Jaką moc i wysokość podnoszenia pompy wybrać w zależności od głębokości studni

Produkty dopiero przygotowujemy.

Natomiast możesz oglądać inne kategorie.

Dlugość studni to kluczowy parametr przy wyborze pompy

Kiedy klienci przychodzą do nas z pytaniem „jaką pompę kupić do studni”, pierwszą rzeczą, o której się pytamy, nie jest marka ani cena, ale głębokość studni lub wierca oraz poziom wody. Te dwa parametry bezpośrednio określają, jaką wysokość podnoszenia musi osiągnąć pompa, a od tego zależy wybór klasy mocy, średnicy pompy oraz typu silnika. Zła ocena wysokości podnoszenia to jedna z najczęstszych przyczyn niezadowolenia – pompa albo nie potrafi wypompować wody na potrzebną wysokość, albo na odwrót – zbyt dużo inwestujesz w moc, której nigdy nie wykorzystasz i płacisz za nadmiar energii elektrycznej.

Przy wyborze pompy do studni spotykamy się z dwiema podstawowymi wielkościami fizycznymi – wysokością ssania (czyli głębokością poniżej poziomu wody, z której pompowana jest woda) oraz wysokością tłoczenia (czyli wysokością i odległością, na jaką trzeba przetłoczyć wodę po jej odpompowaniu). Suma tych wartości, plus straty tarcia w rurach i armaturze, daje tzw. całkowitą wysokość podnoszenia, z którą musimy pracować przy wyborze konkretnego modelu.

Podstawowe pojęcia: wysokość podnoszenia, przepływ i charakterystyka pompy

Zanim przejdziemy do konkretnych rekomendacji według głębokości, ważne jest wyjaśnienie terminologii, ponieważ wiele nieporozumień przy wyborze pompy wynika właśnie z mylenia tych pojęć.

Wysokość podnoszenia (H) – podawana w metrach, określa, na jaką wysokość pompa jest w stanie podnieść wodę przy danym przepływie. Nie jest to tylko fizyczna wysokość poziomu nad lub pod pompą, ale suma wszystkich różnic wysokości i oporów w systemie.
Przepływ (Q) – ilość wody, jaką pompa dostarcza w jednostce czasu, zazwyczaj w litrach na minutę (l/min) lub metrach sześciennych na godzinę (m³/h).
Charakterystyka pompy – wykres zależności wysokości podnoszenia od przepływu. Każda pompa ma swoją krzywą – przy zerowym przepływie (zamkniętej zaworze) osiąga maksymalną wysokość podnoszenia, z rosnącym przepływem wysokość maleje.
Statyczny poziom wody – poziom wody w studni w spoczynku, bez pompowania.
Dynamiczny poziom wody – poziom wody podczas pompowania, który zawsze jest niższy (głębszy) niż statyczny, ponieważ woda uzupełniana jest z otaczającej skały wolniej, niż ją odpompowujesz.

Rzeczywisty rozdział między statycznym a dynamicznym poziomem wody to częsta przyczyna niedoszacowania wymaganego mocy. Jeśli studnia ma statyczny poziom 8 m, ale przy dłuższym pompowaniu spada na 14 m, pompa musi być zaprojektowana na tę gorszą, dynamiczną wartość – w przeciwnym razie może się „obracać” suchym biegiem, co u większości typów prowadzi do uszkodzenia.

Jak obliczyć całkowitą wysokość podnoszenia

Całkowita wysokość podnoszenia, którą musi pokonać pompa, składa się z trzech składników:

Geodezyjna wysokość ssania – odległość od poziomu wody (dynamicznego) do pompy, czyli do miejsca wejścia wody do systemu.
Geodezyjna wysokość tłoczenia – odległość od pompy do najwyższego punktu poboru wody (np. kranu w łazience na pierwszym piętrze, albo zbiornika ciśnieniowego w pomieszczeniu technicznym).
Straty tarcia – opór, który woda pokonuje w rurach, przez kolana, zawory, filtry i armaturę. Przy dłuższych rozprowadzeniach (powyżej 30-40 m) albo przy użyciu wężów węższych (np. 1" na długich odległościach) te straty mogą wynosić kilka dodatkowych metrów.

Przykładowo: mamy wierc z dynamicznym poziomem w 25 m, pompa jest zawieszona na głębokości 30 m (z rezerwą bezpieczeństwa poniżej dynamicznego poziomu), rura tłocząca prowadzi do domu odległego o 40 m, a wodę trzeba przetłoczyć do zbiornika ciśnieniowego w piwnicy, czyli praktycznie na poziomie terenu, plus do kranu wodnego na dachu na wysokości 6 m. Całkowita wysokość podnoszenia będzie więc wynosić około: 30 m (głębokość pompy) + 6 m (wysokość w domu) + straty tarcia (przy 40 m rury i kilku kolnach około 2-4 m) = około 38-40 m wymaganej wysokości podnoszenia. Na tę wartość pompa musi być zaprojektowana z pewną rezerwą, najlepiej 15-20 %.

Orientacyjna tabela wyboru według głębokości studni

Niższa tabela oparta jest na doświadczeniach z typowymi realizacjami dla domów jednorodzinnych ze standardową zużyciem (rodzina 3-5 osób, okazjonalne podlewania ogrodu). Są to orientacyjne wartości – konkretny wybór zawsze zależy również od średnicy wierca, wymaganego przepływu i długości rury tłoczącej.

Głębokość studni/wierca	Zalecana wysokość podnoszenia pompy	Typ pompy	Uwagi
do 8 m	15-25 m	pompa powierzchniowa lub zatapialna	możliwa również pompa powierzchniowa z ssaniem, jeśli studnia jest blisko domu
8-15 m	25-40 m	pompa zatapialna (2" lub 3")	pompy powierzchniowe są już na granicy zdolności ssania
15-30 m	40-70 m	pompa zatapialna (3" odśrodkowa)	typowy zakres dla wierców w domach jednorodzinnych
30-50 m	70-110 m	pompa zatapialna śrubowa lub wielostopniowa odśrodkowa	odpowiednie również pompy z większą liczbą kół napędowych
50-80 m	110-160 m	pompa zatapialna śrubowa do wąskiego wierca	zjawisko śrubowe radzi sobie z dużymi wysokościami podnoszenia przy mniejszym przepływie
ponad 80 m	160 m i więcej	specjalistyczne wysokociśnieniowe pompy zatapialne	konieczna indywidualna konsultacja i dokładny hydrogeologiczny badania

Odstrodkowe vs. śrubowe pompy – różnica podejścia do wysokości podnoszenia

Przy większych głębokościach ważne jest rozróżnienie między dwoma konstrukcyjnymi zasadami pomp zatapialnych, ponieważ każda z nich inaczej traktuje wysokość podnoszenia.

Odstrodkowe (centryfugujące) pompy działają z wieloma kolem napędowymi połączonymi szeregowo (stopniami). Każdy stopień przyczynia się do określonej wysokości podnoszenia, więc końcowa wysokość to suma wysokości poszczególnych stopni. Te pompy zazwyczaj zapewniają większy przepływ przy średniej wysokości podnoszenia i są odpowiednie do wierców o średnicy 3" i więcej, gdzie jest wystarczająco miejsca na szerszy przekrój pompy.

Śrubowe (tzw. progresywne) pompy wykorzystują zjawisko wirującego wału w elastycznej gąbczastej włożeniu (statore), który „przesuwa” wodę płynnym, prawie bezpulsacyjnym strumieniem. Ten zasób umożliwia osiąganie bardzo wysokich wysokości podnoszenia przy małej średnicy pompy, co jest idealne do wąskich wierców 2". Za tę zaletę płacimy niższym przepływem w porównaniu do odśrodkowych pomp tej samej klasy mocy, ale dla typowego zużycia domowego wystarcza to. Typowym przykładem jest Pompa zatapialna śrubowa do wąskiego wierca STING 2", która jest zaprojektowana dokładnie na sytuacje, gdy wierc jest wąski, ale głęboki, a klasyczna odśrodkowa pompa albo by się do niego nie zmieściła, albo by nie osiągnęła wymaganej wysokości.

Szczegółowe różnice między tymi dwoma zasadami omawiamy również w artykule Pompa zatapialna wiertnicza vs. odśrodkowa – różnice i zastosowanie, gdzie znajdziesz również konkretne rekomendacje zgodnie z typem wiercenia.

Praktyczne przykłady z codziennej praktyki realizacyjnej

W ciągu lat sprzedaży techniki pompowej powtarzają się pewne typowe sytuacje. Poniżej przedstawiamy kilka konkretnych scenariuszy, które pomogą Państwu zorientować się również w ich przypadku.

Scenariusz 1: Studnia kopana przy domu jednorodzinnym, głębokość 6 m, poziom wody na 4 m

Jest to klasyczna starsza studnia kopa, o dużym średnicy (często 80-100 cm), gdzie średnica wiercenia nie jest czynnikiem ograniczającym. Dom znajduje się w odległości 15 m, a wysokość wody w łazience na piętrze wynosi 5 m. Całkowita wymagana wysokość podnoszenia wynosi około 4 (poziom wody) + 5 (wysokość w domu) + 2 (straty tarcia) = 11 m, z rezerwą wybieramy pompę o wysokości podnoszenia 20-25 m. Jest to również przestrzeń na pompę powierzchniową umieszczoną w kopalni lub w pomieszczeniu technicznym, lub na prostą pompę zatapialną zawieszoną w studni. Ze względu na dużą średnicę studni nie jest konieczne rozwiązywanie wąskiego wiercenia.

Scenariusz 2: Wiercenie 3", głębokość 20 m, dynamiczny poziom wody 12 m

Jest to jeden z najczęściej spotykanych przypadków w nowych budynkach z podlewaniem ogrodu i zaopatrzeniem domu. Przy dynamicznym poziomie wody 12 m, dopływie do domu w odległości 25 m i różnicy wysokości 4 m w domu, wymagana wysokość podnoszenia wynosi około 12 + 4 + 3 (straty) = 19 m, z rezerwą wybieramy pompę o wysokości podnoszenia około 35-45 m przy przepływie 40-60 l/min, co pokryje również nagle pobory wodne przy podlewaniu. W tym przypadku świetnie nadaje się odśrodkowa pompa zatapialna do 3" wiercenia, np. Pompa zatapialna IBO 3" STM 20, która jest zaprojektowana dokładnie na ten typ zastosowania - wystarczający przepływ dla domu i ogrodu przy średnich głębokościach.

Scenariusz 3: Wąskie wiercenie 2", głębokość 45 m, dynamiczny poziom wody 30 m

Przy wąskich wierceniach, gdzie średnica rury wiertniczej wynosi tylko 110-125 mm, możliwości wyboru pompy znacząco się zawężają - fizycznie tam nie zmieści się standardowa 3" pompa odśrodkowa. W tym przypadku pompa wiertnicza jest praktycznie jedyną rozumną opcją. Przy dynamicznym poziomie wody 30 m i dopływie do domu z różnicą wysokości 5 m, wymagana wysokość podnoszenia wynosi około 30 + 5 + 4 (straty przy dłuższym przewodzie) = 39 m, z rezerwą wybieramy pompę o wysokości podnoszenia 60-70 m. Dokładnie do takiego zadania jest przeznaczona Pompa zatapialna wiertnicza do wąskiego wiercenia STING 2", która przy małej średnicy potrafi podnieść wodę z większych głębokości.

Scenariusz 4: Głębokie wiercenie powyżej 60 m z zmiennym dynamicznym poziomem wody

Przy głębszych wierceniach coraz częściej spotykamy się z sytuacją, że badania hydrogeologiczne wskazują dynamiczny poziom wody na poziomie około 45-50 m, ale przy dłuższym pompowaniu (np. w gorące lato) poziom ten spada jeszcze głębiej. W takich przypadkach rekomendujemy nie tylko wybrać pompę z odpowiednią rezerwą wysokości podnoszenia (często 130-150 m), ale również rozważyć instalację przekaźnika pływaka lub elektronicznego zabezpieczenia przed pracą suchą, który automatycznie wyłączy pompę przy spadku poziomu poniżej bezpiecznego poziomu. Temie temu poświęcamy szczególne uwagi również w artykule o najczęściej spotykanych awariach pomp zatapialnych, gdzie praca sucha jest wymieniona jako jedna z głównych przyczyn przedwczesnego zniszczenia silnika.

Jak uwzględnić również jakość wody i zawartość piasku

Głębokość i wysokość podnoszenia nie są jedynymi parametrami decydującymi o wyborze - ważna jest również jakość pompowanej wody, a konkretnie zawartość zanieczyszczeń mechanicznych (piasek, muł, drobne fragmenty skał). To typowy problem przy nowych studniach, gdzie wiercenie jeszcze się "nie ustabilizowało" i przy pompowaniu unoszone są drobne cząstki z otaczającego podłoża.

Jeśli woda zawiera zwiększoną ilość piasku, rekomendujemy dołączyć do systemu filtr odpiaskowujący przed pompą lub od razu za dopływem Filtr odpiaskowujący 1" na ssanie, który zbiera zanieczyszczenia mechaniczne i chroni kółka wirujące pompy, zawory oraz kolejne rozprowadzanie i urządzenia (np. podgrzewacz wody lub pralkę) przed zużyciem. Piasek jest bowiem jedną z najczęściej spotykanych przyczyn przedwczesnego zużycia kółek wirujących i łożysk, niezależnie od tego, jak wysokiej jakości i dobrze dobranego modelu Państwo wybiorą.

Średnica wiercenia i jej związek z wydajnością i wysokością podnoszenia

Nie można mówić o wysokości podnoszenia bez wspomnienia średnicy wiercenia, ponieważ te dwa parametry wzajemnie się wpływają. Do wąskiego wiercenia 2" fizycznie zmieści się tylko ograniczony asortyment pomp z mniejszym średnicy obudowy (zazwyczaj do 45-50 mm), co ogranicza również maksymalnie osiągalny przepływ przy danej wysokości podnoszenia. Do wiercenia 3" i większego już zmieszczą się bardziej wydajne pompy odśrodkowe z większym przepływem przy tej samej wysokości podnoszenia.

To oznacza, że przy głębokich, ale wąskich wierceniach czasem musisz się pogodzić z niższym przepływem, niżbyś osiągnął przy tej samej głębokości, ale szerszej średnicy wiercenia. Temat ten jest szczegółowo omówiony również w artykułach Jaką średnicę wiercenia potrzebujesz: różnica między 2", 3" i 4" pompami i Jaką średnicę pompy potrzebujesz – 2" czy 3" wiercenie, gdzie znajdziesz również konkretne tabele rozmiarowe.

Jak liczyć z rezerwą i dlaczego nie ma sensu "dokładne" wymiarowanie

Powszechnym błędem przy samodzielnym obliczeniu jest chęć wymiarowania pompy dokładnie na obecne zmierzone wartości. W praktyce nie zalecamy tego z kilku powodów:

Dynamiczny poziom wody zmienia się w ciągu roku, zwłaszcza w zależności od opadów i poboru wody gruntowej w okolicy (rolnictwo, sąsiednie studnie).
Rurociągi z czasem zasiewane są osadami i kamieniem wodnym, co zwiększa straty tarcia.
Domostwo z czasem dodaje punkty poboru - podlewania ogrodu, basenu, kolejnego pokoju kąpielowego - co zwiększa wymagany przepływ i ciśnienie.
Pompa pracująca na granicy swojej maksymalnej charakterysty zużywa się szybciej i ma krótszy żywot.

Zalecana rezerwa wynosi zazwyczaj 15-25 % nad obliczoną wartością wysokości podnoszenia, przy przepływie wybieramy pompę tak, aby punkt pracy (przecięcie charakterystyki pompy i charakterystyki rurociągu) leżał w środkowej, najbardziej efektywnej części krzywej wydajności, a nie na jej krawędzi.

Procedura wyboru pompy krok po kroku

Podsumowując, przedstawiamy praktyczną procedurę, którą stosujemy również podczas własnych konsultacji z Klientami:

Odnajdź dokładną głębokość studni/otworu oraz przede wszystkim dynamiczny poziom wody (jeśli nie masz raportu hydrogeologicznego, można to szacunkowo oszacować poprzez próbne pompowanie).
Zmierz lub oszacuj odległość i różnicę wysokości między studnią a miejscem zużycia (dom, ogród).
Oszacuj długość przewodu tłocznego i dodaj straty tarcia (szacunkowo 1-2 m na każde 10 m przewodu o standardowym średnicy).
Sumuj wszystkie wartości i dodaj rezerwę 15-25 %.
Odnajdź średnicę otworu, która określa, które typy pomp fizycznie do niego zmieszczą się.
Wybierz konkretny model zgodnie z wysokościami transportu, średnicą i wymaganym przepływem.
Rozważ dodatkowe elementy - filtr odpyłowy, ochronę przed pracą suchą, zawór zwrotny.

Kiedy opłaca się pompa powierzchniowa, a kiedy jednoznacznie zanurzeniowa

Choć ta kategoria skupia się na pompach zanurzeniowych i wiertniczych do studni i otworów, to przy małych głębokościach do 7-8 m nadal spotykamy się z pytaniem, czy nie jest prostszym rozwiązaniem użycie pompy powierzchniowej umieszczonej np. w pomieszczeniu technicznym. Fizycznie maksymalna teoretyczna wysokość ssania ograniczona jest ciśnieniem atmosferycznym do około 10 m, w praktyce jednak z rezerwą i stratami zaleca się nie przekraczać 6-7 m wysokości ssania przy pompie powierzchniowej. Przy większych głębokościach pompa zatapialna jest jednoznacznie bardziej niezawodną i efektywną opcją, ponieważ nie ma problemów z powietrzem w ssaniu i nie musi pokonywać podciśnienia na długim przewodzie ssawnym. Szczegółowe porównanie zalet i wad obu typów znajdziesz w artykule Pompa zatapialna vs. powierzchniowa do wody ze studni: co się opłaca bardziej.

Najczęściej zadawane pytania (FAQ)

Jak dokładnie ustalić dynamiczny poziom wody w mojej studni?

Najdawniej jest to ustalić poprzez próbne pompowanie - do studni spuszcza się urządzenie pomiarowe (czujnik poziomu lub nawet prosty sznur z odważnikiem) i obserwuje, jak głęboko spadnie poziom po kilku godzinach pompowania. W nowych studniach tę wartość zazwyczaj podaje firma wiertnicza w raporcie z wiercenia. W starszych studniach, gdzie dane brakują, zalecamy szacunkowe pomiar lub konsultację z technikiem przed zakupem pompy.

Czy mogę użyć tej samej pompy do zaopatrzenia domu oraz do podlewania ogrodu?

W większości przypadków tak, jeśli pompa jest odpowiednio dobrana z rezerwą przepływu. Trzeba jednak uwzględnić, że przy jednoczesnym podlewaniu i poborze wody w domu może dojść do spadku ciśnienia. Przy większych ogrodach lub systemach podlewania z wieloma sekcjami zalecamy rozważyć pompę z większym przepływem, albo rozwiązać podlewanie oddzielnym obiegiem z własnym zbiornikiem ciśnieniowym.

Czego się spodziewać, jeśli wybiorę pompę z zbyt niską wysokością transportu?

Pompa po prostu nie będzie w stanie wypompować wody do wymaganego miejsca, albo dostanie tam wodę tylko z minimalnym przepływem i niskim ciśnieniem. W praktyce oznacza to słabe ciśnienie wody w kranach, problemy z podgrzewaczem wody, który wymaga minimalnego przepływu do uruchomienia, albo całkowitą niepracowitość przy poborze wody na wyższych piętrach domu.

Czego się spodziewać, jeśli wybiorę pompę z zbyt dużą mocą w porównaniu do potrzeb?

Zbyt mocna pompa to nie tylko zbędny wydatek przy zakupie i wyższe zużycie energii elektrycznej, ale może również powodować praktyczne problemy - zbyt szybkie pompowanie prowadzi do szybkiego spadku dynamicznego poziomu (ryzyko pracy suchą), zwiększone zużycie przy częstym włączaniu, a w niektórych przypadkach również nadmierne ciśnienie w instalacji, które trzeba rozwiązać zaworem redukcyjnym.

Czy istnieje różnica między pompą wiertniczą a odśrodkową również pod względem ceny?

Pompy wiertnicze do wąskich otworów są zazwyczaj w podobnej lub nawet nieco wyższej cenie niż pompy odśrodkowe o podobnej mocy, zwłaszcza przy dużych wysokościach transportu, gdzie konstrukcja wielostopniowej wierty jest bardziej skomplikowana. Różnica w cenie jest jednak zazwyczaj zrównoważona faktem, że do wąskiego otworu po prostu inna alternatywa nie jest dostępna. Szczegółowe porównanie konkretnych modeli znajdziesz w artykule Porównanie pomp STING i IBO – co wybrać.

Czy muszę rozważyć ochronę przed pracą suchą nawet przy niewielkiej głębokości studni?

Zalecamy to zawsze, niezależnie od głębokości, ponieważ nawet przy kopanych studniach z dużym objętością wody może dojść do wyraźnego spadku poziomu w suchych letnich miesiącach. Praca pompy suchą, nawet na krótki czas, może spowodować trwałe uszkodzenie kół obiegowych lub przegrzanie silnika, a to dotyczy wszystkich typów pomp zanurzeniowych i powierzchniowych.

Podsumowanie

Wybór odpowiedniej mocy i wysokości transportu pompy zgodnie z głębokością studni to nie tylko jedna liczba - to suma rzeczywistej głębokości i dynamicznego poziomu, odległości i różnicy wysokości do miejsca zużycia, strat tarcia w rurociągu oraz rezerwy bezpieczeństwa na przyszłe zmiany. Przy małych głębokościach do 8 m masz wybór między pompą powierzchniową a zanurzeniową, przy średnich głębokościach 15-30 m najczęściej stosuje się odśrodkowe pompy zanurzeniowe do 3" otworów, a przy większych i węższych otworach przechodzimy na wierty typu STING, które radzą sobie z dużymi wysokościami transportu nawet w ograniczonym średnicy 2". W przypadku jakichkolwiek wątpliwości odnośnie obliczeń zalecamy konsultację z technikiem jeszcze przed zakupem - źle dobrana pompa to jedna z najdroższych pomyłek, które potem jest trudne i kosztowne naprawić, zwłaszcza jeśli pompa jest już głęboko zanurzona w wąskim otworze.

Masz pytanie na ten temat?

Nie możesz się zdecydować lub rozważasz konkretną sytuację w swoim domu? Napisz nam - chętnie doradzimy.