Λύσεις ερωτήσεων-ασκήσεων κεφ. 8 (Ομάδες Α, Β, Γ) (σελ. 158-165) – ΕΙΔΙΚΕΣ ΗΛΕΚΤΡΙΚΕΣ ΕΓΚΑΤΑΣΤΑΣΕΙΣ Β΄ ΤΕΥΧΟΣ Γ΄ ΕΠΑΛ

ΕΙΔΙΚΕΣ ΗΛΕΚΤΡΙΚΕΣ ΕΓΚΑΤΑΣΤΑΣΕΙΣ Β΄ ΤΕΥΧΟΣ Γ΄ ΕΠΑΛ ΕΙΔΙΚΕΣ ΗΛΕΚΤΡΙΚΕΣ ΕΓΚΑΤΑΣΤΑΣΕΙΣ Β΄ ΤΕΥΧΟΣ Γ΄ ΕΠΑΛ – ΛΥΣΕΙΣ – ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ Ασκήσεων Σχολικού Βιβλίου Λύσεις ερωτήσεων-ασκήσεων κεφ. 8 (Ομάδες Α, Β, Γ) (σελ. 158-165) – ΕΙΔΙΚΕΣ ΗΛΕΚΤΡΙΚΕΣ ΕΓΚΑΤΑΣΤΑΣΕΙΣ Β΄ ΤΕΥΧΟΣ Γ΄ ΕΠΑΛ

Λύσεις ερωτήσεων-ασκήσεων κεφ. 8 (Ομάδες Α, Β, Γ) (σελ. 158-165)

Πλήρεις λύσεις των ερωτήσεων-ασκήσεων του κεφαλαίου 8 — οι δεκαπέντε προτάσεις Σωστού-Λάθους της Ομάδας Α με αιτιολόγηση, οι έντεκα ερωτήσεις πολλαπλής επιλογής, αναγνώρισης συμβόλων και αντιστοίχισης της Ομάδας Β και οι έξι ανοικτές ερωτήσεις και ασκήσεις της Ομάδας Γ.

Ομάδα Α, ερωτήσεις 1-8 — Σωστό ή Λάθος — ορισμός, σωλήνες, κινητήριες μηχανές και είδη αντλιών

Ερώτηση: Ομάδα Α: (Αιτιολογήστε τις απαντήσεις σας) 1. Η αντλία μεταφέρει υγρό από υψηλότερη σε χαμηλότερη στάθμη. 2. Η αντλία μεταφέρει υγρό από δεξαμενή υψηλότερης πίεσης σε δεξαμενή χαμηλότερης πίεσης. 3. Ο σωλήνας που φέρνει το νερό στην είσοδο της αντλίας ονομάζεται σωλήνας αναρρόφησης. 4. Ο σωλήνας που παίρνει το νερό από την έξοδο της αντλίας ονομάζεται σωλήνας κατάθλιψης. 5. Ως κινητήριες μηχανές για τις αντλίες χρησιμοποιούνται μόνο ηλεκτρικοί κινητήρες. 6. Στις δυναμικές αντλίες η μεταφορά της ενέργειας από την αντλία στο υγρό είναι συνεχής και όχι περιοδική. 7. Οι φυγοκεντρικές αντλίες είναι δυναμικές αντλίες. 8. Τα πιεστικά συγκροτήματα χρησιμεύουν για την ενίσχυση της πίεσης των δικτύων ύδρευσης πόλης.

Απάντηση:

Οι απαντήσεις | # | Σ/Λ | Αιτιολόγηση | |---|---|---| | 1 | Λάθος | ισχύει το αντίστροφο: η αντλία είναι μηχανή με την οποία επιτυγχάνεται μεταφορά υγρού… σε υψηλότερη υψομετρική στάθμη από την αρχική (σελ. 145) | | 2 | Λάθος | ομοίως αντίστροφα: ή σε δεξαμενή με υψηλότερη πίεση από την αρχική (σελ. 145) | | 3 | Σωστό | το τμήμα του σωλήνα από το σημείο παραλαβής του υγρού μέχρι την είσοδό του στην αντλία ονομάζεται σωλήνας αναρρόφησης (σελ. 145) | | 4 | Σωστό | το τμήμα του σωλήνα από την έξοδο της αντλίας μέχρι το σημείο αποστολής του υγρού ονομάζεται σωλήνας κατάθλιψης (σελ. 145) | | 5 | Λάθος | ως κινητήριες μηχανές χρησιμοποιούνται: ηλεκτρικοί κινητήρες· κινητήρες πετρελαίου· κινητήρες βενζίνης κ.λπ. (σελ. 145) | | 6 | Σωστό | η μεταφορά της ενέργειας από την αντλία στο υγρό είναι συνεχής και όχι περιοδική (σελ. 145) | | 7 | Σωστό | οι πιο γνωστές δυναμικές αντλίες είναι οι φυγοκεντρικές (σελ. 145) | | 8 | Σωστό | σκοπό έχουν να ενισχύουν τη χαμηλή πίεση των δικτύων παροχής νερού (δίκτυο ύδρευσης πόλης) (σελ. 148) |

Γιατί η αντλία ανεβάζει και δεν κατεβάζει: για την κάθοδο του νερού αρκεί η βαρύτητα — δεν χρειάζεται μηχανή. Η αντλία υπάρχει ακριβώς για να προσθέτει ενέργεια στο υγρό, είτε ως δυναμική (αυξάνοντας την ταχύτητά του, δηλαδή την κινητική του ενέργεια) είτε ως θετικής μετατόπισης (με μετατόπισή του, η οποία έχει ως άμεσο αποτέλεσμα την αύξηση της πίεσης) (σελ. 145-146).

Η διάκριση των δύο κατηγοριών (σελ. 145-146) | | Δυναμικές | Θετικής μετατόπισης | |---|---|---| | πώς προσθέτουν ενέργεια | αυξάνοντας την ταχύτητα και μετά μετατρέποντας την κινητική ενέργεια σε ενέργεια πίεσης | με μετατόπιση του υγρού από κινούμενο στερεό σώμα (αντλητικό στοιχείο) | | μεταφορά ενέργειας | συνεχής | περιοδική | | αντιπρόσωποι | φυγοκεντρικές | παλινδρομικές (εμβολοφόρες, διαφράγματος) και περιστροφικές |

Τα μέρη της φυγοκεντρικής (σελ. 146): το κέλυφος, η φτερωτή (μία ή περισσότερες) και ο άξονας. Το κέλυφος αποτελεί το ακίνητο μέρος της αντλίας, ενώ η φτερωτή και ο άξονας το στρεφόμενο. Και οι βαθμίδες (σελ. 146): οι πολυβάθμιες αντλίες χρησιμοποιούνται όταν στην εφαρμογή απαιτείται υψηλό μανομετρικό ύψος, πάνω από 120 m.

Γιατί χρειάστηκαν τα πιεστικά (σελ. 148): η μεγάλη αύξηση του πληθυσμού, η ανέγερση ψηλών κτιρίων και το γεγονός ότι τα δίκτυα ύδρευσης των πόλεων σχεδιάστηκαν και κατασκευάστηκαν πριν από δεκαετίες είχαν ως αποτέλεσμα να δημιουργηθεί σοβαρό πρόβλημα στην ύδρευση των κτιρίων αυτών.

Σύνοψη: (ενδεικτική) Οι προτάσεις 3, 4, 6, 7 και 8 είναι Σωστές, ενώ οι προτάσεις 1, 2 και 5 είναι Λάθος. Η πρώτη και η δεύτερη είναι Λάθος, γιατί ισχύει ακριβώς το αντίστροφο: η αντλία είναι μηχανή με την οποία επιτυγχάνεται μεταφορά υγρού σε υψηλότερη υψομετρική στάθμη από την αρχική ή σε δεξαμενή με υψηλότερη πίεση από την αρχική· για την κάθοδο του νερού αρκεί άλλωστε η βαρύτητα. Η τρίτη και η τέταρτη είναι Σωστές, γιατί το τμήμα του σωλήνα από το σημείο παραλαβής μέχρι την είσοδο της αντλίας ονομάζεται σωλήνας αναρρόφησης και το τμήμα από την έξοδο μέχρι το σημείο αποστολής σωλήνας κατάθλιψης. Η πέμπτη είναι Λάθος, γιατί ως κινητήριες μηχανές χρησιμοποιούνται ηλεκτρικοί κινητήρες, κινητήρες πετρελαίου, κινητήρες βενζίνης και άλλοι. Η έκτη είναι Σωστή, γιατί στις δυναμικές αντλίες η μεταφορά της ενέργειας είναι συνεχής και όχι περιοδική, σε αντίθεση με τις αντλίες θετικής μετατόπισης. Η έβδομη είναι Σωστή, γιατί οι φυγοκεντρικές είναι οι πιο γνωστές δυναμικές αντλίες. Και η όγδοη είναι Σωστή, γιατί τα πιεστικά συγκροτήματα σκοπό έχουν να ενισχύουν τη χαμηλή πίεση των δικτύων παροχής νερού.

Κριτήρια αξιολόγησης:

Ομάδα Α, ερωτήσεις 9-15 — Σωστό ή Λάθος — κινητήρες, πλήγμα, πίνακας και ισχύς

Ερώτηση: 9. Οι κινητήρες των αντλιών είναι ασύγχρονοι, βραχυκυκλωμένου δρομέα. 10. Οι κινητήρες είναι συνήθως ενσωματωμένοι στις αντλίες και αποτελούν ενιαίο σύνολο. 11. Το κτύπημα των σωληνώσεων οφείλεται στην απότομη μεταβολή της ταχύτητας ροής του νερού. 12. Ο ηλεκτρικός πίνακας των πιεστικών συγκροτημάτων χρησιμεύει για την αυτόματη λειτουργία και την προστασία του συγκροτήματος. 13. Στα πιεστικά συγκροτήματα που διαθέτουν δύο αντλίες, η δεύτερη αντλία βρίσκεται σε ετοιμότητα και αντικαθιστά την πρώτη, σε περίπτωση βλάβης. 14. Όσο πιο ψηλό είναι ένα κτίριο, τόσο μεγαλύτερης ισχύος ηλεκτρικός κινητήρας απαιτείται για την αντλία. 15. Όσο λιγότερα διαμερίσματα ή γραφεία έχει ένα κτίριο, τόσο μεγαλύτερης ισχύος ηλεκτρικός κινητήρας απαιτείται για την αντλία.

Απάντηση:

Οι απαντήσεις | # | Σ/Λ | Αιτιολόγηση | |---|---|---| | 9 | Σωστό | οι κινητήρες είναι ασύγχρονοι, βραχυκυκλωμένου δρομέα, με προστασία IP 54 και κατηγορία μόνωσης F (σελ. 148) | | 10 | Σωστό | ο κινητήρας είναι συνήθως ενσωματωμένος στις αντλίες. Αποτελούν δηλαδή ενιαίο σύνολο (MONOBLOC) (σελ. 148) | | 11 | Σωστό | υδραυλικό πλήγμα είναι το ισχυρό κτύπημα των σωληνώσεων με αποτέλεσμα το τράνταγμά τους, το οποίο οφείλεται στην απότομη μεταβολή της ταχύτητας ροής του νερού, δηλαδή μεταβολή πάνω από 0,5 m/sec (σελ. 149) | | 12 | Σωστό | ο πίνακας σκοπό έχει να διασφαλίζει την αυτόματη ή τη χειροκίνητη λειτουργία και την προστασία του πιεστικού συγκροτήματος (σελ. 149) | | 13 | Σωστό | η δεύτερη αντλία είναι σε διαρκή διαθεσιμότητα, δηλαδή είναι έτοιμη να αντικαταστήσει την κύρια αντλία, αν δε λειτουργήσει, ή να την ενισχύσει σε ώρες αιχμής (σελ. 152) | | 14 | Σωστό | από N = Q · H / (270 · n): σε ψηλότερο κτίριο αυξάνεται το ύψος κατάθλιψης Ηκ, άρα το μανομετρικό ύψος Η, άρα και η ισχύς Ν | | 15 | Λάθος | ισχύει το αντίστροφο: λιγότερα διαμερίσματα σημαίνουν μικρότερη παροχή Q, άρα μικρότερη ισχύ Ν |

Η ανάλυση του τύπου (σελ. 152): N = Q · H / (270 · n) | Μέγεθος | Επίδραση στην ισχύ | |---|---| | παροχή Q | ανάλογη — περισσότερα διαμερίσματα, μεγαλύτερη Q | | μανομετρικό ύψος Η | ανάλογο — ψηλότερο κτίριο, μεγαλύτερο Ηκ | | βαθμός απόδοσης n | αντιστρόφως ανάλογος | Το παράδειγμα του βιβλίου (σελ. 153): για πολυκατοικία 20 διαμερισμάτων προκύπτει από την καμπύλη Q = 8 m³/h, ενώ σε ξενοδοχείο 100 κρεβατιών από την αντίστοιχη καμπύλη προκύπτει απαιτούμενη παροχή αντλίας 20 m³/h — δηλαδή περισσότεροι χρήστες σημαίνουν μεγαλύτερη παροχή.

Γιατί ασύγχρονοι βραχυκυκλωμένου δρομέα: είναι ο απλούστερος, φθηνότερος και αξιοπιστότερος τύπος κινητήρα, χωρίς ψήκτρες και με ελάχιστη συντήρηση — ιδανικός για μια συσκευή που πρέπει να βρίσκεται σε διαρκή ετοιμότητα (σελ. 151). Η προστασία IP 54 τον προστατεύει από σκόνη και πιτσιλίσματα νερού, και η κατηγορία μόνωσης F επιτρέπει υψηλή θερμοκρασία τυλιγμάτων.

Ο πλήρης ρόλος της δεύτερης αντλίας (σελ. 152): κατά τη διάρκεια της αιχμής, οι δύο αντλίες θα λειτουργήσουν συγχρόνως, ενώ όταν μειωθεί η ζήτηση, το συγκρότημα θα επανέλθει στην ομαλή λειτουργία της μίας αντλίας.

Και ο ρόλος της πιεστικής δεξαμενής στο υδραυλικό πλήγμα (σελ. 149): οι πιεστικές δεξαμενές συμβάλλουν στην απορρόφηση των υδραυλικών πληγμάτων που δημιουργούνται κατά την εκκίνηση ή την παύση των αντλιών καθώς και στον περιορισμό των εκκινήσεων των αντλιών.

Σύνοψη: (ενδεικτική) Οι προτάσεις 9 έως 14 είναι Σωστές, ενώ η πρόταση 15 είναι Λάθος. Η ένατη και η δέκατη είναι Σωστές, γιατί οι κινητήρες είναι ασύγχρονοι, βραχυκυκλωμένου δρομέα, με προστασία IP 54 και κατηγορία μόνωσης εφ, και είναι συνήθως ενσωματωμένοι στις αντλίες, αποτελώντας ενιαίο σύνολο, το λεγόμενο MONOBLOC. Η ενδέκατη είναι Σωστή, γιατί το υδραυλικό πλήγμα, δηλαδή το ισχυρό κτύπημα των σωληνώσεων, οφείλεται στην απότομη μεταβολή της ταχύτητας ροής του νερού, δηλαδή σε μεταβολή πάνω από μισό μέτρο ανά δευτερόλεπτο. Η δωδέκατη είναι Σωστή, γιατί ο πίνακας σκοπό έχει να διασφαλίζει την αυτόματη ή χειροκίνητη λειτουργία και την προστασία του συγκροτήματος. Η δέκατη τρίτη είναι Σωστή, γιατί η δεύτερη αντλία είναι σε διαρκή διαθεσιμότητα και είναι έτοιμη να αντικαταστήσει την κύρια, αν δεν λειτουργήσει, ή να την ενισχύσει σε ώρες αιχμής. Η δέκατη τέταρτη είναι Σωστή, γιατί από τον τύπο εν ίσον κιου επί ήτα δια διακόσια εβδομήντα επί εν προκύπτει ότι σε ψηλότερο κτίριο αυξάνεται το ύψος κατάθλιψης, άρα το μανομετρικό ύψος και συνεπώς η ισχύς. Και η δέκατη πέμπτη είναι Λάθος, γιατί ισχύει το αντίστροφο: λιγότερα διαμερίσματα σημαίνουν μικρότερη παροχή και άρα μικρότερη απαιτούμενη ισχύ.

Κριτήρια αξιολόγησης:

Ομάδα Β, ερώτηση 1 — Το όριο του υδραυλικού πλήγματος

Ερώτηση: Ομάδα Β: (Αιτιολογήστε τις απαντήσεις σας) 1. Το χτύπημα των σωληνώσεων ακούγεται όταν η ταχύτητα του νερού μεταβληθεί απότομα και περισσότερο από: α) 5 m/sec β) 5 m/min γ) 10 m/min δ) 30 m/min

Απάντηση:

Η σωστή απάντηση: δ) 30 m/min.

Η τεκμηρίωση (σελ. 149): υδραυλικό πλήγμα είναι το ισχυρό κτύπημα των σωληνώσεων με αποτέλεσμα το τράνταγμά τους, το οποίο οφείλεται στην απότομη μεταβολή της ταχύτητας ροής του νερού, δηλαδή μεταβολή πάνω από 0,5 m/sec.

Η μετατροπή των μονάδων: το βιβλίο δίνει την τιμή σε m/sec, ενώ οι επιλογές είναι κυρίως σε m/min 0,5 m/sec x 60 sec/min = 30 m/min. | Επιλογή | Σε m/sec | Σχόλιο | |---|---|---| | α) 5 m/sec | 5 | δεκαπλάσια από την τιμή του βιβλίου | | β) 5 m/min | 0,083 | έξι φορές μικρότερη | | γ) 10 m/min | 0,167 | τρεις φορές μικρότερη | | δ) 30 m/min | 0,5 | σωστή |

Γιατί εμφανίζεται το πλήγμα: η απότομη διακοπή ή έναρξη της ροής μεταβάλλει ακαριαία την ορμή της στήλης νερού. Επειδή το νερό είναι πρακτικά ασυμπίεστο, η ενέργεια αυτή μετατρέπεται σε κύμα πίεσης που διατρέχει τις σωληνώσεις και τις τραντάζει.

Πότε συμβαίνει (σελ. 149): κατά την εκκίνηση ή την παύση των αντλιών — και σε κάθε απότομο κλείσιμο βρύσης ή βαλβίδας.

Η αντιμετώπιση (σελ. 149): οι πιεστικές δεξαμενές συμβάλλουν στην απορρόφηση των υδραυλικών πληγμάτων που δημιουργούνται κατά την εκκίνηση ή την παύση των αντλιών καθώς και στον περιορισμό των εκκινήσεων των αντλιών. Το δοχείο με μεμβράνη λειτουργεί ως ελαστικό μαξιλάρι: ο αέρας στη μία πλευρά της μεμβράνης συμπιέζεται και απορροφά το κύμα πίεσης.

Και η δεύτερη λειτουργία των δεξαμενών (σελ. 149): σκοπό έχουν να διατηρούν την απαραίτητη πίεση στο δίκτυο κατανάλωσης του κτιρίου στο διάστημα μεταξύ δύο κινήσεων της αντλίας.

Σύνοψη: (ενδεικτική) Η σωστή απάντηση είναι η δ, δηλαδή τριάντα μέτρα ανά λεπτό. Το βιβλίο ορίζει ότι το υδραυλικό πλήγμα, δηλαδή το ισχυρό κτύπημα των σωληνώσεων με αποτέλεσμα το τράνταγμά τους, οφείλεται στην απότομη μεταβολή της ταχύτητας ροής του νερού, δηλαδή σε μεταβολή πάνω από μισό μέτρο ανά δευτερόλεπτο. Επειδή οι επιλογές δίνονται κυρίως σε μέτρα ανά λεπτό, χρειάζεται μετατροπή: μισό μέτρο ανά δευτερόλεπτο επί εξήντα δευτερόλεπτα ισούται με τριάντα μέτρα ανά λεπτό. Το φαινόμενο εμφανίζεται γιατί η απότομη μεταβολή της ροής αλλάζει ακαριαία την ορμή της στήλης νερού και, επειδή το νερό είναι πρακτικά ασυμπίεστο, η ενέργεια μετατρέπεται σε κύμα πίεσης. Την αντιμετώπιση αναλαμβάνουν οι πιεστικές δεξαμενές, οι οποίες συμβάλλουν στην απορρόφηση των υδραυλικών πληγμάτων που δημιουργούνται κατά την εκκίνηση ή την παύση των αντλιών.

Κριτήρια αξιολόγησης:

Ομάδα Β, ερώτηση 2 — Η επιλογή της ισχύος του κινητήρα

Ερώτηση: 2. Η επιλογή της ισχύος Ν ενός κινητήρα που τροφοδοτεί την αντλία του: α) είναι ανάλογη του βαθμού απόδοσης της αντλίας β) είναι ανάλογη της παροχής της αντλίας σε m3/h γ) είναι αντιστρόφως ανάλογη του μανομετρικού ύψους της αντλίας δ) είναι αντιστρόφως ανάλογη της παροχής της αντλίας σε m3/h

Απάντηση:

Η σωστή απάντηση: β) είναι ανάλογη της παροχής της αντλίας σε m³/h.

Ο τύπος (σελ. 152): N = Q · H / (270 · n) σε HP (ίππους), ή ισοδύναμα N = 0,736 · Q · H / (270 · n) σε kW.

Η ανάλυση των εξαρτήσεων | Μέγεθος | Θέση στον τύπο | Είδος εξάρτησης | |---|---|---| | παροχή Q | αριθμητής | ανάλογη | | μανομετρικό ύψος Η | αριθμητής | ανάλογο | | βαθμός απόδοσης n | παρονομαστής | αντιστρόφως ανάλογος |

Γιατί οι άλλες επιλογές είναι λάθος | Επιλογή | Λάθος | |---|---| | α) ανάλογη του βαθμού απόδοσης | ο n βρίσκεται στον παρονομαστή — άρα η ισχύς είναι αντιστρόφως ανάλογη· και λογικά: όσο καλύτερη η αντλία, τόσο μικρότερο κινητήρα χρειάζεται | | γ) αντιστρόφως ανάλογη του μανομετρικού ύψους | το Η είναι στον αριθμητή — ψηλότερο κτίριο απαιτεί μεγαλύτερη ισχύ, όχι μικρότερη | | δ) αντιστρόφως ανάλογη της παροχής | αντιστρέφει τη σωστή σχέση |

Τα μεγέθη (σελ. 152) | Σύμβολο | Ορισμός | |---|---| | Q | η παροχή της αντλίας σε m³/h· Παροχή είναι ο όγκος του νερού που μπορεί να δώσει η αντλία στη μονάδα του χρόνου, για ορισμένο μανομετρικό ύψος | | Η | το μανομετρικό ύψος της αντλίας σε m υδάτινης στήλης (WS) | | n | ο βαθμός απόδοσης αντλίας… ο λόγος της αποδιδόμενης ισχύος της αντλίας (Nα) προς την ισχύ που προσλαμβάνει στον άξονά της (ΝΠ) |

Η φυσική ερμηνεία: η ωφέλιμη ισχύς είναι το έργο ανά μονάδα χρόνου που δίνεται στο νερό — δηλαδή βάρος νερού ανά μονάδα χρόνου (ανάλογο του Q) επί το ύψος στο οποίο ανεβαίνει (ανάλογο του Η). Ο βαθμός απόδοσης μετρά πόση από την ισχύ του άξονα καταλήγει πραγματικά στο νερό, άρα διαιρεί.

Το παράδειγμα του βιβλίου (σελ. 153): για πολυκατοικία 20 διαμερισμάτων, Q = 8 m³/h, Η = 40 m και n = 0,6: N = (8 x 40) / (270 x 0,6) = 1,98 HP.

Σύνοψη: (ενδεικτική) Η σωστή απάντηση είναι η β, δηλαδή η ισχύς είναι ανάλογη της παροχής της αντλίας. Ο τύπος του βιβλίου είναι εν ίσον κιου επί ήτα δια διακόσια εβδομήντα επί εν, σε ίππους. Η παροχή κιου και το μανομετρικό ύψος ήτα βρίσκονται στον αριθμητή, άρα η ισχύς είναι ανάλογη και των δύο, ενώ ο βαθμός απόδοσης εν βρίσκεται στον παρονομαστή, άρα η ισχύς είναι αντιστρόφως ανάλογη αυτού. Οι υπόλοιπες επιλογές αντιστρέφουν αυτές τις σχέσεις. Η φυσική ερμηνεία είναι ότι η ωφέλιμη ισχύς ισούται με το έργο ανά μονάδα χρόνου που δίνεται στο νερό, δηλαδή με το βάρος του νερού ανά μονάδα χρόνου επί το ύψος στο οποίο ανεβαίνει, ενώ ο βαθμός απόδοσης εκφράζει πόση από την ισχύ του άξονα καταλήγει πραγματικά στο νερό. Στο παράδειγμα του βιβλίου, με παροχή οκτώ κυβικά ανά ώρα, μανομετρικό ύψος σαράντα μέτρα και βαθμό απόδοσης μηδέν κόμμα έξι, προκύπτει ισχύς ένα κόμμα ενενήντα οκτώ ίππων.

Κριτήρια αξιολόγησης:

Ομάδα Β, ερώτηση 3 — Μετατροπή ίππων σε κιλοβάτ

Ερώτηση: 3. Όταν η ισχύς που αποδίδει ένας κινητήρας είναι 10 HP, αυτή είναι ισοδύναμη με: α) 0,736 kW β) 10 kW γ) 7,36 kW δ) 13,6 kW

Απάντηση:

Η σωστή απάντηση: γ) 7,36 kW.

Η τεκμηρίωση: ο συντελεστής 0,736 εμφανίζεται ρητά στους δύο τύπους του βιβλίου (σελ. 152) | Μονάδα | Τύπος | |---|---| | HP (ίπποι) | N = Q · H / (270 · n) | | kW | N = 0,736 · Q · H / (270 · n) | Η σύγκριση των δύο τύπων δείχνει ότι 1 HP = 0,736 kW.

Ο υπολογισμός: 10 HP x 0,736 kW/HP = 7,36 kW.

Γιατί οι άλλες επιλογές είναι λάθος | Επιλογή | Λάθος | |---|---| | α) 0,736 kW | είναι η ισοδυναμία ενός ίππου, όχι δέκα | | β) 10 kW | συγχέει τους ίππους με τα κιλοβάτ — τα θεωρεί ίσα | | δ) 13,6 kW | προκύπτει από διαίρεση αντί για πολλαπλασιασμό: 10 / 0,736 = 13,6 — δηλαδή αντιστρέφει τη φορά της μετατροπής |

Ο έλεγχος της λογικής: ο ίππος είναι μονάδα μικρότερη από το κιλοβάτ (1 HP = 0,736 kW < 1 kW), άρα ο ίδιος αριθμός σε kW πρέπει να είναι μικρότερος από τον αριθμό σε HP. Η επιλογή δ) 13,6 kW είναι μεγαλύτερη από 10, άρα αποκλείεται χωρίς καν πράξη.

Η πρακτική χρησιμότητα: οι κατάλογοι των κατασκευαστών αντλιών δίνουν συχνά την ισχύ σε HP, ενώ η ηλεκτρική μελέτη (διατομές καλωδίων, ασφάλειες, θερμικά) γίνεται σε kW. Έτσι, το παράδειγμα του βιβλίου (σελ. 153) καταλήγει σε N = 1,98 HP, που αντιστοιχεί σε 1,98 x 0,736 ≈ 1,46 kW — δηλαδή σε κινητήρα κάτω από τα 4 kW, οπότε δεν απαιτείται εκκίνηση αστέρα-τριγώνου, η οποία χρησιμοποιείται στους τριφασικούς κινητήρες των αντλιών που έχουν ισχύ συνήθως μεγαλύτερη από 4 kW (σελ. 149).

Σύνοψη: (ενδεικτική) Η σωστή απάντηση είναι η γ, δηλαδή επτά κόμμα τριάντα έξι κιλοβάτ. Ο συντελεστής μηδέν κόμμα εφτακόσια τριάντα έξι εμφανίζεται ρητά στους δύο τύπους του βιβλίου: ο τύπος για ίππους δίνει κιου επί ήτα δια διακόσια εβδομήντα επί εν, ενώ ο τύπος για κιλοβάτ έχει επιπλέον τον συντελεστή μηδέν κόμμα εφτακόσια τριάντα έξι. Άρα ένας ίππος ισοδυναμεί με μηδέν κόμμα εφτακόσια τριάντα έξι κιλοβάτ, οπότε δέκα ίπποι ισοδυναμούν με επτά κόμμα τριάντα έξι κιλοβάτ. Η επιλογή α δίνει την ισοδυναμία ενός μόνο ίππου, η β θεωρεί ίππους και κιλοβάτ ίσα, ενώ η δ προκύπτει από διαίρεση αντί για πολλαπλασιασμό. Χρήσιμος έλεγχος είναι ότι ο ίππος είναι μικρότερη μονάδα από το κιλοβάτ, οπότε ο αριθμός σε κιλοβάτ πρέπει να είναι μικρότερος από τον αριθμό σε ίππους.

Κριτήρια αξιολόγησης:

Ομάδα Β, ερώτηση 4 — Το μανομετρικό ύψος σε έμμεση σύνδεση

Ερώτηση: 4. Στην είσοδο ενός ψηλού κτιρίου, το δίκτυο ύδρευσης της πόλης έχει χαμηλή πίεση 2 ατμόσφαιρες και επειδή επιθυμούμε στο ψηλότερο σημείο του κτιρίου να έχουμε πίεση νερού τουλάχιστον 1,5 atm, τοποθετούμε πιεστικό συγκρότημα μετά από δεξαμενή. Το απαιτούμενο ελάχιστο μανομετρικό ύψος της αντλίας: α) θα αυξηθεί, αν η πίεση του δικτύου γίνει 1 atm β) θα μειωθεί, αν η πίεση του δικτύου γίνει 1 atm γ) θα μειωθεί, αν η πίεση του δικτύου γίνει 3 atm δ) είναι ανεξάρτητο από την πίεση του δικτύου

Απάντηση:

Η σωστή απάντηση: δ) είναι ανεξάρτητο από την πίεση του δικτύου.

Η τεκμηρίωση: το ερώτημα λέει ρητά τοποθετούμε πιεστικό συγκρότημα μετά από δεξαμενή, δηλαδή έχουμε έμμεση σύνδεση: μεταξύ του δικτύου ύδρευσης πόλης και του πιεστικού παρεμβάλλεται δεξαμενή (σελ. 151). Οι σχέσεις του μανομετρικού ύψους (σελ. 153) | Σύνδεση | Σχέση | Εμφανίζεται το Ρδ; | |---|---|---| | άμεση | Η = ΗΤ + ΗΚ + 10Ρε - 10Ρδ | ΝΑΙ | | έμμεση, δεξαμενή χαμηλότερα από την αντλία | Η = ΗΤ + ΗΚ + Ηα + 10Ρε | ΟΧΙ | | έμμεση, δεξαμενή ψηλότερα από την αντλία | Η = ΗΤ + ΗΚ - Ηα + 10Ρε | ΟΧΙ | Και στις δύο περιπτώσεις έμμεσης σύνδεσης η πίεση του δικτύου Ρδ δεν εμφανίζεται στη σχέση.

Γιατί: η δεξαμενή λειτουργεί ως υδραυλική απομόνωση. Το νερό του δικτύου φτάνει στη δεξαμενή και εκτονώνεται σε ατμοσφαιρική πίεση — η ενέργεια πίεσης του δικτύου χάνεται εκεί. Η αντλία δεν αναρροφά από το δίκτυο αλλά από τη δεξαμενή, άρα «βλέπει» μόνο τη στάθμη του νερού μέσα σε αυτήν, όχι την πίεση της πόλης. | | Άμεση σύνδεση | Έμμεση σύνδεση | |---|---|---| | η αντλία αναρροφά από | το δίκτυο | τη δεξαμενή | | η πίεση του δικτύου | βοηθά — αφαιρείται (-10Ρδ) | δεν επηρεάζει | | εμφανίζεται το ύψος αναρρόφησης Ηα | ΟΧΙ | ΝΑΙ (+Ηα ή -Ηα) |

Γιατί οι άλλες επιλογές είναι λάθος: όλες (α, β, γ) υποθέτουν ότι το Ρδ επηρεάζει το Η — κάτι που ισχύει μόνο στην άμεση σύνδεση, όπου με -10Ρδ | Μεταβολή Ρδ | Επίδραση στο Η (άμεση σύνδεση) | |---|---| | αύξηση | μείωση του απαιτούμενου Η | | μείωση | αύξηση του απαιτούμενου Η |

Το πλεονέκτημα της έμμεσης σύνδεσης: ακριβώς αυτή η ανεξαρτησία — η εγκατάσταση λειτουργεί σταθερά ακόμη κι όταν η πίεση της πόλης πέφτει ή διακόπτεται, αφού η δεξαμενή αποτελεί απόθεμα.

Και η υπενθύμιση των κανόνων (σελ. 153): το δίκτυο ύδρευσης σε μια πόλη έχει συνήθως πίεση 4 έως 5 atm· τα 2 atm του ερωτήματος είναι επομένως όντως χαμηλή πίεση.

Σύνοψη: (ενδεικτική) Η σωστή απάντηση είναι η δ, δηλαδή το απαιτούμενο ελάχιστο μανομετρικό ύψος είναι ανεξάρτητο από την πίεση του δικτύου. Το ερώτημα ορίζει ότι το πιεστικό τοποθετείται μετά από δεξαμενή, δηλαδή έχουμε έμμεση σύνδεση. Στις σχέσεις που δίνει το βιβλίο, η πίεση του δικτύου εμφανίζεται μόνο στην άμεση σύνδεση, όπου το μανομετρικό ύψος ισούται με τις απώλειες τριβών συν το ύψος κατάθλιψης συν δέκα επί την πίεση εκροής μείον δέκα επί την πίεση του δικτύου. Στην έμμεση σύνδεση, είτε η δεξαμενή βρίσκεται χαμηλότερα είτε ψηλότερα από την αντλία, η πίεση του δικτύου δεν εμφανίζεται καθόλου. Ο λόγος είναι ότι η δεξαμενή λειτουργεί ως υδραυλική απομόνωση: το νερό εκτονώνεται σε ατμοσφαιρική πίεση μέσα σε αυτήν, οπότε η αντλία δεν αναρροφά από το δίκτυο αλλά από τη δεξαμενή και βλέπει μόνο τη στάθμη του νερού. Αυτό ακριβώς είναι και το πλεονέκτημα της έμμεσης σύνδεσης, αφού η εγκατάσταση λειτουργεί σταθερά ακόμη κι όταν η πίεση της πόλης πέφτει ή διακόπτεται.

Κριτήρια αξιολόγησης:

Ομάδα Β, ερώτηση 5 — Σύμβολο — βάνα απομόνωσης

Ερώτηση: 5. Σε ένα σχηματικό διάγραμμα πιεστικού συγκροτήματος, το παρακάτω σύμβολο παριστά: α) πιεζοστάτη β) ασφαλιστικό γ) αντεπίστροφη βαλβίδα δ) βάνα απομόνωσης

Απάντηση:

Η σωστή απάντηση: δ) βάνα απομόνωσης.

Το σύμβολο
```
         |
        ---
       \   /
        > <      ←  δύο αντικριστά τρίγωνα («παπιγιόν») με κατακόρυφο στέλεχος χειρισμού
       /   \
        ---
         |
```
Τα δύο αντικριστά τρίγωνα είναι το διεθνές σύμβολο της βαλβίδας, ενώ το κατακόρυφο στέλεχος στο πάνω μέρος παριστάνει τον άξονα χειρισμού (χειροτροχό) — δηλαδή βαλβίδα που χειρίζεται ο άνθρωπος.

Ο ορισμός (σελ. 151): βάνες απομόνωσης. Είναι συσκευές οι οποίες διακόπτουν τη ροή του νερού.

Πού εμφανίζεται στο Σχήμα 8.2 (σελ. 151): η βάνα απομόνωσης τοποθετείται πριν από την αντλία, στη γραμμή αναρρόφησης από τη δεξαμενή νερού — ώστε να μπορεί να απομονωθεί η αντλία για συντήρηση ή αντικατάσταση, χωρίς να αδειάσει η δεξαμενή.

Γιατί όχι τα άλλα σύμβολα | Επιλογή | Πώς παριστάνεται | Λειτουργία | |---|---|---| | α) πιεζοστάτης | ως συσκευή συνδεδεμένη στη γραμμή, με ηλεκτρική σύνδεση προς τον πίνακα | συσκευές αυτοματισμού που μετρούν την πίεση και διαθέτουν ηλεκτρικές επαφές που ανοίγουν ή κλείνουν στην πίεση ρύθμισης (σελ. 151) | | β) ασφαλιστικό | ως βαλβίδα με πλάγια διακλάδωση εκτόνωσης | για εκτόνωση σε περίπτωση υπερπίεσης (σελ. 151) | | γ) αντεπίστροφη βαλβίδα | ως τρίγωνο που δείχνει τη μία επιτρεπτή φορά ροής | επιτρέπουν τη ροή του νερού προς μία κατεύθυνση (σελ. 151) |

Τα πέντε όργανα ελέγχου και ασφάλειας (σελ. 151) | Όργανο | Λειτουργία | |---|---| | πιεζοστάτες | μετρούν την πίεση και ανοίγουν ή κλείνουν επαφές στην πίεση ρύθμισης | | αντεπίστροφες βαλβίδες | ροή προς μία κατεύθυνση | | βάνες απομόνωσης | διακόπτουν τη ροή | | ασφαλιστικό | εκτόνωση σε υπερπίεση | | φίλτρο | παρακρατεί τα στερεά σώματα από ορισμένη διάμετρο και πάνω |

Η κρίσιμη διάκριση βάνας και αντεπίστροφης: η βάνα διακόπτει σκόπιμα και χειροκίνητα τη ροή και προς τις δύο κατευθύνσεις· η αντεπίστροφη λειτουργεί αυτόματα και εμποδίζει μόνο την αντίστροφη ροή, ώστε το νερό να μην επιστρέφει στη δεξαμενή όταν η αντλία σταματήσει.

Σύνοψη: (ενδεικτική) Η σωστή απάντηση είναι η δ, δηλαδή βάνα απομόνωσης. Το σύμβολο αποτελείται από δύο αντικριστά τρίγωνα, το διεθνές σύμβολο της βαλβίδας, με κατακόρυφο στέλεχος στο πάνω μέρος που παριστάνει τον άξονα χειρισμού, δηλαδή πρόκειται για βαλβίδα που χειρίζεται ο άνθρωπος. Σύμφωνα με το βιβλίο, οι βάνες απομόνωσης είναι συσκευές οι οποίες διακόπτουν τη ροή του νερού, και στο σχήμα του πιεστικού συγκροτήματος τοποθετούνται πριν από την αντλία, ώστε αυτή να μπορεί να απομονωθεί για συντήρηση ή αντικατάσταση. Ο πιεζοστάτης αντίθετα παριστάνεται ως συσκευή με ηλεκτρική σύνδεση προς τον πίνακα, το ασφαλιστικό ως βαλβίδα με πλάγια διακλάδωση εκτόνωσης και η αντεπίστροφη βαλβίδα ως τρίγωνο που δείχνει τη μία επιτρεπτή φορά ροής. Η κρίσιμη διαφορά βάνας και αντεπίστροφης είναι ότι η πρώτη διακόπτει σκόπιμα και προς τις δύο κατευθύνσεις, ενώ η δεύτερη λειτουργεί αυτόματα και εμποδίζει μόνο την αντίστροφη ροή.

Κριτήρια αξιολόγησης:

Ομάδα Β, ερώτηση 6 — Σύμβολο — ηλεκτρικός κινητήρας

Ερώτηση: 6. Σε ένα σχηματικό διάγραμμα, πιεστικού συγκροτήματος, το παρακάτω σύμβολο παριστά: α) ηλεκτρικό κινητήρα β) μανόμετρο γ) κινητήρα πετρελαίου δ) πιεζοστάτη

Απάντηση:

Η σωστή απάντηση: α) ηλεκτρικό κινητήρα.

Το σύμβολο: ένας κύκλος με το γράμμα Μ στο εσωτερικό του.
```
      ( M )
```
Το Μ προέρχεται από το Motor (κινητήρας) και ο κύκλος είναι το τυποποιημένο περίγραμμα των περιστρεφόμενων ηλεκτρικών μηχανών.

Η τεκμηρίωση από το Σχήμα 8.2 (σελ. 151): στο σχηματικό διάγραμμα του πιεστικού συγκροτήματος ο ηλεκτρικός κινητήρας σημειώνεται ακριβώς με το σύμβολο Μ μέσα σε κύκλο, συνδεδεμένος αφενός με την αντλία και αφετέρου με τον ηλεκτρικό πίνακα. Και στο Σχήμα 8.5 (σελ. 155-156), στο πυροσβεστικό συγκρότημα, εμφανίζονται δύο τέτοια σύμβολα Μ για τις δύο ηλεκτροκίνητες αντλίες, ενώ ο κινητήρας πετρελαίου σημειώνεται με διαφορετικό σύμβολο και τη ρητή ένδειξη Κινητήρας πετρελαίου.

Γιατί όχι τα άλλα | Επιλογή | Πώς παριστάνεται στο Σχήμα 8.2 | |---|---| | β) μανόμετρο | ως κυκλικό όργανο ένδειξης συνδεδεμένο στη γραμμή, με ρητή ένδειξη Μανόμετρο — μετρά πίεση, δεν είναι μηχανή | | γ) κινητήρας πετρελαίου | εμφανίζεται μόνο στα πυροσβεστικά συγκροτήματα, με δική του ένδειξη | | δ) πιεζοστάτης | παριστάνεται ως συσκευή αυτοματισμού με ηλεκτρική γραμμή προς τον πίνακα |

Ο κινητήρας του πιεστικού (σελ. 148): οι κινητήρες είναι ασύγχρονοι, βραχυκυκλωμένου δρομέα, με προστασία IP 54 και κατηγορία μόνωσης F. Ο κινητήρας είναι συνήθως ενσωματωμένος στις αντλίες. Αποτελούν δηλαδή ενιαίο σύνολο (MONOBLOC).

Γιατί το σύμβολο έχει σημασία στο διάγραμμα: το Μ είναι το σημείο όπου το υδραυλικό διάγραμμα συναντά το ηλεκτρικό — από εκεί ξεκινά η γραμμή προς τον ηλεκτρικό πίνακα, ο οποίος εκτελεί την εκκίνηση αστέρα-τριγώνου με τη χρήση αυτόματων διακοπτών στους τριφασικούς κινητήρες των αντλιών που έχουν ισχύ συνήθως μεγαλύτερη από 4 kW (σελ. 149).

Σύνοψη: (ενδεικτική) Η σωστή απάντηση είναι η α, δηλαδή ηλεκτρικό κινητήρα. Το σύμβολο είναι ένας κύκλος με το γράμμα μι στο εσωτερικό του, όπου το μι προέρχεται από τη λέξη Motor και ο κύκλος είναι το τυποποιημένο περίγραμμα των περιστρεφόμενων ηλεκτρικών μηχανών. Στο σχηματικό διάγραμμα του πιεστικού συγκροτήματος ο ηλεκτρικός κινητήρας σημειώνεται ακριβώς έτσι, συνδεδεμένος αφενός με την αντλία και αφετέρου με τον ηλεκτρικό πίνακα, ενώ στο διάγραμμα του πυροσβεστικού συγκροτήματος εμφανίζονται δύο τέτοια σύμβολα για τις δύο ηλεκτροκίνητες αντλίες, με τον κινητήρα πετρελαίου να σημειώνεται χωριστά και με ρητή ένδειξη. Το μανόμετρο παριστάνεται ως κυκλικό όργανο ένδειξης συνδεδεμένο στη γραμμή, ενώ ο πιεζοστάτης ως συσκευή αυτοματισμού με ηλεκτρική γραμμή προς τον πίνακα.

Κριτήρια αξιολόγησης:

Ομάδα Β, ερώτηση 7 — Σύμβολο — αντλία

Ερώτηση: 7. Σε ένα σχηματικό διάγραμμα, το παρακάτω σύμβολο παριστά: α) βάνα απομόνωσης β) φλοτεροδιακόπτη γ) αντεπίστροφη βαλβίδα δ) αντλία

Απάντηση:

Η σωστή απάντηση: δ) αντλία.

Το σύμβολο: ένας κύκλος με τρίγωνο στο εσωτερικό, η κορυφή του οποίου δείχνει προς τη φορά ροής (προς την κατάθλιψη).
```
      ( ▷ )
```
Ο κύκλος παριστάνει το κέλυφος της αντλίας και το τρίγωνο τη φορά στην οποία ωθείται το υγρό.

Η αντιστοιχία με την κατασκευή (σελ. 146): τα βασικά μέρη της φυγοκεντρικής αντλίας είναι το κέλυφος, η φτερωτή (μία ή περισσότερες) και ο άξονας. Το κέλυφος αποτελεί το ακίνητο μέρος της αντλίας… Το κέλυφος είναι σπειροειδές και διαθέτει ανοίγματα για την είσοδο και την έξοδο του υγρού. Ο κύκλος του συμβόλου αποδίδει ακριβώς αυτό το σπειροειδές κέλυφος.

Πού εμφανίζεται στο Σχήμα 8.2 (σελ. 151): η αντλία σχεδιάζεται αμέσως μετά τη βάνα απομόνωσης και πριν από την αντεπίστροφη βαλβίδα, με τον ηλεκτρικό κινητήρα (Μ) συνδεδεμένο σε αυτήν.

Γιατί όχι τα άλλα | Επιλογή | Σύμβολο και λειτουργία | |---|---| | α) βάνα απομόνωσης | δύο αντικριστά τρίγωνα με στέλεχος χειρισμού — διακόπτουν τη ροή του νερού (σελ. 151) | | β) φλοτεροδιακόπτης | σχεδιάζεται μέσα στη δεξαμενή νερού, ως πλωτήρας — χρησιμεύει στην προστασία ξηράς λειτουργίας (σελ. 151) | | γ) αντεπίστροφη βαλβίδα | τρίγωνο που φράσσεται από γραμμή, δηλώνοντας ότι επιτρέπουν τη ροή του νερού προς μία κατεύθυνση (σελ. 151) |

Η κρίσιμη διάκριση αντλίας και αντεπίστροφης βαλβίδας: και τα δύο σύμβολα περιέχουν τρίγωνο που δείχνει φορά, όμως | | Αντλία | Αντεπίστροφη βαλβίδα | |---|---|---| | περίγραμμα | κύκλος (κέλυφος) | χωρίς κύκλο, πάνω στη γραμμή | | τι κάνει | προσθέτει ενέργεια στο υγρό | επιτρέπει ή εμποδίζει τη ροή, χωρίς να προσθέτει ενέργεια | | απαιτεί κινητήρα | ΝΑΙ — γι' αυτό συνοδεύεται από το Μ | ΟΧΙ — λειτουργεί αυτόματα από την ίδια την πίεση |

Γιατί χρειάζεται η αντεπίστροφη δίπλα στην αντλία: για να μην επιστρέφει το νερό της κατάθλιψης πίσω προς τη δεξαμενή, όταν η αντλία σταματήσει — διαφορετικά το πιεστικό δοχείο θα άδειαζε και η αντλία θα ξεκινούσε συνεχώς, ενώ ο περιορισμός των εκκινήσεων των αντλιών είναι από τους σκοπούς της εγκατάστασης (σελ. 149).

Σύνοψη: (ενδεικτική) Η σωστή απάντηση είναι η δ, δηλαδή αντλία. Το σύμβολο είναι ένας κύκλος με τρίγωνο στο εσωτερικό, του οποίου η κορυφή δείχνει τη φορά ροής προς την κατάθλιψη· ο κύκλος παριστάνει το σπειροειδές κέλυφος της φυγοκεντρικής αντλίας, το οποίο κατά το βιβλίο αποτελεί το ακίνητο μέρος της και διαθέτει ανοίγματα για την είσοδο και την έξοδο του υγρού. Στο σχηματικό διάγραμμα του πιεστικού συγκροτήματος η αντλία σχεδιάζεται αμέσως μετά τη βάνα απομόνωσης και πριν από την αντεπίστροφη βαλβίδα, με τον ηλεκτρικό κινητήρα συνδεδεμένο σε αυτήν. Η βάνα απομόνωσης παριστάνεται με δύο αντικριστά τρίγωνα και στέλεχος χειρισμού, ο φλοτεροδιακόπτης σχεδιάζεται μέσα στη δεξαμενή ως πλωτήρας για την προστασία ξηράς λειτουργίας, ενώ η αντεπίστροφη βαλβίδα με τρίγωνο πάνω στη γραμμή, χωρίς κύκλο, αφού δεν προσθέτει ενέργεια στο υγρό αλλά απλώς επιτρέπει τη ροή προς μία κατεύθυνση.

Κριτήρια αξιολόγησης:

Ομάδα Β, ερώτηση 8 — Σύμβολο — φίλτρο

Ερώτηση: 8. Σε ένα σχηματικό διάγραμμα, το παρακάτω σύμβολο παριστά: α) βάνα απομόνωσης β) αντλία γ) αντεπίστροφη βαλβίδα δ) φίλτρο

Απάντηση:

Η σωστή απάντηση: δ) φίλτρο.

Το σύμβολο: ένα ορθογώνιο (ή τετράγωνο) με διαγώνιο σταυρό στο εσωτερικό του — χωρίς στέλεχος χειρισμού.
```
      ┌───┐
   ───│ ╳ │───
      └───┘
```
Ο διαγώνιος σταυρός μέσα στο πλαίσιο αποδίδει το πλέγμα (σήτα) που συγκρατεί τα στερεά.

Ο ορισμός (σελ. 151): φίλτρο για την προστασία της μεμβράνης. Είναι συσκευή η οποία παρακρατεί τα στερεά σώματα από ορισμένη διάμετρο και πάνω.

Πού εμφανίζεται στο Σχήμα 8.2 (σελ. 151): το φίλτρο τοποθετείται στη γραμμή πριν από το πιεστικό δοχείο με μεμβράνη — ακριβώς για την προστασία της μεμβράνης, η οποία διαχωρίζει το χώρο του νερού από το χώρο του αέρα (σελ. 149) και θα τρυπούσε από αιχμηρά στερεά.

Η κρίσιμη διάκριση από τη βάνα απομόνωσης: τα δύο σύμβολα μοιάζουν — και τα δύο έχουν σχήμα Χ μέσα σε πλαίσιο | | Βάνα απομόνωσης | Φίλτρο | |---|---|---| | σχήμα | δύο αντικριστά τρίγωνα («παπιγιόν») που αγγίζονται στο κέντρο | διαγώνιος σταυρός που ενώνει τις γωνίες του πλαισίου | | στέλεχος χειρισμού | ΝΑΙ, κατακόρυφο στο πάνω μέρος | ΟΧΙ | | λειτουργία | διακόπτουν τη ροή του νερού | παρακρατεί τα στερεά σώματα | | χειρισμός | χειροκίνητος | παθητικό στοιχείο |

Γιατί όχι τα άλλα | Επιλογή | Σύμβολο | |---|---| | β) αντλία | κύκλος με τρίγωνο | | γ) αντεπίστροφη βαλβίδα | τρίγωνο με φραγή πάνω στη γραμμή, χωρίς πλαίσιο |

Η σημασία της συντήρησης του φίλτρου: ένα βουλωμένο φίλτρο αυξάνει τις απώλειες πίεσης λόγω τριβών (Ητ) — μέγεθος που προστίθεται στο ελάχιστο απαιτούμενο μανομετρικό ύψος σε όλες τις σχέσεις της σελ. 153 (Η = ΗΤ + ΗΚ + …). Έτσι η αντλία δεν επιτυγχάνει την προβλεπόμενη πίεση, ενώ ταυτόχρονα κινδυνεύει η μεμβράνη αν το φίλτρο λείπει.

Σύνοψη: (ενδεικτική) Η σωστή απάντηση είναι η δ, δηλαδή φίλτρο. Το σύμβολο είναι ένα ορθογώνιο με διαγώνιο σταυρό στο εσωτερικό του, χωρίς στέλεχος χειρισμού, όπου ο σταυρός αποδίδει το πλέγμα που συγκρατεί τα στερεά. Το βιβλίο ορίζει ότι το φίλτρο τοποθετείται για την προστασία της μεμβράνης και είναι συσκευή η οποία παρακρατεί τα στερεά σώματα από ορισμένη διάμετρο και πάνω, ενώ στο σχηματικό διάγραμμα τοποθετείται στη γραμμή πριν από το πιεστικό δοχείο με μεμβράνη. Η κρίσιμη διάκριση είναι από το σύμβολο της βάνας απομόνωσης, το οποίο επίσης έχει σχήμα χι μέσα σε πλαίσιο, όμως αποτελείται από δύο αντικριστά τρίγωνα που αγγίζονται στο κέντρο και, κυρίως, φέρει κατακόρυφο στέλεχος χειρισμού, αφού η βάνα χειρίζεται χειροκίνητα. Σημειώνεται ότι ένα βουλωμένο φίλτρο αυξάνει τις απώλειες πίεσης λόγω τριβών, μέγεθος που προστίθεται στο απαιτούμενο μανομετρικό ύψος.

Κριτήρια αξιολόγησης:

Ομάδα Β, ερώτηση 9 — Σύμβολο — πιεστικό δοχείο με μεμβράνη

Ερώτηση: 9. Σε ένα σχηματικό διάγραμμα, το παρακάτω σύμβολο παριστά: α) διακόπτη φλοτέρ β) πιεζοστάτη γ) βαλβίδα εκτόνωσης δ) πιεστικό δοχείο με μεμβράνη

Απάντηση:

Η σωστή απάντηση: δ) πιεστικό δοχείο με μεμβράνη.

Το σύμβολο: ένα κατακόρυφο δοχείο με θολωτή (ημικυκλική) κορυφή, χωρισμένο εσωτερικά με μια καμπύλη γραμμή που παριστάνει τη μεμβράνη.
```
       ╭───╮
       │ ~ │   ←  η καμπύλη γραμμή = η ελαστική μεμβράνη
       │   │
       └─┬─┘
         │
```
Ο ορισμός (σελ. 149): πιεστικές δεξαμενές με μεμβράνη (πιεστικό δοχείο), που διαθέτουν ελαστική μεμβράνη η οποία διαχωρίζει το χώρο του νερού από το χώρο του αέρα. Διατίθενται με χωρητικότητα από 60 έως 500 L (λίτρα) και χρησιμοποιούνται σε μικρές εγκαταστάσεις ύδρευσης.

Ο ρόλος του (σελ. 149): οι πιεστικές δεξαμενές σκοπό έχουν να διατηρούν την απαραίτητη πίεση στο δίκτυο κατανάλωσης του κτιρίου στο διάστημα μεταξύ δύο κινήσεων της αντλίας. Επίσης… συμβάλλουν στην απορρόφηση των υδραυλικών πληγμάτων που δημιουργούνται κατά την εκκίνηση ή την παύση των αντλιών καθώς και στον περιορισμό των εκκινήσεων των αντλιών.

Πώς λειτουργεί η μεμβράνη | Φάση | Τι συμβαίνει | |---|---| | η αντλία λειτουργεί | το νερό γεμίζει τον έναν χώρο, συμπιέζοντας τον αέρα στον άλλο | | η αντλία σταματά | ο συμπιεσμένος αέρας σπρώχνει το νερό στο δίκτυο, διατηρώντας την πίεση | | απότομη μεταβολή ροής | ο αέρας λειτουργεί ως μαξιλάρι και απορροφά το υδραυλικό πλήγμα |

Γιατί όχι τα άλλα | Επιλογή | Σύμβολο και λειτουργία | |---|---| | α) διακόπτης φλοτέρ | σχεδιάζεται μέσα στη δεξαμενή νερού, ως πλωτήρας στη στάθμη — εξυπηρετεί την προστασία ξηράς λειτουργίας (σελ. 149) | | β) πιεζοστάτης | συσκευή αυτοματισμού πάνω στη γραμμή, με ηλεκτρική σύνδεση προς τον πίνακα — μετρά την πίεση και ανοίγει ή κλείνει επαφές (σελ. 151) | | γ) βαλβίδα εκτόνωσης (ασφαλιστικό) | βαλβίδα με πλάγια έξοδο προς την ατμόσφαιρα — για εκτόνωση σε περίπτωση υπερπίεσης (σελ. 151) |

Το δεύτερο είδος πιεστικής δεξαμενής (σελ. 149): με αεροσυμπιεστή, που διατίθενται με χωρητικότητα από 1000 έως 2000 L, χρησιμοποιούνται σε μεγάλες εγκαταστάσεις και κατασκευάζονται με βάση τους γερμανικούς κανονισμούς DIN 4810.

Και στα πυροσβεστικά συγκροτήματα (σελ. 154): χρησιμοποιείται πιεστική δεξαμενή μεμβράνης χωρητικότητας έως 1000 λίτρα και πίεση λειτουργίας 10 bar.

Σύνοψη: (ενδεικτική) Η σωστή απάντηση είναι η δ, δηλαδή πιεστικό δοχείο με μεμβράνη. Το σύμβολο παριστάνει ένα κατακόρυφο δοχείο με θολωτή κορυφή, χωρισμένο εσωτερικά με καμπύλη γραμμή που αποδίδει την ελαστική μεμβράνη. Το βιβλίο ορίζει ότι οι πιεστικές δεξαμενές με μεμβράνη διαθέτουν ελαστική μεμβράνη η οποία διαχωρίζει τον χώρο του νερού από τον χώρο του αέρα, διατίθενται με χωρητικότητα από εξήντα έως πεντακόσια λίτρα και χρησιμοποιούνται σε μικρές εγκαταστάσεις ύδρευσης. Ρόλος τους είναι να διατηρούν την απαραίτητη πίεση στο δίκτυο στο διάστημα μεταξύ δύο κινήσεων της αντλίας, να απορροφούν τα υδραυλικά πλήγματα και να περιορίζουν τις εκκινήσεις των αντλιών. Ο διακόπτης φλοτέρ αντίθετα σχεδιάζεται μέσα στη δεξαμενή νερού ως πλωτήρας, ο πιεζοστάτης ως συσκευή αυτοματισμού με ηλεκτρική σύνδεση προς τον πίνακα, και η βαλβίδα εκτόνωσης ως βαλβίδα με πλάγια έξοδο προς την ατμόσφαιρα.

Κριτήρια αξιολόγησης:

Ομάδα Β, ερώτηση 10 — Αντιστοίχιση — όργανα ελέγχου και ασφάλειας

Ερώτηση: 10. Δίπλα στον αριθμό των οργάνων ελέγχου και ασφάλειας της πρώτης στήλης να προστεθεί το γράμμα από την ένδειξη της φράσης της δεύτερης στήλης που ταιριάζει περισσότερο: Στήλη A: 1. Αντεπίστροφες βαλβίδες 2. Πιεζοστάτες 3. Βάνες απομόνωσης 4. Ασφαλιστικά. Στήλη Β: α. Έχουν ηλεκτρικές επαφές που ανοίγουν ή κλείνουν στην πίεση ρύθμισης β. επιτρέπουν τη ροή του νερού προς μία κατεύθυνση γ. επιτρέπουν τη ροή του νερού και προς τις δύο κατευθύνσεις δ. διακόπτουν τη ροή του νερού ε. παρακρατούν τα στερεά σώματα από μια διάμετρο και πάνω ζ. προστατεύουν από υπερπίεση η. προστατεύουν από υποπίεση

Απάντηση:

Η σωστή αντιστοίχιση | Στήλη Α | → | Στήλη Β | Τεκμηρίωση (σελ. 151) | |---|---|---|---| | 1. Αντεπίστροφες βαλβίδες | → | β. επιτρέπουν τη ροή του νερού προς μία κατεύθυνση | είναι συσκευές οι οποίες παρεμβάλλονται στους σωλήνες και επιτρέπουν τη ροή του νερού προς μία κατεύθυνση | | 2. Πιεζοστάτες | → | α. έχουν ηλεκτρικές επαφές που ανοίγουν ή κλείνουν στην πίεση ρύθμισης | είναι συσκευές αυτοματισμού που μετρούν την πίεση και διαθέτουν ηλεκτρικές επαφές που ανοίγουν ή κλείνουν στην πίεση ρύθμισης | | 3. Βάνες απομόνωσης | → | δ. διακόπτουν τη ροή του νερού | είναι συσκευές οι οποίες διακόπτουν τη ροή του νερού | | 4. Ασφαλιστικά | → | ζ. προστατεύουν από υπερπίεση | ασφαλιστικό για εκτόνωση σε περίπτωση υπερπίεσης |

Οι επιλογές που περισσεύουν και γιατί | Επιλογή | Σχόλιο | |---|---| | γ. επιτρέπουν τη ροή του νερού και προς τις δύο κατευθύνσεις | παγίδα για τις αντεπίστροφες — αυτές επιτρέπουν τη ροή μόνο προς μία κατεύθυνση· η φράση θα ταίριαζε σε μια ανοιχτή βάνα, όχι σε όργανο ελέγχου | | ε. παρακρατούν τα στερεά σώματα από μια διάμετρο και πάνω | ανήκει στο φίλτρο: είναι συσκευή η οποία παρακρατεί τα στερεά σώματα από ορισμένη διάμετρο και πάνω | | η. προστατεύουν από υποπίεση | παγίδα για τα ασφαλιστικά — αυτά προστατεύουν από υπερπίεση· την υποπίεση (έλλειψη νερού) την αναλαμβάνει η προστασία ξηράς λειτουργίας με φλοτεροδιακόπτη (σελ. 149, 151) |

Ο ρόλος καθενός στη λειτουργία του συγκροτήματος | Όργανο | Πού τοποθετείται | Τι πετυχαίνει | |---|---|---| | βάνα απομόνωσης | πριν από την αντλία | επιτρέπει συντήρηση χωρίς εκκένωση της δεξαμενής | | αντεπίστροφη βαλβίδα | μετά την αντλία | εμποδίζει την επιστροφή του νερού όταν η αντλία σταματά | | πιεζοστάτες | στη γραμμή κατάθλιψης | δίνουν εντολή εκκίνησης και παύσης στις αντλίες | | ασφαλιστικό | στο πιεστικό δοχείο | εκτονώνει σε υπερπίεση | | φίλτρο | πριν από το πιεστικό δοχείο | προστατεύει τη μεμβράνη |

Και η κρίσιμη διάκριση 1 ↔ 3: η βάνα διακόπτει τη ροή σκόπιμα και χειροκίνητα και προς τις δύο κατευθύνσεις· η αντεπίστροφη λειτουργεί αυτόματα από την ίδια την πίεση και εμποδίζει μόνο την αντίστροφη ροή.

Σύνοψη: (ενδεικτική) Η σωστή αντιστοίχιση είναι η εξής. Οι αντεπίστροφες βαλβίδες αντιστοιχούν στο β, δηλαδή επιτρέπουν τη ροή του νερού προς μία κατεύθυνση. Οι πιεζοστάτες αντιστοιχούν στο α, δηλαδή έχουν ηλεκτρικές επαφές που ανοίγουν ή κλείνουν στην πίεση ρύθμισης. Οι βάνες απομόνωσης αντιστοιχούν στο δ, δηλαδή διακόπτουν τη ροή του νερού. Και τα ασφαλιστικά αντιστοιχούν στο ζ, δηλαδή προστατεύουν από υπερπίεση, αφού χρησιμεύουν για εκτόνωση σε περίπτωση υπερπίεσης. Περισσεύουν οι επιλογές γ, ε και η. Το γ είναι παγίδα για τις αντεπίστροφες, οι οποίες επιτρέπουν τη ροή μόνο προς μία κατεύθυνση, το ε ανήκει στο φίλτρο, το οποίο παρακρατεί τα στερεά σώματα από ορισμένη διάμετρο και πάνω, και το η είναι παγίδα για τα ασφαλιστικά, αφού την προστασία από έλλειψη νερού την αναλαμβάνει η προστασία ξηράς λειτουργίας με φλοτεροδιακόπτη.

Κριτήρια αξιολόγησης:

Ομάδα Β, ερώτηση 11 — Αντιστοίχιση — ύψη και πιέσεις

Ερώτηση: 11. Δίπλα στον αριθμό της έννοιας ή φράσης της πρώτης στήλης να προστεθεί το γράμμα από την ένδειξη της φράσης της δεύτερης στήλης που ταιριάζει περισσότερο: Στήλη A: 1. Το ύψος αναρρόφησης μιας αντλίας 2. Το ύψος κατάθλιψης μιας αντλίας 3. Πίεση εκροής 4. Πίεση του δικτύου. Στήλη Β: α. εκφράζει τις απώλειες πίεσης λόγω τριβών στους σωλήνες β. λαμβάνεται ως η απαιτούμενη πίεση στην υψηλότερη βρύση του κτιρίου γ. λαμβάνεται ως η πίεση στην είσοδο του κτιρίου δ. λαμβάνεται ως η πίεση στο μέσον του κτιρίου ε. κατακόρυφη απόσταση μεταξύ αντλίας και χαμηλότερης στάθμης νερού ζ. κατακόρυφη απόσταση μεταξύ αντλίας και της υψηλότερης βρύσης η. κατακόρυφη απόσταση μεταξύ χαμηλότερης στάθμης νερού και της υψηλότερης βρύσης

Απάντηση:

Η σωστή αντιστοίχιση | Στήλη Α | → | Στήλη Β | Τεκμηρίωση (σελ. 153) | |---|---|---|---| | 1. Το ύψος αναρρόφησης | → | ε. κατακόρυφη απόσταση μεταξύ αντλίας και χαμηλότερης στάθμης νερού | το ύψος αναρρόφησης (Hα σε m), δηλαδή την κατακόρυφη απόσταση μεταξύ αντλίας και χαμηλότερης στάθμης νερού | | 2. Το ύψος κατάθλιψης | → | ζ. κατακόρυφη απόσταση μεταξύ αντλίας και της υψηλότερης βρύσης | το ύψος κατάθλιψης (Ηκ σε m), δηλαδή την κατακόρυφη απόσταση μεταξύ αντλίας και της υψηλότερης παροχής (βρύσης) | | 3. Πίεση εκροής | → | β. λαμβάνεται ως η απαιτούμενη πίεση στην υψηλότερη βρύση του κτιρίου | για να είναι ικανοποιητική η ροή του νερού, η πίεση εκροής σε μια βρύση πρέπει να είναι τουλάχιστον 1,5 atm | | 4. Πίεση του δικτύου | → | γ. λαμβάνεται ως η πίεση στην είσοδο του κτιρίου | την πίεση του δικτύου Pδ σε atm· το δίκτυο ύδρευσης σε μια πόλη έχει συνήθως πίεση 4 έως 5 atm |

Οι επιλογές που περισσεύουν και γιατί | Επιλογή | Σχόλιο | |---|---| | α. εκφράζει τις απώλειες πίεσης λόγω τριβών στους σωλήνες | είναι το Ητ, ένας πέμπτος παράγοντας του μανομετρικού ύψους — δεν αντιστοιχεί σε καμία από τις τέσσερις έννοιες της στήλης Α | | δ. λαμβάνεται ως η πίεση στο μέσον του κτιρίου | παγίδα — η πίεση του δικτύου μετριέται στην είσοδο, όχι στο μέσον | | η. κατακόρυφη απόσταση μεταξύ χαμηλότερης στάθμης νερού και της υψηλότερης βρύσης | παγίδα — είναι το άθροισμα Ηα + Ηκ, όχι κάποιο από τα δύο ξεχωριστά |

Οι πέντε παράγοντες του μανομετρικού ύψους (σελ. 153) | Παράγοντας | Σύμβολο | Ορισμός | |---|---|---| | πίεση δικτύου | Ρδ | στην είσοδο του κτιρίου, συνήθως 4-5 atm | | ύψος αναρρόφησης | Ηα | αντλία → χαμηλότερη στάθμη νερού | | ύψος κατάθλιψης | Ηκ | αντλία → υψηλότερη βρύση | | απώλειες τριβών | Ητ | στους σωλήνες | | πίεση εκροής | Ρε | τουλάχιστον 1,5 atm στη βρύση |

Πώς συνδυάζονται (σελ. 153) | Σύνδεση | Σχέση | |---|---| | άμεση | Η = ΗΤ + ΗΚ + 10Ρε - 10Ρδ | | έμμεση, δεξαμενή χαμηλότερα | Η = ΗΤ + ΗΚ + Ηα + 10Ρε | | έμμεση, δεξαμενή ψηλότερα | Η = ΗΤ + ΗΚ - Ηα + 10Ρε |

Και ο περιορισμός του ύψους αναρρόφησης (σελ. 153): το ύψος αναρρόφησης μιας αντλίας δεν μπορεί ποτέ να υπερβεί τα 10 μέτρα. Στην πράξη, συνήθως είναι μικρότερο των 7 μέτρων λόγω των αντιστάσεων ροής και της θερμοκρασίας του νερού — γιατί η αντλία δεν τραβά το νερό αλλά το αφήνει να ανέβει από την ατμοσφαιρική πίεση, που αντιστοιχεί σε 10 μέτρα στήλης νερού.

Σύνοψη: (ενδεικτική) Η σωστή αντιστοίχιση είναι η εξής. Το ύψος αναρρόφησης αντιστοιχεί στο ε, δηλαδή στην κατακόρυφη απόσταση μεταξύ αντλίας και χαμηλότερης στάθμης νερού. Το ύψος κατάθλιψης αντιστοιχεί στο ζ, δηλαδή στην κατακόρυφη απόσταση μεταξύ αντλίας και της υψηλότερης βρύσης. Η πίεση εκροής αντιστοιχεί στο β, δηλαδή λαμβάνεται ως η απαιτούμενη πίεση στην υψηλότερη βρύση του κτιρίου, η οποία πρέπει να είναι τουλάχιστον ενάμιση ατμόσφαιρα. Και η πίεση του δικτύου αντιστοιχεί στο γ, δηλαδή λαμβάνεται ως η πίεση στην είσοδο του κτιρίου, με συνήθεις τιμές τέσσερις έως πέντε ατμόσφαιρες. Περισσεύουν οι επιλογές α, δ και η. Το α εκφράζει τις απώλειες λόγω τριβών, που είναι ένας πέμπτος παράγοντας του μανομετρικού ύψους, το δ είναι παγίδα, αφού η πίεση του δικτύου μετριέται στην είσοδο και όχι στο μέσον του κτιρίου, και το η είναι επίσης παγίδα, αφού αντιστοιχεί στο άθροισμα του ύψους αναρρόφησης και του ύψους κατάθλιψης.

Κριτήρια αξιολόγησης:

Ομάδα Γ, ερώτηση 1 — Η χρησιμότητα των πιεστικών δεξαμενών

Ερώτηση: Ομάδα Γ: 1. Ποια είναι η χρησιμότητα των πιεστικών δεξαμενών ή των πιεστικών δοχείων σε ένα πιεστικό συγκρότημα;

Απάντηση:

Το χωρίο (σελ. 149): είναι δεξαμενές προσωρινής αποθήκευσης νερού υπό πίεση, οι οποίες σκοπό έχουν να διατηρούν την απαραίτητη πίεση στο δίκτυο κατανάλωσης του κτιρίου στο διάστημα μεταξύ δύο κινήσεων της αντλίας. Επίσης, οι πιεστικές δεξαμενές συμβάλλουν στην απορρόφηση των υδραυλικών πληγμάτων που δημιουργούνται κατά την εκκίνηση ή την παύση των αντλιών καθώς και στον περιορισμό των εκκινήσεων των αντλιών.

Οι τρεις λειτουργίες | # | Λειτουργία | Γιατί έχει σημασία | |---|---|---| | 1 | διατηρούν την απαραίτητη πίεση στο δίκτυο… στο διάστημα μεταξύ δύο κινήσεων της αντλίας | ο καταναλωτής έχει νερό υπό πίεση ακόμη κι όταν η αντλία δεν λειτουργεί — για μικρές λήψεις δεν χρειάζεται καν να ξεκινήσει | | 2 | απορρόφηση των υδραυλικών πληγμάτων που δημιουργούνται κατά την εκκίνηση ή την παύση των αντλιών | το υδραυλικό πλήγμα είναι το ισχυρό κτύπημα των σωληνώσεων με αποτέλεσμα το τράνταγμά τους (σελ. 149) και καταπονεί σωλήνες, συνδέσεις και εξαρτήματα | | 3 | περιορισμός των εκκινήσεων των αντλιών | κάθε εκκίνηση επιβαρύνει τον κινητήρα με ρεύμα εκκίνησης πολλαπλάσιο του ονομαστικού και φθείρει τα τυλίγματα και τις επαφές |

Πώς το πετυχαίνει η μεμβράνη (σελ. 149): το δοχείο διαθέτει ελαστική μεμβράνη η οποία διαχωρίζει το χώρο του νερού από το χώρο του αέρα | Φάση | Τι συμβαίνει | |---|---| | η αντλία λειτουργεί | το νερό γεμίζει τον έναν χώρο και συμπιέζει τον αέρα στον άλλο — ο αέρας «αποθηκεύει» ενέργεια πίεσης | | η αντλία σταματά | ο συμπιεσμένος αέρας σπρώχνει το νερό στο δίκτυο, διατηρώντας την πίεση | | απότομη μεταβολή ροής | ο αέρας λειτουργεί ως ελαστικό μαξιλάρι και απορροφά το κύμα πίεσης |

Τα δύο είδη (σελ. 149) | Είδος | Χωρητικότητα | Εφαρμογή | |---|---|---| | με μεμβράνη (πιεστικό δοχείο) | από 60 έως 500 L | μικρές εγκαταστάσεις ύδρευσης | | με αεροσυμπιεστή | από 1000 έως 2000 L | μεγάλες εγκαταστάσεις, κατά DIN 4810 |

Και στα πυροσβεστικά συγκροτήματα (σελ. 154): χρησιμοποιείται πιεστική δεξαμενή μεμβράνης χωρητικότητας έως 1000 λίτρα και πίεση λειτουργίας 10 bar — εκεί ο ρόλος της είναι ακόμη κρισιμότερος, γιατί το σύστημα πρέπει να διαθέτει την ελάχιστη προβλεπόμενη από τη μελέτη πίεση σε διαρκή ετοιμότητα (σελ. 155).

Σύνοψη: (ενδεικτική) Οι πιεστικές δεξαμενές ή πιεστικά δοχεία είναι δεξαμενές προσωρινής αποθήκευσης νερού υπό πίεση και επιτελούν τρεις λειτουργίες. Πρώτον, διατηρούν την απαραίτητη πίεση στο δίκτυο κατανάλωσης του κτιρίου στο διάστημα μεταξύ δύο κινήσεων της αντλίας, ώστε ο καταναλωτής να έχει νερό υπό πίεση ακόμη κι όταν η αντλία δεν λειτουργεί. Δεύτερον, συμβάλλουν στην απορρόφηση των υδραυλικών πληγμάτων που δημιουργούνται κατά την εκκίνηση ή την παύση των αντλιών, δηλαδή του ισχυρού κτυπήματος των σωληνώσεων που καταπονεί σωλήνες και συνδέσεις. Και τρίτον, συμβάλλουν στον περιορισμό των εκκινήσεων των αντλιών, κάτι που προστατεύει τους κινητήρες από τα υψηλά ρεύματα εκκίνησης. Ο μηχανισμός στηρίζεται στην ελαστική μεμβράνη, η οποία διαχωρίζει τον χώρο του νερού από τον χώρο του αέρα: όταν η αντλία λειτουργεί, το νερό συμπιέζει τον αέρα, ενώ όταν σταματά, ο συμπιεσμένος αέρας σπρώχνει το νερό στο δίκτυο και ταυτόχρονα λειτουργεί ως ελαστικό μαξιλάρι απέναντι στα πλήγματα. Τα δοχεία με μεμβράνη διατίθενται από εξήντα έως πεντακόσια λίτρα για μικρές εγκαταστάσεις, ενώ οι δεξαμενές με αεροσυμπιεστή από χίλια έως δύο χιλιάδες λίτρα για μεγάλες.

Κριτήρια αξιολόγησης:

Ομάδα Γ, ερώτηση 2 — Ο ρόλος της δεύτερης αντλίας

Ερώτηση: 2. Όταν ένα πιεστικό συγκρότημα διαθέτει δύο αντλίες - κινητήρες, ποιος είναι ο ρόλος της δεύτερης αντλίας - κινητήρα;

Απάντηση:

Το χωρίο (σελ. 152): όταν το πιεστικό συγκρότημα διαθέτει δύο αντλίες, η δεύτερη αντλία είναι σε διαρκή διαθεσιμότητα, δηλαδή είναι έτοιμη να αντικαταστήσει την κύρια αντλία, αν δε λειτουργήσει, ή να την ενισχύσει σε ώρες αιχμής, όταν η ζήτηση του νερού είναι αυξημένη. Δηλαδή, κατά τη διάρκεια της αιχμής, οι δύο αντλίες θα λειτουργήσουν συγχρόνως, ενώ όταν μειωθεί η ζήτηση, το συγκρότημα θα επανέλθει στην ομαλή λειτουργία της μίας αντλίας.

Ο διπλός ρόλος | # | Ρόλος | Πότε ενεργοποιείται | |---|---|---| | 1 | εφεδρεία — έτοιμη να αντικαταστήσει την κύρια αντλία, αν δε λειτουργήσει | σε βλάβη ή συντήρηση της κύριας | | 2 | ενίσχυση — να την ενισχύσει σε ώρες αιχμής, όταν η ζήτηση του νερού είναι αυξημένη | σε αιχμή, οπότε οι δύο αντλίες θα λειτουργήσουν συγχρόνως |

Πώς το υλοποιεί ο ηλεκτρικός πίνακας (σελ. 149): μέσω αυτού εκτελούνται | Λειτουργία | Σκοπός | |---|---| | αυτόματη εναλλαγή λειτουργίας αντλιών | ώστε οι δύο αντλίες να φθείρονται ομοιόμορφα και καμία να μη μένει ακίνητη για μεγάλο διάστημα | | εκκίνηση της άλλης αντλίας, σε περίπτωση βλάβης της αντλίας που λειτουργεί ή είναι η σειρά της να ξεκινήσει | αδιάλειπτη τροφοδοσία | | προστασία από έλλειψη νερού στις αντλίες (προστασία ξηράς λειτουργίας) | προστασία και των δύο μηχανών |

Γιατί η εναλλαγή είναι σημαντική: μια αντλία που μένει αχρησιμοποίητη για μήνες κινδυνεύει από κόλλημα του άξονα, φθορά των στεγανωτικών και οξείδωση. Η αυτόματη εναλλαγή εξασφαλίζει ότι και οι δύο βρίσκονται πάντα σε λειτουργική κατάσταση — γι' αυτό ο πίνακας τη διαθέτει ως αυτόνομη λειτουργία.

Ποιες εγκαταστάσεις τη χρειάζονται (σελ. 148): ξενοδοχεία· νοσοκομεία· πολυόροφα κτίρια γραφείων· πολυόροφα κτίρια κατοικιών και βιομηχανικές εγκαταστάσεις — παντού όπου η διακοπή της ύδρευσης θα ήταν απαράδεκτη και όπου η ζήτηση παρουσιάζει έντονες αιχμές.

Η παραλληλία με τα πυροσβεστικά συγκροτήματα (σελ. 154-155): εκεί η λογική επεκτείνεται σε τρεις αντλίες — βοηθητική (Jockey), κύρια ηλεκτροκίνητη και πετρελαιοκίνητη — που εκκινούν διαδοχικά, ανάλογα με το βάθος της πτώσης πίεσης.

Σύνοψη: (ενδεικτική) Η δεύτερη αντλία έχει διπλό ρόλο. Σύμφωνα με το βιβλίο, βρίσκεται σε διαρκή διαθεσιμότητα, δηλαδή είναι έτοιμη αφενός να αντικαταστήσει την κύρια αντλία, αν αυτή δεν λειτουργήσει, και αφετέρου να την ενισχύσει σε ώρες αιχμής, όταν η ζήτηση του νερού είναι αυξημένη· κατά τη διάρκεια της αιχμής οι δύο αντλίες λειτουργούν συγχρόνως, ενώ όταν μειωθεί η ζήτηση το συγκρότημα επανέρχεται στην ομαλή λειτουργία της μίας αντλίας. Τον ρόλο αυτόν τον υλοποιεί ο ηλεκτρικός πίνακας, ο οποίος εκτελεί την αυτόματη εναλλαγή λειτουργίας των αντλιών και την εκκίνηση της άλλης αντλίας σε περίπτωση βλάβης εκείνης που λειτουργεί ή που είναι η σειρά της να ξεκινήσει. Η εναλλαγή είναι σημαντική, γιατί μια αντλία που μένει αχρησιμοποίητη για μήνες κινδυνεύει από κόλλημα του άξονα, φθορά των στεγανωτικών και οξείδωση. Η ίδια λογική επεκτείνεται στα πυροσβεστικά συγκροτήματα, όπου υπάρχουν έως τρεις αντλίες που εκκινούν διαδοχικά.

Κριτήρια αξιολόγησης:

Ομάδα Γ, ερώτηση 3 — Απαιτούμενη πίεση δικτύου σε κτίριο 30 μέτρων

Ερώτηση: 3. Σε κτίριο ύψους 30 μέτρων, χωρίς πιεστικό συγκρότημα, έχουμε μία παροχή νερού. Για να έχει η παροχή αυτή πίεση νερού 1,5 atm, πόση περίπου πρέπει να είναι η πίεση του δικτύου ύδρευσης στο ισόγειο του κτιρίου και γιατί;

Απάντηση:

Η απάντηση: περίπου 4,5 atm.

Οι κανόνες του βιβλίου (σελ. 153) | Κανόνας | Διατύπωση | |---|---| | αντιστοιχία ύψους-πίεσης | στήλη νερού 10 μέτρων αντιστοιχεί περίπου σε πίεση μίας ατμόσφαιρας | | ανύψωση | πίεση νερού μίας ατμόσφαιρας ανεβάζει το νερό κατακόρυφα κατά 10 μέτρα περίπου | | ελάχιστη πίεση εκροής | για να είναι ικανοποιητική η ροή του νερού, η πίεση εκροής σε μια βρύση πρέπει να είναι τουλάχιστον 1,5 atm |

Ο υπολογισμός | Βήμα | Πράξη | Αποτέλεσμα | |---|---|---| | πίεση για την ανύψωση 30 m | 30 m / 10 m ανά atm | 3 atm | | απαιτούμενη πίεση στην παροχή | δεδομένο | 1,5 atm | | συνολικά στο ισόγειο | 3 + 1,5 | 4,5 atm |

Γιατί προστίθενται: η πίεση στο ισόγειο πρέπει πρώτα να δαπανηθεί για να ανεβάσει το νερό στα 30 μέτρα — η ενέργεια πίεσης μετατρέπεται σε δυναμική ενέργεια — και ό,τι απομείνει εμφανίζεται στη βρύση ως πίεση εκροής. Άρα Ρ(ισογείου) = ύψος/10 + Ρε = 3 + 1,5 = 4,5 atm.

Ο έλεγχος με το πραγματικό δίκτυο (σελ. 153): το δίκτυο ύδρευσης σε μια πόλη έχει συνήθως πίεση 4 έως 5 atm. Άρα ένα κτίριο 30 μέτρων βρίσκεται οριακά στο όριο των δυνατοτήτων του δικτύου — γι' αυτό ακριβώς η μεγάλη αύξηση του πληθυσμού, η ανέγερση ψηλών κτιρίων και το γεγονός ότι τα δίκτυα ύδρευσης των πόλεων σχεδιάστηκαν και κατασκευάστηκαν πριν από δεκαετίες είχαν ως αποτέλεσμα να δημιουργηθεί σοβαρό πρόβλημα στην ύδρευση των κτιρίων αυτών. Η λύση στο μεγάλο αυτό πρόβλημα δόθηκε από τα πιεστικά συγκροτήματα (σελ. 148).

Η σημείωση για τις απώλειες: ο υπολογισμός αγνοεί τις απώλειες πίεσης λόγω τριβών στους σωλήνες (Ητ), οι οποίες στην πραγματικότητα προστίθενται — γι' αυτό η ερώτηση ζητά πόση περίπου. Στο παράδειγμα της σελ. 153 οι τριβές για κτίριο 20 μέτρων λαμβάνονται 15 m, δηλαδή 1,5 atm επιπλέον· με ανάλογη παραδοχή, η πραγματική απαίτηση θα ξεπερνούσε τις 6 atm και το πιεστικό συγκρότημα θα ήταν αναπόφευκτο.

Και ο έλεγχος από την ανάποδη: με πίεση δικτύου 4,5 atm το νερό ανεβαίνει 4,5 x 10 = 45 μέτρα αν δεν υπήρχε απαίτηση εκροής· από αυτά, 30 μέτρα «ξοδεύονται» στην ανύψωση και απομένουν 15 μέτρα στήλης, δηλαδή 1,5 atm — ακριβώς η ζητούμενη πίεση εκροής.

Σύνοψη: (ενδεικτική) Η πίεση του δικτύου στο ισόγειο πρέπει να είναι περίπου τέσσερις κόμμα πέντε ατμόσφαιρες. Ο υπολογισμός στηρίζεται στους κανόνες του βιβλίου, ότι στήλη νερού δέκα μέτρων αντιστοιχεί περίπου σε πίεση μίας ατμόσφαιρας και ότι πίεση μίας ατμόσφαιρας ανεβάζει το νερό κατακόρυφα κατά δέκα μέτρα περίπου. Για να ανέβει λοιπόν το νερό στα τριάντα μέτρα απαιτούνται τρεις ατμόσφαιρες, και επειδή στην παροχή θέλουμε επιπλέον πίεση ενάμιση ατμόσφαιρας, η συνολική απαίτηση στο ισόγειο είναι τρεις συν ενάμιση, δηλαδή τεσσεράμισι ατμόσφαιρες. Οι δύο τιμές προστίθενται, γιατί η πίεση του ισογείου δαπανάται πρώτα για την ανύψωση του νερού και ό,τι απομένει εμφανίζεται στη βρύση ως πίεση εκροής. Επειδή το δίκτυο ύδρευσης μιας πόλης έχει συνήθως πίεση τέσσερις έως πέντε ατμόσφαιρες, ένα κτίριο τριάντα μέτρων βρίσκεται οριακά στο όριο των δυνατοτήτων του δικτύου, ιδίως αν προστεθούν και οι απώλειες πίεσης λόγω τριβών· γι' αυτό ακριβώς χρειάζονται τα πιεστικά συγκροτήματα.

Κριτήρια αξιολόγησης:

Ομάδα Γ, ερώτηση 4 — Θέση αντλίας και πίνακα σε πηγάδι

Ερώτηση: 4. Η στάθμη του νερού ενός πηγαδιού είναι περίπου 15 μέτρα κάτω από την επιφάνεια του εδάφους. Σε ποιο ύψος περίπου πάνω από την επιφάνεια νερού πρέπει να εγκαταστήσει ένας ηλεκτρολόγος εγκαταστάτης την αντλία - κινητήρα και πού τον ηλεκτρικό πίνακα και γιατί;

Απάντηση:

Η απάντηση: η αντλία μέσα στο πηγάδι, το πολύ 6 έως 7 μέτρα πάνω από τη στάθμη του νερού· ο ηλεκτρικός πίνακας έξω, πάνω από την επιφάνεια του εδάφους.

Ο καθοριστικός κανόνας (σελ. 153): το ύψος αναρρόφησης μιας αντλίας δεν μπορεί ποτέ να υπερβεί τα 10 μέτρα. Στην πράξη, συνήθως είναι μικρότερο των 7 μέτρων λόγω των αντιστάσεων ροής και της θερμοκρασίας του νερού.

Γιατί δεν μπορεί η αντλία να μείνει στην επιφάνεια | Βήμα | Συλλογισμός | |---|---| | 1 | η στάθμη είναι 15 μέτρα κάτω από το έδαφος | | 2 | αν η αντλία τοποθετηθεί στην επιφάνεια, το ύψος αναρρόφησης θα ήταν 15 m | | 3 | αυτό υπερβαίνει το απόλυτο όριο των 10 μέτρων — η αντλία δεν θα ρουφούσε καθόλου νερό | | 4 | άρα η αντλία πρέπει να κατέβει μέσα στο πηγάδι, ώστε το ύψος αναρρόφησης να είναι κάτω από 7 μέτρα | Συμπέρασμα: η αντλία τοποθετείται περίπου 6-7 μέτρα πάνω από τη στάθμη του νερού, δηλαδή περίπου 8-9 μέτρα κάτω από την επιφάνεια του εδάφους.

Γιατί υπάρχει το όριο των 10 μέτρων: η αντλία δεν τραβά το νερό — δημιουργεί υποπίεση και η ατμοσφαιρική πίεση σπρώχνει το νερό προς τα πάνω. Επειδή στήλη νερού 10 μέτρων αντιστοιχεί περίπου σε πίεση μίας ατμόσφαιρας (σελ. 153), η ατμόσφαιρα δεν μπορεί να ανεβάσει το νερό πάνω από 10 μέτρα, όσο ισχυρή κι αν είναι η αντλία. Στην πράξη το όριο πέφτει κάτω από 7 μέτρα λόγω των αντιστάσεων ροής και της θερμοκρασίας του νερού.

Πού τοποθετείται ο ηλεκτρικός πίνακας: έξω, πάνω από την επιφάνεια του εδάφους. | # | Λόγος | |---|---| | 1 | προστασία από την υγρασία — μέσα στο πηγάδι επικρατεί κορεσμένη υγρασία και υπάρχει κίνδυνος πλημμύρας αν ανέβει η στάθμη | | 2 | ασφάλεια — ο πίνακας περιέχει τάση δικτύου, ενώ ο χώρος του πηγαδιού είναι αγώγιμος και υγρός | | 3 | προσβασιμότητα — ο πίνακας πρέπει να είναι προσιτός για χειρισμούς, επιθεώρηση και συντήρηση, με τους διακόπτες, τις ασφάλειες, τα μπουτόν και τις ενδεικτικές λυχνίες λειτουργίας και βλάβης των κινητήρων (σελ. 149) | | 4 | σύνδεση με τον φλοτεροδιακόπτη — η προστασία από έλλειψη νερού στις αντλίες (προστασία ξηράς λειτουργίας) (σελ. 149) απαιτεί καλωδίωση από τον πλωτήρα προς τον πίνακα |

Και ο κινητήρας: πρόκειται για ασύγχρονο, βραχυκυκλωμένου δρομέα, με προστασία IP 54 (σελ. 148) — η IP 54 τον προστατεύει από σκόνη και πιτσιλίσματα, όχι όμως από βύθιση, γι' αυτό ο κινητήρας πρέπει να παραμείνει πάνω από τη στάθμη του νερού και σε ασφαλή απόσταση από αυτήν.

Σύνοψη: (ενδεικτική) Η αντλία με τον κινητήρα πρέπει να εγκατασταθεί μέσα στο πηγάδι, το πολύ έξι με επτά μέτρα πάνω από τη στάθμη του νερού, δηλαδή περίπου οκτώ με εννέα μέτρα κάτω από την επιφάνεια του εδάφους. Ο λόγος είναι ότι, όπως ορίζει το βιβλίο, το ύψος αναρρόφησης μιας αντλίας δεν μπορεί ποτέ να υπερβεί τα δέκα μέτρα, ενώ στην πράξη είναι συνήθως μικρότερο των επτά μέτρων λόγω των αντιστάσεων ροής και της θερμοκρασίας του νερού. Αν η αντλία τοποθετούνταν στην επιφάνεια, το ύψος αναρρόφησης θα ήταν δεκαπέντε μέτρα και η αντλία δεν θα ρουφούσε καθόλου νερό. Το όριο αυτό υπάρχει γιατί η αντλία δεν τραβά το νερό αλλά δημιουργεί υποπίεση και η ατμοσφαιρική πίεση το σπρώχνει προς τα πάνω, ενώ στήλη νερού δέκα μέτρων αντιστοιχεί περίπου σε μία ατμόσφαιρα. Ο ηλεκτρικός πίνακας αντίθετα πρέπει να τοποθετηθεί έξω, πάνω από την επιφάνεια του εδάφους, για προστασία από την υγρασία και τον κίνδυνο πλημμύρας, για λόγους ασφάλειας, αφού περιέχει τάση δικτύου, και για να είναι προσιτός για χειρισμούς, επιθεώρηση και συντήρηση.

Κριτήρια αξιολόγησης:

Ομάδα Γ, ερώτηση 5 — Θέση δεξαμενής και απαιτούμενη ισχύς

Ερώτηση: 5. Σε ένα ψηλό κτίριο υπάρχουν τρεις περιπτώσεις τοποθέτησης της αντλίας σε σχέση με τη δεξαμενή νερού. Η δεξαμενή να είναι α) χαμηλότερα από την αντλία, β) ψηλότερα από την αντλία και γ) στο ίδιο επίπεδο με την αντλία. Σε ποια από τις τρεις περιπτώσεις απαιτείται κινητήρας με μεγαλύτερη ισχύ και γιατί;

Απάντηση:

Η απάντηση: στην περίπτωση α), όταν η δεξαμενή βρίσκεται χαμηλότερα από την αντλία.

Οι σχέσεις του βιβλίου για την έμμεση σύνδεση (σελ. 153) | Περίπτωση | Σχέση | Ο όρος Ηα | |---|---|---| | α) δεξαμενή χαμηλότερα από την αντλία | Η = ΗΤ + ΗΚ + Ηα + 10Ρε | προστίθεται | | β) δεξαμενή ψηλότερα από την αντλία | Η = ΗΤ + ΗΚ - Ηα + 10Ρε | αφαιρείται | | γ) δεξαμενή στο ίδιο επίπεδο | Η = ΗΤ + ΗΚ + 10Ρε | Ηα = 0 |

Η σύγκριση: Ηα > 0 και Ηβ < Ηγ < Ηα — δηλαδή Η(α) = ΗΤ + ΗΚ + 10Ρε + Ηα > Η(γ) = ΗΤ + ΗΚ + 10Ρε > Η(β) = ΗΤ + ΗΚ + 10Ρε - Ηα.

Η σύνδεση με την ισχύ (σελ. 152): N = Q · H / (270 · n) — η ισχύς είναι ανάλογη του μανομετρικού ύψους Η. Άρα το μεγαλύτερο Η της περίπτωσης α) συνεπάγεται και τη μεγαλύτερη απαιτούμενη ισχύ.

Η φυσική ερμηνεία | Περίπτωση | Τι κάνει η αντλία | |---|---| | α) δεξαμενή χαμηλότερα | πρέπει πρώτα να ανεβάσει το νερό από τη δεξαμενή ως τον εαυτό της (έργο αναρρόφησης) και έπειτα να το στείλει στην υψηλότερη βρύση — δύο ανυψώσεις | | β) δεξαμενή ψηλότερα | το νερό φτάνει μόνο του στην αντλία με τη βαρύτητα, δηλαδή η δεξαμενή βοηθά — γι' αυτό το Ηα αφαιρείται | | γ) ίδιο επίπεδο | καμία βοήθεια αλλά και καμία επιβάρυνση |

Το πρακτικό συμπέρασμα: όποτε είναι δυνατόν, η δεξαμενή τοποθετείται ψηλότερα από την αντλία — τότε | Πλεονέκτημα | Εξήγηση | |---|---| | μικρότερη ισχύς κινητήρα | μικρότερο Η | | ασφαλής πλήρωση της αντλίας | η αντλία είναι πάντα γεμάτη νερό, χωρίς κίνδυνο ξηράς λειτουργίας | | δεν ισχύει ο περιορισμός των 10 μέτρων | ο κανόνας το ύψος αναρρόφησης μιας αντλίας δεν μπορεί ποτέ να υπερβεί τα 10 μέτρα (σελ. 153) αφορά την περίπτωση α) |

Και η υπενθύμιση για την άμεση σύνδεση (σελ. 153): Η = ΗΤ + ΗΚ + 10Ρε - 10Ρδ — εκεί δεν υπάρχει καθόλου Ηα, αλλά βοηθά η πίεση του δικτύου Ρδ.

Σύνοψη: (ενδεικτική) Μεγαλύτερης ισχύος κινητήρας απαιτείται στην περίπτωση α, δηλαδή όταν η δεξαμενή βρίσκεται χαμηλότερα από την αντλία. Το βιβλίο δίνει τρεις σχέσεις: όταν η δεξαμενή είναι χαμηλότερα, το μανομετρικό ύψος ισούται με τις απώλειες τριβών συν το ύψος κατάθλιψης συν το ύψος αναρρόφησης συν δέκα επί την πίεση εκροής· όταν είναι ψηλότερα, το ύψος αναρρόφησης αφαιρείται· και όταν είναι στο ίδιο επίπεδο, το ύψος αναρρόφησης είναι μηδέν. Επειδή η ισχύς δίνεται από τον τύπο εν ίσον κιου επί ήτα δια διακόσια εβδομήντα επί εν, δηλαδή είναι ανάλογη του μανομετρικού ύψους, η μεγαλύτερη τιμή του ήτα στην πρώτη περίπτωση συνεπάγεται και τη μεγαλύτερη ισχύ. Η φυσική ερμηνεία είναι ότι, όταν η δεξαμενή βρίσκεται χαμηλότερα, η αντλία πρέπει πρώτα να ανεβάσει το νερό ως τον εαυτό της και έπειτα να το στείλει στην υψηλότερη βρύση, ενώ όταν βρίσκεται ψηλότερα, το νερό φτάνει μόνο του με τη βαρύτητα και η δεξαμενή βοηθά. Γι' αυτό, όποτε είναι δυνατόν, η δεξαμενή τοποθετείται ψηλότερα από την αντλία, οπότε εξασφαλίζεται και ασφαλής πλήρωση χωρίς κίνδυνο ξηράς λειτουργίας.

Κριτήρια αξιολόγησης:

Ομάδα Γ, ερώτηση 6 — Η αρχή λειτουργίας τριών αντλιών πυρόσβεσης

Ερώτηση: 6. Περιγράψτε την αρχή λειτουργίας τριών αντλιών σε ένα σύστημα πυρόσβεσης.

Απάντηση:

Ο σκοπός (σελ. 154): τα πυροσβεστικά συγκροτήματα είναι πιεστικά συγκροτήματα τα οποία σκοπό έχουν να διατηρούν την κατάλληλη πίεση στο δίκτυο νερού πυρόσβεσης των μόνιμων συστημάτων πυρόσβεσης νερού (λήψεων, καταιονισμού).

Οι τρεις αντλίες (σελ. 154): τα πιεστικά συγκροτήματα μπορεί να διαθέτουν, ανάλογα με την εφαρμογή, από μία έως τρεις φυγοκεντρικές αντλίες, από τις οποίες η μία συνήθως λειτουργεί με τη βοήθεια πετρελαιοκινητήρα και οι άλλες δύο με τη βοήθεια ηλεκτροκινητήρα. Από τις δύο ηλεκτροκίνητες, η μία ονομάζεται κύρια αντλία και η άλλη βοηθητική.

Η αρχή λειτουργίας (σελ. 155): για να βρίσκεται το υδραυλικό σύστημα πυρόσβεσης σε ετοιμότητα, δηλαδή να διαθέτει την ελάχιστη προβλεπόμενη από τη μελέτη πίεση, οι αντλίες λειτουργούν με τον ακόλουθο τρόπο | Στάδιο | Πτώση πίεσης | Αντλία που εκκινεί | |---|---|---| | 1ο | σε μικρή πτώση πίεσης στο δίκτυο νερού | ξεκινά αυτόματα η βοηθητική αντλία (Jockey) | | 2ο | αν η πτώση της πίεσης συνεχίζεται | εκκινεί η κύρια ηλεκτροκίνητη αντλία | | 3ο | αν η πτώση της πίεσης συνεχίζεται, δηλαδή δεν επαρκεί η κύρια αντλία, για να αποκατασταθεί στο δίκτυο η προβλεπόμενη από τη μελέτη οριακή πίεση | εκκινεί και η πετρελαιοκίνητη αντλία |

Ποιος δίνει τις εντολές (σελ. 156): οι εκκινήσεις των αντλιών γίνονται αυτόματα με εντολή των πιεζοστατών, οι οποίοι αντιλαμβάνονται την πίεση στο δίκτυο πυρόσβεσης και ελέγχουν τη λειτουργία των αντλιών, με το άνοιγμα ή το κλείσιμο των ηλεκτρικών επαφών που διαθέτουν.

Η λογική της κλιμάκωσης | Αντλία | Ρόλος | Γιατί σε αυτή τη σειρά | |---|---|---| | βοηθητική (Jockey) | μικρή αντλία που αναπληρώνει τις ελάχιστες διαρροές του δικτύου | κρατά το δίκτυο υπό πίεση χωρίς να ενεργοποιεί τις μεγάλες μηχανές — έτσι περιορίζονται οι εκκινήσεις τους | | κύρια ηλεκτροκίνητη | καλύπτει την πραγματική ζήτηση σε πυρκαγιά | είναι η οικονομικότερη και αμεσότερη πηγή, αρκεί να υπάρχει ρεύμα | | πετρελαιοκίνητη | τελευταία γραμμή άμυνας | λειτουργεί ανεξάρτητα από το ηλεκτρικό δίκτυο — και σε πυρκαγιά η διακοπή ρεύματος είναι πιθανή |

Γιατί μία αντλία με πετρελαιοκινητήρα: γιατί ακριβώς σε πυρκαγιά το ηλεκτρικό δίκτυο του κτιρίου μπορεί να έχει διακοπεί — είτε από την ίδια τη φωτιά είτε σκόπιμα, για λόγους ασφάλειας. Μια αποκλειστικά ηλεκτροκίνητη εγκατάσταση θα έμενε τότε άχρηστη.

Οι υπόλοιπες λειτουργίες του πίνακα (σελ. 155): εκκίνηση αστέρα-τριγώνου με τη χρήση αυτομάτων διακοπτών στους τριφασικούς κινητήρες των αντλιών που έχουν ισχύ μεγαλύτερη από 4 kW· προστασία από έλλειψη νερού στις αντλίες (προστασία ξηράς λειτουργίας).

Και η πιεστική δεξαμενή (σελ. 154): πιεστική δεξαμενή μεμβράνης χωρητικότητας έως 1000 λίτρα και πίεση λειτουργίας 10 bar — διατηρεί την πίεση μεταξύ των κινήσεων και περιορίζει τις εκκινήσεις.

Σύνοψη: (ενδεικτική) Σκοπός του πυροσβεστικού συγκροτήματος είναι να διατηρεί την κατάλληλη πίεση στο δίκτυο νερού πυρόσβεσης των μόνιμων συστημάτων πυρόσβεσης, δηλαδή των λήψεων και του καταιονισμού. Από τις τρεις φυγοκεντρικές αντλίες, η μία λειτουργεί με πετρελαιοκινητήρα και οι άλλες δύο με ηλεκτροκινητήρα, ενώ από τις δύο ηλεκτροκίνητες η μία ονομάζεται κύρια και η άλλη βοηθητική. Η αρχή λειτουργίας είναι κλιμακωτή. Σε μικρή πτώση πίεσης στο δίκτυο ξεκινά αυτόματα η βοηθητική αντλία, η λεγόμενη Jockey, η οποία αναπληρώνει τις ελάχιστες διαρροές χωρίς να ενεργοποιούνται οι μεγάλες μηχανές. Αν η πτώση της πίεσης συνεχίζεται, εκκινεί η κύρια ηλεκτροκίνητη αντλία. Και αν η πτώση συνεχίζεται ακόμη, δηλαδή δεν επαρκεί η κύρια αντλία για να αποκατασταθεί η προβλεπόμενη από τη μελέτη οριακή πίεση, εκκινεί και η πετρελαιοκίνητη αντλία. Όλες οι εκκινήσεις γίνονται αυτόματα με εντολή των πιεζοστατών, οι οποίοι αντιλαμβάνονται την πίεση στο δίκτυο πυρόσβεσης και ελέγχουν τη λειτουργία των αντλιών με το άνοιγμα ή το κλείσιμο των ηλεκτρικών επαφών τους. Η ύπαρξη πετρελαιοκίνητης αντλίας είναι κρίσιμη, γιατί σε πυρκαγιά το ηλεκτρικό δίκτυο του κτιρίου μπορεί να έχει διακοπεί, είτε από την ίδια τη φωτιά είτε σκόπιμα για λόγους ασφάλειας.

Κριτήρια αξιολόγησης:

Προηγούμενο Στοιχείο

Επιστροφή στην Ενότητα

Επόμενο Στοιχείο