Samosesalne črpalke za vodo: vrste, načelo delovanja, priporočila za uporabo

Črpalke samosesalnega tipa so posebna vrsta površinske opreme, razvite z namenom podaljšanja delovne življenjske dobe. Njihovi gibljivi deli so vedno hlajeni, tesnila niso poškodovana, motor deluje brezhibno. Vendar je zaradi široke ponudbe težko izbrati primeren model. Se strinjate?

Vse, kar morate vedeti o samosesalnih črpalkah za vodo, boste našli na naši spletni strani. Pri nas je podrobno opisan princip zgradbe in delovanja agregatov tega tipa, predstavljene so razlike v konstrukciji. Informacije, ki smo jih predstavili, vam bodo pomagale pri premišljenem nakupu.

Podrobno smo opisali različne možnosti samosesalnih črpalk in podali priporočila za uporabo. Pri poglabljanju znanja vam bodo pomagale uporabne fotografije in video datoteke.

Značilnosti samosesalnih agregatov

Pri nakupu agregata za uporabo na podeželskem posestvu je treba analizirati več dejavnikov, ki določajo ustrezno kategorijo.

Sem spadajo:

• globina vira;
• razdalja od vira do hiše;
• višina tlaka;
• kakovost dovedene vode;
• poraba vode.

Običajno se ti podatki upoštevajo pri izračunu zmogljivosti naprave, vendar so koristni tudi pri izbiri črpalke glede na vrsto sesanja.

Ločimo samosesalne in normalno sesalne naprave. Razlika je v konstrukciji, ki uravnava postopek ponovnega polnjenja v primeru vstopa zraka v sistem.

Primer samosesalne črpalke – Pedrollo PLURIJET, namenjene za prenos in dvig čiste vode iz virov z globino, ki ne presega 9 m, nazivni tlak do 120 m, pretok – 200 l/min (12 m³/h)

Med normalno sesalne uvrščamo potopne in delno potopne črpalke, katerih delovanje poteka, ko se tekočina iz vira premika v delovni prostor gravitacijsko. Ob vstopu zraka se aktivira avtomatska zaščita pred »suhim tekom« in delo se ustavi, ker naprava ne more delovati v prazno. Črpalko je treba ponovno zagnati.

Shema delovanja samosesalne črpalke: 1 – polnjenje z vodo; 2 – ločevanje vode in zraka v delovni komori; 3 – zaključek kroženja, začetek delovanja črpalke; 4 – zadrževanje tekočine ob izklopu črpalke (+)

Samosesalni modeli so zasnovani za samostojno odstranjevanje zraka brez človekovega posredovanja. To je mogoče zaradi konstrukcijskih značilnosti: v zgornjem delu delovnega prostora je zračnik, skozi katerega se zrak odvaja. Povratek zraka preprečuje povratni ventil.

Sodobne izvedbe z vgrajenimi zapornimi ventili izvajajo samodejno ponovno polnjenje, zaradi česar ni potrebe po stalnem nadzoru opreme.

S postopkom ponovnega polnjenja je povezana tudi majhna višina dviga samosesalnih agregatov – do 9 m. Pomembno je zagotoviti, da je delovna komora nenehno napolnjena z vodo, in čim krajši je dovodni vod, tem hitreje poteka proces premikanja vode.

Najpogosteje so samosesalne črpalke del črpalne postaje s hidroakumulatorjem, sesalnim nastavkom (ali ejektorjem), zapornimi ventili in merilno-regulacijskimi instrumenti.

Pravilna namestitev sesalne linije

Pri urejanju sistema za oskrbo z vodo ni pomembna le namestitev samosesalne črpalke ali črpalne postaje, ampak tudi montaža sesalnega voda.

Vrednost tlaka (7–8 m) se izračuna ob upoštevanju višine dviga vode in parametrov hidravličnega upora, ki nastane med premikanjem tekočine.

Pri izdelavi tesnjenega vodovoda je treba preveriti razmerje med premerom cevovoda in premerom nastavka, ter po možnosti čim bolj skrajšati dolžino celotnega voda.

Čim daljši je sesalni vod, tem višji je upor, posledično nižji je tlak. Prisotnost puščanja lahko povzroči okvaro opreme – to stanje je pomembno za centrifugalne modele, ki niso namenjeni črpanju zračno-tekočinskih mešanic.

Bodite pozorni na položaj cevi. Sesalni vod ne sme imeti pregibov, zlomov, zapletene sestavljene konstrukcije, ki se dviga nad nivo črpalke, sicer je možen nastanek zračnih mehurčkov, ki motijo sesalni proces in se težko odstranijo iz sistema.

Poskusite namestiti sesalni vod tako, da bo predstavljal najpreprostejšo konfiguracijo z ravnimi cevmi in enim kotom, torej naj spominja na črko 'L'.

Kot dodatno opremo, nameščeno neposredno na vod, uporabljajo povratni ventil (ali preprosto nepovratno različico) in filter. Zahvaljujoč ventilu se voda zadrži v cevovodu in ne odteče nazaj, s tem pa ščiti lastnika črpalke pred ponovnimi polnjenji.

Filter ščiti opremo pred vdorom usedlin z velikimi delci, koščkov vodnih rastlin in glinenih primesi.

Ali je mogoče zamenjati samosesalni model z običajno črpalko? Če ni druge rešitve, to storijo – za čas popravila ali nakupa nove opreme.

Vendar ne pozabite na nekatere nianse:

• treba bo popolnoma napolniti komoro črpalke in vod z vodo pred vklopom;
• izogibati se je treba vdoru zraka, sicer bo oprema odpovedala;
• polnjenje je treba opraviti po vsaki 'okvari', ki jo povzroči izguba tesnjenja vodovoda.

Praksa kaže, da uporabniki samosesalnih črpalk ne hitijo s prehodom na običajne, še toliko bolj, ker je izbira opreme pogosto narekovana z optimalnimi pogoji sesanja.

Centrifugalne samosesalne črpalke

Primerna možnost za avtonomno uporabo na zasebnem podeželskem posestvu je centrifugalna samosesalna črpalka, ki prečrpa ne samo čisto vodo, ampak tudi medije z majhnimi delci – na primer usedline iz ribnika.

Odlično obvladuje tekočino, ki je mešanica vode in plina. Oprema je površinska, kar pomeni, da je nameščena nad gladino vode, proces dvigovanja vode pa je zagotovljen z notranjim podtlakom v sesalnem vodu.

Vrste konstrukcij in njihove značilnosti

Seznaniti se z napravo samosesalne centrifugalne črpalke je potrebno za možnost odpravljanja napak in rednega vzdrževanja. Agregat je preprost mehanizem, zaprt v trdno spiralno ohišje s pokrovom, material ohišja je nerjavno jeklo, lito železo, plastika.

V notranjosti je delovno kolo (jekleno ali polimerno), opremljeno z lopaticami, obrnjenimi v nasprotno smer. Poleg delovnega kolesa sta pomembna dela difuzor in ejektor (Venturijeva cev).

Tako so praktično vsi deli statični, gibanje pa zagotavlja edini dinamični element – disk (diski) delovnega kolesa.

Konstrukcija črpalke omogoča lahek dostop do glavnega dela za preventivni pregled ali manjše popravilo (npr. čiščenje ali brušenje). Ker je naprava na prostem, za razliko od potopnega vzporednika, je vedno možno pregledati in zamenjati dele.

Shema naprave centrifugalne črpalke: 1 – kovinsko ali plastično ohišje; 2 – pokrov; 3 – vgrajeni ejektorji; 4 – delovno kolo; 5 – pritrdilna gred; 6 – tesnilo; 7 – ležaji; 8 – kondenzator; 9 – elektromotor

Centrifugalni modeli so masivnejši od vrtinčnih, vendar delujejo veliko tišje in lahko črpajo umazano vodo z vključki srednje frakcije. Za močno onesnažene medije so namenjene posebne drenažne črpalke, če je potrebno dodatno mletje pa fekalne črpalke.

Pri izbiri agregata pri dobavitelju se pozanimajte o možni opremi: poleg električnega motorja se uporabljajo bencinski ali dizelski, vendar je za vikend izvedbo električna oprema bolj optimalna. Pri rednih preventivnih pregledih in vzdrževanju lahko življenjska doba centrifugalne črpalke doseže 20 let.

Značilnosti modelov se razlikujejo, vendar so povprečni kazalniki lahko naslednji:

• temperatura v sistemu – do +35 °C;
• temperatura zraka zunaj (na mestu namestitve črpalke) – do +35 °C;
• višina dviga sesalnega voda – do 8 m;
• največji tlak v sistemu – 6 bar;
• motor – dvopolni asinhroni (stopnja zaščite najmanj IP 44).

Večina delov je iz nerjavnega jekla, kot material za čelno tesnilo se uporablja grafit ali keramika.

Večstopenjska samosesalna centrifugalna črpalka KSB Multi Eco za gospodarsko oskrbo z vodo, uporabo deževnice; dopušča vključke peska (koncentracija – do 50 g/m³)

Tako samosesalni agregat po zgradbi zelo spominja na običajno centrifugalno črpalko, z eno razliko: proces recirkulacije tekočine poteka znotraj ohišja, ne v zunanjem vodu.

Čepi za polnjenje in praznjenje vode, podstavek za pritrditev na motor, lega priključkov, ki povezujejo napravo s tlačnim in sesalnim cevovodom – enako kot pri preprosti opremi.

Značilnosti in načelo delovanja

Po priključku voda vstopa iz sesalne cevi v ohišje in zapolni ves prostor, nato pa se samodejno zažene delovno kolo. Pod vplivom centrifugalne sile se tekočina izriva iz središča proti obrobnim delom in pod tlakom teče v tlačni vod, ki je prav tako povezan preko priključka.

Shema namestitve centrifugalne samosesalne črpalke, ki se nahaja na površini, nad gladino vode v vodnjaku. Povratni ventil preprečuje pretok vode v nasprotni smeri.

Z znižanjem tlaka v osrednjem delu ponovno pride do sesanja vode v ohišje iz sesalnega cevovoda. Periodičnost sesanja in potiskanja je osnova neprekinjenega dovajanja vode s centrifugalno opremo.

Število delovnih koles v črpalkah je lahko različno, od enega do več (enostopenjske in večstopenjske), vendar se načelo črpanja tekočine v ohišje in nato po cevovodu zaradi tega ne spremeni.

Področje uporabe centrifugalnih agregatov

Centrifugalni samosesalni aparati lahko črpajo tekočine, s katerimi se vrtinčni modeli ne morejo spoprijeti:

• viskozne snovi;
• tekočine s trdnimi delci;
• abrazivne tekočine.

Zaradi tega to kategorijo črpalne opreme pogosto uporabljajo v industriji, na primer za črpanje naftnih derivatov. V zasebni uporabi agregat ne bo ostal neizkoriščen, če lastniki za zalivanje vrta ali zelenjavnega vrta uporabljajo podeželski ribnik ali drugo vodno telo, katerega voda ni posebej čista in bistra.

Aparat lahko premika tekočino z gosto usedlino na dnu, koščki vodnega mulja in drugih vodnih rastlin.

Gospodinjske črpalke se odlično spoprijemajo tudi s črpanjem čiste vode, zato so dobre tudi za ureditev samostojnega vodovoda za stavbo in pripadajoče objekte (kopališče, poletno kuhinjo). Zmogljiva črpalka je primerna za opremljanje racionalnega sistema namakanja ne samo gredic, ampak tudi trate, rastlinjaka, cvetličnih gredic in vrta.

Ob zagonu poteka postopek samozalivanja vodovoda, kar omogoča prihranek pri vzdrževanju in zagotavlja stabilnost delovanja.

Vrtinčne impelerske črpalke

Med samosesalnimi modifikacijami obstaja skupina vrtinčnih črpalk, vendar v nasprotju s centrifugalnimi analogi niso primerne za prečrpavanje viskoznih medijev.

Prisotnost trdnih delcev v vodi je treba izključiti, sicer bo delovanje opreme moteno. Vrtinčne črpalke so preproste po zasnovi in vzdrževanju, vendar imajo manjšo zmogljivost in nizek izkoristek.

Vrtinčna samosesalna črpalka Pedrollo PKm 60 za izključno čisto vodo: moč – 0,37 kW, zmogljivost – 0,3-2,4 m³/h, višina dviga vode – do 5 m.

Shema zgradbe in načelo delovanja

Notranji deli vrtinčne črpalke se malo razlikujejo od analogov centrifugalne opreme. Glavni dinamični del je delovno diskasto kolo, opremljeno z lopaticami, razporejenimi po krogu.

Lopatice se vrtijo znotraj neke vrste kanala, povezanega z vstopno in izstopno cevjo. Tekočina vstopa skozi sesalno cev, pod vplivom vrtenja kolesa se zavrti in po spiralni poti premika proti izhodu.

Večkratno zadrževanje tekočine v prostoru med lopaticami ustvarja dodatno energijo in tlak, ki dviga vodo na potrebno raven, na tem temelji princip delovanja samosesalne vrtinčne črpalke.

Vsesani zrak se zmeša s tekočino, nato se mešanica ponovno loči na dve komponenti: zrak se odvaja ven, tekočina pa še naprej kroži v delovni komori. Ko je ves zrak odstranjen, se komora popolnoma napolni z vodo in začne delovati po principu centrifugalne opreme.

Vrtinčna črpalka Optima (Poljska) v litoželeznem ohišju, z močjo 0,37 kW in tlakom 35 metrov. Namenjena je za oskrbo z vodo doma ali na vrtu, črpa samo čisto vodo.

Obvezen element, tako kot pri centrifugalni opremi, je povratni ventil, ki opravlja dve funkciji:

• preprečuje ponoven vstop zraka;
• zagotavlja polnjenje delovne komore z vodo.

Maksimalna višina dviga vode, ki jo zagotavlja vrtinčna samosesalna oprema, – 8 metrov. Od centrifugalnih črpalk se vrtinčne razlikujejo po dveh bistvenih lastnostih: ne črpajo umazanih medijev, vendar odlično opravljajo s premikanjem mešanice zraka in tekočine.

Nizek izkoristek (od 25% do 45%) je posledica porabe veliko energije za proces črpanja tekočine. Zaradi tega lastniki podeželskih posestev dajejo prednost centrifugalnim agregatom. Na vrtinčno opremo se običajno spomnijo, kadar ni mogoče namestiti bolj produktivnega analoga.

Prednosti domače uporabe

Prednost te kategorije samosesalnih črpalk so kompaktne dimenzije in povečan tlak (5–7-krat večji kot pri centrifugalnih napravah). Zato jih je smiselno uporabljati pri oskrbi iz vira vode, ki se nahaja na veliki oddaljenosti od točk odvzema vode, pod pogojem, da velika zmogljivost ni potrebna.

Vrtinčne črpalke Speroni KPM so na voljo v dveh različicah, ki se razlikujeta po dimenzijah, teži, prostornini delovne komore in zmogljivosti. Različici se uporabljata za polnjenje membanskih rezervoarjev majhne prostornine in ogrevalnih sistemov (+)

Primer je lahko črpanje vode iz vodnjaka, katerega višina dviga ne presega 7–8 m, v tako imenovano »delovno območje«, kjer so običajno nameščeni vrtni nasadi, gredice, rastlinjaki. Glede na neenakomernost terena in ovijanje okoli počitniških objektov je treba računati na cevovod dolžine do 100 m, kar pomeni, da bo potreben velik tlak.

Poleg uporabe vrtinčnih različic v avtonomnih zasebnih vodovodih se uporabljajo za gašenje požarov, naprave prezračevanja, v toplotnih napravah.

Ejektor – naprava za globoke vire

Samosesalne črpalke z vgrajenim ejektorjem so namenjene za odprta naravna vodna telesa, vodnjake in vrtine, katerih globina zajema vode ne presega 7 m ali 8 m.

Običajno se tehnične specifikacije te kategorije opreme navezujejo na naslednje parametre:

• zmogljivost – 4–5 m³/h;
• tlak – 4–6 bar;
• višina dviga – 50–60 m.

Skupaj s hidroakumulatorjem, tlačnim stikalom in kompletom avtomatike take različice tvorijo učinkovito delujoče črpalne postaje. Pri določeni oddaljenosti od stavbe, kjer se nahajajo glavne točke odvzema vode, površinska samosesalna oprema ne zadošča, potreben je dodaten mehanizem.

Shema namestitve črpalk, opremljenih z zunanjim ejektorjem, za vrtine globine do 40–45 m s premerom cevovoda 2 in 4 palci (+)

Moč sesanja je mogoče povečati z uporabo zunanjega ejektorja, ki obvlada dvigovanje vode, ki se nahaja na globini 35–40 m. Industrijski modeli ejektorjev so sposobni učinkovito delovati, če je vodna gladina na globini 19–20 m. Velika oddaljenost do vira prav tako ni ovira za ejektorsko napravo.

Pri uporabi zunanjega ejektorja močno pade izkoristek črpalne postaje – do 30-35%, zato pa se zniža raven hrupa, značilna za vgrajene ejektorje.

Zaključki in koristen video na to temo

Predstavljeni video materiali vam bodo pomagali razumeti konstrukcijo in načelo delovanja samosesalne opreme.

Video #1. Sestava črpalke podjetja «Asterion» (serija UP):

Video #2. Načelo delovanja centrifugalne samosesalne črpalke:

Video #3. Profesionalni pregled črpalk Akvario (serija AJC):

Centrifugalne in vrtinčne samosesalne črpalke so najprimernejša oprema za zasebno uporabo na podeželskih območjih. Z njihovo pomočjo lahko ustvarite sistem za oskrbo z vodo ali namakanje.

Vendar ne pozabite, da lahko največjo učinkovitost dosežete le, če natančno analizirate pogoje uporabe črpalne postaje in preučite tehnične značilnosti izbranega modela.

Pričakujemo vaše zgodbe o osebnih izkušnjah s črpanjem vode s samosesalno črpalko. Komentarje, prosimo, pustite v spodnjem bloku. Tukaj lahko postavite vprašanja o zanimivih trenutkih in delite koristne informacije.