Co je to bublinová pumpa?

Bublinové čerpadlo je zařízení, které se používá ke zvedání tekutiny z jednoho místa na druhé, vyšší místo bez mechanické energie. Místo toho využívá tepelnou energii k napájení této změny polohy zvýšením vztlaku tekutiny, kterou se pohybuje. Někdy se nazývá vzduchové čerpadlo nebo čerpadlo s výparem.

Ve své nejzákladnější podobě sestává bublinové čerpadlo z trubice se vstupem do spodního zásobníku a výstupem u vyššího zásobníku. Jeho účelem je zvýšit tekutinu ze spodní nádrže do vyšší. Kapalina ve spodním zásobníku je typicky zahřívána, což způsobuje, že část kapaliny mění fáze na formu páry. Tato pára je vznášivější než kapalná forma tekutiny a stoupá skrz trubici a nese s ní nějakou tekutinu vzhůru. Obecně platí, že jednocestný ventil nebo jiný mechanismus zabraňuje tekutině protékat zpět dolů trubicí, když se ochladí.

Jednoduchý příklad použití bublinové pumpy je u běžného kávovaru. V mnoha běžných kávovarech se voda nalije do rezervoáru vzadu a kávové sedliny se umístí do filtru v horní části stroje. K přípravě kávy musí být voda zahřátá a poté zfiltrována přes kávové sedimenty nad ní. Aby k tomu došlo, musí se voda nějak zvednout nad pozemek, aby skrze ni mohla kapat. K plnění tohoto úkolu se používá bublinové čerpadlo se vstupem na dně vodní nádrže a výstupem nad zemí.

Zatímco mnoho čerpadel používá mechanické prostředky k pohybu tekutiny, bublinové čerpadlo je poháněno pouze tepelnou energií. Výsledkem je velmi jednoduchá konstrukce s několika pohyblivými komponenty. To poskytuje výhody z hlediska spolehlivosti a nákladů v mnoha aplikacích. Tato čerpadla však nejsou obvykle vhodná pro použití ve vysokotlakých aplikacích.

Gravitační síla přitahující dolů působí proti vztlaku čerpané kapaliny směrem nahoru. Tření mezi čerpanou tekutinou a vnitřní stěnou trubice také brání jejímu pohybu nahoru. Efektivní konstrukce bublinového čerpadla musí brát v úvahu proměnné, jako je tření mezi tekutinou a trubicí, délka a průměr trubice atd. Správná konstrukce je nutná k zajištění toho, aby síly působící proti pohybu tekutiny směrem nahoru ji nepřekonaly, dokud tekutina nedosáhne horní nádrže.

Bublinková čerpadla se používají v celé řadě aplikací, od velmi jednoduchých až po vysoce technické. Zařízení akvakultury a líhně například při svých operacích často používají bublinová čerpadla. Některé solární ohřívače vody využívají ohřátou tekutinu, kterou obsahují, pomocí cirkulační pumpy k jejímu cirkulaci v systému. Bubnová pumpa je také klíčovou součástí chladicího cyklu známého jako Einsteinův cyklus.