Ce este funcționarea în gol a pompei și cum poate fi prevenită?

Funcționarea în gol este unul dintre acele fenomene care, în practica instalatorilor, pot distruge de pe o zi pe alta un echipament în valoare de câteva sute sau chiar câteva mii de zloți. La compania Dambat îi vedem frecvent efectele – în sesizările de service și în discuțiile cu instalatorii care caută o protecție eficientă pentru clienții lor. Mai jos explicăm exact ce înseamnă funcționarea în gol, care sunt consecințele sale și cum pot fi prevenite.

Atenție: Articolul are un caracter tehnic și informativ. Verifică întotdeauna datele detaliate în documentația modelului concret sau la departamentul nostru tehnic.

În ce constă funcționarea în gol?

Funcționarea în gol (în engleză dry run) este starea în care motorul funcționează atunci când echipamentul nu are acces la apă – sau debitul este atât de mic, încât nu își îndeplinește rolul de răcire și lubrifiere. La pompele submersibile, apa are o funcție dublă: este agentul transportat, dar în același timp răcește bobinajul și lubrifiază etanșările mecanice. Când nivelul apei din puț scade sub orificiul de admisie – sau când este aspirat aer în loc de apă – întregul sistem nu mai funcționează corect.

În instalațiile cu hidrofor, mecanismul este identic: echipamentul preia apa din rezervor sau din sursă, iar dacă rezervorul se golește ori conducta de aspirație nu este etanșă, rotorul se rotește fără agent. Temperatura crește brusc și apare o defecțiune.

Cele mai frecvente cauze

• Scăderea nivelului apei. Poate avea un caracter sezonier – secetele de vară din Polonia devin tot mai intense – sau poate fi cauzată de un consum excesiv care depășește debitul sursei.
• Debitul echipamentului depășește capacitatea puțului. Un echipament prea mare epuizează sursa de apă mai repede decât aceasta se poate regenera. Regimul de funcționare se schimbă atunci ciclic: debit maxim → funcționare în gol → repornire → funcționare în gol. Fiecare astfel de episod scurtează durata de viață a instalației.
• Neetanșeitatea conductei de aspirație. Chiar și o mică neetanșeitate la îmbinări sau o supapă de reținere defectă face ca, în loc de apă, să fie aspirat aer – efect similar funcționării în gol.
• Eroare la prima pornire. Un agregat pornit fără umplerea prealabilă a instalației funcționează fără agent de răcire – deteriorarea apare imediat.
• Golirea rezervorului hidroforului. Un vas de expansiune prea mic sau un consum intens poate goli rezervorul înainte ca puțul să reușească să-l reumple.

Consecințe – ce se întâmplă în interior?

Funcționarea fără apă declanșează o cascadă de fenomene fizice care duc într-un timp scurt la o defecțiune costisitoare. Succesiunea evenimentelor este aproape întotdeauna aceeași:

• Supraîncălzirea și fisurarea etanșărilor mecanice. Așa-numitul ansamblu de etanșare este proiectat pentru funcționare scufundată – fără apă, frecarea crește brusc, temperatura crește în câteva secunde, iar etanșările sunt distruse. Acesta este cel mai frecvent și, de obicei, primul efect vizibil.
• Suprasarcina și arderea înfășurării motorului. Fără sarcină hidraulică, pompa funcționează în afara punctului optim al curbei caracteristice. Consumul de curent crește, iar în lipsa protecției termice, înfășurarea se arde.
• Griparea rotorului. Sub acțiunea temperaturii ridicate, componentele se deformează sau se sinterizează cu carcasa.
• Defecțiuni hidraulice ascunse. Impelerele și difuzoarele din material plastic se deformează termic. Rezultatul este o scădere permanentă a eficienței și o funcționare zgomotoasă – chiar și atunci când dispozitivul pare că „funcționează” după un episod de funcționare în gol.

În practică, costul reparării sau înlocuirii pompei după gripare este de multe ori mai mare decât costul unei protecții adecvate instalate de la început. O durată lungă de viață a instalației este pe deplin realizabilă – și prin mijloace tehnice relativ simple. Le descriem mai jos.

Metode de protecție împotriva funcționării în gol

Întrerupătoare de presiune (presostate)

Cea mai răspândită protecție în instalațiile cu hidrofor. Presostatul reacționează la scăderea presiunii sub pragul setat și întrerupe alimentarea – repornirea are loc după revenirea presiunii la valoarea de pornire. Întrerupătoarele de presiune sunt ieftine și fiabile, dar reacționează la efect (lipsa presiunii), nu la cauză (lipsa apei în puț).

În oferta noastră IBO este disponibil controlerul IBO PRESS 10 – un întrerupător electronic de presiune, conceput pentru protecția fiabilă împotriva funcționării în gol și a suprasarcinilor de curent. Parametrii tehnici detaliați, inclusiv puterea maximă a dispozitivelor acceptate, se găsesc în fișa tehnică a produsului.

Senzori și relee pentru nivelul apei

Sondele, electrozii și releele cu plutitor pentru nivelul apei monitorizează mediul direct în puț sau în rezervor. Oprirea are loc înainte de apariția unei defecțiuni – aceasta este diferența esențială față de presostat, care reacționează după producerea problemei. Repornirea este posibilă numai după completarea rezervelor sursei de apă. În oferta noastră sunt disponibile atât numeroase pompe cu întrerupătoare de acest tip, cât și dispozitive independente care îndeplinesc aceste funcții.

Observație practică importantă: montarea dispozitivului și setarea pragului de declanșare al senzorului trebuie să țină cont de nivelul dinamic al apei – adică nivelul în timpul funcționării, la debit maxim, nu de nivelul static. Diferența poate ajunge la câțiva metri și are un impact direct asupra eficienței întregului sistem.

Protecția termică a motorului

Senzorii de temperatură integrați în înfășurare, denumiți și termice, reacționează atunci când este depășită valoarea limită – întrerup alimentarea și inițiază oprirea. După răcire, repornirea este posibilă. Totuși, această protecție trebuie considerată ultima linie de apărare, nu un substitut pentru senzorii nivelului apei sau presostate.

Controlere și variatoare de frecvență

Controlerele pentru pompe integrează numeroase funcții de protecție într-un singur modul: monitorizarea presiunii, a stării de funcționare și a parametrilor tensiunii de alimentare, precum și protecția împotriva suprasarcinii și funcționării pe uscat. Este o soluție pentru aplicații profesionale: ferme agricole, sisteme de irigații și orice situație în care continuitatea funcționării este esențială.

Variatoarele de frecvență (convertizoarele de frecvență) reprezintă un nivel suplimentar de protecție și, în același timp, un instrument de optimizare. Acestea reglează viteza de rotație a motorului în funcție de cererea actuală, reduc numărul ciclurilor de pornire-oprire și monitorizează consumul de energie în timp real. O scădere bruscă a consumului de curent în absența debitului reprezintă pentru variator un semnal clar de oprire – reacția are loc în câteva secunde. Dispozitivele compatibile și echipamentele de comandă pentru pompele IBO și IPRO pot fi găsite pe site-ul nostru, în secțiunea variatoare de frecvență și accesorii.

Semnale de avertizare – când trebuie să reacționați?

Nu orice funcționare pe uscat se produce brusc. Adesea, instalația se degradează timp de câteva săptămâni în condiții limită – prea puțină apă, dar încă nu lipsa totală a acesteia. Simptomele de mai jos ar trebui să determine efectuarea imediată a unei verificări:

• Debit neregulat sau pulsatoriu al apei la robinete – simptom tipic al aspirării aerului.
• Creșterea evidentă a zgomotului în timpul funcționării sau apariția unor sunete noi (vibrații, scrâșnete) – funcționarea rotorului fără imersare completă.
• Scurtarea ciclurilor la o cerere neschimbată – pornirile mai frecvente și opririle mai rapide pot indica o aspirare incompletă a apei.
• Opriri automate prin protecția termică – funcționare în afara parametrilor nominali.
• O scădere vizibilă a presiunii în orele de consum maxim – simptom clasic al epuizării sursei de apă.

Fiecare dintre aceste semnale necesită o diagnosticare imediată. Ignorarea lor se încheie aproape întotdeauna cu înlocuirea întregului dispozitiv. Dacă ai orice îndoială cu privire la funcționarea pompei tale, contactează un specialist sau departamentul nostru tehnic.

Dambat – producător de încredere de pompe și echipamente hidrotehnice cu certificate de calitate.

Cele mai frecvente întrebări – funcționarea în gol, protecția pompelor submersibile IBO și IPRO