Vattenpump med högt tryck: funktionsprincip, typer, regler för val och drift

Invånare i förortsområden vars områden inte är anslutna till centrala vattenledningar löser vattenförsörjningen genom att installera autonoma system. I genomförandet av denna uppgift spelar högtrycksvattenpumpen en nyckelroll. Dess huvuduppgift är att stabilisera trycket i systemet.

Vi berättar vilket sortiment av vattenpumpar marknaden erbjuder och efter vilka kriterier man väljer utrustning. Vi presenterar ledande tillverkare i segmentet. Hos oss får du lära dig om de konstruktiva egenskaperna hos tekniken som ligger till grund för indelningen i typer.

För en tydlig uppfattning av informationen har vi kompletterat texten med användbara diagram, fotosamlingar och videoguider.

Syfte och typer av aggregat

Oavsett var vattnet tas – från närmaste vattendrag, en speciellt anordnad brunn eller en vanlig brunn – kan automatisk tillförsel till tomten ske med en vanlig pump.

Men för normal drift av hushållsapparater måste vattentrycket i systemet vara minst 2,5 atmosfärer och samtidigt inte överstiga 6 atmosfärer. Och denna parameter kan endast uppnås genom att installera ett system för att upprätthålla konstant tryck. För detta ändamål används olika varianter av högtrycksvattenpumpar.

När behövs en högtryckspump?

Apparaten för att höja och upprätthålla vattentrycket i ett fristående system används när trycket är så lågt att det inte går att använda vatten för hushållsapparater.

Installation av pump är tillåten men inte särskilt rekommenderad för att stabilisera tryckparametrar i en lägenhetskrets om invånarna upplever en verklig vattenbrist.

Denna typ av vattenpumpar är avsedd att höja trycket i en individuellt anordnad vattenledning om vattenlyftpumpens kapacitet inte räcker till för att ge normalt tryck.

Användning av enheten är aktuell om trycket i systemet är högst 1–1,5 atmosfärer. En liten apparat kan installeras både på den gemensamma ledningen och på utgången till en enskild hushållsapparat. Till exempel genom att ansluta till röret som förser varmvattenberedaren eller tvättmaskinen med vatten.

I det första fallet måste man köpa en kraftfull apparat med goda prestanda, i det andra fallet klarar man sig med installation av en liten automatisk pump med låg effekt.

Aggregatets funktion kan ske via:

• Manuell styrning – innebär kontinuerlig drift av apparaten oavsett om vattentillförsel sker för tillfället, men under förutsättning att enheten stängs av manuellt med tvång. Används vid installation av golvvärme, där trycket i värmekretsarna måste upprätthållas på rätt nivå konstant.
• Automatiskt läge – apparaten startas av automatiksystemet, till exempel när en kran öppnas. Arbetet styrs av en speciell flödessensor: i det ögonblick kranen stängs stoppar pumpen.

Reglersystemets huvudfunktion är att starta aggregatet när trycket sjunker och stänga av det när det når den inställda parametern. En trycksänkning i ledningen och en alltför stor tryckökning förstör rörförbindelser och påverkar hushållsapparaternas funktion negativt.

Alternativa åtgärder för tryckhöjning

Installation av en pump avsedd att öka trycket är dock helt meningslös om källan har ett lågt flöde. Den hjälper inte heller om systemet stängs av då och då. Den optimala lösningen i en sådan situation är att använda en självsugande pumpstation.

Pumpstationen är sammansatt baserat på samma kategori av pumpar, utrustade med eller utan injektorer. Dessutom kompletteras den med en hydroackumulator avsedd för vattenreserv. Den ser ut som en vanlig tank, men inuti finns ett gummimembran med luft. Utrustningen och anordningarna styrs av ett vattentryckrelä.

Under drift av stationen, under perioder med oavbruten vattentillförsel, fyller pumpen ackumulatortanken med vatten, varifrån det sedan används.

Installation av en självsugande pumpstation är effektiv även när trycket i källaren är normalt, men det inte finns något tryck på de övre våningarna.

Det ackumulerade vattnet kan sedan användas oavsett om det finns vatten i systemet, vilket är särskilt relevant vid frekventa avbrott i vattenförsörjningen. En betydande nackdel med sådana installationer är den skrymmande konstruktionen på grund av hydrauliktanken och bullret från utrustningen under drift.

Istället för en hydrauliktank kan man använda en vanlig ackumulatortank där vattnet samlas upp under perioder med normalt tryck. Den kan installeras på en hög ramp eller på husets tak, och användas som reserv vid avbrott.

Ett sätt att lösa problemet med bristande tryck – är att installera en ackumulatortank. Den placeras på högsta möjliga punkt, oftast på en isolerad vind.

Typer och funktion hos högtryckspumpar

Innan du bestämmer dig för att installera en tryckhöjningspump bör du bedöma rörledningens skick. Det är inte uteslutet att tryckbristen beror på igensatta rör. Om den enda utvägen är att installera en enhet, bör du bekanta dig med deras tekniska specifikationer mer i detalj.

Funktionsprincipen för högtryckspumpar är densamma oavsett typ av arbetsorgan och konstruktion. Under driften skapar enheten ett vakuum i kaviteten, vilket suger in vatten.

Tack vare att ett vakuum skapas "sugs" vattnet från källan in i kammaren och trycks sedan under högt tryck genom utloppsröret.

Det finns modeller av universaltyp som passar för vatten i alla temperaturer, och sådana som endast kan användas i kallt eller varmt medium.

Beroende på kylmetoden för den arbetande motorn finns det två typer av aggregat: med torr och med våt rotor.

Aggregat med torr rotor

Modifieringar med torr rotor är svåra att förväxla med våta motsvarigheter. De har en asymmetrisk form med en tydlig övervikt mot den kraftiga delen av enheten. Motorn är utrustad med en fläkt för kylning eftersom den inte omsluts av vatten under drift.

På grund av den asymmetriska formen och axelförskjutningen mot motorn är “torra” modeller utrustade med konsolfästen för extra fixering på väggen.

Pumpar utrustade med torr rotor är kända för hög prestanda och används vid behov av vattenförsörjning till stora områden.

Eftersom motorn i sådana modeller är avskild från den hydrauliska delen vid axeländen med en tätningsring, håller de mycket längre än “våta”. Visserligen har tätningsringen, liksom kullagret, en tendens att slitas ut och behöver bytas med jämna mellanrum.

Av denna anledning kräver enheter utrustade med torr rotor oftare underhåll och regelbunden smörjning av rörliga delar. En annan nackdel – “torra” apparater bullrar, därför måste installationsplatsen övervägas noggrant.

Apparater med våt rotor

Genomströmningsenheter antar kylning genom det pumpade vattnet. Rotorn är placerad i vattenmiljön och isolerad från statorn med en vattentät skiljevägg.

Enheter med våt rotor kännetecknas av låg ljudnivå. Cirkulationspumpar med våt rotor är avsedda för värmesystem men används ofta för vattenförsörjning vid uppvärmning av bostäder.

Enheter av denna typ har en modulär konstruktion, vilket gör att de enkelt demonteras i sina beståndsdelar vid behov av utbyte av en enskild komponent.

Glidlager som används i konstruktionen kräver inget extra underhåll. Dock håller “våta” pumpar kortare och är sämre än “torra” enheter när det gäller tryckparametrar. Det finns begränsningar för monteringsriktningen – endast horisontell montering är möjlig.

En betydande nackdel med pumpar av denna typ är deras sårbarhet vid arbete med smutsigt vatten, där främmande partiklar kan göra apparaten obrukbar.

Indelning efter metod för att skapa vakuumkammare

Arbetsmekanismen för denna typ av enheter baseras på förskjutningsreaktion. Pumpningsprocessen sker genom förändring av arbetskammarens storlek. Mängden vakuum som bildas beror direkt på arbetskammarens täthet.

Vakuumets storlek kan justeras. Tack vare detta kan trycket i vissa delar av systemet öka eller tvärtom minska.

Vakuumpumpar har i de flesta konfigurationer en cylinderform, inuti vilken en axel försedd med ett pumphjul eller en impeller är inbyggd.

Axeln är mekanismens främsta arbetsverktyg. Det bladförsedda pumphjulet utför rotationsrörelser. Genom de cirkulerande bladen fångas vätskan som finns i arbetskammaren. Under rotationen bildas centrifugalkraft. Denna kraft leder till bildandet av en vätskering. Det tomma utrymmet som bildas inuti ringen utgör vakuumet.

Beroende på metoderna som används för att skapa vakuumkammaren finns det centrifugal-, vibrations- och virvelpumpar för högtrycksvatten.

Centrifugaltypens anordningar

Centrifugala pumpar – den vanligaste typen av pumpanordningar som kan ge högt tryck i systemet. De pumpar vatten genom rotation av ett pumphjul som är monterat inuti ett spiralformat hus. Pumphjulet består av två sammanfogade skivor med fastsatta blad mellan dem, riktade mot strömmen av inkommande vätska.

Centrifugalstationer är utrustade med hydroackumulatorer som ger vattenreserv vid brist och tryckvariationer, samt automatiska styrenheter.

Under rotationen genereras en centrifugalkraft som driver ut vattenströmmarna från kammarens centrum och slungar dem till de yttre delarna. Detta sänker trycket i mitten av det roterande pumphjulet och vatten börjar strömma in i husets innandöme.

Centrifugalanordningar är i de flesta utföranden försedda med hydroackumulatorer. De ansluts till tryckledningar med hjälp av röranslutningar av olika diametrar.

Om pumpstationens hydroackumulator har otillräcklig volym kan den användas som en enhet som levererar vatten till en ackumulatortank.

Centrifugalutrustning kan ge oavbruten vattenförsörjning vid högt tryck. Det enda driftsvillkoret är att huset måste fyllas med vatten vid start. Centrifugaltypen har begränsningar: de kan inte pumpa vatten från djup större än 8 m, men som komplement i ett tryckhöjningssystem med flera pumpar och ackumulatorer är de fullt användbara.

Vibrerande elektromagnetiska pumpar

Funktionsprincipen för vibrationspumpar är baserad på magnetens förmåga att, genom växelström, växelvis dra till sig och sedan släppa tandemankaret-kolven. Ändringen av polaritet gör att ankaret utför växlande rörelser. Under en sekund kan ankarets position ändras flera tiotals gånger.

Tack vare att det inte finns några roterande delar i elektromagnetiska vibratortyper anses de vara de mest pålitliga och hållbara.

Som ett resultat av vibrationssvängningar sugs vatten först in i arbetskammaren och trycks sedan ut genom ventilen till tryckrörledningen. Vibrationsaggregatet kan arbeta tillsammans med en centrifugalpump eller trycka upp en vattenreserv i en uppsamlingstank.

Virvelmodeller av pumpar

I kroppens hålighet på sådana enheter finns en platt skiva utrustad med radiellt fixerade blad. Rotation av hjulet med periferiska blad skapar vakuum.

Under påverkan av skivans rotation kommer vätskan in i en specialinredd hålighet i huset och trycks sedan, efter att ha passerat genom kammaren, ut.

Virvelanordningar är kända för hög sugkraft. De störs inte av närvaron av luftbubblor i vattnet. Men de är känsliga för närvaron av suspenderade partiklar i vätskan och har därför ett begränsat användningsområde. Eftersom virvelanordningar snabbt går sönder vid pumpning av smutsigt vatten, rekommenderas de inte för användning vid sandbrunnar och brunnar.

Ledande tillverkare och populära modeller

Bland beprövade globala varumärken som är mest populära bör man lyfta fram:

• «Grundfos» – det danska företaget satsar på pumpar med cirkulationssystem, som utmärks av små volymer.
• «CatPums» – en egenskap hos utrustningen som tillverkas under detta varumärke är låg pulsering av mekanismerna vid maximalt högt tryck.
• «Wilo» – den tyska koncernen specialiserar sig på tillverkning av kompakta pumpstationer med inbyggda hydroackumulatorer.
• «Sprut» – en egenskap hos tryckstegringspumparna från detta varumärke är kravet på vattnets renhet och temperatur.

Ovanstående tillverkare tillverkar sina produkter enligt beprövad teknik som garanterar pumputrustningens tillförlitlighet. De har skydd mot överbelastning, cyklisk drift och torrkörning.

Prisintervallet för lågeffektspumpar varierar mellan 30-50 enheter. Mer kraftfulla modeller med automatik kan köpas för omkring 70-100 enheter. Pumpstationer kostar mellan 80-150 enheter.

Kompakta och lätta enheter är bekväma att använda både vid installation av enskild vattenförsörjning och för användning i lägenhet.

Bland modellerna i mellanprissegmentet har följande visat sig vara bra:

• «Sprut 15WBX-8» – enkel konstruktion med torr rotor har en kapacitet på 480 l/timme vid en effekt på 90 W. En lätt, kompakt enhet placeras direkt på röret.
• «Euroaqua 15WB-10» – en virvel-elektrisk enhet som enkelt hanterar vätska som innehåller luft eller gas.
• «Cristal 15GRS-10» – modellen är känd för låg energiförbrukning och hög verkningsgrad, och har förmågan att värma vattenflödet upp till 65 grader.

Spara inte på att köpa kinesiska förfalskningar. Hantverkare åtar sig inte att reparera dem. Oärliga tillverkare sätter ihop dem så att om en enskild komponent går sönder leder det omedelbart till behov av fullständigt utbyte av enheten.

Särskilda aspekter vid val av utrustning

När du väljer en pump för att säkerställa tryck bör du beakta ett antal parametrar.

Bestämning av aggregatets prestanda

Denna parameter beror på pumpens uppgift och den nödvändiga vattenförbrukningen. Vid beräkning av den totala vattenförbrukningen beaktas hushålls- och hushållsbehov, med utgångspunkt från de totala indikatorerna för maximal vattenförbrukning i alla fungerande förbrukningspunkter per tidsenhet.

För att fastställa förhållandet mellan enhetens kapacitet och tryck finns ett diagram som de flesta tillverkare bifogar i pumpmanualen.

Kapaciteten hos pumpar i mellanprissegmentet räcker för att höja trycket med minst 1–1,5 atmosfärer. Om detta inte är tillräckligt kompletteras systemet med tryckhöjningspumpar eller tryckstabiliserande reducerventiler.

Ett budgetalternativ för att öka trycket är att installera en tryckregulator vid systemets inloppspunkt i huset eller lägenheten. Enheten stabiliserar automatiskt trycket i kretsen.

När du väljer en enhet bör du även ta hänsyn till att pumpens kapacitet inte överstiger brunnens eller källans kapacitet. Annars, om källan töms snabbt och inte fylls på i tid, kommer utrustningen helt enkelt att gå torr. Detta kan leda till att den går sönder.

Rekommenderat tryck för enheten

Denna parameter anger höjden i meter som enheten kan lyfta vatten. När du bestämmer det erforderliga trycket bör du ta hänsyn till det horisontella avståndet för vattenförsörjning och standardtryckförluster under transporten genom rörledningen.

Om denna parameter beräknas med en förenklad formel, antas dess värde vara en tiondel av den totala längden på den horisontella huvudledningen. Till exempel en tiondel av längden på slangen som är ansluten till pumpen för bevattning av grönområden.

Till exempel, vid anläggning av en brunn med ett djup på 10 meter för att leverera vatten till ett hus som ligger 12 meter från vattenintaget, under förutsättning att den förs upp till en höjd av 4 meter från marken, beräknas aggregatets tryck genom att summera värdena: 10+4+(12:10)=15,2 meter.

Men för att få mer exakta beräkningar bör man även ta hänsyn till rörledningens diameter och tryckförluster vid uppumpning av vatten genom rören, samt dess passage genom böjar och kopplingar. För vid otillräckligt tryck kommer trycket vid utloppet att vara lågt. Av denna anledning väljer man vid anläggning av vattenintagssystem pumpar som kan upprätthålla ett tryck i systemet inom intervallet 2-6 bar.

Det är inte värt att för hushållsbehov välja aggregat med högre prestanda, eftersom de genom att skapa ökade belastningar kan orsaka snabbt slitage på rörledningar och sanitetsutrustning.

Vid val av utrustning bör man även beakta:

• arbetstemperaturområde;
• den ljudnivå som skapas under drift.

I försäljningen finns elektriska modeller och flytande bränsleaggregat. De första drivs endast från elnätet. De kan vara två- och trefasiga. De andra är utrustade med förbränningsmotorer. Som bränsle använder de diesel eller bensin.

Närvaron av ett automationssystem ökar avsevärt kostnaden för utrustningen. Men det höga priset på automatiserade mekanismer med hög nivå av elektriskt skydd betalar sig helt, eftersom enheter av denna typ reagerar mer känsligt på förändringar i situationen och förbrukar mindre elektricitet.

Slutsatser och användbar video om ämnet

Videoöversikt av pump för tryckhöjning:

Alternativ för systemanläggning med användning av en anordning som höjer vattentrycket:

Sortimentet av pumputrustning finns på marknaden i ett brett urval. Men specialister rekommenderar att köpa den i märkesbutiker. Där hjälper de dig att välja det optimala alternativet beroende på objektets tekniska förhållanden och ger garantiservice, vilket är särskilt relevant vid köp av dyr utrustning.

Vill du berätta om hur du valde en högtryckspump, eller om användningen av denna typ av utrustning i praktiken? Skriv gärna i kommentarsfältet nedan. Här kan du också ställa frågor eller meddela intressanta fakta.