در سیستم‌های آبرسانی شهری به منظور تأمین آب مورد نیاز ساختمان‌های چند طبقه و بلندمرتبه مشکلات زیادی وجود دارد. یکی از رایج‌ترین مشکلات در تأمین آب مورد نیاز ساختمانها، تنظیم فشار مناسب آب در داخل لوله‌ها است. مصرف آب در ساختمان‌های مختلف از الگوی مشخص و ثابتی تبعیت نمی‌کند و به صورت دائمی در حال تغییر است. به همین دلیل زمانی که مصرف آب کاهش یا افزایش پیدا می‌کند، بدون شک فشار آب در داخل لوله‌ها نیز تغییر می‌کند که می‌تواند مشکلاتی را در سیستم آبرسانی ایجاد کند. افزایش مصرف آب می‌تواند باعث کاهش فشار آب در داخل لوله‌ها شده و آبرسانی به طبقات بالا در ساختمانها را با مشکل مواجه کند. به همین دلیل به منظور جلوگیری از این مشکل در ساختمانها از بوستر پمپ آب استفاده می‌شود.
بوستر پمپ چیست؟
در ساختمان‌های مسکونی، اداری و تجاری و… به منظور تأمین آب با سطح فشار لازم در طبقات مختلف، از پمپ آب استفاده می‌شود. پمپ آب به نحوی طراحی شده است که می‌تواند آب موجود در لوله‌های شهری را مکش کرده و با افزایش سطح دبی در لوله‌کشی ساختمان، فشار مطلوب برای تأمین آب در طبقات مختلف را تأمین کند.
در ساختمان‌های بلند مرتبه، آب برای رسیدن به طبقات بالایی باید مسافت زیادی را طی کند که تحت تأثیر موانع مختلف مانند نیروی جاذبه قرار می‌گیرد. اما مشکل در نوسان فشار آب یکی از مسائلی است که می‌تواند عملکرد پمپ‌ها را در تأمین آب با فشار مطلوب تحت تأثیر قرار دهد. به همین منظور در ساختمان‌های چند طبقه از بوستر پمپ استفاده می‌کنند. بوستر پمپ در واقع از چند پمپ کوچک تشکیل شده که به صورت موازی در کنار هم قرار گرفته‌اند و می‌توانند دبی آب در لوله‌ها را به میزان قابل توجهی افزایش دهند.
بوستر پمپ چگونه کار می‌کند؟
همانطور که گفته شده بوستر پمپ وظیفه دارد که فشار آب در سیستم لوله‌کشی را تقویت کند؛ به عبارت ساده‌تر بوستر پمپ مانند یک فن عمل می‌کند که هوای اطراف را مکیده و به سمت جلو پرتاب می‌کند. بوسترها دارای یک سوییچ فشار (Pressure Switch) هستند که بر روی کالکتور نصب شده است. زمانی که فشار آب در سیستم به پایین‌تر از حد تعیین شده کاهش پیدا کند، فرمان وصل پمپ‌ها را به تابلوی برق که نقش کنترل بوستر را بر عهده دارد، ارسال می‌کند. پس از ارسال فرمان، پمپ‌ها بر اساس برنامه‌ریزی انجام شده به ترتیب خاصی روشن شده و وارد مدار می‌شوند تا فشار آب در سیستم لوله‌کشی را افزایش دهند. زمانی که سوییچ تشخیص دهد که فشار آب به حد کافی افزایش پیدا کرده، فرمان خاموش شدن پمپ‌ها را صادر می‌کند.
انواع بوستر پمپ آبرسانی کدام است؟
بوسترهای پمپ آبرسانی بر حسب نیاز و نحوه انجام آبرسانی در دون نوع مختلف یعنی بوستر پمپ دور ثابت و بوستر پمپ دور متغیر وجود دارند که هر کدام از ویژگی‌های و عملکرد متفاوتی برخوردار هستند.
1- بوستر پمپ دور متغیر
یکی از رایج‌ترین سیستم‌ها به منظور آبرسانی در ساختمان‌های مسکونی، استفاده از بوستر دور متغیر است. از این نوع بوسترها معمولا در مکان‌هایی استفاده می‌شود که امکان مدیریت جامع بر سطح دبی آب وجود ندارد. به عنوان مثال در یک ساختمان مسکونی 100 واحدی به دلیل عدم وجود الگوی ثابت برای مصرف آب، امکان تنظیم سطح فشار آب در یک محدوده مطلوب و ثابت وجود ندارد. به همین دلیل سیستم آبرسانی باید به شکلی طراحی شده باشد که بتواند بسته به نیاز ساختمان و تغییرات الگوی مصرف، فشار آب مورد نیاز را تأمین کند. در بوسترهای دور متغیر بسته به نیاز ساختمان در هر زمان تعدادی از پمپ‌ها از مدار خارج شده یا وارد مدار می‌شوند تا همواره فشار مطلوب را فراهم کنند.
2- بوستر پمپ دور ثابت
بوسترهای پمپ دور ثابت در مکان‌ها و شرایطی مورد استفاده قرار می‌گیرد که یک الگوی مصرف آب ثابت و مشخص وجود داشته باشد. سیستم‌های آبیاری قطره‌ای، باران مصنوعی در مزارع، آتش‌نشانی، فرودگاه‌ها، بیمارستان‌ها و مراکز درمانی و کارخانجات از جمله مکان‌هایی هستند که از بوستر پمپ دور ثابت استفاده می‌کنند. در این مکان‌ها به این دلیل که اطلاعات پیش‌بینی شده‌ای از سطح دبی مورد نیاز در دسترس است می‌توان از دور ثابت استفاده کرده و نیازی به سیستم دور متغیر وجود ندارد. یکی از مهم‌ترین کاربردهای این نوع بوستر پمپ در تأمین آب پرفشار برای اهداف آتش‌نشانی است که می‌تواند حداکثر فشار مورد نیاز آب را تأمین کند.
چه زمانی باید از بوستر پمپ آب استفاده کنیم؟
همانطور که در معرفی بوستر پمپ آب اشاره شد، از این دستگاه در زمانی که نیاز به تأمین فشار آب مناسب در سیستم لوله‌کشی باشد، استفاده می‌شود. در واقع بوسترها به این شکل طراحی شده‌اند که در صورت کاهش فشار آب در سیستم در یک میزان تعیین شده، وارد مدار شده و با افزایش دبی آب در لوله‌ها، افت فشار آب در سیستم را جبران می‌کنند. به همین دلیل از بوستر پمپ آب در شرایطی استفاده می‌شود که نوسان فشار در سیستم لوله‌کشی وجود داشته باشد.
مزایای استفاده از بوستر پمپ کدام است؟
از مهم‌ترین مزایای استفاده از بوستر پمپ آب در سیستم‌های آبرسانی می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:
- صرفه‌جویی و کاهش مصرف انرژی
- کاهش استهلاک سیستم لوله‌کشی و پمپ آب به میزان قابل توجه
- قابلیت حمل و نقل و نصب و راه‌اندازی آسان
- امکان استفاده به عنوان پمپ رزرو در صورت خرابی و خارج شدن پمپ‌ها از مدار
- قابلیت تنظیم آبرسانی از کمترین تا بالاترین میزان ممکن
کاربرد بوستر پمپ آبرسانی در کدام مکان هاست؟
از جمله مهم‌ترین موارد کاربرد سیستم بوستر پمپ آبرسانی می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:
- سیستم آبرسانی ساختمان‌های مختلف مانند برج‌ها، بیمارستان‌ها، مدارس، سالن‌های تفریحی ورزشی، کارگاه‌ها و کارخانجات صنعتی، مجتمع‌های مسکونی و آپارتمان‌ها، مجتمع‌های تجاری و گردشگری و…
- تامین آب مورد نیاز سیستم اطفا حریق (آتش نشانی)
- کشاورزی و آبیاری مزارع و زمین‌های کشاورزی
- شوفاژخانه و موتورخانه‌ها
- تأمین آب مورد نیاز جهت شستشوی کارگاه‌های تولیدی، تعمیرگاه‌ها، شرکت‌های تولیدی و باطری سازی‌ها
- پاک سازی آب استخرها و…
ساختار طراحی بوستر پمپ چگونه است؟
به منظور تأمین آب با فشار مناسب در سیستم‌های لوله‌کشی در ساختمان‌های مختلف، کشاورزی، صنایع، آتش‌نشانی و غیره باید از سیستمی استفاده شود که بتواند با تغییر در سطح دبی آب در لوله‌ها، این شرایط را فراهم کند. به منظور دستیابی به این هدف سیستم‌های لوله‌کشی و مسیر پمپاژ آب باید به صورت مرحله‌ای طراحی شود. به همین دلیل از سیستم پمپ‌های موازی یا بوستر پمپ آب استفاده می‌کنند. پمپ‌های آبی که در سیستم بوستر مورد استفاده قرار می‌گیرند به دلیل برخورداری از ظرفیت محدود تنها در صورت کار کردن به صورت موازی در کنار سایر پمپ‌ها می‌توانند دبی و فشار مورد نظر برای آب در سیستم لوله‌کشی را تأمین کنند.
به همین دلیل ساختار بوستر پمپ آب به این شکل است که بسته به نیاز، دو یا چند پمپ آب به صورت موازی در کنار یکدیگر قرار می‌گیرند تا آب ورودی را دریافت کرده و آن را در سیستم لوله‌کشی ساختمان و صنایع پمپاژ کنند. هر کدام از پمپ‌هایی که در بوستر پمپ آب مورد استفاده قرار می‌گیرند، توسط یک سیستم مرکزی کنترل می‌شوند. این سیستم به شکلی طراحی شده که با اندازه‌گیری‌های منظم در خروجی دبی مورد نیاز آب را تشخیص داده و برای تأمین آب با دبی و فشار مناسب، ورود و خروج یک یا چند پمپ از مدار را به منظور تأمین دبی انجام می‌دهد.
نکته دیگری که در طراحی بوستر پمپ‌های آبرسانی وجود دارد این است که به ازای هر پمپ که دارای یک خط تغذیه تا خروجی منحصر به فرد است، در قبل و بعد از پمپ شیرهایی تعبیه می‌شود. هدف از تعبیه این شیرها در قبل و بعد هر یک از پمپ‌ها، تزریق دستی پمپ و جلوگیری از گردش آب در شاخه موازی است. در تمام این طراحی‌ها یک سیستم تخلیه اضطراری نیز در نظر گرفته می‌شود که هدف از بکارگیری آنها در طراحی بوستر پمپ، جلوگیری از وارد شدن فشار بیش از حد به پمپ‌های فعال در سیستم است. به عنوان مثال اگر سطح مصرف کلی در خروجی بوستر پمپ به صورت ناگهانی با تغییرات شدیدی مواجه شود، در حالی که بوستر تمام پمپ‌های خود را به منظور آبرسانی درگیر کرده به شدت افت پیدا کند، یک شیر تخلیه باعث می‌شود که فشاری به پمپ‌های فعال در سیستم وارد نشود.
معرفی اجزا تشکیل دهنده بوستر پمپ آبرسانی
بوستر پمپ آبرسانی به عنوان یک سیستم تقویت کننده دبی و فشار آب در سیستم لوله‌کشی از اجزای مختلفی تشکیل شده که در زیر به معرفی آنها پرداخته‌ایم:
- پمپ: اصلی‌ترین و مهم‌ترین جزء سیستم بوستر پمپ آبرسانی، پمپ‌ها هستند که در انواع مختلفی با توجه به نیاز سیستم موجود بوده و مورد استفاده قرار می‌گیرند. برای سیستم‌های آتش‌نشانی بر اساس استاندارد آمریکا توصیه شده که پمپ‌های اسپلیت کیس استفاده شود.
- الکتروموتور: این قطعه در سیستم بوستر پمپ وظیفه دارد که نیروی لازم برای حرکت و کار کردن پمپ را تأمین کند به طوری که مقدار توان مصرفی آنها به صورت مستقیم با پمپ در ارتباط است.
- کلکتور مکش و دهش: کلکتور مکش در بوستر پمپ اب وظیفه دارد که سیال را وارد پمپ‌ها کند. کلکتور دهش در خروجی پمپ‌ها قرار دارد که از طریق اتصالات و شیرآلات و فلنج‌ها به پمپ متصل شده‌اند و سیال را از پمپ خارج کرده و در سیستم لوله‌کشی هدایت می‌کنند.
- شیر فلکه: هنگامی که یکی از پمپ‌ها به منظور تعمیر یا به هر دلیل دیگری از مدار خارج می‌شود، شیر فلکه وظیفه دارد جریان سیال را قطع کند.
- شیر یک طرفه: این نوع شیر به عنوان یکی از اجزای بوستر پمپ آب وظیفه دارد که از برگشت آب به داخل پمپ جلوگیری کرده و به این طریق از وارد شدن آسیب به پمپ و سایر اجزا نیز جلوگیری کند.
- شیر صافی: در بسیاری از سیستم‌های آبرسانی سیال خالص نبوده و حاوی ناخالصی‌هایی است که ورود آنها به داخل پمپ می‌تواند باعث وارد شدن صدمه به آن شود. شیر صافی ابزاری است که از ورود ناخالصی به پمپ جلوگیری می‌کند.
- لرزه‌گیر: وسیله‌ای است که در داخل کلتور مکش و دهش نصب شده و از انتقال ارتعاش بوستر پمپ به سیستم لوله‌کشی جلوگیری می‌کند.
- تابلو برق و کنترلر: وسیله‌ای است که وظیفه هماهنگ کردن سیستم مکانیکی و الکتریکی را بر عهده داشته به صورتی که طراحی مناسب تابلو برق نقش مهمی در کارکرد مطلوب بوستر پمپ ایفا می‌کند.
- منبع دیافراگمی: این مخازن به این منظور طراحی شده و مورد استفاده قرار می‌گیرند که آب را تحت فشار معینی ذخیره نموده و در صورت نیاز مجدد آن را به سیستم بازگردانند.
- پرشر سوئیچ: این قطعه وظیفه دارد که محدوده فشار آب مجازی برای عملکرد بوستر پمپ را برای واحد کنترل تعیین کند.
- مانومتر: وسیله‌ای است که جهت اندازه‌گیری فشار ورودی بوستر پمپ، فشار خروجی بوستر و فشار تمامی پمپ‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرد.
- اتصالات تبدیلی و فلنج‌ها: این قطعات به منظور اتصال قطعات مختلف در بوستر پمپ مورد استفاده قرار می‌گیرند که بسته به نوع و حجم تقویت کننده سیستم آبرسانی از اتصالات و فلنج‌های جوشی یا دنده‌ای استفاده می شود.
- شاسی: صفحه‌ای است که پمپ‌ها و الکتروموتورها روی آن نصب می‌شوند و وظیفه دارد از ارتعاش و حرکت آنها جلوگیری کند. میزان مقاومت شاسی و نوع آن بستگی به وزن و حجم الکتروموتورها و پمپ های مصرفی در بوستر پمپ دارد.
تفاوت بوستر پمپ و پمپ آب
پمپ آب و بوستر پمپ در واقع یک پمپ ساده برای تأمین و افزایش فشار و دبی آب در مکان‌های مختلف هستند و تنها تفاوت آنها مربوط به ساختار بوستر پمپ می‌شود. به بیان ساده‌تر می‌توان گفت که یک بوستر پمپ آبرسانی همه اجزای یک پمپ آب معمولی را دارد اما پمپ آب نمی‌تواند اجزای بوستر را داشته باشد. بوستر پمپ آب دو یا چند پمپ آب ساده است که به صورت موازی به یکدیگر متصل شده‌اند تا بتوانند سطح دبی و فشار لازم برای آب در سیستم لوله‌کشی را فراهم کنند. در نتیجه کارایی به مراتب بالاتری نسبت به یک پمپ آب معمولی در تأمین فشار آب لازم دارد. در واقع می‌توان گفت که بوستر پمپ آب، تعدادی پمپ آب معمولی است که با یک سری اجزا و قطعات دیگر همراه شده است و تفاوت بوستر پمپ با پمپ‌های آب معمولی تنها در نوع ساختار آنها خلاصه می‌شود.
نتیجه گیری
یکی از مشکلاتی که در سیستم‌های آبرسانی شهری وجود دارد، نوسان فشار آب است که می‌تواند باعث ایجاد مشکل در تأمین آب با فشار مناسب در ساختمان‌های مختلف به خصوص ساختمان‌های بلندمرتبه شود. به همین دلیل معمولا از پمپ‌های آب به منظور تأمین آب با فشار و دبی مناسب استفاده می‌شود. اما در ساختمان‌های بلند مرتبه و مجتمع‌های مسکونی و تجاری بزرگ که مصرف آب از الگوی ثابتی برخوردار نیست، از بوستر پمپ آبرسانی استفاده می‌شود. بوسترهای پمپ در واقع دو یا چند پمپ آب ساده هستند که بسته به نیاز مکان مربوطه به صورت موازی در کنار یکدیگر قرار می‌گیرند تا بتوانند در شرایط مختلف آب با فشار و دبی مناسب را در کل سیستم لوله‌کشی تأمین کنند. به همین دلیل از این سیستم در مکان‌های مختلفی مانند انواع ساختمان‌های مسکونی و تجاری، برج‌ها، سیستم‌های اطفاء حریق، صنایع مختلف، کشاورزی و غیره استفاده می‌شود.
نظرات کاربران