Pompy do studni – jaki typ i mocność wybrać

Produkty dopiero przygotowujemy.

Natomiast możesz oglądać inne kategorie.

Pompy do studni – jaki typ i moc wybrać

Jeśli rozważacie wybór między wodociągiem miejskim a własną studnią, albo już macie studnię i rozstrzygacie, jaką pompę w niej zainstalować, stojicie przed decyzją, która wpłynie na komfort w Państwa domu przez kolejne dziesięć do piętnastu lat. Zła decyzja oznacza albo słaby ciśnienie wody na piętrze, albo na odwrót nadmiernie nadmiarowo wymiarowaną i drogą pompę, która zbędnie się często włącza i szybciej się zużywa. W tym artykule krok po kroku omówimy, jakie typy pomp do studni istnieją, jak obliczyć potrzebną moc, co oprócz samej pompy będzie potrzebne (zbiornik ciśnieniowy, automatyka włączająca, zawór zwrotny) oraz na jakich realnych przykładach z praktyki można sprawdzić, czy podjęto poprawną decyzję.

Dlaczego typ studni jest kluczowy przy wyborze pompy

Pierwszym pytaniem, które należy zadać, nie brzmi „jaka pompa jest najlepsza”, ale „jaką mam studnię”. Studnia kopana z kanałem o średnicy 80–100 cm i głębokości 4–8 m wymaga zupełnie innej pompy niż studnia wiertnicza o średnicy wiercenia 4–6 cali (około 100–150 mm) i głębokości 30, 50 albo nawet 80 metrów. Różnica nie dotyczy tylko typu pompy (zatapialna vs. powierzchniowa), ale przede wszystkim tego, ile metrów pionowej odległości musi pokonać pompa oraz jaką przepustowość może rzeczywiście zapewnić studnia (czyli otaczająca skała).

W praktyce spotykamy się z trzema podstawowymi scenariuszami:

1. Studnia kopalna o głębokości około 7–8 metrów

Tutaj poziom wody znajduje się blisko powierzchni, więc teoretycznie wystarczyłaby nawet samozasysająca pompa powierzchniowa umieszczona np. w pomieszczeniu technicznym domu. Fizyczny limit ssania pod ciśnieniem próżniowym wynosi około 10 metrów (w praktyce z uwagi na straty w rurociągach i nadmorską wysokość realnie 7–8 metrów), więc jeśli poziom wody jest głębszy, pompa powierzchniowa już nie poradzi sobie i trzeba zastosować pompę zatapialną.

2. Studnia wiertnicza o głębokości około 20 metrów

To typowy przypadek domu jednorodzinnego na wsi. Tutaj praktycznie zawsze stosuje się mniejszą pompę zatapialną o średnicy 4 cali, którą zanurza się bezpośrednio do wiercenia na linie stalowej lub własnym rurociągu tłocznym.

3. Głęboka studnia wiertnicza 20–80 metrów (lub więcej)

Przy większych głębokościach stosuje się bardziej wydajne wielostopniowe pompy zatapialne o wyższym tłocznym ciśnieniu, które potrafią pokonać dużą wysokość oraz dostarczyć do domu wystarczającą przepustowość pod ciśnieniem.

Następująca ilustracja podsumowuje, który typ pompy nadaje się do której kategorii głębokości – dokładnie te same zakresy, o których właśnie pisałem:

Pompa zatapialna vs. powierzchniowa – w czym rzeczywisty rozdział

Pompa powierzchniowa (samozasysająca) znajduje się poza studnią, najczęściej w piwnicy lub w osobnym kanałach przy studni, i ssie wodę przez rurociąg ssący z zaworem zwrotnym na końcu (tzw. kosz ssący). Zaletą jest prosty serwis – pompa jest cały czas „na wzrok”, nie trzeba jej wyciągać ze studni przy awarii. Wadą jest ograniczona wysokość ssania (wspomniane 7–8 metrów) oraz większy hałas, ponieważ silnik pracuje poza wodą i dźwięk nie tłumi się.

Pompa zatapialna zanurza się bezpośrednio do wody, najczęściej zawieszona na własnym rurociągu tłocznym i linie bezpieczeństwa. Silnik jest chłodzony samą wodą, która go otacza, więc praktycznie jest niezauważalny i nie ma teoretycznego limitu głębokości (ogranicza go tylko wysokość tłoczenia samej pompy, czyli ile metrów potrafi „wypchnąć” w górę). Wadą jest trudniejszy serwis – przy awarii trzeba wyciągnąć pompę z wiercenia, co przy 40–60 metrach nie jest łatwą ani tanią sprawą (często trzeba specjalny korbacz lub firmę serwisową).

Praktyczne zasada, którą wielokrotnie potwierdzamy w terenie: jeśli poziom wody w studni jest stale głębszy niż około 6–7 metrów od terenu, nie rozważaj już wcale pompy powierzchniowej i od razu rozstrzygaj pompę zatapialną – zaoszczędzisz sobie w ten sposób późniejszej rozpaczy, kiedy pompa powierzchniowa w lecie przy spadku poziomu przestanie ssąć.

Jak obliczyć potrzebną moc pompy

Moc pompy do studni nie jest określana tylko na podstawie głębokości, ale na podstawie kombinacji trzech parametrów: wysokości tłoczenia (ile metrów musi pokonać woda od poziomu do najwyższego punktu poboru w domu wraz z rezerwą na ciśnienie), wymaganego przepływu (ile litrów wody na godzinę dom rzeczywiście potrzebuje) oraz strat w rurociągach (długość i średnica rozdzielczości, liczba zakrętów i armatur).

Oszacowanie przepływu dla typowej gospodarstwa domowego

Do orientacji: typowe czteroosobowe gospodarstwo domowe z jednym toaletem, kuchnią i pralką wymaga w szczycie (np. rano, kiedy działa jednocześnie prysznic i pralka) przepływu około 2,5–3,5 m³/h przy ciśnieniu 2–3 bary na wylocie. Jeśli dom ma również system podlewania ogrodu lub basen, trzeba liczyć na wyższy szczyt, spokojnie 4–5 m³/h.

Wysokość tłoczenia

Do obliczeń wchodzi suma: głębokość poziomu wody pod terenem + różnica wysokości między terenem a najwyższym wylocem w domu (np. łazienka na piętrze) + wymagane nadwyżkowe ciśnienie (zazwyczaj przeliczone jako kolejne 20–25 m) + straty tarcia w rurociągach (szacunkowo 10–15 % z poprzedniej sumy). Przy 20-metrowej studni i dwupiętrowym domu rzeczywista wysokość tłoczenia, na którą projektuje się pompę, często wynosi 45–55 metrów, a nie tylko 20 metrów głębokości wiercenia – to właśnie najczęściej spotykana błąd, z którą spotykamy się w konsultacji: ludzie liczą tylko głębokość studni i zapominają o wysokości domu i rezerwie ciśnienia.

Następujący diagram pokazuje orientacyjną moc silnika, która w praktyce najczęściej paruje się z poszczególnymi kategoriami studni z poprzedniego rozdziału:

Zbiornik ciśnieniowy i automatyka sterująca

Pompa sama w sobie stanowi tylko połowę systemu. Bez zbiornika ciśnieniowego (tzw. hydroforu) pompa włączana byłaby dosłownie przy każdym otwarciu kranu, co w ciągu kilku lat zniszczyłoby ją całkowicie. Zbiornik ciśnieniowy pełni funkcję akumulatora ciśnienia – wewnątrz znajduje się membrana gumowa oddzielająca przestrzeń powietrzną od wody, dzięki której system utrzymuje ciśnienie przez chwilę po wyłączeniu pompy.

Wielkość zbiornika wybiera się w zależności od wielkości domu i liczby punktów wylotowych:

24 litry – chatka, dom wypoczynkowy, 1–2 osoby, sezonowe użytkowanie
50 litrów – typowy dom rodzinny, 3–4 osoby, standardowa łazienka i kuchnia
100 litrów i więcej – dom z wieloma łazienkami, systemem podlewania ogrodu, lub jeśli chce się, aby pompa nie włączana była zbyt często i zachować jej żywotność

Autoryka sterująca (przekaźnik ciśnieniowy lub elektroniczny moduł sterujący) decyduje, przy jakim ciśnieniu pompa włączy się i przy jakim wyłączy – typowo zakres 1,5–3,0 bary lub 2,0–3,5 bary w zależności od wysokości budynku. Nowocześniejsze pionowe pompy zanurzeniowe mają ten moduł wbudowany bezpośrednio w głowicę pompy (tzw. rozwiązanie plug&play), starsze systemy wymagają osobnej skrzynki sterującej ciśnieniowej.

Cała linia od studni aż po kran w łazience wygląda schematycznie tak:

Dodatkowa technika pompowa, którą Państwo prawdopodobnie również zechcą zakupić

Pompa studzienkowa w większości gospodarstw domowych nie jest używana izolowanie – jest tylko pierwszym elementem łańcucha urządzeń, które doprowadzą wodę do domu, rozprowadzą ją w ogrzewaniu i w niektórych przypadkach odprowadzą skroplinę lub ścieki tam, gdzie grawitacja nie wystarczy. W sprawiedliwości należy od razu powiedzieć: poniższe produkty nie są pompami studzienkowymi w prawdziwym sensie tego słowa, ale są to urządzenia, które ta sama rodzina zakupi prawie zawsze równocześnie lub niedługo po rozwiązaniu studni – dlatego właśnie je tutaj prezentujemy.

Pompy obiegowe do rozprowadzania ciepła po doprowadzeniu wody do domu

Kiedy woda ze studni już raz napełni system i ogrzewanie domu odbywa się za pomocą kotła lub pompy ciepła, potrzebne jest coś, co rozprowadzi ciepłą wodę do grzejników lub ogrzewania podłogowego – to właśnie jest zadaniem pompy obiegowej (cyrkulacyjnej), a nie pompy studzienkowej. Elektronicznie sterowane pompy obiegowe DAB EVOSTA2 i EVOPLUS SMALL to dokładnie takie urządzenia, które atria.sk oferuje i które uzupełniają system ogrzewania domu podłączonego do własnej studni.

SADA z osłoną DAB.EVOSTA2 40-70/180 + źródło awaryjne - promocja - kiedy dom jest podłączony do własnej studni, zdarza się, że ma się zapas również po stronie ogrzewania na wypadek przerwy w dostawie prądu - ta sada zawiera pompę obiegową oraz własne źródło awaryjne UPS, dzięki czemu ogrzewanie nie zatrzyma się nawet przy krótkotrwałym przerwaniu prądu (co dotyczy Państwa również pośrednio - bez prądu nie działa również pompa studzienkowa). Cena od 334,84 EUR.

EVOPLUS SMALL 60/180 M Elektroniczna pompa obiegowa do małych systemów ogrzewania i klimatyzacji - z gwintem - odpowiednia do mniejszych domów jednorodzinnych, gdzie źródłem ciepła jest kocioł lub pompa ciepła podłączona do tego samego rozprowadzania wody co studnia. Elektroniczna regulacja obrotów zmniejsza zużycie energii elektrycznej w porównaniu do starszych klasycznych pomp. Cena od 625,40 EUR.

EVOPLUS SMALL 80/180 M Elektroniczna pompa obiegowa do małych systemów ogrzewania i klimatyzacji - z gwintem - bardziej wydajna wersja tego samego modelu, odpowiednia do większych domów lub dłuższych rozdzielnic ogrzewania, gdzie wymagany jest wyższy ciśnienie transportowe pompy w ogrzewaniu. Cena od 704,47 EUR.

SADA bez osłony DAB.EVOSTA2 40-70/180 z źródłem awaryjnym UPS - promocja - ta sama pompa obiegowa jak wyżej, tylko w wykonaniu bez osłony (do podłączenia flanszy), ponownie z źródłem awaryjnym na wypadek przerwy w dostawie prądu. Cena od 294,05 EUR.

Wypompowywanie kondensatu i ścieków tam, gdzie grawitacja nie dotrze

Domki podłączone do własnej studni często rozwiązują przeciwny kierunek przepływu - odprowadzanie kondensatu z kotła kondensacyjnego lub ścieków z pomieszczenia technicznego w piwnicy, z którego nie da się odprowadzić ich do kanalizacji ani do zbiornika grawitacyjnie. Do tego służą małe pompy tłoczne, takie jak GRUNDFOS CONLIFT 1.

GRUNDFOS CONLIFT 1 - małe kompaktowe pompy do odprowadzania kondensatu z kotła lub drobnych ścieków (np. z umywalki w piwnicy), gdzie nie jest możliwe odprowadzenie do kanalizacji samoczynnie. Praktyczny dodatek w domach, w których pomieszczenie techniczne ze studnią jest umieszczone poniżej poziomu terenu. Cena od 102,34 EUR.

Praktyczne przykłady z terenu

Przykład 1 - studnia kopana, dom jednorodzinny

Poziom wody 4 metry poniżej poziomu terenu, dom parterowy z jedną łazienką. W tym przypadku najczęściej wystarczy powierzchniowa pompa samozasysająca o mocy około 0,37-0,55 kW i mniejszy zbiornik ciśnieniowy 24-50 litrów. Inwestycja jest najtańsza z całej oferty, a serwis najprostszy.

Przykład 2 - studnia wiertnicza 18 metrów, dom dwupiętrowy dla 4 osób

Tutaj jednoznacznie idzie o pompę zatapialną, o mocy około 0,75 kW, zbiornik ciśnieniowy 50 litrów, przełączanie 2-3,5 bary. Rzeczywista wysokość podnoszenia przy projektowaniu pompy wynosi około 45-50 metrów (18 m głębokości + wysokość domu + rezerwa ciśnienia + straty).

Przykład 3 - głęboka studnia wiertnicza 60 metrów, dom z systemem podlewania ogrodu

Wyższa moc pompy zatapialnej 1,1-1,5 kW, zbiornik ciśnieniowy 100 litrów (ze względu na większy pobór przy podlewaniu), rozważenie zastosowania falownika przy bardzo nieregularnym poborze (np. gdy na przemian używa się tylko kranu w kuchni, a potem naraz całego systemu podlewania ogrodu).

Poniższy przegląd zawiera wszystkie trzy przykłady obok siebie, dokładnie z liczbami, które właśnie podaliśmy:

Jak przedłużyć żywotność pompy studniowej

Niektóre praktyczne rekomendacje, które mają zastosowanie niemal uniwersalnie, niezależnie od typu studni:

Nie przewymiaruj, ale też nie podwymiaruj. Zbyt duża pompa włącza się krótko i często, co obciąża elementy przełączające. Zbyt mała działa długo na pełną moc i szybciej się zużywa.
Nigdy nie pozwalaj, by pompa pracowała suchą. Pompy zatapialne są chłodzone wodą wokół silnika - jeśli poziom spadnie poniżej części ssącej pompy (np. w suchym lecie), silnik przegrzeje się i zostanie uszkodzony. Rozwiązaniem jest czujnik suchobiegu mechaniczny lub elektroniczny.
Kontroluj zbiornik ciśnieniowy raz w roku. Zbiornik membranowy z czasem traci ciśnienie powietrza, co powoduje, że pompa włącza się zbyt często. Dofutrowanie powietrza przez zawór (podobny do zaworu w oponie) trwa kilka minut.
Obserwuj zawór zwrotny. Jeśli jest zużyty lub nieszczelny, woda po wyłączeniu pompy spływa z powrotem do studni, a pompa przy każdym kolejnym uruchamianiu musi się znów "nasać" - to skraca jej żywotność i wydłuża czas osiągnięcia ciśnienia.
Przy głębokich wiertłach rozważ zastosowanie falownika. Płynny rozruch i praktycznie dopasowanie obrotów do aktualnego poboru oszczędza obciążenie mechaniczne pompy i energię.

Najczęstsze błędy przy projektowaniu systemu studniowego

Przez te lata, w których zajmujemy się tą tematyką, powtarzają się kilka błędów, które możemy nazwać z góry i uniknąć w prosty sposób.

Błąd nr 1 - liczenie tylko na głębokość wiertła, a nie na poziom wody

Wiertło może mieć 60 metrów, ale poziom wody może być już na 15 metrze - właśnie ta wartość (a nie całkowita głębokość wiertła) decyduje o wyborze pompy i obliczeniu wysokości podnoszenia. Tę informację podaje ocena hydrogeologiczna lub firma wykonująca wiertło.

Błąd nr 2 - podszacowanie różnicy wysokości w budynku

Przy domu dwupiętrowym wysokość podnoszenia liczy się aż do najwyższego punktu odpływu (łazienka na piętrze, ewentualnie poddasze), a nie do parteru. Różnica kilku metrów między parterem a drugim piętrem w sumie wysokości podnoszenia wyraźnie się przejawia, zwłaszcza jeśli trzeba uwzględnić rezerwę ciśnienia na głowicę prysznicową lub perlator.

Błąd nr 3 - zbyt mały zbiornik ciśnieniowy "żeby nie przeszkadzał"

Mniejszy zbiornik oznacza częstsze włączanie pompy. Przy zbiorniku 24-litrowym w domu dla czterech osób pompa może włączać się nawet kilka razy na minutę przy jednoczesnym użyciu wielu punktów odpływu - to skraca żywotność silnika i kontaktów przełączających o wiele szybciej, niż gdyby zbiornik był dobrze wydymenzowany na 50 lub 80 litrów.

Błąd nr 4 - wybór pompy tylko po cenie, bez uwzględnienia charakterystyki wydajności

Dwie pompy z tym samym nominalnym mocy silnika (np. obie 0,75 kW) mogą mieć zupełnie odmienną charakterystykę wydajności - jedna przy 40 metrach wysokości podnoszenia dostarczy 3 m³/h, a druga tylko 1,8 m³/h. Decyduje liczba kół napędowych (stopni) i ich średnica, a nie tylko waty silnika. Przy wyborze zawsze lepiej spojrzeć na wykres zależności przepływu od wysokości podnoszenia (tzw. krzywą Q-H), którą producent podaje w karcie technicznej pompy, niż tylko na moc na tabliczce.

Ochrona przed zimą i sezonowa eksploatacja

Przy rekreacyjnych studniach i chatkach, gdzie system nie jest używany przez zimę, konieczne jest opróżnienie systemu przed pierwszym mróz lub zapewnienie wystarczającego ocieplenia i ogrzewania pomieszczenia technicznego. Woda pozostawiona w rurach lub w zbiorniku ciśnieniowym przy zamarznięciu zwiększy objętość i może pęknąć rury, membranę zbiornika ciśnieniowego i samo ciało pompy. W domach obydowanych przez cały rok ze studnią w głębokości niezamarzającej (zazwyczaj poniżej 1-1,2 metra ziemia nie zamarza) to ryzyko znika, ale instalacje wodne prowadzone w nieogrzewanym przestrzeniach (np. w garażu lub w przyleglości) nadal trzeba izolować lub uzupełnić samoregulującym ogrzewaniem kablowym.

Jakość wody i jej wpływ na żywotność pompy

Nie każda woda ze studni jest tak samo "przyjazna" dla pompy. Piasek lub muł z niedostatecznie wyposażonej studni (brakujące lub uszkodzone filtry w rurze wiertniczej) powoduje mechaniczne zużycie kół napędowych i zapychanie pompy - w takim przypadku pomaga dodatkowe wyposażenie studni w filtracyjne puzdro lub umieszczenie pompy wyżej nad dnem wiertła, by nie ssala osadów. Wysoki poziom żelaza i manganu powoduje stopniowe zasmarowanie rur i pompy osadami (tzw. zelkowanie) - tu pomaga regularna kontrola i w gorszych przypadkach uzdatnianie wody filtrem jeszcze przed wejściem do instalacji domowej. Przed zakupem pompy warto, jeśli to możliwe, zrobić co najmniej orientacyjny analizę wody, albo zapytać sąsiada z podobną studnią w okolicy, jakie doświadczenia ma on.

Elektryczne podłączenie i bezpieczeństwo

Czerniki studniowe, zwłaszcza zanurzeniowe o mocy powyżej 0,75 kW, zazwyczaj podłącza się przez osobny wyłącznik i w wielu przypadkach również przez wyłącznik różnicowoprądowy. Przy większych mocach (1,1 kW i więcej) zaleca się zawsze pozostawić podłączenie kwalifikowanemu elektrykowi - nie chodzi tylko o funkcjonalność, ale również o bezpieczeństwo, ponieważ pompa pracuje bezpośrednio w wodzie. Kabel prowadzący do zanurzeniowej pompy musi być wodoodporny na całej długości i mechanicznie odporny, ponieważ nie jest wyciągany przez lata.

Podsumowanie - na co nie zapomnieć przy wyborze

Przed zakupem pompy do studni przygotujcie te dane: dokładną głębokość poziomu wody (nie głębokość studni), różnicę wysokości między terenem a najwyższym punktem poboru w domu, liczbę i typ wyjść (łazienki, kuchnia, ogród), oraz czy planujecie w przyszłości rozbudowę (basen, nawożenie, nadbudowę). Z tymi danymi można dokładnie obliczyć wysokość podnoszenia i wymagany przepływ, a więc wybrać pompę, która będzie niezawodnie służyć bez zbędnej nadmiernej mocy. W przypadku wątpliwości zawsze lepiej poradzić się wcześniej, niż po miesiącu zauważyć, że pompa nie nadąża lub za często się wyłącza.

Częste pytania

Jaka jest różnica między pompą studniową a głębinową (głębokościową) zanurzeniową?

Chodzi o zasadniczo ten sam typ urządzenia (pompa zatapialna), różnica jest głównie w średnicy (mniejsze 4" pompy do węższych studni) i w zakresie mocy - głębinowe pompy studniowe są zazwyczaj wielostopniowe z wyższą wysokością podnoszenia dla głębokości powyżej 20-30 metrów.

Czy mogę użyć powierzchniowej pompy również przy głębszej studni, jeśli kupię silniejszy silnik?

Nie, silnik przy ssaniu niczego nie zmieni - fizyczny limit ssania wynika z ciśnienia atmosferycznego (teoretycznych 10 m, praktycznie 7-8 m) i żaden silnik nie go pokona. Przy głębszym poziomie wody jedynym funkcjonalnym rozwiązaniem jest zanurzeniowa pompa bezpośrednio w wodzie.

Ile często trzeba serwisować zanurzeniową pompę studniową?

Przy normalnym użytkowaniu w domu rodowym zaleca się roczną wizualną kontrolę naczynia ciśnieniowego i automatyki włączania, samą zanurzeniową pompę podnosi się do kontroli tylko przy spadku mocy lub awarii - przy bezproblemowym użytkowaniu może to być nawet 8-10 lat bez interwencji.

Czego się spodziewać, jeśli studnia w lecie "wyschnie" lub poziom wody znacznie spadnie?

Jeśli pompa pozostanie bez wystarczającego dopływu wody, grozi jej pracę suchą i uszkodzenie silnika. Rozwiązaniem jest instalacja włącznika pływaka lub elektronicznego zabezpieczenia przed pracą suchą, które automatycznie wyłączy pompę zanim dojdzie do uszkodzenia, a ponownie ją włączy, gdy poziom wody się odbuduje.

Czy potrzebuję do pompy studniowej również falownika?

Nie jest to konieczność przy normalnym gospodarstwie z stabilnym poborem, ale przy nieregularnym zużyciu (przemienność kranu i nawożenia ogrodu) lub przy głębinowych studniach falownik znacznie przedłuża żywotność pompy i oszczędza energię dzięki płynnej regulacji obrotów zamiast twardego włączania/wyłączania.

Czy można dołączyć również ogrzewanie i kocioł do systemu studniowego?

Tak, woda doprowadzona zanurzeniową pompą jest często używana również do uzupełniania i pracy obiegu grzewczego - w tym przypadku do rozprowadzania ciepła w domu z kolei stosuje się osobną pompę obiegową (cyrkulacyjną), nie pompę studniową, jak opisaliśmy wyżej.

Powiązane tematy

Wróć do głównej kategorii: Pompy do ogrzewania i wody

Macie Państwo pytanie do tej tematyki?

Nie wiecie Państwo, jak się zdecydować, czy rozwiązujecie konkretną sytuację w swoim gospodarstwie? Napiszcie nam - chętnie doradzimy.