Efektívne lineárne čerpadlá sú zariadenia, ktoré sa používajú najmä vo vodovodných inštaláciách, cirkulačných systémoch teplej vody, inštaláciách ústredného kúrenia, ako aj v systémoch určených na efektívnu dopravu vody. Všade tam, kde je potrebné efektívne dopravovať kvapaliny, sa oplatí použiť spoľahlivé lineárne čerpadlá. Na čo by sme si mali dať pozor pred výberom lineárneho čerpadla? Pripravili sme príručku na uľahčenie výberu a inštalácie lineárneho čerpadla v domácich, poľnohospodárskych a priemyselných systémoch.
Pozrite si lineárne čerpadlá vo veľkoobchode Onninen
Z akých častí pozostáva lineárne čerpadlo?
Lineárne vodné čerpadlo má pomerne jednoduchý dizajn. To robí lineárne čerpadlá efektívnymi, energeticky úspornými a spoľahlivými. Použitie takýchto zariadení na čerpanie vody spôsobí, že voda cez ventil voľne preteká do zvolenej nádrže a následne sa prečerpáva do ďalších častí inštalačnej konštrukcie, napr.
Základné konštrukčné prvky, ktoré tvoria vodné obehové čerpadlo, sú:
- Motorová jednotka čerpadla.
- Svorkovnica.
- Hnací hriadeľ motora.
- Dlahová spojka.
- Spojka.
- Hriadeľ vodného čerpadla.
- Upchávka, teda systém BAQE ako tesnenie pre lineárne čerpadlo.
- Obežné koleso čerpadla.
- Telo.
Zariadenia na čerpanie vody pripojené napr. k vodovodným systémom sú v závislosti od zvoleného modelu vybavené aj špeciálnymi tesneniami, škrtiacimi systémami a olejovými komorami. Pre efektívnu prevádzku vyžaduje každé lineárne čerpadlo nielen funkčný motor, ale aj hriadeľ vodného čerpadla, ktorý znesie aj väčšie preťaženie.
Efektívne lineárne čerpadlá sa neskladajú z jednej hydraulickej časti, ale z niekoľkých, vrátane: jednostupňových odstredivých čerpadiel, suchého rotora namontovaného na konci hriadeľa, radových telies a tesnení. Správne uloženie všetkých konštrukčných prvkov má významný vplyv na to, ako dlho bude lineárne čerpadlo fungovať efektívne.
Čím je konštrukcia odolnejšia, tým efektívnejšie bude čerpadlo prepravovať vodu z miesta na miesto.
Aby lineárne čerpadlo fungovalo efektívne po dlhú dobu nepretržitej prevádzky, je potrebné správne chrániť puzdro proti prenikaniu vody do jednotlivých mechanických častí. V tomto prípade výrobcovia používajú tesnenia BAQE.
Ako zvoliť výkon lineárneho čerpadla, aby vyhovoval potrebám inštalácie?
Pri výbere výkonu lineárneho čerpadla tak, aby vyhovoval potrebám napríklad vodovodného systému, by sme mali brať do úvahy nielen základné technické parametre čerpadla, ale aj nároky na kapacitu prietoku kvapaliny. Nezabúdajme tiež, že čerpadlo s vyšším výkonom vyžaduje dostatočne stabilné napájanie. Len tak môže zariadenie pracovať s maximálnou účinnosťou deklarovanou výrobcom. V tomto prípade používame jednoduché matematické vzorce.
Prúdenie kvapaliny
Umožňuje vám určiť množstvo kvapaliny, ktoré musí lineárne čerpadlo prečerpať za určitú jednotku času. Výpočty v tomto prípade sú nasledovné:
- Q – prietok (m³/s)
- P – tepelný výkon inštalácie (W)
- c – špecifické teplo kvapaliny
- ΔT – teplotný rozdiel na vstupe a výstupe z inštalácie (K)
Na určenie prietoku kvapaliny vydelíme tepelný výkon zariadenia súčinom špecifického tepla a teplotného rozdielu.
Tlak
Druhým dôležitým parametrom potrebným na konečné určenie požiadavky na výkon lineárneho čerpadla je tlak (zdvíhacia hlava). 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 presnej tlakovej straty musíme použiť vzorec Darcy-Weisbach, berúc do úvahy:
- h1 – strata tlaku (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 priemeru. Získaný výsledok vynásobíme podielom druhej mocniny rýchlosti prúdenia s dvojnásobným tiažovým zrýchlením.
Výkon lineárneho čerpadla
Na výpočet výkonu lanového čerpadla potrebujeme výpočty súvisiace s prietokom vody a tlakom v inštalácii. Aby sme odhadli optimálny výkon čerpadla vo wattoch, musíme pripraviť nasledujúce údaje:
- Q – prietok (m³/s)
- H – výška zdvihu (m)
- ρ – hustota kvapaliny (pre vodu ρ≈1000 kg/m³ρ≈1000kg/m³)
- g – gravitačné zrýchlenie (9,81 m/s²)
- η – účinnosť čerpadla (koeficient, napr. 0,7 pre 70 % účinnosť)
Za predpokladu, že vykurovacia inštalácia má výkon 100 kW a teplotný rozdiel je 20 stupňov Celzia pri dĺžke potrubia 100 m, bude optimálny výkon lineárneho čerpadla okolo 3-4 kW.
Aký motor by malo mať lineárne čerpadlo?
Optimálny motor pre lineárne čerpadlá pracujúce pri vyššom tlaku by mal byť jednofázová alebo trojfázová verzia. Ideálnou voľbou je vzduchom chladené zariadenie s konštantnými otáčkami, vďaka ktorému je prietok vody rovnomerný počas celej prevádzky lineárneho čerpadla.
Okrem toho by mal byť efektívny a spoľahlivý lineárny motor čerpadla:
- napájané maximálnym napätím 400V (optimálne 230V),
- pozostáva z hriadeľa motora a čerpadla spojeného tuhou objímkovou spojkou,
- 100% uzavreté a chránené proti prenikaniu vody do jednotlivých konštrukčných prvkov.
Najpopulárnejším riešením používaným v čerpadlách na nútenú cirkuláciu vody je suchý rotor motora. Navyše, telo z liatiny GG 25, nehrdzavejúcej ocele alebo liatiny bude ideálnou kombináciou, ktorá zaručí spoľahlivosť a efektívnu prevádzku za každých podmienok.
Akú triedu ochrany by malo mať lineárne čerpadlo?
Podľa noriem IEC by trieda izolácie proti nebezpečným úrovniam vstupného napätia mala mať faktor F, t. j. maximálnu teplotu vinutia 155 stupňov Celzia s tepelnou rezervou do 10 stupňov.
Lineárne čerpadlá na použitie vo vodnom prostredí by mali byť tiež izolované v súlade s normami IP. Moderné čerpacie jednotky sa najčastejšie vyrábajú v bezpečnostnej triede:
- IP54 – odolný voči kvapkám padajúcim pod akýmkoľvek uhlom zo všetkých strán (dážď) a prachotesný.
- IP 55 – takmer 100% prachotesnosť a plná ochrana proti vlhkosti.
Skvelým príkladom efektívneho a dokonale izolovaného lineárneho čerpadla je lineárne čerpadlo Grundfos IN-LINE so suchým rotorom motora TP150-220/4-AFA-GQQE . Ide o čerpadlo pokryté antikoróznym náterom, umožňujúce prevádzku pri teplotách do 60 stupňov Celzia s výkonom 18,5 kW.
Pozrite si lineárne čerpadlá vo veľkoobchode Onninen
Aký rozsah otáčok by malo mať lineárne čerpadlo?
Rýchlosť otáčania lineárneho čerpadla a konkrétnejšie rotora poháňajúceho vodný okruh by mala byť prispôsobená podmienkam, v ktorých bude čerpadlo prevádzkované. Modely dostupné v našej veľkoobchodnej ponuke sú dostupné vo verziách s otáčkami od 1 400 ot./min do 2 950 ot./min. Najobľúbenejšie lanové pumpy sú tie s rýchlosťou 2900 RPM/min. a 1450 ot./min.
Pamätajte, že výber čerpadla z hľadiska rozsahu otáčok je jedným z najdôležitejších faktorov ovplyvňujúcich účinnosť zariadenia.
Model lineárneho čerpadla Grundfos IN-LINE so suchým rotorom motora TP 50-190/2-AFA-GQQE je dobrým príkladom čerpadla s optimálnym rozsahom otáčok, ktorý kombinuje nízku spotrebu energie a účinnosť. Radový systém v tomto modeli je vybavený tichým motorom v triede účinnosti IE3.
Čo je štandardné tesnenie BAQE pre lineárne čerpadlá?
Štandardné tesnenie čerpadiel v teplovodných cirkulačných systémoch, inštaláciách ústredného kúrenia alebo aj pre čerpanie čistej kvapaliny je tzv Systém BAQE:
- B – upchávka hriadeľa s gumovým vlnovcom.
- A – utesnenie rotačných belemnitov uhlíkom impregnovaným antimónom.
- Q – tesnenie pevných prvkov lineárneho čerpadla karbidom kremíka.
- E – sekundárne tesnenie s EDPM (etylén-propylén-diénová guma).
Táto forma utesnenia čerpadla a hydraulických častí vo vnútri krytu zaručuje efektívnu a bezporuchovú prevádzku zariadenia po mnoho rokov prevádzky. Systém BAQE navyše znamená, že čerpadlo nemusí byť obsluhované ľuďmi - po pripojení môže efektívne fungovať po dlhú dobu, napr.
O niečo výkonnejší 4 kW model lineárneho čerpadla Grundfos IN-LINE so suchým rotorom motora TP80-210/2-AFA-BAQE , ktorý využíva kompletnú ochranu BAQE. Vďaka tomu nehrozí poškodenie jednotky alebo spôsobenie poruchy v dôsledku úniku vody vo vnútri jednotky.
Naša ponuka obsahuje aj mnoho ďalších produktov určených na čerpanie vody na rôznych miestach. Ponúkame tiež ponorné čerpadlá, čerpadlá pre hlboké studne a mnoho ďalších zariadení na použitie v priemyselných inštaláciách a klimatizačných systémoch. Dostupné ponorné čerpadlá zabezpečia, aby čerpaná voda mala zodpovedajúci tlak – samozrejme za predpokladu, že zariadenie má príslušný príkon a geometrická výška inštalácie nepresahuje odporúčania výrobcu.
Kde sa používajú lineárne čerpadlá?
Použitie lineárnych čerpadiel a ponorných čerpadiel nie je len v súkromných objektoch, ale aj v komerčných. Vertikálne čerpadlá v systéme In-line sú vhodné pre vodovodné inštalácie, klimatizačné inštalácie, farmy a pre nútenú cirkuláciu vody v komerčných budovách.
Popularita tohto typu čerpacích jednotiek vyplýva z niekoľkých výhod lineárnych čerpadiel, vrátane:
- nízka spotreba elektrickej energie,
- nízke náklady na inštaláciu a prevádzku,
- dlhodobá a bezporuchová prevádzka aj v náročných podmienkach,
- nie je potrebná údržba,
- vysoká účinnosť motorov so suchým rotorom.
Keď si vyberáme lineárne čerpadlá pre konkrétne aplikácie, mali by sme starostlivo analyzovať všetky technické parametre, triedu vodotesnosti a preskúmať najobľúbenejšie modely na trhu. V našej veľkoobchodnej ponuke jednoducho nájdete lineárne čerpadlá, okrem iného: pre ústredné kúrenie, chladiace systémy a inštalácie, ktoré pracujú s vyšším tlakom kvapaliny.