Grondwaterwinning met hevelsysteem

AtroX

Beste,

ik werk als educator voor een waterleidingsmaatschappij en ben dus heel leergierig.

Wij hebben een grondwaterwinning in de duinen en gebruiken daarvoor een hevelsysteem:

We hebben in de duinen verschillende reeksen winputten die tussen de 8 en 12 meter diepte zitten. Eén reeks winputten staan in verbinding met de zuigput (tijdelijke opslag ruw water) via een hevelleiding die naar de zuigput toe licht stijgend is.

Om energiekosten te besparen werd op het einde van de hevelleiding aan de zuigput een vacuümpomp geplaatst die de hevelleiding en winputten luchtledig zuigen, dus geen dompelpomp. Door de lichte stijging van de hevelleiding naar de zuigput toe verzamelt alle lucht zich op het hoogste punt, namelijk waar de vacuümpomp aangesloten is. Op die manier wordt het afzuigen van de lucht vergemakkelijkt.

Dit systeem is natuurlijk zelfregulerend. Het niveau in de zuigput is altijd gelijk aan de grondwaterstand. Wanneer de zuigput vol is (zelfde niveau als grondwater) loopt er geen water meer over en kan de zuigput niet overlopen. Als wij het ruw water uit de zuigput gebruiken om te behandelen tot drinkwater, stroomt er opnieuw water binnen.

Nu werd mij gezegd dat een hevelsysteem theoretisch gezien maar water kan oppompen tot en met 10 meter diep. Intussen heb ik gevonden dat het bij een normale luchtdruk 10,3 meter bedraagt.

Nu zoek ik enkel nog de correcte verklaring voor deze theoretische zuighoogte.

Zelf dacht ik dat de tegendruk van het water kleiner moet zijn dan de luchtdruk (1,013 bar). Bv water op 15 meter geeft en tegendruk van 1,5 bar.

Zit ik er naast, erop of hang ik ergens tussenin?

mvg,

Bart

klazon

Het is precies zoals je zelf zegt, het heeft alles te maken met de luchtdruk.

Maar misschien moet je eens te rade gaan bij je technische collega's. Bij een watermaatschappij horen mensen rond te lopen die dat haarfijn kunnen uitleggen.

Jan van de Velde

http://www.natuurwetenschappen.nl/modules....int&sid=651

AtroX

klazon schreef:Het is precies zoals je zelf zegt, het heeft alles te maken met de luchtdruk.

Maar misschien moet je eens te rade gaan bij je technische collega's. Bij een watermaatschappij horen mensen rond te lopen die dat haarfijn kunnen uitleggen.

Heb ik gedaan. Ze weten wel dat het zo is maar ik krijg geen uitleg waarom. Niet weten of niet willen

Ik heb daar een bedenking bij. Stel begin (A) en einde (B) van de hevelleiding.

De druk op punt A is afhankelijk van de diepte (tot. druk = luchtdruk + hydrost. druk ?). De druk in punt B zou moeten nul zijn (bij 100% vacuüm).

Ik dacht dat het vacuümsysteem gebaseerd was op het verschil in druk en daardoor onafhankelijk van de diepte altijd zou werken. Blijkt dus niet.

Is het omdat de tegendruk van het water dieper dan 10,3 meter groter is dan de luchtdruk? En wat is die tegendruk? De totale druk op die diepte of enkel de hydrostatische druk. Want als het de totale druk is, dan zou het systeem toch nooit kunnen werken? Want in elk punt in het water is de totale druk sowieso groter dan de luchtdruk omdat het de luchtdruk omvat?

Wat is in dit systeem "de pomp"? Enkel de luchtdruk, enkel de hydrostatische druk, de totale druk of het verschil tussen de luchtdruk en hydrostatische druk?

klazon

Lees de link die Jan geeft. Daarin staat het helder uitgelegd.

Jan van de Velde

En om dan het verhaal compleet te maken:

Om energiekosten te besparen werd op het einde van de hevelleiding aan de zuigput een vacuümpomp geplaatst die de hevelleiding en winputten luchtledig zuigen, dus geen dompelpomp. Door de lichte stijging van de hevelleiding naar de zuigput toe verzamelt alle lucht zich op het hoogste punt, namelijk waar de vacuümpomp aangesloten is. Op die manier wordt het afzuigen van de lucht vergemakkelijkt.

Hevelen is leuk, en een energiezuinig systeem (je laat de zwaartekracht het werk doen) maar zodra er een luchtbel in je systeem zit wordt de "trekkende" waterkolom korter en het hele systeem dus minder efficiënt of gaat zelfs buiten werking:

: hevel.png (6.63 KiB) 498 keer bekeken

Die gasbel komt er vanzelf, daar zijn geeneens lekkages voor nodig, want de absolute druk bovenin de hevel is laag (in het voorbeeld ongeveer 1 - 0,45 = 0,55 bar) en bij die druk zullen de in je water opgeloste gassen gaan ontwijken, en zal water zelf ook makkelijker waterdamp vormen. Als je die dus niet steeds afpompt zal de rechterkolom water dus steeds korter worden, tot er op den duur geen verschil meer is in lengte tussen de linker- en rechter kolom zoals in de afbeelding hierboven. En dan houdt de stroming gewoon op. Theoretisch dient die vacuümpomp dus nergens toe, praktisch-technisch is ze onontbeerlijk (vanwege die onvermijdelijke gasbelvorming) om een hevel langer dan enige tijd te laten werken.

AtroX

Hevelen is leuk, en een energiezuinig systeem

Onze vacuümpompen werken gemiddeld 6 min/u. Dat is natuurlijk al heel wat minder dan een klassieke pomp.

Theoretisch is het natuurlijk een prachtig systeem maar zoals je zegt...praktisch-technisch kunnen we niet zonder.

Jan van de Velde

Onze vacuümpompen werken gemiddeld 6 min/u. Dat is natuurlijk al heel wat minder dan een klassieke pomp.

Niet alleen dat, ook per minuut zou zo'n waterpomp vele malen meer energie vergen (zou een véél groter vermogen hebben dan je voor dat vacuümpompje nodig hebt) . Dus op deze wijze is de energiebehoefte voor het watertransport een fractie van wat het zou zijn als je water zou oppompen en vrij naar beneden zou laten lopen.

Wetenschapsforum

Laatste berichten

Nieuwsberichten

Grondwaterwinning met hevelsysteem

Grondwaterwinning met hevelsysteem

Re: Grondwaterwinning met hevelsysteem

Re: Grondwaterwinning met hevelsysteem

Re: Grondwaterwinning met hevelsysteem

Re: Grondwaterwinning met hevelsysteem

Re: Grondwaterwinning met hevelsysteem

Re: Grondwaterwinning met hevelsysteem

Re: Grondwaterwinning met hevelsysteem