Vandpumpe med højt tryk: funktionsprincip, typer, regler for valg og drift

Beboere i landejendomme, hvis områder ikke er tilsluttet centrale vandforsyningsledninger, løser vandforsyningsproblemet ved at etablere autonome systemer. I opgaveløsningen spiller en højtryksvandpumpe en afgørende rolle. Dens hovedopgave er at stabilisere trykket i systemet.

Vi fortæller, hvilket udvalg af vandpumper markedet tilbyder, og efter hvilke kriterier man skal vælge udstyr. Vi introducerer de førende producenter i segmentet. Hos os lærer du om de konstruktionstræk, der ligger til grund for opdelingen i typer.

For en visuel forståelse af informationen har vi suppleret teksten med nyttige diagrammer, fotosamlinger og videoguider.

Formål og typer af enheder

Uanset om vandet hentes fra en nærliggende sø, en specielt indrettet boring eller en brønd, kan automatisk tilførsel til grunden ske ved hjælp af en almindelig pumpe.

Men for normal drift af husholdningsapparater skal vandtrykket i systemet være mindst 2,5 atmosfærer og samtidig ikke overstige 6 atmosfærer. Og denne parameter kan kun opnås ved at etablere et system til opretholdelse af konstant tryk. Til dette formål anvendes forskellige varianter af højtryksvandpumper.

Hvornår er en højtrykspumpe nødvendig?

En enhed til at øge og opretholde vandtrykket i et autonomt system bruges, når trykket er så lavt, at det ikke er muligt at bruge vand til husholdningsapparater.

Installation af pumpen er tilladt, men ikke særlig anbefalet til at stabilisere trykparametre i lejlighedskredsløbet, hvis beboerne oplever en reel vandmangel.

Denne type vandpumper er designet til at øge trykket i et individuelt installeret vandforsyningssystem, hvis effekten fra vandløftningspumpen ikke er tilstrækkelig til at sikre normalt tryk.

Brug af enheden vil være relevant, hvis trykket i systemet ikke overstiger 1–1,5 atmosfære. En lille enhed kan installeres både på hovedrørledningen og på udløbet til en specifik husholdningsenhed. For eksempel ved at tilslutte den til røret, der leverer vand til en vandvarmer eller vaskemaskine.

I det første tilfælde skal man købe en kraftig enhed med gode ydeevneegenskaber, i det andet kan man nøjes med at installere en lille, lavenergi automatisk pumpe.

Aggregatets drift kan ske ved hjælp af:

• Manuel styring – indebærer kontinuerlig drift af enheden uanset om der på nuværende tidspunkt leveres vand, men under den betingelse, at enheden slukkes manuelt. Anvendes ved installation af 'gulvvarme', hvor trykvedligeholdelse i varmekredsløbene konstant er påkrævet.
• Automatisk tilstand – enhedens aktivering styres af et automatisk system, for eksempel når hanen åbnes. Driften reguleres af en speciel flowføler: når hanen lukkes, stopper pumpen.

Reguleringssystemets hovedfunktion er at tænde aggregatet, når trykket falder, og slukke det, når det når den indstillede parameter. For et trykfald i ledningen og en overdreven trykstigning ødelægger rørforbindelserne og påvirker husholdningsapparaternes drift skadeligt.

Alternative foranstaltninger til trykforøgelse

Installation af en pumpe designet til at øge trykket vil dog være helt ubrugelig, hvis kilden har en lav ydelse. Det hjælper heller ikke, hvis systemet afbrydes fra tid til anden. Den optimale løsning i en sådan situation er at anvende en selvansugende pumpestation.

Pumpestationen er udstyret med pumper af samme kategori, med eller uden injektorer. Derudover suppleres den med en hydroakkumulator, der er beregnet til vandopbevaring. Den ligner udvendigt en almindelig tank, men indeni er der en gummimembran med luft. Vandtrykrelæet styrer sættet af udstyr og tilbehør.

Under driften af stationen, i perioden med uafbrudt vandforsyning, fylder pumpen opbevaringstanken med vand, hvorfra den senere forbruges.

Installation af en selvsugende pumpestation er effektiv, også når trykket i husets kælderetage er normalt, men på de ovenfor liggende etager er der slet intet.

Det akkumulerede vand kan senere bruges uafhængigt af, om der er vand i systemet, hvilket især er relevant ved hyppige afbrydelser i vandforsyningen. En væsentlig ulempe ved sådanne installationer er konstruktionens pladskrævende karakter på grund af trykbeholderen og støj fra udstyret under drift.

I stedet for en trykbeholder kan man bruge en almindelig opsamlingstank, hvori vandet akkumuleres i perioder med normalt tryk. Den kan installeres på en høj forhøjning eller på husets tag, og under afbrydelser kan reserven bruges.

En af løsningerne på problemet med manglende tryk – installation af en opsamlingstank. Den placeres på det højest mulige punkt, oftest på et isoleret loft.

Typer og funktion af højtrykspumper

Før man beslutter sig for at installere en trykforstærkende pumpe, bør man vurdere rørledningens tilstand. Det er muligt, at trykmanglen skyldes rør, der er tilstoppede med aflejringer. Hvis den eneste måde at komme ud af den vanskelige situation på er at installere en enhed, så bør man sætte sig nærmere ind i deres tekniske specifikationer.

Arbejdsprincippet for pumper med højt tryk er det samme, uanset typen af arbejdselement og konstruktion. Under drift skaber enheden et vakuumrum inde i hulrummet, hvorved vandet suges ind.

Ved at skabe et vakuumrum bliver vandet 'trukket' fra kilden ind i kammeret og derefter, under påvirkning af højt tryk, skubbes det gennem udløbsrøret.

Der findes modeller af universel type, som er velegnede til vand af enhver temperatur, og dem, der kun kan bruges i koldt eller kun i varmt miljø.

Afhængigt af kølemetoden for den arbejdende motor findes enhederne i to typer: med tør og med våd rotor.

Enheder med tør rotor

Modifikationer med tør rotor er svære at forveksle med våde modstykker. De har en asymmetrisk form med en tydelig overvægt mod enhedens kraftdel. Det skyldes, at motoren er udstyret med en vifte til køling, da den ikke skylles af vand under drift.

På grund af den asymmetriske form og akselforskydning mod motoren er 'tørre' modeller udstyret med konsolbeslag til yderligere fastgørelse på væggen.

Pumpeanordninger med tør rotor er kendt for høj ydeevne og anvendes ved behov for vandforsyning til store områder.

Fordi motoren i sådanne modeller er adskilt fra den hydrauliske del ved en akseltætning, holder de meget længere end “våde”. Sandt nok har tætningen, ligesom rullelejet, en tendens til at slides og skal udskiftes med jævne mellemrum.

Derfor kræver enheder med tør rotor hyppigere vedligeholdelse og regelmæssig smøring af bevægelige dele. En anden ulempe – “tørre” apparater støjer, så placeringen af dem skal overvejes nøje.

Apparater med våd rotor

Gennemstrømningsenheder afkøles af det vand, der pumpes. Rotoren er anbragt i vand og isoleret fra statoren med en vandtæt barriere.

Enheder med våd rotor har et lavt støjniveau. Cirkulationspumper med våd rotor er designet til varmesystemer, men bruges ofte til vandforsyning i boligopvarmning.

Enheder af denne type har en modulær konstruktion, så de nemt kan skilles ad i komponenter, hvis et enkelt element skal udskiftes.

Glidelejerne, der anvendes i konstruktionen, kræver ikke yderligere vedligeholdelse. Dog har “våde” pumper kortere levetid og er ringere end “tørre” enheder med hensyn til tryk. Der er begrænsninger for monteringsretning – kun vandret.

En væsentlig ulempe ved pumper af denne type er følsomhed over for snavset vand, da fremmedlegemer kan beskadige enheden.

Opdeling efter metode til at skabe et vakuumkammer

Arbejdsmekanismen for denne type enheder er baseret på fortængning. Udpumpningsprocessen sker ved at ændre størrelsen af arbejdskammeret. Størrelsen af vakuumet afhænger direkte af, hvor tæt arbejdskammeret er.

Vakuumstørrelsen kan justeres. Derved kan trykket forskellige steder i systemet øges eller omvendt reduceres.

Vakuumpumper har i de fleste konfigurationer en cylindrisk form med en aksel eller en impeller, der er udstyret med et pumpehjul.

Akslen er det primære arbejdsredskab i mekanismen. Pumpehjulet med skovle udfører rotationsbevægelser. De cirkulerende skovle fanger væsken i arbejdskammeret. Under rotationen dannes centrifugal kraft. Denne kraft fører til dannelse af en væskering. Det tomme rum inde i ringen udgør vakuumet.

Afhængigt af de metoder, hvormed vakuumkammeret skabes, findes højtryksvandpumper i centrifugale, vibrations- og hvirveltyper.

Centrifugal-type enheder

Centrifugale pumper er den mest almindelige type pumpende enheder, der kan give højt tryk i systemet. De pumper vand ved rotation af et pumpehjul, der er monteret inde i et spiralformet hus. Pumpehjulet består af to forbundne skiver, mellem hvilke der er fikseret skovle i modsat retning af den indkommende væskestrøm.

Centrifugale stationer er udstyret med hydrotanke, der sikrer en vandreserve ved mangel og trykudsving, samt automatiske styreenheder.

Under rotationen dannes en centrifugalkraft, som fremmer udskydningen af vandstrømme fra kammerets centrum og kaster det til de fjerne områder. Derved falder trykniveauet i midten af det roterende pumpehjul, og vand begynder at strømme ind i husets indre.

Centrifugale apparater er i de fleste udførelser forsynet med hydrauliske akkumulatorer. De forbindes til trykrørledninger ved hjælp af rørstykker af forskellige diametre.

Hvis pumpestationens hydrotankvolumen er utilstrækkeligt, kan den anvendes som en enhed, der leverer vand til en akkumulatortank.

Centrifugalt udstyr kan sikre uafbrudt vandforsyning ved højt tryk. Den eneste driftsbetingelse er, at huset skal fyldes med vand ved start af enheden. Centrifugalvarianten har begrænsninger: de kan ikke pumpe vand fra dybder over 8 m, men som supplement i et trykforøgelsessystem med flere pumper og akkumulatorer er de velegnede.

Vibrerende elektromagnetiske pumper

Princippet for vibrationspumper er baseret på magnetens evne til ved hjælp af vekselstrøm skiftevis at tiltrække og derefter slippe anker-stempel-tandemen. Ved ændring af polariteten udfører ankeret skiftende bevægelser. I løbet af et sekund kan ankerets position ændres flere dusin gange.

Da elektromagnetiske vibrationsenheder ikke har roterende dele, anses de for at være de mest pålidelige og holdbare.

Som følge af vibrationsbevægelserne suges vand først ind i arbejdskammeret og presses derefter gennem ventilen ud i trykrøret. Vibrationsaggregatet kan arbejde sammen med en centrifugalpumpe eller pumpe vand op i en opsamlingstank.

Hvirvelmodelpumper

I huset på sådanne enheder er der en flad skive med radialt faste blade. Hjulet med periferiblade skaber et vakuum ved rotation.

Under påvirkning af skivens rotation kommer væsken ind i et specielt indrettet hulrum i huset og presses derefter ud gennem kammeret.

Hvirvelanordninger er kendt for deres høje sugeevne. De er ikke bange for tilstedeværelsen af luftbobler i vandet. Men de er følsomme over for suspenderede partikler i væsken og har derfor et begrænset anvendelsesområde. Da hvirvelanordninger hurtigt går i stykker ved pumpning af beskidt vand, anbefales de ikke til brug ved sandbrønde og boringer.

Førende producenter og populære modeller

Blandt de gennemprøvede globale mærker, der er mest populære, bør vi fremhæve:

• «Grundfos» – det danske selskab fokuserer på pumper med cirkulationssystem, som er kendetegnet ved små mængder.
• «CatPumps» – kendetegnet ved udstyr under dette mærke er lav pulsering af mekanismerne ved maksimalt højt tryk.
• «Wilo» – den tyske koncern specialiserer sig i fremstilling af kompakte pumpestationer med indbyggede hydroakkumulatorer.
• «Sprut» – kendetegnet ved pumper til trykforøgelse af dette mærke er krav til vandets renhed og temperatur.

De ovennævnte producenter fremstiller deres produkter efter gennemprøvet teknologi, der garanterer pålideligheden af pumpeudstyret. De har beskyttelse mod overbelastning, cyklisk drift og tørløb.

Prisintervallet for laveffektpumpemodeller varierer mellem 30-50 konventionelle enheder. Mere effektive modeller med automatiksystem kan købes i området 70-100 konventionelle enheder. Pumpestationer koster omkring 80-150 konventionelle enheder.

Kompakte og letvægtsaggregater er praktiske at bruge både ved etablering af individuel vandforsyning og til brug i lejlighed.

Blandt modellerne i mellemprissegmentet har følgende klaret sig godt:

• «Sprut 15WBX-8» – enkelt konstruktion med tør rotor har en kapacitet på 480 l/t med et strømforbrug på 90 W. Den lette og kompakte enhed placeres direkte på røret.
• «Euroaqua 15WB-10» – en hvirvel elektrisk enhed, der let håndterer væsker med indhold af luft eller gas.
• «Cristal 15GRS-10» – modellen er kendt for lavt energiforbrug og høj virkningsgrad, og kan opvarme vandstrømmen til 65 grader.

Det kan ikke betale sig at spare og købe kinesiske forfalskninger. Håndværkere nægter at reparere dem. Uærlige producenter samler dem på en sådan måde, at en fejl på en enkelt del straks fører til behov for fuldstændig udskiftning af enheden.

Særlige forhold ved valg af udstyr

Ved valg af pumpe til tryk bør man overveje en række parametre.

Bestemmelse af enhedens ydelse

Denne parameter afhænger af pumpens opgave og det nødvendige vandforbrug. Ved beregning af det samlede vandforbrug tages der hensyn til husholdnings- og forbrugsbehov, baseret på de samlede maksimale vandforbrug på alle aktive forbrugspunkter i en tidsenhed.

En graf, som de fleste producenter medfølger i vejledningen til pumperne, hjælper med at bestemme forholdet mellem enhedens ydelse og tryk.

Pumper i mellemprissegmentet har tilstrækkelig kapacitet til at øge trykket med mindst 1-1,5 atmosfærer. Hvis dette ikke er nok, suppleres systemet med trykforøgende pumper eller trykstabiliserende reduktionsventiler.

Et budgetvenligt alternativ til trykforøgelse – installation af en trykforøger ved indgangen til huset eller lejligheden. Enheden stabiliserer automatisk trykket i kredsløbet.

Ved valg af enhed skal man også overveje, at pumpens kapacitet ikke overstiger brøndens eller kildens kapacitet. Ellers, ved hurtig tømning af kilden og utilstrækkelig genopfyldning, vil udstyret simpelthen køre 'tørt'. Og det kan føre til skader.

Anbefalet tryk for enheden

Denne parameter angiver den højde i meter, som enheden kan løfte vand. Ved bestemmelse af det nødvendige tryk skal man tage hensyn til den vandrette afstand og standard tryktab under transport i rørledningen.

Hvis man beregner denne parameter med en forenklet formel, sættes dens værdi til en tiendedel af den samlede længde af den vandrette hovedledning. For eksempel en tiendedel af længden af slangen, der er tilsluttet til en vandingspumpe til grønne planter.

For eksempel ved etablering af en brønd på 10 meters dybde til at forsyne et hus, der ligger 12 meter fra vandindtaget, og under forudsætning af, at vandet løftes 4 meter over jorden, beregnes pumpens løftehøjde ved at summere værdierne: 10+4+(12:10)=15,2 meter.

Men for at få mere præcise beregninger skal man også tage hensyn til rørdiameteren og tryktabet ved at løfte vand gennem rør samt vandets passage gennem bøjninger og samlinger. For ved utilstrækkeligt tryk vil udløbstrykket være lavt. Derfor vælger man ved etablering af vandindtagsystemer pumper, der kan holde trykket i systemet inden for 2-6 bar.

Man bør ikke til husholdningsbrug vælge enheder med højere specifikationer, da de ved at skabe øgede belastninger kan forårsage hurtig slitage på rør og VVS-installationer.

Når du vælger udstyr, skal du også tage hensyn til:

• driftstemperaturområde;
• støjniveauet under drift.

Der findes elektriske modeller og enheder med flydende brændstof til salg. De første drives kun af elnettet. De kan være to- eller trefasede. De sidste er udstyret med en forbrændingsmotor. De bruger diesel eller benzin som brændstof.

Tilstedeværelsen af et automatiseringssystem fordyrer udstyret betydeligt. Men den høje pris på automatiserede mekanismer med et højt niveau af elektrisk beskyttelse er fuldt ud berettiget, da enheder af denne type reagerer mere fint på ændringer i situationen og forbruger mindre elektricitet.

Konklusioner og nyttig video om emnet

Video-gennemgang af en pumpe til trykforøgelse:

Eksempel på et system med en trykforøgende installation:

Sortimentet af pumpeudstyr er bredt repræsenteret på markedet. Men eksperter anbefaler at købe det i mærkevarebutikker. Der vil de hjælpe dig med at vælge den optimale løsning afhængigt af objektets tekniske forhold og sørge for garantiservice, hvilket især er relevant ved køb af dyrt udstyr.

Vil du fortælle om, hvordan du valgte en højtrykspumpe, eller om brugen af denne type udstyr i praksis? Skriv venligst i kommentarfeltet nedenfor. Her kan du også stille spørgsmål eller dele interessante facts.