Tekst źródłowy strony Hydrofor

[[Plik:Hydrophore and pump at sunset.jpg|mały|Stacjonarna instalacja hydroforowa]]
[[Plik:Tryckkärl bra 1.jpg|mały|Ciśnieniowy zbiornik wodno-powietrzny. W dolnej części zbiornika widoczny charakterystyczny otwór do czyszczenia dna.]]
'''Instalacja hydroforowa''', '''zestaw hydroforowy''', '''układ hydroforowo-pompowy''', małe instalacje nazywane są pot. '''hydroforami''' – (''[[Język grecki|gr.]]'' ''hydor'' – woda, ''phoros'' – niosący), to zespół [[urządzenie|urządzeń]], które zapewniają stałe [[ciśnienie]] wody w [[Sieć wodociągowa|sieci wodociągowej]].

== Budowa ==
Mała instalacja wodociągowa z użyciem hydroforu składa się z elementów:
* zamknięty [[zbiornik ciśnieniowy]] częściowo wypełniony wodą, częściowo powietrzem – hydrofor,
* [[pompa wirowa]] napędzana [[Silnik elektryczny|silnikiem elektrycznym]],
* sterowany ciśnieniem automat włączający i wyłączający silnik, zwany [[presostat]]em,
* instalacja wodociągowa,
* elementy pomocnicze i zabezpieczające:
* [[Zawór|zawory]] odcinające, [[Zawór zwrotny|zwrotne]] i [[zawór bezpieczeństwa]],
* [[manometr]], czasami również [[wodowskaz]].

== Zasada działania ==
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 się zwiększa. W momencie spadku ciśnienia do założonego poziomu presostat załącza pompę i cykl się powtarza.

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 [[Stacja wodociągowa|stacjach wodociągowych]] z rozbudowaną [[Sieć wodociągowa|siecią wodociągową]] hydrofor głównie przyjmuje nagły wzrost energii wyzwolonej np. załączeniem się pompy. Wykorzystuje się zjawisko [[Ściśliwość|ściśliwości]] gazów. Pełni rolę amortyzatora zmniejszając [[Uderzenie hydrauliczne|uderzenia hydrauliczne]].

Hydrofor przeważnie umieszczany jest w budynku lub w piwnicy budynku, aby uniknąć ryzyka [[Krystalizacja|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<ref>{{Cytuj |tytuł = Dobór hydrofora – Instalacje sanitarne – projektowanie, wykonawstwo |czasopismo = Instalacje sanitarne – projektowanie, wykonawstwo |data = 2014-09-18 |data dostępu = 2018-03-06 |url = https://web.archive.org/web/20180306202856/http://instalacje.gep.com.pl/dobor-hydrofora/ |język = pl-PL}}</ref>:
:: <math>V=1,2\frac{Q_p \cdot t}{4} \cdot \frac{H_{max}+10}{H_{max}-H_{min}},</math>

gdzie:
: 1,2 i 4 – stałe uwzględniające martwą część zbiornika,
: <math>Q_p</math> – wydajność pompy agregatu [l/s],
: <math>t</math> – czas pracy pompy [s],
: <math>H_{max}</math> – najwyższe spodziewane ciśnienie w zbiorniku ustawiane za pomocą [[presostat]]u [m],
: <math>H_{min}</math> – 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 [[pożar]]ów) oraz uzależnienie działania od dopływu prądu elektrycznego.

Kiedyś głównym urządzeniem dostarczającym wodę w gospodarstwach rolnych i domowych były instalacje hydroforowe. Obecnie wykorzystuje się w tym celu [[Sieć wodociągowa|sieci wodociągowe]]<ref>{{Cytuj |autor = Zbigniew Błaszkiewicz |tytuł = Mechanizacja środki techniczne i energetyczne |data = 2003 |miejsce = Poznań}}</ref>.

== Podział ==
=== Zestaw hydroforowy tradycyjny ===
został pokrótce opisany powyżej.

Zalety:
* duża pojemność najmniejsze zbiorniki od 100&nbsp;l, przeciętne 1000–1500&nbsp;l. Na szczególne żądanie nawet 10&nbsp;000&nbsp;l<ref name="tech">{{Cytuj |tytuł =  Jaki zbiornik hydroforowy wybrać? |data dostępu = 2024-08-26 |opublikowany = www.filtry-do-wody.info |url = https://www.filtry-do-wody.info/blog/jaki-zbiornik-hydroforowy-wybrac/ }}</ref>.

Wady:
* wymagają pomieszczenia z utwardzoną podstawą dla pompy,
* ze względu na konstrukcję i rozmiary są nieprzenośne,
* okresowa potrzeba uzupełniania ciśnienia poduszki powietrznej w zbiorniku.

=== Zestaw hydroforowy membranowy (przeponowy) ===
W zbiorniku ciśnieniowym zamontowana jest przepona (membrana) rozdzielająca 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 ==
Jest to zespół dwóch zbiorników: powietrza i wody. Wymaga jednoczesnego działania: [[Sprężarka|sprężarki]] i pompy wody.

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

Wady: skomplikowana budowa.

== Układy pomp w stacjach hydroforowych ==
[[Plik:Wilo helix excel.jpg|mały|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 ==
{{wikisłownik|hydrofor}}
* [[akumulator hydrauliczny]]
* [[wieża ciśnień]]

== Przypisy ==
{{Przypisy}}

== Bibliografia ==
* Kalenik M. „Zaopatrzenie w wodę i odprowadzanie ścieków” wyd. SGGW 2009 r.
* 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.

{{Kontrola autorytatywna}}

[[Kategoria:Hydraulika]]
[[Kategoria:Instalacje sanitarne]]