Hydrofor

Z Wikipedii, wolnej encyklopedii
Przejdź do nawigacji Przejdź do wyszukiwania
Stacjonarna instalacja hydroforowa
Ciśnieniowy zbiornik wodno-powietrzny. W dolej cześć zbiornika widoczny charakterystyczny otwór do czyszczenia dna zbiornika.

Instalacja hydroforowa, zestaw hydroforowy, układ hydroforowo-pompowy Małe instalacje nazywane są po prostu pot. Hydrofor - (gr. hydor - woda, phoros - niosący), to zespół urządzeń, które zapewniają stałe ciśnienie wody w sieci wodociągowej.

Budowa[edytuj | edytuj kod]

Zasada działania[edytuj | edytuj kod]

Po włączeniu pompy do zbiornika pompowana jest woda, powodując zmniejszenie przestrzeni zajmowanej przez powietrze, a w rezultacie sprężenie powietrza. W momencie osiągnięcia zadanego ciśnienia presostat wyłącza pompę. Zawór zwrotny uniemożliwia wypłyniecie wody ze zbiornika z powrotem do studni. Sprężone powietrze usiłuje wypchnąć wodę ze zbiornika, co daje ciśnienie w sieci wodociągowej. Po otwarciu zaworu poboru wody (np. kranu w mieszkaniu) powietrze wypycha wodę ze zbiornika, przez rury i zawór na zewnątrz. Poziom wody w zbiorniku obniża się, ciśnienie powietrza spada. Po obniżeniu się ciśnienia do założonego minimalnego poziomu, presostat załącza pompę, ciśnienie wzrasta, aż do założonego maksymalnego i cykl powtarza się.

Wydajność pompy powinna odpowiadać największemu godzinowemu poborowi wody, a wielkość zbiornika dobrana do ilości wody zużywanej, żeby zapewnić stabilne ciśnienie przy niezbyt częstym załączaniu pompy (przy zbiorniku kilkulitrowym, pompa będzie włączana w czasie każdego mycia rąk, napełnienie wanny lub prysznic powodowałyby pracę ciągłą). Dzięki zbiornikowi można zdecydowanie wydłużyć żywotność pompy i silnika, które pracują wtedy w najlepszym dla siebie trybie pracy, bez częstych startów i zatrzymań. Taką rolę pełni hydrofor w instalacji bardzo małej np. domowej. W dużych stacjach wodociągowych z rozbudowaną siecią wodociągową hydrofor głównie przyjmuje nagły wzrost energii wyzwolonej np. załączeniem się pompy. Wykorzystuje się zjawisko ściśliwości gazów. Pełni rolę amortyzatora zmniejszając uderzenia hydrauliczne.

Hydrofor przeważnie umieszczany jest w budynku lub w piwnicy budynku, aby uniknąć ryzyka zamarzania i nadmiernego nagrzewania się wody.

Pojemność zbiornika hydroforu i różnica ciśnień powinny być tak obliczone, żeby pompa nie była uruchamiana częściej niż 4 do 12 razy na godzinę(pompa powinna być uruchamiana co 5-15min, przy większej liczbie włączeń - wyłączeń pompa pracuje nieekonomicznie, ponieważ część energii zużywana jest na pokonanie bezwładności mas wody i wirnika ponadto styki presostatu ulegają przedwczesnemu zniszczeniu i wyłącznik zacina się. Aby obliczyć pojemność zbiornika hydroforu można skorzystać z monogramu lub użyć wzoru[1]:

gdzie:

1,2 i 4 - stałe uwzględniające martwą część zbiornika

Qp - wydajność pompy agregatu l/s

t - czas pracy pompy (s)

Hmax - najwyższe spodziewane ciśnienie w zbiorniku ustawiane za pomocą presostatu (m).

Hmin - najwyższe spodziewane ciśnienie w instalacji hydroforowej (m).

Zaletami wpływającymi na upowszechnienie się hydroforów są: niskie koszty budowy, utrzymania i obsługi.

Wadą hydroforów jest brak możliwości gromadzenia zapasów wody (na wypadek pożarów) oraz uzależnienie działania od dopływu prądu elektrycznego.

Ongiś głównym urządzeniem dostarczającym wodę w gospodarstwach rolnych i domowych były instalacje hydroforowe. Obecnie wykorzystuje się w tym celu sieci wodociągowe[2].

Podział[edytuj | edytuj kod]

Zestaw hydroforowy tradycyjny[edytuj | edytuj kod]

został pokrótce opisany powyżej.

Zalety:

  • duża pojemność najmniejsze zbiorniki od 100 l, przeciętne 1000 l - 1500 l na szczególne żądanie nawet 10000 l

Wady

  • wymagają pomieszczenia z utwardzoną podstawa dla pompy.
  • ze względu na konstrukcję i rozmiary są nie przenośne.
  • okresowa potrzeba uzupełniania ciśnienia poduszki powietrznej w zbiorniku.

Zestaw hydroforowy membranowy (przeponowy)[edytuj | edytuj kod]

W zbiorniku ciśnieniowym zamontowana jest przepona (membrana) rozdzielacza przestrzeń na dwie części. W przeponie magazynowana jest woda natomiast pomiędzy ściankę zbiornika a przeponę wtłaczane jest powietrze pod ciśnieniem.

Zalety:

  • większa mobilność oraz kompaktowośc, ponieważ pompa hydroforowa wraz z osprzętem może być zainstalowana na zbiorniku.
  • woda nie styka się ze ściankami zbiornika wobec czego ryzyko korozji jest ograniczone.
  • nie trzeba dopompowywać powietrza do zbiornika tak często jak w przypadku klasycznej instalacji hydroforowej.
  • mniejsza pojemność zbiornika np: 20, 50 100 dm3
  • cichsza praca

Wady:

  • okresowa wymiana worka gumowego

Zestawy hydroforowe o stałym ciśnieniu[edytuj | edytuj kod]

Jest to zespół dwóch zbiorników: powietrza i wody. Wymaga jednoczesnego działania: sprężarki i pompy wody

Zalety: stałe ciśnienie, niezmienne warunki pracy pomp, mniejsze zużycie energii.

Wady: Skomplikowana budowa.

Układy pomp w stacjach hydroforowych[edytuj | edytuj kod]

Układ pompowy jednorzędowy zestaw Wilo-Helix Excel

W większych pompowniach tzw. stacjach pomp(hydrofornia, stacja hydroforowa) stosuje się układy pomp:

  • układ jednorzędowy - często stosowany, kompaktowy, stosowany w wąskich pomieszczeniach.
  • układ szeregowy - jest mniejszy od układu jednorzędowego.
  • układ dwurzędowy, naprzemianległe i skośne - jeśli liczba zespołów jest większa.

Ponadto stacje hydroforowe zaopatrzone są zwykle w dodatkowe pompy tzw. rezerwowe. Najbardziej optymalny układ to zestaw 2 pompy pracujące + 1 rezerwowa albo 3 pompy pracujące + 1 rezerwowa.

Zobacz też[edytuj | edytuj kod]

Przypisy[edytuj | edytuj kod]

  1. Dobór hydrofora - Instalacje sanitarne - projektowanie ♦ wykonawstwo, „Instalacje sanitarne - projektowanie ♦ wykonawstwo”, 18 września 2014 [dostęp 2018-03-06] (pol.).
  2. Zbigniew Błaszkiewicz, Mechanizacja środki techniczne i energetyczne, Poznań 2003.

Bibliografia[edytuj | edytuj kod]

  • Kalenik M. „Zaopatrzenie w wodę i odprowadzanie ścieków” wyd. SGGW 2009r.
  • Wierzbicki J., Szpindor A., Zaopatrzenie w wodę i kanalizacja osiedli wiejskich, wyd. 5 przerobione i uzupełnione, Warszawa: Arkada, 1978.
  • Mała Encyklopedia Rolnicza, Warszawa: Państwowe Wydawnictwo Rolnicze i Leśne, 1964.
  • http://www.instsani.pl/665/instalacje-zasilane-woda-ze-studni

Przypisy[edytuj | edytuj kod]