Jak vypočítat, jaké čerpadlo je potřeba pro bazén?

Každé odstředivé čerpadlo má svou vlastní hydraulickou charakteristiku, ve které je stanoven vztah mezi tlakem a průtokem.

Tento parametr je velmi důležitý pro správný výběr čerpadla pro konkrétní úkol. Podívejme se na důležitost tohoto parametru.

Proč je potřebná hydraulická charakteristika?

Systém, kde se čerpadlo používá, se skládá z různých zařízení propojených potrubím. Každý z prvků obsažených v systému má svůj vlastní hydraulický odpor. Do celkového hydraulického odporu jsou zahrnuty i výškové rozdíly, ohyby a délka potrubí a změny průměrů v potrubí. Celkový hydraulický odpor tedy může být reprezentován jako:

Н_zařízení – odpor připojeného zařízení. Zejména u filtrů je zpravidla provozní tlak uveden v charakteristikách.

Н_výšky – maximální výška, do které čerpadlo zvedá vodu v daném systému vzhledem k bazénovému zrcadlu.

Н_ohnout – odpor vznikající při ohybech potrubí 90o. Každý takový ohyb je brán jako dalších 10 metrů potrubí.

H_délky – odpor v potrubí, který závisí na délce potrubí a průtoku v něm.

H_průměr – odpor, který vzniká v místech, kde se mění průměr vývrtu. S čerpadlem se obvykle ve výpočtech nepočítá.

V uvažovaném systému se se zvyšující se rychlostí proudění zvyšuje odpor. Na grafu tlak-průtok získáme hydraulické charakteristiky systému ve formě vzestupné křivky. Průsečík grafů hydraulických charakteristik systému a čerpadla dá pracovní bod. To znamená, že v tomto bodě se schopnosti čerpadla shodují s potřebami systému.

Jak se v praxi určuje pracovní bod

Nejprve se určí požadovaný výkon systému. V článku Cirkulace a filtrace vody Požadavky na cyklus výměny vody již byly zmíněny. U filtračního systému pro privátní bazény se předpokládá kapacita 1/5 objemu bazénu.

Při znalosti výkonu systému určíme průměr potrubí tak, aby jeho hydraulický odpor byl minimální. Metoda výpočtu předpokládá, že rychlost proudění by neměla být větší než 2 m/s. Pomocí grafu vztahu produktivita/rychlost proudění/průměr potrubí/tlak určíme průměr potrubí pro danou produktivitu při rychlosti proudění 2 m/s. Průmět průsečíku tří parametrů na tlakovou osu udává hodnotu hydraulických ztrát na 100 metrů přímého potrubí.

K projektované délce potrubí je třeba připočítat 10 metrů na každé otočení potrubí o 90 o. Výslednou hodnotu vydělíme 100 a vynásobíme hodnotou tlaku podél osy ztrát. Výsledkem bude celkový odpor potrubí – H_potrubí.

Ztráty za překonání výškového odporu (H_výšky) je definován jako rozdíl mezi výškou, do které voda vystoupá, a hladinou vody v bazénu.

Filtr funguje jako připojené zařízení ve filtračním systému. Typicky v čistém filtru je tlak 0,5 – 0,6 bar. V přepočtu na metry vodního sloupce to bude 5 – 6 metrů. Pokud je filtr silně znečištěný, tlak může stoupnout až na 1,5 baru. Ale pro výpočty se předpokládá tlaková ztráta 8 metrů. Vzhledem k tomu, že během provozu je filtr pravidelně omýván a není povoleno silné znečištění.

Po určení tlakové ztráty v potrubí, při výškových rozdílech a ve filtru získáme celkovou tlakovou ztrátu v systému.

V kombinaci s požadovaným výkonem najdeme pracovní bod systému. Při výběru čerpadla by měl být tento bod umístěn blíže středu grafu hydraulických charakteristik čerpadla.