Tlakový spínač je nenápadný, no kľúčový prvok závlahových systémov, domácich vodární a čerpadiel. Jeho správne nastavenie zaisťuje bezproblémový chod systému a predchádza poruchám, ktoré môžu ovplyvniť účinnosť a životnosť zariadenia. V nasledujúcom článku sa podrobne pozrieme na princíp funkcie tlakového spínača, jeho význam pre domáce vodárne a ďalšie dôležité aspekty.
Úvod do problematiky tlakových spínačov
Automatické čerpadlá sú čoraz populárnejším riešením v domácnostiach, na záhradách či pri priemyselných aplikáciách. Tento typ čerpadla sa vyznačuje tým, že sa automaticky zapína a vypína v závislosti od aktuálnej potreby, čo ho robí mimoriadne pohodlným a energeticky efektívnym riešením.
Spínacie jednotky 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.
Čo je tlakový spínač a ako funguje?
Tlakový spínač je zariadenie, ktoré automaticky riadi zapínanie a vypínanie čerpadla v závislosti od tlaku vody v systéme. Je to akýsi "strážca" vášho vodovodného systému. Správne nastavenie tlakového spínača je nevyhnutné pre optimálny chod čerpadla a v konečnom dôsledku aj domácej vodárne. Automatické čerpadlo je zariadenie, ktoré je vybavené tlakovým spínačom alebo elektronickou riadiacou jednotkou, ktorá automaticky reguluje jeho chod. Čerpadlo sa zapne vtedy, keď je potrebné čerpať vodu, a vypne sa, keď je čerpacia úloha dokončená.
Automatické čerpadlo pracuje na princípe sledovania tlaku alebo prietoku vo vodnom systéme. Keď dôjde k poklesu tlaku vo vodnom systéme, napríklad pri otvorení vodovodného kohútika alebo spustení zavlažovania, tlakový spínač alebo elektronický systém zaznamená zmenu tlaku. Následne vyšle signál čerpadlu, aby sa spustilo a začalo dopĺňať vodu do systému, čím sa tlak vráti na požadovanú úroveň. Keď sa prietok zastaví, teda napríklad po zavretí kohútika alebo ukončení zavlažovania, tlak v systéme sa znovu zvýši na požadovanú úroveň. Tlakový spínač alebo riadiaca jednotka opäť zaznamená zmenu a vyšle signál čerpadlu, aby sa vyplo.
Prečítajte si tiež: O karosérii Golfu
Princíp funkcie tlakového spínača v praxi:
Ako funguje princíp tlakového spínača si môžeme uviesť na príklade - máme domácu vodáreň obsahujúcu tlakovú nádobu, čerpadlo a tlakový spínač. Ak je tlaková nádoba domácej vodárne naplnená vodou, systém je pri tom natlakovaný na určitú hodnotu - napríklad 3,5 bar. Po otvorení kohútika začne z nádoby vytekať voda, tým pádom nám tlak v systéme postupne klesne. Keď klesne na určitú hodnotu - napríklad na 2,5 bar (zapínací tlak), spustí sa čerpadlo pomocou tlakového čerpadla a začne sa nasávať voda. Po uzavretí kohútika čerpadlo ešte chvíľu beží, aby sa dočerpala voda do tlakovej nádoby. Čím viac vody sa prečerpá, tým viac rastie tlak v celom systéme a keď sa dostane tlak na svoju pôvodnú hodnotu - v našom prípade 3,5 baru (vypínací tlak), čerpadlo sa tlakovým spínačom vypne. Domáca vodáreň je znovu natlakovaná a pripravená na ďalšie použitie.
Rôzne typy spínacích jednotiek pre čerpadlá
Čerpadlá a domáce vodárne možno riadiť niekoľkými spôsobmi. V ponuke nájdeme spínače tlakové, prietokové, kombinované, ale aj plavákové od výrobcov Grundfos a Wilo.
- Tlakové spínače: Samotné 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.
- Prietokové spínacie jednotky: Prietokové spínacie jednotky sa používajú predovšetkým u vodární, kde je v studni len hodená hadica a nie je možné nainštalovať plavákový senzor. Z toho dôvodu sa prietok sleduje priamo u čerpadla.
- Kombinované spínače (tlak a prietok): Najčastejšie predávanou a najkomplexnejšou možnosťou z pohľadu ovládania čerpadla je spínač kombinujúci senzor prietoku a tlaku. Pri otvorení kohútika najprv poklesne tlak a spínač zapne čerpadlo.
- Plavákové spínacie jednotky: Plavákové spínacie jednotky sa používajú hlavne u ponorných čerpadiel, kde sa umiestňujú priamo na čerpadlo, ktoré vypnú v prípade nedostatku vody. Bežnou súčasťou je napríklad zabudovaná ochrana proti behu nasucho, kedy po danej dobe jednotka spustí funkciu automatického reštartu.
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.
Domáca vodáreň a jej komponenty
Domácu vodáreň si môžeme kúpiť buď ako celok alebo si ju poskladáme z jednotlivých komponentov. Laikovy sa môže zdať, že každá vodáreň splní požiadavky pre zásobovanie vodou, no nie je tomu vždy tak. Mylný je názor, že pri zakúpení väčšej nádrže dosiahneme z vodárne väčší výkon alebo vyšší tlak. Domácu vodáreň dnes ponúkajú za akciové ceny hypermarkety, či iné nešpecializované predajne, kde vám nik odborne neporadí. Použité čerpadlá majú obvykle malý výtlak (len 35 - 42 m) a malú nádrž.
Medzi hlavné komponenty domácej vodárne patria:
Prečítajte si tiež: BMW E36 316i: Výmena vodného čerpadla
- Čerpadlo: Dodáva do rozvodov určitý prietok vody pod určitým tlakom. Tieto hodnoty sú dané konštrukčnými možnosťami čerpadla. Pri kúpe čerpadla musíme vždy vedieť, kde ho chcem použiť (umiestnenie čerpadla, nasávacia, resp. výtlačná výška, či chceme vodou zásobovať iba záhradu alebo aj domácnosť…) Veľmi dôležité je dodržať, aby čerpadlo nebolo zapínané a vypínané v krátkych intervaloch, nakoľko hrozí predčasné opotrebovanie čerpadla, prípadne úplné poškodenie. Výrobcovia elektromotorov predpisujú maximálne 20 zopnutí elektromotora za hodinu.
- Tlaková nádoba: V čase keď je čerpadlo vypnuté, tlačí vodu do rozvodov predfúkaný protitlak vzduchu, ktorý je v tlakovej nádrži. Pri nádržiach bez gumového vaku je tlak tvorený vzduchom, ktorý tlačí na vodu v nádrži. Pri nádržiach s gumovým vakom je tlak tvorený vzduchom, ktorý tlačí na gumový vak, v ktorom je voda. Predfúkaný protitlak ma predpísanú hodnotu (0,2 bar = 20 kPa pod spodnú zapínaciu hodnotu tlakového spínača). Ak nemáte vyššie nároky na spotrebu vody v domácnosti, poprípade na zavlažovanie záhrady viac ako jedným postrekovačom, postačí prietok vody 40 - 60 l/min. Pri domácej vodárni potrebujeme dostatočnú veľkosť nádrže (najpredávanejšie 60 až 100 litrové). Pri zásobovaní domácnosti pitnou vodou zo studne sa doporučuje tlaková nádrž s vakom z potravinárskej gumy, pri ktorom neprichádza do styku s kovovým plášťom nádrže. Štandardne dodávané nádrže majú objem 24, 35, 50, 60, 80, 100 litrov, na objednávku možno použiť nádrž s objemom 150, 200 a vyšším. Tlak v nádobe je nutné kontrolovať každý mesiac. Nesprávny tlak v nádrži môže spôsobiť predčasné opotrebenie gumového vaku (pri nedostatočnom tlaku sa gumový vak trie o stenu nádrže a tým dochádza k prederaveniu vaku a jeho následnej výmene. Pri výrobnom nastavení rozdielu tlakového spínača výrobcom vodárne predstavuje množstvo vody vytlačenej z nádrže do zapnutia čerpadla až tretinu objemu nádrže: (napr. 24 litrová približne 6-8 litrov, 60 litrová približne 17-20 litrov, 80 litrová približne 25 litrov). Čiže pri menšej tlakovej nádobe - ako sme uviedli 24 litrovej - dochádza k vyššiemu počtu zopnutí čerpadla za minútu a tým aj k vyššiemu opotrebeniu čerpadla.
- Tlakový spínač: Ako už bolo spomenuté, tlakový spínač je kľúčový komponent, ktorý riadi zapínanie a vypínanie čerpadla v závislosti od tlaku vody v systéme.
Ako správne nastaviť tlakový spínač?
Správne nastavenie tlakového spínača je kľúčové pre efektívne a bezpečné fungovanie domácej vodárne alebo iného tlakového systému. Odporúčané rozpätie tlakov na tlakovom spínači závisí od konkrétneho typu a účelu systému, v ktorom je tlakový spínač použitý. Pre bežné inštalácie a rodinné domy, kde sa na zásobovanie vodou používa domáca vodáreň je často nastavovaný zapínací tlak 2,1 bar a vypínací tlak 3,5 bar.
Postup nastavenia tlakového spínača:
- Vypustite vodu zo systému otvorením najspodnejšieho ventilu. Tým zabezpečíte presné odmeranie tlaku.
- Skontrolujte správnosť tlaku v tlakovej nádobe: musí byť o 0,2 bar nižší ako je spodný tlak na tlakovom spínači. Tlaková nádoba vyrovnáva výkyvy tlaku v systéme.
- Skontrolujte nastavenie: Po dokončení nastavenia zapnite napájanie a skontrolujte, či čerpadlo funguje správne. Správnosť nastavenia skontrolujte manometrom.
Nastavenie tlakového spínača nie je potrebné kontrolovať príliš často, no pravidelná kontrola každých 6 mesiacov zabezpečí, že systém funguje správne. Správne nastavený tlakový spínač je kľúčom k efektívnej prevádzke vašej domácej vodárne. Postup nastavenia je relatívne jednoduchý, no ak si nie ste istí, radšej zverte túto prácu odborníkovi.
Poznámka: Nižšie uvedený manuál je presným postupom nastavenia tlakového spínača PC 2, ktorý máme v ponuke. Postup pri iných tlakových spínačoch sa môže líšiť. Skrutka č. 1 nastaví zapínacie aj vypínacie tlaky. Skrutka č. 2 reguluje iba vypínací tlak. POZOR: Zmena nastavenia by sa mala vykonať najprv reguláciou tlaku na skrutke č. 1 na očakávanú hodnotu. A nasledovne na skrutke č.
Ak je diferenciálna matica príliš utiahnutá, nie je možné tlaky regulovať.
Na čo sa zamerať pri výbere domácej vodárne?
Pri výbere domácej vodárne je dôležité zohľadniť niekoľko faktorov:
Prečítajte si tiež: Výhody a nevýhody vodného a vzduchového chladenia
- Prietok a tlak: Zohľadnite požadovaný prietok vody a tlak, ktorý je potrebný pre vašu aplikáciu. Ak nemáte vyššie nároky na spotrebu vody v domácnosti, poprípade na zavlažovanie záhrady viac ako jedným postrekovačom, postačí prietok vody 40 - 60 l/min.
- Veľkosť nádrže: Pri domácej vodárni potrebujeme dostatočnú veľkosť nádrže (najpredávanejšie 60 až 100 litrové).
- Materiál nádrže: Pri zásobovaní domácnosti pitnou vodou zo studne sa doporučuje tlaková nádrž s vakom z potravinárskej gumy, pri ktorom neprichádza do styku s kovovým plášťom nádrže.
- Výtlak čerpadla: Zaujíma nás aj výtlak. Ide o výšku vodného stĺpca, do ktorej je čerpadlo schopné vodu vytlačiť.
- Umiestnenie vodárne: Domáce vodárne nie sú príliš veľké, ale napriek tomu odporúčame, aby boli v prípade mrazov zateplené. Určite nič nepokazíte tým, ak ich na chalupách pred zimou vypustíte.
- Kvalita materiálov: Dlhodobá životnosť a spoľahlivosť čerpadla závisia od kvality použitých materiálov.
- Automatické funkcie a ochrana: Bežnou súčasťou je napríklad zabudovaná ochrana proti behu nasucho, kedy po danej dobe jednotka spustí funkciu automatického reštartu.
Tipy a triky pre správne používanie domácej vodárne
- Majte na pamäti, že čerpadlo nemôžete v krátkych intervaloch zapínať a vypínať tlakovým spínačom. Môžete ho tak vážne poškodiť, pričom úspešnej reklamácie sa v tomto prípade len ťažko dočkáte.
- Pred spustením domácej vodárne sa uistite, že dimenzia sacieho potrubia nie je väčšia ako sacie hrdlo čerpadla.
- Pred prvým spustením čerpadla pre istotu zalejte priestor čerpadla čistou vodou.
- Napojte výtlačné potrubie na výtlačné hrdlo.
- Nezabudnite sa tiež presvedčiť, či je čerpadlo zavodnené. Ak je všetko v poriadku, čerpadlo začne fungovať.
- Pravidelne kontrolujte tlak v tlakovej nádobe (každý mesiac).
- Čím tenšie potrubie, tým vyššie straty v rozvodoch. Preto by sme doporučovali, ak má čerpadlo vývod vody napr. 1“, viesť hlavný rozvod vody ako 1“, nie ¾“ alebo ½“.
- Každé koleno alebo ohyb v rozvodoch spôsobí straty ako 5 metrová dĺžka potrubia.
- Takisto každých 10m výškového potrubia nám spôsobí stratu 1 baru. (1m výtlačného potrubia sa = strata 0,1 baru).