Vandens siurbliai. Vandens siurblio parinkimas gręžiniui

Neseniai Jums išgręžė naują vandens gręžinį. O gal būt Jus  jau daugybę metų naudojatės vandenių iš gręžinio ir atėjo laikas pakeisti Jūsų senąjį siurblį nauju. Dabar Jums reikalingas giluminis vandens siurblys, atitinkantis Jūsų individualius poreikius. Nuo kuo gi reikėtų pradėti, norint nepasimesti tarp daugybės įvairiausių pasiūlymų parduotuvėse, turguje ir internete. Dažniausiai pardavėjai linkę girti ir siūlyti savo produktą, kuris tikriausiai veiks Jūsų vandens tiekimo sistemoje – bet ar jis veiks 100% efektyviai ir patikimai? Šito straipsnio tikslas paaiškinti pagrindinius žingsnius ir parametrus, į kuriuos būtina atkreipti dėmesį  pasirenkant vandens siurblį.

Prieš einant į parduotuvę ir prašant parinkti ir parduoti Jums siurblį, reikia paruošti atsakymus į kelis kertinius klausymus (profesionalūs konsultantai būtinai juos užduos). Jūsų atsakymai bus lemiami parenkant siurblį.

1 - Giluminis vandens siurblys, 2 – Maitinimo kabelio laikikliai, 3 – Lygio davikliai apsaugai nuo sausos eigos, 4 – Siurblio pakabinimo kablys, 5 – Manometras, 6 – atbulinis vožtuvas, 7 – Uždaromasis ventilis, 8 – Maitinimo kabelis, 9 – Valdymo pultas, 10 – Išsiplėtimo indas (hidroforas), 11 – slėgio relė, 12 – Elektrinis vožtuvas (elektrinis kompensatorius)

Vandens gręžinio gylis - parametras nusakantis, kokiame gylyje yra vandens gręžinio dugnas.

Dinaminis vandens lygis – labai svarbi gręžinio charakteristika. Dinaminis vandens lygis yra atstumas nuo žemės paviršiaus iki vandens paviršiaus siurblio veikimo metu. Giluminiai vandens siurbliai eksploatuojami tik pilnai panardinti po vandeniu. Siurbliai montuojami taip, kad pamerkimo gylis veikimo metu būtų nemažesnis 0,5 metro, t.y. bent 0,5 metro žemiau gręžinio dinaminio lygio. Taip pat skaičiuojant maksimalų vandens siurblio slėgį (pakėlimo aukštį) įvertinamas aukščių skirtumas nuo dinaminio vandens lygio iki viršutinio vandens suvartojimo taško.

Statinis vandens lygis – atstumas nuo žemės paviršiaus iki vandens lygio gręžinyje, kai vandens gręžinys kurį laiką nebuvo eksploatuojamas ir vandens lygis nusistovėjo. Atėmus statinį vandens lygį iš vandens gręžinio gylio galima apskaičiuoti vandens stulpo aukšti gręžinyje.

Vandens gręžinio debetas – kitaip dar vadinamas vandens gręžinio našumas. Parametras, parodantis gaunamo iš gręžinio vandens kiekį per laiko vienetą. Stipriai viršijus numatytą vandens gręžinio debetą, net ir esant pakankamam dinaminiam lygiui po kurio laiko yra suardomas aplink gręžinio filtravimo koloną esantis natūralus filtras (žvyro ir išrūšiuoto smėlio sluoksnis susidaręs pirminio gręžinio išpumpavimo ir normalaus eksploatavimo metu).

Gręžinio skersmuo – įtakoja siurblio parinkimą, 4 arba 6 coliai (100mm arba 150mm). Siurblys neturėtų būti pernelyg storas, nes jį bus sudėtinga montuoti. Bet taip pat vandens siurblys negali būti ir pernelyg plonas, kitaip siurblio veikimo metu nesusidaro vandens sūkuriai, būtini patikimam siurblio aušinimui.

Visi aukščiau paminėti parametrai yra nurodomi vandens gręžinio pase. Kartais papildomai nurodomas ir rekomenduojamas siurblio pakabinimo gylis. Kai gylis nėra nurodomas, siurblį rekomenduojama kabinti kuo giliau, bet turi būti išlaikytas bent 1 metro atstumas nuo gręžinio filtravimo zonos.

Vandens gręžinio parametrai nusako maksimalias gręžinio galimybes, bet normaliu atveju žmogui jų išnaudoti 100% nereikia. Todėl parenkant siurblį Jūsų individualiems poreikiams nepakanka vien tik informacijos apie gręžinį. Svarbu žinoti atstumą nuo gręžinio iki namo, numatomą vandens suvartojimą ir aukščiausią vandens suvartojimo tašką – maksimalų vandens pakėlimo aukštį (pvz. dušas antrame aukšte).

Koks yra atstumas nuo gręžinio iki tolimiausio vandens suvartojimo taško? Ir koks vamzdis bus (arba jau yra) naudojamas? Vandens vartojimo metu vandens srautas yra didelis, todėl net ir horizontalus vamzdis sukelia pasipriešinimą vandens judėjimui dėl skysčio klampumo ir vamzdyno vidaus sienelių nelygumų. Atitinkamai didesnis siurblio našumas sukelia aukštesnį pasipriešinimą. Preliminariems paskaičiavimams galime daryti prielaida, kad 10 metrų horizontalaus vamzdyno atitinka 1 metrą pakėlimo į viršų (arba 100 metrų horizontalaus vamzdžio sukelia 1 bar slėgio pasipriešinimą). Tikslesnė informacija diagramoje žemiau – puikiai matosi kaip vamzdžio skersmuo, ilgis ir vandens srautas įtakoją sukeliamą pasipriešinimą.

Diagramoje yra nurodyti duomenys, atitinkantys naujus ketaus vamzdžius. Naudojant naujus plastikinius arba metalinius vamzdžius, nuostolių koeficientas būtų 0.8. Seniems metaliniams vamzdžiams taikomas koeficientas 1.25 dėl rudžių sukeliamo papildomo klampumo. Galų gale naudojant senus apkalkėjusius vamzdžius taikomas 1.7 koeficientas, tokiu būdu įvertinant vamzdžių skersmens sumažėjimą.

Koks yra vandens suvartojimo poreikis, t.y. koks vandens maksimalus našumas reikalingas? Suvartojamo vandens kiekis labai priklauso nuo žmonių kiekio, laistymo sistemos naudojimo (laistymo sistemos purkštukai reikalauja aukšto slėgio ir didelio vandens debeto, kad tinkamai veiktų) ir kitų panašiu faktorių.  Tikslesnė informacija paskaičiavimui yra lentelėje žemiau:

Vandens suvartojimo taškas	Reikalingas vandens našumas
Praustuvė	0,06 m3/val. arba 1,00 l/min.
Klozetas	0,08 m3/val. arba 1,33 l/min.
Virtuvės kriauklė	0,30 m3/val. arba 5,00 l/min.
Dušas	0,50 m3/val. arba 8,33 l/min.
Vonia	0,30 m3/val. arba 5,00 l/min.
Skalbimo mašina	0,05 m3/val. arba 0,83 l/min.
Indų plovimo mašima	0,02 m3/val. arba 0,33 l/min.
Sauna, pirtis arba baseinas	1,00 m3/val. arba 16,7 l/min.
Laistymo čiaupas	1,00 m3/val. arba 16,7 l/min.
Laistymo sistemos purkštukas	1,50 m3/val. arba 25,0 l/min.

Jei visus aukščiau paminėtus parametrus išsiaiškinome, galime pereiti prie konkrečių techninių reikalavimų siurbliui formulavimo – reikiamas siurblio našumas ir užtikrinamas slėgis.

Reikiamą našumą galime nesunkiai apskaičiuoti pagal aukščiau patektą lentelę – reikia susumuoti visą maksimaliai įmanomą poreikį vienu momentu. PVZ. 4 žmonių šeimoje gali laisvai vienu momentu būti vartojamas vanduo plautuvėje (0,06 m3/val.), virtuvės kriauklėje (0,30 m3/val.), duše (0,50 m3/val.) ir klozete (0,08 m3/val.). Taip pat tuo pačiu momentu gali veikti skalbimo mašina (0,05 m3/val.), indų plovimo mašina (0,02 m3/val.) ir laistymo sistema (tegul nedidelė – 2 purkštukai, t.y. sumoje 3,00 m3/val.). Tokiu atveju, bendras momentinis vandens suvartojimas siekia   4 m3/val. Tai reiškia, kad tokio namo poreikius atitinka siurblys, kurio našumas yra ne mažesnis nei 4 m3/val. Svarbu, kad poreikis neviršytų gręžinio debeto. Jei gręžinio debetas yra nepakankamas, šituo konkrečiu atveju rekomenduojama atsisakyti laistymo sistemos arba jungti sistemos purkštukus atskirai po vieną.

Sukaičiojant reikiamą vandens siurblio slėgį, svarbu turėti omenyje, kad viršutiniame vandens suvartojimo taške turi būti užtikrintas būtinas minimaliam komfortui apie 2 bar perteklinis slėgis. Paprastumui vandens siurblių slėgis yra dažnai nurodomas ne barais, o vandens stulpo metrais (1 bar atitinka 10 metrų). Dabar galime nesunkiai apskaičiuoti mums reikalingą slėgį:

H = Hp + Hmax + Hd +Hv

H – reikiamas siurblio slėgis (arba pakėlimo aukštis, darbinis taškas), Hp – perteklinis slėgis (dažniausiai Hp = 20m), Hmax – viršutinio vandens suvartojimo taško aukštis, Hd – dinaminis gręžinio vandens lygis, Hv – vamzdžių sukeliamas pasipriešinimas.

Dažna klaida šituose apskaičiavimuose yra vandens pakėlimo skaičiavimas ne nuo Hd lygio, o nuo vandens siurblio pakabinimo lygio arba viso gręžinio gylio. Svarbu suvokti, kad vandens slėgis priklauso nuo vandens aukščių skirtumų. Siurblio veikimo metu vandens lygis gręžinyje atitinka dinaminį lygį ir nepriklauso nuo siurblio pakabinimo gylio.

Siekiant apibendrinti visą straipsnyje pateiktą informaciją išnagrinėkime pavyzdį, jau paminėtą anksčiau:

Q = 4 m3/val., bet įvertinam rezervą ir parenkam siurblį, kurio našumas būtų 20% didesnis, tada
Q = 5 m3/val. (tarkime šituo atveju našumas Q neviršija gręžinio pase nurodyto debeto)
Hp = 20 m
Hmax = 6 m (Dušas antrame aukšte)
Hd = 35 m (Dinaminis vandens lygis yra 35 m žemiau žemės paviršiaus)
Hv = L x g x k : 100 = 50 x 4,6 x 0,8 : 100 = 1,84 m, čia L = 50 m atstumas nuo gręžinio iki namo, g – vamzdžio sukeltas pasipriešinimas  100-ui metrų (pagal diagrama aukščiau), k – klampumo koeficientas plastikiniam vamzdžiui lygus 0,8.
H = Hp + Hmax + Hd + Hv = 20 + 6 + 35 + 1,84 = 62,84 m
Tarkime gręžinio skersmuo yra 110 mm, t.y. gręžinys tinkamas montuoti 4 colių siurbliui.

Tai gi, mūsų nagrinėtu atveju reikalingas 4 colių vandens siurblys, kurio optimalus darbinis slėgis būtų H = 63 m ir jo našumas Q = 5 m3/val.

Pradėjus ieškoti siurblio, matome, kad daugybė giluminių siurblių prie 65-70 m gali išvystyti našumą 4,5-5 m3/val. Šitoje stadijoje svarbu atkreipti dėmesį į slėgį, kuriame siurblys išvysto optimalų našumą. T.y. siurblio variklis dirba su maksimaliu naudingumu, suvartodamas mažiausiai elektros energijos ir mažiausiai nusidėvintis. Analogiją galima pravesti su važiavimu mašina – 120 km/val. galima važiuoti su 3-a, 4-a ir 5-a pavara. Bet važiojant optimaliu režimu, taupant kurą ir variklio resursus patartina įjungti 5-ą pavarą.

Mūsų pavyzdyje išnagrinėtam atvejui minimalius parametrus atitiktu vandens siurblys Pedrollo 4BLOCKm 4/14, jam optimalus darbinis slėgis yra 68m, o prie mums reikalingo 63 m slėgio išvystomas našumas Q =4,2 m3/val.