Jak vybrat čerpací stanici pro dům a chalupu

Čerpací stanice je zařízení určené k zajištění provozu, tvorby a udržování požadovaného tlaku ve vodovodním řádu.

Zařízení tohoto typu funguje automaticky – stačí otevřít kohoutek a voda teče s požadovaným tlakem.

Čerpací stanice se dnes vyrábějí ve velkém množství a každý model, bez ohledu na výrobce, je navržen pro určité vlastnosti, jako je tlak, výkon a výkon.

V tomto článku jsme shromáždili všechny potřebné informace, abyste mohli snadno určit, která čerpací stanice je pro vaše potřeby nejlepší.

Konstrukčně se čerpací stanice skládá z oběhového čerpadla, hydraulického akumulátoru, automatiky a armatur. Takové jednotky jsou schopny zvedat vodu z hloubky až 8-10 metrů.

Pro zvedání vody z ještě větších hloubek (až 25-30 metrů) je na čerpacích stanicích instalováno speciální zařízení – injektor.

Čerpací stanice navíc šetří elektrickou energii, protože čerpadlo nepracuje neustále, ale pouze tehdy, když tlak vody v hydraulickém akumulátoru klesne na minimální nastavenou hodnotu.

Obsah

• Zjistíme tlak a výkon čerpací stanice
• Příklad výpočtu
• Požadované vlastnosti: jak vybrat kapacitu čerpací stanice
• Čerpací stanice pro studnu – výběr místa instalace
• Čerpací stanice pro studnu – výběr místa instalace

Zjistíme tlak a výkon čerpací stanice

Parametry, které produkuje, závisí na místě, kde je čerpací stanice instalována. Například čím dále je od vodního zdroje, tím větší odpor musí čerpadlo překonat, aby zajistilo potřebný průtok a tlak.

Nejběžnější čerpací stanice na trhu jsou schopny čerpat vodu z hloubky 8 až 10 metrů. Zodpovídá za to parametr sací výška/hloubka.

Ale už parametr tlaku ukazuje, o kolik metrů je stanice schopna zvednout vodní sloupec. Neměli byste však slepě věřit charakteristikám uvedeným na krabici s vybavením, protože obal uvádí maximální hodnoty.

Například klasická čerpací stanice s tlakem 50 m a kapacitou 70 litrů za minutu je schopna zvednout sloupec vody o 50 metrů, ale pak bude průtok minimální (kolem nuly) nebo přečerpá 70 litrů vody za minutu, ale tlak se bude blížit nule. Příklad v popisu.

Proto je při rozhodování, jakou čerpací stanici zvolit pro studnu nebo vrt, nutné vypočítat potřebný tlak.

K tomu budete muset určit (změřit):

• vertikální vzdálenost od hladiny vody ve studni k místu instalace nejvzdálenějšího směšovače nebo jiného spotřebiče vody – na schématu označeno H.
• vodorovná vzdálenost od studny nebo vrtu k nejvzdálenějšímu směšovači (spotřebiteli vody) – na schématu označeno L;
• vzdálenost od vody k čerpací stanici – na obrázku je označena jako h;
• průměr potrubí používaných k čerpání vody a je také žádoucí znát počet odpališť, kolen a dalších prvků potrubí;
• počet budoucích spotřebitelů vody (WC, pračka a/nebo myčka, sprcha, umyvadlo atd.).

Velikost tlakové ztráty bude záviset na počtu spotřebitelů.

V průměru jsou tlakové ztráty nad 10 metrů vodorovného úseku potrubí

Vnitřní průměr	12 mm	16 mm	20 mm	26 mm
1 spotřebič (průtok 0,2 l/s nebo 12 l/min)	4,06	1,01	0,36	0,11
2 ohřívače (průtok 0,4 l/s nebo 24 l/min)	14,10	3,48	1,17	0,34
3 ohřívače (průtok 0,6 l/s nebo 36 l/min)	29,51	7,24	2,53	0,72

Tabulka ukazuje, že u potrubí o vnitřním průměru 16 mm (jedná se o plastové potrubí s vnějším průměrem 20 mm) při přepočtu na 3 spotřebiče na každých 10 metrů vodorovného úseku potrubí dojde ke ztrátě 7,24 metru tlaku.

Nyní přejdeme přímo k výpočtu.

Příklad výpočtu

Počáteční data pro výpočet

Vertikální vzdálenost se bude skládat z následujících složek:

• H1 – vertikální vzdálenost od vody ve studni = 10 metrů;
• N2 – v našem případě je čerpací stanice instalována v kesonu v hloubce 3 metry, vzdálenost od čerpací stanice k hladině vody pak bude 10 – 3 = 7 metrů;
• N3 – vzdálenost od úrovně terénu k nejvzdálenější míchačce = 5 metrů (přibližně v úrovni 2. patra).

Horizontální vzdálenost od studny k nejvzdálenějšímu spotřebiteli se skládá ze dvou složek:

• L1 – vzdálenost od studny k domu = 15 metrů;
• L2 – vzdálenost od hranice domu k směšovači = 6 metrů.

Jako potrubí je použita plastová trubka o průměru 20 mm (polypropylen o vnitřním průměru 16 mm).

Výpočet bude proveden pro 3 spotřebitele.

Přejděme k výpočtu.

Vertikální tlaková ztráta je tvořena celkovou výškou:

Н_vert = H1 + H3 = 10 + 5 = 15 metrů

Horizontální tlaková ztráta je určena s ohledem na celkovou délku potrubí.

L_celkový = L1 + L2 = 15 + 6 = 21 metrů

Z údajů v tabulce umístěné v předchozí části získáme, že pro potrubí o vnitřním průměru 16 mm pro 2 spotřebiče je tlaková ztráta na 10 metrů vodorovného úseku potrubí 3,48 metru.

Tedy pro délku potrubí L celkem.

Н_Horiz = (15 · 3,48) / 10 = 5,2 metru

Nyní se přesvědčme, zda má čerpací stanice dostatečný výkon na zvedání vody ze studny. K tomu určíme odpor sacího potrubí pomocí vzorce:

Н_sání = H2 · 1,01 (trubka 16 mm) / 10 = 7 · 1,01 /10 = 0,7 metru

K tomu připočtěme hloubku do vody H2 = 7 metrů, dále odpor na sání = 7 + 0,7 = 7,7 metrů a moderní čerpací stanice je schopna čerpat vodu z hloubky až 8 – 9 metrů (dle pasportu). Nejsou zde žádné komentáře.

Sečteme všechny vypočítané hodnoty a získáme celkovou tlakovou ztrátu:

Н_celkový = (H_Horiz + N_vert + N_sání ) · 10 % = 5,2 + 15 + 0,7 = 22,99 = 23 metrů

Hodnota H_celkový ukazuje velikost tlaku, kterou musí čerpací stanice vykazovat, aby voda jednoduše tekla z kohoutku ve výšce 5 metrů v domě (v naší verzi výpočtu).

Aby mohla být voda dodávána pod tlakem (s tlakem), je nutné nastavit hodnotu volného tlaku = 3 metry. Ale pro moderní technologie nemusí stačit 3 metry; doporučuje se položit asi 15 metrů.

Získáme tak rozsah požadovaného tlaku budoucí čerpací stanice:

H_min = 23 + 3 = 26 metrů

H_max = 23 + 15 = 38 metrů

Dalším krokem je výběr požadované čerpací stanice na základě jejích charakteristik.

Požadované vlastnosti: jak vybrat kapacitu čerpací stanice

Před výběrem čerpací stanice pro studnu nebo vrt musíte znát její vlastnosti, které každý výrobce uvádí v pasu zařízení.

Závislost tlaku a výkonu na průtoku je znázorněna křivkou a nazývá se charakteristika zařízení.

Podle výsledků našich výpočtů je potřeba stanice s tlakem 26 až 38 metrů vodního sloupce. Na grafu je to rozsah mezi červenými čarami.

Podívejme se jako příklad na řadu zařízení od společnosti Dzhileks:

• Jíleks Jumbo 50/28
• Jíleks Jumbo 60/35
• Jíleks Jumbo 70/50

Z grafu vyplývá, že optimální variantou je čerpací stanice Jileks Jumbo 50/28. V pracovním bodě tlak 26 metrů odpovídá průtoku 47 l/min a výkonu … kW.

Průtok 38 metrů odpovídá produktivitě 26 l/min. Výkon takové čerpací stanice je 1100 W.

Samozřejmě to není jediný vhodný model, protože existuje i zařízení Grundfos, Wilo, Dab a dalších výrobců. Ale způsob výběru toho, který potřebujete, bude stejný.

Čerpací stanice pro studnu – výběr místa instalace

Výběr místa pro instalaci čerpací stanice je zdánlivě nejjednodušší otázkou, protože při napojení na vodu a při dodržení požadovaných technických parametrů, jako je například sací hloubka, lze čerpací stanici instalovat na libovolné místo v domě či areálu.

Ale jak se říká, jsou zde nuance, pojďme se na ně podívat. Při výběru místa instalace se doporučuje věnovat pozornost následujícímu:

• 1. Místo, kde bude čerpací stanice instalována a provozována, musí mít celoročně kladnou teplotu, aby nedocházelo k zamrzání vody.
• 2. Místo instalace musí být snadno přístupné pro údržbářské práce, jako je čištění filtrů a opravy.
• 3. Čerpací stanice se doporučuje umístit v blízkosti vodního zdroje (studna, vrt nebo jiná nádrž), aby bylo zajištěno stabilní sání vody.
• 4. Na druhou stranu se doporučuje instalovat čerpací stanici v blízkosti rozdělovacího potrubí. Tím se sníží ztráty způsobené odporem potrubí.
• 5. Při provozu tento typ zařízení produkuje velký hluk, proto se obvykle instaluje v nebytových prostorách, jako je sklep.

O tom, kam přesně čerpací stanici v domě nainstalovat, rozhoduje pouze majitel. Ale kromě toho, v případě dodávky vody ze studny, je možné instalovat zařízení do kesonu.

Při správném výpočtu kesonu a potřebné tepelné izolaci v tomto případě stanice ani potrubí nezamrznou v největších mrazech. Zvuk provozního zařízení se v tomto případě prakticky nedostane na povrch a v domě jej samozřejmě neuslyšíte vůbec.

Kryt kesonu musí být izolován, aby se zabránilo vnikání studeného vzduchu, a teplo země v hloubce pod bodem mrazu je zcela dostatečné pro pohodlný provoz zařízení.

Čerpací stanice pro studnu – výběr místa instalace

Po rozhodnutí, kterou čerpací stanici zvolit pro studnu, zůstává otázka místa instalace.

Zařízení si můžete nainstalovat u vás doma – doporučení jsou stejná jako v případě studny. Další možností instalace je mimo domov.

Ve druhém případě je zařízení namontováno na speciální plošině uvnitř studny.

Problémem v tomto případě zůstává tlak vody v domě, který závisí na délce, průměru tlakového potrubí a výkonu čerpadla. Tento problém lze vyřešit instalací výkonnějšího modelu.

Na druhou stranu bude servis zařízení v tomto případě velmi obtížný.

Další možností je instalace zařízení u vchodu do nadzemní studny pod širým nebem nebo ve speciálním domku (budce). To neochrání před mrazem, takže na první pohled je toto uspořádání pouze letní variantou.