Povrchové odstredivé čerpadlá

Povrchové odstredivé čerpadlá sú určené najmä na dopravu čistej vody, zásobovanie objektov, zavlažovanie a zvyšovanie tlaku. Čerpadlo zostáva mimo čerpanej vody, preto pri návrhu záleží nielen na jeho hydraulických parametroch, ale aj na správnom riešení sacej a výtlačnej časti systému.

Pri výbere sú rozhodujúce dve hodnoty: požadovaný prietok a dopravná výška. Ich kombinácia určuje pracovný bod. Až podľa neho možno posúdiť, či konkrétny model zvládne požadované množstvo vody pri tlaku, ktorý systém potrebuje.

V kategórii nájdete kompaktné jednofázové čerpadlá na 230 V aj modely na 400 V vrátane horizontálnych a vertikálnych viacstupňových čerpadiel. Rozdiely medzi nimi nie sú iba vo výkone elektromotora – podstatná je predovšetkým hydraulická charakteristika.

Ako funguje povrchové odstredivé čerpadlo

Základom odstredivého čerpadla je obežné koleso poháňané elektromotorom. Rotáciou odovzdáva vode energiu, ktorú hydraulická časť využíva na vytvorenie prietoku a tlaku.

Pre výber čerpadla je podstatná jeho Q/H charakteristika, teda vzťah medzi prietokom a dopravnou výškou. Maximálny prietok ani výkon motora v kW preto samy osebe nestačia.

Prietok a dopravná výška

Prietok vyjadruje množstvo vody dopravené za určitý čas. Dopravná výška vyjadruje schopnosť čerpadla prekonávať výškový rozdiel, hydraulický odpor potrubia a vytvoriť požadovaný tlak.

V praxi potrebujete vedieť, aký prietok musí čerpadlo zabezpečiť pri dopravnej výške konkrétneho systému.

Práve tento pracovný bod je pri porovnávaní modelov podstatnejší než samotný príkon elektromotora.

Odstredivé alebo samonasávacie čerpadlo?

Tieto označenia neznamenajú to isté. „Odstredivé“ opisuje princíp hydrauliky, zatiaľ čo samonasávacia schopnosť je konštrukčná vlastnosť čerpadla.

Nie každé odstredivé čerpadlo je teda samonasávacie. Napríklad modely Franklin Electric EH sú nesamonasávacie a pri ich inštalácii treba dodržať požiadavky výrobcu na zavodnenie a saciu časť systému.

Ak aplikácia vyžaduje práve samonasávacie vyhotovenie, pozrite si samonasávacie čerpadlá.

Kedy použiť ponorné čerpadlo?

Povrchové čerpadlo zostáva mimo vody, čo zjednodušuje prístup k zariadeniu. Jeho použitie však závisí od podmienok na sacej strane.

Pri hlbšom vodnom zdroji alebo v situácii, keď podmienky nevyhovujú povrchovému riešeniu, môže byť vhodnejšie čerpadlo umiestnené priamo vo vode. Pre tieto aplikácie sú určené ponorné čerpadlá.

Kde sa používajú povrchové odstredivé čerpadlá

Rozsah použitia je široký, pretože jednotlivé modely sa výrazne líšia prietokom aj dopravnou výškou.

Najčastejšie sa používajú na:

• zásobovanie rodinných domov a ďalších objektov vodou,
• zavlažovanie záhrad a poľnohospodárskych plôch,
• čerpanie čistej vody zo zásobných nádrží,
• zvyšovanie tlaku vo vodovodných systémoch,
• domáce vodárne a tlakové stanice,
• priemyselné a technologické rozvody čistej vody.

Pri závlahách je potrebné zohľadniť súčet požadovaných prietokov a tlak potrebný pre správnu funkciu postrekovačov alebo jednotlivých zavlažovacích vetiev. Pri zásobovaní budovy vstupuje do návrhu aj súbežnosť odberov a požadovaný tlak v rozvode.

Zvyšovanie tlaku a domáce vodárne

Povrchové odstredivé čerpadlo môže byť základom automatického systému zásobovania vodou. Samotné čerpadlo však ešte nie je kompletnou domácou vodárňou.

Podľa koncepcie systému sa dopĺňa napríklad o tlakovú nádobu, tlakový spínač alebo elektronické riadenie. Ak hľadáte hotovú zostavu, vhodnou alternatívou sú domáce vodárničky s odstredivým čerpadlom.

Ako vybrať povrchové odstredivé čerpadlo

Pred porovnávaním konkrétnych modelov si pripravte základné údaje o systéme:

• požadovaný prietok,
• výškový rozdiel medzi zdrojom a odberom,
• dĺžku a vnútorný priemer potrubia,
• požadovaný tlak v mieste odberu,
• charakter čerpanej vody,
• podmienky na sacej strane,
• dostupné napájanie 230 V alebo 400 V,
• požadovaný spôsob automatického ovládania.

Takýto výber je presnejší než porovnávanie maximálneho prietoku alebo výkonu motora.

Dopravná výška nie je iba prevýšenie

Ak je medzi čerpadlom a odberným miestom výškový rozdiel 10 metrov, potrebná dopravná výška nebude automaticky iba 10 metrov.

Pripočítať treba tlakové straty vznikajúce v potrubí, kolenách, ventiloch a ďalších prvkoch. Ak má byť na konci systému zachovaný určitý tlak, treba počítať aj s ním.

Významnú úlohu má priemer potrubia. Pri vysokom prietoku môže príliš malý vnútorný priemer výrazne zvýšiť hydraulické straty. Potrubie, ventily a ostatné komponenty preto treba dimenzovať ako súčasť jedného hydraulického systému.

Sacia strana a kavitácia

Pri povrchovom čerpadle môže byť problém na sacej strane rovnako závažný ako nesprávne dimenzovaný výtlak.

Sacie potrubie musí byť tesné a hydraulicky vhodne navrhnuté. Pri nesamonasávacích modeloch treba rešpektovať požiadavky na zavodnenie čerpadla a potrubia.

Nevhodné tlakové podmienky na saní môžu viesť ku kavitácii. Tá sa môže prejaviť zvýšeným hlukom, vibráciami a postupným poškodzovaním hydraulických častí.

Čistá voda a ochrana čerpadla

Povrchové odstredivé čerpadlá v tejto kategórii sú určené predovšetkým na čistú vodu podľa špecifikácie konkrétneho modelu.

Piesok a abrazívne častice môžu urýchľovať opotrebenie obežných kolies, mechanickej upchávky a ďalších hydraulických častí. Ak voda obsahuje mechanické nečistoty, podľa ich charakteru môže byť súčasťou systému vhodná mechanická filtrácia.

Filter však nemožno bez posúdenia umiestniť kdekoľvek do sacieho potrubia. Každý prvok predstavuje určitý hydraulický odpor, ktorý treba pri návrhu zohľadniť.

Povrchové čerpadlo na 230 V alebo 400 V?

Modely na 230 V sú praktické pre objekty s jednofázovou elektrickou sieťou. Čerpadlá na 400 V vyžadujú trojfázové napájanie a uplatňujú sa aj v náročnejších systémoch.

Napätie však neurčuje, aký prietok alebo tlak čerpadlo dosiahne. Model na 400 V nie je automaticky hydraulicky výkonnejší než čerpadlo na 230 V.

Najprv treba nájsť vhodnú hydraulickú charakteristiku a až potom posudzovať napájanie a ďalšie technické vlastnosti.

Povrchové odstredivé čerpadlá Franklin Electric EH

Franklin Electric EH je rad celonerezových viacstupňových odstredivých čerpadiel určených na čistú vodu. Uplatnenie nachádzajú pri zásobovaní vodou, zvyšovaní tlaku a zavlažovaní.

Ide o nesamonasávacie čerpadlá, preto treba pri montáži dodržať podmienky výrobcu pre saciu časť systému.

Franklin Electric EH 3/6M

Franklin Electric EH 3/6M je jednofázový model na 230 V s výkonom 0,9 kW.

Jeho pracovný prietok je 50 l/min a pracovný výtlak 40–50 m. Celonerezová konštrukcia a hydraulické parametre ho predurčujú na systémy s čistou vodou, ktorých požadovaný pracovný bod zodpovedá charakteristike čerpadla.

Franklin Electric EH 5/6M

Vyšší pracovný prietok ponúka Franklin Electric EH 5/6M.

Model pracuje na 230 V, má výkon 1,3 kW, pracovný prietok 80 l/min a pracovný výtlak 50–60 m.

Už porovnanie dvoch modelov rovnakej produktovej rodiny ukazuje, prečo treba vyberať podľa požadovaných hydraulických parametrov.

Čerpadlá pre vyššiu dopravnú výšku

Ak systém potrebuje vyšší tlak, väčšie prevýšenie alebo musí prekonávať vyššie tlakové straty, vhodnejší môže byť model s odlišnou hydraulickou charakteristikou.

Vyšší pracovný výtlak však automaticky neznamená lepšie čerpadlo. Stále musí zodpovedať aj požadovanému prietoku.

MH 20-06 – 50 l/min pri pracovnom výtlaku 60–70 m

MH 20-06 je viacčlánkové povrchové odstredivé čerpadlo na 230 V s výkonom 1,1 kW.

Pracovný prietok dosahuje 50 l/min a pracovný výtlak 60–70 m. V porovnaní s EH 3/6M tak pri rovnakom pracovnom prietoku pracuje v rozsahu vyššej dopravnej výšky.

SBI 5-16 – vertikálne čerpadlo na 400 V

SBI 5-16 SQQE IE3 je vertikálne viacstupňové čerpadlo s napájaním 400 V a výkonom 2,2 kW.

Pracovný prietok je 80 l/min a pracovný výtlak 70–80 m. Ide o riešenie pre systémy, ktorým zodpovedá jeho vyššia dopravná výška a trojfázové napájanie.

Porovnanie vybraných modelov

Model	Napájanie	Výkon	Pracovný prietok	Pracovný výtlak
Franklin Electric EH 3/6M	230 V	0,9 kW	50 l/min	40–50 m
Franklin Electric EH 5/6M	230 V	1,3 kW	80 l/min	50–60 m
MH 20-06	230 V	1,1 kW	50 l/min	60–70 m
SBI 5-16 SQQE IE3	400 V	2,2 kW	80 l/min	70–80 m

 

Porovnanie ukazuje rozdiel medzi výkonom elektromotora a hydraulickými parametrami. EH 3/6M a MH 20-06 majú rovnaký pracovný prietok 50 l/min, ale pracujú pri rozdielnej dopravnej výške.

Podobne EH 5/6M a SBI 5-16 dosahujú pracovný prietok 80 l/min, no sú určené pre odlišné rozsahy dopravnej výšky a používajú rozdielne napájanie.

Automatické ovládanie povrchového čerpadla

Ak má čerpadlo automaticky reagovať na odber vody alebo zmenu tlaku, potrebuje vhodné riadenie.

Klasické riešenie domácej vodárne využíva tlakový spínač a tlakovú nádobu. Nádoba vytvára zásobu vody a pomáha obmedziť príliš časté zapínanie čerpadla pri malých odberoch.

Podľa konkrétneho systému možno použiť aj elektronické riadenie alebo frekvenčný menič. Spôsob ovládania musí zodpovedať motoru, elektrickej inštalácii a prevádzkovým podmienkam čerpadla.

Inštalácia povrchového odstredivého čerpadla

Správne vybrané čerpadlo môže podávať neuspokojivý výkon, ak je zle navrhnutá jeho inštalácia.

Pozornosť venujte najmä:

• tesnosti a dimenzovaniu sacieho potrubia,
• správnemu zavodneniu pri modeloch, ktoré ho vyžadujú,
• priemeru a dĺžke výtlačného potrubia,
• počtu kolien a armatúr,
• vhodnému spätnému ventilu podľa zapojenia,
• elektrickej ochrane motora,
• ochrane pred chodom nasucho,
• prístupu k čerpadlu pri údržbe.

Ventily, spätné ventily a ďalšie prvky potrebné na zostavenie potrubnej časti systému nájdete v kategórii armatúry.

Prečo priemer potrubia ovplyvňuje výsledok

Priemer potrubia ovplyvňuje rýchlosť prúdenia a tlakové straty.

Ak sa pri vyššom prietoku použije zbytočne malý vnútorný priemer, odpor potrubia rastie a reálny prietok môže byť nižší, než sa očakávalo.

Neexistuje preto jeden univerzálny priemer potrubia pre všetky povrchové čerpadlá. Dimenzovanie závisí od prietoku, dĺžky trasy, prevýšenia aj miestnych odporov.

Údržba povrchového odstredivého čerpadla

Interval kontroly závisí od intenzity prevádzky, kvality vody a požiadaviek výrobcu. Namiesto jedného univerzálneho servisného intervalu je vhodnejšie sledovať stav konkrétneho systému.

Kontroluje sa najmä tesnosť sacieho a výtlačného potrubia, nezvyčajný hluk alebo vibrácie, prípadný únik vody pri čerpadle, stav elektrického pripojenia, správna funkcia riadenia a čistota čerpanej vody.

Pri sezónnych aplikáciách treba čerpadlo a potrubie chrániť pred mrazom podľa pokynov výrobcu.

Čerpadlo nenasáva alebo nevytvára požadovaný tlak

Ak nesamonasávacie čerpadlo nenasáva vodu, skontrolujte najskôr jeho zavodnenie, dostupnosť vody v zdroji a tesnosť sacieho potrubia. Problém môže spôsobovať aj netesný spoj, ventil alebo iná prekážka v sacom systéme.

Ak čerpadlo vodu dopravuje, ale prietok alebo tlak je príliš nízky, treba skontrolovať výtlačnú trasu a porovnať reálne podmienky s hydraulickou charakteristikou modelu. Príčinou nemusí byť porucha čerpadla – problém môže vytvárať samotná inštalácia.

Vnútorné mechanické a elektrické poruchy by mala riešiť odborne spôsobilá osoba alebo servis.

Vyberte čerpadlo podľa reálnych podmienok systému

Pred výberom si pripravte päť základných údajov: požadovaný prietok, výškový rozdiel medzi zdrojom a odberom, dĺžku a vnútorný priemer potrubia, požadovaný tlak na konci systému a dostupné napájanie 230 V alebo 400 V.

Ak čerpáte zo studne alebo nádrže, dôležité sú navyše podmienky na sacej strane a poloha hladiny.

Aquamonts má 30 rokov skúseností a pri čerpacej technike poskytuje odborné poradenstvo, profesionálnu montáž aj servis. Ak si nie ste istí vhodným modelom, pripravte si údaje o požadovanom prietoku, prevýšení a potrubnej trase. Podľa nich možno vybrať čerpadlo, ktoré bude zodpovedať reálnym podmienkam systému.

Často kladené otázky (FAQ) – Výber a prevádzka povrchových odstredivých čerpadiel

1. Na čo slúži povrchové odstredivé čerpadlo?

Povrchové odstredivé čerpadlo slúži na dopravu kvapaliny pomocou rotujúceho obežného kolesa a používa sa napríklad na zásobovanie vodou, závlahu, prečerpávanie z vhodnej nádrže alebo zvyšovanie tlaku. Čerpadlo je umiestnené mimo čerpanej vody a konkrétne použitie vždy závisí od parametrov a povoleného média daného modelu.

2. Aký je rozdiel medzi odstredivým a samonasávacím čerpadlom?

Odstredivé označuje princíp hydrauliky čerpadla, zatiaľ čo samonasávacie označuje jeho schopnosť pracovať so sacím potrubím špecifickým spôsobom po správnom naplnení systému. Nie každé odstredivé čerpadlo je samonasávacie. Napríklad rad Franklin Electric EH v ponuke Aquamonts je uvádzaný ako nesamonasávací, preto treba pri inštalácii rešpektovať podmienky sania konkrétneho modelu.

3. Ako vybrať správny prietok povrchového čerpadla?

Potrebný prietok sa určuje podľa množstva vody, ktoré majú jednotlivé odberné miesta alebo technológia súčasne spotrebovať. Samotný údaj o maximálnom prietoku nestačí. Čerpadlo treba vyberať podľa prietoku, ktorý dokáže zabezpečiť pri požadovanej dopravnej výške, teda podľa pracovného bodu.

4. Ako sa určuje potrebná dopravná výška čerpadla?

Do potrebnej dopravnej výšky vstupuje výškový rozdiel medzi zdrojom a miestom odberu, požadovaný tlak na výstupe a tlakové straty v potrubí, tvarovkách a armatúrach. Preto nemožno čerpadlo vybrať iba podľa výšky objektu alebo vzdialenosti potrubia.

5. Môže povrchové odstredivé čerpadlo čerpať vodu zo studne?

Môže, ak tomu zodpovedajú podmienky vodného zdroja, sacieho potrubia a technické parametre konkrétneho čerpadla. Pri návrhu treba posúdiť najmä polohu hladiny, tlakové straty na saní, tesnosť potrubia a požiadavky výrobcu. Ak podmienky pre povrchové čerpadlo nie sú vhodné, riešením môže byť ponorné čerpadlo umiestnené priamo vo vode.

6. Čo znamená, že odstredivé čerpadlo nie je samonasávacie?

Nesamonasávacie čerpadlo nedokáže pri bežnom spustení samo odstrániť vzduch zo sacieho potrubia spôsobom typickým pre samonasávacie konštrukcie. Hydraulická časť a sacia vetva preto musia byť pripravené a zavodnené podľa návodu výrobcu. Prevádzka bez vody môže čerpadlo poškodiť.

7. Je lepšie povrchové čerpadlo na 230 V alebo 400 V?

Ani jedno napájanie nie je automaticky lepšie. Modely na 230 V sú vhodné tam, kde je k dispozícii jednofázová elektrická sieť, zatiaľ čo 400 V modely vyžadujú trojfázové napájanie. Pri výbere sú rozhodujúce hydraulické parametre, elektrická inštalácia, režim prevádzky a požiadavky konkrétneho čerpadla.

8. Prečo nestačí vyberať čerpadlo podľa výkonu motora v kW?

Výkon elektromotora sám o sebe neurčuje, aký prietok bude čerpadlo dodávať pri konkrétnom tlaku. Dva modely s podobným výkonom môžu mať rozdielne hydraulické charakteristiky. Pre správny výber je potrebné porovnať pracovný bod, teda požadovaný prietok a dopravnú výšku.

9. Ako chrániť povrchové odstredivé čerpadlo pred poškodením?

Čerpadlo treba prevádzkovať iba s médiom, pre ktoré je určené, zabezpečiť vhodné podmienky na saní a chrániť ho pred chodom nasucho a nevhodnou elektrickou prevádzkou. Dôležitá je tiež kontrola tesnosti potrubia, čistoty vody, ventilov a prevádzkových prejavov, ako sú nezvyčajný hluk, vibrácie alebo únik vody.

10. Aké údaje potrebujem na výber konkrétneho povrchového odstredivého čerpadla?

Potrebujete poznať čerpané médium, požadovaný prietok, výškový rozdiel, dĺžku a priemer potrubia, počet významných armatúr, požadovaný tlak v mieste odberu, podmienky na sacej strane a dostupné napájanie 230 V alebo 400 V. Z týchto údajov sa určí požadovaný pracovný bod a následne vhodný model.