Un sistema a pistone idraulico, noto anche come pompa a pistone idraulico o semplicemente pompa a pistone, è un tipo di sistema di pompaggio dell'acqua che utilizza l'energia dell'acqua che scorre per pompare una parte di quell'acqua ad un'altitudine più elevata senza la necessità di fonti di alimentazione esterne .

Il principio di base di un sistema a pistone idraulico prevede l'uso di una pompa a pistone idraulico. Questa pompa è composta da alcuni componenti chiave:

Tubo di azionamento: il tubo di azionamento è il tubo attraverso il quale una parte dell'acqua che scorre viene diretta nella pompa del pistone. Tipicamente ha un diametro maggiore ed è posizionato ad un'altitudine maggiore rispetto agli altri componenti.

Valvola di ingresso: la valvola di ingresso si trova all'estremità del tubo di azionamento e consente all'acqua di entrare nella pompa a pistone quando la pressione nel tubo di azionamento supera una determinata soglia.

Tubo di mandata: Il tubo di mandata è collegato all'uscita della pompa a pistone e trasporta l'acqua pompata nel luogo desiderato. Può essere instradato verticalmente o orizzontalmente, a seconda dell'applicazione.
Camera d'aria: la camera d'aria è una camera sigillata all'interno della pompa a pistone che aiuta a regolare il flusso dell'acqua e a creare differenziali di pressione che guidano l'azione di pompaggio.

Valvola di scarico: La valvola di scarico è una valvola di ritegno posta tra la camera d'aria e il tubo di mandata. Permette all'acqua di fuoriuscire dalla pompa quando la pressione nella camera d'aria supera un certo livello.

Il funzionamento di un sistema di pistone idraulico è il seguente:

L'acqua che scorre entra nel tubo di azionamento e aumenta la pressione. Quando la pressione supera la soglia, la valvola di ingresso si apre, consentendo all'acqua di entrare nella pompa a pistone.

Quando l'acqua entra nella pompa a pistone, comprime l'aria nella camera d'aria, creando un aumento di pressione. Questo aumento chiude la valvola di ingresso e apre la valvola di scarico.

La chiusura improvvisa della valvola di ingresso reindirizza il flusso dell'acqua, spingendo l'acqua nel tubo di mandata. L'energia cinetica dell'acqua che scorre viene convertita in energia potenziale quando l'acqua viene sollevata ad un'altitudine maggiore.
Una volta che la pressione nella camera d'aria diminuisce, la valvola di scarico si chiude e il ciclo si ripete.

I sistemi a pistone idraulico sono comunemente utilizzati in aree remote o luoghi off-grid dove l'elettricità non è facilmente disponibile. Sono spesso impiegati per l'irrigazione, l'abbeveraggio del bestiame e l'approvvigionamento idrico domestico. L'efficienza e l'efficacia di un sistema di pistone idraulico dipendono da fattori quali la portata e la prevalenza della fonte d'acqua, il dislivello, nonché il design e le dimensioni della pompa del pistone.