AQUA SYSTEM, automatické tlakové stanice, vodohospodářské komplexy

Automatické tlakové stanice, vodohospodářské komplexy, zasněžování lyžařských areálů

AQUA SYSTEM s.r.o. - English AQUA SYSTEM s.r.o. - Deutsch AQUA SYSTEM s.r.o. - Pусский AQUA SYSTEM s.r.o. - Français AQUA SYSTEM s.r.o. - Espanol AQUA SYSTEM s.r.o. - Italiano AQUA SYSTEM s.r.o. - Slovensky AQUA SYSTEM s.r.o. - Polski
facebook Google Plus volejte 602 578 738, 602 558 897


Nejlevnější a nejjednodušší řízené tlakovým spínačem moderní řízené mikropočítačem nejmodernější řízené mikropočítačem s otáčkovou regulací základního čerpadla frekvenčním měničem (není nutná tlaková nádoba) jímání vod z hloubkových vrtů ponornými čerpadly (hloubka až 250 m).

Charakteristické křivky tlakové stanice:

A. kaskádové spínání čerpadel
Podle okamžitého odběru jsou jednotlivá čerpadla zapojována do provozu. Jednotlivá čerpadla spínají po dosažení úrovně zapínacího tlaku a vypínají při dosažení úrovně vypínacího tlaku. Tyto úrovně jsou nastavitelné uživatelem na řídící jednotce (tlakovém spínači).


B. plynulá otáčková regulace jednoho z čerpadel
Při tomto způsobu je do systému vřazen frekvenční měnič, který odpovídá výkonu motoru jednoho čerpadla. Každé čerpadlo je možno pomocí řídicí jednotky připojit buď na výstup frekvenčního měniče nebo přímo na síť 3 x 400V/50Hz. Pokud je možno pokrýt požadovaný odběr vody jedním čerpadlem, jsou jeho otáčky plynule regulovány přesně na okamžitý požadovaný výkon. Při dalším nárůstu odběru je zapnuto další čerpadlo, které běží při konstantních otáčkách. Při připojení tohoto čerpadla je snížen výkon základního (nyní regulovaného) čerpadla tak, aby nedošlo k překmitnutí tlaku z regulačního rozsahu.

Při návrhu tlakové stanice je nutno vycházet z následujících parametrů:

1. zdroj vody – jímka, studna, hlubinný vrt, veřejný řád. Je nutno definovat parametry zdroje – hloubka vody ve studni či vrtu, resp. nátoková výška u jímky, vydatnost zdroje vody (l/s), vstupní minimální a maximální tlak v případě zvyšování tlaku v potrubí.

2. umístění tlakové stanice – stanovit vzdálenost zdroje vody od tlakové stanice, stanovení ztrát v sacím řádu, stanovení potrubních ztrát od tlakové stanice do místa odběru při max. odběrném množství.

3. provozní parametry – definovat požadovaný maximální a minimální provozní tlak (v metrech vodního sloupce) a požadovaný maximální průtok při tomto tlaku (v litrech za sekundu) s ohledem na všechny tlakové ztráty v potrubí od místa tlakové stanice po místo odběru.

Volba typu čerpadel
Podle výpočtu všech výše uvedených skutečností zvolíme typ čerpadel. Pro optimální pracovní podmínky standartně používaných vertikálních článkových čerpadel s normálním sáním je vhodné, pracují-li tato čerpadla v režimu nátoku. Tato čerpadla jsou schopna pracovat i v sacím režimu při splnění určitých podmínek. Pro stanovení výšky nátoku, maximální sací výšky, je nutno provést výpočet minimální nátokové výšky.

Výpočet minimální nátokové výšky:

H = 10,2 - NPSH - Hf - Hv - 0,5

NPSH = hodnota odečená na křivce čerpadla NPSH
Hf = ztráta v sacím potrubí třením [ m.v.sl.]
Hv = tenze páry [ m.v.sl.] viz tab.

t[°C]
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
110
120
Hv [m]
0,12
0,23
0,44
0,75
1,3
2,1
3,2
4,8
7,2
10,5
14,5
21

Je-li vypočtená výška kladná, může čerpadlo pracovat při max. sací výšce „H“. Je-li hodnota záporná, je požadovaná nátoková výška minimálně „H“.

Pokud nejsou splněny podmínky maximální sací výšky nebo pokud jsou zdrojem vody vrty či hluboké studny je nezbytné použít ponorná čerpadla.

Volba počtu a výkonu čerpadel
Z hlediska energetických úspor a zvýšené spolehlivosti je vhodné celkový požadovaný hydraulický výkon tlakové stanice rozdělit na vyšší počet čerpadel ( 2 až 6 ). Dále je vhodné vyhradit jedno čerpadlo jako rezervní a výkon čerpadel zvolit tak, aby max. požadovaný průtok byl pokryt zbývajícími čerpadly (např. 2 čerpadla + 1 rezervní nebo 1 + 1, 3 + 1). Tím je zabezpečen provoz tlakové stanice s plnými parametry i při výpadku jednoho čerpadla z důvodů jeho poruchy. Je-li celkový výkon stanice rozdělen na několik čerpadel, případně v kombinaci s plynulou regulací výkonu frekvenčním měničem, je v provozu dosahováno velkých energetických úspor, neboť výkon čerpací stanice (a tím i spotřeba el.energie) je vždy optimálně přizpůsobena
okamžitému odběru vody. Volbu počtu čerpadel provedeme s ohledem na požadované provozní parametry Q [l/s] a H [m] dle charakteristických křivek čerpadel. Pokud je požadavek na minimální kolísání výstupního tlaku nebo pokud je požadované pracovní tlakové pásmo úzké (pod 1,5 baru) doporučujeme použít tlakovou stanici s plynulou otáčkovou regulací základního čerpadla frekvenčním měničem s přesností na 0,1 baru. Pro spolehlivý chod čerpadel je nezbytně nutné zajistit, aby při provozu nedošlo k chodu na sucho. Proto jsou všechny stanice standardně vybavovány elektronickým zařízením pro snímání hladiny čerpaného media.

Volba tlakové nádoby
Tlakovou stanici je nutno doplnit tlakovou nádobou o vhodném objemu. Tato tlaková nádoba se instaluje do výtlačného řádu dle konkrétních prostorových podmínek. Volba optimální velikosti tlakové nádoby závisí na mnoha okolnostech a může značně ovlivnit chování tlakové stanice při jejím provozu.
Na velikosti nádoby má největší vliv:
- závislost velikosti odběru vody v čase. Dochází-li k velkým výkyvům velikosti průtoku, musí být objem tlakové nádoby větší než v případě ustáleného málo kolísajícího odběru.
- čím užší je požadováno pracovní tlakové pásmo (zapínací a vypínací tlak), tím vyšší musí být objem tlakové nádoby. Tlaková stanice má povolen určitý počet sepnutí čerpadel za hodinu (viz technické údaje). 
Je-li nastaveno úzké pracovní tlakové pásmo a není dostatečně velká tlaková nádoba, může být tento parametr při provozu překročen a hrozí poškození motorů čerpadel.
Pomůckou pro tuto volbu je tabulka závislosti vodní rezervy tlakové nádoby na tlakovém režimu stanice a orientační vzorec dle doporučení výrobce tlakových nádob.

Tlakové nádoby k tlakovým stanicím



Funkce:
Tlakové nádoby řady MAXIVAREM LS jsou určeny jako tlakové zásobníky vody pro použití s automatickými tlakovými stanicemi.Tlakové nádoby jsou uvnitř osazeny potravinářským pryžovým vakem. V prostoru mezi stěnou nádoby a vakem je natlakován inertní plyn – dusík. Je-li připojené čerpadlo v chodu, je dovnitř vaku přiváděno čerpané medium a pryžový vak se rozpíná. Po vypnutí čerpadla je tlakem plynu vak smršťován a voda je vytlačována do potrubního systému. Konstrukce nádoby zabezpečuje, že se čerpané medium nedostává do styku s pláštěm nádoby. Pro optimální funkci je doporučeno, aby tlak plynu v nádobě byl o 0,2 baru nižší než je zapínací tlak připojeného čerpadla. Tlak plynu se měří při vypuštěné vodě z nádoby a odpojeném systému. Tabulka udává závislost velikosti vodní rezervy tlakové nádoby na tlakovém režimu.

Konstrukce:
Plášť tlakové nádoby je svařen ze dvou ( příp. 3 ) dílů z hlubokotažného plechu DIN 17 100, ST W 24. Povrchová úprava – prášková vypalovací barva. Vnitřní vak je z potravinářské butylové pryže. Připojovací příruba se závitem je z pozinkované oceli – na objednávku nerez ocel.

řada MAXIVAREM LS - vertikální provedení

typ / vertikální provedení
objem
D [mm]
H [mm]
spod. přípojka
horní vývod
max. teplota
max. prov. tl.
MAXIVAREM LS 60
60 l
380
850
G 1"
-
100°C
800 kPa
MAXIVAREM LS 80
80 l
450
870
G 1"
-
100°C
800 kPa
MAXIVAREM LS 100
100 l
450
965
G 1"
-
100°C
800 kPa
MAXIVAREM LS 200
200 l
550
1235
G 1" 1/2
G 1/2"
100°C
1 MPa
MAXIVAREM LS 300
300 l
630
1400
G 1" 1/2
G 1/2"
100°C
1 MPa
MAXIVAREM LS 500
500 l
780
1550
G 1" 1/2
G 1/2"
100°C
1 MPa
MAXIVAREM LS 750
750 l
780
2005
G 1" 1/2
G 1/2"
100°C
1 MPa
MAXIVAREM LS 1000
1000 l
930
1950
G 2"
G 1/2"
100°C
1 MPa
MAXIVAREM LS 2000
2000 l
1280
2130
G 2"
G 1/2"
100°C
1 MPa

řada MAXIVAREM LS - horizontální provedení

typ / vertikální provedení
objem
D [mm]
H [mm]
přípojka
max. teplota
max. prov. tl.
MAXIVAREM LS 20
20 l
250
500
G 1"
50°C
1 MPa
MAXIVAREM LS 40
40 l
320
560
G 1"
100°C
800 kPa
MAXIVAREM LS 60
60 l
380
850
G 1"
100°C
800 kPa
MAXIVAREM LS 80
80 l
450
870
G 1"
100°C
800 kPa
MAXIVAREM LS 100
100 l
450
965
G 1"
100°C
800 kPa
MAXIVAREM LS 200
200 l
550
1235
G 1" 1/2
100°C
1 MPa
MAXIVAREM LS 300
300 l
630
1400
G 1" 1/2
100°C
1 MPa

řada PLUSVAREM LS - vertikální provedení

typ / vertikální provedení
objem
D [mm]
H [mm]
přípojka
max. teplota
max. prov. tl.
PLUSVAREM LS 100
100 l
450
956
G 1"
100°C
16
PLUSVAREM LS 200
200 l
550
1235
G 1" 1/2
100°C
16
PLUSVAREM LS 300
300 l
630
1400
G 1" 1/2
100°C
16
PLUSVAREM LS 500
500 l
780
1550
G 1" 1/2
100°C
16
PLUSVAREM LS 750
750 l
780
2005
G 1" 1/2
100°C
16
PLUSVAREM LS 1000
1000 l
930
1950
G 2"
100°C
16

Stanovení potřebného objemu tlakové nádoby

zapínací tlak čerpadla 2 bar
vypínací tlak čerpadla 3,5 bar
max. požad. průtok Q = 180 l/min
výkon čerpadla P = 3 kW

P(kW)
1
2
3
4
5
6
8
10
K
0,25
0,33
0,42
0,50
0,58
0,66
0,83
1,00

Z tabulky odečteme pro výkon čerpadla 3 kW koeficient K = 0,42, vodní rezerva nádoy VT = K x Q = 0,42x180 = 75,6 l, z tabulky vyplývá potřebná velikost tl. nádoby 300 l, zvolena tl. nádoba MAXIVAREN LS 300.

OBJEM NÁBOBY [ l ]
tlak vzduchu v nádobě (bar)
1,3
1,3
1,8
1,8
1,8
2,3
2,3
2,3
2,8
2,8
2,8
3,8
3,8
4,8
4,8
5,8
6,8
zapínací tlak tlakového spinače čerpadla (bar)
1,5
,1,5
2,0
2,0
2,0
2,5
2,5
2,5
3,0
3,0
3,0
4,0
4,0
5,0
5,0
6,0
7,0
vypínací tlak tlakového spinače čerpadla (bar)
2,5
3,0
3,0
3,5
4,0
3,0
4,0
4,5
4,0
4,5
5,0
6,0
7,0
7,5
8,5
9,5
10
vodní rezerva tlakové nádoby ( l )
5
1,3
1,7
1,2
1,6
1,9
1
1,4
1,7
1
1,3
1,6
1,4
1,8
1,4
8
2,1
2,8
1,9
2,1
3
1,7
2,3
2,7
1,5
2,1
2,5
2,2
2,9
2,3
19
5
6,6
4,4
5
7,1
4
5,4
6,3
3,6
4,9
6
5,2
6,5
5
20
5,3
6,9
4,7
5,3
7,5
4,2
5,7
6,9
3,8
5,2
6,3
5,5
7,2
5,7
24
6,3
8,3
5,6
6,3
9
5
6,8
8
4,6
5,7
7,2
6
8,3
6,2
40
10,5
13,8
9,3
10,5
14,9
8,4
11,3
13,7
7,6
10,4
12,6
11
14,4
11,4
60
15
20
14
15
22
12
17
20
11
15
19
16
21
17
80
21
27
18
21
29
16
22
27
15
20
25
21
28
22
100
26
34
23
26
37
21
28
34
19
25
31
27
36
28
35
32
26
200
52
69
46
52
74
41
56
68
38
51
63
54
72
56
71
65
53
300
78
103
70
78
112
62
84
102
57
77
95
82
108
85
106
97
79
500
131
172
116
131
186
104
141
171
95
129
158
137
180
142
178
162
133
750
196
259
175
196
280
157
212
256
143
194
237
206
225
213
267
242
200
1000
262
345
233
262
373
209
282
342
190
259
316
274
360
284
356
324
265
2000
524
690
466
524
746
418
564
684
380
518
632
548
720
568
712
646
530

STANOVENÍ OBJEMU TLAKOVÉ EXPANZNÍ NÁDOBY

V =
C x e
1-Pi
 
Pf

C = celkový objem vody v systému
e = koeficient roztažnosti odpovídající max. rozdílu teploty vody v systému (viz. tabulka)
Pi = tlak vzduchu v nádobě (abs)
Pf = max. tlak v systému odpovídající jmenovitému tlaku pojistného ventilu (abs)

Tabulka koeficientů roztažnosti

teplota (°C)
e
0
0,00013
10
0,00177
20
0,00177
30
0,00435
40
0,00782
50
0,01210
60
0,01710
70
0,02270
80
0,02900
90
0,03590
100
0,04340