To jest proste pytanie, na które trudno dać odpowiedź bez znajomości potrzeb użytkownika i rodzaju instalacji.
Celem niniejszego Przewodnika jest informacja o czynnościach jakie należy wykonać, aby prawidłowo wytypować pompę do konkretnej instalacji domowej.
Przewodnik uwzględnia charakterystykę instalacji i pozwala na dokonanie przybliżonych, wiarygodnych obliczeń prostą metodą, bez zbędnych matematycznych wzorów.
Oto podstawowe pytania, na które należy odpowiedzieć:

1. Jaka woda będzie pompowana
2. Skąd będzie pobierana woda?
3. Jaki powinien być "punkt pracy" (parametry charakterystyki) pompy?
4. Jaka będzie instalacja hydrauliczna, z którą pompa będzie współpracować?
5. Którą pompę wybrać?

Jeśli odpowiedzi na te pytania będą wiarygodne, to dobór pompy ESPA do instalacji będzie prawidłowy i łatwy.

1. Jaka woda będzie pompowana?

Medium transportowane przy zastosowaniu pompy ESPA to woda zimna (do 45 C), czysta lub zanieczyszczona.

Woda czysta, to woda klarowna np. deszczówka, pitna woda użytkowa, woda morska, lub dodatkowo uzdatniona np. chlorem, ozonem i innymi podobnymi produktami, które nie mają wpływu na zmianę jej lepkości.

Do pracy z wodą czystą przeznaczona jest większość typoszeregów pomp odśrodkowych ESPA, poczynając od pomp powierzchniowych do głębinowych.

Woda zanieczyszczona, to zużyta woda użytkowa lub zawierająca w zawiesinie cząstki stałe, np. pochodząca z toalet lub zbiorników septycznych oraz woda stojąca lub infiltracyjna, która nie może być powtórnie użyta.

Do drenażu wody zanieczyszczonej polecane są pompy typoszeregów DRAIN, z cząstkami stałymi o małych wymiarach, oraz DRAINEX z wirnikiem otwartym Vortex umożliwiającym przepływ przez pompę zanieczyszczeń o dużych rozmiarach.

2. Skąd będzie pobierana woda?

Schemat instalacji (aplikacja) zależy od rodzaju źródła pompowanej wody.
Jeżeli źródłem wody jest studnia wiercona, a powierzchnia lustra wody jest niżej niż 9 m od poziomu zainstalowania pompy, musi być użyta pompa z typoszeregu pomp głębinowych.
Należy przy tym pamiętać, aby średnica pompy odpowiadała średnicy odwiertu.
Jeśli źródłem wody jest zbiornik, jezioro, rzeka lub strumień, zalecane jest stosowanie pomp zatapialnych lub nawierzchniowych.
Pompy zatapialne do wody czystej mają często konstrukcję wielostopniowych pomp głębinowych; dodatkowo zaopatrzone bywają w wyłącznik pływakowy. Niektórzy producenci nazywają je pompami podwodnymi.

Pompy nawierzchniowe stosowane są w dwóch typach instalacji:
ssącej - jeśli pompa jest usytuowana powyżej poziomu lustra wody w źródle, i
tłocznej - jeżeli pompa jest zamontowana poniżej lustra wody źródła.





Teoretyczna wysokość ssania pomp nawierzchniowych wynosi ok. 10 m i wynika z ciśnienia atmosferycznego powietrza; w praktyce przyjmuje się jej maksymalną wartość na poziomie 9 m. Jeśli lustro wody źródła znajduje się niżej, należy zastosować pompę głębinową.

Teoretyczna wysokość ssania pomp nawierzchniowych wynosi ok. 10 m i wynika z ciśnienia atmosferycznego powietrza; w praktyce przyjmuje się jej maksymalną wartość na poziomie 9 m. Jeśli lustro wody źródła znajduje się niżej, należy zastosować pompę głębinową.

3. Jaki powinien być „punkt pracy" pompy?

Prawidłowo dobrana pompa powinna spełniać wymagania instalacji, z którą współpracuje. Jej „punkt pracy" charakterystyki (parametry) powinien być określony przez nominalny przepływ, manometryczną wysokość podnoszenia i moc pobieraną przez napęd (silnik).

Nominalny przepływ (Q)

Jest to ilość wody pompowanej w jednostce czasu. Normalnie podawana w l/s, l/min lub m3/h.

1m3=1000l
Całkowita manometryczna wysokość podnoszenia (Hm)

Wysokość manometryczna instalacji jest sumą wysokości podnoszeń w górę wody. Suma wysokości ssania (Ha) i wysokości „wypływu" (Hi)nazywana jest wysokością geometryczną (Hg).
Jeśli do tego dodamy wysokość strat wynikających z przepływu wody przez instalację, otrzymamy wysokość manometryczną (Hm).



Instalacja tłoczna
Hg = Hi-Ha
Instalacja ssąca
Hg = Hi + Ha


Wysokość strat:
W wyniku tarcia powstającego podczas przepływu wody przez instalację powstają opory określane jako wysokość strat. Ich wielkość określana jest poprzez wysokość słupa wody odpowiadającego ciśnieniu potrzebnemu do ich zrównoważenia.
Opory strat rosną wraz z chropowatością powierzchni wewnętrznej, prędkością przepływu oraz długością przewodów instalacji, a maleją ze wzrostem ich średnicy.
Zainstalowana armatura taka jak np. zawory, filtry, magnetyzer, przepływomierz itp. oraz złączki jak np. kolanka, redukcje itp., wprowadza tzw. straty miejscowe, które sumują się ze stratami wynikającymi z przepływu.
W praktyce przyjmuje się, że np. zmiana kierunku przepływu o 90 stopni, powoduje wzrost wysokości strat równoważny przepływowi wody przez odcinek instalacji (rury) o długości 5 m. Zainstalowanie zaworu odpowiada zwiększeniu oporów przepływu równoważnemu odcinkowi rury o długości 10 m.

W celu zmniejszenia szkodliwych oporów przepływu zaleca się stosowanie rur o możliwie największej średnicy (szczególnie po stronie ssania).

W tabeli poniżej przedstawione są przykładowe wysokości (opory) strat powstające przy przepływie czystej wody przez rury instalacji.

Całkowita
manometryczna
wysokość podnoszenia
= wysokość geometryczna
+ suma wysokości strat
= wysokość ssania
+ wysokość tłoczenia
+ suma wysokości strat


Tabela wysokości strat dla rur z tworzyw sztucznych np. PCV lub polietylenu:



Uwaga:
Dla rur z innych materiałów (o większej chropowatości powierzchni wewnętrznej) opory strat będą większe. Aby je określić, należy pomnożyć wartości z tabeli o współczynnik odpowiednio np:
1,2 - dla rur z wibrobetonu,
1,5 - dla rur stalowych.

Przykład obliczeń:
Dobierzmy pompę do instalacji, w której czerpiemy wodę ze zbiornika otwartego i tłoczymy ją do zbiornika umieszczonego wyżej. Wymagana wydajność wynosi 7 000 l/godz.

Uwaga praktyczna:
prędkość wody w rurach instalacji nie powinna być większa niż 1,5-1,8 m/s.
Możemy ją sprawdzić wg. prostego wzoru:
V = 0,278 Q/S = 0,354 Q/D2 gdzie:
V - prędkość przepływu w m/s,
Q - wydajność w l/godz,
S - powierzchnia przekroju wewnętrznego rury w mm2,
D - średnica wewnętrzna rury w mm.

Podstawowe dane dotyczące instalacji:
Wysokość geometryczna
(wysokość ssania + wysokość tłoczenia): 17 m
Całkowita długość rur instalacji: 43 m
Średnica wewnętrzna rur instalacji: 38 mm

Dane dotyczące ssania:
Wysokość ssania: 2 m
Długość odcinka ssawnego: 8 m
Ilość zaworów: 1 (zwrotny)
Ilość kolanek 90 stop.: 1

Dane dotyczące tłoczenia:
Wysokość tłoczenia: 15 m
Długość rur odcinka tłocznego: 35 m
Ilość zaworów przelotowych: 1
Ilość zaworów kontrolnych: 1
Ilość kolanek 90 stop.: 2


Obliczenia instalacji:

1. Wysokość strat po stronie ssania:
Długość rury: 8 m
Straty jednostkowe: 10 m (zawór zwrotny)
5 m (kolanko 90 stop.)
Zastępcza długość rury ssącej: 23 m.
Z załączonej tablicy odczytujemy wysokość strat wynikających z przepływu wody o wydatku 7000 l/godz przez rurę o średnicy wewnętrznej 38 mm. Uzyskana wartość wynosi 7,8 m i odpowiada wysokości strat dla rury o długości 100 m. Aby przeliczyć ją dla rury o długości 23 m, dzielimy przez 100 i mnożymy przez 23:
7,8 x 23/100 = 1,79 m.

2. Wysokość strat po stronie tłocznej:
Długość rury: 35 m
Straty jednostkowe: 10 m (zawór przelotowy)
10 m (zawór kulowy)
10m (2 kolanka 90 stop.)
Zastępcza długość rury tłocznej: 65 m

Analogicznie, jak wyżej, odczytujemy z tabeli wysokość strat wynikającą z przepływu wody o wydatku 7000 l/godz przez rurę o długości 100 m i średnicy wewnętrznej 38 mm. W tym przypadku jest to wartość 7,8 m. Rzeczywista wielkość strat dla rury o długości 65 m wynosi
7,8 x 65/100 = 5,07 m.

Ostatecznie:
Suma wysokości manometrycznej = wysokość ssania + wysokość podnoszenia + wysokość strat ssania + wysokość strat tłoczenia
= 2 + 15+ 1,79 + 5, 07 = 23,86 m. W oparciu o uzyskane wyniki wiemy, że prawidłowo dobrana pompa powinna pracować w punkcie pracy określonym przez wydajność:
Q = 7000 l/godz,
wysokość podnoszenia: Hm = 23,86 m.

4. Z jaką instalacją pompa będzie współpracować?


Instalacja zraszająca

Zaopatrzenie w wodę gospodarstwa domowego

Drenaż wody zanieczyszczonej

Cyrkulacja i filtrowanie wody w basenie

Mycie pojazdów

Podlewanie ogrodu

Utrzymywanie ciśnienia wody na stałym poziomie

Cyrkulacja wody w urządzeniach hydromasażu

5. Którą pompę wybrać?

W przedstawionym wcześniej przykładzie obliczeń instalacji uzyskano wyniki określające punkt pracy pompy:
Q = 7000l/godz,
Hm = 23,86 m.

Te parametry spełnia wiele pomp typoszeregów ESPA.
Ze względu na schemat instalacji (aplikację), należy wybrać pompę nawierzchniową samozasysającą.
Wymagane parametry punktu pracy spełnia typoszereg pomp Aspri 35 (patrz załączone charakterystyki).
Po naniesieniu obliczonego punktu pracy na pole charakterystyk widzimy, że znajduje się on pomiędzy charakterystykami pomp Aspri 35-3 i Aspri 35-4.



Którą pompę wybrać?

Jeśli dla użytkownika ważna jest wielkość przepływu, to należy podjąć decyzję: czy wybierając mniejszą pompę zgadzamy się na nieco mniejszą wysokość podnoszenia (22 m), czy też zastosowana zostanie pompa większa, o większej wysokości podnoszenia (32 m). Wybór mniejszej pompy (35-3), oprócz nieznacznego zmniejszenia ciśnienia po stronie tłocznej daje wymierne korzyści:
1. niską cenę zakupu,
2. moc pobieraną przez silnik pompy równą 1,4 kW,
3. niskie koszty eksploatacji (opłaty za energię elektryczną).


Wybór pompy większej (35-4) zabezpiecza wyższe ciśnienie, ale pociąga za sobą większe koszty:
1. wyższy koszt zakupu w porównaniu z pompą mniejszą o ok. 6 %,
2. moc pobierana przez silnik wynosi 1,8 kW, co powoduje wzrost kosztów eksploatacji o ok. 30%,
3. większe zużycie energii spowoduje wzrost emisji zanieczyszczeń emitowanych przez elektrownię, a tym samym zwiększy zanieczyszczenie środowiska naturalnego.


Ostateczną decyzję użytkownik musi podjąć sam; logiczny jednak jest wybór pompy mniejszej i tańszej.

Jeśli rozbiór wody (wydajność) będzie stały, należy wybrać taką pompę, dla której punkt pracy znajduje się najbliżej maksymalnej sprawności silnika pompy.

Może się zdarzyć, że podczas eksploatacji studni ciśnienie w pompie będzie niższe od ciśnienia nasycenia pompowanej cieczy; wówczas wystąpi zjawisko kawitacji (zrywania słupa wody). Powstająca „próżnia" powoduje pękanie pęcherzyków gazu, co jest bardzo niebezpieczne dla pompy. Następuje „wyrywanie" cząsteczek materiału wewnętrznej części pompy; szczególnie narażone są wirniki i korpus.
Zerwanie słupa wody powoduje suchobieg; pompa głośno pracuje, a uszczelnienie mechaniczne wału przestaje być smarowane. Taka sytuacja może spowodować trwałe uszkodzenie uszczelnienia i konieczność jego wymiany.
Aby zabezpieczyć się przed zerwaniem słupa wody, należy upewnić się, czy na pewno napływ wody do źródła (studni) jest większy niż maksymalny pobór. Jeśli tak nie jest, należy ograniczyć wydatek pompy (np. zaworem po stronie tłocznej) lub zamienić pompę na mniejszą.

Jeśli ograniczenie wydatku jest nie do przyjęcia, wówczas pozostaje wykonanie nowego ujęcia wody.


strona główna           aktualności          o firmie          kontakt          mapa strony           (c) 2009 by Belsan