Figylem! Ez a cikk 24 éve frissült utoljára. A benne szereplő információk mára aktualitásukat veszíthették, valamint a tartalom helyenként hiányos lehet (képek, táblázatok stb.).
A közelmúlt lapszámaiban arról (is) olvashattunk, hogy milyen módon lehet kiemelni szivattyúk segítségével a megépített ásott vagy fúrt kútból a vizet. A következőkben szeretnénk bemutatni, hogy az így felszínre hozott víz milyen műszaki megoldással biztosíthatja a komfortosabb vízellátást olyan területen, ahol nincs közüzemi vízszolgáltatás. Nagyon jó tudni, hogy Magyarországon egyre kevesebb azon területek száma, ahol a lakosság saját kútból kénytelen biztosítani vízigényét.
Nyomólégüstös házi vízellátó berendezés
Az atmoszferikus magastartályos rendszernél mindenképpen korszerűbb a nyomólégüstös vízellátó berendezés, vagy a mindennapok szóhasználatával a hidrofor. Ezek régebbi megoldása a szabad vízfelszínű, újabb, célszerűbb kivitele a membrános túlnyomás alatti nyomólégüstös készülék. Itt is meghatározó szerepe van a fogyasztói hálózatban megfelelő víznyomást biztosító szivattyúnak, melyből adott esetben több is szükségessé válhat. A nyomólégüst álló- vagy fekvőhengeres zárt tartály. A hengerpalásthoz sekély- vagy mélydomborítású fenék csatlakozik.
Szabad vízfelszínű nyomólégüstös házi vízellátó berendezés
A nyomólégüst zárt, nyomás alatti tartály, a benne lévő víz közvetlenül érintkezik a felette lévő levegővel (1. ábra).
Az ábra egy saját kútról táplált nyomólégüstös vízellátó rendszer vízgépészeti berendezéseit és annak szerelvényezését mutatja. A szivattyú a kútból emeli ki a vizet, ennek egy részét a fogyasztói hálózatba, másik részét a nyomólégüstbe nyomja. A tartályban közben emelkedik a víz szintje, a víz fölött lévő levegő részére egyre kisebb térfogat áll rendelkezésre, emiatt emelkedik a nyomása. Amikor a nyomásnövekedés eléri a nyomáskapcsolón beállított kikapcsolási értéket, a kapcsoló a szivattyút leállítja. Ettől a pillanattól kezdve, ha van vízelvétel a fogyasztói hálózatban, ezt már a tartály biztosítja oly módon, hogy annak víztartalma csökken, a levegő nyomása kiszorítja a tartályból a vizet. Ez a folyamat addig tart, amíg a tartályban lecsökken a nyomás a nyomáskapcsolón beállított bekapcsolási értékig. Ekkor a kapcsoló indítja a szivattyút, és kezdődik elölről a folyamat, a szivattyú ismét két irányba szállítja a vizet, részben a fogyasztói hálózat felé, részben tölti a nyomólégüstöt.
A leírt berendezés és folyamat jellemző üzemviteli sajátosságai, körülményei
A fogyasztói hálózatban a víznyomás a nyomólégüst nyomáskapcsolóján rögzített be- és kikapcsolási nyomásértékek között változik, hol emelkedik, hol csökken, attól függően, hogy tölt a szivattyú, vagy a tartály ürül. Egy családi lakóépület vízellátó berendezése általában 2 bar bekapcsolási és 4 bar kikapcsolási nyomásérték között üzemel. A 2 bar nyomásingadozás sok vizesberendezés, gázkészülék használatának élvezhetőségét, a komfort érzetet csökkenti (például változik az átfolyó típusú gáz-vízmelegítő által termelt víz hőmérséklete).
Ha a be- és a kikapcsolási nyomás értékét a kisebb nyomásingadozás érdekében közelebb hozzuk egymáshoz, akkor ez azzal jár, hogy sűrűbben kapcsolna be és ki a szivattyú. Ez a sűrűbb ki-be kapcsolás később könnyen „rángatássá” változhat, ha a tartályban a víztér fölött csökken a levegő mennyisége. Ennek pedig jó esélye van, mert a tartályba be- és kiközlekedő víz előbb-utóbb elhordja a tartályban lévő levegőt. A víz ugyanis kismértékben oldja a levegőt, alacsonyabb hőmérsékleten jelentősebb mértékben.
A szivattyú villanymotorjának élettartamát a nagyon gyakori ki- és bekapcsolás erősen lerövidíti. Emiatt arra kell törekednünk az üzemviteli körülmények megválasztásakor, hogy a kapcsolási szám lehetőleg alacsony legyen. A régebbi típusú berendezések esetén ne legyen nagyobb folyamatos, hosszabb ideig tartó üzemmenet mellett óránként 10-12-nél. Nagyobb villamos teljesítményű villanymotornál lehetőleg ennél is kisebb legyen ez az érték.
Az új, korszerű szivattyúk és azok villanymotorjai egyre kevésbé érzékenyek a magasabb kapcsolási számra. Ez utóbbiak könnyen elviselik az óránkénti 25-30 kapcsolási számot is.
A szabad vízfelszínű nyomólégüstök közül több típusnál vízállásjelző is tartozéka a tartálynak. Ez azért fontos, mert így az üzemeltető nyomon tudja követni a be- és kikapcsolási nyomáshoz tartozó pillanatnyi vízszintet. Amikor beüzemelünk egy ilyen berendezést, és ha ezt jól tesszük, akkor a be- és kikapcsolási nyomáshoz tartozó vízszint a tartály alsó felében van, ennél kedvezőbb esetben az alsó harmadában. Néhány hónap, esetleg egy félév, egy év múlva már szemmel látható mértékben feljebb kúszik a be- és kikapcsolási vízszint. Ez azért következik be, mert időközben a víz sok levegőt kihordott a tartályból.
Ha csökken a tartályban a levegőpárna mennyisége, akkor a figyelmes üzemeltető ezt onnan is észreveszi, hogy megnő a szivattyú bekapcsolásának gyakorisága, és bekapcsolás után hamarabb kapcsol ki, mint ahogyan ezt eddig tette. Szélső esetben, amikor már igen kicsi a tartályban a levegő mennyisége, következik be az a jelenség, amiről már korábban szóltunk, hogy „rángat” a szivattyú.
Az első üzembe helyezéskor a tartályban ún. előnyomást kell létrehozni. Ha a berendezést kísérő gyári előírások ennek értékére nem tesznek javaslatot, nem követünk el hibát, ha az előnyomást 0,8-1,0 bar között választjuk meg. Ügyeljünk arra, hogy az előnyomás kisebb legyen, mint a szivattyú bekapcsolási nyomása. Ha ez nem így lenne, komoly üzemzavarra számíthatunk. Az előnyomás biztosítja, hogy már az üzemeltetés első időszakában megfelelő levegőmennyiség legyen a tartályban. A későbbiekben a fogyatkozó levegőt pótolni kell.
Az előnyomást biztosíthatjuk a tartály csonkozásához igazodóan gépkocsi-pumpával, vagy kis légkompresszorral.
A tartály nemcsak a szivattyú mellett helyezhető el, hanem tőle távol is, például a padlástérben. Ennek az az előnye, hogy a tartályt nem terheli a víz oszlopnyomása. Az ilyen elrendezésnek nagyobb berendezések esetén értékelhetően hasznos következménye van.
A tartály térfogata lényegesen csökkenthető, ha a szivattyú villanymotorja fokozatmentes fordulatszám-szabályozású. Ebben az esetben a hálózati víznyomás ingadozása is minimális értéken tartható. Ez növeli a berendezés használati értékét.
A nyomólégüstös házi vízellátó berendezés előnye az atmoszferikus magastartályos rendszerrel szemben
Könnyebben lehet elhelyezéséhez fagymentes helyet találni (pl. pince, földszinti technikai helyiség, kazánház).
Telepítésének helyszükséglete kicsi.
Nincs szükség megerősített épületszerkezetekre.
Beruházási költsége kisebb.
Könnyen hozzáférhető, üzemviteli felügyelete egyszerűbb. Ha a nyomólégüst a szivattyú mellett az alsó szintek valamelyikén van, nem kell a padlásra felmenni ellenőrzés céljából.
A kisebb épületek, így a családi házak, nyaralók részére gyárilag összeszerelt, a szükséges üzemviteli műszerekkel felszerelt egységet, ún. házi vízellátó berendezéseket hoznak forgalomba (2. ábra). Ezek a vízoldali és az elektromos csatlakozások elkészülte után azonnal üzembe helyezhetők. Az előnyomás biztosításáról azért ne feledkezzünk meg.
2. ábra
A nyomólégüstös nyomásfokozó berendezés hátránya az atmoszferikus magastartályos rendszerrel szemben
Kisebb az üzembiztonsága, ugyanis áramkimaradás esetén nincs vízszolgáltatás, nincs víztartalék.
A fogyasztói hálózatban nagyobb a víznyomás, igaz, adott esetben ez előny is lehet.
Ha nem fokozatmentes fordulatszám-szabályozású a szivattyú villanymotorja, akkor a fogyasztói hálózatban nagyobb nyomásingadozással kell számolni.
Adott feladathoz nagyobb teljesítményű szivattyú szükséges, ez nagyobb zajszintet jelenthet.
A következőkben egy táblázat adataival szeretnénk bemutatni, mennyire fontos, hogy előnyomással, megfelelő levegőmennyiséggel üzemeltessük szabad vízfelszínű házi vízellátó berendezésünket. A méréseket egy 80 literes nyomótartályos, a 2. ábrán látható berendezéssel végeztük el. A második oszlopban azokat a mérési adatokat tüntettük fel, amikor nem hoztunk létre előnyomást, azaz üres tartályra nyitottuk a vizet, míg a harmadik oszlopban az 1 bar előnyomás létrehozása után mért eredmények szerepelnek. A negyedik oszlopban a változás mértékét, irányát és hatását jelöltük. A nyomáskapcsolón a beállított gyári be- és kikapcsolási érték 1,8 bar, illetve 4,0 bar volt. A mérés alatt rögzített csapolóállás mellett a vízelvétel folyamatos, ennek átlagos mértéke 7,5 l/min volt.
A táblázatból látható, hogy a mért jellemzők az 1 bar értékű előnyomás után nagyon kedvezően megváltoztak. A szivattyú élettartamát mindenképpen növeli, ha a kapcsolási szám alacsony. Több, mint duplájára növekedett a tartály hasznos térfogata, azaz az a vízmennyiség, ami a szivattyú leállását követően a fogyasztói hálózatból kivehető a nyomólégüst párnanyomásának köszönhetően.
