ΥΔΡΑΓΩΓΕΙΑ ΤΡΟΠΟΣ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑΣ ΚΑΙ ΓΙΑΤΙ ΤΑ ΧΡΕΙΑΖΟΜΑΣΤΕ

Χτυπάει το ξυπνητήρι και είναι ώρα να σηκωθείς.  Πηγαίνει στο μπάνιο και συνειδητοποιείς ότι δεν έχεις νερό.  Δεν μπορείς να κάνεις μπάνιο, την ανάγκη σου, καφέ, δεύτερο καφέ, να μαγειρέψεις και γενικότερα συνειδητοποιείς ότι έχει παραλύσει ολόκληρη η πόλη.
Έχετε αναρωτηθεί τι κρύβεται πίσω από την βάνα μιας βρύσης και με μία απλή κίνηση έχουμε νερό σε σταθερή πίεση;  Πάμε να δούμε!

Από την αυγή του πολιτισμού, η παροχή νερού ήταν μία από τις μεγαλύτερες προκλήσεις του ανθρώπου.  Σε μέρη όπου οι πηγές νερού δεν ήταν επαρκής οι ασθένειες εξαπλώνονταν ταχύτατα και οι άνθρωποι αρρωσταίνουν και πέθαναν πολύ γρήγορα.  Συνεπώς οι άνθρωποι αρχικά ανέπτησαν τις κοινότητες τους μόνο σε περιοχές όπου υπήρχε σε αφθονία καθαρό νερό όπως δίπλα σε ποτάμια και πήγες.  Όμως καθώς ο πληθυσμός των κοινοτήτων αυξάνονταν δημιουργήθηκε και η ανάγκη επέκτασης άρα και η ανάγκη της μεταφοράς καθαρού νερού στις περιοχές αυτές.  Η Μεσοποτάμιοι  από το 4000 π.χ. χρησιμοποιούσαν πήλινους σωλήνες προκειμένου να μαζεύουν τα νερά της βροχής και να τα οδηγούν προς αποθήκευση. Στην αρχαία Κίνα κατασκευάστηκαν τα πρώτα πηγάδια με σκοπό την χρήση των υπόγειων υδάτων. Το μεγάλο βήμα όμως για την διανομή του νερού θα γίνει στην αρχαία Ρώμη,  όπου κατασκευάστηκαν τα ρωμαϊκά υδραγωγεία.  Η λειτουργία τους ήταν αρκετά απλή και φυσικά εκμεταλλευόντουσαν την βαρύτητα.  Σε κάποιο μέρος αρκετά μακριά από την πόλη το οποίο θα βρίσκονταν σε μεγαλύτερο υψόμετρο και θα είχε νερό ξεκινούσε ένα αυλάκι νερού που με την κατάλληλη κατηφορική κλίση οδηγούσε το νερό προς την πόλη.  Έπειτα αυτό με σωλήνες μοιράζονταν σε δεξαμενές διανομής και από εκεί στους κατοίκους της πόλης.

Και ας έρθουμε πλέον στο σήμερα,  όπου ένας πολύ διαδεδομένος τρόπος δημόσιου συστήματος ύδρευσης είναι αυτές οι υπερυψωμένες δεξαμενές που αποθηκεύουν νερό,  τις οποίες αν δεις πρώτη φορά,  ίσως η εικόνα τους να σου θυμίσει εισβολή εξωγήινων. Για να λειτουργήσει αυτή η δεξαμενή προφανώς θα πρέπει αρχικά να την γεμίσουμε με νερό.  Το θέμα είναι όμως πώς για να την γεμίσεις νερό θα πρέπει να καταναλώσεις ενέργεια, καθώς μία αντλία θα ωθήσει το νερό ώστε να ανέβει στο ύψος που πρέπει,  για να γεμίσουμε τη δεξαμενή.  Και εδώ γεννάται το πρώτο ερώτημα, η απάντηση του οποίου θα φανερώσει και την χρησιμότητα αυτής της “πανέμορφης” κατασκευής.  Το ερώτημα είναι το εξής:  αφού είμαστε διατεθειμένοι να ξοδέψουμε ένα ποσό ενέργειας προκειμένου να ανυψώσουμε μία ποσότητα νερού ώστε να την αποθηκεύσουμε στη δεξαμενή,  γιατί δεν χρησιμοποιούμε την ίδια ενέργεια ώστε με την ίδια αντλία να στείλουμε την ίδια ποσότητα νερού στην πόλη ώστε να καλύψουμε τις ανάγκες των καταναλωτών;

Ας υποθέσουμε ότι βρισκόμαστε σε μία πόλη όπου δεν έχουμε υδραγωγείο και θα χρησιμοποιήσουμε μόνο την αντλία νερού ώστε να στείλουμε το νερό σε όλα τα σπίτια της πόλης.  Η πόλη όμως δεν έχει συνεχώς τις ίδιες ανάγκες.  Τα μεσάνυχτα παραδείγματος χάριν οι περισσότεροι καταναλωτές νερού κοιμούνται όπως επίσης και η βιομηχανία.  Συνεπώς οι ανάγκες νερού είναι πολύ χαμηλές. Στην περίπτωση αυτή η αντλία μας νιώθει υπέροχα και μπορεί να καλύψει τις ανάγκες,  αλλά το ρολόι δείχνει 7:00 το πρωί!  Οι άνθρωποι ξυπνάνε,  η βιομηχανία ξεκινάει τη λειτουργία της και η ζήτηση για νερό είναι τεράστια.  Πλύσιμο δοντιών, πρωινό ντουζ, μαγείρεμα, έναρξη εργασιών και πολλές πολλές άλλες εργασίες.  Η αντλία πλέον δεν μπορεί να καλύψει την απαιτούμενη ζήτηση,  διότι η επιλογή της αντλίας ήταν τέτοια που να καλύπτει τον μέσο όρο ζήτησης. Την λύση στο πρόβλημά έρχεται να την δώσει αυτός ο πύργος αποθήκευσης νερού.  Μόνο που δεν είναι μόνο αυτό!  Το βασικό του ατού είναι ότι εκτός από αποθήκη νερού είναι και αποθήκη ενέργειας.  

Ας εξετάσουμε πάλι το παράδειγμα της πόλης μόνο που τώρα στην εξίσωση θα προσθέσουμε και την χρήση αυτού του συστήματος. Καθώς τα μεσάνυχτα όπως είδαμε η ζήτηση για νερό είναι πολύ μικρή θα μπορούσε η αντλία που είχαμε να λειτουργεί πολύ λιγότερο και να εξοικονομήσουμε ενέργεια. Αλλά όχι! Αντί να σταματήσει τη λειτουργία της συνεχίζει να λειτουργεί κανονικά μόνο που δεν στέλνει το νερό στους καταναλωτές αλλά στο υδραγωγείο. Και μόλις τα ξυπνητήρια χτυπήσουν και η πόλη ξυπνήσει η αποθήκη νερού είναι εκεί για να βοηθήσει την αντλία που από μόνη της δεν καταφέρνει την κάλυψη αναγκών. Μόλις περάσει αυτή η έντονη δραστηριότητα του πρωινού η δεξαμενή έχει σχεδόν αδειάσει και έπειτα κατά την διάρκεια κάποιων ωρών όπως πριν το μεσημέρι,το απόγευμα και κατά τη διάρκεια της νύχτας η αντλία φροντίζει να ξαναγεμίσει την δεξαμενή. Το να αποθηκεύσουμε νερό για χρήση, δεν είναι κάτι καινούργιο. Το σημαντικό όμως σε αυτού του είδους υδραγωγείο είναι ότι αποθηκεύουμε το νερό σε ένα ύψος, πράγμα το οποίο σημαίνει ότι αποθηκεύουμε ενέργεια. Οποιοδήποτε αντικείμενο βρίσκεται σε ένα ύψος από το έδαφος, από μία επιφάνεια που θεωρούμε βαρυτικού επιπέδου μηδέν, αποθηκεύει μέσα της δυναμική βαρυτική ενέργεια. Το γεγονός λοιπόν ότι αποθηκεύουμε το νερό σε αυτό το ύψος μας επιτρέπει να έχουμε την κατάλληλη πίεση ώστε αυτό να φτάσει στα σπίτια μας και να έχουμε μία ικανοποιητική ροή νερού από τις βρύσες μας. Ένα ερώτημα που ενδεχομένως να προκύψει είναι , πως έχουμε την ίδια πίεση νερού σε ψηλά κτίρια όπως πολυκατοικίες. Πώς δηλαδή η βρύση του Κώστα που μένει στον πρώτο τρέχει με την ίδια πίεση με την δική μου πού μένω στον πέμπτο. Τα περισσότερα ψηλά κτίρια έχουν ένα δικό τους σύστημα αντλίας που μόλις φτάσει εκεί το νερό από τις κεντρικές παροχές κάνουν μία ανακατανομή του νερού στο σύστημα υδροδότησης μιας πολυκατοικίας.

Την επόμενη φορά που θα ανοίξετε τη βρύση σας και θα απολαύσετε το νερό σας σε σταθερή πίεση, κλείστε το μάτι και ευχαριστήστε αυτές τις όχι και τόσο γοητευτικές κατασκευές.