Rastúce ceny energií nútia majiteľov a správcov budov hľadať spôsoby, ako znížiť prevádzkové náklady. Jednou z ciest k úsporám je moderná technológia pohonov čerpadiel, konkrétne použitie frekvenčných meničov. Táto technológia sa vyznačuje rýchlou návratnosťou investície, často už do jedného roka.
Čo je frekvenčný menič a ako funguje?
Frekvenčný menič je zariadenie, ktoré reguluje otáčky elektromotorov zmenou frekvencie napájacieho striedavého prúdu. V praxi to znamená, že namiesto toho, aby čerpadlo bežalo neustále na plný výkon, frekvenčný menič umožňuje prispôsobiť jeho otáčky aktuálnej potrebe prietoku vody.
Princíp fungovania ponorného čerpadla s frekvenčným meničom
Pri bežnej inštalácii sa elektrický motor čerpadla priamo napája z elektrickej siete a pracuje pri menovitom počte otáčok. Zariadenia pre objemový prúd, ako sú aj čerpadlá, sa ešte stále často používajú bez regulácie otáčok. Ak nie je objemový prúd regulovaný variabilnými otáčkami motora, beží motor vždy plnou rýchlosťou. Namiesto toho sa prietok kontroluje konvenčným spôsobom pomocou škrtenia ventilov alebo sa čerpadlo zapína a vypína pomocou tlakového spínača (tzv. Regulácia Zap./Vyp. myšlienka. Pretože systémy zásobovania vodou nepotrebujú neustále maximálne prietočné množstvo, čerpadlo bez regulácie otáčok premrhá väčšinu času značné množstvo energie.
Úspora energie vďaka regulácii otáčok
Najdôležitejší bod s ohľadom na úsporu energie je ten, že spotreba elektrického prúdu je proporcionálna k tretej mocnine otáčok. Tento pokles spotreby je pri percentuálnom vyjadrení oveľa výraznejší, ako bol pokles prietoku. Jednoducho povedané, ak znížite chod motora na 75 % otáčok dosiahne sa 75 % prietoku (litrov za minútu), ale spotreba elektrického prúdu, ktorý by bol potrebný pre plné prietočné množstvo, je teraz len 42 %. Ak sa prietok obmedzí na 50 %, tak sa tým redukuje spotreba elektrického prúdu na 12.5 %. Ročná úspora nákladov na energiu čerpadla pri použití frekvenčného meniča je 580.40 Euro.
Príklad úspory energie
Použitý frekv. Predstavte si, že potrebujete znížiť prietok vody na polovicu. S čerpadlom bez frekvenčného meniča by ste to dosiahli škrtením ventilu, pričom by motor stále bežal na plný výkon a spotrebovával veľa energie. S frekvenčným meničom sa otáčky motora znížia na polovicu, čím sa nielen zníži prietok, ale aj výrazne zníži spotreba energie.
Prečítajte si tiež: Typy a využitie ponorných čerpadiel
Aplikácie ponorných čerpadiel s frekvenčným meničom
Ponorné čerpadlá s frekvenčným meničom nachádzajú uplatnenie v rôznych oblastiach:
- Domáce vodárne: Automatické zabezpečenie dodávky vody pod požadovaným tlakom pre zásobovanie domácnosti pitnou alebo úžitkovou vodou z vlastného zdroja. Zvyčajne sa teda používajú v miestach, kde nie je k dispozícii pripojenie k vodovodnej sieti.
- Zavlažovacie systémy: Efektívne zavlažovanie záhrad, trávnikov a poľnohospodárskych plôch s optimálnym využitím vody a energie.
- Priemyselné aplikácie: Zásobovanie vodou v priemyselných procesoch, kde je potrebná presná regulácia prietoku a tlaku.
- Odčerpávanie vody: Odčerpávanie vody z cisterien, zásobníkov alebo studní. Inštalácia by mala byť nad dnom nádrže, ale je možné čerpadlo inštalovať aj spolovice ponorené alebo úplne mimo vody.
Typy domácich vodární s frekvenčným meničom
Domáce vodárne ovládané riadiacou jednotkou s frekvenčným meničom pracujú na rovnakom princípe ako presscontrol, ale umožňujú plynulú reguláciu čerpadla a tým udržujú v rozvode konštantný tlak vody bez ohľadu na to, aký je celkový prietok. Riadiaca jednotka plynule ovláda výkon elektromotora čerpadla v závislosti od tlaku a dodávky vody v rozvodoch, takže bez ohľadu na aktuálny odber vody je tlak v sústave stále rovnaký a čerpadlo spotrebováva len toľko energie, koľko ku svojej činnosti potrebuje. Vedľajším prínosom domáce vodárne s frekvenčným meničom je teda aj úspora elektrickej energie.
Výhody použitia frekvenčného meniča s ponorným čerpadlom
- Úspora energie: Zníženie spotreby elektrickej energie vďaka prispôsobeniu otáčok čerpadla aktuálnym potrebám.
- Konštantný tlak: Udržiavanie stabilného tlaku vody v systéme bez ohľadu na odber.
- Predĺženie životnosti čerpadla: Pomalý štart motora (soft štart) a zníženie mechanického namáhania predlžujú životnosť čerpadla.
- Ochrana čerpadla: Frekvenčný menič poskytuje komplexnú elektrickú ochranu čerpadla, vrátane ochrany proti behu na sucho.
- Tichší chod: Zníženie hluku vďaka plynulej regulácii otáčok.
Klasické domáce vodárne vs. vodárne s frekvenčným meničom
Klasické domáce vodárne s tlakovým spínačom a tlakovou nádobou sú veľmi rozšírenou formou vodární, ktoré sú u nás známe tiež pod názvom "Darling" podľa vodární tradičného českého výrobcu Sigma. Tlakový spínač čerpadlo zapína a vypína podľa nastaveného zapínacieho a vypínacieho tlaku, takže tlak v rozvode kolíše, čo sa prejavuje zmenou prietoku a tlaku v odbernom mieste. Najčastejšia hodnota zapínacieho tlaku je 2 bary a vypínacieho tlaku 3,5 baru. Tlaková nádoba kompenzuje zmeny v rozvode vody a zaisťuje, aby tlak a prietok boli rovnomerné a aby čerpadlo nespínalo príliš často. Veľkosť tlakovej nádoby je tak dôležitá pre životnosť čerpadla a rovnomernosť dodávky vody, nemá však vplyv na celkový prietok a výtlak vody (tie ovplyvňuje iba čerpadlo). Je dôležité, aby tlaková nádoba nemala príliš veľký ani malý objem. Vodáreň s malou tlakovou nádobou bude totiž čerpadlo spínať príliš často. Pri veľkej tlakovej nádobe zase hrozí zníženie kvality vody, lebo v nádobe vždy zostáva časť vody a pri malých odberoch sa voda môže kaziť.
Domáce vodárne s presscontrolom je vhodné doplniť malou tlakovou nádobou (zvyčajne 15 až 24 litrov) a to z toho dôvodu, aby sa zamedzilo prípadnému častému spínaniu čerpadla pri netesnostiach v potrubí. Hlavnou výhodou vodárne s presscontrolom je, že tlak pri stálom odbere nekolíše a že pri vypnutí čerpadla dôjde k natlakovanie rozvodu na maximálny tlak čerpadla, ktorý čerpadlo dokáže vyvinúť.
Frekvenčné meniče: Dve skupiny
Frekvenčné meniče sú rozdelené do dvoch skupín, frekvenčné meniče s externou tlakovou sondou a frekvenčné meniče s integrovanou tlakovou sondou. Prvá skupina má vonkajšiu tlakovú sondu s pripájacím káblom, zatiaľ čo druhá skupina má tlakovú sondu integrovanú do konštrukcie zariadenia.
Prečítajte si tiež: Parametre ponorných čerpadiel
Ako vybrať správne ponorné čerpadlo s frekvenčným meničom?
Pri výbere ponorného čerpadla s frekvenčným meničom je potrebné zvážiť niekoľko faktorov:
- Výkon čerpadla: Zohľadnite požadovaný prietok a výtlak vody.
- Typ čerpadla: Vyberte si čerpadlo vhodné pre daný zdroj vody (studňa, vrt, nádrž).
- Funkcie frekvenčného meniča: Uistite sa, že frekvenčný menič má všetky potrebné funkcie, ako napríklad ochranu proti behu na sucho a plynulú reguláciu otáčok.
- Kvalita a spoľahlivosť: Investujte do kvalitného čerpadla a frekvenčného meniča od renomovaného výrobcu.
Inštalácia ponorného čerpadla
- Cerpadlo ma byt 3 m pod hladinou a 1 m nad dnom studne.
- Studniar povedal ze ma byt spodok cca pol metra od dna tak zhruba tak je.
- keby to bolo uplne na spodu tak to nasava bordel alebo preco to nemoze byt na dne? :-)
- Vidim to tak, ze ten 1m od dna je minimum, 0.5m od performacie optimum.
Samonasávacie čerpadlá ako alternatíva
Samonasávacie čerpadlá sú jedným z najpraktickejších riešení pre zásobovanie domácností vodou, zavlažovanie záhrady alebo čerpanie dažďovej vody. Princíp samonasávania funguje tak, že čerpadlo najprv vytlačí vzduch zo sacieho potrubia, vytvorí v ňom podtlak a následne začne nasávať vodu. Na rozdiel od ponorného čerpadla, ktoré pracuje priamo vo vode, samonasávacie čerpadlo zostáva na povrchu a vodu nasáva cez saciu hadicu. Patria medzi univerzálne riešenia pre domácnosti aj záhrady. Pre bežné použitie (napr. zavlažovanie záhrady alebo trávnika) je odporúčaný prietok 30-50 l/min. Zohľadni vzdialenosť, dĺžku potrubia a výšku rozvodu. Pre čistú vodu stačí štandardné čerpadlo. Liatinové čerpadlo postačuje pre bežné domáce použitie.
Typy samonasávacích čerpadiel
- Štandardné liatinové čerpadlá: Ideálnym riešením pre bežné domáce použitie, kde sa pracuje s čistou alebo mierne znečistenou vodou.
- Nerezové samonasávacie čerpadlá: Používajú sa na čerpanie dažďovej vody, vody s jemnými nečistotami alebo do prostredia, kde je vyššie riziko korózie.
- Čerpadlá s vyšším výkonom: Vhodné pre väčšie záhrady, dlhšie rozvody alebo viacero odberných miest. Vyskytujú vyšší prietok aj výtlak, čo zaručuje stabilný tlak aj pri intenzívnom používaní.
Inštalácia samonasávacieho čerpadla
Správna inštalácia samonasávacieho čerpadla je kľúčová pre jeho spoľahlivý chod aj dlhú životnosť. Čerpadlo umiestnite na stabilný, suchý a chránený povrch a čo najbližšie k zdroju vody. Kratšia sacia hadica znižuje odpor a zlepšuje schopnosť čerpadla vytvárať podtlak. Pri inštalácii je dôležité zabezpečiť tesnosť všetkých spojov a správnu orientáciu spätného ventilu. Ten bráni spätnému toku vody a udržuje čerpadlo pripravené na rýchle spustenie. Pred prvým použitím musí byť čerpadlo úplne naplnené vodou, aby sa odstránil vzduch zo systému. Ak čerpadlo beží nasucho, môže dôjsť k jeho poškodeniu. Na bezpečnú prevádzku je potrebné pripojiť čerpadlo cez správne dimenzovaný istič aj s ochranou proti preťaženiu alebo prehriatiu motora.
Časté chyby pri inštalácii samonasávacieho čerpadla
- Spustenie čerpadla bez vody.
- Nesprávne namontovaný spätný ventil.
- Netesné sacie potrubie.
- Príliš dlhé sacie potrubie.
- Príliš hlboká hladina vody.
- Zanesený sací kôš alebo predfiltre.
- Uvoľnené alebo poškodené tesnenie.
- Zamrznutie vody v čerpadle.
Prečítajte si tiež: Správny výber ponorného čerpadla
tags: #ponorne #cerpadlo #s #frekvencnym #menicom #najlacnejsie