Jezírkové čerpadlo: jak správně nainstalovat čerpadlo na dekorativní jezírko, které je lepší zvolit – povrchové, ponorné nebo
Kaskáda, potok, umělý vodopád, bezpečné kaskádové jezírko jsou prvky vodní krajiny, které jsou oblíbené mezi majiteli umělých nádrží a krajinnými designéry. Rychlý proud, kaskádový vodopád, klidný proud vody „hrající si“ na oblázcích – stejná voda, ale jak jinak se pohybuje! Je snadné nakreslit vodní prvek, je snadné naplánovat, jaký bude, ale jak potom svůj plán správně realizovat? Jak přimět vodu, aby stoupala ke zdroji a odtékala přesně takovou rychlostí, jakou si to majitel umělé nádrže nebo krajinář přeje. Jak pomocí technických prostředků navodit potřebnou atmosféru – aby se voda nevařila tam, kde potřebujete klidné proudění, a netekla v tenkých pramíncích tam, kde chcete vidět Niagaru.
Bezpečné kaskádové jezírko – co hýbe vodou?
Srdcem každého bezpečného kaskádového jezírka je čerpadlo. Čerpadlo, které pracuje neustále a nepřetržitě, takže voda teče, kaskáduje a teče potok. Správný výběr čerpadla umožní: za prvé získat přesně vzhled bezpečného kaskádovitého zásobníku, který byl plánován, a za druhé ušetřit na elektřině – čerpadlo vybrané s nepřiměřeně velkou rezervou výkonu spotřebuje nepřiměřeně velké množství elektřinu, za kterou musíte platit.
Jak vybrat správné čerpadlo?
Čerpadlo pro bezpečné kaskádové jezírko, potok, kaskáda – pravidla výběru
Hlavní charakteristiky čerpadla pro bezpečný kaskádový zásobník
Je nutné určit pracovní bod čerpadla – tlak, který vytváří (označený písmenem H, měřeno v metrech) a průtok (označený písmenem Q, měřený v l/min) potřebný pro naši konkrétní bezpečnou kaskádu nádrž. (Charakteristiky čerpadel viz článek „Výběr zařízení. Výběr čerpadla pro umělou nádrž“).
Schematicky si znázorněme bezpečnou kaskádovou nádrž – kopec se zdrojem, koryto, přijímací misku, hladinu vody v ní, čerpadlo. Čerpadlo je připojeno ke zdroji hadicí.
Představme si následující zápis:
L, m – vodorovná délka hadice, měřená v metrech;
H, m – vertikální délka hadice, měřená v metrech;
H1, m – výška stoupání vody od „zrcadla“ k místu vypouštění, měřená v metrech;
B, m – šířka toku (kaskáda, skluz atd.), měřená v metrech.
Stanovení průtoku čerpadla bezpečného kaskádového zásobníku
Vzorec pro výpočet průtoku čerpadla Q je následující:
B – šířka toku, měřená v metrech
V – rychlost proudění, měřená v m/s, průměrná rychlost proudění se bere v rozsahu od 0,3 do 0,5 m/s. Pro usnadnění při výpočtech předpokládáme 0,4 m/s.
h – hloubka proudění (nebo tloušťka vodní vrstvy), měřená v m, obvykle rovná 0,5 cm nebo 1 cm, tj. v metrech – od 0,005 do 0,01 m.
Slabý proud přibližně odpovídá tloušťce vodního filmu 2,5 mm (0,0025 m);
Pro střední proud – tloušťka vodního filmu je 5 mm (0,005 m);
Pro plně tekoucí proud – tloušťka vodního filmu je 10 mm (0,01 m);
Silně hluboký proud – 15 mm (0,015 m).
Stojí za to věnovat pozornost skutečnosti, že výpočet pomocí tohoto vzorce nám dá průtok měřený v metrech krychlových/s. Abychom vybrali čerpadlo, musíme tento rozměr převést na l/min:
1 kubický m/s = 60000 l/min
Pro okamžité získání průtoku čerpadla v požadovaném rozměru zadáme do vzorce koeficient 60000:
Za předpokladu, že vezmeme průměrnou rychlost proudění na 0,4 m/s, lze vzorec zjednodušit:
Q= B*h*0,4*60000= 24000*B*h
Stanovení požadovaného tlaku vytvářeného čerpadlem bezpečné kaskádové nádrže
Zpočátku se zdá, že tlak je snadné určit – stačí změřit výšku od „zrcadla“ vody k bodu výtoku – změřit H1. Ve skutečnosti tomu tak není. Voda protéká hadicemi, ve kterých vlivem působení odporových sil dochází k tlakovým ztrátám. Čím menší je průměr hadice, tím větší je tlaková ztráta. Například tlaková ztráta na 1 l.m. hadice o průměru 1” (25 mm) bude téměř desetkrát (!) větší tlaková ztráta na 1 běžný metr. hadice o průměru 1 1/2” (40 mm), přičemž hadicemi převádíte stejné množství vody. Proto rada – položit hadici co největšího průměru pro snížení tlakových ztrát
Ztráta tlaku v hadicích
Vzorec pro výpočet tlaku H vytvořeného čerpadlem je následující:
i – ztráta hydraulického tlaku v hadici, měřená v metrech. Tuto hodnotu získáme z tabulky (odkaz)
Hsv je tlak volného odtoku, měřený v metrech. Pokud se s tím nepočítá, tak čerpadlo sice zvedne vodu do výšky zdroje, ale nepoteče odtud, protože tlak vytvořený čerpadlem nebude stačit. Obvykle se Hst rovná 0,5 m.
Tito. čerpadlo vybereme tak, aby dokázalo zvedat vodu do požadované výšky – H1, kompenzovat tlakové ztráty v hadici a vytvořit potřebný tlak, aby voda začala vytékat.
Pomocí těchto vzorců snadno zjistíme charakteristiku čerpadla – tlak a výkon.
Výběr čerpadla pro bezpečný kaskádový zásobník
Nyní, když známe průtok a požadovaný tlak, vybereme na základě provozních charakteristik čerpadla to, které se nejlépe hodí pro náš bezpečný kaskádový zásobník.
Zakreslete bod do grafu na základě zjištěných charakteristik čerpadla:
Řekněme, že bod 1, vykreslený na základě nalezených charakteristik, nespadá přesně do žádného z grafů a nachází se mezi grafy, které jsou výkonově podobné. V tomto případě volíme nejúčinnější čerpadlo. A abychom porozuměli pracovnímu bodu tohoto čerpadla v našem bezpečném kaskádovém zásobníku, nakreslete přímku skrz bod 1, který jsme našli, a bod na tlakové ose odpovídající výšce od vodního „zrcadla“ k bodu výtoku H1. . Průsečík této přímky s grafem čerpadla nám dá pracovní bod čerpadla v našem bezpečném kaskádovém zásobníku – bod 2.
Příklad výběru čerpadla pro bezpečný kaskádový zásobník
Řekněme, že chceme vytvořit bezpečný kaskádový rybník s následujícími vlastnostmi:
— výška od vodního „zrcadla“ k bodu výtoku H1=1,5 m;
— proud střední intenzity (tj. tloušťka vodního filmu = 0,005 m);
— šířka kanálu B = 80 cm = 0,8 m;
— délka toku je 5 m, celková vodorovná délka hadice je 7 m;
Je nutné vybrat čerpadlo a hadici optimálního průměru.
- Spotřebu vody určíme: Q = 24000*0,8*0,005 (l/min) = 96 l/min.
- Pomocí tabulky určíme tlakovou ztrátu v hadici. Minimální vhodná hadice má průměr 1 1/4 m (32 mm). Při průtoku 96 l/min (~100 l/min) je ztráta na 1 m hadice i=0,11m.
- Najděte požadovaný tlak:
Htr = 1,5 + (7 + 1,5 )*0,11 + 0,5 = 2,9 m
- Na základě zjištěného pracovního bodu Q = 96 l/min, Htr = 2,9 m vybereme čerpadlo. Analýza modelové řady ukazuje, že v tomto případě jsou vhodná čerpadla dvou modelů: Eco-X2 a Power-X2.
Plány čerpadel Eco-X2
Grafy čerpadel Power-X2
Čerpadla řady Eco-X jsou speciálně navržena pro napájení potoků a vodopádů, takže má smysl jít s nimi. V našem případě je vhodný model Eco-X2 13000.
Čerpadlo Eco-X2 13000 je vhodné pro naše bezpečné kaskádové jezírko. Minimální možný průměr hadice je 1 ¼”.
Tím bychom mohli skončit, ale věnujme pozornost tomu, jak propojit vybrané čerpadlo s vybranou hadicí. Sada čerpadla Eco-X 2 13000 obsahuje šroubení s převlečnou maticí pro připojení hadic o průměru 1 1/2″ (40 mm) a 2“ (50 mm), tj. pro připojení hadice o průměru 32 mm, potřebujeme dokoupit adaptéry a fitinky. Tlaková ztráta na hadici 40 mm je menší než na hadici 32 mm, protože Tato hadice má větší průměr. Proto jsou zde dvě možnosti: buď zakoupit adaptéry, nebo vyměnit hadici za větší. Výběr je zde určen poměrem nákladů na další adaptéry a fitinky a rozdílem v cenách hadic. Vy rozhodnete.
Závěry
“Dvakrát měř, jednou řež,” říká lidová moudrost. Funguje také při výstavbě bezpečných kaskádových nádrží. Než si čerpadlo a hadici koupíte, musíte je správně vybrat. Specialisté společnosti Hydrology doufají, že jejich doporučení vám pomohou vybrat ten nejlepší!
Na základě materiálů od D. A. Vasiliev, společnost Vodalux