Povrchová odstředivá čerpadla

Povrchová odstředivá čerpadla jsou určena především pro dopravu čisté vody, zásobování objektů vodou, zavlažování a zvyšování tlaku. Čerpadlo zůstává mimo čerpanou vodu, proto při návrhu záleží nejen na jeho hydraulických parametrech, ale také na správném řešení sací a výtlačné části systému.

Při výběru jsou rozhodující dvě hodnoty: požadovaný průtok a dopravní výška. Jejich kombinace určuje pracovní bod. Teprve podle něj lze posoudit, zda konkrétní model zajistí požadované množství vody při tlaku, který systém potřebuje.

V kategorii najdete kompaktní jednofázová čerpadla na 230 V i modely na 400 V včetně horizontálních a vertikálních vícestupňových čerpadel. Rozdíly mezi nimi nespočívají pouze ve výkonu elektromotoru – zásadní je především hydraulická charakteristika.

Jak funguje povrchové odstředivé čerpadlo

Základem odstředivého čerpadla je oběžné kolo poháněné elektromotorem. Při otáčení předává vodě energii, kterou hydraulická část využívá k vytvoření průtoku a tlaku.

Pro výběr čerpadla je podstatná jeho Q/H charakteristika, tedy vztah mezi průtokem a dopravní výškou. Maximální průtok ani výkon motoru v kW proto samy o sobě nestačí.

Průtok a dopravní výška

Průtok vyjadřuje množství vody dopravené za určitý čas. Dopravní výška vyjadřuje schopnost čerpadla překonat výškový rozdíl, hydraulický odpor potrubí a vytvořit požadovaný tlak.

V praxi potřebujete vědět, jaký průtok musí čerpadlo zajistit při dopravní výšce konkrétního systému.

Právě tento pracovní bod je při porovnávání jednotlivých modelů důležitější než samotný příkon elektromotoru.

Odstředivé, nebo samonasávací čerpadlo?

Tato označení neznamenají totéž. „Odstředivé“ popisuje princip hydrauliky, zatímco samonasávací schopnost je konstrukční vlastností čerpadla.

Ne každé odstředivé čerpadlo je tedy samonasávací. Například modely Franklin Electric EH jsou nesamonasávací a při jejich instalaci je nutné dodržet požadavky výrobce na zavodnění a provedení sací části systému.

Pokud aplikace vyžaduje právě samonasávací provedení, podívejte se na samonasávací čerpadla.

Kdy použít ponorné čerpadlo?

Povrchové čerpadlo zůstává mimo vodu, což usnadňuje přístup k zařízení. Jeho použití však závisí na podmínkách na sací straně.

U hlubšího vodního zdroje nebo v situaci, kdy podmínky nevyhovují povrchovému řešení, může být vhodnější čerpadlo umístěné přímo ve vodě. Pro tyto aplikace jsou určena ponorná čerpadla.

Kde se povrchová odstředivá čerpadla používají

Možnosti použití jsou široké, protože jednotlivé modely se výrazně liší průtokem i dopravní výškou.

Nejčastěji se používají pro:

• zásobování rodinných domů a dalších objektů vodou,
• zavlažování zahrad a zemědělských ploch,
• čerpání čisté vody ze zásobních nádrží,
• zvyšování tlaku ve vodovodních systémech,
• domácí vodárny a tlakové stanice,
• průmyslové a technologické rozvody čisté vody.

U zavlažování je nutné zohlednit součet požadovaných průtoků a tlak potřebný pro správnou funkci postřikovačů nebo jednotlivých zavlažovacích větví. Při zásobování budovy vstupuje do návrhu také souběh odběrů a požadovaný tlak v rozvodu.

Zvyšování tlaku a domácí vodárny

Povrchové odstředivé čerpadlo může tvořit základ automatického systému zásobování vodou. Samotné čerpadlo však ještě není kompletní domácí vodárnou.

Podle koncepce systému se doplňuje například tlakovou nádobou, tlakovým spínačem nebo elektronickým řízením. Pokud hledáte hotovou sestavu, vhodnou alternativou jsou domácí vodárny s odstředivým čerpadlem.

Jak vybrat povrchové odstředivé čerpadlo

Před porovnáváním konkrétních modelů si připravte základní údaje o systému:

• požadovaný průtok,
• výškový rozdíl mezi zdrojem a místem odběru,
• délku a vnitřní průměr potrubí,
• požadovaný tlak v místě odběru,
• charakter čerpané vody,
• podmínky na sací straně,
• dostupné napájení 230 V nebo 400 V,
• požadovaný způsob automatického řízení.

Takový postup je přesnější než výběr pouze podle maximálního průtoku nebo výkonu motoru.

Dopravní výška není jen převýšení

Pokud je mezi čerpadlem a místem odběru výškový rozdíl 10 metrů, potřebná dopravní výška nebude automaticky pouze 10 metrů.

Je nutné připočítat tlakové ztráty vznikající v potrubí, kolenech, ventilech a dalších prvcích. Pokud má být na konci systému zachován určitý tlak, je třeba počítat také s ním.

Významnou roli hraje průměr potrubí. Při vysokém průtoku může příliš malý vnitřní průměr výrazně zvýšit hydraulické ztráty. Potrubí, ventily a ostatní komponenty je proto nutné dimenzovat jako součást jednoho hydraulického systému.

Sací strana a kavitace

U povrchového čerpadla může být problém na sací straně stejně závažný jako nesprávně dimenzovaný výtlak.

Sací potrubí musí být těsné a hydraulicky správně navržené. U nesamonasávacích modelů je nutné respektovat požadavky na zavodnění čerpadla a potrubí.

Nevhodné tlakové podmínky na sání mohou vést ke kavitaci. Ta se může projevovat zvýšeným hlukem, vibracemi a postupným poškozováním hydraulických částí.

Čistá voda a ochrana čerpadla

Povrchová odstředivá čerpadla v této kategorii jsou určena především pro čistou vodu podle specifikace konkrétního modelu.

Písek a abrazivní částice mohou urychlovat opotřebení oběžných kol, mechanické ucpávky a dalších hydraulických částí. Pokud voda obsahuje mechanické nečistoty, může být podle jejich charakteru součástí systému vhodná mechanická filtrace.

Filtr však nelze bez předchozího posouzení umístit kamkoli do sacího potrubí. Každý prvek představuje určitý hydraulický odpor, který je nutné při návrhu zohlednit.

Povrchové čerpadlo na 230 V, nebo 400 V?

Modely na 230 V jsou praktické pro objekty s jednofázovou elektrickou sítí. Čerpadla na 400 V vyžadují třífázové napájení a používají se také v náročnějších systémech.

Napětí však neurčuje, jakého průtoku nebo tlaku čerpadlo dosáhne. Model na 400 V není automaticky hydraulicky výkonnější než čerpadlo na 230 V.

Nejprve je třeba najít vhodnou hydraulickou charakteristiku a teprve poté posuzovat napájení a další technické vlastnosti.

Povrchová odstředivá čerpadla Franklin Electric EH

Franklin Electric EH je řada celonerezových odstředivých čerpadel určených pro čistou vodu. Uplatnění nacházejí při zásobování vodou, zvyšování tlaku a zavlažování.

Jedná se o nesamonasávací čerpadla, proto je při montáži nutné dodržet podmínky výrobce pro sací část systému.

Franklin Electric EH 3/6M

Franklin Electric EH 3/6M je jednofázový model na 230 V s výkonem 0,9 kW.

Jeho pracovní průtok je 50 l/min a pracovní výtlak 40–50 m. Celonerezová konstrukce a hydraulické parametry jej předurčují pro systémy s čistou vodou, jejichž požadovaný pracovní bod odpovídá charakteristice čerpadla.

Franklin Electric EH 5/6M

Vyšší pracovní průtok nabízí Franklin Electric EH 5/6M.

Model pracuje na 230 V, má výkon 1,3 kW, pracovní průtok 80 l/min a pracovní výtlak 50–60 m.

Už porovnání dvou modelů stejné produktové řady ukazuje, proč je vhodné vybírat podle požadovaných hydraulických parametrů.

Čerpadla pro vyšší dopravní výšku

Pokud systém potřebuje vyšší tlak, větší převýšení nebo musí překonávat vyšší tlakové ztráty, může být vhodnější model s odlišnou hydraulickou charakteristikou.

Vyšší pracovní výtlak však automaticky neznamená lepší čerpadlo. Stále musí odpovídat také požadovanému průtoku.

MH 20-06 – 50 l/min při pracovním výtlaku 60–70 m

MH 20-06 je vícestupňové povrchové odstředivé čerpadlo na 230 V s výkonem 1,1 kW.

Pracovní průtok dosahuje 50 l/min a pracovní výtlak 60–70 m. Ve srovnání s EH 3/6M tak při stejném pracovním průtoku pracuje v rozsahu vyšší dopravní výšky.

SBI 5-16 – vertikální čerpadlo na 400 V

SBI 5-16 SQQE IE3 je vertikální vícestupňové čerpadlo s napájením 400 V a výkonem 2,2 kW.

Pracovní průtok je 80 l/min a pracovní výtlak 70–80 m. Jde o řešení pro systémy, kterým odpovídá jeho vyšší dopravní výška a třífázové napájení.

Porovnání vybraných modelů

Model	Napájení	Výkon	Pracovní průtok	Pracovní výtlak
Franklin Electric EH 3/6M	230 V	0,9 kW	50 l/min	40–50 m
Franklin Electric EH 5/6M	230 V	1,3 kW	80 l/min	50–60 m
MH 20-06	230 V	1,1 kW	50 l/min	60–70 m
SBI 5-16 SQQE IE3	400 V	2,2 kW	80 l/min	70–80 m

 

Porovnání ukazuje rozdíl mezi výkonem elektromotoru a hydraulickými parametry. EH 3/6M a MH 20-06 mají stejný pracovní průtok 50 l/min, ale pracují při rozdílné dopravní výšce.

Podobně EH 5/6M a SBI 5-16 dosahují pracovního průtoku 80 l/min, jsou však určeny pro odlišné rozsahy dopravní výšky a používají rozdílné napájení.

Automatické ovládání povrchového čerpadla

Pokud má čerpadlo automaticky reagovat na odběr vody nebo změnu tlaku, potřebuje vhodné řízení.

Klasické řešení domácí vodárny využívá tlakový spínač a tlakovou nádobu. Nádoba vytváří zásobu vody a pomáhá omezit příliš časté spínání čerpadla při malých odběrech.

Podle konkrétního systému lze použít také elektronické řízení nebo frekvenční měnič. Způsob ovládání musí odpovídat motoru, elektrické instalaci a provozním podmínkám čerpadla.

Instalace povrchového odstředivého čerpadla

Správně zvolené čerpadlo může podávat neuspokojivý výkon, pokud je špatně navržena jeho instalace.

Pozornost věnujte zejména:

• těsnosti a dimenzování sacího potrubí,
• správnému zavodnění u modelů, které jej vyžadují,
• průměru a délce výtlačného potrubí,
• počtu kolen a armatur,
• vhodnému zpětnému ventilu podle zapojení,
• elektrické ochraně motoru,
• ochraně proti chodu nasucho,
• přístupu k čerpadlu při údržbě.

Ventily, zpětné ventily a další prvky potřebné pro sestavení potrubní části systému najdete v kategorii armatury.

Proč průměr potrubí ovlivňuje výsledný výkon

Průměr potrubí ovlivňuje rychlost proudění a tlakové ztráty.

Pokud se při vyšším průtoku použije zbytečně malý vnitřní průměr, odpor potrubí roste a skutečný průtok může být nižší, než se očekávalo.

Neexistuje proto jeden univerzální průměr potrubí pro všechna povrchová čerpadla. Dimenzování závisí na průtoku, délce trasy, převýšení i místních odporech.

Údržba povrchového odstředivého čerpadla

Interval kontroly závisí na intenzitě provozu, kvalitě vody a požadavcích výrobce. Místo jednoho univerzálního servisního intervalu je vhodnější sledovat stav konkrétního systému.

Kontroluje se zejména těsnost sacího a výtlačného potrubí, neobvyklý hluk nebo vibrace, případný únik vody u čerpadla, stav elektrického připojení, správná funkce řízení a čistota čerpané vody.

U sezónně používaných systémů je nutné čerpadlo a potrubí chránit před mrazem podle pokynů výrobce.

Čerpadlo nenasává nebo nevytváří požadovaný tlak

Pokud nesamonasávací čerpadlo nenasává vodu, zkontrolujte nejprve jeho zavodnění, dostupnost vody ve zdroji a těsnost sacího potrubí. Problém může způsobovat také netěsný spoj, ventil nebo jiná překážka v sacím systému.

Pokud čerpadlo vodu dopravuje, ale průtok nebo tlak je příliš nízký, je třeba zkontrolovat výtlačnou trasu a porovnat skutečné podmínky s hydraulickou charakteristikou modelu. Příčinou nemusí být porucha čerpadla – problém může být v samotné instalaci.

Vnitřní mechanické a elektrické závady by měla řešit odborně způsobilá osoba nebo servis.

Vyberte čerpadlo podle skutečných podmínek systému

Před výběrem si připravte pět základních údajů: požadovaný průtok, výškový rozdíl mezi zdrojem a místem odběru, délku a vnitřní průměr potrubí, požadovaný tlak na konci systému a dostupné napájení 230 V nebo 400 V.

Pokud čerpáte ze studny nebo nádrže, jsou navíc důležité podmínky na sací straně a poloha hladiny.

Aquamonts působí na trhu 30 let a v oblasti čerpací techniky poskytuje odborné poradenství, profesionální montáž i servis. Pokud si nejste jistí vhodným modelem, připravte si údaje o požadovaném průtoku, převýšení a potrubní trase. Podle nich lze vybrat čerpadlo, které bude odpovídat skutečným podmínkám systému.

Často kladené otázky (FAQ) – Výběr a provoz povrchových odstředivých čerpadel

1. K čemu slouží povrchové odstředivé čerpadlo?

Povrchové odstředivé čerpadlo slouží k dopravě kapaliny pomocí rotujícího oběžného kola a používá se například pro zásobování vodou, zavlažování, přečerpávání z vhodné nádrže nebo zvyšování tlaku. Čerpadlo je umístěno mimo čerpanou vodu a konkrétní použití vždy závisí na parametrech a povoleném médiu daného modelu.

2. Jaký je rozdíl mezi odstředivým a samonasávacím čerpadlem?

Odstředivé označuje princip hydrauliky čerpadla, zatímco samonasávací označuje jeho schopnost pracovat se sacím potrubím specifickým způsobem po správném naplnění systému. Ne každé odstředivé čerpadlo je samonasávací. Například řada Franklin Electric EH v nabídce Aquamonts je uváděna jako nesamonasávací, proto je při instalaci nutné respektovat podmínky sání konkrétního modelu.

3. Jak vybrat správný průtok povrchového čerpadla?

Potřebný průtok se určuje podle množství vody, které mají jednotlivá odběrná místa nebo technologie současně spotřebovat. Samotný údaj o maximálním průtoku nestačí. Čerpadlo je nutné vybírat podle průtoku, který dokáže zajistit při požadované dopravní výšce, tedy podle pracovního bodu.

4. Jak se určuje potřebná dopravní výška čerpadla?

Do potřebné dopravní výšky vstupuje výškový rozdíl mezi zdrojem a místem odběru, požadovaný tlak na výstupu a tlakové ztráty v potrubí, tvarovkách a armaturách. Čerpadlo proto nelze vybrat pouze podle výšky objektu nebo délky potrubí.

5. Může povrchové odstředivé čerpadlo čerpat vodu ze studny?

Může, pokud tomu odpovídají podmínky vodního zdroje, sacího potrubí a technické parametry konkrétního čerpadla. Při návrhu je nutné posoudit zejména polohu hladiny, tlakové ztráty na sání, těsnost potrubí a požadavky výrobce. Pokud podmínky pro povrchové čerpadlo nejsou vhodné, řešením může být ponorné čerpadlo umístěné přímo ve vodě.

6. Co znamená, že odstředivé čerpadlo není samonasávací?

Nesamonasávací čerpadlo nedokáže při běžném spuštění samo odstranit vzduch ze sacího potrubí způsobem typickým pro samonasávací konstrukce. Hydraulická část a sací větev proto musí být připraveny a zavodněny podle návodu výrobce. Provoz bez vody může čerpadlo poškodit.

7. Je lepší povrchové čerpadlo na 230 V, nebo 400 V?

Ani jedno napájení není automaticky lepší. Modely na 230 V jsou vhodné tam, kde je k dispozici jednofázová elektrická síť, zatímco modely na 400 V vyžadují třífázové napájení. Při výběru jsou rozhodující hydraulické parametry, elektrická instalace, režim provozu a požadavky konkrétního čerpadla.

8. Proč nestačí vybírat čerpadlo podle výkonu motoru v kW?

Výkon elektromotoru sám o sobě neurčuje, jaký průtok bude čerpadlo dodávat při konkrétním tlaku. Dva modely s podobným výkonem mohou mít rozdílné hydraulické charakteristiky. Pro správný výběr je nutné porovnat pracovní bod, tedy požadovaný průtok a dopravní výšku.

9. Jak chránit povrchové odstředivé čerpadlo před poškozením?

Čerpadlo je nutné provozovat pouze s médiem, pro které je určeno, zajistit vhodné podmínky na sání a chránit jej před chodem nasucho a nevhodným elektrickým provozem. Důležitá je také kontrola těsnosti potrubí, čistoty vody, ventilů a provozních projevů, jako jsou neobvyklý hluk, vibrace nebo únik vody.

10. Jaké údaje potřebuji pro výběr konkrétního povrchového odstředivého čerpadla?

Potřebujete znát čerpané médium, požadovaný průtok, výškový rozdíl, délku a průměr potrubí, počet významných armatur, požadovaný tlak v místě odběru, podmínky na sací straně a dostupné napájení 230 V nebo 400 V. Z těchto údajů se určí požadovaný pracovní bod a následně vhodný model.