Rainplus® được định nghĩa là hệ thống thoát nước mưa dạng siphon vì nó dựa trên cùng một nguyên lý như siphon. Siphon nói chung là một ống hình chữ U ngược được sử dụng để đổ chất lỏng từ một thùng chứa sang một thùng chứa khác nằm ở vị trí thấp hơn. Khi ống đầy, chất lỏng chứa trong đoạn ống dài hơn có xu hướng rơi xuống do trọng lượng của nó gây ra lực hút chất lỏng ở đoạn ngắn hơn, nhẹ hơn.
Quá trình này chỉ bắt đầu khi đường ống đầy hoàn toàn và tiếp tục cho đến khi đạt được sự cân bằng giữa hai thùng chứa: hoặc khi hai thùng chứa đạt cùng mức hoặc khi mức chất lỏng trong thùng chứa cao hơn thấp hơn phần đầu vào của đường ống.
Lực đẩy gây ra hiệu ứng này là kết quả của sự chênh lệch chiều cao giữa hai thùng chứa: chênh lệch càng lớn thì lực đẩy càng mạnh và do đó, tốc độ dòng chảy trong đường ống càng lớn.
Do đó, hiệu suất của hệ thống thoát nước siphon Rainplus® chắc chắn tốt hơn so với hệ thống thông thường, nơi lực đẩy được tạo ra hoàn toàn bởi lượng nước tích tụ trên mái nhà. Khi hệ thống thoát nước siphon hoạt động hết công suất, “hiệu ứng siphon” được kích hoạt, tạo ra lực đẩy tỷ lệ thuận với chiều cao của mái nhà và điểm cuối của mạch, thường nằm ở mặt đất.
Công suất như vậy tạo ra các mức áp suất dương và âm tại các điểm cụ thể của mạch điện theo cách này, tốc độ và do đó, lưu lượng của hệ thống (nguyên lý Bernoulli) tăng lên nhanh chóng.
GIAI ĐOẠN CHẢY
Tiêu chuẩn kỹ thuật EN 1253 và ASME A112.6.9 được sử dụng để đánh giá hiệu suất của hệ thống xi phông và vì chúng xác định phương pháp đo lưu lượng theo độ sâu của nước trên mái nên chúng cho phép phân tích các pha chế độ dòng chảy.
GIAI ĐOẠN 1
Với lưu lượng vừa phải, bằng 10 hoặc 15% giá trị cường độ mưa thiết kế, cửa thoát nước trên mái hoạt động như trong hệ thống thông thường và lưu lượng được định nghĩa là “lưu lượng trọng lực”, vì hàm lượng không khí trong đường ống được nâng lên.
GIAI ĐOẠN 2
Khi lượng nước xả từ mái nhà nằm trong khoảng từ 10 đến 15% và 60% của điều kiện dòng chảy toàn phần, dòng nước không liên tục và do đó hệ thống dao động từ chế độ dòng chảy trọng lực sang tác động siphonic toàn phần. Ở các giá trị lượng mưa này, nước tích tụ trên mái nhà sẽ lấp đầy cửa thoát, cắt luồng không khí vào đường ống và kích hoạt tác động siphonic. Do đó, tốc độ nước xả tăng lên, dẫn đến mực nước giảm xuống, cho phép không khí bị hút vào mạng lưới đường ống và phá vỡ siphon; vì lý do này, giai đoạn này được gọi là “dòng chảy cắm”.
GIAI ĐOẠN 3
Khi lượng nước xả ra đạt từ 60% đến 95% giá trị cường độ mưa thiết kế, các đường ống đã đầy nước hoàn toàn, mặc dù vẫn còn nhiều bọt khí. Giai đoạn này được gọi là “dòng chảy bọt khí” và có tốc độ dòng chảy cao do hiệu ứng siphonic tạo ra.
GIAI ĐOẠN 4
Khi lưu lượng vượt quá 95% giá trị cường độ mưa thiết kế, hiệu ứng siphonic hoạt động ở công suất tối đa đạt vận tốc tối đ
a mà không có không khí đi vào đường ống. Giai đoạn này được gọi là “lưu lượng đầy đủ” và không tạo ra tiếng ồn hoặc rung động.
Nguyên lý Bernoulli
Trong động lực học chất lưu, nguyên lý Bernoulli phát biểu rằng đối với dòng chảy không nhớt, sự gia tăng tốc độ của chất lưu xảy ra đồng thời với sự giảm áp suất hoặc giảm năng lượng thế của chất lưu. Nguyên lý Bernoulli được đặt theo tên của nhà toán học người Hà Lan-Thụy Sĩ Daniel Bernoulli, người đã công bố nguyên lý của mình trong cuốn sách Hydrodynamica vào năm 1738.
Rainplus®, kỹ thuật tích hợp
Cần phải có trình độ hiểu biết cao về các quy tắc vận hành Rainplus® và chế độ dòng chảy của hệ thống để thiết kế và xây dựng các hệ thống xi phông hoạt động chính xác. Không giống như các hệ thống trọng lực thông thường, cần có trình độ kỹ thuật và chuyên môn cao, trong cả giai đoạn thiết kế và xây dựng.
