Pohjavesijärjestelmien pumppujen mitoitus

Pohjavesijärjestelmien pumppujen mitoitus

Tutustu kaivoon asennettavien pumppujen mitoitukseen. Oikealla mitoituksella varmistetaan optimaalinen tuotto sekä pitkä käyttöikä.

Tässä videossa tutustumme kaivoon asennettavien pumppujen oikeaan mitoitukseen niiden parhaan toiminnan varmistamiseksi. Perehdymme lyhyesti myös muihin kokoonpanon suorituskykyyn vaikuttaviin tekijöihin,
jotka huomioimalla pumppu toimii ongelmitta pitkään.

Ensimmäinen pumpun mitoituksessa huomioitava tekijä on tarvittava tuotto. Suunnittelija laskee suurimman vedentarpeen kulutushuippujen aikana ja valitsee käyttökohteeseen sopivan pumpun. Kaivon poraaja puolestaan testaa, minkä verran vettä kaivo pystyy tuottamaan. Tämä tieto on tärkeä, jotta vettä ei pumpata liikaa.

Seuraavaksi on arvioitava pumppaukseen tarvittava paine eli nostokorkeus. Arvioinnissa on huomioitava neljä osa-aluetta:

• Veden jakelujärjestelmän vaatima paine
• Järjestelmän kitkahäviö 
• Korkeusero
• Sekä veden alenema

Veden alenema on staattisen ja dynaamisen vedenkorkeuden erotus eli syvyys pohjaveteen, kun pumppu on käynnissä.

Jos alenema kasvaa pumppauksen aikana, myös pohjaveden pumppaukseen maanpinnalle tarvitaan suurempi paine.

Katsotaan seuraavaksi esimerkki paineen laskemisesta.

Oletetaan, että veden jakelujärjestelmän vaatima paine on 3 baaria mikä vastaa 30 metrin nostokorkeutta, kitkahäviö on 2,5 baaria eli 25 metriä nostokorkeutta, korkeusero on 50 metriä ja viimeisenä alenema, joka on 5 metriä.

Näin ollen pumpun on tuotettava vähintään kokonaispaine, joka on näiden neljän tekijän summa eli 110 metriä tai 11 baaria.

Jos samalla alueella on useampia pumppukaivoja, on tärkeää muistaa, että veden alenema on luultavasti suurempi, kun pumput käyvät yhtä aikaa.  Tässä tapauksessa pumpun on todennäköisesti tuotettava suurempi paine, jotta tarvittava tuotto saavutetaan.

Väärin mitoitettujen pumppujen vaikutukset on helppo havaita. Liian pienen pumpun virtaama tai paine ei ole riittävä eli pumppu ei tuota tarvittavaa tuottoa tunnissa tai tarvittavaa nostokorkeutta. Liian suuri pumppu puolestaan heikentää energiatehokkuutta ja nostaa käyttökustannuksia tarpeettomasti.    

Tutustutaan vielä muutamaan muuhun parametriin, jotka on hyvä huomioida pumpun valinnassa.

Porakaivopumppuja valmistetaan kolmesta eri korroosiota kestävästä teräslaadusta. Käyttökohteeseen sopiva laatu valitaan veden syövyttävyyden perusteella. Mitä syövyttävämpää vesi on, sitä vahvempi teräslaatu on valittava.

Kaivossa oleva vesi jäähdyttää moottoria. Jos pumpun ympärillä veden lämpötila nousee tietyn rajan yläpuolelle, on moottorin kuormitusta vähennettävä. Yleisin ratkaisu on valita suurempi moottori, jossa on siten enemmän tehoreserviä.

Sähkönsyötön vaihtelut, kuten alijännite, ylijännite tai vaihe-erot, voivat vaurioittaa moottoria. Moottorinsuoja suojaa kokoonpanoa tehokkaasti ulkoisilta vaikutuksilta, ja pumppu käy aina ongelmitta. 

Uppopumppujärjestelmiin kannattaa aina asentaa vesitiivis kaapeli. Jos kaapeliin pääsee vettä, se rikkoutuu. Tällöin koko pumppu on nostettava ylös kaivosta ja pumppuun on asennettava uusi kaapeli. Kalliilta toimenpiteeltä vältytään valitsemalla oikeanlainen kaapeli.

Varmista pumpun optimaalinen toiminta, pitkä käyttöikä ja kohtuulliset käyttökustannukset huomioimalla nämä tekijät:  

• Mitoita pumppu oikein
• Valitse veden laadulle sopiva pumppumateriaali
• Suojaa pumppu ulkoisilta vaikutuksilta
• Ja valitse vesitiiviit kaapelit