Oszczędzanie energii: domontaż pompy filtracyjnej ze sterowaniem obrotami
Pompa filtracyjna jest w niemal każdej instalacji basenowej największym pojedynczym odbiornikiem prądu. Ten poradnik pokazuje, ile może przynieść w ciągu sezonu przejście z pompy jednostopniowej na pompę ze sterowaniem obrotami oraz jak rzetelnie zmierzyć ten efekt we własnej instalacji – od pomiaru zużycia, przez profile obrotów, aż po amortyzację.
Sytuacja wyjściowa: dlaczego zmiana się opłaca
Klasyczna, jednostopniowa pompa filtracyjna zna tylko jeden punkt pracy: pełne obroty, pełny pobór mocy, niezależnie od tego, czy trwa właśnie filtracja, dozowanie czy tylko obieg wody. Ponieważ przez cały sezon pracuje wiele setek godzin, sumuje się to do największej pozycji na rachunku za prąd dla basenu. Pompa ze sterowaniem obrotami może natomiast dostosowywać się do aktualnego zapotrzebowania.
Decydujący jest związek fizyczny wynikający z praw podobieństwa pompy wirowej: przepływ rośnie mniej więcej proporcjonalnie do liczby obrotów, natomiast moc elektryczna rośnie w przybliżeniu z trzecią potęgą. Przy zmniejszeniu obrotów o połowę wydajność tłoczenia spada do połowy – natomiast pobór mocy spada do około jednej ósmej. Aby przetłoczyć tę samą ilość wody, pompa musi wtedy wprawdzie pracować mniej więcej dwa razy dłużej, ale ostatecznie w idealnym przypadku pozostaje mimo to z grubsza jedna czwarta zapotrzebowania na energię. Jest to jednak teoretyczna wartość najlepsza przy dokładnie zmniejszonych o połowę obrotach i tej samej przetłoczonej ilości wody; w praktyce oszczędność wypada zwykle mniejsza, ponieważ regulowaną pompę często ustawia się na obroty średnie, a nie minimalne, i jednocześnie pozostawia się ją pracującą dłużej dla lepszego obiegu wody (patrz przykładowe obliczenie poniżej). To właśnie ta dźwignia sprawia, że domontaż jest interesujący, nawet jeśli stara pompa technicznie jeszcze działa.
Prawidłowy pomiar zużycia – stara i nowa pompa
Bez pomiaru każda oszczędność pozostaje szacunkiem. Dla wiarygodnego porównania należy zmierzyć zużycie przed i po wymianie za pomocą licznika pośredniego lub wtykowego miernika kosztów energii i zarejestrować faktycznie pobrane kilowatogodziny.
- Zarejestrować wartość odniesienia: Najpierw zmierzyć starą pompę przez typowy okres jednego do dwóch tygodni i przeliczyć na planowany czas pracy w sezonie.
- Nowa pompa w tych samych warunkach: Po domontażu przeprowadzić tę samą objętość obiegu z wybranym profilem obrotów i zmierzyć ponownie – tylko wtedy porównanie jest rzetelne.
- Sprawdzić miernik: Pompy z falownikiem nie pobierają czystego prądu sinusoidalnego. Bardzo proste mierniki wtykowe mogą przez to wskazywać nieprecyzyjnie. Do porównania warto użyć urządzenia z pomiarem mocy czynnej lub skontrolować wartość na liczniku.
Ważne jest, aby patrzeć nie tylko na chwilową moc w watach, lecz na energię w skali doby, ponieważ przy pompie regulowanej moc i czas pracy zachowują się dokładnie przeciwstawnie.
Profile obrotów w ciągu dnia
Największy efekt przynosi nie pojedyncza niska liczba obrotów, lecz profil stopniowany w ciągu dnia. Pompa pracuje przez większość czasu wolno i zwiększa obroty tylko dla określonych zadań. W praktyce sprawdził się następujący podział:
| Faza | Obroty | Cel |
|---|---|---|
| Obieg podstawowy (noc/czas poza szczytem) | niskie | utrzymanie wody w ruchu, minimalne zużycie prądu |
| Główna filtracja w ciągu dnia | średnie | wydajność filtracji i pewne działanie skimmera |
| Dozowanie / aktywna elektroliza solna | średnie (minimalny przepływ) | pewne zadziałanie czujnika przepływu |
| Płukanie wsteczne, robot basenowy, atrakcje | wysokie / maksymalne | pełna przepustowość dla danej funkcji |
Wiele regulowanych pomp ma do tego wbudowany własny zegar sterujący lub daje się sterować przez nadrzędny system sterowania. Należy zwrócić uwagę, aby płukanie wsteczne odbywało się zawsze z pełnymi obrotami, aby złoże filtracyjne zostało prawidłowo wzburzone.
Minimalny przepływ dla techniki dozującej i pomiarowej
Niskie obroty mają ważne ograniczenie: technika dozująca i dezynfekcyjna potrzebuje minimalnego przepływu. Komórki elektrolizy solnej, regulacje pH/redoks z punktem wtrysku oraz cele pomiarowe w bocznym obiegu są niemal zawsze zabezpieczone czujnikiem przepływu lub przełącznikiem przepływu. Jeśli przepływ spadnie zbyt nisko, to zabezpieczenie zadziała – dozowanie zatrzyma się, a woda pozostanie nieuzdatniona.
Dlatego najniższe obroty robocze należy ustalić tak, aby czujnik przepływu pewnie się przełączał, albo powiązać fazy dozowania ze średnim stopniem obrotów. Także funkcja skimmera potrzebuje minimalnego przepływu, aby powierzchnia wody była nadal odciągana; przy bardzo niskich obrotach skimmer może inaczej pracować na pusto. Oba te aspekty należy praktycznie sprawdzić po zmianie, zamiast polegać wyłącznie na wartościach z karty katalogowej.
Amortyzacja: przykładowe obliczenie na sezon
To, czy domontaż się opłaca, zależy od dopłaty za pompę regulowaną i zaoszczędzonej energii. Poniższe obliczenie pokazuje przykładowe wartości dla instalacji średniej wielkości – konkretne liczby trzeba zmierzyć we własnym basenie.
| Parametr | Stara pompa jednostopniowa | Pompa ze sterowaniem obrotami |
|---|---|---|
| Pobór mocy (średni) | ok. 800 W | ok. 250 W |
| Czas pracy dziennie | 8 godz. | 12 godz. |
| Energia dziennie | ok. 6,4 kWh | ok. 3,0 kWh |
| Sezon (180 dni) | ok. 1150 kWh | ok. 540 kWh |
| Koszty energii (0,35 €/kWh) | ok. 400 € | ok. 190 € |
W tym przykładzie pozostaje do zaoszczędzenia ok. 600 kWh i ok. 210 € na sezon – i to przy lepszym obiegu wody, ponieważ pompa regulowana pracuje dłużej, lecz ciszej i oszczędniej. Odpowiada to oszczędności na poziomie dobrej połowy dotychczasowego zużycia, a więc świadomie mniej niż teoretyczna wartość najlepsza wynosząca ok. trzy czwarte z pierwszej sekcji: nowa pompa pracuje tu na obrotach średnich, a nie minimalnych, i jednocześnie dłużej, bo 12 zamiast 8 godzin, przetłacza więc więcej wody – ten zysk komfortu i jakości wody kosztuje część teoretycznie możliwej oszczędności. Jeśli dopłata w porównaniu do zwykłej pompy zastępczej mieści się w przedziale kilkuset euro, zwraca się ona często po dwóch do trzech sezonów. Przy wyższych cenach prądu lub dłuższym czasie pracy amortyzacja odpowiednio się skraca.
Nakład na domontaż: co należy zrobić przy wymianie
Hydraulicznie domontaż jest niewielkim przedsięwzięciem, ponieważ nowa pompa zazwyczaj stoi w tym samym miejscu z porównywalnymi przyłączami. Króćce ssawny i tłoczny mają z reguły wymiar d50 (DN40) lub d63 (DN50). Sensowne jest podłączenie pompy za pomocą złączek gwintowanych i zamontowanie po jednym zaworze odcinającym przed i za pompą. Dzięki temu pompę można później zdemontować na czas konserwacji bez przecinania przewodu i bez spuszczania wody z basenu. Jeśli wielkość przyłącza nie pasuje, należy wyrównać ją za pomocą redukcji i krótkiego odcinka rury oraz skleić połączenia klejone za pomocą środka czyszczącego i kleju do PVC-U.
Przyłącze elektryczne jest punktem krytycznym: niektóre pompy regulowane pracują jednofazowo z własnego gniazdka, inne wymagają stałego przyłącza lub przewodu sterującego do sterownika. Prace elektryczne przy basenie podlegają szczególnym wymaganiom ochronnym (m.in. zabezpieczenie różnicowoprądowe i wyrównanie potencjałów). Dlatego przyłącze należy zlecić firmie elektrycznej, a własny zakres prac ograniczyć do montażu mechanicznego i rurowania. Po klejeniu należy zaplanować odpowiedni czas utwardzania, zanim instalacja zostanie ponownie poddana ciśnieniu.
Lista elementów do raportu
Przykład – proszę sprawdzić fachowo. Elementy i ilości zależą od sytuacji montażowej; wielkość podana tu przykładowo.
| Element | Wielkość | Nr art. | Nr KLN | Ilość |
|---|---|---|---|---|
| Złączka Ocean® mufa klejona/mufa klejona, PN06, szara | d63 | 170403 | 51512465 | 2 |
| Zawór kulowy 2-drożny M1 – mufa klejona PVC-U (PTFE/EPDM) | d63 | 128815A | 51511560 | 2 |
| Redukcja krótka, króciec klejony-mufa klejona (PVC-U) | d63 | 1 | ||
| Środek czyszczący do rąk Griffon® | – | 1 | ||
| Klej Griffon® UNI-100 ze specjalną szczotką | – | 20023 | 51512566 | 1 |
| Pompa filtracyjna ze sterowaniem obrotami (full-inverter lub wielostopniowa) | – | – | – | Dobrać odpowiednio do wymaganej wydajności obiegu i wysokości podnoszenia instalacji |
| Miernik kosztów energii / licznik pośredni | – | – | – | Do porównania zużycia stara/nowa pompa; najlepiej z pomiarem mocy czynnej |
Najczęstsze pytania
Czy pompa ze sterowaniem obrotami opłaca się także przy małym basenie?
Zwykle tak, ponieważ efekt oszczędności zależy przede wszystkim od czasu pracy, a nie od wielkości basenu. Przy krótkim sezonie i niskim czasie pracy wydłuża się jednak okres amortyzacji, więc wymiana opłaca się wtedy raczej wtedy, gdy stara pompa jest i tak uszkodzona.
Czy mogę po prostu zastąpić starą pompę jeden do jednego?
Hydraulicznie zazwyczaj tak, ponieważ przyłącza w d50 lub d63 są typowe i dają się podłączyć za pomocą złączek gwintowanych. Przyłącze elektryczne różni się jednak często i powinno zostać sprawdzone i wykonane przez firmę elektryczną.
Dlaczego moja elektroliza solna zatrzymuje się, odkąd pompa pracuje wolniej?
Bardzo prawdopodobne, że przepływ spada poniżej punktu przełączania czujnika przepływu, który chroni celę. Zwiększcie Państwo obroty podczas faz dozowania lub elektrolizy na tyle, aby czujnik pewnie zadziałał.
Czy tanie mierniki wtykowe są wystarczająco dokładne dla pomp z falownikiem?
Tylko w ograniczonym stopniu, ponieważ pompy z falownikiem nie pobierają czystego prądu sinusoidalnego, a proste urządzenia mogą przez to zniekształcać wynik. Do wiarygodnego porównania pomaga urządzenie z pomiarem mocy czynnej lub kontrola na liczniku energii.
Ten poradnik zawiera ogólną orientację techniczną i nie zastępuje profesjonalnego planowania. Prace związane z bezpieczeństwem, elektryką i wymagające pozwoleń należy powierzać wykwalifikowanym firmom specjalistycznym.
