Čerpací stanice pro studnu: pravidla výběru, instalace a připojení zařízení

Základní schémata instalace a připojení

Následující schémata jsou nejběžnější:

• Schéma pro přímé připojení jednotky k přívodnímu potrubí.
• Schéma se zásobní nádrží.

Přímé připojení zahrnuje umístění stanice mezi odběr vody a domovní vodovodní potrubí. Voda se čerpá přímo ze studny a dodává se spotřebiteli. Při tomto typu instalace je přístroj umístěn ve vytápěné místnosti - v suterénu nebo ve sklepě. Důvodem je obava z nízkých teplot. Zamrznutí vody uvnitř jednotky může způsobit její poruchu.

V oblastech s relativně mírnou zimou je však přípustné umístit vodárnu přímo na vrchol studny. K tomuto účelu se v zemi nad studnou vybuduje studna, která se izoluje, aby voda v potrubí nezamrzla. V případě potřeby lze použít elektrický topný drát. Všechny aspekty výběru lokality jsou podrobněji popsány níže.

Schéma zapojení čerpací stanice se zásobní nádrží se mírně liší. Voda ze zdroje není přiváděna přímo do domovního systému, ale do speciální objemové akumulační nádrže. Samotná čerpací stanice je umístěna mezi zásobní nádrží a vnitřním potrubím. Čerpací stanice čerpá vodu ze zásobní nádrže do odběrných míst.

To znamená, že v tomto uspořádání se používají dvě čerpadla:

1. Čerpadlo z hlubinného vrtu čerpající vodu do zásobní nádrže.
2. Čerpací stanice čerpající vodu z akumulační nádrže do vodovodní sítě.

Výhodou systému akumulačních nádrží je, že v nádrži je dostatečně velké množství vody. Objem nádrže může být několik set litrů nebo dokonce metrů krychlových, průměrný objem nádrže tlumicí stanice je 20-50 litrů. Tento typ systému zásobování vodou je vhodný i pro artézské studny, kde je stejně nutné použít hlubinné čerpadlo.

Instalační technologie

Vyberte si místo

Instalace ve vhodném přístřešku

Před zahájením prací na instalaci čerpací jednotky je třeba vybrat vhodné místo.

Požadavky jsou následující:

• Za prvé, systém musí být umístěn v těsné blízkosti zdroje vody. To nám umožní zajistit co nejefektivnější odběr vody bez ztráty kapacity.
• Za druhé musí být jednotka chráněna před účinky atmosférických srážek. Většina čerpacích stanic je samozřejmě k dispozici v utěsněných skříních, ale ty zjevně nejsou určeny pro trvalý provoz v dešti a sněhu.
• Za třetí, místo instalace by mělo umožňovat přístup k systému pro seřizování a údržbu.
• Je také třeba mít na paměti, že motor čerpadla je hlučný, proto se nedoporučuje instalovat je v obytných oblastech.

Fotografie zavěšeného nástavce na speciální polici

Z tohoto pohledu je ideálním místem pro instalaci studny sklep domu (pokud je studna umístěna v blízkosti základů), jáma nebo keson. Ovládací stanici je možné umístit i do samotné studny, a to tak, že se upevní na speciální polici pod hrdlem.

Pokládka potrubí

Po výběru místa je třeba položit potrubí od domu ke zdroji vody.

V tomto případě jsou pokyny jednoduché:

• Vykopejte příkop se sklonem směrem ke studni. Hloubka výkopu by měla být o něco větší než hloubka promrznutí půdy - tím chráníme potrubí před tvorbou ledových zátek.
• Dno výkopu vyplníme pískovým polštářem o tloušťce až 20 cm.
• Potrubí izolujte obalením tepelně izolačním materiálem.

Potrubí s tepelnou izolací ve výkopu

• V základech udělejte otvor a trubku zaveďte do sklepa nebo do suterénu.
• Připojte potrubí k vnitřní instalaci a pečlivě izolujte všechny oblasti v nevytápěných místnostech.
• Druhý konec potrubí je připojen k čerpací stanici pomocí speciální armatury se zpětným ventilem a sítkem na částice. Náklady na takový díl jsou nízké, ale jeho použití výrazně zvyšuje stabilitu systému.

Připojení jednotky

Instalační schéma

Dále je třeba připojit a spustit samotnou jednotku.

Schéma zapojení čerpací stanice čerpací stanice studny Schéma zapojení čerpací stanice je dostatečně jednoduché a lze jej realizovat i s minimálními dovednostmi:

• Nejprve připravíme základnu, na kterou bude namontována samotná stanice. Nejlepším řešením je malý podstavec z cihel nebo litého železobetonu. Minimální výška podstavce je asi 20 cm.
• Přímo pod nohy jednotky by měla být umístěna gumová podložka o tloušťce asi 10 mm. Pružný materiál účinně kompenzuje vibrace, snižuje opotřebení zařízení a snižuje hladinu hluku.
• Nasaďte nožičky čerpadla na gumové těsnění a zajistěte je kotevními šrouby se širokými podložkami.

Dále je třeba připojit hadici pro přívod vody.

Pro připojení používáme:

• Palcová zásuvka s vnějším závitem.
• Ocelový nebo bronzový úhelník s vnějším závitem.
• Zpětný ventil vhodného průměru, který umožňuje rovnoměrný průtok vody do systému.
• Spojka amerického typu.

Základní údaje a postup instalace

Spojte všechny součásti do jednoho systému připojením přívodního potrubí vody k části čerpadla. Musí být zajištěno utěsnění všech spojů.

Stejným postupem připojte i výstupní potrubí. Jak již bylo zmíněno, lze zde instalovat hrubý kovový filtr.

Náš systém lze optimalizovat instalací předfiltru před sekcí čerpadla. Použití tohoto levného zařízení prodlužuje životnost čerpadla, protože částice jílu a písku, které se dostávají do průtočné části, jsou hlavním faktorem opotřebení součástí.

Předběžné nastavení

Vodu k úpravě lze doplňovat nálevkou.

• Naplňte přibližně dva litry vody speciálním procesním otvorem do čerpadla pro nastavení tlaku.
• Proveďte zkušební provoz jednotky a zaznamenejte, kdy se systém spustí a zastaví. Optimální vypínací hodnota je mezi 2,5 a 3 bary, čerpací jednotka by se měla zapnout při 1,8 až 1,5 baru.
• Pokud zjistíte odchylky od těchto hodnot, je třeba otevřít kryt tlakového spínače a provést jeho kalibraci otáčením seřizovacích šroubů. Ty jsou obvykle označeny značkou udávající směr nárůstu a poklesu.

Po dokončení seřízení lze čerpadlo připojit k běžnému provozu.

Zdroj vody

Typy vrtů

Každý systém zásobování domu vodou z vrtu je založen na klíčovém prvku - samotném zdroji vody.

K dnešnímu dni se všechny vrty v závislosti na vlastnostech substrátu dělí zhruba do tří skupin:

• Pískové vrty jsou nejjednodušší a nejlevnější na zřízení. Nevýhodou je relativně krátká životnost (do deseti let) a poměrně rychlé zanášení. Vhodné pro instalaci v letním domku.
• Jíl vyžaduje trochu více zodpovědnosti při vrtání studny, ale jinak - mají stejné výhody a nevýhody jako písek. Měly by být používány pravidelně, protože obnovení zanesené studny po přibližně jednom roce bez provozu je velmi obtížné a nákladné.
• Za nejlepší se považují vápencové (artézské) studny. Vrtný plán pro vodní vrt ve vápenci zahrnuje vrty do hloubky 50 až 150 metrů. Tím se zajistí bezpečnost a trvanlivost vodního zdroje a také se zlepší kvalita přirozené filtrace.

Hlavní nevýhody

Při výběru typu studny by se neměla věnovat veškerá pozornost takovému parametru, jako je cena. Jde o to, že uspořádání autonomního systému zásobování vodou je samo o sobě poměrně nákladný úkol a je lepší do tohoto projektu investovat jednou (výběrem kvalitního zařízení a pozváním profesionálních mistrů), než za několik let sklízet pochybné "plody úspor" v podobě impozantních účtů za opravy a obnovu zdroje.

Výběr čerpadla

Další fází výstavby vodovodního systému je výběr čerpacího zařízení.

Zde příručka doporučuje věnovat pozornost těmto bodům:

• Malé chaty zpravidla nevyžadují modely s vysokou kapacitou. Vzhledem k tomu, že na jeden kohoutek je potřeba přibližně 0,5-0,6 m3 vody za jednu hodinu, instaluje se obvykle čerpadlo schopné dodávat 2,5-3,5 m3/h.
• V úvahu je třeba vzít i nejvyšší místa odběru vody. V některých případech je nutné použít další čerpadlo, které zajistí potřebný výtlak v horních patrech, protože zařízení na zvedání vody z vrtu to nezvládne.

Čerpadlo malého průměru pro čerpání vody z velkých hloubek

Téměř všechny modely čerpadel do vrtu mají poměrně vysoké energetické nároky.

S ohledem na tuto skutečnost byste si měli předem zakoupit stabilizátor výkonu. A pokud ve vaší vesnici často vypínají elektřinu, pak generátor nebude zbytečný.

Vybavení studny

Proces montáže obvykle provádí stejná společnost, která vrt vyvrtala.

Měli byste si ji však také prostudovat - přinejmenším proto, abyste zajistili kontrolu kvality pracovních operací:

• Vybrané čerpadlo se spustí do navržené hloubky a zavěsí se na lano nebo pevnou šňůru.
• Hrdlem studny s instalovaným uzávěrem (speciální těsnicí detail) vyvedete hadici pro přívod vody a kabel, který zajišťuje napájení čerpadla.

Namontovaný uzávěr

• Někteří odborníci doporučují připojit hadici ke kabelu. To je docela pohodlné, ale je třeba mít na paměti, že hadice nesmí být v žádném případě sevřena v místech připojení!
• V blízkosti krku je také namontováno zvedací zařízení, a to buď ruční, nebo elektrický naviják. Obejdete se bez něj jen ve velmi malých hloubkách, protože čím hlouběji se dostanete, tím více pocítíte nejen váhu samotného čerpadla, ale také váhu hadice s napájecím kabelem a váhu lana.

Fotografie studniční jámy

Přesně takto vypadá schéma výstavby studny. Ale to není ani polovina: na tomto základě musíme sestavit kompletní systém.

Součásti čerpací stanice

K čerpání vody z individuálního zdroje ve studni se používá buď čerpací stanice, nebo ponorné čerpadlo pro studnu. Výběr a použití každého zařízení je dán fyzikálními parametry kontejneru.

Aby bylo možné zorganizovat automatický provoz přívodu vody, zabránit vodnímu rázu v síti při zapnutí elektrického čerpadla a zajistit kontrolu fyzikálního tlaku, používají se u ponorného nebo povrchového čerpadla přídavné prvky. V čerpací stanici vody se montují na rám, který pevně spojuje jeho hlavní uzly:

Povrchové elektrické čerpadlo. Typické elektrické čerpadlo používané v čerpací stanici je elektromotor v uzavřené skříni s odstředivým nebo vířivým oběžným kolem na hřídeli. Při otáčení nasává vodu předním vstupem a dodává jí kinetickou energii tím, že ji vytlačuje bočním výstupem.

Hydroakumulátor. Skládá se z kovové nádržky s různým objemem a hruškovitou pryžovou membránou uvnitř. Když je nádrž naplněna vodou pomocí elektrického čerpadla, membránová hruška se roztáhne a po zapnutí vodovodních kohoutků se pružný plášť smrští a vypustí do systému vodu pod určitým tlakem. Hydraulický akumulátor zabraňuje vzniku vodního rázu v potrubí, vytváří zásobu vody, snižuje počet cyklů zapnutí/vypnutí čerpadla a udržuje vysoký tlak na výstupech sanitárních zařízení.

Tlakový spínač. Hlavní prvek zajišťující automatický provoz elektrického čerpadla. Při čerpání vody do sítě a hydraulické nádrže monitoruje tlak, a jakmile dosáhne mezní hodnoty, otevře přívodní vedení k elektrickému čerpadlu a vypne jej. Při použití vody reaguje na pokles tlaku v systému - po dosažení minimální hodnoty uzavře přívodní vedení k čerpadlu - to se zapne a začne čerpat vodu.

Manometr. Manometr měří tlakové parametry v systému, umožňuje sledování a nastavení prahových hodnot tlakového spínače.

Sanitární armatury. Obvykle jsou všechny prvky čerpací stanice připojeny k jedné jednotce pomocí pěticestného konektoru se vstupními a výstupními přípojkami a zbývající 3 armatury jsou připojeny k manometru, hydraulickému akumulátoru pomocí ohebných trubek a tlakovému spínači.

Je zřejmé, že ponorná čerpací stanice, na rozdíl od ponorných elektrických čerpadel, nemůže ve skutečnosti existovat, všechny její součásti jsou namontovány na pevném rámu a jsou umístěny na povrchu země a odběr vody se provádí potrubím spuštěným do hlubokého zdroje. Někteří tuzemští výrobci vyrábějí hybrid čerpací stanice pro ponorná vibrační čerpadla. Ta představují hydraulickou nádrž malého objemu, ke které je přišroubován tlakový spínač a manometr.

Vlastnosti zařízení čerpací stanice

Autonomní systém zásobování vodou založený na čerpací stanici zahrnuje komplex zařízení zajišťujících automatické zásobování domu vodou. Pro zajištění pohodlného autonomního zásobování vodou je nutné zvolit vhodnou čerpací jednotku, správně ji připojit a nastavit.

Pokud je instalace provedena správně a jsou dodrženy provozní požadavky, vydrží velmi dlouho. V domě bude vždy k dispozici čistá voda pod tlakem, která umožní používat moderní spotřebiče: od jednoduché sprchy a pračky až po myčku nádobí a vířivku.

Čerpací stanice se skládá ze tří hlavních prvků:

• čerpadlo, které čerpá vodu;
• tlakový akumulátor, kde je voda skladována pod tlakem;
• řídicí jednotku.

Čerpadlo čerpá vodu do hydraulického akumulátoru (HA), což je nádrž s vnitřní vložkou z pružného materiálu, často nazývanou podle tvaru membrána nebo hruška.

Čím více vody je v hydroakumulátoru, tím větší je odpor membrány a tím vyšší je tlak uvnitř nádrže. Když kapalina proudí z HA do vodovodní sítě, tlak klesá. Tlakový spínač tyto změny detekuje a následně zapne nebo vypne čerpadlo.

Funguje to takto:

1. Hydraulická nádrž se naplní vodou.
2. Tlak se zvýší na nastavenou horní mez.
3. Tlakový spínač vypne čerpadlo a průtok vody se zastaví.
4. Když se voda zapne, začne vytékat z HA.
5. Tlak se sníží na dolní mez.
6. Tlakový spínač zapne čerpadlo a nádrž se naplní vodou.

Pokud se z okruhu odstraní tlakový spínač a tlakový akumulátor, bude se muset čerpadlo zapínat a vypínat při každém otevření a zavření vody, tj. velmi často. Výsledkem je, že i velmi dobré čerpadlo se rychle porouchá.

Použití tlakového akumulátoru poskytuje majitelům další bonusy. Voda je do systému přiváděna pod určitým konstantním tlakem.

Kromě toho je v nádrži uložena určitá (cca 20 litrů), ale nezbytná rezerva vody pro případ, že by zařízení přestalo fungovat. Někdy tento objem stačí, dokud není problém odstraněn.

Kroky pro připojení čerpací stanice ke studni vlastníma rukama

K napojení vrtu dochází až za výstupem potrubí. Na plášťové trubce vrtu musí být nainstalována hlavice. Poté pomocí dlouhého předmětu zjistěte, do jaké hloubky se potrubí pro přívod vody potopí.

Polyethylenová trubka je poté připojena k ejektorové jednotce. Délka tohoto potrubí je součtem hloubky vrtu a vzdálenosti od ústí vrtu k čerpadlu. Na hlavě vrtu je instalováno koleno s 90° ohybem.

Ejektor, samostatná litinová jednotka se 3 vývody pro připojení potrubí, je zpočátku sestaven:

1. Na spodní straně vyhazovače je namontován filtr, který chrání před nečistotami a úlomky.
2. Na horní části ejektoru je namontován plastový vývod a k němu je připojen 3,2 cm dlouhý kus trubky.
3. Na konci musí být připojena objímka (obvykle bronzová), která zajišťuje přechod na plastové trubky.

Veškeré potřebné příslušenství pro pohonnou jednotku lze zakoupit samostatně.

Potrubí vedoucí k vyhazovači musí být zasunuto přes koleno. Poté se vyhazovač spustí do požadované hloubky. Poté se plášť připevní k plášťové trubce. Rozložení systému je jednoduché, takže jej lze nainstalovat v rekreačním domě nebo v soukromém domě vlastníma rukama. Spojovací prvky musí být vzduchotěsné, protože zbytečný přívod vzduchu může způsobit poruchu systému a pokles tlaku. Poté následuje zavedení potrubí do místa instalace systému.

Instalace elektrického ponorného čerpadla pro instalaci do studny

Montáž ponorného motorového čerpadla do studny provádějte v následujícím pořadí:

• Do výstupního otvoru jednotky našroubujte plastovou přechodovou objímku pro připojení tlakového potrubí. Pokud není instalován zpětný ventil, instaluje se nejprve na výstup elektrického čerpadla a poté se našroubuje šroubení pro připojení trubek HDPE.
• Připojte trubku k čerpadlu a zajistěte ji plastovým límcem, provlékněte kabel oky krytu a spojte konce na výstupu pomocí dvou speciálních svorek, volný konec přišroubujte k hlavnímu kabelu pomocí pásky.
• Napájecí kabel, kabel a tlakovou hadici spojte pomocí pásky nebo kabelových stahovacích pásků v intervalech 1 metr a dbejte na to, aby byl napájecí kabel zajištěn bez napětí.
• Elektrické čerpadlo se spustí do vrtu do předem stanovené hloubky. Za tímto účelem se odměří a nařeže přívodní trubka na požadovanou délku a vloží se do hlavice, ke které se připevní lano.
• Po ponoření lze okamžitě zkontrolovat provoz elektrického čerpadla bez připojení k potrubí, pokud přívod kapaliny odpovídá pasovým údajům, připojit celé vodovodní potrubí a poté sledovat a regulovat provoz zařízení pomocí automatických zařízení.

Obr. 8 Příprava elektrického hlubinného čerpadla k ponoření

K připojení čerpadla ve vrtu k přívodu vody se používají zařízení, která automatizují jeho provoz, zabraňují častému spouštění a snižují zatížení vedení. Můžete je instalovat sami v jednom modulu, instalovat je v obytném prostoru nebo je nechat v kesonové jámě s hlavicí vrtu.

Jak nainstalovat?

Domov často instalujete vlastníma rukama ve vyhřívané místnosti. Ideálním řešením je dobře podepřená kotelna s dobrou zvukovou izolací. Lze jej samozřejmě instalovat i do předsíně, chodby, skladu nebo koupelny. Nejdůležitější je, aby byl umístěn mimo ložnice.

Nezřídka se jako místo pro čerpací stanici používá sklep nebo suterén. To však za předpokladu, že jsou tepelně, akusticky a hydroizolačně izolovány. Je také možné jej instalovat do speciální schránky, která je umístěna ve sklepě a má poklop, aby bylo zařízení přístupné.

K instalaci stanice ve studni se používá speciálně navržená plošina. Vždy musí být nižší než hladina mrazu. Samotná studna musí být také shora izolována. Toto uspořádání je poněkud obtížně přístupné na stanici.

Stanice může být instalována také v kesonu studny. Za tímto účelem se kolem studny, která je zakopaná pod úrovní mrazu, vybuduje místnost. Keson by měl být uzavřen a izolován na povrchu země. Stačí ponechat malý poklop potřebný pro údržbu.

Stanici je také možné instalovat v samostatné konstrukci nebo v připojené místnosti. Taková konstrukce samozřejmě vyžaduje nejen izolaci, ale také dodatečné vytápění.

Samotná instalace přečerpávací stanice přináší velké finanční úspory. V závislosti na způsobu připojení čerpací stanice k vodovodu existují různé instalační plány. Správná instalace závisí především na drobných detailech, jako jsou zpětné ventily, olejová těsnění, filtry atd. Tyto drobnosti mohou výrazně zlepšit a rozšířit funkci čerpací stanice.

Systém s akumulační nádrží

Alternativou k tlakovému akumulátoru může být běžná nádrž - např. z plastu. Může mít jakoukoli vhodnou kapacitu, aby vyhovovala potřebám rodiny na vodu. Obvykle by měl být tento typ akumulátoru instalován co nejvýše, aby byl zajištěn dostatečný tlak vody pro vodovodní kohoutek v domě.

Je třeba vzít v úvahu zatížení stěn a stropů. Při výpočtech je třeba pamatovat nejen na hmotnost nahromaděné kapaliny (hmotnost vody v nádrži o objemu 200 litrů bude samozřejmě 200 kg).

V úvahu je třeba vzít také hmotnost samotné nádrže. Celková hmotnost musí být zvážena ve vztahu k nosnosti domu. Pokud máte v tomto ohledu pochybnosti, raději se obraťte na zkušeného technika.

K automatizaci provozu čerpadla s podomácku vyrobenou zásobní nádrží lze použít plovákový senzor. Jedná se o poměrně jednoduché zařízení, které si mnozí řemeslníci vyrábějí sami. V nádrži je instalován plovák, který přenáší informace o stavu vody do automatického spínače.

Když hladina vody v nádrži dosáhne minimální úrovně, zapne se čerpadlo a pracuje, dokud se nádrž nenaplní. Čerpadlo se pak automaticky vypne. Akumulační nádrž je považována za ekonomickou variantu zásobování domácností vodou, protože náklady na takový soubor zařízení jsou nižší než náklady na komerčně vyráběné čerpací stanice.

Čerpadlo lze v domácnosti použít k mnoha různým účelům, např. k plnění akumulační nádrže, zavlažování atd.