Jak vybrat ponorné čerpadlo

Ponorná čerpadla využíváme k čerpání vody ze do studny, vrtu, nebo jiného zdroje vody, jak je třeba retenční nádrž. Čerpadla slouží převážně k zásobování objektů pitnou vodou. Ponorných čerpadel je na trhu celá řada. Připravili jsme krátký návod, jak a podle čeho ponorné čerpadlo vybrat.

Tento text je obsahem videa

Umístění čerpadla

Čerpadla do vrtu

Čerpadlo vybíráme v prvé řadě podle toho, z jakého zdroje budeme vodu čerpat. Čerpadla do vrtu vybíráme primárně podle průměru vrtu. Ten se udává v mm. Standardní vrty pro zásobování rodinných domů a rekreačních objektů mají obvykle průměr 3” až 4", tj. 75-100 mm. Najdou se ale i užší vrty a v nabídce najdete i čerpadla o průměru 2,5”. Naopak pro průmyslové aplikace, větší zástavby, městské vodojemy nebo pro zemědělské účely se běžně setkáme s vrty o šířce 5, nebo 6 palců.

Před výběrem čerpadla musíme znát vnitřní průměr vrtu. Při výběru konkrétního čerpadla vás bude zajímat jeho maximální vnější průměr. Čerpadlo musí jít do vrtu snadno spustit a nesmí vrt “ucpat”. Proto by měla mezi stěnou vrtu a čerpadlem vzniknout alespoň drobná mezera. Pokud se jedná o starší vrt, má smysl před jeho osazením ověřit průchodnost celého vrtu.

Čerpadla do studny

Výběr čerpadla do studny není zpravidla limitovaný rozměrem čerpadla, jako je tomu u čerpadel do vrtu. Kopané studny mají běžně průměr 80, 100 i více cm. U studen s nízkou hladinou vody je třeba brát v potaz sání čerpadla a jeho umístění, případně zvážit horizontální instalaci čerpadla.

Motor čerpadla je chlazený okolní proudící kapalinou. Pokud nemá čerpadlo vestavěný chladící plášť, hrozí jeho přehřátí a poškození. Obecně lze říci, že čerpadla se spodním sáním mají zároveň ošetřené chlazení motoru, není to ale pravidlem. Zejména při výběru čerpadla s nepřetržitým využitím proto doporučujeme konzultaci.

Konstrukce čerpadla

Důležitým parametrem při výběru ponorného čerpadla je jeho konstrukce. Od té se odvíjí výběr příslušenství a způsob instalace.

Odstředivá čerpadla

Principem odstředivého čerpadla je oběžné kolo, které pohání vodu kupředu. Násobením oběžných kol lze dosáhnout libovolného výtlaku. Výhodou odstředivých čerpadel je možnost plynulé regulace výkonu. Díky tomu lze čerpadla řídit prostřednictvím průtokového spínače, tzv. presscontrolu, nebo prostřednictvím frekvenčního měniče.

V systému stačí pouze malá vyrovnávací tlaková nádoba. S ohledem na vývoj čerpadel představují odstředivá čerpadla moderní a cenově zajímavé řešení pro většinu aplikací.

Vřetenová čerpadla

Hradaulickou část vřetenových čerpadel tvoří vřeteno a stator.  Obecně je tento tento typ konstrukce méně preferovaný. Čerpadla mají omezený výtlak, k ochraně čerpadla je nutná instalace ponorných sond a snímače hladiny, běžná je kombinace s velkou tlakovou nádobou.

To vše zvyšuje celkový náklad na realizaci. Plusem je snadná opravitelnost a dostupnost náhradních dílů. Vřetenová čerpadla si také snáze poradí s obsahem písku a abrazivních částic ve vodě.

Vibrační čerpadla

Okrajově ještě zmíním ponorná vibrační čerpadla. Tato čerpadla totiž nejsou vhodná pro trvalý provoz.  Vibrační čerpadla nachází využití při napouštění nádrží, sudů, nebo při zalévání zahrady. Nejznámější v této kategorii jsou čerpadla typu Malyš.

Způsob instalace

Čerpadlo nemůže v systému fungovat samotné, důležité je jeho ovládání a celkový způsob instalace.

• Zapojení s tlakovou nádobou
  
  Asi nejznámější je kombinace čerpadla s velkou tlakovou nádobou, obvykle 50 až 100 litrů. Tato instalace je typická pro kombinaci s vřetenovým čerpadlem. Čerpadlo čerpá vodu do nádoby, dokud v nádobě nevznikne požadovaný tlak. Dodávku vody potom zajišťuje přetlak v nádobě. Ve chvíli, kdy v nádobě dochází voda, čerpadlo sepne a vodu doplní a celý proces se opakuje. Vše řídí tlakový spínač. Nevýhodou je typický je kolísavý tlak vody a nutnost pravidelně tlakovat nádobu.
  
  
• Řízení presscontrolem
  
  Moderní řešení představuje instalace odstředivého čerpadla v kombinaci s průtokovým spínačem, tzv. presscontrolem. Ve chvíli, kdy otevřeme kohoutek, v systému poklesne tlak a presscontrol na základě této informace zapne čerpadlo. Naopak v okamžiku, kdy jsou všechny kohoutky uzavřené, tlakový spínač čerpadlo zase automaticky vypne.
  
  Do systému se instaluje malá tlaková nádobka o objemu 5-8 litrů. Ta vyrovnává drobné odběry vody a upravuje plynulost provozu.  Presscontrol může být instalován jako externí zařízení, zejména pro čerpadla do vrtu, nebo je již součástí čerpadel, jako např. automatické ponorné vodárny.
  
  
• Řízení frekvenčním měničem
  
  Největší komfort představuje řízení čerpadla prostřednictvím frekvenčního měniče. Frekvenční měnič umí kontrolovat aktuální spotřebu vody a plynule upravovat výkon čerpadla. Vše se děje v reálném čase. Díky tomu je zajištěný konstantní tlak vody v jakékoliv situaci. Stejně jako presscontrol může být frekvenční měnič instalován externě, nebo je již součástí čerpadla. Nevýhodou může být vyšší cena řešení.

Výtlak a průtok

Nejdůležitějšími parametry při výběru čerpadla jsou výtlak a průtok. Tyto dvě hodnoty určují, kolik dokáže čerpadlo dopravit vody v určitém čase a pod jaký tlakem. Uváděné hodnoty jsou vždy maximální a v každém systému vznikají ztráty. Proto je potřeba skutečný výkon čerpadla dopočítat. Nedílnou součástí každého čerpadla je proto tvz. křivka výkonu. Spočítat vhodné čerpadlo vypadá složitě, ale orientační výpočet zvládne udělat i laik.

Výtlak čerpadla popisuje, do jaký výšky dokáže čerpadlo dopravit vodu, tedy jinými slovy, jaký dokáže vyvinout maximální tlak. Se vzrůstajícím požadavkem na výtlak klesá maximální množství dopravované vody. Cílem je získat čerpadlo s optimálním výkonem. 

Celý výpočet si to ukážeme na příkladu*:

• Uvažujme studnu o hloubcce 10 m.
• Převýšení mezi studnou a objektem je další 2 m.
• Koupelna je navíc umístěna ve druhém patře, takže další 3 m navíc.
  
  
• Vzdálenost mezi studnou do objektem je 5 m.
• V domě vede voda dalších 5 m.

Od maximální hodnoty výtlaku tedy počítáme ztráty:

• Ztráta do výšky => 15 m
• Ztráta v potrubí => 2,5 m
• Ttlak v kohoutku 3 bar => 30 m
• Další ztráty => počítat s rezervou

Celkem tedy ztráty cca 50 m

Optimální množství vody pro běžnou spotřebu rodinného domu se 4 člennou rodinou je cca 1,5-2m3 vody za hodinu.
Čerpadlo by při výběru mělo obpovídat požadovanému prracovnímu bodu.

* Výpočet je zjednodušený a neobsahuje všechny potrřebné informace. Slouží jako orientační návod pro výběr čerpadla.

Ostatní parametry

Další paramatery při výběru čerpadla jsou velmi individuální.

Průměr výtlačného hrdla

Ponorná čerpadla mají standardně 1” nebo 5/4” hrdlo. Pokud vybíráme nové čerpadlo, budeme podle toho volit další komponenty, pokud nahrazuje staré čerpadlo, je vhodné vybrat čerpadlo se stejným průměrem výtlaku.

Maximální hloubka ponoru

Zejména pro hlubší vrty je třeba zohlednit maximální možný ponor čerpadla. Čerpadlo musí konstrukčně zvládnout tlak vody a nepropustit vodu do motoru. V nabídce najdete čerpadla sponorem až 200m. 

Délka kabelu

U standardních aplikací nehraje délka kabelu roli. Pokud je zdroj vody daleko od rozvaděče, doporučujeme konzultaci s elektrotechnikem, které posoudíl možné ztráty a zvolí vhodné řešení pro napájení čerpadla.

Výkon čerpadla

Pro běžné aplikace se pohybuje výkon čerpadel od 0,75 - 1,5 kW. Výkon čerpadla reflektuje jeho hydraulické vlastnosti a je důležitý při výběru řídících prvků, jako je např. průtokový spínač.

Cena

Cena ponorných čerpadla se pohybuje od 1500 Kč po desítky tisíc. Pro běžné domovní aplikace vyberete kvalitní čerpadlo okolo 5ti až 10ti tisíc. Záleží na výkonu, který budete muset čerpadlo splňovat.

Mimo ceny čerpadla je potřeba počítat s cenu příslušenství. Elektronika a další komponenty jsou nedílnou součástí instalace. Výsledná sestava se běžně pohybuje okolo 15ti - 20ti tisíc korun.

Dobrou zprávou je, že kvalitní čerpadlo vám vydrží sloužit dlouhé roky bez poruchy a zbytečných starostí. Pamatujte, že pokud si nebudete vědět rady, nebo si nejste jistí s výběrem, můžete se na nás kdykoliv obrátit. Rádi Vám s výběrem čerpadla pomůžeme.