تاسیسات منبع تحت فشار پمپ آب سیستم آبرسانی

 

تأمین آب با فشار کافی و پایدار، یکی از ضروریات رفاه و آسایش در هر ساختمان است.

تاسیسات آبرسانی مدرن، متشکل از اجزای حیاتی هستند که در کنار هم، کارایی و دوام سیستم را تضمین می کنند.

در قلب این سیستم، پمپ آب و منبع تحت فشار قرار دارند که با عملکرد هماهنگ خود، نه تنها جریان یکنواخت آب را در تمام نقاط ساختمان ممکن می سازند، بلکه با کاهش استهلاک تجهیزات، در مصرف انرژی صرفه جویی کرده و عمر مفید سیستم را به طور قابل توجهی افزایش می دهند.

این مقاله به بررسی جامع این دو جزء کلیدی، انواع، نحوه عملکرد، مزایا، معایب و تجهیزات جانبی آنها می پردازد و راهنمای کاملی برای انتخاب، نصب و نگهداری بهینه سیستم آبرسانی ارائه می کند.

بخش اول: منبع تحت فشار؛ قلب تپنده سیستم آبرسانی

چیستی و کارکرد منبع تحت فشار

منبع تحت فشار که با نامهای مخزن دیافراگمی، منبع انبساط یا مخزن پمپ آب نیز شناخته می شود، وظیفه ذخیره سازی مقداری آب تحت فشار را بر عهده دارد.

کارکرد اصلی آن، کاهش دفعات روشن و خاموش شدن (استارت) پمپ آب است.

زمانی که شیر آبی در ساختمان باز می شود، در مرحله اول، آب ذخیره شده در منبع تحت فشار که توسط هوای فشرده به بیرون رانده می شود، نیاز را برطرف می سازد.

تنها پس از اتمام این آب ذخیره شده است که پمپ روشن می شود تا هم مخزن را دوباره پر کند و هم نیاز جریان آب را تأمین نماید.

این مکانیسم هوشمندانه، مزایای متعددی را به ارمغان می آورد:

 افزایش عمر پمپ:

روشن و خاموش شدن مکرر، مهمترین عامل استهلاک و خرابی زودرس پمپها است.

منبع تحت فشار با کاهش این چرخه، عمر مفید پمپ را افزایش می دهد.

صرفه جویی در مصرف برق:

هر بار استارت پمپ، انرژی الکتریکی قابل توجهی مصرف می کند.

کاهش دفعات استارت، به کاهش محسوس مصرف برق منجر می شود.

تثبیت فشار آب:

منبع تحت فشار از نوسانات شدید فشار آب در هنگام روشن و خاموش شدن ناگهانی پمپ جلوگیری کرده و جریانی یکنواخت را برای مصرف کننده فراهم می کند.

تاسیسات، منبع تحت فشار، سیستم آبرسانی 

کاهش آلودگی صوتی:

کمتر روشن و خاموش شدن پمپ، به معنای کاهش سروصدا در محیط ساختمان است.

انواع منابع تحت فشار:

منابع تحت فشار عمدتاً در دو دسته اصلی قرار می گیرند که تفاوت آنها در ساختار داخلی و نحوه جداسازی آب و هوا است.

مقایسه ای انواع منبع تحت فشار

تفاوت منبع تحت فشار تیوپی (بالنی) و منبع تحت فشار دیافراگمی

اولی ساختار داخلی مجهز به یک تیوپ (بالن) لاستیکی که آب در درون آن و هوای فشرده در بیرون آن قرار دارد.

دومی مجهز به یک دیافراگم لاستیکی ثابت که مخزن را به دو بخش آب و هوا تقسیم می کند.

مکانیزم عملکرد با پمپاژ آب، تیوپ مانند یک بادکنک باد شده و هوای اطراف آن فشرده می شود دیافراگم با ورود آب، به سمت محفظه هوا انحنا پیدا کرده و آن را فشرده می سازد.

اولی طول عمر عمر مفید کمتری دارد (معمولاً ۶ تا ۸ ماه) به دلیل اصطکاک و کشش بیشتر تیوپ.

دومی طول عمر بیشتری دارد زیرا دیافراگم حرکت کمتری دارد و کمتر دچار سایش می شود.

هزینه و تعمیرات قیمت اولیه ارزانتر و تعویض تیوپ آن ساده تر و کم هزینه تر است.

قیمت اولیه بالاتر دارد و در صورت پارگی دیافراگم، تعمیر آن دشوارتر و پرهزینه تر است.

علاوه بر این دو نوع، منابع تحت فشار بادی نیز وجود دارند که در آنها آب و هوا در یک مخزن بزرگ و بدون جداسازی فیزیکی کامل در تماس هستند.

این مدل قدیمی تر، سایز بزرگی دارد و نیازمند کنترل مداوم سطح هوا است.

نحوه انتخاب تاسیسات منبع تحت فشار مناسب

انتخاب منبع با ظرفیت صحیح، برای کارایی بهینه سیستم ضروری است.

یک منبع بسیار کوچک باعث استارت مکرر پمپ و کاهش عمر آن می شود، در حالی منبع بسیار بزرگ، هزینه اولیه بی جهت داشته و ممکن است آب در آن برای مدت طولانی راکد بماند.

معیار اصلی برای انتخاب، تعداد واحدهای ساختمان و میزان مصرف آب است.

ساختمانهای ۱ تا ۳ واحده:

منبع ۲۴ لیتری گزینه رایج و مناسبی است.

ساختمانهای ۳ تا ۶ واحده:

منابع ۵۰ تا ۶۰ لیتری توصیه می شود.

ساختمانهای ۸ تا ۱۰ واحده:

بهتر است از منابع ۸۰ تا ۱۵۰ لیتری استفاده شود.

نکته کلیدی این است که منبع تحت فشار مسئول ایجاد فشار آب نیست؛ این وظیفه بر عهده پمپ است.

منبع صرفاً برای ذخیره سازی و کاهش کارکرد پمپ استفاده می شود.

بخش دوم: پمپ آب موتور محرکه سیستم

معرفی و اساس کار پمپ آب

پمپ آب دستگاهی است که انرژی مکانیکی را از یک موتور (عموماً الکتروموتور) دریافت کرده و آن را به انرژی جنبشی و پتانسیل در سیال (آب) تبدیل می کند.

به بیان ساده، پمپ با ایجاد مکش در طرف ورودی و فشار در طرف خروجی، آب را جابجا کرده و به ارتفاع یا مسافت مورد نظر می رساند.

نقش پمپ در سیستم آبرسانی ساختمان، عمدتاً تقویت فشار آب و انتقال آن به طبقات بالاتر است.

انواع پمپ های آب ساختمانی:

پمپها را می توان بر اساس معیارهای مختلفی دسته بندی کرد.

در زمینه آبرسانی ساختمان، شناخت انواع پرکاربرد ضروری است.

پمپ های سانتریفیوژ (گریز از مرکز):

پرکاربردترین نوع پمپ در صنعت و ساختمان هستند.

در این پمپها، آب از مرکز پروانه چرخان وارد شده و توسط نیروی گریز از مرکز به سمت لبه های پروانه پرتاب شده و با سرعت و فشار بالا خارج می شود.

این پمپها برای دبی (حجم آب در واحد زمان) نسبتاً بالا و هد (ارتفاع) متوسط ایده آل هستند.

پمپ های جابجایی مثبت:

این پمپها در هر دور چرخش، حجم ثابتی از سیال را جابجا می کنند و قادرند فشارهای بسیار بالایی ایجاد کنند.

پمپهای پیستونی و چرخ دنده ای از این دسته هستند.

پمپ های سیرکولاتور (خطی):

این پمپها عمدتاً برای به گردش درآوردن آب در مدارهای بسته مانند سیستمهای گرمایشی و سرمایشی (رادیاتور، فن کوئل، چیلر) استفاده می شوند.

هد (فشار) پایینی داشته و منحنی عملکرد تقریباً تخت دارند.

جوکی پمپ (پمپ پیشرو):

این پمپهای کوچک و کم مصرف، معمولاً در کنار پمپهای اصلی بزرگتر نصب می شوند.

وظیفه آنها تأمین دبی های بسیار کم (مثلاً برای رفع نشتی های جزئی یا مصرف یک شیر آب) است تا از استارت های مکرر و بی جهت پمپ اصلی جلوگیری شود.

بوستر پمپ:

به مجموعه ای از چند پمپ موازی که به صورت هوشمند و هماهنگ کار می کنند، بوستر پمپ گفته می شود.

در این سیستم، با افزایش مصرف، پمپ های بیشتری به صورت خودکار روشن می شوند.

این سیستم برای ساختمان های بلندمرتبه، مجتمع های بزرگ مسکونی و تجاری که نیاز به فشار پایدار و قابل توجهی دارند، ایده آل است و مصرف انرژی را بهینه می کند.

 

عوامل مؤثر در انتخاب پمپ آب

برای انتخاب پمپ مناسب، باید به مشخصات فنی زیر توجه کرد:

دبی (Flow Rate):

مقدار آبی که پمپ در واحد زمان (مثلاً لیتر بر دقیقه یا مترمکعب در ساعت) پمپاژ می کند.

این مقدار باید بر اساس حداکثر مصرف همزمان در ساختمان محاسبه شود.

هد (Head):

حداکثر ارتفاعی که پمپ می تواند ستون آب را به صورت عمودی بالا ببرد.

این عدد باید از مجموع ارتفاع ساختمان، افت فشار ناشی از اصطکاک در لوله ها و اتصالات و فشار مورد نیاز در نقطه مصرف بیشتر باشد.

توان مصرفی و خروجی:

توان خروجی، انرژی منتقل شده به آب است، در حالی که توان مصرفی، انرژی دریافتی پمپ از شبکه برق است.

بازرسی تیوپ یا دیافراگم:

برای اطمینان از سالم بودن تیوپ، می توان سوزن والف هوای منبع را فشار داد.

اگر به جای باد، آب از آن خارج شود، نشانه پارگی تیوپ است و باید تعویض گردد.

سرویس دوره ای پمپ:

پمپ باید هر ۳ تا ۶ ماه یکبار از نظر آب بندی، لرزش و صداهای غیرعادی بررسی شود.

مشکلات رایج و راه حل آنها:

استارت مکرر پمپ:

شایعترین دلیل آن، کم بودن یا نبود باد در منبع تحت فشار یا پارگی تیوپ/دیافراگم است.

اولین اقدام، بررسی و تنظیم فشار باد منبع است.

پایین بودن فشار آب خروجی:

ممکن است به دلیل گرفتگی صافی ورودی، تنظیمات نادرست پرشر سوئیچ یا مشکلات خود پمپ (مانند سایش پروانه) باشد.

روشن نشدن پمپ:

باید برق رسانی، فیوز و تنظیمات پرشر سوئیچ بررسی شود.

خاموش نشدن پمپ:

اگر پمپ پس از رسیدن به فشار ماکزیمم همچنان روشن بماند، ممکن است شیر یک طرفه خراب باشد و اجازه بازگشت آب را بدهد، یا پرشر سوئیچ معیوب باشد و فرمان خاموشی را صادر نکند.

تنظیم فشار باد تاسیسات منبع تحت فشار

این یک فرآیند مهم نگهداری است که به ترتیب زیر انجام می شود:

1. برق پمپ را قطع کنید.

2. با باز کردن یک شیر آب، فشار از سیستم کاملاً تخلیه شود.

3. با یک فشارسنج دقیق، فشار هوای موجود در منبع از طریق والف آن اندازه گیری شود.

4. در صورت کمبود، با استفاده از کمپرسور باد یا تلمبه دستی، فشار تا حد توصیه شده (معمولاً ۳۰ PSI یا ۲ بار، مگر خلاف آن ذکر شده باشد) افزایش یابد.

5. بهترین گاز برای تزریق، گاز نیتروژن خشک است زیرا رطوبت ندارد و از زنگ زدگی داخلی منبع جلوگیری می کند.

اما در شرایط عادی، هوای معمولی (حاوی اکسیژن) نیز کفایت می کند.

نتیجه گیری:

سیستم آبرسانی بهینه و پایدار در ساختمانهای امروزی، حاصل همکاری چندین جزء حیاتی شامل پمپ آب، منبع تحت فشار و تجهیزات جانبی است.

درک صحیح از عملکرد، انواع و معیارهای انتخاب این تجهیزات، سرمایه گذاری هوشمندانه ای را برای مالکان و مدیران ساختمانها به ارمغان می آورد.

انتخاب پمپ با دبی و هد مناسب، همراه با منبع تحت فشار با ظرفیت کافی، نه تنها آسایش و رفاه ساکنان را با تأمین فشار آب پایدار برآورده می کند، بلکه با کاهش مصرف انرژی برق و جلوگیری از استهلاک زودرس، به صرفه جویی اقتصادی قابل توجهی منجر می شود.

افزون بر این، نصب صحیح و رعایت یک برنامه نگهداری دوره ای ساده، مانند چک کردن مداوم فشار باد منبع، ضمانتی برای عملکرد بلندمدت و بدون مشکل این سیستم خواهد بود.

با توجه به پیچیدگی نسبی این سیستم، مشاوره با متخصصان باتجربه در زمینه تاسیسات مکانیکی برای طراحی، انتخاب و نصب، همواره راهکاری مطمئن و توصیه شده است.

بخش سوم:

تجهیزات جانبی و نحوه نصب سیستم

یک سیستم آبرسانی کامل، علاوه بر پمپ و منبع، به مجموعهای از تجهیزات جانبی نیاز دارد تا بتواند به صورت ایمن، اتوماتیک و بادوام عمل کند.

تجهیزات اصلی جانبی

کلید اتوماتیک (پرشر سوئیچ):

این وسیله، مغز متفکر سیستم است.

با اندازه گیری فشار خط آب، پمپ را در یک بازه فشار از پیش تعیین شده (مثلاً روشن شدن روی ۲ بار و خاموش شدن روی ۴ بار) کنترل می کند.

پنج راهی (منیفولد):

قطعه ای پنج شاخه است که اتصال همزمان پمپ، منبع تحت فشار، پرشر سوئیچ، لوله خروجی به ساختمان و فشارسنج را ممکن می سازد.

شیر یکطرفه:

این شیر فقط اجازه جریان در یک جهت (به سمت ساختمان) را می دهد و از بازگشت آب و ایجاد خلأ در خط لوله جلوگیری می کند.

نصب آن بعد از خروجی پمپ ضروری است.

فشارسنج (مانومتر):

برای مشاهده لحظه ای فشار آب در سیستم و کمک به تنظیمات اولیه و عیب یابی مورد استفاده قرار می گیرد.

شیر تخلیه:

برای تخلیه کامل آب از سیستم به منظور تعمیرات یا جلوگیری از یخ زدگی در زمستان کاربرد دارد.

صافی (فیلتر):

نصب فیلتر در ورودی پمپ، از ورود ذرات جامد و شن و ماسه به داخل پمپ و منبع جلوگیری کرده و باعث افزایش عمر آنها می شود.

فرآیند نصب و راه اندازی:

نصب صحیح این تجهیزات برای عملکرد بهینه آنها حیاتی است.

ترتیب معمول نصب به این صورت است:

شیر یکطرفه → پمپ → پنج راهی → (اتصال همزمان: منبع تحت فشار، کلید اتوماتیک، فشارسنج) → لوله خروجی به سمت ساختمان.

نکات کلیدی در نصب:

پمپ نباید تکیه گاه وزن لوله ها باشد و باید روی پایه ضدارتعاش محکم نصب شود.

اتصال مستقیم پمپ به انشعاب اصلی آب شهری طبق مقررات ملی ساختمان غیرقانونی است.

باید از یک منبع ذخیره آب (منبع اصلی) استفاده شود و پمپ، آب را از این منبع مکش کند تا از پدیده خطرناک کاویتاسیون (مکش هوا به همراه آب) جلوگیری شود.

فشار هوای اولیه منبع تحت فشار باید تنظیم شود (معمولاً حدود ۱۰ تا ۲۰ درصد کمتر از فشار استارت پمپ).

برای مثال اگر پمپ روی ۲ بار روشن می شود، فشار باد منبع باید حدود ۱.۶ تا ۱.۸ بار باشد.

بخش چهارم:

نگهداری و عیب یابی

نگهداری پیشگیرانه

بررسی فشار باد منبع تحت فشار:

فشار باد منبع باید هر دو ماه یکبار چک و در صورت نیاز تنظیم شود.

کمبود باد باعث کشیدگی و پارگی زودرس تیوپ یا دیافراگم می شود .

بازرسی تیوپ یا دیافراگم:

برای اطمینان از سالم بودن تیوپ، می توان سوزن والف هوای منبع را فشار داد.

اگر به جای باد، آب از آن خارج شود، نشانه پارگی تیوپ است و باید تعویض گردد.

سرویس دوره ای پمپ:

پمپ باید هر ۳ تا ۶ ماه یکبار از نظر آب بندی، لرزش و صداهای غیرعادی بررسی شود.

مشکلات رایج و راه حل آنها

استارت مکرر پمپ:

شایعترین دلیل آن، کم بودن یا نبود باد در منبع تحت فشار یا پارگی تیوپ/دیافراگم است.

اولین اقدام، بررسی و تنظیم فشار باد منبع است.

پایین بودن فشار آب خروجی:

ممکن است به دلیل گرفتگی صافی ورودی، تنظیمات نادرست پرشر سوئیچ یا مشکلات خود پمپ (مانند سایش پروانه) باشد.

روشن نشدن پمپ:

باید برق رسانی، فیوز و تنظیمات پرشر سوئیچ بررسی شود.

خاموش نشدن پمپ:

اگر پمپ پس از رسیدن به فشار ماکزیمم همچنان روشن بماند، ممکن است شیر یکطرفه خراب باشد و اجازه بازگشت آب را بدهد، یا پرشر سوئیچ معیوب باشد و فرمان خاموشی را صادر نکند.