Prečo spätné klapky bránia funkcii ekoturbíny a prečo sa musia odstrániť!

Prečo spätné klapky v sprchových armatúrach zhoršujú funkciu ekoturbíny a musia sa odstrániť

Náš sprchový adaptér ecoturbino sa montuje medzi vodovodný kohútik a sprchovú hadicu, aby sa znížila spotreba vody a s ňou spojené náklady na energiu.

Použitím statického Venturiho turbína, ecoturbino mieša vzduch do prúdu vody v sprche, čo umožňuje až 50% úspora vody bez toho, aby sa znížil komfort sprchovania.

Kľúčovým aspektom funkcie je laminárne prúdenie vody, ktoré je potrebné na optimalizáciu Venturiho efektu. Spätné ventily však tento proces narúšajú tým, že spôsobujú turbulentné prúdenie.

Táto stránka poškodzuje systém nasávania vzduchu (malý otvor na boku) adaptéra, aby sa do prúdu vody nemohol dostať určený vzduch 40-50%.

V tejto správe vysvetľujeme, prečo spätné klapky zhoršujú funkciu ekoturbíny a prečo je nevyhnutné ich odstrániť pred sprchovou hadicou.

Princíp fungovania

Čo je to spätná klapka?

Spätná klapka je zabudovaná časť vo výtoku sprchového kohútika, ktorá zabraňuje spätnému toku vody do hlavného prívodného potrubia.

Systém ecoturbino s funkciou vypúšťania sprchovej hadice tieto komponenty nevyžaduje, pretože sprchová hlavica sa po použití vyprázdni.

V sprchových armatúrach spätná klapka zabezpečuje, aby sa kontaminovaná voda zo sprchy nedostala späť do prívodného potrubia. Takéto zariadenia často obsahujú ventily, pružiny alebo klapky, ktoré podľa potreby blokujú alebo presmerujú prietok vody..

Tieto zložky však významne ovplyvňujú prietokové vlastnosti vody a sú náchylné na hromadenie nečistôt.

Laminárne a turbulentné prúdenie vody

Na pochopenie vplyvu spätných klapiek na ekoturbínu je potrebné vysvetliť pojmy laminárne a turbulentné prúdenie:

• Laminárne prúdenie vody: Pri laminárnom prúdení, častice vody sa pohybujú v paralelných vrstvách bez miešania alebo krížových prúdov. K tomu zvyčajne dochádza v hladké potrubia pri nízkych rýchlostiach. Prietok je usporiadaný a tlakové straty sú minimálne. Laminárne prúdenie sa vyznačuje nízkym Reynoldsovým číslom (pozri Reynoldsovo číslo Wikipedia) (približne pod 2000), bezrozmerná hodnota opisujúca pomer zotrvačných a viskóznych síl.
• Turbulentné prúdenie vody: Naopak, turbulentné prúdenie je chaotické, pričom víry a miešanie medzi vrstvami. Vyskytuje sa pri vyšších rýchlostiach alebo v potrubí s prekážkami a má vyššie Reynoldsovo číslo. Turbulentné prúdenie vedie k zvýšeným energetickým stratám a nepravidelné kolísanie tlaku (tieto výkyvy spôsobujú nefunkčnosť turbínového systému ecoturbino).

Na stránke vodovodného potrubia voda zvyčajne prúdi laminárne, najmä pri bežných prietokoch v domácnostiach.

Tento usporiadaný tok je pre funkciu ekoturbíny nevyhnutný.

Venturiho efekt v detailoch

Stránka Venturiho efekt je fyzikálny princíp na základe kontinuity a Bernoulliho rovnica. Keď voda preteká zúžením, jej rýchlosť sa musí zvyšovať podľa rovnica spojitosti A1-v1 = A2-v2 (kde A je prierez a v je rýchlosť), pretože prierez sa zmenšuje.
Podľa Bernoulliho rovnice (pozri Bernoulliho rovnica Wikipedia) P + ½-ρ-v² + ρ-g-h = konštanta (kde P je tlak, ρ je hustota, v je rýchlosť, g je gravitačné zrýchlenie a h je výška), tlak klesá s rastúcou rýchlosťou. Tento pokles tlaku vytvára podtlak, ktorý vháňa vzduch do prúdu vody.

Pre Venturiho efekt je rozhodujúce stabilné, ideálne laminárne prúdenie.

Pri laminárnom prúdení je pokles tlaku stály a predvídateľný, čo umožňuje efektívne nasávanie vzduchu.

Turbulentné prúdenie však spôsobuje chaotické kolísanie tlaku, ktoré narúša podtlak a bráni nasávaniu vzduchu.

Ako zabraňovače spätného toku vytvárajú turbulencie

Zariadenia proti spätnému toku narušujú laminárne prúdenie vzhľadom na ich konštrukciu:

• Mechanické prekážky: Ventily a klapky v spiatočke nútia vodu, aby náhle zmeny smeru, čo vedie k separácii prúdenia a tvorbe vírov.
• Prierezové zmeny: Úzke priechody alebo náhle rozšírenia v spiatočke zmena rýchlosti prúdenia a vytvárajú turbulencie.
• Pohyblivé časti: Pružiny alebo klapky môžu počas toku vibrovať, čo spôsobuje ďalšie poruchy v prúde vody.

Tieto faktory lokálne zvyšujú Reynoldsovo číslo, čím sa laminárne prúdenie mení na turbulentné. Aj keď voda prichádza do potrubia laminárne, opúšťa spätnú klapku v chaotickom stave.

Vplyv turbulencie na ekoturbino

Keď sa voda dostáva do ekoturbíny turbulentne, Venturiho turbína nedokáže trvalo vytvárať požadovaný podtlak.

Nevyhnutnosť odstránenia zariadení na zamedzenie spätného toku

Aby sa zabezpečila optimálna funkcia ekoturbíny, musia sa zo sprchovej armatúry odstrániť spätné klapky.

Až potom môže udržiavať laminárne prúdenie vody, ktorý je nevyhnutný pre Venturiho efekt.

Bez spätných ventilov voda voľne a usporiadane prúdi do ekoturbíny, čo umožňuje turbíne efektívne využívať podtlak na primiešavanie vzduchu. Vďaka tomu systém plne využíva svoj potenciál úspor.

Je však potrebné poznamenať, že odstránenie spätných klapiek môže vyvolávať právne alebo bezpečnostné obavy, pretože chránia kvalitu pitnej vody.