Straty ciśnienia w rurach PE – co robić i jak reagować?

Instalacje wykonane z rur polietylenowych (PE) są często używane ze względu na swoje zalety, takie jak trwałość, odporność na korozję oraz dobre parametry hydrauliczne. Jednak nawet w najbardziej zaawansowanych systemach rurociągów z PE występują ubytki ciśnienia wynikające z tarcia cieczy o ścianki rur oraz lokalnych oporów przepływu. Poznaj czynniki, jakie mają wpływ na straty ciśnienia w rurach PE, aby odpowiednio zminimalizować niekorzystne skutki tego zjawiska.

Czy można uniknąć strat ciśnienia w rurach PE?

Spadek ciśnienia w rurach PE jest zjawiskiem niekorzystnym ze względu na towarzyszące mu większe zużycie energii, co w konsekwencji prowadzi do wyższych kosztów eksploatacji. Dlatego ograniczenie ubytku ciśnienia jest ważne dla zapewnienia efektywności energetycznej i ekonomicznej instalacji.

Istnieje wiele czynników wpływających na poziom utraty ciśnienia, takich jak średnica i długość rur PE, kształt instalacji czy prędkość przepływu. Jednak całkowite uniknięcie strat ciśnienia w rurach do nawadniania ogrodu jest niemożliwe. Wynika to z praw fizyki przepływu płynów. Nawet w idealnych warunkach zawsze będzie dochodziło do pewnego spadku ciśnienia. 

Sposoby na zmniejszenie strat ciśnienia w rurociągach

Istnieje wiele sposobów na ograniczenie spadku ciśnienia w sieci rurociągów. Można zastosować m.in. rurę o większej średnicy, zredukować liczbę złączek i zagięć oraz wybierać gładszą powierzchnię wewnętrzną.

Zwiększenie średnicy rury PE

Zwiększenie średnicy rury PE to jeden z najskuteczniejszych sposobów na zminimalizowanie osłabienia ciśnienia w instalacjach. Dzieje się tak, ponieważ większa średnica rury powoduje bardziej laminarny (równomierny) przepływ, co oznacza mniejsze straty energii na turbulencje. Ponadto rury o większej średnicy mogą transportować więcej płynu w tym samym czasie, co jest szczególnie ważne w przypadku dużych przepływów.

Jednak przy doborze średnicy rury należy wziąć pod uwagę ciśnienie robocze. Większe rury, mimo że mogą przeprowadzić więcej wody, mają cieńsze ścianki, co czyni je mniej wytrzymałymi na rozciąganie pod wpływem wysokiego ciśnienia. To może prowadzić do uszkodzeń i awarii, zwłaszcza w systemach pracujących pod wysokim ciśnieniem.

Co więcej, rury o zbyt dużej średnicy mogą powodować nadmierne zużycie energii pracującej pompy. Więc jeśli przepływ jest niski, zwiększenie średnicy rury będzie nieopłacalne.

Zmiana układu rurociągów

Stare lub uszkodzone rury mogą mieć większy współczynnik oporu przepływu, powodując większe ubytki ciśnienia. Rozwiązaniem może być ich wymiana na nowe, o lepszych parametrach przepływu. 

Jeśli straty ciśnienia są spowodowane nagłymi zmianami kierunku, konieczne będzie przebudowanie układu instalacji. Co ważne, im dłuższy jest system, tym większe spadki ciśnienia, dlatego jego skrócenie pomoże zmniejszyć ten problem. Podczas projektowania instalacji należy unikać stosowania kształtek, które powodują duże turbulencje, takich jak kolanka o ostrych kątach.

Zastosowanie rur o gładkich ściankach

Chropowate powierzchnie wnętrza rur zwiększają opór, a tym samym utratę ciśnienia. Wygładzenie ścianek pozwali na swobodny przepływ, redukując tym samym zjawisko turbulencji i związaną z nim utratę ciśnienia. 

Okresowe sprawdzanie stanu rur pod kątem uszkodzeń, zanieczyszczeń czy osadów pozwala na wczesne wykrycie potencjalnych źródeł nadmiernych spadków ciśnienia i podjęcie odpowiednich działań zaradczych.

Dodatkowe rozwiązania

W przypadku dużych ubytków ciśnienia może być konieczne podłączenie węża do pompy zatapialnej, aby zapewnić odpowiedni przepływ cieczy. Ponadto regularne monitorowanie ciśnienia manometrem w kluczowych punktach umożliwia szybkie wykrycie jednostkowych strat ciśnienia w rurach PE. 

Na niestabilność ciśnienia wpływają również inne czynniki, takie jak temperatura, gęstość i lepkość cieczy. Przykładowo w przypadku cieczy o wyższej lepkości ubytki ciśnienia będą większe. Dlatego, jeśli nie masz pewności, co jest przyczyną wahań ciśnienia w rurach PE, skonsultuj się z hydraulikiem.

Jak rozpoznać spadek ciśnienia w instalacji hydraulicznej?

Jednym z pierwszych oznak nadmiernego osłabienia ciśnienia jest zauważalnie mniejszy przepływ wody z kranu lub prysznica. Ponadto wahania natężenia przepływu wody podczas korzystania z różnych urządzeń mogą również wskazywać na ubytki ciśnienia. Najprościej sprawdzisz to, odczytując wartość na manometrze i porównując ją do wartości nominalnych dla danego rurociągu.

Innym sygnałem zmniejszenia ciśnienia jest głośniejsza praca pompy. Aby zrekompensować straty, urządzenie musi pracować ciężej, aby przepompować wodę przez rury PE. Przejawia się to wyższym zużyciem energii elektrycznej przez pompy, a tym samym wzrasta także koszt systemu nawadniania ogrodu.

Straty ciśnienia w rurach PE są powszechnym problemem, który można skutecznie zarządzać poprzez regularne monitorowanie, czyszczenie i ewentualne przeprojektowanie systemu rurociągów. Stosując się do powyższych zaleceń, możesz skutecznie zoptymalizować pracę całego systemu.