Che cos'è una pompa idraulica?
Una pompa è qualsiasi dispositivo utilizzato per spostare gas o liquidi, di solito da una posizione bassa a una superiore. Molte pompe richiedono una fonte di alimentazione esterna per funzionare, ma le pompe idrauliche non necessitano di una fonte di alimentazione esterna. In una pompa idraulica, l'acqua o altro fluido viene messo in funzione per pompare se stesso. In altre parole, l'energia cinetica dell'acqua è la potenza che fa funzionare una pompa idraulica.
Quando questo tipo di pompa funziona, una parte dell'acqua viene sollevata in un punto più alto rispetto al punto in cui l'acqua ha iniziato originariamente. Inoltre, l'acqua che esce dalla pompa si sta muovendo a una velocità diversa rispetto all'acqua in ingresso. Ciò accade a causa di un fenomeno chiamato pressione di stagnazione. La pressione di ristagno si basa sul principio di Bernoulli, secondo il quale un aumento della velocità di un fluido avviene contemporaneamente a una diminuzione della pressione del fluido. Questo principio è alla base del funzionamento di una pompa idraulica.
Una semplice pompa idraulica inizia con un tubo che porta l'acqua dalla fonte. Alla fine del tubo c'è una valvola, chiamata valvola di scarico. Quando è sotto pressione, la valvola di scarico si chiude, ripristinando la pressione dell'acqua contro un'altra valvola più indietro, chiamata valvola di ritegno di mandata. Questa valvola porta all'uscita o al tubo di mandata. Quando la pressione dell'acqua nel tubo di mandata diminuisce, la valvola di ritegno di mandata si chiude, consentendo di aumentare nuovamente la pressione contro la valvola di scarico.
Questo ciclo di solito si ripete da uno a due secondi. Il processo è reso più efficiente dall'aggiunta di un dispositivo chiamato recipiente a pressione tra la valvola di ritegno di mandata e l'uscita del tubo di mandata. Un recipiente a pressione è un piccolo serbatoio di metallo che contiene una porzione di aria. L'aria agisce come un cuscino dalle sollecitazioni di rapidi cambiamenti di pressione all'interno della pompa, contribuendo anche a prolungare la vita della pompa stessa.
La pompa idraulica è stata in uso per secoli, ma ha iniziato a cadere in disgrazia quando l'elettricità e le elettropompe sono diventate ampiamente disponibili. Più recentemente, tuttavia, c'è stato un rinnovato interesse per la pompa idraulica come modo per portare acqua pulita nelle aree rurali dei paesi in via di sviluppo. Le pompe idrauliche sono abbastanza semplici da essere mantenute anche dai villaggi più remoti. Offrono anche il vantaggio di allevare fonti profonde di acque sotterranee che hanno meno probabilità di essere contaminate. I servizi igienico-sanitari e la disponibilità di acqua sono preoccupazioni costanti nei paesi in via di sviluppo e la pompa idraulica aiuta a risolvere entrambi questi problemi.