بوستر پمپ آبرسانی

با توجه به این موضوع که میزان آب مصرفی دارای نوسان می باشد و دارای مقدار معینی نیست، بنابراین در سیستم های پمپاژ ثابت که چند الکترو موتور دارنددائماً مقدار معینی آب به درون لوله ها پمپاژ می کنند. با توجه به کاهش و افزایش مصرف آب فشارهای متفاوتی به لوله وارد می شود که این موضوع باعث ایجاد مشکلاتی در سیستم آبرسانی می شود.بر اثرافزایش فشار آب که حاصل فعالیت همزمان چند الکترو موتور می باشد، لوله تحت تاثیر فشار دچار آسیب ها و صدماتی می شود، همچنین بر عکس در صورتی که چند الکترو موتور همزمان خاموش شوند این امکان وجود دارد که فشار آب درون لوله کاهش یابد و آب در نقاط مختلف شهر و یا ساختمان قطع شود. برای تنظیم این فشار کنترل شده در درون سیستم آبرسانی و پمپاژ از بوستر پمپ  استفاده می شود.

بوستر پمپ

یک دستگاه مرتبط به هم و یکپارچه ای از چندین الکترو پمپ می باشد که بصورت موازی به همدیگر متصل هستند تا مجموع آب مصرفی و مجموع فشار وارد شده بر سیستم را تأمین نمایند. از موارد مصرفی بوستر پمپ ها می توان به استفاده در شبکه های آب شهری، مصارف درون ساختمانی، ایجاد فشار لازم برای مصرف آب در آتش نشانی ها، آبیاری پارک ها و فضای سبز در شهر ها، ساختمانها، پاساژها، بیمارستان ها ، فرودگاهها و مراکز صنعتی به کار می رود.

بوستر پمپ را بر حسب دو فاکتور ماکسیمم مصرف ساعتی و مینیمم فشار شبکه مصرف طراحی می کنند. مصرف آب هر یک از وسایل ساختمانی بسته به نوع استفاده ساختمان متفاوت می باشد.

 

بوسترپمپ ها از نظر کنترل فشار آب به دو رده تقسیم شده اند، بوستر پمپ های دور ثابت و بوستر پمپ های دور متغیر.

 

بوستر پمپ دور ثابت آبرسانی

بوستر پمپ آب دور ثابت جهت سیستم اطفا حریق، سیستم های آبیاری صنعتی و پرکردن مخازن استفاده می شود. از مزایای بوستر پمپ های دور ثابت می توان به رسیدن به بیشترین بازدهی در کمترین زمان اشاره کرد. این پمپ ها خود به دو دسته تقسیم می شوند یک نوع آن همراه با سیستم خود سرویس با Change over یا PLC است که دارای قطعه ی هوشمندی است که پمپ ها را از طریق برنامه ای که در خود حفظ می کند در طیف زمانی خاصی خاموش و روشن کرده و استهلاک پمپ ها را به یک میزان بالا می برد و نوع دیگرآن بدون Change over یا PLC است که پمپ آب به ترتیب و از طریق تنظیم کلیدهای فرمان دهنده در مدار قرار گرفته و فشار شبکه را تامین می کند.

بوستر پمپ دور متغیر آبرسانی (Variable Frequency Drive/ Inverter)

بوستر پمپ آب دور متغیر جهت مصارف آب شرب استفاده می گردد، از مزایای بوستر پمپ دور متغیر می توان به کاهش انرژی، استهلاک پایین و سیستم فشار پایدار در رایزر ساختمان اشاره نمود. تفاوت عمده این بوستر پمپ ها در وجود قطعه هوشمند در مغز الکترونیکی آن می باشد که کار کنترل دور موتور دینام در سازه را بر اساس هرتز HZ انجام می دهد و دینام به یکباره در شدت جریان ۵۰HZ قرار نمی گیرد و این افزایش شدت جریان به صورت تدریجی می باشد. از دیگر قابلیت های این قطعه الکترونیکی می توان به موارد زیر اشاره نمود

• گشتاور راه اندازی ۲۰۰درصد.
• انواع ورودی ها و خروجی های دیجتال و آنالوگ.
• قابلیت کپی پارامترها از طریق کپی کد.
• قابلیت کنترل گشتاور علاوه بر کنترل دور.
• قابلیت Close Loop شدن با برد ENCODER.

عمده مزیت استفاده از این نوع بوستر پمپ ها، کاهش استهلاک پمپ آب ، کاهش مصرف انرژی الکتریکی و فعالیت نرم و بدون صدای آنها می باشد. شایان ذکر است که در این قبیل بوستر پمپ ها دور موتور به تدریج و بر اساس نیاز شبکه افزایش و کاهش می یابد.

مزایای الکتروموتورهای دور متغیر

الکترو موتورهای دور متغیر نسبت به الکترو موتور های دور ثابت دارای مزایایی از قبیل:

ثابت بودن

ثابت بودن كامل فشار سيستم كه شاخص اصلي بوستر پمپ هاي دورمتغير است.

منبع دیافراگمی

بوستر پمپ هاي دورمتغير بنا به دلايل زير به منبع ديافراگمي نياز ندارند.

۲-۱- حذف ضربه قوچ در شبكه مصرف به دليل روشن و خاموش نشدن آني الکترو پمپ ها.

۲-۲- معادل بودن مقدار آب پمپاژ شده بوسيله بوستر پمپ ها با ميزان آب مصرفي.

۲-۳-  ثابت بودن كامل فشار سيستم و عدم نياز به ذخيره سازي آب درحد فاصل دو فشار در مقايسه با بوستر پمپ هاي دورثابت.

کاهش فضای اشغال موتورخانه

كاهش فضاي اشغال موتورخانه با حذف منبع ديافراگمي .

کوپلینگها

كاهش استهلاك كوپلينگ ها و قطعات متحرك الكتروپمپ ها .

عمر مفید بوستر پمپ

افزايش عمر مفيد بوستر پمپ و اجزا تشكيل دهنده آن.

هزینه ها

كاهش هزينه هاي سرويس و نگهداري .

هزینه های مستمر برق

كاهش هزينه هاي مستمر برق مصرفي تا ۳۰% بدليل متناسب بودن شدت جريان برق مصرفي با دور الكتروموتور و حذف شدن جريان راه اندازي در مقايسه با بوستر پمپ هاي دورثابت به هنگام روشن شدن آني الكتروپمپ ها.

از مزایای اصلی بوستر پمپ آب

کاهش توان مصرفی می باشد، به این صورت که اگر دبی مصرفی از دبی پمپ اول بیشتر باشد، پمپ دوم وارد مدار شده و میزان حداکثر دبی مصرفی را تنظیم می کند.

اجزای بوستر پمپ آب

بوستر پمپ آب از اجزاء مختلفی تشکیل شده است که این اجزاء عبارتند از :

1. پمپ
2. تابلو برق
3. کلکتورهای ورودی و خروجی
4. اتصالات
5. شاسی
6. منبع دیافراگمی
7. سنسور یا کلید پرشر

نکته قابل توجه

ممکن است هر یک از اجزای بوستر پمپ از بهترین مارکهای موجود در بازار تهیه شده باشد، اما انتخاب اولیه، مونتاژ نهایی مجموعه، تنظیمات مربوط به plc و راه اندازی آنها در صورتی که به درستی انجام نشود هر کدام به تنهایی می تواند باعث کارکرد نا مناسب مجموعه بوستر پمپ شود
از طرف دیگر به همان نسبت که استفاده از بوستر پمپ باعث کاهش مصرف انرژی، کاهش هزینه های نگهداری و تعمیر و آسایش مصرف کنندگان می شود، انتخاب غیر کارشناسی و عدم رعایت استاندارد های لازم در این بخش باعث بالا رفتن مصرف انرژی و هزینه های نگهداری و تعمیرات و همچنین اتلاف وقت و عدم رضایت و آسایش مصرف کنندگان می شود.

توجه کنید

متاسفانه به دلیل توجه بیش از حد خریداران به قیمت اولیه، بازار ساخت و فروش سیستم های نامرغوب و ارزان قیمت رونق یافته است. حال آنکه چندین برابر قیمت اولیه خرید، صرف مصرف برق، تعمیرات و نگهداری خواهد شد، که خود موجب عدم رضایت مصرف کنندگان می گردد. لذا بررسی و تحقیق اولیه خریداران، هم باعث رضایت آنها خواهد شد و هم ارائه خدمات مناسب تر، از طرف شرکت های معتبر و فعال در این زمینه را هموار می کند.

مزیت های سیستم بوستر پمپ آب در سیستم های آبرسانی عبارتند از:

• حذف ضربات هیدرولیکی
• قابلیت حمل و نصب آسان
• قابلیت سرویس در حین کار
• وجود سیستم های مختلف محافظت الکترونیک
• صرفه جویی در مصرف انرژی الکتریکی
• آب دهی بسیار پایین تا بسیار بالا
• کاهش استهلاک پمپ
• کاهش استهلاک لوله کشی و رایزرساختمان
• وجود یک پمپ آماده به کار در زمان از کار افتادن پمپ آب در حال کار

توجه کنید

در سیستم بوستر پمپ آب، هر پمپ آب می تواند به صورت مستقل از سایر پمپ ها، بطور خودکار یا دستی وارد مدار شده یا از مدار خارج شود. در این شرایط اگر یکی از پمپ ها نیاز به تعمیر پیدا کند می توان با خاموش نمودن کلید پمپ مورد نظر، آن را از مدار خارج کرده و با بستن شیر فلکه های مربوطه، آن را تعمیر نمود به طوری که سایر پمپ های سیستم به کار خود ادامه دهند.

مهمترین وظایف قطعه کنترل

تعویض به نوبت

تعویض به نوبت پمپ ها که این کار باعث می شود همه ی الکترو موتور ها به نوبت کار کنند و در این صورت استهلاک سیستم نیز کاهش می یابد.

تنظیم فاصله زمانی الکتروپمپ ها

فاصله زمانی روشن شدن الکترو موتور ها تنظیم می شود و همزمان روشن نمی شوند، یعنی پمپ ها به صورت همزمان فعالیت خود را شروع نمی کنند بلکه به طور منظم و با یک فاصله ی معین از یکدیگر شروع به فعالیت می کنند.

واحد کنتر برنامه ریزی

در صورتی که فشار سیستم آبرسانی افزایش یابد نیاز به خاموش شدن الکترو موتورها احساس می شود، پس وظیفه ی واحد کنترل برنامه ریزی برای خاموش شدن الکترو موتور هاست ولی به شرطی که همه ی الکترو موتورها به صورت همزمان خاموش نشوند.

تعویض نوبتی پمپ ها

تعویض نوبتی پمپ ها، هنگامی که فشار آب ثابت بوده و نیاز به فعالیت و کار مداوم باشد واحد کنترل از کار مداوم یک الکترو پمپ جلوگیری می کند به این صورت که یه فاصله ی زمانی طراحی می کند و الکترو پمپ ها به صورت نوبتی روشن خاموش می شوند تا بدین صورت همه ی الکترو پمپ ها کار کرده و بعد از مدتی برای کم شدن درجه حرارت خاموش شوند.

بوستر پمپ دور متغیر ۱ اینورتر

در بوستر پمپ دورمتغير كه تابلوي آن فقط شامل يك اينورتر براي كار ترتیبی الكتروپمپ ها است ، قطعه كنترل و فرمان بايد طبق روال برنامه قادر به تغییر مدار برق شهر و مدار برق اينورتر به هرکدام از الكتروپمپ ها بر اساس تعويض كار نوبتي الكتروپمپ ها باشد.

در قسمت مدار قدرت این بوستر پمپ ها برای هر یک از الکترو موتورها دو مدار قدرت تعبیه شده است ۱) مدار قدرت با برق شهری ۲) مدار قدرت با برق خروجی از اینورتر.

 

تعیین ظرفیت بوستر پمپ آب مصرفی پارس دما :

تعیین میزان مصارف آب بهداشتی از روش های مختلفی میسر می باشد ، که با تفاوت الگوی مصرف در جوامع وکاربری های مختلف یکسان نمی باشد .

• روش تقریبی

برای یک محاسبه تقریبی و سریع می توان از جدول زیر استفاده کرد . این جدول میزان مصرف آب را بر حسب متر مکعب بر ساعت برای کاربری های مختلف ( مسکونی ، بیمارستانی ، اداری و … ) نشان می دهد . شرفیتی برآوردی از این روش حدودی و حداقل ظرفیت می باشد .

بوسترپمپ آبرسانی پارس دما

• بر اساس تعداد نفرات و کاربری ساختمان

یکی دیگر از روش های سریع محاسبه میزان گذر آب مصرفی جهت مصارف بهداشتی ، محاسبه آن بر اساس تعداد نفرات و نوع کاربری ساختمان و در نظر گرفتن ضریب همزمان مصرف می باشد .

ساده ترین روش جهات محاسبه دبی آب مصرفی در ساختمان های مسکونی با استفاده از فرمول زیر می باشد :

(Q = ( A * B * T * f ) / 1000 ( m³ / hr.

دبی بر حسب متر مکعب بر ساعت  : Q.

تعداد واحد های مسکونی ساختمان : A.

تعداد انسان های مستقر در هر واحد ( میانگین نفرات بر اساس مساحت واحد و تعداد اتق های خواب ) : B.

میانگین مصرف سرانه آب در شبانه روز ( با توجه نوع آپارتمان وروش زندگی ) : T.

ضریب همزمانی : f.

بوستر پمپ آبرسانی پارس دما

• بر اساس نمودار استاندارد DIN 1988

در این روش حداکثر میزان اب مصرفی V⁰peak با محاسبه مجموع کل مصارف وسایل بهداشتی V⁰cal  و در نظر داشتن نوع کاربری محاسبه می گردد.

بوستر پمپ آبرسانی پارس دما

روش واحد مصرفی SFU

روش علمی برآورد مصرف آب بهداشتی مبتنی بر استاندارد مرجع ASHRAE  ومقررات ملی ساختمان مبحث ۱۶ ( تاسیسات بهداشتی ) می باشد . و بر اساس محاسبه میزان واحد مصرف وسایل بهداشتی (F.U.) و در نظر گرفتن ضریب تقاضا می باشد .

میزان دبی هر یک از وسایل بهداشتی بر حسب Supply Fixture Unit  یا به اختصار SFU  محاسبه می شود . یک واحد مصرف معادل ۷٫۵  گالن بر دقیقه و این میزان مصرف یک شیر ساده دستشوئی می باشد.

محاسبات مصارف آب بهداشتی از این طریق دقت بالاتری داشته و وقت بیشتری صرف محاسبات خواهد شد . و ظرفیت محاسبه شده در آن با توجه به اینکه بر مبنای استاندارد و سطح زندگی بالاتری می باشد ، بیشتر از سایر روش ها خواهد  بود .

بوستر پمپ آبرسانی پارس دما

مثال :

محاسبه میزان آب مصرفی یک مجموعه مسکونی ۱۶۰ واحدی شامل :

۱۲۵ واحد آپارتمان و خوابه ۸۰ متر مربعی یک سرویس حمام

• سرانه هر آپارتمان ۴ نفر
• ۳۵ واحد آپارتمان دو خوابه ۱۸۰ متر مربعی یک سرویس حمام , و دارای وان حمام– سرانه هر آپارتمان ۴ نفر

روش اول:

برای ساختمان مسکونی ۱۶۰ واحدی مقدار مصرف حدود ۱۵ متر مکعب در ساعت و۱۵۰ متر مکعب در ساعت به دست می آید . که این مقدار بر آوردی حدودی بوده و حداقل ظرفیت می باشد .

روش دوم :

حداکثر میزان مصرف سرانه آپارتمان دارای یک سرویس معادل ۱۵۰ لیتر و ضریب همزمانی مصرف ۱۶۰ واحد آپارتمان معادل ۲۵/. بدست می آید .

Q _۱ = ( ۱۲۵ * ۴*۱۵۰* ۰٫۲۵) / ۱۰۰۰ = ۱۸٫۷۵ m³ / hr.

حداکثر میزان مصرف سرانه آپارتمان دارای دو سرویس دارای وان ( آپارتمان لوکس ) -معادل ۲۰۰ لیتر و ضریب همزمانی مصرف ۱۶۰ واحد آپارتمان  معادل ۲۵/۰ بدست می آید .

Q₂ = (۳۵*۴ *۲۰۰ * ۰٫۲۵) / ۱۰۰۰ = ۷ m³/hr.

Total Q = Q1 + Q2 ~ 26 m³/hr.

روش سوم :

سینک ظرفشویی :  ۲۲/۴=۰/۱۴ * ۱۶۰.

ماشین رختشویی  :   ۴۰ = ۰/۲۵ * ۱۶۰.

توالت :   ۱۱۲ = ۰/۷ * ۱۶۰.

حمام خصوصی : ۱۱۲ =۰/۷ * ۱۶۰.

حمام مهمان : ۲۴/۵ = ۰/۷ * ۳۵.

V⁰cal ≅ ۳۱۱ lit/s ∑.

با مقدار فوق وارد نمودارمربوطه شده و با توجه به میزان ظرفیت کل محاسبه شده ∑V⁰cal  که بیشتر از میزان  ۲۰ lit0/s  می باشد با استفاده از منحنی A  ( ساختمان های مسکونی ) حداکثر مصرف کل معادل حدود  ۵ lit./s بدست می آید.

V⁰peak = 5 * 3600/1000 = 18 m³/hr.

روش چهارم :

آپارتمان های ۸۰ متری دارای واحد های مصرف : سرویس توالت ایرانی و دستشوئی ، سرویس حمام شامل توالت فرنگی با فلاش تانک – دستشوئی – دوش ، سینک ظرفشوئی و ماشین لباسشوئی هستند .مقدار SFU  هر واحد مسکونی برابر ۲/۷ به ترتیب زیر محاسبه می گردد :

۴/۱ = سینک ظرفشوئی.

۴/۱ = ماشین رختشوئی.

از مجموعه مصارف سرویس ، توالت ایرانی را به دلیل عدم استفاده هم زمان به عنوان بیشترین مصرف کننده در نظر می گیریم :   ۲/۲ = توالت

از مجموعه مصارف سرویس حمام ، به دلیل عدم استفاده هم زمان ، توالت را به عنوان بیشترین مصرف کننده در نظر می گیریم : ۲/۲ = توالت

۲/۷ = مجموع واحد مصرف.

آپارتمان های ۱۸۰ متری دارای واحد های مصرف :

سرویس توالت ایرانی ، دستشوئی ، سرویس حمام خصوصی شامل توالت فرنگی با فلاش تانک – دستشوئی – وان ، سرویس مهمان شامل توالت فرنگی با فلاش تانک و دستشوئی ، سینک ظرفشوئی و ماشین لباسشوئی می باشد و به این ترتیب مقدار  SFU  هر واحد برابر ۴/۹ به ترتیب زیر محاسبه می گردد :

۴/۱ = سینک ظرفشوئی.

۴/۱ = ماشین رختشوئی.

از مجموعه مصارف سرویس ، توالت ایرانی را به دلیل عدم استفاده هم زمان به عنوان بیشترین مصرف کننده در نظر می گیریم :  ۲/۲ = توالت

 

بوستر پمپ آبرسانی پارس دما

تعیین حداقل فشار بوستر پمپ آبرسانی

حداقل فشار یا ارتفاع بوستر پمپ می بایست ضمن غلبه بر ارتفاع بالاترین مصرف کننده و افت فشار استاتیکی ناشی از عبور اب از لوله ها و اتصالات ، حداقل فشار مورد نیاز مصرف کننده ها  را تامین نماید .

محاسبات

H_a: ارتفاع مکش از منبع تغذیه.

H_b  : ارتفاع مثبت مکش از منبع تغذیه و یا حداقل فشار  آب ورودی .

H_imp : ارتفاع بالاترین مصرف کننده از محل استقرار بوستر پمپ .

H_d  : حداقل فشار لازم پشت مصرف کننده .

H_j  : افت فشار استاتیکی ناشی از لوله ها ، اتصالات و شیر آلات  .

H_tot  : حداقل فشار کل بوستر پمپ

۱ ) در صورتی که منبع تغذیه بالاتر از بوستر پمپ باشد .                                              H_tot = H_imp + H_a + H_d + H_j

۲ ) در صورتی که منبع تغذیه پایین تر از بوستر پمپ باشد .                                           H_tot = H_imp + H_b + H_d + H_j