrovňou elektrickej ochrany však stojí za to, pretože zariadenia tohto typu reagujú jemnejšie na meniace sa situácie a spotrebúvajú menej elektriny.

Závery a užitočné video na túto tému

Video recenzia čerpadla na zvýšenie tlaku:

Možnosť usporiadania systému pomocou inštalácie, ktorá zvyšuje tlak vody:

Na trhu je široká škála čerpacej techniky. Odborníci však odporúčajú nákup v značkových predajniach. Pomôžu vám vybrať najlepšiu možnosť v závislosti od technických podmienok zariadenia a poskytnú záručný servis, čo je obzvlášť dôležité pri nákupe drahého zariadenia.

Chceli by ste sa porozprávať o tom, ako ste vyberali vysokotlakové čerpadlo, prípadne o využití tohto typu zariadenia v praxi? Napíšte do bloku komentárov nižšie. Tu môžete klásť otázky alebo hlásiť zaujímavé skutočnosti.