Čerpací stanice pro studny: jak vybrat, specifika připojení a instalace

Automatizovaný proces dodávky vody ze studny do obytného domu, zahrady a zeleninové zahrady pomůže minimalizovat čas plánovaný na domácí práce. „Srdcem“ vodovodních sítí jsou čerpací stanice pro studny – zařízení, která přečerpávají vodu ze zdroje k odběrným místům.

Pro jejich bezproblémový provoz je třeba znát nuance umístění, instalace a připojení čerpacího zařízení. Souhlasíte?

Řekneme vám, jak správně vybrat čerpací stanici pro zásobování vodou venkovského domu. U nás se dozvíte vše o pravidlech pokládky vodovodních potrubí od vodního zdroje do domu. S ohledem na naše rady organizace zásobování vodou se studnou jako zdrojem nezpůsobí sebemenší potíže.

Jak je uspořádána čerpací stanice?

Úroveň komfortu ve venkovském domě je do značné míry určena přítomností profesionálně nastaveného systému zásobování vodou, jehož hlavní součástí je čerpací stanice.

Strukturu zařízení podílejících se na organizaci dodávky vody je třeba znát v každém případě. Bude se hodit, pokud sami pokládáte vodovod nebo svěřujete montážní práce profesionálům.

Když znáte princip fungování jednotlivých prvků systému, v případě havárie nebo poruchy jednoho ze zařízení budete schopni sami, a hlavně rychle provést opravu čerpací stanice nebo výměnu.

Takže nejdůležitějšími součástmi schématu zásobování vodou s použitím čerpací stanice jsou následující:

• zařízení pro odběr vody s filtrem;
• zpětný ventil, který zabraňuje zpětnému toku vody;
• sací potrubí – trubka vedoucí k čerpadlu;
• tlakový spínač pro regulaci dodávky vody;
• manometr ukazující přesné parametry;
• hydraulický akumulátor – automatický zásobník;
• elektromotor.

Místo hydraulického akumulátoru, modernějšího a praktičtějšího zařízení, se někdy používá zásobní nádrž, která má několik nevýhod (slabý tlak, nepohodlná montáž atd.).

Na schématu je znázorněn jeden ze způsobů instalace beztlakové zásobní nádrže a hydroforu, který je schopen regulovat tlak a hladinu vody v systému

Avšak nyní, když se v obchodech objevilo mnoho moderních levných modelů s hydroakumulátorem, nemá smysl samostatně sestavovat systém s akumulační nádrží.

Pokud jste se přesto rozhodli zakoupit nádobu na vodu, pokuste se zohlednit následující nuance:

• Rezervní nádoba se instaluje na co nejvyšším místě (například na půdě), aby se vytvořil potřebný tlak.
• Objem nádrže by měl být takový, aby byla zachována rezerva na 2-3 dny v případě poruchy čerpacího zařízení (ale ne více než 250 l, jinak je možná akumulace usazenin).
• Základ pro montáž nádoby je nutné zesílit trámy, deskami a dalšími přepážkami.

Rezervní akumulační nádrž, stejně jako membránové zařízení (hydroakumulátor), by měla být vybavena filtrem. Kromě toho je povinná instalace bezpečnostní odbočky pro odvod přebytečné vody. Hadice připojená k odbočce je vyvedena do drenážního systému nebo spuštěna do nádob určených pro skladování závlahové vody.

Standardní schéma zařízení čerpací stanice s označením hlavních prvků: zpětný ventil, tlakové relé, manometr, tlakové potrubí; červená šipka ukazuje na hydroakumulátor.

Princip činnosti čerpací stanice je cyklický. Jakmile se sníží zásoba vody v systému, čerpadlo se zapne a začne čerpat vodu, čímž plní systém.

Při dosažení požadované úrovně tlaku se aktivuje tlakové relé a vypne čerpadlo. Nastavení relé je nutné provést před zahájením provozu zařízení – závisí na objemu nádrže a charakteristikách čerpadla.

Kritéria výběru stanice pro studnu

Při nákupu čerpací stanice je třeba věnovat pozornost parametrům čerpadla a faktorům charakterizujícím zdroj vody (v našem případě studnu), včetně jeho vzdálenosti od budovy.

Například není na škodu upřesnit následující hodnoty:

• Maximální hloubka odběru vody. Zajímá nás dynamická hladina vody, tedy průměrná hodnota za 1-2 dny při nepřetržitém používání vody. Pokud vezmeme v úvahu statickou hladinu, můžeme se v výpočtech zmýlit.
• Nominální dopravní výška agregátu. Podmíněná výška vodního sloupce, kterou je schopno vytvořit čerpací zařízení. Vypočítá se podle vzorce sečtením hodnoty sání, délky horizontálních úseků potrubí, vertikálního zdvihu a ztrát při dopravě potrubím.
• Průtok čerpací stanice. Pro výpočty lze vzít průměrnou spotřebu vody na všech odběrných místech (například směšovací baterie u dřezu – 0,15 m/s, sprchový kout nebo pračka – 0,3 m/s). Celková hodnota by neměla být vyšší než vydatnost studny, jinak zdroj nebude zvládat dodávku.
• Napájecí napětí. V domácnostech je to 220 V (kromě výkonných stanic s třífázovými motory, kde je napětí 380 V).
• Příkon. Rozptyl příkonu stanic je impozantní. V průměru 500-2000 W. Od příkonu přímo závisí výběr typu jističe.
• Objem nádrže tlakové nádoby. Od 24 l (pro rodinu 1-2 osob) do 100 l (6 osob a více).

Je pochopitelné, že bez znalosti technických nuancí je před výběrem a nákupem agregátu lepší poradit se s odborníkem, který se dobře vyzná v domácím čerpacím zařízení.

Parametry čerpací stanice jsou uvedeny v technickém listu výrobku, pro výběr vhodného modelu je nutné je porovnat s vlastními výpočty.

Výběr čerpací stanice pro studnu závisí na hloubce vrtu. Například pokud hloubka dosahuje 12-15 m, je nutné zařízení s vestavěným ejectorem, nad 20 m – s externím ejectorem. Díky uzavřenému sání se zvyšuje síla zdvihu vody, avšak prudce klesá účinnost a zvyšuje se spotřeba energie.

Jak vybrat místo pro zařízení?

Pro provoz čerpacího zařízení se pokuste dodržet některé podmínky:

• minimální vzdálenost stanice od zdroje vody;
• nutný teplotní režim;
• možnost snížení hladiny hluku;
• vhodné umístění zařízení pro údržbu.

S ohledem na uvedené faktory jsou nejvhodnějšími místy pro instalaci stanice keson, sklep domu a kotelna, ačkoli každé místo má své výhody a nevýhody.

Kesonem se obvykle nazývá konstrukce vybudovaná v zemi. Umísťuje se přímo nad výstupem vrtu studny, přičemž se vykope hluboká jáma, která musí být pod úrovní promrzání půdy. Pokud je čerpadlo instalováno nedostatečně hluboko, nebude schopno celoročně fungovat, protože při prvních mrazech selže.

Pro výrobu kesonu se používají betonové skruže, cihelné zdivo, monolitické betonové bloky, kovové krychle. Vstup do kesonu se nachází v horní části konstrukce a představuje poklop s těsně přiléhajícím víkem.

Keson vyžaduje hydroizolaci a dodatečné zateplení horní části – střechy. Kromě toho musí být objem místnosti dostatečný, aby bylo možné v případě potřeby provést opravu.

Výhoda instalace čerpací stanice přímo do kesonu studny umístěného nad ústím kesonu studny spočívá v tom, že pracující agregát bude umístěn mimo obytné místnosti a nebude způsobovat nepříjemnosti hlasitým hlukem.

Dobrou variantou pro instalaci stanice je sklep. Je dále od studny než keson, zato v suterénu lze snadno zařídit místo pro montáž. S ohledem na riziko zatopení se agregát instaluje na malém stabilním vyvýšení.

Vhodná varianta umístění čerpací stanice ve sklepě: obytné místnosti jsou v určité vzdálenosti, východ ven je přibližně ve stejné úrovni jako hlavní potrubí vedoucí od studny.

V suterénech venkovských domů se často zařizují pomocné místnosti (prádelny, komory, sklepy pro skladování konzerv), proto je vytápění zajištěno předem. Pokud je sklep přesto nevytápěný, je třeba se postarat o dodatečnou tepelnou izolaci, a ještě praktičtější je instalovat přídavné topné těleso.

Nedoporučujeme zařizovat kotelnu v blízkosti obytných místností, protože hladina hluku pracujícího zařízení je poměrně vysoká. Pokud jste se přesto rozhodli instalovat čerpací stanici na chodbě nebo v komoře, snažte se místnost co nejvíce izolovat.

Existuje ještě jedno řešení, ale bude zajímavé pouze pro ty, kdo navštěvují chatu výhradně v letním období.

Lze si pořídit kompaktní přenosný agregát a nainstalovat ho do malé provizorní budky – dřevěné konstrukce připomínající bednu. Hlavní je, aby byla stavba chráněna před srážkami. Na zimu se čerpací stanice spolu s dočasným vodovodem demontuje a umístí do teplé místnosti.

Montážní návod čerpací stanice

Prozkoumejme nejběžnější variantu instalace stanice, kdy je jednotka umístěna v domě (ve sklepě nebo technické místnosti) a sací potrubí, spuštěné do studny, je vybaveno ejektorem.

Venkovní práce – od studny k domu

K venkovním opatřením patří montáž sacího zařízení studny – vnějšího ejektoru, položení potrubí k základům domu nebo příprava místa (technické místnosti) pro instalaci čerpací stanice, pokud bude umístěna v suterénu.

Čím blíže je studna k domu, tím lépe, protože to zaručuje silnější tlak vody a minimum problémů s pokládkou vodovodu. Hlavním úkolem vrtných mistrů je vybavit studnu instalací pažnicové trubky v souladu s normami a požadavky; vnějším provedením hlavice se nezabývají.

Před zahájením práce tedy studna představuje kus trubky vysoký asi 1 m, trčící ze země.

Existuje několik způsobů, jak upravit výstup pažnicové trubky na povrch: od jednoduchého připojení čerpacího zařízení až po stavbu podzemního kesonu nebo malé venkovní stavby.

Rozhodli jsme se nainstalovat studnu s čerpací stanicí pro odčerpávání v areálu domu, proto není potřeba vytvářet další místnost v oblasti hlavice – stačí upravit samotnou hlavici a dodržet těsné spojení trubky s vodovodem.

Pro položení potrubí, které bude fungovat celoročně, bude nutné vyhloubit rýhu pod úroveň promrzání. Stejně tak bude nutné obkopat pažnicovou trubku až do této úrovně.

Potrubí tedy povede od hlavice studny k otvoru v základu domu. Důležitou podmínkou je sklon vodovodu směrem ke zdroji, aby voda v případě vypouštění mohla přirozeně proudit zpět do studny.

Otvor v základu by neměl být příliš vysoko vzhledem k potrubí – prudké změny výšky a ohyby negativně ovlivňují sílu tlaku a fungování systému jako celku.

Po vyražení otvoru v základu a vykopání výkopu je třeba provést tři kroky přímo související s instalací čerpacího zařízení:

• sestavit a nainstalovat ejektor;
• hermeticky upevnit hlavu vrtu;
• připravit místo pro instalaci tlakové nádoby (hydraulického akumulátoru).

Ejektor je litinová součástka se třemi závitovými otvory. Při připojování k trubkám je nutné použít těsnicí pastu, fum-pásku nebo len, jinak dojde k porušení těsnosti.

Schéma činnosti ejektoru. Všimněte si spodní části zařízení – jedná se o filtr, který zadržuje částečky písku a sedimentu. Je nutné jej nainstalovat jako první, jinak zařízení rychle selže.

Pokud vnější část pažnice (plášťové trubky) vyčnívá vysoko nad zemí, přebytečnou část je třeba odříznout. Může nastat problém s nalezením hlavy pro dvoutrubkové zařízení. V tomto případě lze sestavit zařízení z hlavy pro jednotrubkovou stanici. K pažnici se pod pravým úhlem přivaří odbočka, která odpovídá průměru.

Pro výpočet délky svislých trubek, pro které se často používají polyethylenové výrobky v rolích, je třeba k dynamické hladině vody přidat 2 metry.

Konec zařízení by neměl být spouštěn příliš blízko dna, protože filtr hrubého čištění by se rychle ucpal. Pokud se polyethylenové trubky nenarovnávají (protože byly dlouho skladovány v roli), lze je mírně zahřát stavebním fénem.

Ejektor se navlékne na trubky, hermeticky se upevní a spustí do vody. Postupy týkající se těsnění spojů a upevnění kolen musí být prováděny na pevném podkladu. Pokud se pokusíte upevnit díly ve vzduchu, riskujete utopení ejektoru ve studni. Budete muset koupit novou stanici, protože ejektor se samostatně neprodává.

Vnější trubky se uloží do výkopů a zavedou se do otvoru v základu domu, poté se připojí ke spojkám odstředivého čerpadla. Aby trubky lépe přiléhaly, je třeba je zasunout až na doraz, dotáhnout ručně a poté zajistit výsledek pomocí plynového klíče. Zásyp potrubí by měl být proveden až po otestování systému.

Je lepší, pokud je v době ponoření ejektoru čerpací stanice již instalována na speciálně připraveném základu. Měl by být stabilní a pevný, vyvýšený do výšky až půl metru.

Lze vytvořit betonové vyvýšení, srazit stůl z dřevěných hranolů nebo provést zdění z cihel – hlavními podmínkami jsou zajištění bezpečnosti a stability.

Další možnost montáže hydroakumulátoru je na konzolách upevněných na stěně. Mějte však na paměti, že jakýkoli kontakt čerpacího zařízení s nosnými konstrukcemi bude způsobovat hluk v obytných místnostech.

Jakmile je ejektor připojený k sacímu potrubí ponořen do vody a toto potrubí je připojeno k čerpací stanici, můžete se pustit do vnitřních prací na domovním rozvodu.

Montáž uzavíracího ventilu a filtru

Nebudeme podrobně diskutovat připojení odběrných míst, ale probereme montáž úseku tlakových trubek až k filtru. Jako hlavní prvky uvnitř domu lze použít polymerové trubky se sadou tvarovek vhodného průměru. Díly z uvedených materiálů se snadno instalují a vyměňují, pokud to bude nutné.

Začít je třeba vsazením uzavíracího zařízení, které umožní instalovat sanitární vybavení a také uzavřít domácí vodovodní síť v případě havárie nebo dlouhodobé nepřítomnosti.

Za nejlepší variantu je považován spolehlivý kulový kohout s americkou spojkou. V případě potřeby jej lze rychle vyměnit nebo odstranit bez demontáže ostatních částí potrubí.

Pořizujte pouze kvalitní mosazné kohouty, protože levné napodobeniny se slitinami obsahujícími silumin rychle selhávají a často způsobují zatopení.

Optimální schéma instalace čerpací stanice: kulový kohout ½ s americkou spojkou 20 – ½ NR je umístěn přímo u výstupu vnitřního polypropylenového potrubí s trubkou 20

Filtr primární filtrace by měl být umístěn vedle hydroakumulátoru na místě snadno přístupném pro údržbu. Pravidelnost mytí kazet – hlavní filtrační náplně – závisí na nasycení vody vápnem, železem a dalšími mikroelementy.

Také příměsi jako hrubý písek nebo kousky jílu by se ve vnitřním úseku vodovodu neměly vyskytovat, jsou odfiltrovány ještě předtím, než se voda dostane do membránové nádrže.

Obvykle je k filtru přiložen montážní klíč, což usnadňuje instalaci. Těleso musí být nainstalováno tak, aby na jedné straně byla čerpací stanice a na druhé rozvod potrubí k odběrným místům. Trubky se po celé délce připevňují ke stěně objímkami, v ohybech a v místech upevnění pomocí speciálních tvarovek.

Samopromývací filtry jemného čištění zvyšují kvalitu vody, čímž chrání sanitární zařízení (baterie, sanitární keramiku) před předčasnými poruchami a snižují náklady na jejich údržbu.

Při montáži sítě dbejte na těsnost spojů, jinak může při pohybu vody pod tlakem potrubí začít unikat.

Kontrola provozu systému – zkušební spuštění

Testování provozu vodovodního systému je závěrečnou fází připojení čerpací stanice ke studni. Aby procedura proběhla bez „překvapení“, je třeba si zapamatovat řadu důležitých pravidel.

Pro plnohodnotný provoz zařízení je nutné dokončit montáž venkovního vodovodu a instalaci vnitřního rozvodu. Pro kontrolu lze také uzavřít kohout vnitřní části a místo něj použít větev pro zavlažování (pokud je projektem předvídána).

Při provádění přípravných prací před spuštěním čerpací stanice vždy používejte návod! Nedodržení technických pokynů výrobce může způsobit poruchu čerpacího zařízení.

Postup přípravy zařízení:

• Naplnit vnitřní část hydroakumulátoru vodou (povinně!), odšroubováním víka nádrže a použitím nálevky. Na naplnění čerpadla a přilehlých trubek bude potřeba asi 10–12 litrů tekutiny.
• Pevně utáhnout víko hrdla.
• Zkontrolovat parametry tlaku v hydroakumulátoru (jsou uvedeny v technických charakteristikách a činí 1,2–1,5 atmosféry). Pokud je tlak nižší, je nutné dočerpat vzduch na požadovanou úroveň pomocí kompresoru.
• Spustit vodu otevřením ventilů na hlavních trasách.

Teprve po provedení všech uvedených úkonů lze připojit elektrické napájení. Jakmile motor začne pracovat, voda naplní všechny trubky. Je třeba dosáhnout toho, aby se vzduch zcela odstranil z tras, poté lze uzavřít kohout.

Dále je třeba sledovat tlak – jakmile dosáhne parametrů nastavených výrobcem (až 3 atmosféry), měla by se aktivovat automatika (tlakové relé) a vypnout přívod vody.

Pokud testování proběhlo úspěšně, je nutné dokončit práce na instalaci systému: definitivně upevnit trubky uvnitř budovy, provést zpětný zásyp venkovní trasy.

HDPE trubky – alternativa k ocelovému potrubí

Podrobněji se zastavíme u trubek spojujících ponorné zařízení a povrchové odstředivé čerpadlo.

Při výběru trubek pro venkovní vodovod je třeba se řídit faktory, jako jsou:

• snadná přeprava;
• snadná montáž, která nevyžaduje úzce kvalifikované znalosti;
• pevnost, odolnost proti oděru;
• elasticita a deformace tvaru bez ztráty funkčních vlastností;
• netoxičnost, bezpečnost pro přepravu pitné vody.

Všem uvedeným požadavkům vyhovují trubky z polyethylenu o nízkém tlaku. Na rozdíl od kovových analogů se časem neničí korozí. Průměrná životnost HDPE trubek je 50 let.

Jednou z výhod HDPE trubek je přítomnost sady různých fitinků odpovídajícího standardu (spojek, zátek, přechodek) pro rychlou a snadnou montáž

Doporučujeme pořizovat pouze kvalitní označené zboží s uvedením následujících údajů na vnější straně:

• třída;
• vnější průměr;
• tloušťka stěny;
• jmenovitý a maximální tlak.

Na trubce, která je potřebná pro pokládku tlakového potrubí ze studny, je možné uvedení účelu – „pitná“. Pro použití na chatě se hodí výrobky o průměru 32 mm a tloušťce stěny 2,4 mm. Modrý pruh svědčí o tom, že trubky jsou určeny pro čerpání vody (žlutý – pro dopravu plynu).

Vodovodní síť složité konstrukce má odbočky (například pro zajištění zavlažování zahrady nebo zásobování vodou sauny). Pro kontrolu spojů trubek se zřizují revizní šachty z cihel, betonu nebo plastu.

Jak izolovat venkovní vodovod?

Pokládka potrubí pod úroveň promrzání půdy řeší problém dodatečné tepelné izolace, ale ne vždy je možné hloubit hluboké výkopy. Trubky je nutné umístit v malé hloubce, po předchozím zateplení ze všech stran.

Dříve se používal jediný přijatelný způsob – obalovali výrobky tepelně izolačním materiálem, např. minerální vatou, poté hydroizolací, aby zvenčí nepronikala voda.

Nyní se objevilo několik moderních metod, které zvyšují účinnost úspory tepla. Například použití trubek, které jsou z výroby uzavřeny v pevné pěnové polystyrenové skořepině.

Nejúčinnějším způsobem je použití topného elektrického kabelu. Potrubí pro přívod vody má průměr 32 mm, proto stačí kabel protáhnout podél trasy a upevnit jej přímo na trubku.

Výrobci kabelu garantují, že ochrání vodovod i při teplotě -50 °C na povrchu. Díky vestavěným senzorům je elektrické vytápění udržováno na hodnotě +5 °C.

Jedinou nevýhodou elektrického systému vytápění je závislost na dodávce elektřiny. Nicméně majitelé venkovských domů, kteří trvale žijí v autonomním režimu, mají vždy v záloze alternativní zdroj energie – plynový, naftový nebo benzinový generátor.

Závěry a užitečné video k tématu

Pomohou vám porozumět nuancím instalace čerpací stanice pro studny.

Video #1. Užitečné rady pro vlastní montáž a instalaci čerpací stanice:

Video #2. Specifika montáže čerpací stanice v suterénu:

Video #3. Návod k montáži čerpací stanice Grundfos MQ:

Samostatně připojovat čerpací zařízení doporučujeme pouze těm, kteří se již setkali s instalací, výměnou nebo opravou čerpacích stanic. Začátečníkům je lepší obrátit se na zkušené lidi v tomto oboru, nebo alespoň provádět všechny práce pod jejich dohledem.

Chtěl byste se podělit o to, jak jste instalovali čerpací stanici pro odběr vody z vlastní studny nebo vrtu? Znáte nuance připojení zařízení, které nejsou v článku uvedeny? Napište prosím komentáře do bloku níže, ptejte se, podělte se o dojmy, užitečné informace a fotografie k tématu článku.