Το Project της Ομάδας μας
ΑΝΤΙΜΕΤΩΠΙΣΗ ΤΗΣ ΟΙΚΙΑΚΗΣ ΔΙΑΡΡΟΗΣ
ΑΠΕΛΠΙΣΜΕΝΟΙ ΥΔΡΑΥΛΙΚΟΙ
Εισαγωγή
Το νερό είναι το πιο πολύτιμο αγαθό καθώς είναι σημαντικό για την υγιεινή, για τη διατροφή και για την υγεία, ενώ αποτελεί περιορισμένο φυσικό πόρο. Στις ανεπτυγμένες χώρες το νερό, είτε για πόση είτε για γενική χρήση, θεωρείται δεδομένο αγαθό. Μάλιστα είναι κοινό αγαθό αφού είναι απαραίτητο για τη ζωή, συνδέεται με κάθε πτυχή της και είναι ένας πόρος που η κοινότητα των ανθρώπων αντιλαμβάνεται ως δώρο της φύσης (κανείς δεν παράγει το νερό και τον υδρολογικό κύκλο). Πρέπει και παρέχεται ως δημόσιο αγαθό και η πρόσβαση σε αυτό είναι εύκολη. Παρόλα αυτά επιστημονικές έρευνες [UNESCO, 2012] δείχνουν πώς τα 2/3 του παγκόσμιου πληθυσμού θα πληγούν από την ονομαζόμενη από τον Ο.Η.Ε «κρίση του νερού» μέχρι το 2025.
Δηλαδή και οι 7 ήπειροι θα επηρεαστούν.
Αν αναλογιστούμε πώς σήμερα σε αρκετές χώρες, ιδιαίτερα της Αφρικής, η έλλειψη του νερού είναι πολύ μεγάλη ίσως αναγνωρίσουμε την αναγκαιότητα της σωστής χρήσης του νερού στις ανεπτυγμένες χώρες. Η δεδομένη, εύκολη προσβασιμότητά μας στο καθαρό νερό, μας δίνει την ανάλογη ευθύνη για την αποφυγή της άσκοπης χρήσης του και της αλόγιστης απώλειάς του. Υπολογίζεται ότι τα της περιοχής νότια της Σαχάρας παρουσιάζουν έλλειψη νερού και οι κάτοικοι εκεί παλεύουν για την απόκτησή του, ενώ ακόμη και μικρά παιδιά, περπατούν πολλά χιλιόμετρα για να πάρουν, έστω και λίγο και πολλές φορές, μολυσμένο νερό.
Ερευνώντας και μαθαίνοντας όλα όσα αφορούν στο συγκεκριμένο κομμάτι του φυσικού αγαθού του νερού, καθίσαμε να σκεφτούμε που υπάρχει η άσκοπη απώλειά του στις χώρες του ανεπτυγμένου κόσμου. Προσπαθώντας να μάθουμε με ποιόν τρόπο έρχεται στις κατοικίες μας το νερό και πως γίνεται η καταμέτρηση της κατανάλωσής του, διαπιστώσαμε ότι η υπηρεσία παροχής του αγαθού χρησιμοποιεί έναν τύπο καταμετρητή με μηχανικά μέρη. Σε αυτό το σημείο πρόεκυψε η απορία: «κι αν υπάρχει διαρροή στην εγκατάσταση, αυτή πώς ανιχνεύεται;»
Αμέσως η ομάδα μας εκδήλωσε μεγάλο ενδιαφέρον για την αντιμετώπιση αυτού του προβλήματος. Οι «Απελπισμένοι Υδραυλικοί» πήραν πολύ σοβαρά τον ρόλο τους, αφού πολλά λίτρα νερού χάνονται κάθε χρόνο εξαιτίας των διαρροών που υπάρχουν σχεδόν σε κάθε σύστημα ύδρευσης.
Στρώθηκαν αμέσως στη δουλειά για να βρουν πώς θα εκθρονίσουν την πρωταθλήτρια στην άσκοπη απώλεια του νερού, διαρροή.
Διαρροή είναι η απρόβλεπτη και χωρίς έλεγχο διαφυγή του νερού από την εγκατάσταση.
Το πρόβλημα της διαρροής
Η διαρροή κατέχει τα σκήπτρα στην άσκοπη απώλεια του νερού, αλλά αυτό είναι ένα «θεωρητικό» πρόβλημα που δεν θα μας απασχολήσει αν δεν μας «χτυπήσει την πόρτα». Όμως είναι κάτι που όλοι μας θα αρχίσουμε να σκεφτόμαστε με μεγάλη σοβαρότητα, όταν αυτή εμφανιστεί μέσα στο ίδιο μας το σπίτι.
Η παρουσία της διαρροής στο σπίτι μας μπορεί να ξεκινήσει ως μία απλή και ευχάριστη, τύπου feng shui, μουσική επένδυση σε κάποια βρύση του σπιτιού μας, που τελικά θα μας εκνευρίσει, αλλά μπορεί να επιδιορθωθεί αφού την βλέπουμε. Όμως, οι πιο επιζήμιες για την υγεία μας και την περιουσία μας ,είναι όσες διαρροές δεν μπορούν να ανιχνευθούν οπτικά.
Η διαρροή μπορεί να είναι η αιτία για την ενοχλητική παρουσία της μούχλας και της δυσωδίας στο σπίτι μας, αλλά και να προκληθούν από αυτήν πολύ σημαντικές καταστροφές.
Η διαρροή κατέχει τα σκήπτρα στην άσκοπη απώλεια του νερού, αλλά αυτό είναι ένα «θεωρητικό» πρόβλημα που δεν θα μας απασχολήσει αν δεν μας «χτυπήσει την πόρτα». Όμως είναι κάτι που όλοι μας θα αρχίσουμε να σκεφτόμαστε με μεγάλη σοβαρότητα, όταν αυτή εμφανιστεί μέσα στο ίδιο μας το σπίτι.
Η παρουσία της διαρροής στο σπίτι μας μπορεί να ξεκινήσει ως μία απλή και ευχάριστη, τύπου feng shui, μουσική επένδυση σε κάποια βρύση του σπιτιού μας, που τελικά θα μας εκνευρίσει, αλλά μπορεί να επιδιορθωθεί αφού την βλέπουμε. Όμως, οι πιο επιζήμιες για την υγεία μας και την περιουσία μας ,είναι όσες διαρροές δεν μπορούν να ανιχνευθούν οπτικά.
Η διαρροή μπορεί να είναι η αιτία για την ενοχλητική παρουσία της μούχλας και της δυσωδίας στο σπίτι μας, αλλά και να προκληθούν από αυτήν πολύ σημαντικές καταστροφές.
Αυτός είναι ο κλασικός μετρητής και η λειτουργία του στηρίζεται στην περιστροφική κίνηση ενός στροφείου, το οποίο κινεί τη διάταξη των ενδείξεων, όπου καταγράφεται η κατανάλωση. Δηλαδή η μέτρηση του νερού στηρίζεται σε μηχανικά μέρη, άρα η μετρητική ικανότητα μειώνεται λόγω της παρουσίας σφαλμάτων.
«If you can’t measure it, you can’t manage it»
Η αναγκαιότητα της ορθής καταμέτρησης της κατανάλωσης του νερού θα μας οδηγούσε και στην αντιμετώπιση των διαρροών, από την ανίχνευσή τους. Κι αυτό γιατί ο ταχυμετρικός υδρομετρητής μπορεί να καταγράφει το διερχόμενο όγκο νερού σύμφωνα με την στιγμιαία παροχή, δηλαδή το ρυθμό διέλευσης του υδάτινου όγκου.
Με τη βοήθεια των προπονητών μας καταλάβαμε ότι για πολύ μικρές παροχές , δηλαδή για 10 λίτρα την ώρα, το σφάλμα είναι περίπου 50%. Αυτό σημαίνει ότι στην περίπτωση που έχουμε συνεχόμενη παροχή σε αυτό το εύρος τιμών (που μπορεί να οφείλεται σε διαρροή) θα καταγράφεται μόνο ο μισός όγκος από αυτόν που πραγματικά καταναλώνεται. Για να καταλάβουμε την ποσότητα των 10 λίτρων μπορούμε να κάνουμε την ακόλουθη αναλογία. Όταν πλένουμε τα δόντια μας ή τα χέρια μας αφήνοντας συνεχώς τη βρύση ανοικτή, χωρίς να τη χρειαζόμαστε, σπαταλάμε μέσα σε ένα λεπτό, νερό που θα γέμιζε 10 μεγάλα μπουκάλια, δηλαδή 15 λίτρα νερού.
Επιπλέον, η συμβατική καταγραφή και λήψη των αθροιστικών μετρήσεων της κατανάλωσης γίνεται περιοδικά από τους υπαλλήλους της υπηρεσίας παροχής νερού, όταν έρχονται στις κατοικίες μας κάθε τρεις, τέσσερις ή και έξι μήνες και βλέπουν την καταγεγραμμένη ένδειξη του υδρομετρητή. Άρα, η απουσία συχνής καταγραφής και επεξεργασίας των ληφθέντων τιμών από τον υδρομετρητή μειώνει τη δυνατότητα από τη μία πλευρά της υιοθέτησης ολοκληρωμένων πολιτικών για τη διαχείριση των υδάτων και από την άλλη της άμεσης ανίχνευσης τυχόν διαρροών στην υπάρχουσα εγκατάσταση.
Εν κατακλείδι, ο συγκεκριμένος μετρητής δεν μπορεί να έχει αληθοφανείς μετρήσεις όταν η κατανάλωση του νερού είναι μικρή και κατ’ επέκταση δεν μπορεί να καταγράψει διαρροές που υπάρχουν σχεδόν σε όλες τις εγκαταστάσεις. Στην καλύτερη περίπτωση ο παρατηρητικός ιδιοκτήτης μπορεί να αντιληφθεί την παρουσία διαρροής όταν λάβει κάποιο λογαριασμό με ασυνήθιστο και αρκετές φορές υπέρογκο ποσό χρέωσης.
Η λύση
Ερευνώντας τους τρόπους λειτουργίας των υδρομετρητών ανακαλύψαμε πώς υπάρχουν και άλλες μετρητικές διατάξεις για αυτή τη χρήση. Η λύση βρίσκεται στους μετρητές ροής με αισθητήρες υπερήχων που θα κατασκευάσουμε για την οικιακή εγκατάσταση. Η συγκεκριμένη τεχνολογία στηρίζεται στη συμπεριφορά των ηχητικών κυμάτων καθώς αυτά διαπερνούν το τρεχούμενο νερό. Οι πομποδέκτες στέλνουν υπερηχητικά κύματα μέσα στο νερό ώστε να υπολογίσουν την ταχύτητά του. Όταν υπάρχει διαρροή, η ομαλή ροή του νερού αλλάζει, οπότε αλλάζει και η συχνότητα του εκπεμπόμενου ηχητικού κύματος, σαν να λέμε ότι η αρχική μορφή του υπερήχου έχει αλλοιωθεί. Αυτό γίνεται πολύ γρήγορα αντιληπτό και ισοδυναμεί με την ανίχνευση μιας διαρροής. Το συμπέρασμα αυτό θα προκύπτει από την σύγκριση των τιμών που θα υπάρχουν σε μία βάση δεδομένων για περιπτώσεις ομαλής ροής συνδυαζόμενο με τεχνικά χαρακτηριστικά της εγκατάστασης όπως οι διαστάσεις του σωλήνα.
Οι αισθητήρες υπερήχων είναι αρκετά ευαίσθητοι ώστε να μπορούν να ανιχνεύσουν μικρές αλλαγές στην ομαλή ροή του νερού. Το πλεονέκτημά τους είναι ότι τοποθετούνται εξωτερικά και έχουν εξαιρετική ακρίβεια.
Η τεχνολογική πρόοδος επιτρέπει τη συστηματική λήψη και συνεχόμενη συλλογή δεδομένων μέσω της τηλεμετρίας. Βασικός στόχος της τηλεμετρίας είναι η αυτοματοποιημένη λήψη μετρητικών δεδομένων χωρίς την παρουσία του ανθρώπινου παράγοντα.
Άρα οι διαρροές μπορούν να περιοριστούν ή και να εξαλειφθούν ακόμα με μια απλή αντικατάσταση τόσο του ταχυμετρικού υδρομετρητή όσο και της συμβατικής μεθόδου λήψης των μετρήσεων.
Οπότε, προτείνουμε την εξωτερική τοποθέτηση των μετρητών υπερηχητικής τεχνολογίας και την ταυτόχρονη τοποθέτηση συστήματος τηλεμετρίας για την από απόσταση αυτόματη καταγραφή και επεξεργασία των τιμών κατανάλωσης του νερού.
Οι «Απελπισμένοι Υδραυλικοί»:
Αλεξία Τζοβάρα, Παναγιώτης Αλεξανδρόπουλος, Στρατής Γρυπάρης, Χάρης Δημητροκάλης, Βασίλης Μαυράκης,
Γιάννης Μαυράκης, Γιώργος Μπουκουβάλας, Έκτορας Νομίδης, Νίκος Παρράς, Ερρίκος Τσερβάκης
«If you can’t measure it, you can’t manage it»
Η αναγκαιότητα της ορθής καταμέτρησης της κατανάλωσης του νερού θα μας οδηγούσε και στην αντιμετώπιση των διαρροών, από την ανίχνευσή τους. Κι αυτό γιατί ο ταχυμετρικός υδρομετρητής μπορεί να καταγράφει το διερχόμενο όγκο νερού σύμφωνα με την στιγμιαία παροχή, δηλαδή το ρυθμό διέλευσης του υδάτινου όγκου.
Με τη βοήθεια των προπονητών μας καταλάβαμε ότι για πολύ μικρές παροχές , δηλαδή για 10 λίτρα την ώρα, το σφάλμα είναι περίπου 50%. Αυτό σημαίνει ότι στην περίπτωση που έχουμε συνεχόμενη παροχή σε αυτό το εύρος τιμών (που μπορεί να οφείλεται σε διαρροή) θα καταγράφεται μόνο ο μισός όγκος από αυτόν που πραγματικά καταναλώνεται. Για να καταλάβουμε την ποσότητα των 10 λίτρων μπορούμε να κάνουμε την ακόλουθη αναλογία. Όταν πλένουμε τα δόντια μας ή τα χέρια μας αφήνοντας συνεχώς τη βρύση ανοικτή, χωρίς να τη χρειαζόμαστε, σπαταλάμε μέσα σε ένα λεπτό, νερό που θα γέμιζε 10 μεγάλα μπουκάλια, δηλαδή 15 λίτρα νερού.
Επιπλέον, η συμβατική καταγραφή και λήψη των αθροιστικών μετρήσεων της κατανάλωσης γίνεται περιοδικά από τους υπαλλήλους της υπηρεσίας παροχής νερού, όταν έρχονται στις κατοικίες μας κάθε τρεις, τέσσερις ή και έξι μήνες και βλέπουν την καταγεγραμμένη ένδειξη του υδρομετρητή. Άρα, η απουσία συχνής καταγραφής και επεξεργασίας των ληφθέντων τιμών από τον υδρομετρητή μειώνει τη δυνατότητα από τη μία πλευρά της υιοθέτησης ολοκληρωμένων πολιτικών για τη διαχείριση των υδάτων και από την άλλη της άμεσης ανίχνευσης τυχόν διαρροών στην υπάρχουσα εγκατάσταση.
Εν κατακλείδι, ο συγκεκριμένος μετρητής δεν μπορεί να έχει αληθοφανείς μετρήσεις όταν η κατανάλωση του νερού είναι μικρή και κατ’ επέκταση δεν μπορεί να καταγράψει διαρροές που υπάρχουν σχεδόν σε όλες τις εγκαταστάσεις. Στην καλύτερη περίπτωση ο παρατηρητικός ιδιοκτήτης μπορεί να αντιληφθεί την παρουσία διαρροής όταν λάβει κάποιο λογαριασμό με ασυνήθιστο και αρκετές φορές υπέρογκο ποσό χρέωσης.
Η λύση
Ερευνώντας τους τρόπους λειτουργίας των υδρομετρητών ανακαλύψαμε πώς υπάρχουν και άλλες μετρητικές διατάξεις για αυτή τη χρήση. Η λύση βρίσκεται στους μετρητές ροής με αισθητήρες υπερήχων που θα κατασκευάσουμε για την οικιακή εγκατάσταση. Η συγκεκριμένη τεχνολογία στηρίζεται στη συμπεριφορά των ηχητικών κυμάτων καθώς αυτά διαπερνούν το τρεχούμενο νερό. Οι πομποδέκτες στέλνουν υπερηχητικά κύματα μέσα στο νερό ώστε να υπολογίσουν την ταχύτητά του. Όταν υπάρχει διαρροή, η ομαλή ροή του νερού αλλάζει, οπότε αλλάζει και η συχνότητα του εκπεμπόμενου ηχητικού κύματος, σαν να λέμε ότι η αρχική μορφή του υπερήχου έχει αλλοιωθεί. Αυτό γίνεται πολύ γρήγορα αντιληπτό και ισοδυναμεί με την ανίχνευση μιας διαρροής. Το συμπέρασμα αυτό θα προκύπτει από την σύγκριση των τιμών που θα υπάρχουν σε μία βάση δεδομένων για περιπτώσεις ομαλής ροής συνδυαζόμενο με τεχνικά χαρακτηριστικά της εγκατάστασης όπως οι διαστάσεις του σωλήνα.
Οι αισθητήρες υπερήχων είναι αρκετά ευαίσθητοι ώστε να μπορούν να ανιχνεύσουν μικρές αλλαγές στην ομαλή ροή του νερού. Το πλεονέκτημά τους είναι ότι τοποθετούνται εξωτερικά και έχουν εξαιρετική ακρίβεια.
Η τεχνολογική πρόοδος επιτρέπει τη συστηματική λήψη και συνεχόμενη συλλογή δεδομένων μέσω της τηλεμετρίας. Βασικός στόχος της τηλεμετρίας είναι η αυτοματοποιημένη λήψη μετρητικών δεδομένων χωρίς την παρουσία του ανθρώπινου παράγοντα.
Άρα οι διαρροές μπορούν να περιοριστούν ή και να εξαλειφθούν ακόμα με μια απλή αντικατάσταση τόσο του ταχυμετρικού υδρομετρητή όσο και της συμβατικής μεθόδου λήψης των μετρήσεων.
Οπότε, προτείνουμε την εξωτερική τοποθέτηση των μετρητών υπερηχητικής τεχνολογίας και την ταυτόχρονη τοποθέτηση συστήματος τηλεμετρίας για την από απόσταση αυτόματη καταγραφή και επεξεργασία των τιμών κατανάλωσης του νερού.
Οι «Απελπισμένοι Υδραυλικοί»:
Αλεξία Τζοβάρα, Παναγιώτης Αλεξανδρόπουλος, Στρατής Γρυπάρης, Χάρης Δημητροκάλης, Βασίλης Μαυράκης,
Γιάννης Μαυράκης, Γιώργος Μπουκουβάλας, Έκτορας Νομίδης, Νίκος Παρράς, Ερρίκος Τσερβάκης