Čerpadlá sú neoceniteľnými pomocníkmi v mnohých oblastiach, od domácností až po náročné priemyselné aplikácie, od záhradníctva až po poľnohospodárstvo. Napriek tomu, že všetky plnia jednu základnú funkciu, teda presun kvapalín z jedného miesta na druhé, rozlišujeme mnoho typov čerpadiel, ktoré sú prispôsobené na špecifické účely a podmienky. Či už potrebujete čerpať vodu do domácnosti, dostať vodu do záhrady, zásobovať vodou bazén, udržovať obeh v systéme vykurovania, alebo vyprázdniť septik, existuje čerpadlo navrhnuté na konkrétne podmienky. Výber správneho čerpadla pre domácnosť je kľúčový pre zabezpečenie efektívneho a spoľahlivého zásobovania vodou. Pri výbere je potrebné zvážiť niekoľko faktorov, ako sú požiadavky na výkon, typ čerpadla, jeho účel a vlastnosti zdroja vody.
Tento článok sa zameriava na výber obehového čerpadla do studne, s ohľadom na rôzne typy studní a ich špecifiká.
Typy studní a ich charakteristiky
Najčastejšie používané zdroje čerpanej vody sú studne, ktoré rozdeľujeme na kopané, vŕtané a narážané. Rozdiely medzi nimi sú podstatné faktory, ktoré ovplyvňujú nielen výber vhodnej čerpacej techniky, ale aj spôsob údržby či čistenia samotného vrtu. Samozrejme záleží aj na tom, či už studňu máte a potrebujete jej prispôsobiť čerpaciu techniku, alebo studňu ešte len plánujete vybudovať - v takom prípade je nutné dôkladne zvážiť, na aký účel bude používaná, aké čerpadlo do nej osadíte a podľa toho zvoliť správny typ studne. V neposlednom rade záleží voľba studne aj od pozemku, na ktorom bude studňa umiestnená, od priestorových nárokov na jednotlivé typy studní, ale aj na možnostiach prístupu techniky na dané miesto.
Narážaná studňa
Studňa sa vytvára zatĺkaním alebo narážaním oceľovej rúry s filtrom do zeme. Táto metóda nevyžaduje klasické vŕtanie, ale skôr mechanické narážanie. Narážaná studňa je obvykle plytká, s hĺbkou do 7-10 metrov. Dosahuje len do horných vrstiev podzemnej vody, teda do tzv. povrchovej vody. Voda získaná z narážanej studne pochádza z plytkých podzemných vrstiev, čo znamená, že môže byť náchylnejšia na znečistenie. Narážaná studňa je vhodná pre malé záhrady, zavlažovanie, prípadne na zásobovanie domácností, kde nie sú vysoké nároky na množstvo vody.
Výhody:
- Nízke náklady na zriadenie
- Rýchlosť realizácie
- Nízke náklady na čerpadlo/domácu vodáreň
Nevýhody:
- Menšia výdatnosť vodného zdroja
- Väčšia náchylnosť na znečistenie
- Výkyvy hladiny vody
- Vzhľadom na malú hĺbku môže byť voda menej kvalitná
Vŕtaná studňa
Pri vŕtanej studni sa používa špeciálny vrták, ktorým sa vytvorí hlboký vrt do zeme. Po dosiahnutí požadovanej hĺbky sa do vrtu vloží oceľová alebo plastová rúra s mechanickým filtrom a puzdrom, aby sa zabezpečil prívod čistej vody. Vŕtané studne sú oveľa hlbšie, podľa geologických podmienok a dostupnosti hlbších podzemných vodonosných vrstiev. Bežne dosahujú hĺbku 20-100 metrov. Voda z vŕtaných studní je obvykle čistejšia, pretože pochádza z hlbších vrstiev, ktoré sú lepšie chránené pred povrchovým znečistením. Vŕtaná studňa je vhodná pre zásobovanie domácností, priemyselných objektov alebo na závlahy väčších plôch, kde je potrebný stály a vysoký prítok vody.
Prečítajte si tiež: Bezpečnosť a obehové čerpadlá
Výhody:
- Väčšia kapacita vodného zdroja
- Stabilná kvalita vody
- Je menej náchylná na znečistenie
- Menšie výkyvy hladiny vody
Nevýhody:
- Vyššie náklady na realizáciu
- Nutnosť použitia špecializovaných strojov a techniky
Kopaná studňa
Je druh studne, ktorý sa vyhĺbi ručne - kopaním, alebo pomocou mechanických nástrojov, prípadne minibagrov. Tento typ studne sa často vytvára v oblastiach s relatívne plytkými podzemnými vodami. Kopaná studňa má zvyčajne širší priemer než vŕtané studne a môže mať rôznu hĺbku. Môže byť ideálnym riešením v prípadoch, kde je dostupná dostatočná hladina podzemnej vody a kde nie je nutné dosiahnuť veľké hĺbky.
Výhody:
- Nižšie náklady na výstavbu
- Jednoduchšia údržba
- Dostupnosť pre domácnosti
- Rýchlejšia výstavba
Nevýhody:
- Povrchová voda
- Priestorovo náročnejšia
- Riziko kontaminácie vody
- Obmedzená hĺbka
Výber správneho čerpadla pre daný typ studne
Aké čerpadlo do vŕtanej studne?
Vŕtaná studňa je stavba na kľúč, ktorú zhotovujú špecializované firmy za pomoci vŕtacej techniky. V závislosti od vašich požiadaviek je možné studňu vybudovať v rôznych priemeroch. Vrty sú osadené špeciálnou PVC rúrou a vyústenie tejto rúry je väčšinou situované do betónovej, prípadne plastovej šachty, do ktorej sa následne umiestňuje ďalšia čerpacia technológia. Do vŕtanej studne patrí predovšetkým ponorné čerpadlo, ak však vodná hladina nie je nižšie ako 8 metrov od vyústenia studne, môžete do takejto studne použiť aj samonasávacie čerpadlo, prípadne domácu vodáreň.
Samotné ponorné čerpadlo je pomocou kotviaceho lanka z polyamidu „zavesené“ tak, aby bolo v dostatočnej výške nad dnom studne a zároveň s dostatočnou rezervou vodného stĺpca nad čerpadlom. Z ponorného čerpadla vedie výtlačné potrubie, ktoré je vo väčšine inštalácií tvorené polypropylénovou rúrou, až nad okolitý terén, resp. na miesto dodávky čerpanej vody. V závislosti od toho, na aký účel bude čerpadlo používané, je treba dôkladne zvážiť parametre čerpadla a prípadné ďalšie doplnky celého systému.
Aké čerpadlo do kopanej studne?
Pre kopanú studňu budú platiť podobné pravidlá ako pre vŕtanú. Vzhľadom na veľký priemer studne nie je priemer ponorného čerpadla limitujúci. Rovnako môžete použiť aj samonasávacie (povrchové) čerpadlo, avšak v takom prípade musí byť splnená podmienka, že vodná hladina nie je od čerpadla nižšie ako 8 metrov. Ak do kopanej studne použijete ponorné čerpadlo, je potrebné zamedziť jeho voľnému pohybu v priestore studne. Na to slúži špeciálny nerezový chladiaci plášť, do ktorého sa čerpadlo zafixuje. Výtlačné potrubie opäť smeruje nad okolitý terén a záleží na vás, akým spôsobom budete čerpanú vodu používať - na kvapkovú závlahu alebo na distribúciu pitnej vody do domácnosti. Samozrejme, domácu vodáreň môžete použiť aj v kopanej studni.
Aké čerpadlo do narážanej studne?
Pri narážanej studni je možné použiť výhradne povrchové (samonasávacie) čerpadlo, a teda aj domácu vodáreň. Na vyústenie oceľovej rúry narážanej studne sa pripojí sací ventil povrchového čerpadla, následne je pred prvým spustením čerpadla potrebné čerpadlo zavodniť a to je všetko - môžete čerpať vodu. Pri tomto type studne je potrebné zvážiť, či bude čerpadlo umiestnené v betónovej (prípadne plastovej) šachte, alebo bude čerpadlo umiestnené na povrchu terénu. Na povrchu terénu musíme zabezpečiť vhodnú ochranu samotného čerpadla pred vplyvom vonkajších poveternostných podmienok (dážď, vlhkosť, striekajúca voda zo závlahy). Takúto inštaláciu môžete používať ako na zásobovanie domácnosti pitnou vodou, tak aj na dopravovanie vody do záhrady - napríklad ako zdroj pre závlahový systém.
Prečítajte si tiež: Efektívne vykurovanie a ohrev vody
Typy čerpadiel
Ponorné čerpadlo
Ponorné čerpadlo - ako vyplýva už z názvu - je ponorené v čerpanej kvapaline, ktorú dopravuje cez výstupný ventil dopravným potrubím na miesto odberu. Ako dopravné potrubie sa najčastejšie používa polypropylénová rúra. Ponorné čerpadlo je napájané elektrickým káblom, ktorý je dokonale vodotesný, takisto ako všetky spoje prichádzajúce do styku s vodou. Motor čerpadla je ponorený vo vode, ktorá zároveň zabezpečuje jeho chladenie. Väčšina čerpadiel z našej ponuky dokáže pracovať vo vode do teploty 35 stupňov Celzia. Ponorné čerpadlá spravidla obsahujú tepelnú poistku (ochrana proti prehriatiu) a ochranu proti behu nasucho (vypne čerpadlo v prípade nedostatku čerpanej kvapaliny).
Ponorné čerpadlo musí byť ukotvené pevným lanom, najčastejšie polyamidovým, aby bolo fixované v dostatočnej výške nad dnom studne alebo vrtu. Ponorné čerpadlá sú vhodné do vŕtaných studní od priemeru 100 milimetrov a do kopaných studní. Ponorné čerpadlá sú ideálnym riešením pre čerpanie čistej vody z rôznych hĺbok a zásobníkov. Využívajú sa v domácich vodárňach, závlahových systémoch a v priemyselných aplikáciách. Poskytujú vysokú účinnosť a spoľahlivosť pri nízkej spotrebe energie. Ponorné čerpadlá spotrebujú menej elektrickej energie a ponúkajú vyššiu účinnosť. Tieto vlastnosti z nich robia energeticky efektívne riešenie bez strát pri čerpaní vody. Čerpadlá sú tiché, vďaka čomu sú zárukou bezhlučnej prevádzky.
Výhody:
- Hermetické utesnenie: Ponorné čerpadlá sú navrhnuté tak, aby boli úplne ponorené vo vode, čo znamená, že sú hermeticky uzavreté a odolné voči vode.
- Vysoký výkon: Tieto čerpadlá sú schopné efektívne čerpať vodu z veľkých hĺbok, často až niekoľko desiatok metrov pod povrchom.
- Tichá prevádzka: Pretože sú ponorené vo vode, ponorné čerpadlá pracujú veľmi ticho v porovnaní s povrchovými čerpadlami.
- Odolnosť: Ponorné čerpadlá sú vyrobené z odolných materiálov, ako je nerezová oceľ alebo iné koróziivzdorné materiály, aby vydržali v náročných podmienkach.
Povrchové čerpadlo
Povrchové čerpadlo, na rozdiel od ponorného, pracuje mimo vodnej hladiny a používa sa na čerpanie kvapaliny zo zdrojov, ktoré nie sú hlbšie ako 8 metrov. Sú to napríklad kopané studne, narážané studne, nádrže, záhradné sudy a podobne. Povrchové čerpadlá zvykneme označovať aj ako samonasávacie. Z čerpadla do zdroja čerpanej kvapaliny vedie nasávacie potrubie, prostredníctvom ktorého čerpadlo kvapalinu nasáva a dopravuje ďalej na miesto odberu - či už do domácnosti alebo do záhrady.
Domáca vodáreň
Domáca vodáreň je komplexný systém, ktorý obsahuje čerpadlo, tlakovú nádobu a ovládaciu jednotku. Tieto komponenty spoločne zabezpečujú automatickú dodávku vody do domácnosti. Domáca vodáreň funguje na princípe sledovania tlaku v systéme. Otvorením vodovodného kohútika klesne tlak vody v systéme a tento pokles zaregistruje ovládacia jednotka, ktorá následne spustí čerpadlo, aby bola zabezpečená dodávka vody. Zatvorením vodovodného kohútika sa tlak vody naopak zvýši a ovládacia jednotka čerpadlo vypne.
Tlaková nádoba v systéme domácej vodárne zabezpečuje plynulú dodávku vody a tlmí tlakové rázy pri otvorení/zatvorení vodovodného kohútika. Tým chráni čerpadlo pred častými štartmi, čo výrazne predlžuje životnosť čerpadla. Domáca vodáreň sa používa na čerpanie vody z vŕtaných alebo kopaných studní. Domáce vodárne sú systémy určené na zásobovanie vodou v domácnostiach, záhradách, farmách a malých priemyselných objektoch. Zabezpečujú stálu dodávku vody z vrtov, studní alebo zásobníkov vody do domáceho vodovodného systému - s minimálnymi výkyvmi tlaku. Vodárne sú navrhnuté na jednoduchú a časovo nenáročnú údržbu a inštaláciu.
Prečítajte si tiež: Komplexný pohľad na obehové čerpadlo WM 66
Drenážne čerpadlo
Drenážne čerpadlo sa používa na odčerpávanie čistej alebo mierne znečistenej vody z nádrží, bazénov, jazierok, ale aj odčerpávanie vody zo zatopených priestorov. Výhodou týchto čerpadiel je schopnosť odsať vodu prakticky do sucha. Drenážne čerpadlo býva osadené plavákovým spínačom, ktorý zabezpečuje riadenie čerpadla podľa výšky hladiny a zároveň chráni čerpadlo pred behom na sucho. Integrovaná je aj tepelná poistka, ktorá čerpadlo chráni pre prehriatím. Čerpaná kvapalina nesmie obsahovať pevné častice, ktoré by čerpadlo mohli poškodiť. Drenážne čerpadlá sa využívajú predovšetkým pre odvodnenie zatopených priestorov, rôznych akumulačných nádob, v stavebníctve a na čistenie kopanej studne od piesku a iných usadenín. Tento typ čerpadiel charakterizuje ich nízka hodnota výtlačnej výšky (v metroch), preto sú vhodné len v prostredí s malým prevýšením terénu. Sú určené na čerpanie len mierne znečistenej vody, bez väčších mechanických nečistôt.
Kalové čerpadlo
Kalové čerpadlo sa používa najmä na čerpanie vody obsahujúcej pevné častice, napríklad malé kamienky alebo hlinu. Je ideálne na odčerpávanie vody zo septikov, záhradných jazierok, rybníkov, ale dá sa použiť aj na odčerpávanie vody v domácnosti. Kalové a drenážne čerpadlá sú určené na čerpanie vody z malých hĺbok a na dopravu kalov, znečistenej alebo splaškovej vody. Sú vhodné pre domáce, verejné a priemyselné použitie. Kalové čerpadlá s rezacím mechanizmom sú ideálne na čerpanie tuhých kalov.
Kalové čerpadlá sú často vybavené plavákovými spínačmi, ktoré umožňujú automatické spínanie a vypínanie čerpadla podľa výšky hladiny. Zároveň chránia zariadenie pred behom na sucho a výrazne predlžujú jeho životnosť. Niektoré kalové čerpadlá sú navyše vybavené rezacím alebo drviacim mechanizmom, ktorý odstraňuje kal z vody ešte pred jej nasatím do čerpadla. Tým zabraňujú upchávaniu čerpadla a kalovej hadice a umožňujú bezproblémový a efektívny odvod čerpanej kvapaliny.
Obehové čerpadlo
Obehové čerpadlo, tiež známe ako cirkulačné čerpadlo, sa používa predovšetkým v systémoch vykurovania, kde zabezpečuje cirkuláciu vykurovacej vody vo vykurovacom systéme. Obehové čerpadlá sú dôležitou súčasťou systémov aj pre chladenie a cirkuláciu vody v domácich aj priemyselných projektoch. Ich hlavnou úlohou je zabezpečiť rovnomerný a efektívny prietok tekutiny v uzavretých systémoch. Moderné obehové čerpadlá sú navrhnuté tak, aby minimalizovali spotrebu energie a maximalizovali účinnosť. Medzi tieto obehové čerpadlá patria napríklad modely s magnetickým rotorom. Čerpadlá sú konštruované s dôrazom na nízku hlučnosť. Sú teda vhodné pre inštalácie v obytných aj komerčných priestoroch. Obehové čerpadlá sú vyrobené z kvalitných materiálov ako napríklad nehrdzavejúca oceľ alebo mosadz. Sú schopné odolať dlhodobému používaniu v náročných podmienkach.
Automatické ponorné čerpadlo
Automatické ponorné čerpadlo kombinuje výhody ponorného čerpadla a ovládacej jednotky. Automatické ponorné čerpadlo je vybavené prietokovým spínačom, ktorý sleduje pokles tlaku vody v systéme podobne ako ovládacie jednotky v domácich vodárňach, čím zabezpečuje automatické spustenie čerpadla pri otvorení vodovodného kohútika a zastavenie čerpadla pri zatvorení kohútika. Automatické ponorné čerpadlá sú monoblokové zariadenia so spodným nasávaním. Sú vybavené riadiacou jednotkou a bezpečnostnými funkciami ako ochrana proti behu na sucho a tepelná ochrana. Tieto čerpadlá sú ideálne pre čerpanie čistej vody z rôznych zdrojov - z retenčných nádrží a podzemných vôd. Nájdu uplatnenie aj v domácich vodárňach a závlahových systémoch. Vysoká účinnosť a nižšia spotreba elektrickej energie. Ochrana proti behu na sucho a tepelná ochrana zaručujú bezpečnú prevádzku. Čerpadlá sú tiché, vďaka čomu zaručujú prevádzku bez hluku.
Faktory ovplyvňujúce výber čerpadla
Pri výbere čerpadla je potrebné vziať do úvahy niekoľko faktorov, ktoré ovplyvnia jeho výkon a spoľahlivosť.
Účel čerpania: Najdôležitejším faktorom, ktorý ovplyvňuje výber čerpadla, je jeho účel. Musíte mať jasno, či potrebujete čerpadlo na zavlažovanie záhrady, na čerpanie pitnej vody, na vykurovanie alebo na čerpanie odpadových vôd. Rôzne typy čerpadiel sú navrhnuté na rôzne účely, preto je dôležité vybrať to správne.
Množstvo a hĺbka vody: Ďalším dôležitým faktorom je množstvo vody, ktoré potrebujete čerpať a hĺbka, z ktorej ju potrebujete. Pokiaľ ste sa rozhodli, že chcete vodu zo svojej studne alebo vrtu aj reálne využívať, prvú vec, ktorú musíte zvážiť je aký typ čerpadla je vhodné na čerpanie vody použiť. V prípade, že vaša studňa alebo vrt nepresahuje hĺbku 8 metrov, môžete si vybrať samonasávacie čerpadlo. Ak disponujete studňou alebo vrtom, ktorých hĺbka je väčšia ako 8 metrov, je potrebné vyberať ponorné čerpadlo. Práve preto je nesmierne dôležité vedieť si správne vypočítať, ktoré čerpadlo potrebujete, aby ste z čerpadla dostali dostatočné množstvo vody pri vami požadovanom tlaku.
- Čerpadlo s max. výtlakom H 80 m vyvinie v potrubí bez strát max. guľový ventil, kolená v rozvodoch a pod. Maximálny prietok čerpadla býva označený písmenom Q a je zadávaný pri každom čerpadle taktiež s prihliadnutím na nulové tlakové straty.
- Výdatnosť vodného zdroja: Pred výberom čerpadla je nutné poznať prítok vody do studne alebo vrtu. Pokiaľ by ste do studne nainštalovali čerpadlo, ktorého prietok je vyšší ako samotný prítok vody, môže dochádzať k nasávaniu piesku, nečistôt alebo behu na sucho.
- Výška vodného stĺpca v studni: Je to údaj meraný od dna studne po vodnú hladinu.
- Dimenzia rozvodov: Nie je vhodné redukovať výtlak čerpadla o viac ako jednu dimenziu hneď na výstupe čerpadla.
Typ vykurovacieho systému: Obehové čerpadlá slúžia primárne v vykurovacích systémoch (jednorúrkových alebo dvojrúrkových). Vhodný typ je potrebné zvoliť podľa objemu vykurovacieho systému a požiadavky na množstvo prečerpávanej vody. Vhodnou kombináciou zvoleného systému rozvodu tepelného média a správneho obehového čerpadla dosiahneme dokonalú funkčnosť a súčasne vysokú účinnosť.
Energetická efektívnosť obehových čerpadiel
Veľkou prednosťou moderných obehových čerpadiel je ich vysoká účinnosť a nízka spotreba energie. Tá je daná tým, že nami ponúkané obehové čerpadlá zodpovedajú jednej z najvyšších energetických tried. Pri ich prevádzke dochádza k skutočne významnej úspore elektrickej energie. V niektorých prípadoch sa môže jednať až o 90 % celkového objemu elektrickej energie! Všetky ponúkané čerpadlá vyhovujú energetickej smernici Eup, ktorá je v platnosti od 1.1.2013. V tom sa odráža vyššia cena nových typov elektronických obehových čerpadiel, ktoré však vďaka nízkym prevádzkovým nákladom a nízkej poruchovosti predstavujú investíciu s krátkodobou návratnosťou. Navyše kvalitné obehové čerpadlo vás nenechá v štichu v tú najmenej vhodnú chvíľu a aj prípadná výmena je veľmi jednoduchá a rýchla. Nízka hlučnosť a minimálne rozmery sú spolu s jednoduchým a súčasne precíznym konštrukčným riešením ďalšími nespornými výhodami a prednosťami týchto čerpadiel. Moderné elektronické obehové čerpadlá spĺňajú všetky požiadavky, ktoré sú na ne kladené. Jedná sa o investíciu, ktorá sa rozhodne oplatí.
Príklady obehových čerpadiel a ich parametre
Pre lepšiu ilustráciu uvádzame niekoľko príkladov čerpadiel s ich parametrami:
- Vibračné čerpadlo: Výtlak 50m, Prietok 18,3 l/min, Výkon 300W, Dĺžka kábla 10M, Maximálna teplota vody 35°C, Hadicová prípojka 3/4". Čas prevádzky 120min.
- Vibračné čerpadlo: Výtlak 70m, Prietok 23 l/min, Výkon 600W, Dĺžka kábla 20M, Maximálna teplota vody 35°C, Pripojka na hadicu 3/4". Čas prevádzky 120min.
- Ponorné vibračné čerpadlo: Výtlak 63m, Prietok 16,6 l/min, Výkon 220W, Dĺžka kábla 25M, Maximálna teplota vody 35°C, Hadicová prípojka 3/4". Čas prevádzky 120min.
- Vibračné čerpadlo na vodu: Výtlak 63m, Prietok 17 l/min, Výkon 22W, Dĺžka kábla 25M, Maximálna teplota vody 35°C, Hadicová prípojka 3/4". Čas prevádzky 120min.
- Ponorné čerpadlo do vŕtanej studne: Výkon 370W, Výtlak 95m, Prietok 30l/min, Napätie 230V, Priemer 98mm, Výška 56cm, Max. ponorenie 5m.
Tieto príklady ukazujú, ako sa môžu parametre čerpadiel líšiť a ako je dôležité vybrať čerpadlo s ohľadom na konkrétne požiadavky.