Sesalna in tlačna višina

Za črpanje vode uporabljamo celo vrsto črpalk: ročne, z elektromotorjem ali bencinskim motorjem in tiste, ki jih poganja veter ali sonce. Ne glede na vrsto pogona, lahko izbiramo črpalke tudi po obliki: tlačne, membranske in centrifugalne. Tolikšna izbira je povsem umestna, ker potrebujemo za različne potrebe povsem različne črpalke, za premagovanje različnih sesalnihin tlačnih višin .

Slika 1 Postavitev črpalke

Ne glede na to, ali uporabljamo ročno ali motorno črpalko, merimo višino črpanja s sesalno višino v vodnjaku. Sesalna višina je teoretično 10 m in je odvisna od zračnega tlaka. V praksi te vrednosti ne moremo nikdar doseči, ker v sesalni cevi nastanejo tlačne izgube zaradi ne tesnosti in trenja v cevi, kolenih in ventilih. Dejansko dosežemo le od 7 do 8 m višine, odvisno od kakovosti črpalke. Upoštevati moramo, da je pri starih črpalkah ta višina še manjša.

Sesalna višina je odvisna od:

• vertikalne razdalje med najnižjim nivojem vode in sredino črpalke;
• izgub zaradi trenja v ceveh in ventilih.

Slika 2 – Višina črpanja in količina vode sta med seboj odvisni. Pri večji višini črpanja je količina vode manjša, pri manjši pa večja

Izgube zaradi trenja naraščajo z zmanjšano hitrostjo vode. Pri isti količine vode so tem večje, čim tanjše so cevi. Sesalna cev torej v nobenem primeru ne sme imeti manjši premer, kot je priključek na črpalki. Najprimernejši so premeri cevi 1 ¼« ali 1 ½«.

Tlačna višina je odvisna od:

· vertikalne razdalje med sredino črpalke in najvišjo točko tlačne cevi;

· izgub zaradi upora v tlačni cevi.

Teoretično lahko tlačna črpalka črpa vodo do neomejene višine, praktično pa je višina zaradi pogojev obratovanja omejena. Pri ročni črpalki je črpanje nad 10 m le izjema. Pri električni vrtni črpalki lahko pri naraščajoči višini črpanja pade količina vode (slika 2).

Proizvajalci črpalk običajno navajajo celotno višino črpanja, ki je vsota sesalne in tlačne višine. Običajne črpalke lahko črpajo od 30 do 60 m visoko, odvisno od moči motorja.

Tlačne izgube v ceveh

Če dvomimo, ali izbrana črpalka ustreza našim potrebam, lahko tlačne izgube v ceveh izračunamo približno.

Slika 3 - Primer za izračun višine črpanja

Tabela: Tlačne izgube zaradi armature in fazonskih kosov

Element	DN 20 (3/4˝)	DN 25 (1˝)	DN 32 (1 1/4˝)	DN 40 (1 1/2˝)
Lok 90 °	2	2,5	2,5	3
Koleno	4	4,5	4,5	5,5
Pretočni ventil	4	6	7	10
Zaporni ventil	1,5	2	2	2,5
Sesalni koš z nožnim ventilom	1,5	2	2,5	3

Vrednosti ustrezajo tlačni izgubi za tekoči meter cevi

Najprej določimo celotno dolžino cevi in to v sesalnem in tlačnem delu. Izgube v armaturah in fazonskih kosih lahko upoštevamo s koeficienti iz prikazane tabele 1. V tabeli 2 so podatki za tlačne izgube, odvisne od dolžine cevi in pretoka vode. Podatki so v metrih višine črpanja.

Tabela 2: Tlačne izgube v plastičnih ceveh

Pretok v l/uro	DN 20 (3/4˝)	DN 25 (1˝)	DN 32 (1 1/4˝)	DN 40 (1 1/2˝)
1000	5,5	1,6	0,56
2000		5,3	1,8	0,6
4000		6	2	0,66

Tlačne izgube veljajo za 100 m cevi, izgube merimo v m višine črpanja

Računski primer: (Slika 3).

Dolžina cevi: 5 m + 5,6 m + 4,2 m + 0,9 m = 16,6 m

K temu prištejemo izgube:

- 1 sesalni koš = 2 m

- 3 kolena po 4,5 m = 13,5 m

- 1 pretočni ventil = 6 m

____________________________

24 m

Skupna dolžina cevi je 16,6 + 24 = 40,6 m

Če je pretok vode 2000 l/uro, so tlačne izgube za 100 m dolgo cev 5,3 m višine črpanja. Preračunano na dejansko dolžino cevi dobimo:

5,3 m ּ 40,6 m

--------------------- = 2,5 m višine črpanja

100 m

Črpalka, ki jo bomo uporabili, mora črpati vsaj 11,35 m visoko. To pa ne zadošča, ker moramo ob iztoku upoštevati tlak 2 bara, če želimo priključiti razpršilnik ali pralni stroj. Tlaku 1 bar ustreza višina črpanja 10 m, tlaku 2 bara pa ustrezno večja, v našem primeru torej:

11,35 + 20 = 31,35 m

Zmogljivost črpalke upoštevamo na podlagi proizvajalčevih podatkov. Višina črpanja pri centrifugalni črpalki je odvisna od količine prečrpane vode. Razmerje med količino vode in tlakom lahko odčitamo izdiagrama.

Diagram: Primerjava zmogljivosti vrtine in potopne črpalke. Pri višini črpanja 8 m daje potopna črpalka 3000 litrov vode na uro.

Diagram - Višina črpanja ( m)

I.K.