Pompy głębinowe, czyli jak dostarczyć wodę do domu

Czy Twój inwestor przygotowuje się do budowy wymarzonego domu na działce z dala od zwartej, wylanej betonem aglomeracji? Być może posiada już jego projekt? Jak będzie wyglądać tam kuchnia? Czy jedna łazienka będzie wystarczająca, czy może przewidziane są dwie – jedna z wanną, a druga z natryskiem? Czy zaplanowano już pas drzewek wzdłuż ogrodzenia z sąsiadem, a może zielony dywan z trawy, na którym będzie odpoczywać rodzina? Nie można zapomnieć, że konieczne będzie doprowadzenie odpowiedniej ilości wody dla celów bytowo-gospodarczych oraz nawadniania zieleni.

Skąd pozyskać wodę? Możliwości mamy sporo i możemy je podzielić w zależności od przeznaczenia i uzbrojenia naszej posiadłości:

• zagospodarowanie wody deszczowej,
• wykonanie przyłącza do miejskiej/wiejskiej sieci wodociągowej,
• wykopanie lub wywiercenie własnego ujęcia wody.

Dzięki własnej studni kopanej lub głębinowej można uniezależnić się od drogiej wody użytkowej czy też dostępnej tylko w ograniczonym zakresie wody deszczowej. Do tłoczenia wód głębiowych oraz nawadniania większych powierzchni przydadzą się niezawodne i proste w użytkowaniu pompy głębinowe oraz niezbędny do ich efektywnej pracy osprzęt.

Jakie czynniki należy wziąć pod uwagę, wybierając typ i model pompy?

• średnicę studni,
• głębokość odwiertu studni,
• poziom wody w studni,
• objętość wody, która ma być tłoczona,
• przyłączoną sieć rurociągowa,
• planowane zastosowanie (nawadnianie, zraszanie lub zaopatrzenie w wodę do celów mieszkaniowych).

Pompy głębinowe 3" można stosować z rurami filtracyjnymi DN80, a pompy 3" lub 4" z rurami DN 100 lub DN 125. W przypadku zastosowania pomp głębinowych, które zainstalowane są na stałe w odwiercie, jakość wykonania urządzenia oraz gwarancja producenta stają się niezwykle ważnym aspektem ciągłości dostawy wody do domów i ogrodów. Dlatego też zastosowanie urządzeń renomowanej marki to bezpieczeństwo użytkowania oraz profesjonalna obsługa w przypadku konieczności napraw serwisowych. Sprawdź ofertę Wilo >>

Pozwolenie czy zgłoszenie?

Wykonanie własnej studni, pomimo iż będzie ona zlokalizowana na działce inwestora, wymagać będzie od niego spełnienia określonych formalności. Przede wszystkim przepisy Prawa wodnego oraz Prawa geologicznego i górniczego nakładają konieczność uzyskania pozwolenia wodnoprawnego. Pozwolenie to jest wymagane, gdy pobór wody ze studni będzie większy niż 5 m³ na dobę, jej głębokość przekroczy 30 m oraz jeżeli na działce planowane jest prowadzenie działalności gospodarczej i na jej cele będzie wykorzystywana woda ze studni. Jeżeli jednak planuje się wykonanie studni tylko i wyłącznie na własne cele użytkowe (na nawadnianie lub jako wodę pitną), wystarczające będzie tylko zgłoszenie budowy, a także złożenie szkicu usytuowania studni na działce oraz oświadczenie o jej własności.

Dodatkowym aspektem, na który należy zwrócić uwagę, a który może zadecydować o zblokowaniu inwestycji, jest plan zagospodarowania przestrzennego, ze szczególną uwagą dotyczącą ochrony środowiska. Jeżeli działka nie ma żadnych specjalnych zapisów środowiskowych, a inwestor nie planuje prowadzenia na niej działalności gospodarczej, wydajność studni nie przekroczy 5 m³/h, a jej głębokość 30 m, zgłoszenie prac do odpowiedniego organu w gminie będzie wystarczające i po 30 dniach (o ile nie będzie żadnych dodatkowych wymogów) możemy przystąpić do wiercenia.

Parametry instalacji

Maksymalne zapotrzebowanie na wodę i minimalna wymagana wysokość ciśnienia to dwie podstawowe wartości, które powinniśmy znać, przystępując do zadania, jakim jest wykonanie ujęcia wody na potrzeby własne inwestora. W przypadku standardowego domu jednorodzinnego możemy przyjąć, że wydajność studni i pompy w zakresie 1–3 m³/h w zupełności pokryje maksymalne zapotrzebowanie na wodę.

To oznacza, że dla 4–5-osobowej rodziny możemy przyjąć zapotrzebowanie na wodę 1,5–2 m³/h. Niemniej takie obliczenia powinny być wykonane przez projektanta instalacji (sytuacja idealna) bądź wykonawcę. W tej chwili coraz więcej firm specjalizujących się w wykonywaniu całych instalacji nawadniania ogrodów oraz wykonywania instalacji wewnętrznych wodociągowych określa  parametry wymaganego zapotrzebowania na wodę oraz konieczne ciśnienie wody. Na stronach internetowych producentów pomp coraz częściej możemy znaleźć minikalkulatory, za pomocą których można obliczyć potrzebne parametry.

Dla przykładu wymagane zapotrzebowanie na wodę bytową dla domu jednorodzinnego wyposażonego w:

• baterię czerpalną zlewozmywaka (kuchnia),
• zmywarkę do naczyń (kuchnia),
• głowicę natrysku (łazienka),
• płuczkę zbiornika WC (łazienka),
• baterię czerpalną do natrysków (łazienka),
• baterię czerpalną do umywalki (łazienka),

wynosić będzie 0,54 l/s, co w przeliczeniu = 1,97 m³/h. Oddzielnie należy zwymiarować wydajność systemu nawadnia, liczbę sekcji, rodzaj zastosowanego systemu, wydajność i minimalne ciśnienia dla głowic tryskaczy. Zaleca się, aby te parametry zostały zwymiarowane i rozplanowane przez fachowego wykonawcę.

Wymagane parametry ciśnienia

Wiedząc już, ile wody chcemy doprowadzić do punktów czerpalnych, musimy jeszcze pamiętać o ciśnieniu, z jakim będzie wypływać z baterii/kranu czy deszczownicy. Aby określić, z jakim ciśnieniem ma pracować pompa, należy ustalić kilka parametrów:

• odległość studni od domu,
• wysokość budynku
• wysokość od przyłącza do najwyższego punktu czerpalnego w budynku,
• głębokość lustra wody,
• średnicę rurociągu – mniejsza średnica rurociągu będzie stawiać większy opór przepływającej wodzie, większa średnica będzie mniejszym opornikiem, ale będzie generowała większy koszt,
• rodzaj armatury
• jakie minimalne ciśnienia wymagane jest dla pracy, np. deszczownicy w łazience; standardowo zaleca się przyjmowanie ciśnienia 1 bara dla punktu czerpalnego, tj. umywalki/głowicy natrysku.

Zbyt niskie ciśnienie spowoduje, że woda nie będzie dostarczana do ostatnich punktów czerpalnych lub będzie, ale z bardzo małą wydajnością. Z drugiej strony zbyt duże ciśnienie (ponad 6 barów) będzie bardzo niekomfortowe dla użytkowania instalacji, a dodatkowo może prowadzić do uszkodzenia armatury. Te parametry należy na wstępie ustalić z projektantem lub wykonawcą instalacji. Na ich podstawie będziemy w stanie określić, czy ilość wody ze studni będzie wystarczająca, oraz jak dużą pompę będziemy musieli zakupić i zainstalować.

Parametry źródła wody

• Średnica odwiertu 
  Średnica większości pomp 3" wynosi od 74-81 mm, pomp 4" już ok. 98 mm. Tym samym na wstępnym etapie należy określić odpowiednią średnicę naszej studni, aby nie doszło do niechcianych niespodzianek przy montażu. Największa i zasadnicza różnica miedzy pompą 3" a 4" to jej wydajność. W przypadku zapotrzebowania na wodę dla domów jedno- czy dwurodzinnych zastosowanie rur osłonowych 110 mm stanowi korzystną równowagę pomiędzy kosztami odwiertu, zakupu pompy oraz jej parametrami.
• Badania jakości wody 
  Badanie jakości wody jest szczególnie ważne w sytuacji, gdy chcemy wykorzystywać wodę z odwiertu do celów pitnych, kąpieli, do urządzeń, tj. zmywarki czy pralki. Należy wodę poddać badaniom fizyko-chemicznym, aby określić jej skład. Jeżeli woda będzie dostarczana do instalacji wewnątrz budynku, szczególnie na cele bytowe, przy dużej zawartości minerałów w wodzie, takich jak żelazo, magnez, związki siarki, zaleca się zastosowanie stacji uzdatniania wody. Można też zastosować niechemiczne metody jej uzdatniania (np. magnetyzery).
• Wypłukanie studni z piasków i drobin montażowych 
  Studnia po wykonaniu odwiertu powinna charakteryzować się klarowną wodą, pozbawioną frakcji ściernych w postaci piasków. Dlatego też ważne jest, aby zastosowana technologia wykonania odwiertu oraz instalacji rur osłonowych i rury filtracyjnej gwarantowała szczelność, wytrzymałość oraz jakość, która przełoży się na żywotność zarówno studni, jak i pompy oraz całej instalacji.

Wykonanie odwiertu

Wykonanie odwiertu studni głębinowej powinno być zlecone specjalistom w tym zakresie. Dobra firma studniarska nie tylko dysponuje odpowiednim sprzętem, ale co najważniejsze – wiedzą i doświadczeniem o gruntach i warstwach wodonośnych na danym terenie. Stąd odwiert powinno się zlecić lokalnym/regionalnych firmom studniarskim. Przy wykonywaniu odwiertu może się zdarzyć, iż na klasycznej głębokości wykonywania studni nie występuje warstwa wodonośna, tym samym konieczne będzie wykonywanie drugiego otworu w innym miejscu lub na niższej głębokości. I tu warto z góry „zakontraktować”, kto ponosi koszty wiercenia otworu studni w przypadku braku wody.

Co powinna zrobić firma studniarska? Przede wszystkim kompleksowo wykonać odwiert studni wraz z jej uzbrojeniem, fachowym wprowadzeniem rury osłonowych oraz rury filtracyjnej, a także przeprowadzić tzw. oczyszczające pompowanie celem usunięcia piasku i resztek pomontażowych ze studni. Musi też określić dynamiczne lustro wody w warstwach wodonośnych, czyli głębokość, poniżej której powinna być zamontowana pompa głębinowa, jak również określić wydajność wykonanej studni – pozwoli to stwierdzić, czy studnia w pełni zaspokoi zapotrzebowanie inwestora na wodę. Dodatkowo przy doborze pompy głębinowej musimy spełnić bardzo ważny warunek – wydajność pompy nie może być większa od wydajności studni.

Na tym etapie kończy się zazwyczaj praca ekipy studniarskiej i dalsze prace mające na celu dostarczenie wody do punktów czerpalnych przejmuje wykonawca instalacji sanitarnej. Tym samym studniarze zabezpieczają studnię pod wykonanie przyłącza, a dalej niezbędne będzie wykonanie całego przełącza wodociągowego do domu i ogrodu.

Zakup pompy i montaż

Zakup pompy głębinowej oraz niezbędnego osprzętu warto zostawić po stronie wykonawcy instalacji, tak aby kompletny system współpracował ze sobą. Elementy systemu będą decydowały o jakości i komforcie pracy instalacji oraz wypływie wody z kranu. Znając parametry instalacji (krok drugi), możemy w prosty sposób dobrać odpowiednią pompę głębinową. Tu należy zwrócić uwagę, że urządzenie będzie na stałe zainstalowane w studni. Dlatego warto postawić na jego jakość. Specjalistyczne hurtownie sanitarne są najlepszym miejscem na dobór pompy oraz niezbędnego osprzętu dodatkowego, a także finalny zakup kompletnego zestawu. Sprawdź >>

Ważna linka

Pełen zestaw powinien składać się z dobrej jakości pompy głębinowej, linki zabezpieczającej oraz głowicy studni, do której podwieszona zostanie linka. Linka niezbędna jest do wprowadzenia oraz wyjęcia pompy w razie awarii lub rutynowych prac konserwacyjnych. Stanowczo nie można wyjmować pompy za pomocą przewodu elektrycznego silnika, ponieważ może to doprowadzić do uszkodzenia przyłącza lub miejsca przedłużenia przewodu. Fabrycznie większość pomp głębinowych wyposażonych jest w przewód zasilający o długości ok. 1,75 m, tym samym niezbędne będzie jego przedłużenie. Pamiętajmy, iż mówimy o przewodzie elektrycznym, który będzie zanurzony w wodzie, dlatego dla własnego bezpieczeństwa zmiana kabla lub przedłużenie za pomocą mufy termokurczliwej powinny być przeprowadzane przez autoryzowany serwis producenta urządzenia.

Armatura dodatkowa

Mając pompę, odpowiedniej długości przewód elektryczny, linkę oraz głowicę studni, przydać się nam może również rura tłoczna, zazwyczaj wykonana z tworzywa, np. PE. Do sterowania i zabezpieczenia pracy pompy niezbędne będzie zastosowanie dodatkowych urządzeń – sterownik z przełącznikiem ciśnieniowym oraz zabezpieczeniem przez pracą na sucho. Przełącznik ciśnieniowy decyduje o poziomach włączenia i wyłączenia pompy, np. wysyła nakaz pracy pompy przy spadku ciśnienia poniżej 1,5 bara oraz wyłączenia, gdy ciśnienie przekroczy 3,5 bara. W celu uniknięcia częstego załączania się pompy przy małym rozbiorze wody, niezbędne jest zastosowanie w instalacji zbiornika przeponowego o odpowiedniej pojemności.

Zadaniem zbiornika przeponowego jest zabezpieczenie instalacji przed niekontrolowanymi skokami ciśnienia w momencie załączania i wyłączania wysokociśnieniowej pompy głębinowej. Wielkość naczynia należy dobrać w taki sposób, aby częstotliwość włączeń i wyłączeń silnika pompy nie była wyższa niż 20 razy na godzinę. Dodatkowym elementem, na który warto zwrócić uwagę, jest zastosowanie stacji uzdatniania wody, która poprawi znacząco jakość wody pitnej (o ile będzie to wymagane po badaniach fizyko-chemicznych wody).

Falowniki

Rozwiązaniem pozwalającym na zredukowanie liczby armatury, sterowania oraz wielkości zbiornika magazynującego jest zastosowanie pomp sterowanych zewnętrznym przetwornikiem częstotliwości. Dzięki tzw. falownikowi otrzymujemy bardzo stabilną pracę pompy, która niezależnie od ilości otwartych punktów czerpalnych będzie utrzymywała stałe ciśnienie tłoczenia. Tym samym nie dojdzie do wahań i uderzeń ciśnienia podczas załączania i wyłączania pomp z klasycznym sterowaniem bez regulacji obrotów. Dodatkowym atutem w tego typu sterowaniu jest możliwość zredukowania wielkości zbiornika do absolutnego minimum, czyli 2 litrów. Tym samym przestaje on pełnić rolę bufora przejmującego skoki ciśnienia podczas włączania i wyłączania pompy, a jest jedynie elementem zapewniającym stabilizację odczytu ciśnienia dla falownika. 

Pomimo kilku elementów, na które musimy zwrócić uwagę na początku, inwestycja we własne ujęcie wodne to korzyści z posiadania czystej i zdrowej wody, która przeszła naturalny proces filtracji. Dodatkowo inwestor jest w pełni niezależny od zewnętrznych dostawców wody i zyskuje ekonomiczne rozwiązanie, szczególnie pod kątem kosztów eksploatacyjnych. Koszty odnoszą się jedynie do fazy inwestycji (wykonanie przyłącza wodociągowego to również dodatkowy koszt) oraz poboru prądu przez silnik pompy głębinowej. Sprawdź jak dobrać pompę głębinową >>