Pompe autoaspiranti per acqua: tipi, principio di funzionamento, raccomandazioni per l'uso

Le pompe di tipo autoaspirante sono un particolare tipo di apparecchiatura di superficie, progettata per aumentare la durata operativa. Le loro parti mobili sono sempre raffreddate, le guarnizioni non danneggiate, il motore funziona perfettamente. Tuttavia, a causa della vasta gamma, può essere difficile scegliere il modello giusto. Non è vero?

Tutto ciò che è necessario sapere sulle pompe autoaspiranti per acqua lo troverete sul nostro sito. Vi spieghiamo in dettaglio il principio di struttura e funzionamento di questo tipo di apparecchi, evidenziando le differenze costruttive. Le informazioni da noi fornite vi aiuteranno a effettuare un acquisto ponderato.

Abbiamo descritto in dettaglio le diverse varianti di pompe autoaspiranti, fornendo raccomandazioni per l'uso. Per approfondire la conoscenza, utili foto e video allegati.

Caratteristiche degli apparecchi autoaspiranti

Quando si acquista un apparecchio per l'uso in campagna, è necessario analizzare una serie di fattori che determinano la categoria appropriata.

Tra questi figurano:

• profondità della fonte;
• distanza dalla fonte alla casa;
• livello di pressione;
• qualità dell'acqua fornita;
• consumo d'acqua.

Di solito questi dati vengono presi in considerazione nel calcolo della portata dell'apparecchio, ma sono utili anche nella scelta della pompa in base al tipo di aspirazione.

Si distinguono dispositivi autoaspiranti e a aspirazione normale. La differenza risiede nella struttura che regola il processo di riempimento in caso di ingresso d'aria nel sistema.

Esempio di pompa autoaspirante – Pedrollo PLURIJET, progettata per il trasporto e il sollevamento di acqua pulita da fonti con profondità non superiore a 9 m, pressione nominale fino a 120 m, portata – 200 l/min (12 m³/h)

Le pompe a aspirazione normale includono quelle sommerse e semisommerse, il cui funzionamento avviene se il liquido dalla fonte si sposta nel vano di lavoro per gravità. In caso di ingresso d'aria, scatta la protezione automatica contro il 'funzionamento a secco' e il lavoro si ferma, poiché l'apparecchio non può funzionare a vuoto. La pompa deve essere riavviata.

Schema di funzionamento della pompa autoadescante: 1 – riempimento d'acqua; 2 – separazione di acqua e aria nella camera di lavoro; 3 – completamento della circolazione, avvio della pompa; 4 – trattenimento del liquido allo spegnimento della pompa (+)

I modelli autoadescanti sono progettati per rimuovere automaticamente l'aria senza intervento umano. Ciò avviene grazie a caratteristiche costruttive: nella parte superiore del comparto di lavoro è presente uno sfiato attraverso cui viene espulsa l'aria. Una valvola di non ritorno ne impedisce il ritorno.

Le versioni moderne con valvole integrate eseguono un riempimento automatico, eliminando così la necessità di un controllo continuo dell'apparecchiatura.

Al processo di riempimento è associata anche la modesta altezza di sollevamento dei gruppi autoadescanti – fino a 9 m. È importante assicurarsi che la camera di lavoro sia costantemente piena d'acqua e più breve è la tubazione di mandata, più rapido è il processo di spostamento dell'acqua.

Il più delle volte le pompe autoadescanti fanno parte di una stazione di pompaggio con accumulatore idraulico, raccordo di aspirazione (o eiettore), valvole di intercettazione e strumenti di misura e controllo.

Corretto montaggio della linea di aspirazione

Nell'installazione di un sistema di approvvigionamento idrico non è importante solo l'installazione di una pompa autoadescante o di una stazione di pompaggio, ma anche il montaggio della linea di aspirazione.

Il valore della prevalenza (7-8 m) viene calcolato tenendo conto dell'altezza di sollevamento dell'acqua e dei parametri di resistenza idraulica che si verificano durante lo spostamento del liquido.

Nella creazione di una tubatura idrica ermetica è necessario verificare il rapporto tra il diametro della tubazione e il diametro del raccordo, nonché accorciare il più possibile (se possibile) la lunghezza dell'intera condotta.

Più lunga è la linea di aspirazione, maggiore è la resistenza e, di conseguenza, minore è la prevalenza. La presenza di perdite può causare il guasto dell'apparecchiatura – questa condizione è rilevante per i modelli centrifughi, che non sono progettati per pompare miscele aria-liquido.

Prestare attenzione alla disposizione dei tubi. La linea di aspirazione non deve presentare curve, pieghe o strutture complesse assemblate che si sollevino al di sopra del livello della pompa, altrimenti si potrebbero formare sacche d'aria che compromettono il processo di aspirazione e sono difficili da rimuovere dal sistema.

Cerchi di disporre la tubazione di aspirazione in modo che abbia la configurazione più semplice possibile, con tubi diritti e un solo angolo, cioè che assomigli alla lettera 'L'.

Come equipaggiamento aggiuntivo, installato direttamente sulla linea, si utilizzano una valvola di non ritorno (o un semplice analogo di ritegno) e un filtro. Grazie alla valvola, l'acqua viene trattenuta nella tubazione e non rifluisce indietro, proteggendo così il proprietario della pompa dalla necessità di doverla riempire nuovamente.

Il filtro protegge l'apparecchiatura dall'ingresso di sedimenti di fondo con inclusioni grossolane, pezzi di piante acquatiche e impurità argillose.

Si può sostituire il modello autoadescante con una pompa normale? Se non c'è altra soluzione, si procede così – durante la riparazione o l'acquisto di una nuova apparecchiatura.

Tuttavia, non bisogna dimenticare alcune sfumature:

• dovrà riempire completamente d'acqua la camera della pompa e la tubazione prima dell'accensione;
• è necessario evitare l'ingresso di aria, altrimenti l'apparecchiatura si guasterà;
• il riempimento va effettuato dopo ogni 'incidente' causato dalla perdita di tenuta della conduttura idrica.

La pratica dimostra che gli utenti delle pompe autoadescanti non hanno fretta di passare a quelle normali, tanto più che la scelta dell'apparecchiatura è spesso dettata da condizioni ottimali di aspirazione.

Pompe autoaspiranti centrifughe

Un'opzione adatta per l'uso autonomo in un appezzamento privato di campagna è la pompa centrifuga autoadescante, che pompa non solo acqua pulita, ma anche fluidi con piccole inclusioni – ad esempio sedimenti da uno stagno.

Gestisce perfettamente liquidi che sono una miscela di acqua e gas. L'apparecchiatura è di superficie, cioè viene installata sopra il livello dell'acqua, e il processo di sollevamento dell'acqua è garantito dalla depressione interna nella linea di aspirazione.

Tipi di costruzioni e loro caratteristiche

Familiarizzare con la struttura della pompa centrifuga autoinnescante è necessario per poter risolvere i guasti e effettuare una manutenzione regolare. L'unità è un meccanismo semplice racchiuso in un robusto corpo a spirale con coperchio; il materiale del corpo è acciaio inossidabile, ghisa o plastica.

All'interno si trova la girante (in acciaio o polimero), dotata di pale orientate in direzione opposta. Oltre alla girante, le parti importanti sono il diffusore e l'eiettore (tubo di Venturi).

Pertanto, quasi tutte le parti sono statiche, e il movimento è impresso dall'unico elemento dinamico: il disco (i dischi) della girante.

La costruzione della pompa prevede un facile accesso alla parte principale per un'ispezione preventiva o una piccola riparazione (ad esempio pulizia o rettifica). Poiché l'apparecchio è all'esterno, a differenza della versione sommersa, è sempre possibile ispezionarlo e sostituirne le parti.

Schema della struttura della pompa centrifuga: 1 – corpo metallico o plastico; 2 – coperchio; 3 – eiettori integrati; 4 – girante; 5 – albero di montaggio; 6 – guarnizione; 7 – cuscinetti; 8 – condensatore; 9 – motore elettrico

I modelli centrifughi sono più massicci di quelli a vortice, ma funzionano in modo molto più silenzioso e sono in grado di pompare acqua sporca con inclusioni di media granulometria. Per ambienti molto contaminati sono previste speciali pompe per drenaggio, e se è necessaria una ulteriore triturazione, pompe fecali.

Quando si sceglie l'unità dal fornitore, informatevi sulla possibile configurazione: oltre al motore elettrico, si possono usare motori a benzina o diesel, ma per un uso in una casa di campagna l'attrezzatura elettrica è più adatta. Con regolari ispezioni preventive e manutenzione, la durata di una pompa centrifuga può raggiungere i 20 anni.

Le caratteristiche dei modelli variano, ma i valori medi possono essere i seguenti:

• temperatura interna del sistema – fino a +35 ºC;
• temperatura dell'aria esterna (nel luogo di installazione della pompa) – fino a +35 ºC;
• altezza di sollevamento della linea di aspirazione – fino a 8 m;
• pressione massima nel sistema – 6 bar;
• motore – asincrono bipolare (classe di protezione non inferiore a IP 44).

La maggior parte dei componenti sono realizzati in acciaio inossidabile; come materiale per la tenuta meccanica vengono utilizzati grafite o ceramica.

Pompa centrifuga autoadescante a più stadi KSB Multi Eco per l'approvvigionamento idrico domestico e il riciclo dell'acqua piovana; tollera la presenza di sabbia (concentrazione fino a 50 g/m³).

Pertanto, l'unità autoadescante assomiglia molto nella struttura a una normale pompa centrifuga, con una differenza: il processo di ricircolo del fluido avviene all'interno del corpo, non nella linea esterna.

I tappi di riempimento e scarico dell'acqua, il supporto per il fissaggio al motore, la posizione dei raccordi che collegano l'apparecchio alla tubazione di mandata e di aspirazione sono come quelli delle apparecchiature semplici.

Caratteristiche e principio di funzionamento

Attraverso il raccordo, l'acqua entra dalla tubazione di aspirazione all'interno del corpo e riempie tutto lo spazio, dopodiché la girante viene automaticamente attivata. Sotto l'azione della forza centrifuga, il liquido viene spostato dal centro verso le zone periferiche e sotto pressione si muove verso la tubazione di mandata, anch'essa collegata tramite raccordo.

Schema di installazione di una pompa centrifuga autoadescante situata in superficie, al di sopra del livello dell'acqua nel pozzo. La valvola di non ritorno funge da ostacolo al movimento dell'acqua in direzione opposta alla trazione.

Con la diminuzione della pressione nella parte centrale, si verifica nuovamente l'aspirazione dell'acqua nel corpo dalla tubazione di aspirazione. La periodicità di aspirazione e spinta è alla base dell'alimentazione continua dell'acqua da parte delle apparecchiature centrifughe.

Il numero di giranti nelle pompe può variare da una a più (monostadio e multistadio), tuttavia il principio di pompaggio del liquido nel corpo e poi nella tubazione non cambia.

Ambito di applicazione degli apparecchi centrifughi

Le apparecchiature centrifughe autoadescanti sono in grado di pompare liquidi che i modelli a vortice non riescono a gestire:

• mezzi viscosi;
• liquidi con particelle solide;
• liquidi abrasivi.

Per questo motivo, questa categoria di apparecchiature di pompaggio viene spesso utilizzata nell'industria, ad esempio per il pompaggio di prodotti petroliferi. Nell'uso privato, l'unità non rimarrà inutilizzata se i proprietari per l'irrigazione del giardino o dell'orto utilizzano uno stagno di campagna o un altro specchio d'acqua la cui acqua non è particolarmente pulita e limpida.

L'apparecchio è in grado di spostare liquidi con sedimenti densi sul fondo, pezzi di fango e altre piante acquatiche.

Le pompe domestiche gestiscono egregiamente anche il pompaggio di acqua pulita, quindi sono adatte anche per la realizzazione di un sistema di approvvigionamento idrico autonomo per l'edificio e le strutture adiacenti (sauna, cucina estiva). Una pompa con una potenza elevata è adatta per attrezzare un sistema di irrigazione razionale non solo per aiuole, ma anche per prati, serre, aiuole e giardini.

All'avvio, si verifica un processo di auto-riempimento della tubatura, che consente di risparmiare sui costi di manutenzione e garantisce la stabilità del funzionamento.

Pompe a vortice con girante

Tra le modifiche autoadescanti esiste un gruppo di pompe a vortice, tuttavia, a differenza delle analoghe centrifughe, non sono adatte per il pompaggio di fluidi viscosi.

È necessario escludere la presenza di inclusioni solide nell'acqua, altrimenti il funzionamento dell'apparecchiatura verrà compromesso. Le pompe a vortice sono semplici nella struttura e nella manutenzione, ma hanno una portata inferiore e un rendimento basso.

Pompa autoadescante a vortice Pedrollo PKm 60 per acqua eccezionalmente pulita: potenza – 0,37 kW, portata – 0,3-2,4 m³/h, altezza di sollevamento dell'acqua – fino a 5 m

Schema della struttura e principio di funzionamento

Le parti interne di una pompa a vortice differiscono poco dalle analoghe delle apparecchiature centrifughe. Il componente dinamico principale è la ruota a disco di lavoro, dotata di palette disposte in cerchio.

Le palette ruotano all'interno di un canale particolare, collegato ai raccordi di ingresso e di uscita. Il fluido entra attraverso il raccordo di aspirazione, viene messo in rotazione dall'azione della ruota e si sposta lungo una traiettoria elicoidale verso l'uscita.

Il passaggio ripetuto del fluido nello spazio tra le palette genera energia e pressione aggiuntive, sollevando l'acqua al livello necessario: su questo si basa il principio di funzionamento della pompa autoadescante a vortice.

L'aria aspirata si mescola con il liquido, poi la miscela viene nuovamente separata in due componenti: l'aria viene espulsa all'esterno, mentre il liquido continua a circolare nella camera di lavoro. Dopo che tutta l'aria è stata rimossa, la camera si riempie completamente d'acqua e viene messa in funzione secondo il principio delle apparecchiature centrifughe.

Pompa a vortice Optima (Polonia) in corpo in ghisa, con potenza di 0,37 kW e prevalenza di 35 metri. Progettata per l'approvvigionamento idrico della casa o del giardino, pompa solo acqua pulita.

Un elemento obbligatorio, come per le apparecchiature centrifughe, è la valvola di ritegno, che svolge due funzioni:

• impedisce il ritorno dell'aria;
• assicura il riempimento della camera di lavoro con l'acqua.

L'altezza massima di sollevamento dell'acqua fornita dall'apparecchiatura autoadescante a vortice – 8 metri. Le pompe a vortice si differenziano dalle pompe centrifughe per due caratteristiche fondamentali: non pompano liquidi sporchi, tuttavia gestiscono eccellentemente la miscela di aria e liquido.

Il basso rendimento (dal 25% al 45%) è dovuto al fatto che molta energia viene spesa nel processo di pompaggio del liquido. Per questo motivo, i proprietari di aree suburbane preferiscono le unità centrifughe. Dell'apparecchiatura a vortice di solito ci si ricorda quando non è possibile installare un'alternativa più produttiva.

Vantaggi dell'uso domestico

Il vantaggio di questa categoria di pompe autoadescanti sono le dimensioni compatte e la maggiore prevalenza (da 5 a 7 volte superiore a quella delle pompe centrifughe). Pertanto, è razionale utilizzarle per servire una fonte d'acqua situata a grande distanza dai punti di prelievo, a condizione che non sia necessaria una portata elevata.

Le pompe a vortice Speroni KPM sono prodotte in due varianti, che differiscono per dimensioni, peso, volume della camera di lavoro e portata. Le modifiche vengono utilizzate per riempire serbatoi a membrana di piccolo volume e impianti di riscaldamento (+)

Un esempio può essere il pompaggio dell'acqua da un pozzo, la cui altezza di sollevamento non supera i 7-8 m, nella cosiddetta 'zona di lavoro', dove di solito si trovano piantagioni da giardino, aiuole, serre. Considerando l'irregolarità del terreno e l'aggiramento degli edifici rustici, è necessario prevedere una tubazione lunga fino a 100 m, e questo significa che sarà necessaria una grande prevalenza.

Oltre all'uso delle varianti a vortice negli acquedotti privati autonomi, vengono impiegate per l'estinzione degli incendi, per la ventilazione e negli impianti termici.

Eiettore – dispositivo per fonti profonde

Le pompe autoadescanti con eiettore incorporato sono progettate per specchi d'acqua naturali aperti, pozzi e trivellazioni, la cui profondità di prelievo dell'acqua non supera i 7 m o 8 m.

Di solito le specifiche tecniche di questa categoria di apparecchiature si riassumono nei seguenti parametri:

• portata – 4-5 m³/h;
• pressione – 4-6 bar;
• prevalenza – 50-60 m.

Insieme al serbatoio a membrana, pressostato e kit di automazione, tali modifiche formano stazioni di pompaggio che funzionano efficacemente. Con una certa distanza dall'edificio dove si trovano i principali punti di prelievo, le attrezzature autoadescanti di superficie non sono sufficienti; è necessario un meccanismo aggiuntivo.

Schema di installazione delle pompe dotate di eiettore esterno per pozzi profondi fino a 40-45 m con diametro della tubazione di 2 e 4 pollici (+)

È possibile aumentare la potenza di aspirazione utilizzando un eiettore esterno, che gestisce il sollevamento dell'acqua situata a una profondità di 35-40 m. I modelli industriali di eiettori sono in grado di funzionare efficacemente se il livello dell'acqua si trova a una profondità di 19-20 m. Anche una grande distanza dalla fonte non è un ostacolo per il dispositivo eiettore.

Quando si utilizza un eiettore esterno, l'efficienza della stazione di pompaggio diminuisce drasticamente – fino al 30-35%, ma si riduce il livello di rumore caratteristico degli eiettori integrati.

Conclusioni e video utili sull'argomento

I video presentati vi aiuteranno a comprendere la struttura e il principio di funzionamento delle apparecchiature autoaspiranti.

Video #1. Montaggio della pompa dell'azienda «Asterion» (serie UP):

Video #2. Principio di funzionamento della pompa autoaspirante centrifuga:

Video #3. Recensione professionale delle pompe Aquario (serie AJC):

Le pompe autoaspiranti centrifughe e a vortice sono le apparecchiature più adatte per uso privato in aree suburbane. Con il loro aiuto potete creare un sistema di approvvigionamento idrico o di irrigazione.

Ma ricordate che la massima efficienza si può raggiungere solo analizzando attentamente le condizioni di utilizzo della stazione di pompaggio e studiando le caratteristiche tecniche del modello scelto.

Aspettiamo i vostri racconti sull'esperienza personale di pompaggio dell'acqua con una pompa autoaspirante. Per favore, lasciate i commenti nel blocco sottostante. Qui potete anche fare domande sui punti di interesse e condividere fatti utili.