Việc vận hành nhiều thiết bị và vật dụng trong hệ thống cấp nước phụ thuộc trực tiếp vào áp lực nước trong mạng lưới cấp nước. Áp lực nước thấp có thể gây ra vấn đề nghiêm trọng, đặc biệt là ở các tòa nhà cao tầng.
Giải pháp duy nhất cho vấn đề này là sử dụng máy bơm để tăng áp lực nước. Nếu không, việc sinh sống trong căn hộ hoặc nhà như vậy sẽ trở nên vô cùng khó chịu.
- Áp suất tiêu chuẩn trong hệ thống cấp nước
- Nguyên nhân gây ra áp suất nước thấp
- Máy bơm tăng áp hoạt động như thế nào?
- Nguyên tắc lựa chọn công suất bơm - đặc tính kỹ thuật và ý nghĩa của chúng
- Cách lựa chọn bơm dựa trên đặc tính thủy lực
- Lựa chọn bơm tăng áp dựa trên thông số kỹ thuật.
- Máy bơm làm tăng áp suất trong hệ thống cấp nước.
- Thiết kế của bình tích áp thủy lực và các đặc tính của nó.
- Lắp đặt và đấu nối trạm tăng áp
- Các mẫu phổ biến
- Lựa chọn máy bơm tăng áp cho hệ thống cấp nước
Áp suất tiêu chuẩn trong hệ thống cấp nước
Đơn vị đo của chỉ số này là thanhTên gọi khác là đơn vị khí quyển. Về mặt vật lý, điều này có thể được hiểu là sự dâng lên của nước dưới áp suất này đến độ cao 10 mét.
Theo quy định, tại các khu dân cư, áp suất phải đạt 4-4,5 atm, nhằm đảm bảo hoạt động của các tòa nhà cao tầng.
Theo quy định hiện hành, được nêu trong tiêu chuẩn SNiP 2.0401-85, áp suất nước lạnh trong hệ thống phải được duy trì trong khoảng 0,3-6,0 atm, và nước nóng trong khoảng 0,3-4,5 atm. Tuy nhiên, điều quan trọng cần hiểu là đây là các giá trị cực đoan và không nhất thiết có nghĩa là hệ thống cấp nước sẽ hoạt động bình thường ở các giá trị cực đoan này. Trong những trường hợp như vậy, máy bơm được sử dụng để tăng áp suất nước trong hệ thống cấp nước.
Áp suất quá cao trong mạng lưới cấp nước cũng nguy hiểm không kém gì áp suất không đủ. Ví dụ, nếu áp suất này đạt đến 6,5-7,5 atm, sẽ tạo ra điều kiện cực kỳ nguy hiểm cho hoạt động của các đường ống.
Trong các đường ống nhựa, các mối nối ren và các khớp nối được tạo ra bằng phương pháp hàn bắt đầu bị rò rỉ, gây ra hiện tượng thấm nước. Trong điều kiện này, việc lắp đặt chỉ nên được thực hiện bằng các phụ kiện kim loại hàn.
Cần lưu ý rằng các giếng phun trào tự nhiên có thể tạo ra áp suất lên đến 10 atmosphere và trong những trường hợp như vậy, cần phải sử dụng thiết bị điều chỉnh áp suất.
Nguyên nhân gây ra áp suất nước thấp
Các nguyên nhân dẫn đến sự sụt giảm áp suất trong mạng lưới cấp nước có thể là khách quan, do các quá trình tự nhiên, hoặc chủ quan, liên quan đến sai sót trong thiết kế, tính toán và lựa chọn thiết bị. Chúng có thể được diễn đạt như sau:
- Lượng nước tiêu thụ tăng cao do nhu cầu sử dụng nước theo mùa. Điều này xảy ra vào mùa hè, khi các hộ gia đình sử dụng một lượng lớn nước để tưới tiêu vườn tược.
- Máy bơm tại trạm phân phối bị lỗi hoặc công suất yếu.
- Ống dẫn nước bị tắc. Đối với ống dẫn nước bằng kim loại, nguyên nhân có thể là hỗn hợp gỉ sét và cặn vôi không tan tự nhiên.
- Nước rò rỉ từ các vết nứt hoặc rò rỉ trong đường ống nước. Những vết nứt này thường hình thành tại các mối nối ống hoặc do sự ăn mòn xuyên qua thành ống. Cách duy nhất để tránh những hư hỏng này là thực hiện kiểm tra và bảo trì thường xuyên theo đúng lịch trình đã định.
- Công suất của mạng lưới điện cung cấp cho trạm biến áp không đủ.
Đối với khu vực tư nhân, sử dụng nguồn nước riêng lẻ dưới dạng giếng hoặc giếng khoan, điều này trở nên khả thi do lưu lượng nước giảm dần do sự lắng đọng phù sa trong nguồn và tắc nghẽn bộ lọc.
Điều đáng lo ngại nhất là các yếu tố làm giảm áp lực nước không xảy ra đột ngột; tác động của chúng diễn ra trong một thời gian dài và không được chú ý. Rõ ràng, việc giám sát liên tục khả năng hoạt động của đường ống là cần thiết.
Máy bơm tăng áp hoạt động như thế nào?
Những dấu hiệu phổ biến nhất của áp lực nước yếu là áp lực nước chảy ra từ vòi yếu hoặc không thể sử dụng hai hoặc nhiều vòi nước cùng lúc.
Điều này trở thành hiện thực khi áp suất giảm xuống gần giá trị tiêu chuẩn tối thiểu.
Nếu các đường ống dẫn nước đã được kiểm tra và xác định là trong tình trạng tốt, cần phải lắp đặt các thiết bị bơm để tăng áp suất khí quyển trong mạng lưới cấp nước. Máy bơm ly tâm chạy bằng động cơ điện được sử dụng cho mục đích này.
Mặc dù cùng thực hiện một chức năng – duy trì áp suất nước trong hệ thống đường ống – nhưng nguyên lý hoạt động của chúng có thể khác nhau:
- Các thiết bị hoạt động liên tục vận hành 24/7, duy trì áp suất nước trong hệ thống. Nhược điểm của loại này là tiêu thụ điện năng liên tục và làm tăng tốc độ hao mòn thiết bị. Các thiết bị này hoạt động tốt khi được kích hoạt thủ công trong thời gian nhu cầu sử dụng nước cao điểm, chẳng hạn như khi tưới vườn.
- Máy bơm này hoạt động tự động và được trang bị cảm biến lưu lượng. Nó sẽ kích hoạt khi nước chảy qua đường ống, cho biết lưu lượng hiện tại. Chế độ hoạt động này tiết kiệm năng lượng hơn so với phương pháp trước đây. Chi phí của máy bơm tăng áp tự động cao hơn một chút, nhưng điều này được bù đắp bởi hiệu quả hoạt động cao hơn.
Một điểm khác biệt quan trọng đối với các thiết bị như vậy là phương pháp làm mát. Trong các thiết bị rôto khô Cánh quạt được đặt trong một khoang riêng biệt và được ngăn cách với dòng nước bằng các vòng đệm được lắp đặt trong vỏ.
Xem video
Máy bơm rôto ướt Chúng hoạt động trực tiếp trong nước, điều này có tác động tích cực đến độ bền của chúng, vì chất lỏng đóng vai trò vừa là chất làm mát vừa là chất bôi trơn cho các ổ trục.
Ưu điểm chính của các thiết bị này là hoạt động êm ái, cho phép chúng được lắp đặt trong nhà.
Nguyên tắc lựa chọn công suất bơm - đặc tính kỹ thuật và ý nghĩa của chúng
Yếu tố chính ảnh hưởng đến việc lựa chọn thiết bị cung cấp nước và duy trì áp suất bình thường trong hệ thống là đặc điểm của điểm lấy nước:
- Các thiết bị tự mồi được sử dụng trong trường hợp điểm lấy nước nằm dưới mức lắp đặt của thiết bị. Chúng được thiết kế để tự hút nước từ độ sâu lên đến 8 mét.
Khoảng cách từ nguồn nước đến máy bơm càng ngắn thì máy bơm càng hút nước hiệu quả, vì vậy vị trí lắp đặt nên càng gần nguồn nước càng tốt.
- Thông thường, các thiết bị hút nước được lắp đặt trong hệ thống cấp nước và duy trì áp suất bên trong hệ thống. Nguồn nước đầu vào thường nằm phía trên thiết bị. Đó có thể là một đường ống dẫn nước hoặc một bể chứa nước.
Một dòng sản phẩm riêng biệt gồm các thiết bị tuần hoàn được thiết kế để đảm bảo tăng tốc độ tuần hoàn chất làm mát trong hệ thống sưởi. Chúng được trang bị cảm biến nhiệt độ để tự động điều chỉnh lưu lượng. Chúng được lắp đặt trong đường ống hồi của mạch sưởi.
- Máy bơm giếng được sử dụng để bơm nước và duy trì áp suất từ các bể chứa và giếng lớn. Thiết kế của thiết bị này đảm bảo hoạt động gần như không gây tiếng ồn. Việc hút khí được ngăn chặn khi mực nước giảm xuống. Điều này được đảm bảo nếu thiết bị được trang bị thiết bị tự động ngắt khi mực nước xuống mức nguy hiểm.
- Máy bơm chìm giếng khoan được thiết kế để lắp đặt trong không gian hạn hẹp, được xác định bởi đường kính của ống hút nước. Do đó, đường kính của chúng nhỏ, nhưng hiệu suất đủ cao để đáp ứng mọi nhu cầu của người tiêu dùng.
Cách lựa chọn bơm dựa trên đặc tính thủy lực
Các yếu tố chính cần xem xét khi lựa chọn bao gồm:
- Q – Hiệu suất của thiết bị, được đo bằng mét khối trên đơn vị thời gian – m3/giờ;
- N – Giá trị áp suất – chiều cao cột nước, được đo bằng mét.
Hai thông số này quyết định đặc tính hoạt động của thiết bị. Chúng phụ thuộc lẫn nhau; thay đổi một trong hai thông số sẽ làm thay đổi thông số còn lại tương ứng.
Giá trị chỉ số hiệu suất được đề xuất:
- Đối với một ngôi nhà ở nông thôn dành cho 4 người, lượng khí đốt cần thiết là 1-2 mét khối mỗi giờ.
- Khi sử dụng nước để tưới tiêu cho khu vực này - 2-3 mét khối mỗi giờ.
Áp suất cần thiết cho mạng lưới cấp nước có thể được xác định với độ chính xác tương đối từ tỷ lệ:
H = Hđịa lý + (0,2 + L) + 10 (m), trong đó:
N - áp lực;
Nđịa lý;
L - Tổng chiều dài của các đường ống hút và xả;
10 – Giá trị tối thiểu của áp suất cần thiết tại điểm lấy nước.
Dựa trên các thông số đã chọn và phép tính đã thực hiện, bạn có thể chọn thiết bị đáp ứng yêu cầu của mạng lưới cấp nước cụ thể.
Áp suất của thiết bị bơm được lựa chọn phải đảm bảo thực hiện được các chức năng sau:
- Nâng cột nước từ điểm hút lên đến độ cao cần thiết.
- Khắc phục sức cản thủy lực của đường ống, bao gồm chính các đường ống, phụ kiện, dụng cụ đo lường và thiết bị điều khiển.
- Để đạt được áp suất cần thiết tại điểm tiêu thụ cuối cùng, cần phải cộng thêm một lượng dự trữ từ 10-12 mét vào kết quả tính toán.
Đặc tính biểu thị chiều cao của cột là một thông số trong hộ chiếu và luôn được ghi rõ trong tài liệu kỹ thuật kèm theo.
Xem video
[sociallocker]
Nếu khoảng cách giữa tòa nhà và điểm lấy nước là 25-28 mét, bạn nên chọn máy bơm chìm thay vì máy bơm tự mồi.
Lựa chọn bơm tăng áp dựa trên thông số kỹ thuật.
Trạm bơm nước sinh hoạt được sử dụng để cung cấp nước cho các hộ gia đình. Các thiết bị này có thể lấy nước từ nhiều nguồn khác nhau, bao gồm bể chứa, giếng, giếng khoan hoặc các hồ chứa tự nhiên. Những ưu điểm của việc sử dụng thiết bị này bao gồm:
- Hệ thống này duy trì áp suất đồng đều trong hệ thống đường ống, cho phép sử dụng nhiều thiết bị gia dụng và thiết bị hệ thống ống nước khác nhau trong nhà.
- Không cần phải giám sát trạm thường xuyên – hệ thống tự động hóa tích hợp đảm bảo thiết bị hoạt động trong thời gian dài.
Máy bơm gia dụng cần nguồn điện ổn định.
Các thành phần chính của thiết bị đó bao gồm:
- bình tích áp thủy lực;
- bơm nổi hoặc bơm chìm;
- Rơle điều khiển áp suất;
- Van một chiều trên đường ống dẫn nước vào;
- Thiết bị cấp nguồn và điều khiển.
Bình tích áp thủy lực là một bình hình trụ được chia bên trong bằng một vách ngăn mềm. Trong quá trình sản xuất, khí được bơm vào một ngăn với áp suất đã được thiết lập.
Nước đi vào hệ thống đường ống thông qua bình tích áp, trong khi bộ phận bơm liên tục bơm chất lỏng, tác động lên khớp nối mềm. Khi đạt đến áp suất cài đặt, màng ngăn sẽ kích hoạt rơle điều khiển áp suất và quá trình bơm dừng lại.
Khi một hoặc nhiều vòi được mở, áp suất trong bình giảm xuống và máy bơm bắt đầu bơm nước trở lại.
Bộ phận này là thành phần chính của trạm, và hoạt động của toàn bộ hệ thống phụ thuộc rất nhiều vào các đặc tính của nó.
Xem video
Máy bơm làm tăng áp suất trong hệ thống cấp nước.
Các trạm tự động được trang bị bơm ngoài. Chúng được lắp đặt trên một đế kim loại – khung – cùng với các bình tích áp thủy lực và các bộ điều khiển. Một ống dẫn nước được nối với cửa hút của bơm, được đưa vào trong vỏ giếng, giếng khoan hoặc một nguồn hút nước khác.
Hệ thống có ống dẫn nước cho phép lắp đặt thiết bị này trên các giếng có ống bao hẹp.
Máy bơm được thiết kế thành hai loại: bơm xoáy và bơm ly tâm. Loại bơm xoáy tạo ra lực hút nước bằng cách quay một rôto có các cánh nằm ngay bên trong thân bơm.
Chúng hoạt động gần như im lặng, điều này quyết định công dụng chính của chúng là làm máy bơm tăng áp suất nước trong hệ thống cấp nước, được lắp đặt vào hệ thống đường ống bên trong nhà.
Các thiết bị này được sử dụng trong các hệ thống chỉ hoạt động ở nhiệt độ chất lỏng dương. Chúng sẽ trở nên không thể sử dụng được khi bị rã đông.
Máy bơm ly tâm tạo ra nhiều tiếng ồn trong quá trình hoạt động, nhưng chúng có khả năng bơm nước từ các tầng chứa nước sâu. Hơn nữa, chúng hoạt động ở nhiệt độ dưới 0 độ C, vì vậy chúng được lắp đặt trong các cấu trúc độc lập hoặc trong giếng chìm.
Thiết kế của bình tích áp thủy lực và các đặc tính của nó.
Như đã đề cập ở trên, khi sử dụng trạm bơm, nguồn cung cấp nước cho gia đình được cung cấp gián tiếp thông qua một bình tích áp thủy lực. Thiết bị này cân bằng áp suất trong hệ thống và bảo vệ hệ thống khỏi hiện tượng sốc thủy lực khi máy bơm hoạt động.
Xem video
Một chỉ số quan trọng đối với pin là dung lượng của nó. Dung lượng càng cao, máy bơm của trạm càng ít được bật, giúp tăng tuổi thọ và tiết kiệm năng lượng.
Lắp đặt và đấu nối trạm tăng áp
Vị trí của thiết bị tăng áp luôn được lựa chọn. gần nguồn nước hơnTrong trường hợp thứ hai, cần phải đào và trang bị một hầm trú ẩn đặc biệt – một giếng chìm.
Cài đặt video
Xem video
[sociallocker]
Bể chứa như vậy phải có độ sâu ít nhất 2 mét. Phải lắp đặt một lớp chắn nước bằng đất sét ở đáy, và các bức tường phải được ốp gạch hoặc bê tông.
Nếu sử dụng loại máy bơm không gây tiếng ồn, cũng có thể lắp đặt hệ thống bơm trong một phòng riêng biệt bên trong nhà.
Khi lắp đặt thiết bị lấy nước giếng, cần phải làm một giá đỡ đặc biệt trên thành giếng để đặt thiết bị lên đó.
Tại những ngôi nhà có khách đến thăm định kỳ (dachas), các thiết bị thường được tháo dỡ và cất giữ trong nhà vào mùa đông.
Xem video
Vì độ sâu giếng thường vượt quá khả năng của máy bơm hút (8-9 mét), người ta sử dụng trạm bơm chìm hoặc bơm đẩy, cho phép khai thác nước ở độ sâu giếng lên đến 45 mét. Tuy nhiên, thiết bị như vậy sẽ đắt hơn một chút.
Các mẫu phổ biến
Hiện nay, một trong những thương hiệu hàng đầu trên thị trường thiết bị bơm là thương hiệu [tên thương hiệu]. DzhileksVới mức giá rất phải chăng—chỉ từ 100 đô la—chúng khá bền và hoạt động đáng tin cậy.
Máy bơm có vỏ bằng gang, polypropylene và thép không gỉ. Loại vỏ thép không gỉ đắt hơn một chút, lên đến 350 đô la, nhưng bù lại có độ tin cậy cao hơn. Dung tích bình chứa là 24 lít.
Phương án sử dụng máy bơm chìm có thể có giá lên đến 500 đô la; nó có thể bơm nước một cách đáng tin cậy từ độ sâu lên đến 32 mét với lưu lượng lên đến 1.200 lít mỗi giờ.
Các trạm bơm cũng rất phổ biến trên thị trường. GrundfosChúng được sản xuất trong vỏ kim loại mạ crôm với bình tích áp thủy lực 24 và 50 lít. Các trạm này hoạt động gần như im lặng và có độ bền đáng nể.
Một nhược điểm đáng kể của chuỗi cung ứng của Grundfos là thiếu phụ tùng thay thế, vốn không được cung cấp cho nước ta. Do đó, bất kỳ sự cố nào về thiết bị đều đòi hỏi phải thay thế hoàn toàn.
Trạm bơm Grundfos có giá khởi điểm từ 250 đô la. Đây là các thiết bị công suất thấp—từ 850 watt—với máy bơm ngoài có khả năng nâng nước lên cao 8 mét và lưu lượng lên đến 3.700 lít mỗi giờ.
Thiết bị có dung tích lớn hơn, lên đến 5000 lít, với máy bơm 1,5 kW có giá gấp đôi – khoảng 500 đô la.
Dòng máy bơm thép không gỉ Grundfos có giá khởi điểm từ 450 đô la, với các cấu hình cao cấp hơn có giá lên đến 1.200 đô la. Chúng được trang bị nhiều tính năng, bao gồm bảo vệ quá nhiệt và chống dừng hoạt động, cũng như làm mát bằng nước.
Những đánh giá tốt đến từ người tiêu dùng thiết bị đường ống nước. ViloĐây là những nhà máy có công suất cao, được thiết kế để cung cấp nước cho các cơ sở khá lớn, trong khi mạch điều khiển cho phép điều chỉnh liên tục tất cả các thông số chính.
Việc điều khiển được thực hiện thông qua màn hình hiển thị tương tác sử dụng bộ xử lý lập trình được. Thiết bị rất bền chắc, và mức giá từ 1.000 đến 1.300 đô la là hoàn toàn hợp lý trong trường hợp này.
Cần lưu ý rằng một trạm bơm loại này có thể lắp đặt tối đa 4 máy bơm nổi.
Lựa chọn máy bơm tăng áp cho hệ thống cấp nước
Không thể tạo ra điều kiện sống thoải mái trong một ngôi nhà ở nông thôn nếu không có nguồn cung cấp nước đáng tin cậy. Hệ thống đường ống nước hiện đại cũng cần có máy bơm tăng áp để tăng áp suất trong nguồn cung cấp nước.
Bạn cần cân nhắc những yếu tố nào khi lựa chọn bình nước nóng dựa trên chi phí điện năng và nhu cầu nước sạch? Hãy cùng xem xét một số điểm sau:
- Máy bơm dùng trong hệ thống cấp nước ngoại ô không chỉ phải đáp ứng nhu cầu cấp thiết của người dân mà còn phải tưới vườn và khu đất. Và nếu có bể bơi, nó cũng phải đảm bảo việc bơm nước và vận hành bể bơi.
- Đối với những ngôi nhà nhỏ ở vùng nông thôn có mực nước ngầm gần mặt đất, máy bơm đặt trên mặt đất là giải pháp được ưu tiên. Công suất của nó đủ đáp ứng cả nhu cầu sinh hoạt và tưới tiêu.
- Việc nghiên cứu ở vùng nước sâu có thể đòi hỏi sử dụng máy bơm đẩy. Nếu không còn lựa chọn nào khác, cần phải trang bị giếng chìm, vì thiết bị này tạo ra tiếng ồn đáng kể.
- Hệ thống cấp nước tư nhân cần có bể chứa nước, thường được đặt trên gác mái. Hệ thống tự động nạp nước và kiểm soát tràn nước là rất cần thiết, nếu không nhà có thể bị ngập lụt.
- Giải pháp lý tưởng cho vấn đề cung cấp nước là lắp đặt một trạm bơm với đầy đủ các điều chỉnh cần thiết.
Xem video
Áp lực nước trong nguồn cấp nước khi sử dụng máy giặt hoặc bồn tắm sục nên là không dưới 4 atm.
