AKTUALITY Chystá se - BUDE Kronika - BYLO Kontakt Přihlásit

ODDÍL

TÁBORY

VÝPRAVY

NOVÁČCI

MOJE NASTAVENÍ

ADMIN

DOKUM. A ÚŘAD

Domů

 

Trkač je samočinné čerpadlo využívající ke svému pohonu rozdíl hydraulických výšek. My jej používáme k zásobování našeho letního tábora. Vodu s ním čerpáme do výšky 26 metrů. Trkač jde postavit všude tam, kde je dostatek vody, která je pod tlakem. Mohlo by se zdát, že trkač může být jenom na horském potoce. Ano, většinou tomu tak je, ale donesla se nám zpráva i o funkčním trkači, trochu neobvyklé konstrukce, postaveném na Labi poblíž Kolína. Tlak v tomto případě obstaral silný proud v řece (více info na dotaz).

S nápadem použít trkač na táboře jsme přišli v roce 2003. Ze začátku nám to moc nešlo, ale časem jsme nasbírali zkušenosti a trkač upravili pro naše podmínky. Nejen trkač, ale celý táborový vodovod jsme si zařídili jako stavebnici. Dva až tři lidi dokáží celý vodovod postavit za půl dne, rozebrání je o něco rychlejší. Na této stránce je popis celé stavebnice včetně trkače, zkušenosti, nápady, návody a rady.

Parametry našeho trkače (souhrnný přehled):
  čerpané množství (výtlak): 4,17 l.min^-1 do výšky 26 m, do vzdálenosti 350 m od trkače.
  průtok trkací klapkou ("waste water"): 90,00 l.min^-1,
  frekvence trkání: 27 trk/min (0,45 Hz),
  převýšení vstupního potrubí: 5 m na vzdálenost 25,6 m
  světlost vstupního potrubí: 2" (= vnitřní průměr přibližně 5 cm).

 

---

SCHÉMA TÁBOROVÉHO VODOVODU

---

       Táborový vodovod sestává z několika částí: hrázka - přívodní potrubí - trkač - výtlačná hadice - zásobní barely - táborový vodovod - úprava pitné vody. Všechny jsou níže na této stránce popsány podrobněji.

---

HRÁZKA NA POTOCE

---

       Hrázka na potoce není nic speciálního. Dokáže ji postavit i malé dítě :-) Ta naše je z kamenů, písku a drnů, je vysoká sotva 30 cm a má jediný úkol: zajistit, aby byl začátek potrubí trkače trvale pod hladinou vody. Přívodní potrubí trkače prochází skrz hrázku a je v ní zatíženo většími balvany.

      Jediný problém s hrázkou, který se nám občas vyskytně je její zanášení pískem při zvýšených průtocích. Například během tábora 2016 přešlo hned několik prudkých bouřek s přívalovými dešti, které přinesly tolik písku, že úplně pohřbily konec potrubí a způsobily zastavení trkače.

---

PŘÍVODNÍ POTRUBÍ TRKAČE

---

Základní parametry:
  celková délka: 25,6 m,
  převýšení: 5 m (výškový rozdíl mezi začátkem a koncem potrubí),
  vnitřní průměr: 5 cm,
  materiál: polyetylén (PE), polypropylén (PP).

       Přívodní potrubí je stejně důležité jako trkač sám, protože je přímo součástí jeho funkce! Způsob jeho provedení má zcela zásadní vliv na chod a hlavně na výkon trkače!!!

       Pokud tento článek berete jako návod pro stavbu svého trkače, pak si pochopitelně počty trubek a délku celého vstupního potrubí upravíte podle svých podmínek. Aby trkač dobře běžel, mělo by vstupní potrubí splňovat několik podmínek:

• mít správný tvar bočního profilu (!!!). To je jeden z nejdůležitějších parametrů, ovlivňujících úspěšný chod trkače, o kterém jsme až do nedávna nevěděli. Boční profil potrubí rozhoduje o průběhu tlaku v něm. Zde jsou čtyři vzorové situace. Naprosto ideální stav pro chod trkače je na prvním obrázku (níže), kdy potrubí začíná na dně jakékoliv nádrže a na jeho začátku je tedy stále maximální možný hydrostatický tlak vody; na druhém obrázku je kompromisní řešení, které je ještě také celkem dobře; na třetím obrázku je stav nejčastější (tak to máme u svého trkače my), ale zbytečně tím ztrácíme energii pro chod trkače; stavu na čtvrtém obrázku je potřeba se vyhnout - většina potrubí je v režimu nízkého tlaku vody a tato situace způsobuje častou nefunkčnost trkačů.
  
  
  Z tuto veledůležitou radu vděčíme zkušenému výrobci trkačů panu N.Samweberovi z Moosu u Mnichova. Sami bychom na to asi nikdy nepřišli. Přitom jde o celkem základní fyziku. Vliv na chod trkače je obrovský.
  
  Prvního typu lze dosáhnout třeba tak, že vedle potoka postavíte nádrž (vysoký sud, vysokou silnou trubku, nebo utěsněné skruže), do které bude shora volně natékat voda a u dna bude připojené potrubí, které vodorovně povede k trkači. Čím víc se budete blížit situaci na čtvrtém obrázku, tím hůře vám trkač poběží.


• mít vhodný průměr, - my používáme potrubí o průměru 2" (protože 2" je i průměr závitu na vstupu do našeho trkače), ale možná to není úplně správně. Obecně platí, že čím větší je trkač (= že má větší průměr trkací klapky), tím větší průměr potrubí potřebuje, ale pozor! Platí to i naopak: pokud použijete zbytečně velký průměr potrubí, snížíte tím rychlost proudění vody a váš trkač ztratí výkon (vytlačí mnohem méně vody, než by mohl).


• být dostatečně dlouhé, protože délka potrubí má vliv na rychlost trkání trkače. Jedno trknutí trvá právě tak dlouho, než tlakový ráz ve vodě proběhne potrubím od trkače na začátek a zpět. Tlakový ráz se šíří rychlostí zvuku v kapalině. Čím kratší potrubí, tím trkač běží rychleji, na jedno trknutí stihne vytlačit méně vody a více se opotřebovává;


• zajistit dostatečný rozdíl výšek mezi začátkem a koncem potrubí - to je jeden z důležitých faktorů, který ovlivňuje jak vysoko a jaké množství vody bude trkač schopen dopravovat;


• být dobře ukotvené, aby sebou za provozu necukalo (ubírá to energii trkači a hrozí poškození potrubí);


• mít dostatečně silnou a tuhou stěnu, aby vydrželo změny tlaků uvnitř (například nelze použít pružnou hadici).

       V našem případě je přívodní potrubí do trkače řešeno pěti kusy silnostěnného PE potrubí. Každý o délce 4 m, vnitřní průměr 50 mm, tloušťka stěny 6,5 mm. Protože jsme potřebovali potrubí prodloužit, nastavili jsme jej na horním konci (dále od trkače) ještě třemi kusy úplně obyčejného PE potrubí s hrdly těsněnými na O-kroužky, které nám zbylo z dřívějších pokusů. To je to nejobyčejněší potrubí, které se běžně používá doma v koupelnách na odpady od vany, nebo od umyvadla - výrobní délka 2 m (my máme tři zbytky o délkách 2,00 + 1,65 + 1,95 m), vnitřní průměr 48 mm, tloušťka stěny 1 mm). Hrdla s O-kroužky jsme odřízli a potrubí pospojovali STP spojkami - viz níže, protože původní gumové O-kroužky neudrží tlakové rázy trkače a velmi rychle se samy rozpojují. STP spojky drží pevně a spolehlivě.

       Horní konec potrubí je zarovnaný do hrázky na potoce. Protože potrubí se rázy trkače "cuká", má trubka v místě průchodu hrázkou tendenci se odírat o kameny. Během tří týdnů provozu dokáže tento malý pohyb udělat do potrubí díru. Proto je v tomto místě trubka několikanásobně omotána kusem starého plátna staženého vázacím drátem. Ústí trubky je třeba zajistit proti nasávání větších nečistot, nebo živočichů. Jako nejjednodušší řešení se nám osvědčil kousek středně husté síťoviny, pevně stažený kolem hrdla trubky vázacím drátem.

       Celé potrubí je pospojováno "svěrnými STP spojkami" příslušných průměrů, které se perfektně osvědčily. STP spojky jsou použity nejen ke spojování silnostěnných trubek (prům. 63 mm), i ke spojení těch trubek "obyčejných" (prům. 50 mm). Původní hrdla s těsněním jsme z trubek odřízli."Svěrné STP spojky" drží mnohem lépe. STP spojky jsou na povrchu vroubkované a lze je utahovat i povolovat rukou, ale lepší je použít speciální "utahovací klíč na STP spojky". Je vyroben z plastu a má tvar háku - viz obrázek níže. Koupit jej lze tamtéž, kde se prodávají STP spojky. A když jsme u toho utahování a povolování... od jednoho zkušeného instalatéra jsme získali neocenitelnou radu: Konce trubek před nasazením STP spojky namaž rukou mokrým mýdlem. Půjdou po táboře mnohem snáz rozebrat. Tisíceré díky za tuto radu! :-) Zatáčka na potoce je řešena jednoduše mírným ohnutím celého potrubí. Do vstupního potrubí není vhodné vkládat jakákoliv kolena. Ovlivnilo by to funkci trkače.

       Protože trkač je během tábora občas potřeba zastavit (třeba kvůli vyčištění, nebo výměně opotřebované kožené klapky), je do vstupního potrubí zařazen kulový ventil o stejné světlosti (2") jako potrubí. Kulový ventil je použit proto, že na rozdíl od kohoutu v otevřeném stavu netvoří žádnou překážku protékající vodě. K jeho připojení do potrubí jsou rovněž použity STP spojky.

 

---

TRKAČ

---

Trkač tvoří nedílnou součást spolu se vstupním potrubím. Výkon trkače je přímo závislý na jeho velikosti (hlavně na velikosti jeho tlakové nádoby - tzv. "větrníku") a na velikosti trkací klapky. Čím mohutnější trkač, tím větší výkon (ale také větší spotřeba vody).

Použitý trkač:
       Používáme jediný trkač české výroby značky "NOVOTNÝ", který na trh dodává firma Aqua-Thermo s.r.o. (Bartoškova 18, Praha 4 - Nusle, 140 00; tel.: +420 241 741 200).
Výhody trkače "NOVOTNÝ" jsou:

• nízká pořizovací cena (ve srovnání se zahraničními výrobci),
• levné náhradní díly,
• relativně tichý provoz (trkací klapka je kožená),
• komunikace v češtině,
• a ochotný personál firmy.

Nevýhody jsou:

• absence návodu a de facto nulová technická podpora pro vaši instalaci,
• pouze jedna velikost (hodí se jen pro určité podmínky),
• a hlavně některé konstrukční chyby, které se začnou projevovat při vyšším provozním zatížení. Některé upravit lze, některé nikoliv - podrobnosti viz sekce "pro konstruktéry". Nicméně funguje - my jej spokojeně používáme již pěknou řádku let ;-)

Výkon a účinnost (čerpané množství):
       Výkon a účinnost závisí na velkém množství parametrů. Konkrétně v našem případě je následující (měření z července 2016). Hodnoty berte jako orientační:

• čerpané množství (výtlak): 4,17 l.min^-1 (do výšky 26 m),
• průtok trkací klapkou ("waste water"): 90,00 l.min^-1,
• frekvence trkání: 27 trknutí.min^-1 (0,45 Hz).

Ukotvení:
       Trkač při provozu vytváří poměrně silné chvění a proto je nutné jej dobře ukotvit. Za normálních podmínek se doporučuje pod trkač vybetonovat patku se zalitými šrouby, avšak v našem případě toto řešení nepřichází v úvahu. Po skončení tábora nesmí na místě nic zůstat, vše potřebujeme mít snadno rozebiratelné. Poradili jsme si jednoduše - viz obrázek. Do štěrkového dna koryta jsou zatlučeny dva silné kůly svírající trkač z obou stran. Trkač je i s kůly pevně omotán kvalitní izolační páskou pro instalatéry. Pod trkačem je vodorovně podložen jeden kůl silný, zajištěný proti posunu zarovnáním balvany. Tahle jednoduchá konstrukce je prověřená několika tábory. Ani se nehne :-)

Profesionální řešení a trkače pro komerční účely:
       Pokud si nechcete, nebo nemůžete dovolit experimentovat, nebo si přejete využívat trkač na profesionální úrovni a dokážete překonat vyšší investici na počátku, doporučujeme vám obrátit se rovnou na Německou firmu pana Norberta Samwebera, se kterou již několik let spolupracujeme. Sídlí v obci Moos (Samweber Norbert, Hydraulische Widder, Moos 10 1/3, D-84565 Oberneukirchen, Německo), 195 km jihozápadně od Českého Krumlova. Dodávají trkače spolehlivé, ve třech typech ("WAMA, FALKE a ADLER") a v široké škále velikostí vhodných pro vaše konkrétní podmínky a v případě přání vám jej mohou i sestavit "na klíč" a se zárukou správné funkce. Prozkoumejte jejich web http://www.hydraulische-widder.de/ (web je v němčině, což v době google překladačů není problém) ;-) Vládnete-li němčinou, či angličtinou, můžete panu N.Samweberovi zavolat a zeptat se přímo - tel.: +8630 98519-01.

---

VÝTLAČNÉ POTRUBÍ

---

Základní parametry:
  celková délka: 350 m,
  převýšení: ~ 26 m (výškový rozdíl mezi začátkem a koncem hadice),
  průměr: 3/4",
  materiál: běžná zahradní hadice.

       Výtlačná hadice je napojena na větrník trkače a vede vodu vzhůru do tábora. Na hadici nejsou kladeny žádné zvláštní nároky. Stačí obyčejná zahradní, klidně i velmi malého průměru. Na počátku jsme z neznalosti zbytečně koupili hadici o průměru 3/4". Je drahá, neskladná a špatně se s ní manipuluje. Bohatě by stačila hadice 1/4". Průtok vody hadicí je relativně malý. Jen je třeba počítat s tím, že tlak vody v hadici odpovídá výšce vodního sloupce - v našem případě tlačíme vodu do výšky 26 m, což znamená že v dolní části je statický tlak cca 2,6 atmosféry. Spojky hadice jsme proto museli zajistit kovovými svorkami, protože se rozpojovaly. Na začátku hadice je zařazen kohout aby z ní nevytekla všechna voda při opravách trkače. Naše výtlačná hadice je dlouhá celkem 350 m. Je pospojovaná z jenotlivých kusů o délce 20, nebo 25m. Výtlačná hadice končí ve vodojemu na stromě u táborové kuchyně.

Na začátek výtlačné hadice hned za trkačem je vhodné zařadit kulový ventil. V případě, že potřebujete s trkačem jakoliv manipulovat jej stačí uzavřít a nemusíte při tom vypouštět vodu z celé hadice.

---

VODOJEM

---

Základní parametry:
  objem: 400 litrů (8 spojených barelů po 50 litrech),
  výška nad táborem: asi 3 m (čím výše, tím lépe).

       Táborový vodojem má za úkol zajistit dostatečnou zásobu vody (např. při zvýšené spotřebě během sprchování, mytí nádobí po obědě, při praní prádla a pod.) a také dostatečný tlak vody v hadicích (proto je ideální umístit vodojem co možná nejvýš kam to jen jde). Trkač čerpá vodu sice bez přestání, ale jen malé množství - v našem případě něco mezi 4 - 10 litry za minutu (v závislosti na momentálním nastavení trkače). To je množství, které sice stačí na mytí rukou, ale ze sprchy sotva kape...

       Náš současný vodojem má objem 400 litrů (což je dostatečné množství pro 25 hlavý tábor). Je umístěn na plošince z prken na malém návrší v lese nad táborem, nebo na stromě nad tábořištěm. Vodojem tvoří 8 padesátilitrových plastových barelů (vodácké konve). Barely mají mírně povolená víka, aby dovnitř mohl vzduch. Do jednoho z nich ústí shora otvorem ve víku výtlačná hadice, přivádějící vodu od trkače. Všechny barely jsou u dna z boku provrtány a osazeny šroubením pro připojení hadice, která je spojuje. Z tohoto propojení vede na jednu stranu krátká hadice vzhůru do výše těsně pod okraj barelů a její konec tvoří přepadovou hranu pro přebytečnou vodu (protože trkač běží stále). Přebytečná voda je odváděna do trativodu. Bez tohoto opatření by začaly barely brzy přetékat. Z hadice propojující dna barelů odchází voda ke spotřebě v táboře - viz dále.

Čištění / mechanický filtr:
       Protože trkač je někdy schopen nasát a dopravit až do vodojemu také kousky jehličí, jemný písek a podobné neřádstvo které má tendenci se hromadit v prvním sudu vodojemu, je nutné jej pravidelně čistit, nebo na vtok zařadit filtr. Zkoušeli jsme nádobu s jemným křemenným pískem. Funguje, ale je třeba počítat s dostatečně velkou plochou, aby přitékající vody stačila prosakovat. Tuto část ještě nemáme dostatečně funkční, takže se nevyhneme opakovanému čištění barelu :-/

---

TÁBOROVÝ VODOVOD

---

      Táborový vodovod jsou obyčejné zahradní 3/4" hadice, natažené od vodojemu na některá místa tábořiště:


      Hadice od barelu prochází po svahu dolů napříč celým tábořištěm a končí v nejnižším a nejvzdálenějším místě kohoutkem na mytí rukou u latríny. Cestou má čtyři odbočky. První odbočka napájí filtry na pitnou vodu v kuchyni. Druhá vede ke kohoutku na otočném rameni na plnění brutaru (kotel na ohřívání vody), třetí je ke kohoutku na mytí (mytí nádobí, čištění zubů, vaření a jiné) a poslední odbočka vede studenou vodu ke sprchám.

Samostatná hadice s ruční pumpou (na starším obrázku ještě není zakreslena) slouží k čerpání teplé vody z brutaru do velkého barelu (100 litrů) na plošince na jasanu, odkud jí lze pustit zpět dolů do sprchy. Od tábora 2012 se tak můžeme mýt i v teplé vodě. Sud na teplou vodu byl už na táborech 2010 a 2011, ale voda se musela do sudu dopravovat v kýblech. Za teplého slunečného počasí však není třeba vodu ohřívat - studená sprcha teče kdykoliv :-)

---

ÚPRAVA PITNÉ VODY

---

       Proč děláme na táboře takové ptákoviny?
Mno... protože existuje vyhláška Ministerstva zdravotnictví (MZdr) o hygienických požadavcích na zotavovací akce pro děti č. 106/2001 Sb. novelizována vyhláškou č. 148/2004 Sb., která se nás týká. Požaduje "zajištění dostatku pitné vody přinejmenším na pití, čištění zubů, vaření, mytí nádobí, čištění pracovních ploch v kuchyni" atd. Co to znamená "pitná voda" přesně říká jiná vyhláška MZdr - č. 252/2004 Sb. Té se musíme jako organizátoři tábora držet.

       Tož jsme přemýšleli co s tím uděláme. Voda z našeho zdroje je typická voda čistého horského potoka, pramenícího v rašeliništích a na žulovém podloží. V jeho povodí jsou lesy a horské louky. Žádná pole, osídlení, továrny ani jiné zdroje možného znečištění člověkem.
Její kvalita je zcela dostačující pro koupání a mytí, avšak bez další úpravy nevyhovuje vyhlášce jako voda pitná a to nízkým množstvím rozpuštěných látek, nižším pH a zvýšenými mikrobiologickými ukazateli. Zvýšené jsou také koncentrace huminových látek, které vyhláška nestanovuje, ale dávají vodě rezavou barvu. Tytéž látky jsou vysoce ceněné v nedalekých Třeboňských lázních.

       A řešení jsme našli: na základě rozborů vody jsme si nechali firmou Waterfilter "na míru" navrhnout a dodat profesionální sestavu pro úpravu vody, která zajistí pitnou vodu podle vyhlášky MZdr č. 252/2004 Sb. Celou sestavu jsme umístili do upravené plastové přepravky. Takto je možné ji bez poškození snadno transportovat i provozovat.

Úprava vody je čtyřstupňová (ve směru průtoku):

První je filtrační systém 21 SLc, který obsahuje:
1. mechanický mikrofiltr P1 - zachytí drobné mechanické nečistoty,
2. filtr s aktivním uhlím GAC - účinný sorbent, zachycující široké spektrum nežádoucích látek.

Za ním následuje:
3. mineralizátor GAC značky Pentek (dříve Omnipure) - doplňuje do vody žádoucí Ca²⁺ a Mg²⁺ ionty, a upravuje pH vody.

Na konci sestavy je:
4. UV sterilizace Sterilight od kanadského výrobce Trojan Technologies - spolehlivě likviduje jakékoliv bakterie i viry.

       UV sterilizace vyžaduje napájení 220V s příkonem kolem 12W. Nepřítomnost elektrické sítě na táboře jsme vyřešili dvěmi výměnnými bateriemi 12V, 55Ah a malým pulsním měničem napětí z 12V stejnosměrných na 220V střídavých. Měnič je napevno zabudován do bedny s filtry. Baterii si v případě potřeby necháváme dobít ve vesnici, kam jezdíme na nákupy.

       Tuto "filtrační bednu" používáme na našich táborech k plné spokojenosti od roku 2006. Každý rok kupujeme nové pouze nové vnitřní nápně filtrů a sčítáme "provozní hodiny" rtuťové výbojky (lampy) v UV sterilizátoru. Když vyprší její čas, musí se také vyměnit. Při používání tři týdny v roce nám však vydrží téměř věčně :-)