Instalace ponorných čerpadel. Ponorná čerpadla pro studny s automatizací: vlastnosti, doporučení pro výběr a instalaci

Čerpadlo pro hluboké studny je nezbytné pro použití na soukromých pozemcích rodinných domů, farem a průmyslových podniků. Jeho oblíbenost je dána širokým rozsahem použití: zařízení je potřeba k získávání vody, odvodňování zatopených studní nebo sklepních prostor. V našem článku budeme hovořit o vlastnostech jeho provozu, typech a také zvážíme výhody a nevýhody zařízení a poskytneme doporučení pro výběr této techniky.

Co je hlubinné čerpadlo, princip činnosti a hlavní typy

• dodávka vody do soukromých domů;
• použití při hašení požárů;
• zavlažování osobních pozemků, zemědělských pozemků;
• vytvoření požadovaného tlaku ve vodovodním systému;
• odčerpávání a plnění velkých nádob: bazény, nádrže, studny.

Relevance aplikace určila popularitu této techniky. Toto zařízení je určeno k získávání vody umístěné v hloubce až 80 m a také k její přepravě potrubím. Průmyslové modely s výkonnými motory jsou schopny čerpat ve větších hloubkách: až 1000 m.

Čerpací zařízení poskytne vodu soukromé chatě, zahradním pozemkům a přístavkům venkovského domu. Průmysl vyrábí tato zařízení různých typů. Uvažujme o konstrukci čerpadla pro hlubinné vrty, společné pro většinu typů.

Společné součásti konstrukce zařízení jsou:

• elektrický motor;
• vestavěný filtrační prvek;
• ochranný obal;
• oddělení čerpadla;
• ventil;
• napájecí kabel;
• drenážní zařízení (zátka nebo síť);
• výstupní potrubí.

Nasávání kapaliny se provádí nasáváním kapaliny hydraulickými stroji v závislosti na typu modelu přes spodní nebo horní část. Filtr chrání zařízení před pronikáním pevných úlomků.

Typy čerpadel pro hluboké studny

Princip činnosti všech typů čerpadel pro hluboké studny závisí na aplikaci.

Existují tyto typy:

1. Čerpadla do vrtu nebo do hloubky. Vodu sbírají v hloubce až třiceti metrů. Během provozu musíte zajistit, aby voda vstupující do systému byla extrémně čistá – jsou náladoví vůči vzhledu různých nečistot v ní.
2. Wells. Výrobní zařízení nižšího výkonu, nenáročná na kvalitu vody.
3. Odvodnění Takové modely provádějí odvodnění v suterénech, bažinách a rybnících. Jsou také vhodné pro odčerpávání kanalizačních kapalin.
4. Fekální. Instalují se pro čištění žump a septiků. Vybavení konstrukcí skartovačkami vám umožní rozemlít nečistoty, které se setkají.

Kromě toho jsou ponorná čerpadla pro instalaci do studny klasifikována podle principu jejich činnosti.

Existují následující typy:

• Odstředivá čerpadla pro sběr vody ze studny;
• vírová zařízení;
• se šroubovým provedením;
• vibrační.

Podívejme se krátce na každý z těchto typů.

Odstředivé

Zařízení tohoto typu se vyznačuje dlouhou životností a spolehlivostí při provozu.

• rotační kola;
• čepele;
• přihrádka pro odsávání kapaliny;
• tlakové vedení;
• filtr;
• zpětný ventil;
• kryt.

Po připojení k elektrické síti se kolo začne pohybovat. Odstředivá síla vytvářená lopatkami tlačí vodu ze sacího kanálu do tlakového kanálu.

Díky malým rozměrům a hmotnosti je jednotka vhodná pro instalaci. Systém je nenáročný na čistotu kapaliny a poradí si s nečistotami.

Vír

Hlavní hnací silou kapaliny v tomto provedení jsou lopatky. Jsou to oni, kdo přivádí vodu do výstupního potrubí. Vortexová čerpadla se vyznačují vytvářením silného tlaku, schopností vytvářet tlak potřebný pro provoz a mají samonasávací funkci. Jejich nevýhodou je nízká účinnost, fungují pouze s čistou vodou.

Auger

Pod krytem z nárazuvzdorného materiálu je instalován šnek. Po zapnutí tlačí vodu do výstupu. Kapalina neproudí v opačném směru díky nainstalovanému těsnění.

Tento design je produktivní, funguje tiše a snadno se instaluje. Je vhodný pro čerpání vody i viskóznějších materiálů.

Vibrační

Zařízení tohoto typu hlubinných čerpadel má složitou konstrukci. Podívejme se na komponenty:

• elektrárna s elektromagnetem;
• píst spolupracující s vibrátorem;
• přihrádka pro uložení nasáté kapaliny;
• výstupní potrubí;
• komora vstupního kapalného média;
• tlumič, který stabilizuje činnost pístu;
• tyč, která pohání píst;
• zpětný ventil.

Po zapnutí vibrátor spustí píst do provozu. V oddílech se vytváří zředěný tlak, který umožňuje naplnění komory kapalinou. Prochází ventilovými mechanismy a jde do výfukového potrubí.

Klady a zápory použití čerpadel pro hlubinné vrty pro údržbu studní a studní

Všimněme si pozitivních a negativních aspektů instalace hlubinných čerpacích zařízení. Začněme výhodami této techniky:

1. Vysoká účinnost, produktivita práce získaná čerpáním kapaliny ze země.
2. Malé rozměry zařízení. To platí pro čerpadla jakéhokoli typu, bez ohledu na princip činnosti.
3. Rychlá instalace zařízení, jednoduchá údržba a obsluha.
4. Získání dobrého tlaku při čerpání.
5. Velká životnost dosažená díky jednoduchosti a spolehlivosti zařízení.

Upozorněme také na nedostatky – jsou pouze dva. Prvním je neopravitelnost takového zařízení. Většina zařízení je vyráběna v pouzdře s nerozebíratelnou konstrukcí, která znemožňuje odstranění závad v případě poruchy.

Další nevýhodou je, že zařízení také nebude fungovat v podmínkách silně znečištěných kapalných médií.

Doporučení pro výběr

Ponorná hlubinná čerpadla se instalují přímo do kapalného média. Toto umístění poskytuje efektivnější provoz než zařízení umístěná na povrchu místa.

Produktivní modely mohou zásobovat vodou několik soukromých pozemků se stávajícími skleníky a budovami.

Pro výběr správného modelu mezi velkým množstvím typů hlubinných zařízení se majitel domu musí rozhodnout pro následující otázky:

1. Objem přitékající kapaliny. Pokud je vrt vrtán odbornou vrtnou firmou, poskytují tyto údaje zástupci spolu s uzavřením smlouvy o dílo. Při vrtání na vlastní pěst musí být objem vypočten nezávisle. Chcete-li to provést, musíte změřit dobu, za kterou kapalina naplní nádobu známé velikosti.
2. Výkon. Normální zařízení přečerpá asi 1 litrů za 50 minutu. Na základě údajů, že průměrná tříčlenná rodina spotřebuje zhruba 180 litrů, bude tento výkon majiteli privátu vyhovovat.
3. Moc. Vrty pracující v hloubkách do 30 m musí mít minimální výkon 1,5 kW. Nízkoenergetická zařízení jsou užitečná v případech, kdy se vodonosná vrstva nachází blízko povrchu země.
4. Indikátor tlaku. Podle teorie se jeden vertikální metr rovná deseti horizontálním. Pokud je studna umístěna v hloubce 30 m, měl by být parametr tlaku asi 70 m. Pokud má instalace nízký tlak, kapalina nemusí dosáhnout bodu příjmu vody. Příliš silný bude naopak působit nečinně.

Povinným faktorem musí být také přítomnost ochrany zařízení. Přítomnost relé průtoku vody a plovákového spínače chrání čerpadlo před selháním.

Navzdory skutečnosti, že všechna čerpadla pro hluboké vrty jsou kompaktní, musíte se ujistit, že velikost zakoupeného produktu je menší než průměr vrtané studny. Účinnost dodávky vody do soukromého domu závisí na výběru správného modelu.

Nákup výkonné, a tedy drahé instalace, se může ukázat jako nerentabilní pro majitele venkovského domu s nízkou spotřebou vody.

Úplné autonomní zásobování vodou je nemožné bez vytvoření vodní studny. A studna zase vyžaduje zařízení s čerpadlem instalovaným v určitém pořadí. Podívejme se na pravidla pro instalaci několika typů vodních čerpadel a některé funkce vybavení studny kesonem nebo výstupem z vodovodního potrubí přes adaptér.

Nuance instalace povrchového čerpadla

Prioritní podmínkou pro umístění čerpadla povrchové vody je správný výběr jeho umístění. Pokud bude zařízení používáno pouze během „letní“ sezóny a v zimě skladováno v technické místnosti, nevznikají žádné zvláštní problémy s místem jeho instalace. Čerpadlo stačí umístit blíže vrtu a výše, aby ho voda při čerpání nezatopila.

Pokud povrchové čerpadlo vyžaduje celoroční používání, pak by měl být výběr jeho umístění proveden pečlivěji:

• Vzdálenost od studny. Výkon externích čerpadel je nízký, proto je třeba je umístit co nejblíže k místu odběru vody;
• Ochrana za každého počasí. Zařízení je nutné chránit před atmosférickými jevy označením v místnosti, bunkru nebo uvnitř zhlaví studny;
• Záchrana před mrazem. Během mrazů potřebuje povrchové čerpadlo izolaci;
• Větrání místa instalace. Umístění zařízení v místnosti (přístřešku) s nedostatečným větráním prudce urychluje korozivní opotřebení jednotky;
• Dostatečná plocha pro umístění. Vodní čerpadlo bude vyžadovat pravidelnou údržbu. Proto musí být jeho trvalé umístění prostorné, umožňující opravy;
• Zvuková izolace místa instalace. Provoz povrchového čerpadla je hlučný, takže místnost pro jeho instalaci bude vyžadovat úplnou zvukovou izolaci. Nebo byste měli zvolit místo instalace zařízení mimo obytné místnosti.

Pamatujte, že výkon povrchových čerpadel je omezen maximální sací hloubkou 8-9 metrů. Navíc „vertikálně-horizontální“ sací poměr odpovídá 1:4, což při maximálním vertikálním sacím výkonu 8 m odpovídá 32 m horizontálního sání. Tito. pokud je voda čerpána z externího čerpadla z hloubky 6 m, pak se maximální vzdálenost od studny k umístění jednotky vypočítá takto: 32 – 6∙4 = 8 m.

Je však třeba vzít v úvahu také odpor v trubkách adaptéru a nerovnoměrné napětí v elektrické síti, které způsobují pokles tlaku. Horizontální vzdálenost od vrtu k povrchovému čerpadlu by proto měla být co nejkratší, dokonce menší než vypočtená.

Pokud jde o přípustnou délku potrubí na výstupu z čerpadla, poměr vertikálně-horizontální bude 1:10, což odpovídá 10 m vodorovného přívodu vody na 1 m vertikály.

Další vybavení pro externí vodní čerpadlo potřebné při organizaci dodávky vody ze studny zahrnuje:

1. Kování. Nezbytné pro připojení potrubí nebo hadice k zařízení;
2. Hadice (trubky). Potřebný pro zvedání vody ze studny a pro její zásobování domácími spotřebiteli. Obvyklý průřez pro externí čerpadlo je 32 mm;
3. Spojky (armatury) s vnějším závitem. Vyžaduje se pro připevnění funkčních prvků (filtrů, zpětných ventilů atd.) k hadicím;
4. Zpětný ventil. Ventil připojený ke konci přívodní hadice blokuje tok vody zpět do studny. Důležitý doplněk k systému zásobování vodou, protože čerpadlo by mělo běžet nasucho co nejméně;
5. Filtr. Namontovaný na zpětném ventilu (před ním) zabraňuje pronikání mechanických částic (např. písku) do čerpací jednotky.

Kromě výše uvedených komponentů čerpacího systému je možné povrchové čerpadlo na výstupu vybavit speciálním pětipinovým adaptérem, který umožňuje doplnit čerpací komplex o manometr a tlakový spínač, který ovládá provozní cykly čerpadla. Také pětikolíkový adaptér vám umožní připojit nádrž hydraulického akumulátoru k zařízení pro zásobování vodou, čímž dokončíte stavbu plnohodnotné čerpací stanice.

Jak připojit povrchové čerpadlo

Pořadí montáže čerpacího systému pro připravenou studnu je následující:

1. Instalace přívodní hadice. K části hadice ponořené do vody je pomocí spojky připevněn zpětný ventil a sítko.
2. Připojení hadice přívodu vody k čerpadlu. To se provádí pomocí armatury.
3. Připojení tlakové hadice k čerpadlu. To se provádí pomocí armatury.

Pokud byl k zalévání zahrady zapotřebí čerpací systém, je montáž dokončena. Zbývá pouze spustit sací hadici do studny tak, aby byla ponořena alespoň 300 mm pod vodu. Poté naplňte čerpadlo, přívodní hadici a část vypouštěcí hadice přiléhající k čerpadlu vodou – v horní části těla zařízení je plnicí hrdlo, uzavřené víkem. Hotovo, můžete zařízení používat.

Při instalaci povrchového čerpadla do komplexu čerpací stanice jsou kromě výše uvedených operací vyžadovány následující práce:

1. Instalace pětipinového adaptéru. Měl by být přišroubován k čerpadlu na výstupu vody, poté připojte tlakový spínač a manometr na adaptér. V souladu s tím je výstupní hadice připojena k adaptéru pomocí armatury.
2. Připojení akumulátoru. Připojuje se ohebnou hadicí k čerpadlu přes pětikolíkový adaptér.
3. Připojení napájení čerpadlo přes relé. Standardní napájecí kabel čerpadla je přeříznut a část kabelu, která vstupuje do jednotky čerpadla, je připojena ke svorkám tlakového spínače. Vodiče napájecího kabelu jsou také připojeny k odpovídajícím svorkám na relé, protože toto zařízení bude řídit provoz čerpadla.

Normální provozní tlak v čerpací stanici nepřekročí 3 atmosféry, protože při dosažení této hodnoty nebo hodnoty tlaku nastavené uživatelem relé vypne čerpadlo.

Pro umístění externího čerpadla je přípustné instalovat keson, který umožňuje téměř trvale umístit čerpací jednotku pod úroveň zimního zamrzání půdy a využívat autonomní zásobování vodou po celý rok. Poznamenáváme, že keson zakopaný do hloubky 2 m umožní přiblížení čerpací stanice k dynamické hladině vody ve studni, pokud tato není dostatečně blízko (přes 8 m) k povrchu (umístění čerpadla).

Vodovodní studnu je také možné vybavit povrchovým čerpadlem přes adaptér na vrt, který umožňuje přivést čerpací stanici do vytápěné (nemrznoucí) místnosti bez položení kesonu. To však vyžaduje pečlivý výpočet optimálního výkonu čerpací stanice, schopné zvedat a dodávat vodu do maximální vzdálenosti (téměř celých 32 m (viz výše)).

Pokud je potřeba zvýšit výkon externího čerpadla – například když je hladina vody ve studni pod 7 metrů – racionálním řešením by bylo doplnit čerpací jednotku o vzdálený ejektor. Tento směšovač sníží zatížení čerpadla a zároveň zvýší výkon čerpací stanice.

Vlastnosti instalace ponorného čerpadla do studny

Pro studny se vyrábějí dva typy čerpacích zařízení – vibrační a odstředivé jednotky. První jmenované jsou levnější, ale kvůli vysoké intenzitě provozních vibrací jsou ve větší míře určeny pro práci v širokých vrtech a vrtech vrtaných v tvrdých horninách. Z hlediska provozní spolehlivosti studny je vhodnější použít v ní odstředivé čerpadlo.

Výkonové parametry čerpadla se volí podle vydatnosti a hloubky (dynamické hladiny vodní hladiny) studny. Při ponoření jednotky do hloubky přesahující normy výrobce pro daný model se její opotřebení prudce zrychlí.

Čerpadlo do vrtu se volí s průměrem odpovídajícím průměru plášťové trubky. V tomto případě by se jednotka neměla přibližovat ke stěnám studny, protože chlazení jejího motorového prostoru bude nedostatečné a zařízení „shoří“. Nejmenší přípustný průměr plášťové trubky pro model čerpadla musí být uveden v datovém listu jednotky.

Vzhledem k tomu, že „tovární“ balení ponorného čerpadla často obsahuje pouze samotné zařízení, další požadované součásti je nutné zakoupit samostatně:

• Bezpečnostní lano. Určeno pro zavěšení čerpací jednotky do studny. Musí mít takovou konstrukční délku, která unese pětkrát hmotnost zařízení k němu připojeného. Je vyžadován odolný a vodotěsný kabel (nerezová ocel, polyamidová šňůra), protože. část z toho bude neustále ve vodě;
• Ponorný drát. Jeho průřez a počet jader je dán specifikací ponorného čerpadla (optimální minimum je 3×2,5 mm). Délka kabelu dráhy připojeného k čerpadlu by měla umožnit jeho volné prověšení v nejnižším bodě sestupu čerpací jednotky;
• Nízkotlaké plastové potrubí. Jako výtlačné potrubí je přípustné použít ocelové trubky, nejmenší hydraulický odpor však bude mít plast HDPE. Typicky se volí vrtné injektážní trubky s průřezem 32 mm, které jsou dostatečné pro studny méně než 50 m hluboké.

Spolu s hlavními součástmi pro instalaci ponorného čerpadla do studny budete potřebovat: zpětný ventil a manometr; kování, objímky a kování; plastové kravaty a speciální izolační pásky; čtyři sady kabelových upevňovacích spon. Pokud standardní konfigurace ponorného čerpadla neobsahuje vsuvkový adaptér, je také vyžadován. V závislosti na zvoleném způsobu výstavby studny budete potřebovat keson nebo adaptér studny.

Sekvence instalace ponorného čerpadla do studny

Montáž vodovodního systému na čerpadlo studny se provádí takto:

1. Připojení kabelu dráhy. Napájecí kabel se připojuje k elektroinstalaci vodní pumpy pomocí teplem smrštitelných objímek, vodiče jsou spojeny pájením. Pokud je čerpací jednotka standardně vybavena ponorným elektrickým kabelem a jeho délka je dostatečná pro jeho vyjmutí ze studny, není třeba kabelové rozvody vyměňovat;
2. Instalace zpětného ventilu. Připevňuje se k trysce horního konce čerpací jednotky přes vsuvkový adaptér a zajistí bezpečnost objemu vody v pracovní komoře zařízení při jeho vypnutí. U některých modelů ponorných čerpadel je zpětný ventil součástí celkové konstrukce jednotky a není třeba na ně instalovat další ventil;
3. Instalace výtlačného potrubí. Jeho připojení je provedeno spojkou přes mosaznou armaturu k dříve nainstalovanému zpětnému ventilu. HDPE trubka musí být co nejvíce narovnána, neměly by zde být žádné ohnuté části. Napájecí kabel musí být pečlivě vyrovnán a položen podél délky výtlačného potrubí;
4. Připojení kabelu. Vícežilový kabel z nerezových nebo polyamidových vláken je protažen speciálními oky na těle čerpadla, složen do smyčky a zajištěn dvěma kovovými svorkami. Svorky a špička ocelového kordu jsou nahoře obaleny vodotěsnou elektrickou páskou, aby se minimalizovala pravděpodobnost tření kovu o stěnu výtlačného potrubí při vibracích z běžícího čerpadla;
5. Utahování plastovými svorkami. S přibližnou roztečí 700-1000 mm jsou trubkový sloup a čerpací elektrický kabel pečlivě zvlněny plastovými svorkami – pevně, ale ne zcela utaženy. Bezpečnostní kabel není krimpován svorkami, pouze kabel a trubka! Komunikaci nemůžete příliš zmáčknout, poškodí se tím. Nepoužívejte kovové nebo drátěné svorky, protože poškodí konstrukce odstraněné z ponorného čerpadla;
6. Instalace čerpadla do studny. Pro dodatečnou ochranu stěn plášťové trubky je racionálnější umístit na tělo čerpacího zařízení speciální pryžový kroužek. Sloup s čerpadlem je nutné spouštět do dané hloubky pomocí kabelu pomalu a opatrně, plynulými pohyby (budou zapotřebí alespoň dva pracovníci);
7. Upevnění kabelu k hlavě. Po přivedení ponorného čerpadla do vypočítané hloubky by měl být kabel připevněn ke speciální konzole instalované mimo hlavu pláště. Upevnění se provádí smyčkou protaženou konzolou a zvlněnou kovovými svorkami speciálního profilu.

Po celou dobu spouštění sloupu držte jeho váhu na hrdle studny přísně za bezpečnostní lano! Je zakázáno tahat za trubku nebo napájecí kabel, pokud cítíte nějakou překážku ve studni – měli byste přestat spouštět a poté pomalu a opatrně otáčejte sloupkem doleva a doprava. Pokud překážka v instalaci čerpadla přetrvává, musíte opatrně odstranit celý sloup a zkontrolovat pomocí videokamery stav stěn plášťové trubky (zde je lepší zavolat specialisty).

Když dynamická hladina vody ve studni nastane v hloubce menší než 10 metrů, je lepší upevnit ponorné čerpadlo polyamidovým kabelem, zejména při použití jednotky vibračního čerpadla. Upevnění polyamidového kabelu může zmírnit vibrace a snížit zatížení držáku kabelu na hlavě pouzdra.

Vyjmutí HDPE trubky z vrtu by mělo být provedeno pomocí spojky s předběžným vložením hnané mosazné tvarovky mezi konce trubek, která kompenzuje vysoké tahové zatížení. Je racionálnější instalovat hrubý filtr blíže k domácím spotřebitelům studniční vody a ne poblíž ponorného čerpadla – bude snazší jej pravidelně čistit.

Pokud je studna provedena v blízkosti domu nebo uvnitř technické místnosti chaty (před stavbou budovy) a hloubka studny přesahuje 40 m, je výhodnější ji vybavit adaptérem na studnu. Pokud je studna mělká nebo dostatečně daleko od domu nebo prochází převážně lehkými půdami (například pískovcem), pak by bylo správné vybavit ji kesonem jako nejspolehlivější ochrannou konstrukcí.