Drenážní čerpadla pro vodu: druhy, uspořádání, specifika provozu

Drenážní čerpadla jsou nepostradatelnými pomocníky při řešení mnoha úkolů spojených s dopravou vody. Díky kompaktním rozměrům a jednoduché montáži tito «univerzální vojáci» pomohou v krátkém čase zvládnout jakýkoli problém – od čerpání nečisté vody ze studny až po odvodnění pozemku.

Aby se jednotka vypořádala s úkoly, které jsou jí svěřeny, a nákup se ospravedlnil nepřetržitým provozem, je nutné přistupovat k otázce výběru zařízení uvážlivě.

Poradíme vám, jak fungují drenážní čerpadla pro vodu, které modely je vhodné použít v té či oné situaci. Kromě toho uvedeme spolehlivé výrobce zařízení a vyjmenujeme hlavní kritéria pro výběr drenážních čerpadel.

Konstrukce drenážního čerpadla

Konstrukce každého drenážního čerpadla, ať už domácí nebo zahraniční výroby, má podobnou výbavu a obecný princip fungování. V tělese jednotky je umístěn elektromotor s čerpací jednotkou.

Pracovní prvky elektromotoru – stator, rotor a ložiskové štíty. Na hřídel rotoru je nasazen hlavní pracovní «orgán» – odstředivé pracovní kolo, nazývané oběžné kolo.

V čerpací jednotce jsou umístěny sací otvory. Průměr těchto vstupních otvorů určuje maximální velikost pevných částic, které je zařízení schopno propustit.

Výbava jednotky obvykle zahrnuje univerzální adaptéry vhodné pro připojení jak pružných hadic, tak pevných trubek Ø 1ʺ a 1 1/4ʺ (+)

Pro bezpečnost pohyblivých mechanismů je čerpací jednotka vybavena:

• termostatem – vypíná zařízení při zahřátí motoru na kritickou teplotu;
• plovákovým spínačem – reaguje při poklesu hladiny zpracovávané kapaliny na kritickou hodnotu.

Plovákový spínač – je sada senzorů uzavřených v hermetickém polymerovém boxu. Díky vzduchu uvnitř boxu je vždy na hladině vody jako plovák a pohybuje se podle její úrovně.

Plovákový mechanismus je vybaven elektrickým spínačem a ocelovou kuličkou, která provádí rozepínání a sepínání kontaktů obvodu při sebemenší změně polohy plováku.

Dnes se stále častěji setkáváme s přístroji vybavenými novou technologií aquasensor. Jsou účinné při potřebě vybavení úzkých nádrží, v jejichž dutině není možné umístit plovákový spínač.

Pomocí tohoto vestavěného regulátoru je vhodné nastavit požadovanou hladinu vody pro automatické zapnutí a vypnutí přístroje. Minimální hladina může dosáhnout značky pouhých 5 mm.

Pokud se drenážní jednotka používá pravidelně, přivádějí se k ní pevné trubky. V případě periodického použití čerpadla ke spojení postačí pružné hadice.

Princip fungování zařízení

Při odčerpávání vody ji drenážní čerpadlo odvádí z naplněné nádrže nebo zatopené místnosti do nedaleké stavby. Přitom zpracovávaná kapalina nejprve vstupuje do pracovní komory a poté díky vytvořenému tlaku působením kola čerpadla postupuje směrem k výstupnímu hrdlu.

Díky konstrukci většiny drenážních čerpadel, u nichž má oběžné kolo polootevřené provedení, jsou jednotky schopny v co nejkratším čase přečerpat velké objemy kapaliny.

Z důvodu, že zařízení tohoto typu nejsou schopna vytvářet velký tlak, nemohou zvedat a přečerpávat vodu na velké vzdálenosti

Přečerpávaná kapalina zároveň plní funkci chlazení motoru. Díky tomu je pravděpodobnost přehřátí čerpadla při dlouhodobém provozu prakticky nulová. Ale ze stejného důvodu výrobci drenážních čerpadel kladou omezení na maximální teplotu přečerpávané vody. U většiny modelů by neměla překročit 50 °C.

V prodeji se také vyskytuje zařízení, které je schopno pracovat v nestandardních podmínkách a horkých prostředích. Takové zařízení je však o řád dražší.

Drenážní čerpadla jsou schopna efektivně pracovat v prostředích s různým stupněm znečištění.

Agregáty nabízené v prodeji se dělí do tří kategorií:

1. Pro čistou a mírně znečištěnou vodu. Přepravují vodu s obsahem částic o maximální velikosti 5 mm. Používají se pro odběr vody ze snižovacích vrtů, vyprazdňování bazénů a odčerpávání vody z dešťových nádrží.
2. Pro středně znečištěné vody. Velikost pevných částic přepravovaných spolu s vodou nepřesahuje 25 mm. Používají se k vyprazdňování dešťových stok a drenážních studní.
3. Pro špinavou kapalinu s příměsemi o velikosti 38 mm. Používají se k vyprazdňování akumulačních nádrží, odčerpávání špinavé vody při záplavách.

Výkon zařízení určených pro čistou a mírně znečištěnou vodu činí 83 až 230 l/min. Dopravní výška odčerpávané kapaliny může dosahovat 5 až 12 m.

Tyto parametry jsou zcela dostačující pro zajištění provozu fontán, systémů zásobování vodou a odvodnění, stejně jako provozu zavlažovacích zařízení.

Pro přepravu špinavé vody obsahující štěrk a podobné částice o průměru 10 až 15 mm se používají agregáty s výkonem 37 až 450 l/min. Jsou schopny zajistit dopravu vody do výšky 5 až 22 metrů.

Průmyslové drenážní modely určené pro práci s kanalizačními systémy dokáží zpracovat částice o velikosti až 120 mm.

Hlavní rozdíl drenážních jednotek od studničních čerpadel je schopnost odčerpávat vodu, která obsahuje různé druhy nečistot.

Drenážní jednotky mohou maximálně efektivně pracovat pouze s kapalinou, která obsahuje minimální množství pevných prvků.

Se znečištěnou vodou nasycenou pevnými odpady si poradí fekální čerpadla s drtičem.

Klasifikace čerpadel podle typu konstrukce

Rozmanitost čerpacího zařízení se dělí na dvě kategorie: povrchové a ponorné agregáty.

Modely povrchového provedení

Povrchové agregáty jsou určeny k instalaci nad nádrží. Těleso zařízení tohoto typu se umísťuje na rovný povrch na suchém místě. Odčerpávání vody probíhá pomocí hadice spuštěné do nádrže: PVC trubky nebo gumové hadice.

Povrchová čerpadla jsou mobilní a snadno se obsluhují: pohodlně se přenášejí po pozemku a instalují na potřebné místo dočasně nebo trvale.

Každý model povrchového provedení má dvě trubky:

• vstupní – zajišťuje přítok odpadní vody z naplněné nádrže;
• výstupní – odvádí odpadní vody mimo vyprazdňované zařízení.

Taková zařízení mohou fungovat v automatickém režimu. K realizaci automatického provozu je ke spínači připojen plovákový mechanismus, který reaguje na hladinu kapaliny v nádrži.

Ponoří se do odčerpávané kapaliny spolu s hadicí. Při zvýšení hladiny vody nad určitou značku se aktivují plovákové senzory, které řídí spuštění čerpadla.

Hlavními výhodami agregátů ponorného provedení jsou:

• jednoduchost instalace a demontáže;
• údržba zařízení spočívá pouze v pravidelném čištění a mazání součástí.

Tyto agregáty však nejsou vhodné pro hluboké zdroje. Jsou dimenzovány na práci s výškou sání v rozmezí 8–12 m.

Je také třeba zohlednit, že při připojování takového čerpadla ke kanalizačnímu systému je nutné přesně znát průřez potrubí, protože se agregát připojuje pomocí hrdel.

Ponorná drenážní zařízení

Přístroje ponorného provedení fungují prakticky stejně jako povrchová drenážní čerpadla. Jsou však více určeny pro odčerpávání vody z hlubokých rýh nebo čištění studní.

Přečerpávání odpadních vod provádí samo čerpadlo bez použití hadic a hrdel. Síťový filtr umístěný ve dně čerpadla chrání součásti agregátu před pevnými částicemi zeminy, pískem a nerozpustnými částicemi.

Maximální hloubka ponoru čerpadel u různých modelů obvykle nepřesahuje 50 m. Nelze je však použít při vyprazdňování malých nádrží a vodních ploch, jejichž hloubka nedosahuje 20 m. Aby bylo možné ponorná zařízení používat v mělkých příkopech, je třeba použít dodatečné chlazení motoru vodou.

Ponorné agregáty se instalují na dno nádrže a voda je nasávána přímo přes mřížku umístěnou ve spodní části tělesa

Hloubka instalace agregátu závisí na typu nádrže. Existuje však jednoduchá zákonitost: čím níže je ponorné čerpadlo umístěno, tím snáze se s ním bude pracovat.

Mezi hlavní přednosti zařízení ponorného provedení stojí za zmínku:

• vysoký výkon a produktivita v porovnání s povrchovými agregáty;
• možnost odvodnění hlubokých nádrží o několik desítek metrů;
• tichý chod – agregáty ponořené do nádoby při práci prakticky nevytvářejí hluk.

Zvláštností instalací tohoto typu je, že pracují automaticky. Vybavení zařízení plovákovým mechanismem nebo plastovou bublinou zajišťuje nepřetržitý provoz čerpadla v automatickém režimu. Ten vypíná motor čerpadla při dosažení nastavené hladiny vody.

Přítomnost plovákového spínače je obzvláště důležitá při potřebě odčerpávání kapaliny z pomalu se plnících nádrží

Neustálý provoz zařízení pod vodou vyžaduje spolehlivou izolaci automatizace a těsnění elektromotorů přístroje. Proto se při výrobě agregátů ponorného provedení používají pouze materiály odolné proti korozi, které jsou schopny odolávat mechanickému poškození.

Materiálem pro výrobu uzlových součástí v závislosti na určení a vnímaném zatížení mohou být:

• polymery a konstrukční plasty;
• elektrotechnické, legované a uhlíkové slitiny a oceli.

U drahých modelů se pro těsnění elektromotoru zařízení používají ucpávky z keramických manžet nebo s olejovým zámkem.

Jedinou nevýhodou ponorných zařízení je, že pro údržbu a opravu drenážního čerpadla je nutné jej vyjmout z nádrže na povrch. A kvůli těsnosti tělesa je jejich údržba a oprava poměrně problematická.

Druhy čerpadel podle účelu

V závislosti na výkonu zařízení a oblasti jejich použití se drenážní čerpadla zhruba dělí na dva typy: domácí a průmyslová.

Jednotky pro domácí použití

Drenážní čerpadla vytvořená pro domácí potřeby mají široké spektrum použití.

Používají se:

• pro odčerpávání vody ze zatopených sklepů a suterénů;
• vyprazdňování technických studní;
• přečerpávání vody z bazénů;
• zalévání zahrady z vodního zdroje nebo sudu.

Jednofázová nízkopříkonová čerpadla mají průměrný výkon 800 l/minutu a jsou schopna přemísťovat vodu odebranou z nádrže, rybníka nebo studny do výšky až 25 m.

Drenážní zařízení se často používají v zavlažovacích a zálivkových systémech, stejně jako při zajištění rychlého přísunu vody pro provoz fontány.

Pro domácí potřeby se nejčastěji pořizují drenážní čerpadla, jejichž tělo je vyrobeno z nerezové oceli nebo vyztuženého polymeru. Jsou schopna čerpat vodu s obsahem pevných příměsí o velikosti do 10 mm, jejichž poměr činí 10 % celkového objemu.

Čerpadla pro průmyslové účely

Průmyslová drenážní čerpadla mají vyšší výkon a produktivitu. Motorová a dieselová čerpadla široce využívají komunální služby, stavební společnosti a záchranné složky.

Pomocí nich se provádí:

• odčerpávání kanalizačních nádrží a ucpaných potrubí;
• odstraňování havarijních záplav;
• odvádění průmyslových odpadních vod;
• odvodňování kolektorových jam a dalších objektů.

V průmyslovém měřítku se nejčastěji používají drenážní čerpadla s elektrickými motory umístěnými v litinových tělech. Výkonný radiátor těchto zařízení zajišťuje účinné odvádění tepla a litinové tělo chrání před deformací při značném tepelném vývinu.

Jsou schopna čerpat odpadní a špinavou vodu obsahující částice o velikosti do 20 mm, jejichž poměr činí 25 % celkového objemu.

Průmyslová třífázová čerpadla se vyznačují rychlostí nasávání až 1500 l/min. Jsou schopna zvedat zpracovávanou vodu do výšky přibližně 150 m.

Takové modely mají konstrukčně náročnější provedení. Pro provádění technické údržby vyžadují přivolání odborníka.

Přední výrobci drenážních čerpadel

Trh s čerpadlovým zařízením dnes nabízí široký výběr drenážních agregátů od různých výrobců, jak domácích, tak zahraničních.

Mezi kupujícími jsou nejžádanější modely vyráběné pod těmito obchodními značkami:

• Grundfos – dánská společnost se specializuje na výrobu čerpadlového zařízení, včetně elektromotorů a jejich komponentů. Široká modelová řada zahrnuje jak venkovní, tak ponorná zařízení určená pro odčerpávání čisté a špinavé vody různých teplot. Agregáty vyráběné pod touto obchodní značkou patří do vysokocenového segmentu, protože ceny modelů jsou jedenapůlkrát vyšší než průměrná úroveň.
• Perdollo – italská společnost, která se řídí principem pomáhat lidstvu při řešení problémů s dodávkami vody, vyrábí čerpadla nové generace. V katalogu výrobce jsou stovky modelů lišících se určením, konstrukcí a pracovními charakteristikami. Jimi vyráběná odolná a spolehlivá zařízení mají i přes svou poměrně vysokou cenu spoustu pozitivních recenzí od zákazníků z různých koutů světa.
• Wilo – německá obchodní značka, která se na domácím trhu objevila před více než dvěma desítkami let, se proslavila zaváděním nejnovějších technologií a moderním designem. Společnost vyrábí vysoce kvalitní zařízení pro systémy zásobování vodou a odvodnění, stejně jako pro větrání a klimatizaci.

V podnicích každé z uvedených společností funguje vícestupňová kontrola kvality. Jimi vyráběné produkty odpovídají mezinárodním normám kvality a bezpečnosti.

Doporučení pro výběr zařízení

První, na co byste se měli při výběru zařízení zaměřit, jsou podmínky jeho použití a stupeň znečištění vody.

Jmenovitý průměr čerpadla bude odpovídat maximální velikosti pevných částic, které je schopno přečerpávat.

Při výběru odvodňovacího zařízení pro vodu byste se měli řídit technickými parametry výrobku:

1. Výkon. Je určen na základě objemu práce, kterou má zařízení vykonávat. Tedy jaké množství kapaliny má odčerpat za určené časové období. Důraz by měl být kladen na nejsložitější proces.
2. Dopravní výška. Pro stanovení tohoto parametru je třeba znát přibližnou výšku a vzdálenost, na kterou se plánuje vodu dopravovat. Tento ukazatel se vypočítá jako rozdíl mezi úrovní výstupu vody z hrdla a hloubkou ponoření zařízení.
3. Čerpané médium. Maximální povolená velikost pevných částic, které mají být s vodou přečerpávány, je uvedena ve specifikaci přístroje. U modelů určených pro práci se znečištěnou vodou musí být rozměry pracovní komory takové, aby zajišťovaly neomezený průchod frakcí.
4. Maximální teplotní práh. Při výběru ponorného modelu se řiďte maximálním teplotním prahem čerpané kapaliny, protože motor takového zařízení se ochlazuje přenosem tepelné energie do dopravované kapaliny. Ve většině případů je maximální teplota vody 50 °C.

Maximální výkon zařízení pro domácí použití je 180 l/min. To je zcela dostačující k vysušení nádrže nebo odstranění vody ze sklepa. Abyste mohli odčerpávat vodu ze dna nádrže nebo studny v optimálním režimu, vybírejte modely, jejichž sací otvory jsou umístěny dole.

Při výpočtu potřebného výkonu byste měli vycházet z parametru, že jeden metr vertikálního odběru vody odpovídá deseti metrům horizontálně.

Tlak a průtok drenážního čerpadla jsou propojeny: čím větší hloubka ponoření, tím menší vytvářený tlak (+)

Při výběru modelu berte v úvahu také stav povrchu, na kterém bude zařízení umístěno. Povrchové drenážní čerpadlo umístěte raději do jímky o rozměrech 40x60 cm. To zabrání rozlévání vody po rovném povrchu.

Pokud použijete automatiku, která předpokládá vertikální umístění plováku, povrch zůstane zcela suchý. Při správném nastavení plovákové mechanismy fungují spolehlivě a bezvadně.

Nezávisle na typu modelu určeného pro čerpání čisté kapaliny je třeba zohlednit, že byste jej neměli provozovat v blízkosti bahnitého nebo písčitého dna vodního zdroje. Částice vnikající do zařízení jej ucpávají, což může nepříznivě ovlivnit životnost jednotky.

Další informace o konstrukčních vlastnostech drenážních čerpadel a rady pro výběr zařízení jsou uvedeny v tomto článku.

Závěry a užitečné video k tématu

Princip činnosti drenážního zařízení:

Pravidla správného výběru drenážního čerpadla:

Klasifikace drenážních čerpacích zařízení:

Drenážní čerpadlo je univerzální technika, která je schopna plnit několik úkolů. Pokud model vyberete správně, budete moci jedno čerpadlo zapojit do několika procesů, díky čemuž získáte vynikající možnost používat jednotku dlouho a plodně.

Sháníte účinné a spolehlivé drenážní čerpadlo k čerpání vody? Nebo máte zkušenosti s používáním těchto zařízení? Zanechte prosím komentáře k článku a podělte se o své dojmy z používání drenážních čerpadel.