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 pot. hydroforami – (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 wypłynięcie wody ze zbiornika z powrotem do studni. W miarę pobierania wody ze zbiornika objętość powietrza w zbiorniku zwiększa się. Po obniżeniu się ciśnienia do założonego poziomu, presostat załącza pompę 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 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 (co 5–15 min), przy krótkich cyklach pracy pompa pracuje nieekonomicznie, ponadto styki i części mechaniczne presostatu ulegają szybszemu zużyciu. Pojemność zbiornika hydroforu oblicza się korzystając z monogramu lub użycia wzoru[1]:

gdzie:

1,2 i 4 – stałe uwzględniające martwą część zbiornika,
– wydajność pompy agregatu [l/s],
– czas pracy pompy [s],
– najwyższe spodziewane ciśnienie w zbiorniku ustawiane za pomocą presostatu [m],
– najniższe 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 1000–1500 l na szczególne żądanie nawet 10 000 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 takim, by przy ciśnieniu załączenia w zbiorniku pozostała ilość wody odpowiadająca minimalnej rezerwie instalacji.

Zalety:

  • Większa mobilność oraz kompaktowość, ponieważ pompa hydroforowa wraz z osprzętem może być zainstalowana na zbiorniku.
  • Woda nie styka się ze ściankami zbiornika wobec czego korozja jest ograniczona.
  • 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. 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.