Rodzaj pompowanego medium a konstrukcja pompy
Podstawową informacją, pozwalającą na właściwy wybór pompy do określonego zastosowania, jest rodzaj medium, do którego jest przeznaczona. Niektóre modele mogą pracować zarówno z wodą (lub innymi nieagresywnymi cieczami o niewielkiej lepkości), jak i gazami, inne zaś – tylko z powietrzem lub tylko z płynami. Popularne, membranowe pompy powietrza zasysają je z otoczenia szeregiem małych otworów w korpusie pompy, a sprężony gaz wydostaje się za pomocą króćca wyjściowego. Z oczywistych względów taki rodzaj pompy nie może pracować z wodą – konieczne byłoby zastosowanie specjalnie uszczelnionej i zaizolowanej od otoczenia pompy zanurzeniowej. Istnieją jednak modele, wyposażone w dwa króćce – jeden służy do pobierania medium, zaś drugim opuszcza ono konstrukcję pompy. W takich przypadkach urządzenia mogą pracować zarówno z dodatnim, jak i ujemnym ciśnieniem – często określamy je jako pompy próżniowe. Szczególnym rodzajem pomp są dmuchawy – nadają się one wyłącznie do czystego powietrza, wymagają ponadto odpowiednio skonstruowanych kanałów, których zadaniem jest ukształtowanie strumienia gazu w zadanym kierunku. Ma to znaczenie m.in. w modelach poduszkowców, które unoszą się na niewielkiej wysokości nad ziemią właśnie dzięki poduszce powietrza, wtłaczanego w dużej ilości – choć pod niewielkim ciśnieniem – pod podwozie pojazdu.
Parametry pomp
Poduszkowiec, przywołany w powyższym opisie, jest doskonałym kontrprzykładem dla wszelkiej maści kompresorów. W każdej aplikacji musimy zdecydować, który parametr jest dla nas ważniejszy. Jeżeli pompa powinna generować (pod)ciśnienie o dużej wartości, to zwykle przepływ medium (wyrażany w jednostkach objętości na jednostkę czasu, np. l/s) będzie niewielki. Tak działają niewielkie kompresory, które co prawda nie generują szczególnie dużego strumienia powietrza, ale są w stanie pracować z wysokimi wartościami ciśnienia. Poduszkowce korzystają natomiast z ze zjawiska poduszki powietrznej, dla którego kluczowy jest właśnie duży przepływ objętościowy – dlatego żadna pompa wodna lub nawet niewielka, membranowa pompa powietrza, nie nadaje się do takich zastosowań. W przypadku pomp membranowych podawana jest zwykle zarówno wartość maksymalnego przepływu, jak i ciśnienie na wyjściu (dla pomp próżniowych wskazywane są dwie wartości ciśnienia, wejściowa oraz wyjściowa). Z elektrycznego punktu widzenia mamy tu zwykle do czynienia z silnikami DC – większość małych pomp membranowych pracuje przy napięciach rzędu 6-12 V. Wyjątkiem są dmuchawy promieniowe, wyposażone zwykle w silniki BLDC zintegrowane ze sterownikiem. Dla sterownika (lub tranzystora załączającego zasilanie pompy) istotna jest także wartość maksymalnego natężenia prądu. Dodatkowo, zawsze należy zwrócić uwagę na średnicę króćców, służących do podłączenia przewodów hydraulicznych (lub pneumatycznych).
Przykładowe pompy do cieczy i pompy powietrza
Doskonałym przykładem wydajnej pompy membranowej jest pompa próżniowa 12 V – SparkFun ROB-10398. Model wyposażony został w dwa króćce o średnicach 3/4”, a jego wydajność to aż 12 – 15 l/min. Klasyczny, szczotkowy silnik DC omawianej pompy jest zasilany napięciem 12 V i pobiera prąd o natężeniu około 1 A. W przypadku stosowania pompy w roli małego kompresora, użytkownik może liczyć na ciśnienie wyjściowe rzędu 0 – 2,2 bar. Jako pompa próżniowa ROB-10398 jest w stanie generować podciśnienie na poziomie 0 – 0,54 bar, dzięki czemu doskonale nadaje się do budowy chwytaków podciśnieniowych, trzeba tylko zapewnić odpowiednią szczelność zastosowanej przyssawki. Do aplikacji takich, jak systemy automatycznego nawadniania, dobrze nadaje się niedroga pompa do cieczy 12 V 110 l/h. Jest ona wyposażona w króćce o średnicy zewnętrznej 7 mm i pobiera około 300 mA prądu przy napięciu zasilania równym 12 V. Warto zwrócić uwagę na cichą pracę tego modelu – poziom hałasu nie przekracza 35 dB. Bardzo interesującym przykładem pompy, przeznaczonej do pracy z różnego rodzaju cieczami, jest pompa perystaltyczna DFRobot DFR0523. Pracuje ona na zasadzie przesuwania niewielkiej objętości cieczy wewnątrz silikonowego przewodu poprzez ugniatanie go za pomocą obracających się na wspólnym mocowaniu rolek. Pompy perystaltyczne znajdują liczne zastosowania w medycynie, przemyśle chemicznym, farmaceutycznym i spożywczym z uwagi na istotne zalety, w tym – przede wszystkim – możliwość precyzyjnego dozowania cieczy oraz brak fizycznego kontaktu elementów pompy z przesyłanym medium.
