انتخاب پمپ آبرسانی

محاسبه هد مورد نیاز پمپ

هد پمپ آبرسانی مجموع سه پارامتر زیر است:

1. فشار مورد نیاز پشت بالاترین شیر بهداشتی که معمولا یک بار معادل 10 متر در نظر گرفته می شود. باید در نظر داشت که فشار کمتر از یک بار ممکن است در عملکرد برخی لوازم خانگی مانند ماشین لباس شویی و ظرفشویی اختلال ایجاد نماید.
2. اختلاف ارتفاع بالاترین مصرف کننده تا پمپ بر حسب متر
3. تلفات اصطکاکی داخل لوله ها

برای محاسبه مقدار تلفات اصطکاکی،‌ می توان از روابط موجود با توجه به دبی آب عبوری، قطر، جنس و طول لوله استفاده کرد. مقدار تخمینی این تلفات برای ساختمان های مسکونی، 15% ارتفاع ساختمان می باشد:

تلفات اصطکاکی = 0.15 × ارتفاع ساختمان

به این ترتیب هد پمپ برابر خواهد بود با:

H_pump = 10 + 1.15 × Z

که در رابطه بالا Z ارتفاع بالاترین مصرف کننده از محل نصب پمپ می باشد.

به هنگام محاسبه هد پمپ باید توجه داشت که مطابق با مقررات ملی ساختمان در ایران مقدار فشار پشت وسایل بهداشتی نباید بیش از 4 بار شود. افزایش بیش از این حد فشار می تواند منجر به کاهش عمر برخی لوازم خانگی گردد. علاوه بر آن ممکن است باعث نشتی از برخی شیرها و مشکلات بعدی ناشی از آن گردد.

محاسبه دبی مورد نیاز پمپ

برای محاسبه دبی پمپ آبرسانی، مناسب ترین روش استفاده از استاندارد DIN1988 می باشد. در این استاندارد دبی کلیه مصرف­ کننده­ ها با همدیگر جمع شده (Q_t) و با استفاده از رابطه زیر مقدار دبی پمپ تعیین خواهد شد.

با توجه به کاربری ساختمان، ضرایب a و b و c رابطه بالا به ترتیب برابر 1.48 و 0.19 و 0.94 مشخص می شود. جدول زیر دبی معمول برای لوازم بهداشتی ساختمان را نشان می دهد.

محاسبه حجم مخزن ذخیره در مکش پمپ

مطابق با مبحث شانزدهم مقررات ملی ساختمان، “در ساختمان های بیش از 4 طبقه یا 10 واحد آپارتمانی باید مخزن ذخیره آب برای 12 ساعت مصرف، براساس هر نفر 150 لیتر در شبانه روز در نظر گرفته شود.” به این ترتیب لازم است به ازای هر نفر 75 لیتر برای حجم مخزن ذخیره در نظر گرفته شود.

البته با توجه به این که قطع آب در بسیاری از شهرها به ندرت اتفاق می افتد و به جهت جلوگیری از افت کیفیت آب آشامیدنی و مسائل بهداشتی ناشی از راکد ماندن آب در منبع ذخیره، بعضی اوقات حجم منبع کمتر در نظر گرفته می شود.

تعیین فشار خاموش و روشن شدن پمپ

در پمپ های آبرسانی ساختمان های مسکونی برای آن که پمپ در مواقع مورد نیاز روشن و سپس خاموش شود معمولا از یک سوئیچ فشار برای خاموش و روشن کردن پمپ استفاده می­شود. با کاهش یافتن فشار به حداقل قابل قبول، سوئیچ فشار الکتروپمپ را روشن کرده و با رسیدن به حداکثر فشار تنظیمی اقدام به خاموش نمودن پمپ می نماید. معمولا سعی می شود جهت کارکرد بهینه سیستم اختلاف بین این دو فشار بین 1.5 تا 2 بار در نظر گرفته شود.

محاسبه حجم منبع دیافراگمی

با توجه به تراکم ­ناپذیر بودن آب، با روشن شدن پمپ بلافاصله فشار آب در سیستم به حداکثر رسیده و سوئیچ فشار پمپ را خاموش می کند؛ در صورت باز بودن هر یک از شیرها فشار مجددا و بلافاصله به حداقل رسیده و پمپ مجبور به استارت دوباره است. برای جلوگیری از استارت و استپ متناوب پمپ، عموما از یک منبع دیافراگمی در خروجی پمپ استفاده می شود تا پس از روشن شدن پمپ، مقداری از آب با فشار مناسب در آن ذخیره شده و با خاموش شدن پمپ،‌ مصرف آب ساختمان از آن تامین گردد. روش های مختلفی برای محاسبه حجم منبع دیافراگمی وجود دارد؛ از جمله رابطه زیر:

که در رابطه فوق،  Vdt حجم منبع دیافراگمی بر حسب لیتر، Qp دبی پمپ بر حسب مترمکعب بر ساعت، Poff فشار خاموش شدن پمپ بر حسب بار،delta P مقدار اختلاف فشار بین خاموش و روشن شدن پمپ و S  تعداد دفعات مجاز خاموش و روشن شدن موتور در یک ساعت می باشد.

معیار دیگری که بسیاری از سازندگان پمپ توصیه می کنند آن است که منبع طوری انتخاب شده و فشار سوئیچ فشار تنظیم گردد که پمپ برای پر کردن منبع حداقل به مدت یک دقیقه روشن بماند. با این معیار، برای پمپی که مقدار دبی آن 40 لیتر بر دقیقه بوده و فشار روشن و خاموش شدن آن، 2 و 4 بار در نظر گرفته شده است منبع مناسب 100 لیتری خواهد بود. البته حجم آب ذخیره شده در منبع با شرایط گفته شده تقریبا 40 لیتر می باشد.

مقدار فشار هوای موجود در داخل منبع دیافراگمی باید کافی باشد تا منبع به درستی کار کند. توصیه می شود در حالتی که منبع خالی از آب است فشار هوای آن تقریبا 10% کمتر از فشار روشن شدن پمپ باشد.

مثال

پمپ مناسب آبرسانی برای یک ساختمان 4 طبقه شامل 8 واحد تک حمامه را انتخاب نمایید.

با فرض آن که ارتفاع پمپ تا بالاترین مصرف کننده 12 متر باشد، مطابق با رابطه ؟ مقدار هد پمپ برابر است با:

H_pump = 10 + 1.15 × Z = 10 + 1.15 * 12 ≅ 24 m

برای تعیین دبی پمپ فرض می کنیم هر واحد دارای مصرف کننده های زیر باشد:

مقدار دبی پمپ با استفاده از رابطه داده شده به این ترتیب بدست می آید:

دیگر تنظیمات مربوط به تجهیزات جانبی عبارت است از:

• حجم مورد نیاز برای منبع ذخیره قبل از پمپ، با فرض آن که 30 نفر در ساختمان ساکن باشند، برای هر نفر 50 لیتر در نظر گرفته شده و حجم منبع ذخیره 1500 لیتر بدست می آید.

• تنظیمات مربوط به سوئیچ فشار: با توجه به آن که هد مورد نیاز پمپ در مرحله قبل 24 متر بدست آمد، فشار استارت پمپ برابر با 2.5 بار و فشار خاموش شدن آن نیز 1.5 بار بالاتر یعنی 4 بار تنظیم می شود.
• حجم منبع دیافراگمی: با استفاده از رابطه ؟ حجم منبع عبارت است از:

• فشار هوا در منبع دیافراگمی: 10% کمتر از فشار استارت پمپ یعنی حدودا 2.2 بار خواهد بود.

پمپ پیشنهادی برای این هد و دبی MHIL504 می باشد که نمودار آن در شکل زیر نشان داده شده است.