Účinné lineárne čerpadlá sú zariadenia, ktoré sa používajú hlavne vo vodovodných systémoch, systémoch obehu teplej vody, systémoch ústredného kúrenia, ako aj v systémoch určených na efektívnu prepravu vody. Všade tam, kde je potrebná efektívna preprava kvapalín, sa oplatí použiť spoľahlivé lineárne čerpadlá. Na čo by sme mali venovať pozornosť pred výberom lineárneho čerpadla? Pripravili sme sprievodcu, ktorý vám uľahčí výber a inštaláciu lineárneho čerpadla v domácich, poľnohospodárskych a priemyselných systémoch.
Pozrite si lineárne čerpadlá u veľkoobchodníka Onninen
Z akých častí sa skladá lineárne čerpadlo?
Lineárne vodné čerpadlo má pomerne jednoduchú konštrukciu. Preto sú lineárne čerpadlá účinné, energeticky úsporné a spoľahlivé. Použitie takýchto zariadení na čerpanie vody umožňuje, aby voda voľne prúdila do vybranej nádrže cez ventil a potom sa čerpala do ďalších častí inštalačnej konštrukcie, napr. do vodovodného potrubia.
Základné konštrukčné prvky obehového čerpadla vody sú:
- Jednotka motora čerpadla.
- Svorkovnica.
- Hnací hriadeľ motora.
- Delená spojka.
- Spojka.
- Hriadeľ vodného čerpadla.
- Upchávková skrinka, t. j. systém BAQE ako lineárne tesnenie čerpadla.
- Obežné koleso čerpadla.
- Telo.
Zariadenia na čerpanie vody pripojené k inštalácii, napr. prívod vody, sú tiež vybavené špeciálnymi tesneniami, systémom škrtiacej klapky a olejovými komorami, v závislosti od zvoleného modelu. Každé lineárne čerpadlo potrebuje na efektívnu prevádzku nielen účinný motor, ale aj hriadeľ vodného čerpadla, ktorý znesie aj väčšie preťaženie.
Efektívne lineárne čerpadlá sa nespočívajú v jednej hydraulickej časti, ale v niekoľkých, medzi ktoré patria: jednostupňové odstredivé čerpadlá, suchý rotor namontovaný na konci hriadeľa, radové telesá a tesnenia. Správne uloženie všetkých konštrukčných prvkov do značnej miery ovplyvňuje, ako dlho bude lineárne čerpadlo efektívne fungovať.
Čím odolnejšia je konštrukcia, tým efektívnejšie bude čerpadlo pri preprave vody z jedného miesta na druhé.
Aby lineárne čerpadlo fungovalo efektívne po dlhú dobu nepretržitého používania, je potrebné dobre chrániť puzdro pred prenikaním vody na jednotlivé mechanické časti. V tomto prípade výrobcovia používajú tesnenia BAQE.
Ako prispôsobiť výkon lineárneho čerpadla potrebám inštalácie?
Pri výbere výkonu lineárneho čerpadla, ktoré by spĺňalo potreby napríklad vodovodného systému, by sme mali zvážiť nielen základné technické parametre čerpadla, ale aj požiadavku na účinnosť prietoku kvapaliny. Mali by sme tiež pamätať na to, že vyšší výkon čerpadla vyžaduje vhodne stabilný zdroj napájania. Iba vtedy môže zariadenie pracovať s maximálnou účinnosťou deklarovanou výrobcom. V tomto prípade používame jednoduché matematické vzorce.
Prietok tekutiny
Umožňuje určiť množstvo kvapaliny, ktoré musí lineárne čerpadlo prečerpať za danú časovú jednotku. Výpočty sú v tomto prípade nasledovné:
- Q – prietok (m³/s)
- P – tepelný výkon zariadenia (W)
- c – merné teplo kvapaliny
- ΔT – teplotný rozdiel na vstupe a výstupe zo zariadenia (K)
Na určenie prietoku kvapaliny vydelíme tepelný výkon zariadenia súčinom merného tepla a teplotného rozdielu.
Tlak
Druhým dôležitým parametrom potrebným na konečné určenie dopytu po lineárnom výkone čerpadla je tlak (výška zdvihu). V tomto prípade výsledok závisí od lineárnych strát v dôsledku odporu v potrubiach, ako aj od lokálnych strát, napr. na ventiloch a kolenách.
Na výpočet presných tlakových strát musíme použiť Darcy-Weisbachov vzorec, berúc do úvahy:
- h1 – tlaková strata (m)
- f – koeficient trenia (závisí od typu potrubia a prietoku)
- L – dĺžka potrubia (m)
- D – priemer potrubia (m)
- v – rýchlosť prúdenia (m/s)
- g – gravitačné zrýchlenie (9,81 m/s²)
Na vykonanie výpočtov vynásobíme koeficient trenia pomerom dĺžky potrubia k jeho priemeru. Výsledok vynásobíme pomerom druhej mocniny rýchlosti prúdenia k dvojnásobnému gravitačnému zrýchleniu.
Výkon lineárneho čerpadla
Na výpočet výkonu lanového čerpadla potrebujeme výpočty týkajúce sa prietoku a tlaku vody v inštalácii. Na odhad optimálneho výkonu čerpadla vo wattoch potrebujeme pripraviť nasledujúce údaje:
- Q – prietok (m³/s)
- H – výška zdvihu (m)
- ρ – hustota kvapaliny (pre vodu ρ≈1000 kg/m³, ρ≈1000 kg/m³)
- g – gravitačné zrýchlenie (9,81 m/s²)
- η – účinnosť čerpadla (koeficient, napr. 0,7 pre účinnosť 70 %)
Za predpokladu, že vykurovací systém má výkon 100 kW a teplotný rozdiel je 20 stupňov Celzia s dĺžkou potrubia 100 m, optimálny výkon lineárneho čerpadla bude okolo 3-4 kW.
Aký typ motora by malo mať lineárne čerpadlo?
Optimálny motor pre lineárne čerpadlá pracujúce pri vyššom tlaku by mal byť jednofázový alebo trojfázový. Ideálnou voľbou je vzduchom chladená jednotka s konštantnými otáčkami, ktorá zabezpečuje rovnomerný prietok vody počas celej doby prevádzky lineárneho čerpadla.
Okrem toho by mal byť účinný a spoľahlivý lineárny motor čerpadla:
- napájané maximálnym napätím 400 V (optimálne 230 V),
- pozostávajúci z motora a hriadeľa čerpadla spojených pevnou objímkovou spojkou,
- 100% uzavreté a chránené pred prenikaním vody do jednotlivých konštrukčných prvkov.
Najobľúbenejším riešením používaným v čerpadlách na vynútenie cirkulácie vody je suchý rotor motora. Okrem toho bude ideálnou kombináciou telo vyrobené z liatiny GG 25, nehrdzavejúcej ocele alebo liatej ocele, ktoré zaručí spoľahlivosť a efektívnu prevádzku za všetkých podmienok.
Akú triedu ochrany by malo mať lineárne čerpadlo?
Podľa noriem IEC by mala mať trieda izolácie proti nebezpečným úrovniam vstupného napätia faktor F, t. j. maximálnu teplotu vinutia 155 stupňov Celzia s tepelnou rezervou až 10 stupňov.
Lineárne čerpadlá na použitie vo vodnom prostredí by mali byť tiež izolované podľa noriem IP. Moderné čerpacie jednotky sa najčastejšie vyrábajú v bezpečnostnej triede:
- IP54 – odolný voči kvapkám dopadajúcim pod akýmkoľvek uhlom zo všetkých strán (dážď) a prachotesný.
- IP 55 – takmer 100 % prachotesné a plná ochrana pred vlhkosťou.
Skvelým príkladom efektívneho a dokonale izolovaného lineárneho čerpadla je model: lineárne čerpadlo Grundfos IN-LINE so suchým rotorovým motorom TP150-220/4-AFA-GQQE . Toto čerpadlo je potiahnuté protikoróznou vrstvou, ktorá umožňuje prevádzku pri teplotách až do 60 stupňov Celzia s výkonom 18,5 kW.
Pozrite si lineárne čerpadlá u veľkoobchodníka Onninen
Aký rozsah otáčok by malo mať lineárne čerpadlo?
Otáčky lineárneho čerpadla, presnejšie obežného kolesa poháňajúceho cirkuláciu vody, by mali byť prispôsobené podmienkam, v ktorých bude čerpadlo používané. Modely dostupné v našej veľkoobchodnej ponuke sú k dispozícii vo verziách s otáčkami od 1400 ot./min. do 2950 ot./min. Najobľúbenejšie lineárne čerpadlá sú tie s otáčkami 2900 ot./min. a 1450 ot./min.
Pamätajte, že výber čerpadla z hľadiska rozsahu otáčok je jedným z najdôležitejších faktorov ovplyvňujúcich účinnosť zariadenia.
Lineárne čerpadlo Grundfos IN-LINE so suchým rotorom model TP 50-190/2-AFA-GQQE je dobrým príkladom čerpadla s optimálnym rozsahom otáčok, ktoré kombinuje nízku spotrebu energie a účinnosť. Systém In-line v tomto modeli je vybavený tichým motorom v triede účinnosti IE3.
Čo je štandardné lineárne tesnenie čerpadla BAQE?
Štandardné utesnenie čerpadiel v systémoch obehu teplej vody, inštaláciách ústredného kúrenia alebo dokonca na čerpanie čistých kvapalín je takzvaný systém BAQE:
- B – tesnenie hriadeľa s gumovým vlnovcom.
- A – utesnenie rotujúcich belemnitov uhlíkom impregnovaným antimónom.
- Q – utesnenie pevných prvkov lineárneho čerpadla pomocou karbidu kremíka.
- E – sekundárne tesnenie EDPM (etylén-propylén-diénový kaučuk).
Táto forma utesnenia čerpadla a hydraulických častí vo vnútri krytu je zárukou efektívnej a bezporuchovej prevádzky zariadenia počas mnohých rokov používania. Systém BAQE navyše znamená, že čerpadlo nie je potrebné obsluhovať človekom – po pripojení môže efektívne fungovať dlhú dobu, napr. v chladiacich systémoch.
O niečo výkonnejší 4 kW model suchorotujúceho čerpadla Grundfos IN-LINE TP80-210/2-AFA-BAQE , v ktorom boli implementované kompletné ochrany BAQE. Vďaka tomu nehrozí poškodenie alebo porucha jednotky v dôsledku úniku vody do jednotky.
Naša ponuka zahŕňa aj mnoho ďalších produktov určených na čerpanie vody na rôznych miestach. Ponúkame tiež ponorné čerpadlá, čerpadlá do hlbokých vrtov a mnoho ďalších zariadení na použitie v priemyselných inštaláciách a klimatizačných systémoch. Dostupné ponorné čerpadlá zabezpečujú, že čerpaná voda má správny tlak - samozrejme za predpokladu, že zariadenie má správny príkon a geometrická výška inštalácie nepresahuje odporúčania výrobcu.
Kde sa používajú lineárne čerpadlá?
Lineárne čerpadlá a ponorné čerpadlá sa používajú nielen v súkromných budovách, ale aj v komerčných budovách. Vertikálne čerpadlá v systéme In-line sú vhodné pre inštalácie vodovodov, klimatizačných zariadení, farmy, ako aj na nútenú cirkuláciu vody v komerčných budovách.
Popularita tohto typu čerpacích jednotiek je spôsobená niekoľkými výhodami lineárnych čerpadiel, medzi ktoré patria:
- nízka spotreba elektriny,
- nízke náklady na inštaláciu a prevádzku,
- dlhodobá a bezporuchová prevádzka aj v náročných podmienkach,
- žiadna potreba údržby,
- vysoká účinnosť motorov so suchým rotorom.
Pri výbere lineárnych čerpadiel pre konkrétne aplikácie by sme mali starostlivo analyzovať všetky technické parametre, triedu vodotesnosti a tiež preskúmať najobľúbenejšie modely na trhu. V našej veľkoobchodnej ponuke ľahko nájdete lineárne čerpadlá, okrem iného pre ústredné kúrenie, chladiace systémy a inštalácie, ktoré pracujú s vyšším tlakom kvapaliny.