Či už potrebujete zavlažovať záhradu, dopĺňať nádrž alebo jednoducho prečerpávať vodu z jedného miesta na druhé, automatické spínanie čerpadla môže výrazne uľahčiť prácu. Tento článok sa zameriava na rôzne spôsoby, ako automatizovať proces zapínania a vypínania čerpadiel, s dôrazom na rôzne typy čerpadiel a ich špecifické potreby.
Ponorné vs. Povrchové Čerpadlá
Pre bežné záhradné použitie sa čerpadlá v zásade delia na ponorné a povrchové.
Ponorné čerpadlá: Tieto čerpadlá sú určené na ponorenie do vody a delia sa na vibračné a odstredivé (rotačné). Vibračné čerpadlá majú menší prietok, ale vysoký výtlak, sú však citlivé na znečistenie a vhodné na čerpanie čistej vody. Odstredivé čerpadlá sú menej náchylné na zanášanie a dokážu čerpať aj zakalenú vodu, pričom drahšie modely s drvičom nečistôt zvládnu aj splašky.
Povrchové čerpadlá: Ich hlavnou výhodou je možnosť použitia v zavlažovacích systémoch, kde dokážu dosiahnuť relatívne vysoký tlak aj vo väčších systémoch. Nevýhodou je obmedzená nasávacia výška (cca 8 m) a zložitejšia manipulácia, kedy je potrebné turbínu zaliať vodou pred prvým spustením a po každom odpojení.
Automatizácia Ponorných Čerpadiel
Ponorné čerpadlá sa často automatizujú pomocou plavákových spínačov, vodivostných sond, elektronických prietokových spínačov alebo riadiacich jednotiek s frekvenčným meničom.
Prečítajte si tiež: Nové pravidlá pre vodomery
Plavákové Spínače
Plavákové spínače sú jednoduché zariadenia, ktoré sledujú úroveň hladiny. Plavák je pripojený priamo k čerpadlu a obsahuje preklopný spínač. Keď je čerpadlo dostatočne ponorené a plavák je vo zvislej polohe (ON), kontakty v plaváku sú zopnuté a čerpadlo môže čerpať. Pri poklese hladiny sa plavák sklopí, kontakty sa rozpoja a čerpadlo sa vypne.
Vodivostné Sondy
Vodivostné sondy fungujú na princípe uzavretého elektrického okruhu a slúžia ako ochrana proti suchobehu. Inštalácia pre ochranu čerpadla proti suchobehu sa skladá z dvoch sond SHR-2, spínača HRH 7 a kábla s atestom pre použitie v inštaláciách s pitnou vodou. Jedna sonda určuje minimálnu hladinu, druhá sonda potom slúži ako referenčná, a preto musí byť vždy ponorená. Výhodou tohto riešenia je vypnutie čerpadla ešte predtým, než dôjde k chodu na sucho alebo nasávaniu vzduchu.
Pre ovládanie čerpadla vo vrte inštalujeme 3 sondy SHR-2, spínač HRH 7 a kábel s atestom pre použitie v inštaláciách s pitnou vodou. Sondy inštalujeme do požadovanej minimálnej a maximálnej výšky hladiny. Tretia sonda slúži ako referenčná a je umiestnená pod sondu určujúcu minimálnu hladinu. Čerpaním hladina vody vo vrte klesá. Po dosiahnutí minimálnej hladiny, čerpadlo vypne. Naopak pri dosiahnutí maximálnej hladiny prirodzeným obnovením hladiny čerpadlo zapne a začne opäť čerpať.
Pre dopúšťanie nádrží odporúčame inštaláciu 2 sond SHR-3 a spínača HRH 7. Sondy inštalujeme pomocou návarku alebo upevňovacej matice do minimálnej a maximálnej výšky hladiny a to buď do steny nádrže alebo jej veka. Sondy môžu byť umiestnené vo vodorovnej, zvislej prípadne šikmej polohe. Spínač HRH-7 je so sondami spojený dvojžilovým káblom s atestom pre použitie v inštaláciách s pitnou vodou. Ak voda klesne pod minimálnu hladinu, sonda zapne dopúšťací ventil a dopustí nádobu do výšky maximálnej hladiny, kde ventil uzavrie. Odporúčame sledovať únik kvapaliny inštaláciou čidla zaplavenia na podlahu v blízkosti nádrže.
Elektronické Prietokové Spínače
Elektronický prietokový spínač automaticky zapína a vypína čerpadlo v závislosti od prietoku vody. Pri poklese tlaku v rozvode (resp. otvorení kohútika a odbere vody) je čerpadlo vypnuté do chvíle, kým nie je vyčerpaná 1/3 vody z tlakovej nádoby. V tejto chvíli tlakový spínač zapne čerpadlo, ktoré začne chýbajúcu vodu dočerpávať. Po ukončení odberu vody (resp. zatvorení kohútika), čerpadlo nevypne, kým nedočerpá vodu do tlakovej nádoby na pôvodné množstvo. Použitie je možné iba u odstredivých čerpadiel napr. u domácej vodárne Grundfos MQ 3-45 alebo u Ponorného čerpadla do studne Grundfos SB 3-45M.
Prečítajte si tiež: Hodnotenie kotlov ako súčasti stavby
Riadiace Jednotky s Frekvenčným Meničom
Riadiaca jednotka s frekvenčným meničom automaticky zapína a vypína čerpadlo a zároveň reguluje jeho výkon. Zariadenie zapne čerpadlo pri poklese tlaku v rozvode (resp. pri otvorení kohútika a odbere vody) a postupne začne dopúšťať vodu do rozvodu. Čerpadlá s integrovaným frekvenčným meničom, ako napríklad Grundfos SCALA 2, nepretržite merajú tlak na výtlaku a prispôsobujú výkon čerpadla aktuálnej potrebe.
Tieto jednotky tiež disponujú ochranou proti behu nasucho, ktorá čerpadlo vypne po cca 5-10 sekundách, kedy začne nasávať vzduch. Jednotka potom signalizuje na displeji poruchu a vykonáva automatické reštarty v intervaloch (10, 20, 40, 80 a 120 minút). Ak počas reštartov dôjde k obnove vodného stĺpca, systém sa vráti do normálneho stavu.
Automatizácia Povrchových Čerpadiel
Povrchové čerpadlá sa najčastejšie automatizujú pomocou tlakových spínačov a záhradných vodární.
Tlakové Spínače
Tlakové spínače sa používajú predovšetkým na vodárenských setoch, teda v kombinácii s tlakovou nádobou. Spínajú čerpadlo, aby tlak v nádobe zostával v stanovenom rozmedzí. Pri odbere vody tlak klesá, spínač zmenu zaznamená a zapne čerpadlo. Keď je odber vody ukončený, čerpadlo beží do doby, než tlak v nádobe opäť dosiahne požadovanú hodnotu. V praxi sa väčšinou používa riadenie čerpania po tretinách objemu tlakovej nádoby. Pred začatím odberu je tlaková nádoba plná zo ⅔ a čerpadlo vypnuté. Po otvorení kohútika začne prúdiť voda, čerpadlo sa ale znovu spustí až v momente, keď spínacia jednotka zaznamená pokles pod ⅓ objemu.
Záhradné Vodárne
Záhradné vodárne sú hotové systémy obsahujúce povrchové čerpadlo, tlakovú expanznú nádrž a tlakový spínač. Vďaka kombinácii viacerých technológií je zaistené automatické spínanie a vypínanie čerpadla v závislosti od tlaku vody v nádrži. Vďaka tomu je plne využitý výkon čerpadla, ktoré zopne až potom, keď klesne tlak vody v nádrži pod nastavenú úroveň a čerpadlo sa automaticky vypne vo chvíli, kedy je dosiahnutý vypínací tlak. Takto automatizovaný systém je schopný dodávať vodu podľa potreby, o spínanie čerpadla sa nemusíte nijako starať.
Prečítajte si tiež: Kedy meniť olejový filter?
Problémy s Neustálym Beh Čerpadla
Ak čerpadlo beží neustále, aj keď sa voda nečerpá, môže to byť spôsobené niekoľkými faktormi:
- Netesnosť v systéme: Aj malá netesnosť v potrubí, hadiciach alebo spojoch môže spôsobiť pokles tlaku, ktorý aktivuje čerpadlo.
- Problém s odvodňovacím ventilom: Ako už bolo spomenuté, odvodňovací ventil môže spôsobovať postupné unikanie tlaku, čo vedie k neustálemu zapínaniu čerpadla.
- Porucha tlakového spínača: Tlakový spínač môže byť chybný a nespínať/nevypínať čerpadlo správne.
- Zavzdušnenie systému: Prítomnosť vzduchu v systéme môže spôsobiť nestabilitu tlaku a neustále zapínanie čerpadla.
- Chybná spätná klapka: Spätná klapka, ktorá má zabrániť spätnému toku vody, môže byť poškodená a prepúšťať vodu späť do zdroja, čo spôsobuje pokles tlaku.
Ak čerpadlo často spína a vypína, ale nevypne sa úplne, môže to byť spôsobené netesnosťou. V takom prípade by ho malo po 2 minútach vypnúť automaticky úplne.
Dažďová Voda a Automatizácia
Využitie dažďovej vody je ekologický a ekonomický spôsob, ako ušetriť pitnú vodu. Nádrže na dažďovú vodu môžu byť vybavené automatickým systémom, ktorý zabezpečí dopĺňanie nádrže a distribúciu vody podľa potreby.
Systém je plne automatizovaný. Pri poklese tlaku v hadici sa automaticky zopne čerpadlo. Do vystrojenie používame len profesionálne čerpadlá, ktoré majú v sebe zabudovaný tlakový spínač (Hydrokontrola), ďalej obsahujú spätnú klape a ochranu proti behu na sucho.
Voda do nádrže nateká cez vtokové hrdlo a prechádza cez zachytávač smetí. Voda z nádrže sa odčerpáva čerpadlom, ktoré je umiestnené na dne nádrže a obsahuje spätnú klapu a prietokový spínač. Prepadový odtok zabezpečuje, aby nedochádzalo k preplneniu nádrže.
Spínacie Jednotky: Mozog Automatizácie
Spínacie jednotky zohrávajú kľúčovú úlohu v automatizácii čerpadiel. Zabezpečujú ovládanie a v niektorých prípadoch aj reguláciu prevádzky čerpadla. V prípade použitia domácich vodární, samonasávacích aj ponorných čerpadiel do studní a vrtov je nutná inštalácia spínacej jednotky. Práve toto zariadenie zabezpečí, aby v prípade otvorenia odberu - napríklad vodovodného kohútika - začalo čerpadlo okamžite čerpať a zabezpečilo udržanie požadovaného tlaku. Rovnako potom pri ukončení odberu spínač čerpadlo odpojí.
V ponuke sú spínače tlakové, prietokové, kombinované, ale aj plavákové od výrobcov Grundfos a Wilo. Najčastejšie predávanou a najkomplexnejšou možnosťou z pohľadu ovládania čerpadla je spínač kombinujúci senzor prietoku a tlaku.
Vyspelé riadiace jednotky dokážu udržať stály tlak vďaka plynulej regulácii otáčok pomocou frekvenčného meniča. Zároveň je u vybraných produktov možné nastavenie zapínacieho a vypínacieho tlaku. O zobrazení aktuálneho prevádzkového stavu a prebiehajúcej činnosti informuje prehľadný displej v kombinácii s LED diódami. Pre lepšiu ochranu čerpadla slúži aj prípadný snímač netesnosti. V prípade drobných netesností v potrubí alebo iných zanedbateľných tlakových strát môže byť riešením inštalácia prietokového spínača Wilo BRIO 2000 TANK vybaveného tlakovou nádobou veľkosti 0,4 litra.
Inštalácia a Údržba
Inštalácia automatických spínacích systémov pre čerpadlá si vyžaduje pozornosť a presnosť. Je dôležité dodržiavať pokyny výrobcu a použiť kvalitné komponenty. Obvykle stačí zapojiť napájací kábel, ktorý býva súčasťou spínacej jednotky a napojiť spínač na vodné potrubie do ľubovoľného umiestnenia medzi samotné čerpadlo a prvé odberné miesto.
Pravidelná údržba, ako je kontrola tesnosti, čistenie filtrov a kontrola funkčnosti spínačov, je nevyhnutná pre spoľahlivú prevádzku a dlhú životnosť čerpadla.