Czym się kierować dobierając pompę do studni?

Przy doborze pompy musimy dopasować ją do rodzaju studni, głębokości na jakiej znajduje się lustro wody oraz tego ile wody można wypompować w określonym czasie.

Głębinowa i hydroforowa

Podstawowa kwestia to wybór pomiędzy zestawem hydroforowym z tzw. pompą samozasysającą albo pompą głębinową. Pierwszy wariant przez lata dominował w domach jednorodzinnych, głównie ze względu na niską cenę i prostą konstrukcję. Mamy tu pompę zblokowaną razem ze zbiornikiem hydroforowym (ciśnieniowym). Ze studnią łączy ją tylko rura ssawna. Wielkości i kształtu pompy nic bardzo nie ogranicza.

Z kolei pompy głębinowe umieszcza się wewnątrz studni, opuszczając je w pobliże jej dna. Oczywiście, wraz z kablem zasilającym oraz rurą łączącą pompę ze zbiornikiem ciśnieniowym (hydroforowym) umieszczonym w budynku. Takie pompy dostosowuje się do niewielkiej średnicy rur osłonowych w typowych studniach wierconych (najczęściej do ok. 100 mm), dlatego mają kształt walca. Dostęp do nich wymaga wyciągnięcia ze studni, dlatego tak ważna jest ich jakość i niezawodność.

Co najistotniejsze, pompy głębinowe mogą dostarczać wodę nawet z najgłębszych studni, odwiertów głębokich na kilkadziesiąt metrów. Natomiast możliwości pomp samozasysających w zestawach hydroforowy są pod tym względem bardzo ograniczone.

Wysokość ssania i wysokość tłoczenia

Każda pompa samozasysająca, czyli taka w typowym zestawie hydroforowym, ma ograniczone możliwości, jeżeli chodzi o tzw. wysokość ssania, czyli różnicę wysokości pomiędzy pompą oraz poziomem lustra wody w studni. Teoretycznie maksymalna wysokość ssania wynosi ok. 10 m. Praktycznie przyjmuje się zaś się 7–8 m, chociażby ze względu na niedoskonałość uszczelnień w urządzeniu.

Pompy w zestawach hydroforowych mogą zasysać wodę z głębokości do 7–8 m i to niezależnie od swojej mocy i wielkości (fot. Dambat).

Ograniczenia głębokości z jakiej taka pompa może zasysać wodę nie da się przy tym znieść, nie pomoże np. założenie pompy o większej mocy. Jest to bowiem bezpośrednia konsekwencja praw fizyki. Podciśnienie na króćcu zasysającym wodę może co najwyżej równoważyć ciśnienie atmosferyczne. Inaczej otrzymalibyśmy pompę próżniową, jednak woda w strefie tak obniżonego ciśnienia - zamiast normalnie płynąć - zaczęłaby parować i wrzeć, zaś zawarte w niej pęcherzyki gazu gwałtownie by się rozszerzały (kawitacja). Z kolei pomp głębinowych ten problem nie dotyka, bo przecież są one cały czas zanurzone poniżej poziomu lustra wody. Wysokość ssania jest więc zerowa.

Z kolei wysokość tłoczenia pompy oznacza wysokość na jaką może ona wypchnąć słup wody. Czyli jest to różnica wysokości pomiędzy pompą oraz zbiornikiem hydroforowym do magazynowania wody. Wysokość tłoczenia może zaś być bardzo duża i wynosić nawet kilkadziesiąt metrów. Tu właściwie nie ma ograniczeń.

Żeby zwiększyć wysokość tłoczenia stosuje się najczęściej pompy z kilkoma wirnikami i o odpowiednio większej mocy. Suma wysokości ssania i wysokości tłoczenia daje nam wysokość podnoszenia pompy. Trzeba przy tym wyjaśnić, że zamiast o wysokości podnoszenia można też mówić o niezbędnym ciśnieniu, które musi wytworzyć pompa. A jest ono tracone także na pokonanie oporów przepływu wynikających z długości rurociągu, obecności zaworów czy filtrów na trasie przepływu wody. Takie określenie to efekt pewnego nawyku i tradycji, gdyż wysokość słupa wody jest traktowana jako jednostka ciśnienia: 10 m słupa wody = 1 bar = 100 kilopaskali (kPa).

Pompy głębinowe bez trudu tłoczą wodę nawet na wysokość kilkudziesięciu metrów (fot. Dambat).

Wydajność studni i pompy, a wielkość zbiornika

Wydajność pompy to przepływ wody jaki można dzięki niej uzyskać. Te stosowane w domach jednorodzinnych mogą się pod tym względem bardzo różnić, dając maksymalnie od kilkunastu do ponad stu litrów na minutę. Słowo "maksymalnie" trzeba podkreślić. Bowiem wydajność nie jest wartością stałą. Im większe ciśnienie (wysokość podnoszenia) musi dać pompa, tym bardziej spada przepływ. Dlatego właśnie w dokumentacji urządzeń znajdziemy wykresy pokazujące spadek wydajności wraz ze wzrostem wysokości podnoszenia. Jeżeli mamy np. głęboką studnię z nisko położonym lustrem wody, przepływ może być nawet kilka razy mniejszy od maksymalnego.

Co ważne, dość powszechnym i groźnym błędem, jest dobranie pompy o zbyt dużej wydajności. Bowiem każda studnia także ma swoją wydajność. Jeżeli będziemy wypompowywać z niej wodę zbyt szybko, to woda nie zdąży napłynąć i uzupełnić ubytku. Co grozi tzw. suchobiegiem, czyli pracą pompy bez wody i jej uszkodzeniem. Dlatego tak ważne jest wykonanie testu wydajności studni po jej wywierceniu, wówczas odę wypompowuje się intensywnie przez co najmniej godzinę.

Jednak zawsze warto pozostawić sobie rezerwę na wypadek zmniejszenia się wydajności studni, choćby w wyniku suszy. Przy tym nawet studnie o bardzo małej wydajności ok. 20 l/min da się z powodzeniem eksploatować. Trzeba jednak dobrać do nich pompę o niewielkim przepływie (np. 2" Sting-0,37 – maksymalnie 18 l/min), a za to możliwie duży zbiornik hydroforowy(np. 100 l). W takim układzie zbiornik będzie działał jako bufor, zapewniając w razie potrzeby nawet znaczną ilość wody w krótkim czasie. Po prostu uzupełnianie jej zapasu potrwa nieco dłużej.

Za to zastosowanie pompy o dużym przepływie wraz z małym zbiornikiem wody jest zdecydowanie niewskazane. Taka pompa będzie się włączać bardzo często, już przy niewielkim poborze wody, np. przy myciu rąk. Jednak zaraz się wyłączy, bo przecież błyskawicznie uzupełni ten ubytek. Takie "taktowanie" w pracy wyraźnie obniży jej trwałość.

Komfort dzięki pompom głębinowym

Coraz częściej pompy głębinowe stosuje się nawet tam, gdzie dałoby się użyć typowych zestawów hydroforowych z pompą samozasysającą. Mają one bowiem liczne zalety. Bardzo ważna jest cisza, którą zyskujemy, bo działania pompy zanurzonej głęboko w studni po prostu nie słychać. A to właśnie głośna praca jest uciążliwa wadą zestawów hydroforowych. Tym bardziej, że nowe domy coraz rzadziej mają piwnice lub oddalone od części mieszkalnej pomieszczenia gospodarcze. W efekcie często taka dość głośna pompa trafia choćby do schowka pod schodami. A hałas słychać w całym domu.

Ponadto dla pomp głębinowych znacznie mniejsze znaczenie mają wahania poziomu wody w studni. Wyobraźmy sobie przykładowo pompę samozasysającą, która znajdowała się 7 m powyżej lustra wody. Jego obniżenie się o 2 metry (do 9 m) spowoduje, że jej wydajność bardzo spadnie, o ile w ogóle będzie mogła dalej pracować. Natomiast pompa głębinowa dalej będzie działać zupełnie normalnie, ważne jedynie żeby ciągle była zanurzona w wodzie.

Z praktycznego punktu widzenia niezwykle ważne jest również to, że pompy głębinowe są obecnie znacznie tańsze niż kiedyś, wybór mniejszych modeli, idealnych właśnie dla domów jednorodzinnych, jest bardzo duży. To pompy o średnicy od 2 do 3 cali (2–3”) czyli od 50 do 75 mm. Dzięki czemu bez trudu mieszczą się w typowych rurach osłonowych studni wierconych.