AktualitásokEmelőmagasság és vízszállítás – Mit jelent a Q és H?

  • Dátum:
  • Kategória:Öntözéstechnika

Mit jelent az emelőmagasság és a vízszállítás?

Két adat, amit szivattyúválasztás előtt mindenképpen érdemes megérteni
2400 l/h vízszállítás. 102 méter emelőmagasság. 0,75 kW teljesítmény.
Egy szivattyú adatlapján könnyű elveszni a számok között. Melyik mutatja meg, hogy elegendő lesz-e egy kúthoz? Melyik számít egy öntözőrendszernél? És ha egy szivattyú maximális emelőmagassága 102 méter, az azt jelenti, hogy 102 méter mély kúthoz való?
Nem egészen.
A megfelelő szivattyú kiválasztásához két alapvető fogalmat mindenképpen érdemes megismerni:
a vízszállítást (Q) és az emelőmagasságot (H).
A kettőt pedig nem külön-külön, hanem egymással összefüggésben kell vizsgálni.

Emelőmagasság és vízszállítás – Mit jelent a Q és H?

 

Mit jelent a vízszállítás?

A szivattyú vízszállítása azt mutatja meg, hogy meghatározott körülmények között mennyi vizet képes továbbítani.
Jelölése általában:

Q = vízszállítás

Az értéket többféleképpen is megadhatják, például:

  • liter/perc,
  • liter/óra,
  • ​m³/óra.

A ZDS HS és QPGo jelenlegi modelljeinél például 2400 és 4200 l/h maximális vízszállítású változatok találhatók.
Ez első ránézésre egyszerűnek tűnik.
Ha több vízre van szükségünk, válasszuk a nagyobb vízszállítású szivattyút.
Van azonban egy fontos részlet.

A maximális vízszállítás nem azonos a tényleges vízszállítással

A szivattyú adatlapján feltüntetett maximális Q érték egy szélső üzemi pontot jelöl.
A valós rendszerben a szivattyúnak közben nyomást kell létrehoznia, szintkülönbséget kell leküzdenie, és a csőhálózat ellenállásával is meg kell birkóznia.
Emiatt nem szabad abból kiindulni, hogy egy 2400 l/h maximális vízszállítású szivattyú minden körülmények között 2400 liter vizet fog továbbítani óránként.
Ahhoz, hogy megtudjuk, egy adott rendszerben körülbelül mire képes, szükségünk van a másik fontos adatra is.

Az alábbi jelleggörbével és telepítési ábrával, talán egy tisztább képet adunk erről.

HS jelleggörbe és QPGo telepítési ábra
HS jelleggörbe & QPGo telepítési ábra

 


Mit jelent az emelőmagasság?

Az emelőmagasság jele:

H = emelőmagasság

Általában méterben adják meg.
Leegyszerűsítve azt fejezi ki, hogy a szivattyú mekkora nyomáskülönbség létrehozására képes, vízoszlop-méterben kifejezve.
És itt jön az egyik legfontosabb különbség:

Az emelőmagasság nem egyszerűen a kút mélysége

Ha egy szivattyú maximális emelőmagassága például 102 méter, abból nem következik automatikusan, hogy az ideális választás egy 102 méter mély kúthoz.
A rendszer működését nem pusztán a kút teljes mélysége határozza meg.
Számít többek között:

  • a víz tényleges szintje,
  • a működés közbeni vízszint,
  • a szivattyú és a felhasználási pont közötti szintkülönbség,
  • a szükséges üzemi nyomás,
  • a csővezeték hossza és kialakítása,
  • ​valamint a rendszerben fellépő veszteségek.

Ezért az emelőmagasságot mindig a teljes rendszerrel együtt kell vizsgálni.


Q és H: ugyanannak a történetnek a két oldala

Most érkezünk el a lényeghez. A vízszállítás és az emelőmagasság nem két egymástól független maximális érték.
Általánosságban:

ahogy nő az emelőmagasság, csökken az elérhető vízszállítás.

Másképpen:
minél nagyobb nyomáskülönbséget kell létrehoznia a szivattyúnak, annál kisebb vízmennyiséget képes ugyanazon idő alatt továbbítani.
Ez az összefüggés jelenik meg a szivattyú jelleggörbéjén, más néven Q–H görbéjén.


Mi az a szivattyú-jelleggörbe?

A jelleggörbe azt mutatja meg, hogyan változik a szivattyú által biztosított emelőmagasság a vízszállítás függvényében.
Az egyik tengelyen találjuk a vízszállítást:

Q

a másikon az emelőmagasságot:

H

A görbe segítségével nemcsak azt láthatjuk, hogy mennyi a szivattyú maximális vízszállítása vagy maximális emelőmagassága, hanem azt is, hogyan viselkedik a két szélső érték között.
Ez sokkal közelebb áll ahhoz, ami a valódi rendszerben történik.


Nézzünk egy konkrét példát!

A ZDS HS kínálatában szerepel két modell:

ZDS HS P.2-12

Teljesítmény: 0,55 kW
Maximális vízszállítás: 2400 l/h
Maximális emelőmagasság: 76 m

ZDS HS P.2-16

Teljesítmény: 0,75 kW
Maximális vízszállítás: 2400 l/h
Maximális emelőmagasság: 102 m

Első pillantásra érdekes lehet, hogy mindkét modell maximális vízszállítása ugyanaz:

2400 l/h.

A különbség elsősorban abban jelenik meg, hogy milyen emelőmagasság-tartományban képesek dolgozni.
A P.2-16 maximális emelőmagassága 102 méter, míg a P.2-12 modellé 76 méter.
Ez jól szemlélteti, miért nem elegendő pusztán a maximális liter/óra értéket összehasonlítani.


És mi történik, ha több vízre van szükség?

Erre jó példa a harmadik HS modell.

ZDS HS P.3-13

Teljesítmény: 0,75 kW
Maximális vízszállítás: 4200 l/h
Maximális emelőmagasság: 72 m

Érdemes összehasonlítani a P.2-16 modellel.

Mindkettő teljesítménye:

0,75 kW.

Mégis egészen más karakterisztikájú szivattyúkról beszélünk.

Modell Teljesítmény Max. vízszállítás Max. emelőmagasság
HS P.2-12 0,55 kW 2400 l/h 76 m
HS P.2-16 0,75 kW 2400 l/h 102 m
HS P.3-13 0,75 kW 4200 l/h 72 m

A P.2-16 nagyobb maximális emelőmagasságot kínál.
A P.3-13 ezzel szemben nagyobb maximális vízszállításra képes.
Azonos motorteljesítmény tehát nem jelent azonos hidraulikai teljesítményt.
És pontosan ezért félrevezető kizárólag a kW alapján szivattyút választani.


Mit jelent mindez egy öntözőrendszernél?

Egy automata öntözőrendszer működéséhez meghatározott vízmennyiségre és megfelelő nyomásra van szükség.
Tegyük fel, hogy a rendszer egyszerre több szórófejet működtet.
Hiába képes a szivattyú papíron nagy mennyiségű vizet szállítani, ha az adott vízmennyiséget nem képes a rendszer működéséhez szükséges nyomás mellett biztosítani.

És fordítva:
a nagy emelőmagasság önmagában sem jelent megfelelő választást, ha a rendszer vízigénye nagyobb annál, amit a szivattyú az adott üzemi ponton biztosítani képes.
Ezért az öntözőrendszer és a szivattyú méretezését érdemes együtt kezelni.


Miért számít a csővezeték is?

A szivattyúnak nemcsak a vizet kell „felemelnie”.
A csővezetékben áramló víz energiát veszít a cső falával, idomokkal, szelepekkel és más szerelvényekkel való kölcsönhatás során.
Ezt nevezzük csővezetéki vagy súrlódási veszteségnek.
A veszteség mértékét többek között befolyásolja:

  • a cső hossza,
  • a cső átmérője,
  • a szállított vízmennyiség,
  • a könyökök és egyéb idomok száma,
  • ​a szelepek és más szerelvények.

Ez az oka annak, hogy két látszólag hasonló rendszerben ugyanaz a szivattyú eltérően viselkedhet.


És mi a helyzet a nyomással?

Az emelőmagasság és a nyomás szorosan összefügg.
Gyakorlati közelítésként:

10 méter vízoszlop ≈ 1 bar

Ez azonban nem azt jelenti, hogy egy 100 méteres maximális emelőmagasságú szivattyú egy valódi rendszerben egyszerűen „10 baros szivattyúként” kezelhető.
A rendelkezésre álló nyomásból ugyanis a rendszer különböző részei „felhasználnak”:

  • a szintkülönbség,
  • a csővezetéki veszteség,
  • ​valamint maga a fogyasztó szükséges üzemi nyomása.

Ezért mindig a teljes rendszer követelményeit kell figyelembe venni.


Mi az a munkapont?

A valódi rendszerben a szivattyú nem a maximális vízszállítás és nem is a maximális emelőmagasság pontján működik.
A szivattyú jelleggörbéje és a rendszer hidraulikai ellenállása együtt határozza meg azt a pontot, ahol a rendszer ténylegesen üzemel.
Ezt nevezzük munkapontnak. Ez az a pont, ahol kiderül:

mennyi vizet fog ténylegesen szállítani a szivattyú az adott rendszerben.

Ezért szakmailag sokkal fontosabb kérdés:

„Mit tud ez a szivattyú az én rendszerem munkapontján?”

mint az, hogy:

„Mennyi a maximális vízszállítása?”


Hogyan hasonlítsunk össze két szivattyút?

Ne csak három számot nézzünk meg az adatlapon.
1. Határozzuk meg a szükséges vízszállítást
Mennyi vizet igényel a rendszer működés közben?
2. Határozzuk meg a szükséges emelőmagasságot
Vegyük figyelembe a szintkülönbséget, az üzemi nyomást és a rendszer veszteségeit.
3. Nézzük meg a szivattyú jelleggörbéjét
Képes-e a szükséges vízmennyiséget biztosítani a kívánt emelőmagasság mellett?
4. Csak ezután válasszunk modellt
A megfelelő szivattyú az, amelynek működési tartománya illeszkedik a rendszer követelményeihez.


A legnagyobb szám nem feltétlenül jelenti a legjobb választást

Egy 4200 l/h maximális vízszállítású szivattyú nem automatikusan jobb egy 2400 l/h modellnél.
Egy 102 méteres maximális emelőmagasságú modell sem automatikusan jobb egy 72 méteresnél.
És egy 0,75 kW-os motor sem feltétlenül megfelelőbb egy 0,55 kW-osnál.

Más feladatra készültek.

A jó szivattyúválasztás lényege ezért nem a lehető legnagyobb teljesítmény kiválasztása, hanem a szivattyú és a rendszer megfelelő összehangolása.

ZDS HS és QPGo csőszivattyúk

A ZDS HS és QPGo kínálatban eltérő vízszállítási és emelőmagassági karakterisztikájú modellek találhatók, így a megfelelő változat az adott rendszer követelményei alapján választható ki.

[ZDS HS szivattyúk megtekintése →]

[ZDS QPGo szivattyúk megtekintése →]


Következő rész: Homok a kútvízben – mit tesz a szivattyúval?

A kútvízzel együtt érkező homok nem egyszerűen kellemetlenség. A szivattyú hidraulikai elemein áthaladó abrazív részecskék folyamatos kopást okozhatnak.
A következő részben megnézzük, miért fontos a szivattyú homoktűrése, mit jelent a 600 g/m³ érték, és hogyan védi a ZDS kialakítása a szivattyút a homok koptató hatásától.
[Elolvasom az 3. részt]