Pro efektivní zásobování vodou doma se používá čerpací zařízení. Aby však systém fungoval bez nehod a nepropálil elektřinu, je nutné správně vypočítat tlak čerpadla. Podívejme se, co je tato charakteristika, jak se určuje, v čem se měří, jak provést nejjednodušší výpočet, jaká jsou pravidla výpočtu pro ponorné, odstředivé a povrchové čerpadlo a také jaké nuance je třeba vzít v úvahu účtu při instalaci vodovodního systému.

Tlak čerpadla – co to je a jak se určuje

Kromě výkonu a výkonu je výběr čerpacího zařízení pro konkrétní aplikaci ovlivněn také velikostí tlaku. Tato charakteristika je definována jako tlaková síla vyvíjená pracovními prvky motoru potřebná k pohybu vody na danou vzdálenost.

V technickém listu je hodnota uvedena v metrech a udává, do jaké výšky je zařízení schopno v rámci daného výkonu za ideálních podmínek zvednout vodu. V praxi je jeho hodnota vždy menší než teoreticky, protože existuje mnoho rušivých faktorů – ohyby, přechody a otáčky vodovodního potrubí, průměr potrubí, odpor materiálu potrubí atd.

Tato vlastnost by však neměla být zaměňována se spotřebou nebo produktivitou. Pokud je tedy tlak čerpadla zobrazen v metrech, pak je tato hodnota v litrech za minutu nebo m³ za hodinu. To znamená, že ukazuje, kolik kapaliny je zařízení schopno přečerpat za určitou dobu.

Volba čerpacího zařízení z hlediska tlakových charakteristik by měla co nejpřesněji odpovídat potřebám za konkrétních podmínek použití. Pokud je instalace vybrána s rezervou, dojde ke zjevné nadměrné spotřebě elektřiny, protože náklady na výkonnější motor budou vyšší, než je požadováno. Nedostatečná pevnost zařízení naopak povede k jeho trvalému provozu na hranici, což přispěje k rychlému vyčerpání jeho zdrojů, jeho rychlému selhání a také ke zhoršení kvality provozu vodovodního systému.

Existuje několik důvodů, proč se tlak měří v metrech:

  1. Historický aspekt. Od nástupu a vývoje čerpacích jednotek jsme dospěli k jednotnému systému měření a zavedli všude používání této hodnoty.
  2. Praktičnost. Informace na modelu okamžitě ukazují, do jaké výšky může voda za ideálních podmínek vystoupat. To vám umožní rychle vybrat zařízení pro konkrétní podmínky.
  3. pohodlí. Při výběru není potřeba provádět dodatečné výpočty – převádět hodnotu tlaku čerpadla z MPa na metry atp.

K poznámce! Každých 10 metrů tlaku odpovídá přibližně 1 baru tlaku nebo 0,1 MPa. Chcete-li tedy vybrat čerpadlo pro specifické vlastnosti vodovodního systému, můžete použít tento vzor. Například pro výšku 40 metrů budete potřebovat model 4 Bar nebo 0,4 MPa.

Jednoduchý výpočet

Aby bylo možné správně vypočítat tlakovou sílu čerpacího zařízení za konkrétních podmínek použití, je nutné vzít v úvahu následující množství faktorů:

  • Rozdíl mezi vertikálním a horizontálním tlakem.
ČTĚTE VÍCE
Jak přípravek Calypso působí?

Nejprve je potřeba správně převést hodnotu vertikálního tlaku na horizontální. Protože vodovodní systém má nejen vertikální, ale i horizontální úseky. Zároveň platí zjednodušené pravidlo, podle kterého každý 1 metr vertikálně odpovídá 10 metrům horizontálně.

Pokud například charakteristiky modelu udávají hodnotu 30 m, znamená to, že úroveň výšky zdvihu bude 30 metrů, což v horizontálním řezu bude odpovídat 30 * 10 = 300 metrů. Technické charakteristiky přitom udávají údaje při nulovém výkonu.

To znamená, že voda po dosažení stanovené značky bude doslova kapat pouze na výstupu z potrubí. Pro nastavení komfortních podmínek by měl být tlak z kohoutku asi 3 m. V uvedeném příkladu by hodnota neměla být 30 m, ale 33 m.

Pro každý typ spotřebitele jsou stanovena doporučení pro provozní parametry vodovodního systému. V domácích podmínkách by se tedy vnitřní tlak měl pohybovat v hodnotách od 1,5 do 3 barů, což odpovídá hodnotě tlaku 15-30 m.

Tlak čerpadla na vstupu do systému spotřeby se určuje pomocí následujícího vzorce:

Рvyrovnání – vypočtená hodnota tlaku,

Рgeo – výška, do které voda stoupá od čerpadla k nejvyššímu bodu příjmu,

Рkonzumovat – množství tlaku, které je třeba vytvořit v maximálním nebo nejvyšším bodě příjmu,

Рpot – celková hodnota tlakové ztráty zohledňující hydraulický odpor po celé délce systému.

Hodnota hydraulických ztrát Ppot Je to docela těžké spočítat. Je nutné vzít v úvahu vlastnosti všech prvků – potrubí, instalační zařízení, automatizace atd. Proto se používá zjednodušený přístup – předpokládá se, že na každých 100 m vodorovného řezu dojde k poklesu tlakové síly o 10 m nebo 1 Bar.

Celková tlaková ztráta ve vodovodním systému závisí na následujícím počtu faktorů:

  1. Materiál potrubí.
  2. Geometrie vodovodního řadu – délka, průměr, počet ohybů a jejich úhly, přechody, ohyby atd.
  3. Vodní filtry, ventily a další doplňková zařízení.
  4. Podmínky a kvalita systému.
  5. Indikátor viskozity čerpaného média.

V praxi jsou hodnoty tlakové ztráty převzaty ze speciálních tabulek.

Dávejte pozor! Sací výška je jedním z nejdůležitějších parametrů při výběru povrchového čerpadla. Stejně jako tlak se měří v metrech a charakterizuje vertikální vzdálenost od hladiny vody u zdroje k ose pracovní trubky zařízení. Jeho hodnota závisí na teplotě čerpané vody a vlastnostech zařízení a zpravidla nepřesahuje 7-9 m.

Vlastnosti výpočtových čerpadel různých typů

Pro výpočet tlakové síly lze použít obecný vzorec pro téměř všechny typy čerpacích zařízení používaných v každodenním životě. Pro každou odrůdu však existují následující individuální nuance:

ČTĚTE VÍCE
Kde čmeláci spí?

Tlaková charakteristika, stejně jako další důležité parametry odstředivého čerpadla, přímo závisí na počtu otáček pracovních lopatek. Teoreticky hodnota tlaku Dт vypočítá se pomocí následujícího vzorce:

O – obvodová rychlost,

C – rychlost pohybu vody,

cos a – cosinus úhlu (90 0 ) mezi pohybem vody na vstupu do lopatek a obvodovou rychlostí,

g – zrychlení volného pádu.

V praxi bude tlaková charakteristika menší, protože vypočítaná hodnota musí být vynásobena nejprve hydraulickou účinností (0,8-0,95) a poté korekčním faktorem pro počet lopatek v oběžném kole (0,6-0,8).

K určení tlaku ponorného čerpadla se používá následující vzorec:

Рtr – požadovaná hodnota parametru tlaku,

Рgeo – výškový rozdíl mezi nejvyšším odběrným místem v domě a přívodním potrubím vody čerpadla ponořeného do vody ve studni nebo studni,

Рztrát – celkovou hodnotu všech tlakových ztrát v potrubí zjištěnou z tabulek,

Рsvoboda – další tlak na volný výtok, který je nezbytný pro pohodlné používání dodávky vody od několika spotřebitelů současně (optimální hodnota pro soukromý dům je 15-20 m).

Vzhledem k tomu, že povrchové čerpadlo může být ve 2 různých polohách vůči zdroji, jsou použity dva mírně odlišné vzorce.

V prvním případě je čerpadlo umístěno pod zdrojem. Například, když je zařízení umístěno v 1. patře nebo v suterénu a nádrž na vodu je ve 1. patře nebo podkroví. Požadovaná hodnota tlaku Otr vypočítá se pomocí následujícího vzorce:

Оgeo – vertikální vzdálenost mezi čerpadlem a nejvyšším bodem sání v domě,

Оztrát – velikost tlakové ztráty zjištěná z tabulky,

Оsvoboda – dodatečná hodnota pro výtok zdarma,

Оvýška nádrže – výškový rozdíl mezi nádrží na vodu a čerpadlem.

Ve druhém případě je čerpadlo umístěno nad zdrojem, například když je odběr ze studny nebo vrtu.

Popis videa

Video příklad výpočtu tlaku čerpadla pro dům:

Pro výpočet se používá podobný vzorec:

Na rozdíl od 1. pádu se zde však místo odčítání přidává součet rozdílu (Ovýška zdroje) výšky mezi sacím bodem hadice u zdroje a čerpadlem umístěným na povrchu nad ním.

Viz také:
2 užitečné způsoby, jak využít tlak vody ve vaší domácnosti

ČTĚTE VÍCE
Jaký je nejlepší způsob mytí zeleniny?

Vliv instalace na hodnotu tlaku

Při instalaci čerpadla se často dělají následující série chyb, které přímo nebo nepřímo ovlivňují snížení tlaku:

  • Nesoulad mezi průměry sacího potrubí a přívodu vody. Při organizování vodovodního systému jsou potrubí často vybírána tak, že vzniká významný rozdíl mezi vnitřním průměrem vodovodního potrubí a sacím potrubím čerpací jednotky, což samozřejmě nemůže negativně ovlivnit tlak a tlak vody v místech spotřeby.
  • Připojte přímo k hadici. V této podobě lze použít modely s nízkým výkonem. Nicméně i průměrné analogy domácností zaznamenají výrazné snížení výkonnostních ukazatelů. Protože pod tlakem se elastický materiál jednoduše smrští. V důsledku toho se nabídka buď výrazně sníží, nebo se úplně zastaví.

Popis videa

Video návod pro výpočet tlaku čerpadla:

  • Nadměrný počet závitů a ohybů v trajektorii vodovodního potrubí. Čím složitější je geometrie potrubí, tím větší je hydraulický odpor a tím větší je vnitřní tlaková ztráta. Proto, aby tlak čerpadla zůstal maximální vzhledem k původní hodnotě, musí být dráha potrubí co nejpřímější.
  • Špatné těsnění. Pokud není počáteční část systému v místě odběru vody dostatečně utěsněna, výrazně se sníží tlakové charakteristiky zařízení a zvýší se hladina provozního hluku.

Důležité! K nadměrnému tlaku vody v přívodu vody dochází, když je čerpadlo vybráno s určitou „rezervou“ tlakových charakteristik. Provoz systému v takových podmínkách povede k neustálým vodním rázům, nepříjemnému hluku a opotřebení potrubí, armatur a zařízení. Proto je třeba tlakovou sílu čerpacího zařízení vypočítat co nejpřesněji.

Popis videa

Video o tom, proč klesá tlak v autonomním systému zásobování vodou:

Nejdůležitější znaky

Tlak čerpadla se měří v metrech, jak je to obvyklé, pohodlné a praktické, a určuje výšku, do které může být voda potrubím zvednuta. Pro provedení jednoduchého výpočtu hlavy je třeba vzít v úvahu následující počet faktorů:

  • Rozdíl mezi svislým a vodorovným úsekem vodovodního potrubí.
  • Požadovaný tlak v místě příjmu.
  • Vzorec pro výpočet tlaku na vstupu do vodovodu domu.
  • Faktory určující tlakovou ztrátu v potrubí.

V každodenním životě se odstředivá, povrchová a ponorná čerpadla používají k organizaci zásobování vodou pro soukromý dům. Každý z nich má své vlastní nuance pro výpočet charakteristik tlaku. Nesprávná instalace potrubí a zařízení může také vést ke zhoršení tlaku.