Črpališče (vodna črpalka) naredi sam: sheme priključitve in pravila montaže

Črpališče je odlična oprema, ki omogoča avtomatizacijo postopka črpanja vode iz vodnjaka. Sklop tehničnih naprav aktivira zagon sistema, ko je potrebno dopolniti zaloge, in izklopi enote ob pravem trenutku. Neverjetno se bo povečala raven udobja. Saj je tudi na podeželju treba uživati v dosežkih civilizacije, ali se strinjate?

Vendar pa neverjetno uporabne opreme ni dovolj zgolj kupiti, vedeti je treba, kako potekata namestitev in priklop. Predlagamo vam, da preberete članek, ki do najmanjših podrobnosti osvetljuje vsa vprašanja. Te informacije bodo koristile vsem lastnikom podeželskih nepremičnin, ne glede na to, ali črpališče priključujete sami ali pa ste za njegovo montažo najeli najete delavce.

V našem članku se boste seznanili z vrstami črpalk, ki se uporabljajo v sistemih za črpanje podzemne vode. Prav tako so tukaj navedene vse možne različice namestitve opreme in priklopa na avtonomni vodovod. Informacije so podkrepljene s shemami, fotografijami in videi.

Namen in zgradba črpališča

Postaja črpalne opreme opravlja dve funkciji hkrati – dovaja vodo v sistem za oskrbo z vodo hiše in samodejno vzdržuje v njem nastavljen tlak.

To omogoča polaganje razvejane vodovodne mreže in priklop gospodinjskih aparatov – tuš kabine, bojlerja, pomivalnega in pralnega stroja.

Tipična zgradba črpališča vključuje:

• Črpalko;
• Hidroakumulator;
• Krmilno enoto;
• Vhodni mrežasti filter – potreben za preprečevanje vstopa delcev nečistoč in morebitnih onesnažil v sistem;
• Cevovodi, cevi in potrebni fittingi.

Da bi preprečili odtok tekočine iz sistema ob zaustavitvi črpalke ali znižanju tlaka, se v območju zajemanja vode namesti povratni ventil. Potreben je tudi vir zajemanja vode. Za to se uredi vodnjak ali vrtina.

Možna je uporaba rezervoarja (bazena) z dovažano vodo in odprtih vodnih teles, če lastnosti agregata omogočajo prečrpavanje onesnažene tekočine.

Če se črpanje izvaja iz naravnega vodnega telesa (ribnika, reke, jezera), se voda uporablja samo za gospodinjske potrebe in zalivanje.

Če se voda črpa iz vodnjaka ali vrtine, je treba opraviti analizo. Glede na rezultate preiskave se določi, ali voda spada v kategorijo pitne ali gospodinjske vode.

Črpalna postaja je kompaktna in hkrati funkcionalna oprema, ki zagotavlja stabilno oskrbo zasebne hiše z vodo.

Več o zgradbi in principu delovanja črpalne postaje lahko preberete v našem drugem članku.

Vrste uporabljenih črpalk

Gotove črpalne postaje so naprave s površinsko črpalko, ki črpa tekočino iz vrtine s podtlakom. V konstrukcijo same črpalke je lahko vključen ejektor, ali pa je zunanji – v tem primeru ga namestijo v vrtino.

Vendar pa lahko pri sestavljanju in montaži črpalne postaje z lastnimi rokami uporabite tudi potopno ali vrtinsko črpalko, zlasti če je že na voljo.

Najpogosteje se uporabljajo že pripravljene črpalne postaje, v katerih so vsi glavni elementi že povezani in nastavljeni. Pri namestitvi je dovolj, da priključite napajalni kabel, sesalni in tlačni cevovod.

Modeli z notranjim ejektorjem

Naprave z vgrajenim ejektorjem lahko dvignejo vodo le z manjših globin – do 8 m. Vendar pa zagotavljajo močan tlak, ki presega 40 m.

Ne bojijo se vdora zraka, zato pred začetkom dela ni treba napolniti sistema z vodo – postaja najprej izčrpa zrak, nato pa začne dovajati vodo.

Odlikujejo jih dobra zmogljivost in zanesljivost. Pomanjkljivost je visoka raven hrupa, zato jih v hiši montirajo le, če so na voljo pomožni zvočno izolirani prostori.

Pri montaži postaje s površinsko ejektorsko črpalko je treba upoštevati ne le globino vodne gladine, temveč tudi vodoravni del dovodnega cevovoda.

Modeli z zunanjim ejektorjem

Postaje z zunanjim ejektorjem se namestijo, ko je treba črpati tekočino iz velike globine – 20…50 m. V tem primeru se ejektor spusti v vrtino (vodnjak) kot del sesalnega sklopa. K njemu se pripeljeta dve cevi iz naprave – tlačna in vakuumska (sesalna).

Po prvi se tekočina dovaja v ejektor in tvori območje podtlaka v sesalni komori, druga pa dviguje vodo iz vrtine. Za takšne naprave je značilna nizka raven hrupa. Ne porabijo veliko električne energije, vendar je njihov izkoristek le 30–40 %.

Uporaba zunanjega ejektorja omogoča ustvarjanje potrebnega tlaka v dovodni cevi za transport vode in znatno povečanje globine njenega črpanja.

Potopna vrsta črpalk

Sistemi s potopno (vrtinsko) črpalko praktično ne proizvajajo hrupa, vodo je mogoče črpati s poljubne globine in ob zadostni oddaljenosti vrtine ali vodnjaka od stavbe. Ne bojijo se majhnih puščanj v cevovodu in vsesavanja zraka.

Vendar so potopne črpalke precej drage. Zahtevajo čisto vodo – namestitev močnega filtrirnega sistema reši težavo, vendar ga bo v tem primeru treba redno čistiti. Popravilo in vzdrževanje sta otežena zaradi potrebe po dvigu naprave na površje.

Niso primerni za vire, ki vsebujejo nečistoče v vodi več kot 2 g na 1 m³ – filtri se hitro zamašijo in črpalka preneha delovati. (+)

Zgradba in načelo delovanja hidroakumulatorja

Zagonski tok črpalke presega delovni tok za 3- do 5-krat in ima uničujoč učinek na njeno konstrukcijo. Zato je življenjska doba črpalke odvisna od števila vklopov. Da bi jih zmanjšali, se v sistem obvezno vgradi membranski hidroakumulator.

V sistemu oskrbe z vodo v hiši opravlja naslednje funkcije:

• Varuje črpalko pred obrabo in podaljšuje njeno življenjsko dobo – zaradi zaloge tekočine v membranskem prostoru se število vklopov agregata znatno zmanjša.
• Vzdržuje stalen tlak v vodovodu in preprečuje nihanje tlaka.
• Preprečuje nastanek vodnih udarov v sistemu, ki uničujoče vplivajo na priključene naprave in cevovodno armaturo.
• Zagotavlja določeno zalogo vode v primeru izpada električnega napajanja.

Naprava je hermetično zaprta posoda, katere notranji volumen je z elastično membrano razdeljen na dva dela. En del je napolnjen z zrakom, drugi pa je namenjen za črpanje vode.

Zrak pod tlakom v hidrobaku iztisne vodo in nekaj časa vzdržuje tlak tudi ob izpadu elektrike.

Hidrobak deluje na naslednji način. Voda se črpa v elastično posodo, dokler ne doseže zgornje meje tlaka. Nato se črpalka izklopi.

Tlak v sistemu se vzdržuje s pomočjo zračnega blažilnika v hidroakumulatorju; stisnjen zrak deluje kot dušilec. Ko se količina vode zmanjša (porabniki jo porabijo) in tlak pade na spodnjo nastavljeno mejo, se črpalka ponovno vklopi in napolni hidrobak z vodo.

Hidroakumulator se izbere na podlagi izračunov, ki upoštevajo število prebivalcev, število mest odvzema vode, največje dovoljeno število vklopov črpalke in njeno moč ter zahtevani tlak v sistemu.

Premajhna delovna prostornina rezervoarja bo povzročila stalno vklop črpalke in njeno obrabo. Prevelika prostornina pa grozi z zastajanjem vode in poslabšanjem njene kakovosti, kar škodljivo vpliva na notranjo površino membrane.

Krmilna enota črpališča

Standardni nabor krmilnih naprav črpalne postaje je sestavljen iz priključka, tlačnega stikala in manometra ter se namesti na tlačni cevovod.

Manometer služi za nadzor trenutnega tlaka v sistemu, rele pa je najpomembnejši element upravljanja črpalne postaje. Upravlja dovod vode v tlačno posodo po nastavljenih parametrih in zagotavlja avtomatski način delovanja črpalke, jo vklaplja in izklaplja.

Osnovni delovni elementi releja so vzmeti minimalnega in maksimalnega tlaka, ki se sprožijo, ko tlak v omrežju doseže nastavljeno vrednost. Pri nizkem tlaku se vzmet sprosti in sklene kontakt, ki vklopi motor črpalke.

Preseganje tlaka jo stisne, ob dosegu maksimalnega praga pa se kontakt odpre. Črpalka se izklopi in dovod vode se ustavi.

Blok avtomatike – je bolj zapletena naprava, ki ima razširjene možnosti. Poleg preklapljanja električnih vezij pri odzivanju na dvig in padec tlaka blok avtomatike ščiti sistem pred suhim tekom.

Pri izbiri krmilne naprave za postaje, ki črpajo vodo iz plitvih vrtin, je bolje dati prednost različici z zaščito pred suhim tekom.

Ta bo zaščitil črpalko pred pregrevanjem in jo izklopil, če iz kakršnega koli razloga (vstopila umazanija, nivo tekočine v viru je padel pod zajemno enoto) voda neha pritekati v sistem.

Občutljiva elementa tlačnega stikala sta dve vzmeti. Večjo se nastavi na minimalni tlak, manjšo pa na razliko med minimalnim in maksimalnim.

Delovanje črpalne postaje poteka v ciklih, od katerih lahko vsakega razdelimo na dve fazi:

1. Črpalka se vklopi in dvigne vodo iz vira. Ta napolni sistem in hidrobak do trenutka, ko tlak preseže zgornjo mejo. Nato tlačno stikalo izklopi motor črpalke in dovod vode se ustavi. Črpalna postaja preide v način mirovanja.
2. Ko so porabniki vklopljeni (odpiranje pip, uporaba naprav, ki porabljajo vodo), voda priteka iz rezervoarja hidroakumulatorja. Pretok tekočine iz hidrorezervoarja poteka, dokler tlak ne pade do spodnje meje. To povzroči ponovni vklop črpalke in dvig vode.

Število ciklov na uro ne sme presegati omejitve največjega števila vklopov, ki je dovoljeno za uporabljeno črpalko.

Prednosti uporabe črpališča

Naprava za avtonomno oskrbo z vodo v vašem domu zagotavlja neodvisnost in udobje.

Črpalna postaja nudi naslednje prednosti:

• Povečuje učinkovitost sistema za oskrbo z vodo.
• Povečuje varnost pri uporabi opreme in cevovodov.
• Zagotavlja določeno (odvisno od kapacitete hidrorezervoarja) zalogo vode in njeno dobavo tudi ob izpadu električnega napajanja.
• Vzdržuje stalen tlak in stabilnost vodnega pritiska.
• Podaljšuje življenjsko dobo naprav in gospodinjskih aparatov, priključenih na sistem oskrbe z vodo.
• Avtomatski način delovanja (pravočasen vklop in izklop črpalnega agregata) zmanjšuje obrabo opreme in stroške električne energije.
• Možnost izbire mesta montaže agregata.
• Ima kompaktne gabaritne mere in majhno težo.
• Montaža je preprosta.

Na podeželju, v naseljih z vikendi in počitniških hišah komunikacijska omrežja za oskrbo z vodo pogosto trpijo zaradi nizkega tlaka in nestabilnega pritiska.

V tem primeru lahko črpalno postajo priključite na že obstoječi glavni vodovod – to bo rešilo težave s padcem tlaka in pomanjkanjem pritiska v vodovodu.

Uporaba črpalne postaje v shemi avtonomne oskrbe z vodo ne bo le bistveno povečala ravni udobja bivalnih pogojev, ampak tudi znatno podaljšala delovno dobo naprav, nameščenih v vodovodu.

Tehnologija montaže črpalne naprave

Preden začnete z montažnimi deli, se je treba odločiti za mesto namestitve črpalne opreme.

Korak #1 – izbira mesta namestitve

Pri načrtovanju namestitve agregata je treba upoštevati, da:

• Namestitev črpalne postaje v neposredni bližini vodnega vira zagotavlja stabilno sesanje in enakomerno delovanje opreme.
• Mesto namestitve mora biti suho in toplo, dobro prezračevano.
• Oprema se ne sme dotikati sten.
• Zagotoviti je treba prost dostop za popravila in preventivne preglede.

Možnost namestitve črpalne postaje s površinskim prečrpalnim agregatom, zlasti z notranjim ejektorjem, je treba natančno premisliti, saj ima tak sistem visoko raven hrupa.

Obstaja več možnosti montaže. Oglejmo si jih podrobneje.

Možnost #1 – v hiši

Najbolj optimalen prostor za pravilno delovanje postaje je ogrevan prostor. Idealno je, če je v hiši zvočno izolirana kotlovnica.

Skrajna možnost je namestitev opreme v prostorih za skupno rabo (hodnik, kopalnica, predsoba, shramba). V tem primeru jo namestimo stran od spalnic in poskrbimo za zvočno izolacijo – na primer z ohišjem ali omaro.

Najboljša možnost za postavitev črpališča je namestitev v ločenem prostoru v hiši z vrtino, izvrtano neposredno pod stavbo.

Možnost #2 – v kleti

Precej pogosto črpališče namestijo v pritličju ali kleti. Vendar je treba poskrbeti za optimalne pogoje namestitve – prostor mora biti zvočno, toplotno in hidroizoliran.

V podzemlju je mogoče urediti poseben zaboj z dostopom do opreme skozi loputo.

Topla urejena klet z dobro hidro- in zvočno izolacijo ter prezračevanjem je idealna za namestitev črpalne opreme.

Možnost #3 – v vodnjaku

Črpališče namestijo na posebej urejeno ploščad v vodnjaku. Globina namestitvene površine mora biti takšna, da je vsa oprema pod nivojem zmrzovanja. Sam vodnjak od zgoraj izolirajo.

Pomanjkljivost te sheme je otežen dostop do opreme.

Ob zadostni širini in globini vodnjaka ter moči črpalke je črpališče mogoče namestiti v vodnjaku na posebnem nosilcu ali ploščadi.

Možnost #4 – v kesonu

Okoli vrtine uredijo prostor zadostne širine za poznejše vzdrževanje, poglobljen pod nivo zmrzovanja tal. Na površju keson zaprejo in izolirajo, pri čemer pustijo le majhno loputo za vzdrževanje.

Ureditev jaška omogoča uporabo črpalke z vgrajenim ejektorjem, kadar je globina vodne gladine od površine tal 9–11 metrov.

Namestitev enote v kesonu vrtine zagotavlja zaščito pred zmrzovanjem opreme in popolno zvočno izolacijo.

Možnost #5 – v ločeni stavbi ali prizidku

V tem primeru hrupa v hiši ne bo slišati. Vendar le izolacija takšnega prostora ne bo zadostovala, potrebno bo tudi ogrevanje. To vodi do dodatnih stroškov za elektriko in izvedbo ogrevalnega sistema.

Pri namestitvi črpališča s potopno črpalko ni težav z zvočno izolacijo. Vse elemente sistema, razen same črpalke, namestijo v katerem koli ogrevanem prostoru hiše.

Namestitev črpalke v urejenem zunanjem paviljonu bo preprečila glavno pomanjkljivost te vrste opreme – hrup med delovanjem

Ko določite mesto namestitve črpalke, začnete z montažo.

Korak #2 – izvedba pripravljalnih del

Pripravite trdno podlago za črpalko – betonsko, opečno ali leseno, površino za namestitev pa poravnajte. Lahko uporabite poseben kovinski nosilec.

Ker črpalka med delovanjem precej vibrira, v spojih cevovoda nastanejo zračnosti in pojavijo se puščanja. Za zmanjšanje vibracij in njihovega uničujočega učinka pod nosilce črpalke položite gumijaste podloge ali preprogo, samo napravo pa varno pritrdite – noge privijte s sidrnimi vijaki.

Glavni pogoj za nemoteno delovanje črpalke je nemoten dotok tekočine iz vira.

Glavna težava, ki jo je treba rešiti pri celoletni oskrbi z vodo, je zaščita pred zmrzovanjem. Zato pod cevovod izkopljete jarek – od temelja do vodnjaka ali kesona (jaška) vrtine.

Jarek naj bo v načrtu raven, po možnosti brez zavojev in upogibov, da se ne zmanjša tlak. Da bi preprečili vpliv nizkih temperatur na cevi, jih zakopljete pod globino zmrzovanja tal na tem območju.

Pri oblikovanju jarka je treba upoštevati naklon 0,03 proti vodozajemu za odvod tekočine iz cevovoda v obdobju konzervacije.

Ob bližini podzemne vode se cevovod položi nad kritično raven, vendar ga v tem primeru izolirate in dodatno uporabite grelni kabel. Prav tako bo potrebna resna toplotna izolacija in ogrevanje, če je cevovod speljan nad nivojem tal.

Če cevovod poteka po zraku ali leži plitvo, sta potrebna ogrevanje in resna izolacija

Korak #3 – sestavljanje vodozajemnega sklopa

Vodozajemni sklop je odvisen od vrste uporabljene črpalke.

• Pri standardni shemi priključitve – črpalka s površinsko črpalko in vgrajenim ejektorjem – je to povratni ventil z mrežastim filtrom, priključen na polipropilensko cev preko spojke.
• Namestitev z zunanjim ejektorjem. Na sesalni del ejektorja privijete povratni ventil z mrežastim filtrom, na vrhu pa priključite dve cevi.
• Pri uporabi potopne (vrtinske) črpalke je filter grobega čiščenja vključen v njeno konstrukcijo. Zato na agregat priključite povratni ventil in cev. Črpalka ima precejšnjo težo, zato jo obesite na trdno vrv.

Sklop spustite na potrebno globino, pri čemer upoštevajte, da je najmanjša razdalja od njega do dna vira 1 m pri uporabi površinskih črpalk in 0,5 m za potopno (vrtinsko) črpalko.

Prav tako je treba upoštevati, da se gladina vode v vodnjaku med letom spreminja – poleti se znižuje. Če je sesalna globina na meji, lahko v tem obdobju ostanete popolnoma brez oskrbe z vodo.

Glede na premer vrtine se konstrukcija ejektorja razlikuje. Kroženje vode poteka bodisi po dvema cevema bodisi po principu cev v cevi.

Korak #4 – montaža površinskih elementov črpališča

Načeloma se bodo sheme namestitve črpalne postaje razlikovale glede na to, kateri prečrpalni agregat se uporablja.

Osnovno pravilo: vsako dodatno napravo namestite preko krogelnih ventilov z ameriškim priključkom in povratnih ventilov. To vam bo omogočilo odstranitev naprav za zamenjavo ali popravilo brez potrebe po izpustu vse vode iz sistema.

Prav tako je treba predvideti možnost izpusta vode iz sistema – za to se v cevovodu oblikuje odcep z namestitvijo T-kosa, na katerega se priključi izpustni ventil.

Na dovodni cevovod je priporočljivo namestiti filter za grobo čiščenje. Na tlačni (v linijo, ki vodi do porabnikov) – filter za fino čiščenje.

Montaža gotove črpalne postaje površinskega tipa ne povzroča težav, saj so osnovni elementi sistema že povezani med seboj. Sestavljena je iz hidroakumulatorja z nameščeno električno črpalko in krmilno enoto.

Poleg osnovne armature v tak sistem vgradijo napravo za polnjenje z vodo pred prvim zagonom. Podobno kot pri odtočni napravi v cevovod vgradijo T-kos s priključenim krogelnim ventilom in lijakom.

Pri sestavljanju cevovoda je treba vse spoje zatesniti z lanom, FUM trakom ali tesnilno pasto, da preprečite vsesavanje zraka v sistem.

Več o posebnostih izbire črpalne postaje in lestvici najboljših ponudb na trgu po mnenju lastnikov opreme si lahko ogledate v tem članku.

V ostalih primerih elemente sistema montirajo sami. Pri namestitvi površinske črpalne postaje se cevovod (ali dve cevi, če se uporablja zunanji ejektor) iz vrtine priključi na črpalko.

Nato se namestita hidroakumulator in krmilna enota. Za črpalno postajo z vrtinsko črpalko bodo to vsi osnovni površinski elementi v shemi. Najbolj priročno je za to uporabiti 5-izvodni priključek, ki ga namestijo na tlačni cevovod na primerno mesto. Vanj se privijeta tlačno stikalo in manometer.

Na stranski priključek se priključi hidroakumulator. Za lažje vzdrževanje ga priključijo preko krogelnega ventila z ameriškim priključkom in uredijo odtok.

Izvajajo priključitev porabnikov na črpališče. Najpogosteje je prvi element razdelilni kolektor hladne vode.

Tak sistem je manj občutljiv na vdor zraka, vendar morajo biti vsi spoji tesni.

Korak #5 – prvi zagon črpališča

Električni motor črpalke ima veliko moč, zato je bolje, da črpališče opremite z lastnim napajalnim kablom, uredite ozemljitev in namestite stabilizator napetosti.

Preverijo tlak zračne komore hidroakumulatorja. Ta mora biti za 10 % nižji od vklopnega tlaka črpalke. Vendar to nastavitev opravijo v delovnem načinu. Predhodno pa je treba doseči naslednje vrednosti: za hidroakumulator z zmogljivostjo 20–30 l – 1,4–1,7 bara, za zmogljivost 50–100 l – 1,7–1,9 bara.

Pred prvim zagonom naprave s površinsko črpalko napolnijo delovni del sistema z vodo. Za to odvijejo čep iz polnilne odprtine, ki se nahaja na zgornjem delu črpalke.

Če je v cevovodu predvidena polnilna cev, je bolje, da jo uporabite. Tečnost nalivajo do popolne napolnitve, dokler ne začne iztekati. Nato odprtino (ventil) tesno zaprejo.

Pri polnjenju sistema s tekočino skozi polnilno odprtino črpalke je priročno uporabiti običajen lijak.

Zaporedje zagona:

1. Črpalko priključijo na električno omrežje.
2. Ventil polnilne cevi cevovoda s površinsko črpalko rahlo odprejo, da odstranijo preostanke zraka, ki je vstopil v sistem.
3. Vklopijo agregat – v roku 2–3 minut mora iz izhodne odprtine tlačnega cevovoda (ali odprte pipe vodovoda) začeti teči voda.
4. Če tekočina ne steče, črpališče izklopijo, dolijejo vodo v sistem in ga ponovno vklopijo.

Po uspešnem zagonu je treba opremo »obteči« in po potrebi prilagoditi nastavitve hidrobloka in tlačnega stikala.

Osnovna pravila uporabe

Po zagonu črpališča opravljajo njegovo redno vzdrževanje. Potrebno je pravočasno čistiti filter za grobo čiščenje. Brez tega zmogljivost naprave postopoma upada, voda teče v sunkih, popolnoma zamašen filter pa povzroči delovanje »na suho« in izklop sistema.

Pogostost čiščenja je odvisna od vsebnosti nečistoč v črpani vodi.

Informacije o pogostih okvarah črpališča in načinih njihovega odpravljanja si lahko preberete v naslednjem članku.

Enkrat mesečno ali po daljšem mirovanju, zimski konzervaciji ali popravilih preverijo tlak v zračnem predelu hidroakumulatorja. Če je potrebno, dodajo zrak.

Če črpališče uporabljate samo v poletnem obdobju, je treba pred nastopom zmrzali iz sistema izpustiti vso vodo.

Zaključki in koristen video na to temo

Osnovna pravila priključitve črpalne postaje prikazuje video:

Video navodila za nastavitev in uporabo črpalne postaje:

Kako narediti črpalno postajo na osnovi potopne črpalke:

Pravilna namestitev črpalne postaje zagotavlja zasebni dom oskrbo z vodo s parametri, ki niso slabši od tistih v mestnem stanovanju – stalen tlak in zadosten pretok.

Da bi sistem deloval maksimalno učinkovito, se je pred izbiro in montažo opreme treba posvetovati s strokovnjakom in opraviti ocenjevalni izračun.

Če imate izkušnje s samostojno sestavo in namestitvijo črpalne postaje, prosimo, delite svoje znanje v komentarjih k temu članku. Če pa imate po prebranem gradivu vprašanja, jih brez zadržkov postavite v spodnjih komentarjih.