Čo je suchobež a ako proti nemu chrániť ponorné čerpadlo do vrtu?

Ponorné čerpadlá do vrtu majú vysoký výkon a sú určené na nepretržité čerpanie čistej vody z vrtov, studní a zberných nádrží. Nevyhnutnou podmienkou pre ich správne fungovanie je, aby boli čerpadlá do vrtu ponorené do vody pod dynamickou hladinou po celú dobu prevádzky. Ponorné čerpadlá totiž nasávajú vodu, ktorú následne vytlačujú až k odberným miestam. Prúdenie okolitej vody zároveň zabezpečuje chladenie čerpadla a zabraňuje prehriatiu motora.

Ak však vo vrte nie je dostatok čistej vody, hlubinné čerpadlo beží ďalej ale bez dostatočného množstva kvapaliny . Tento stav sa nazýva suchobež a môže viesť až k úplnému zničeniu čerpadla.

 Ochrana čerpadla proti suchobežu

Pri nedostatku vody môže dôjsť k nasledujúcim nežiaducim efektom:

  • Čerpadlo čerpá znečistenú podzemnú vodu, ktorá môže obsahovať nadmerné množstvo pevných látok. Čerpadlá do vrtu sú konštruované pre čerpanie čistej vody: väčší obsah abrazívnych častíc a piesčitého materiálu vo vode zvyšuje opotrebenie čerpadla, znižuje účinnosť a podstatne skracuje životnosť čerpadla do vrtu. Znečistená voda je ďalej vytlačovaná až k odberným miestam, napriek tomu môže byť navyše zdravotne závadná. Vrt na vodu je pre opätovné čerpanie vody ponorným čerpadlom nezbytné vyčistiť.

  • Ponorné čerpadlo na vodu nasáva vzduch alebo iný plyn z okolitej pôdy. Vo vode sa vytvárajú bubliny, ktoré podstatne znižujú výkon čerpadla a ich prítomnosť môže viesť až k poškodeniu a úplnému zničeniu čerpadla.

  • Nedochádza k dostatočnému chladeniu ponorného čerpadla do vrtu. Prúdenie vody okolo čerpadla do vrtu zabezpečuje jeho chladenie. Pokiaľ v zdroji vody ale žiadna voda nie je, nemá sa čerpadlo ako chladiť. Dochádza k prudkému zvýšeniu teploty ponorného čerpadla, čo môže viesť k kritickému opotrebeniu ložísk a ku spáleniu a úplnému zničeniu motora

Ponorné vibračné čerpadlo na vodu

Ako chrániť ponorné čerpadlo proti behu na sucho?  

Poškodenie čerpadla do vrtu v dôsledku suchobežu je jedna z najčastejších príčin porúch čerpadel, pritom je ale investícia do správnej ochrany v porovnaní s cenou nového čerpadla zanedbateľná. Existuje hneď niekoľko technológií, ktoré zabezpečia, aby sa vaše čerpadlo v prípade nízkej hladiny vody včas vyplo. Čerpadlá do vrtu majú však špecifickú konštrukciu, a preto nie je možné v tomto prípade použiť všetky spôsoby ochrany proti suchobežu.

Všeobecne možno ochranu proti chodu na sucho pre ponorné čerpadlo riešiť viacerými spôsobmi, ale pri výbere konkrétneho spôsobu je nutné zohľadniť podmienky vrtu, kde bude ochrana čerpadla nainštalovaná.

Ako teda zabezpečiť ochranu proti chodu na sucho?

  • Zakúpiť si ponorné čerpadlo do vrtu, ktoré už má ochranu proti suchobežu zabudovanú.

  • Inštaláciou sond pre hliadanie hladiny vo vrte na vodu/studni.

  • Namontovaním spínačov na ponorné čerpadlo.

Ponorné čerpadlá do vrtu so zabudovanou ochranou proti suchobežu

Ponorné čerpadlá s frekvenčným meničom, ako napríklad čerpadlá do vrtu Grundfos SQ/SQE, majú ochranu proti behu na sucho zabudovanú.

Ponorné čerpadlá do vrtu pomocou riadiacej jednotky hliadajú tlak. Ak voda klesne pod úroveň sania, tak prudko klesne tlak. Frekvenčný menič okamžite rozpozná zmenu a zastaví motor skôr, než by mohlo dôjsť k jeho poškodeniu.

Čerpadlá do vrtu Grundfos SQ/SQE sa potom po piatich minútach automaticky opäť spustia, ale ak je vody stále málo, do piatich sekúnd sa znova vypnú, aby nedošlo k prehriatiu motora. Celý proces sa opakuje, kým nie je vo zdroji dostatočné množstvo vody.

Spínače pre ponorné čerpadlá

Spínacie jednotky pre ochranu čerpadla proti chodu na sucho sú namontované priamo na ponorné čerpadlo. Ide o účinnú formu ochrany v prípade samostatných čerpadieľ, ktoré nie sú riadené riadiacou jednotkou.

Plávajúce spínače predstavujú jednoduché riešenie pre hliadanie hladiny vody. Spínač je pripojený k čerpadlu v základnej polohe a akonáhle klesne hladina, preklopí sa a tým vypne čerpadlo. Keď sa hladina opäť zdvihne, čerpadlo sa spustí. Nevýhodou plávajúcich spínačov je, že je pre ich použitie potrebný dostatočný priestor okolo čerpadla pre pohyb plávaka. V prípade úzkych vrtov tak nie je ich inštalácia možná.

Kombinované spínače hliadajú dostatočný tlak a prietok čerpadla ponorného. Pri otvorení kohútika (odbere vody) klesne tlak, na čo kombinovaný spínač reaguje zapnutím čerpadla. Keď je odbere vody ukončený, spínač zaznamená zastavenie prietoku a nárast tlaku a vypne čerpadlo. Ak nie je vo vrte na vodu potrebné množstvo vody, nedôjde k spusteniu čerpadla, keďže tlak a prietok nie je dostatočný na jej čerpanie.

Sondy na hliadanie hladiny

Hliadanie hladiny vody pomocou vodivostných sond je účinný spôsob ochrany čerpadla pred suchobežom. Sondy monitorujú množstvo vody vo zdroji tak, aby nedošlo k klesnutiu hladiny vody pod sanie čerpadla. K vypnutiu dochádza ešte pred kritickým úbytkom vody a čerpadlo do vrtu zostáva stále ponorené pod dynamickou hladinou.

Do vrtu, studne či nádrže sa nainštalujú sondy, pomocou ktorých sa vymedzí odkiaľ kam sa má voda čerpať. Systém funguje už so dvoma sondami, avšak pre optimálnu ochranu čerpadla sú potrebné tri: sonda na hliadanie minimálnej hladiny, sonda na hliadanie maximálnej hladiny a referenčná sonda, ktorá je umiestnená pod úrovňou minimálnej hladiny. Akonáhle klesne hladina vody na úroveň minima, spínač vypne čerpadlo a opäť ho spustí, keď množstvo vody vzrastie.

Vodivostné sondy majú širokú škálu uplatnenia a možno ich použiť pre ponorné aj samonasažné čerpadlá. V prípade hliadania hladiny pitnej vody je nevyhnutné zvoliť taký typ sondy, ktorá má príslušný atest.

Ochrana čerpadla proti behu nasucho

Schéma hliadania hladiny pomocou sond  

Najúčinnejšia ochrana čerpadla proti behu na sucho

Najúčinnejšia a najspoľahlivejšia ochrana proti suchobežu čerpadla je neponechať nič náhode a postarať sa o to, aby nedošlo k nadmernému vyčerpaniu zdroja vody. Časté spúšťanie a vypínanie ponorného čerpadla do vrtu zaťažuje motor a stykače čerpadla a podstatne skracuje jeho životnosť, preto je dobré tomuto problému predchádzať. I tak sú ale systémy pre ochranu čerpadla proti behu na sucho skvelým pomocníkom, ktorý sa postará o vaše čerpadlo a ochranu celého vrtu.