Una pompa a pistone idraulico è una semplice pompa cinetica spesso utilizzata in aree remote senza alimentazione. Questa pompa è speciale in quanto può spostare l’acqua a un’altitudine più elevata senza l’uso di energia. Si basa esclusivamente sul peso dell’acqua nei tubi per spostare le parti e spingere l’acqua. Questo sistema può funzionare per anni con poca o nessuna manutenzione, ma se qualcosa va storto in qualsiasi area principale del sistema, è probabile che la pompa smetta di funzionare completamente.
Le prime pompe a pistone furono create tra la fine del 1700 e l’inizio del 1800. Questi modelli originali erano meno affidabili delle versioni successive e furono rapidamente interrotti. Verso la metà dell’ottocento arrivò sul mercato una pompa sostanzialmente identica a quella utilizzata oggi.
La pompa idraulica del pistone era di gran moda in Inghilterra e molte case remote le avevano installate come fonte d’acqua. Un numero significativo di queste pompe è ancora in funzione. L’interesse è sceso quando le pompe elettriche sono arrivate sul mercato. A metà del 1900, l’interesse tornò quando furono usati come sistema di movimento dell’acqua nei paesi in via di sviluppo.
Il funzionamento di una pompa a pistone idraulico è abbastanza semplice. Tutto è incentrato su un effetto chiamato colpo d’ariete. Un colpo d’ariete si verifica quando il movimento dell’acqua viene interrotto improvvisamente. La pressione che l’acqua esercita sull’ambiente circostante aumenta notevolmente per alcuni secondi. Questo improvviso aumento di pressione viene sfruttato come potenza per far funzionare la pompa.
Il primo passo in una pompa a pistone idraulico è portare l’acqua che scorre. Quest’acqua deve avere il desiderio di muoversi da sola, quindi la fonte d’acqua iniziale è tipicamente più alta della pompa. Quest’acqua scorre attraverso un tubo di trasmissione che è chiuso a un’estremità da una valvola di scarico. La forza dell’acqua spinge la valvola chiusa e avvia un colpo d’ariete, che fa aumentare la pressione nella pompa del pistone idraulico. Questo aumento di pressione apre una valvola unidirezionale e una quantità d’acqua scorre attraverso di essa.
Quando l’effetto martello svanisce, la pressione dell’acqua diminuisce e la valvola si chiude, intrappolando parte dell’acqua dall’altra parte. Il flusso nel tubo di trasmissione si interrompe e la valvola di scarico si riapre. Ciò consente all’acqua di muoversi di nuovo e quell’acqua in movimento chiude la valvola di scarico. Questo processo continua finché c’è una fonte d’acqua continua.
Una piccola quantità d’acqua si fa strada nel tubo di mandata dall’altra parte della valvola. L’acqua nel tubo di mandata sbatte contro la valvola ormai chiusa e provoca il proprio colpo d’ariete. Per assorbire questo effetto, una pompa a pistone idraulico ha una bottiglia collegata al tubo. Questa bottiglia si riempie e scarica con i cambiamenti nella pressione dell’acqua. Il tubo di mandata porta l’acqua dove deve andare, anche in salita.