محاسبه بوستر پمپ آبرسانی در سه قدم: محاسبه دبی اوج مصرف، محاسبه هد بوستر پمپ از ارتفاع و افت فشار، و محاسبه حجم مخزن دیافراگمی؛ با فرمول، مثال عددی ساختمان ۱۰ واحدی و انتخاب پمپ از روی منحنی.
محاسبه بوستر پمپ آبرسانی یعنی پیدا کردن سه عدد: دبی یا مقدار آبی که ساختمان در ساعت اوج مصرف می‌خواهد، هد یا فشاری که پمپ باید بسازد، و حجم منبع تحت فشار یا مخزن دیافراگمی که جلوی روشن و خاموش شدن مکرر پمپ را می‌گیرد. اگر هرکدام اشتباه باشد، یا فشار طبقه‌های بالا کم می‌آید، یا پمپ بی‌جهت بزرگ است و مدام روشن و خاموش میشود. این مقاله هر سه محاسبه را با فرمول و یک مثال عددی برای ساختمان ۱۰ واحدی توضیح می‌دهد. برای آشنایی با خود بوستر، بوستر پمپ چیست را ببینید.
قدم ۱: محاسبه دبی بوستر پمپ آبرسانی
دبی لازم از جمع مصرف همه شیرها و وسایل به دست نمی‌آید، چون هیچ‌وقت همه با هم باز نیستند. روش درست این است:
- برای هر وسیله یک دبی طراحی در نظر بگیرید.
- دبی همه وسایل ساختمان را جمع کنید.
- با یک رابطه همزمانی، این جمع را به دبی اوج واقعی تبدیل کنید.
در ایران معمولاً از روش واحد مصرف (Fixture Unit) در مبحث ۱۶ مقررات ملی ساختمان استفاده میشود. روش دیگر، استاندارد آلمانی DIN 1988-300 است که برای ساختمان مسکونی یک فرمول ساده دارد و برای مثال این مقاله از آن استفاده می‌کنیم. دبی طراحی وسایل رایج در این روش:
| وسیله | دبی طراحی (لیتر بر ثانیه) | تعداد در هر واحد مثال |
|---|---|---|
| روشویی | ۰٫۰۷ | ۲ |
| دوش | ۰٫۱۵ | ۱ |
| سینک ظرفشویی | ۰٫۰۷ | ۱ |
| توالت با فلاش تانک | ۰٫۱۳ | ۲ |
| ماشین لباسشویی | ۰٫۱۵ | ۱ |
جمع یک واحد: ۰٫۷۷ لیتر بر ثانیه. برای ۱۰ واحد: ۷٫۷ لیتر بر ثانیه. ولی دبی اوج خیلی کمتر از این است. رابطه همزمانی برای ساختمان مسکونی:
دبی اوج = ۱٫۴۸ × (جمع دبی‌ها) به توان ۰٫۱۹ − ۰٫۹۴
برای جمع ۷٫۷ لیتر بر ثانیه، دبی اوج حدود ۱٫۲۴ لیتر بر ثانیه است؛ یعنی حدود ۴٫۵ متر مکعب بر ساعت. همین عدد، دبی‌ای است که بوستر باید بدهد.
قدم ۲: محاسبه هد بوستر پمپ آبرسانی
هد یعنی فشاری که پمپ باید بسازد، بر حسب متر ستون آب. هر ۱۰ متر حدود ۱ بار است:
هد = ارتفاع از پمپ تا بالاترین شیر + افت فشار در لولهها و شیرآلات + فشار لازم در بالاترین شیر − فشار آب ورودی
- ارتفاع: از محل پمپ تا بالاترین شیر برداشت؛ هر طبقه حدود ۳ متر.
- افت فشار: به طول، قطر و جنس لوله و تعداد زانو و شیر بستگی دارد و از جدول‌های افت لوله حساب میشود.
- فشار در بالاترین شیر: حدود ۲ بار برای کار درست شیرها، دوش و آبگرمکن.
- فشار ورودی: اگر پمپ مستقیم از شبکه شهری تغذیه میشود، فشار شهر از هد کم میشود؛ اگر از مخزن ذخیره می‌کشد، صفر.
در ساختمان‌های مسکونی متداول، یک رابطه ساده‌تر هم جواب می‌دهد که فشار خاموش شدن پمپ (F1) را از ارتفاع می‌دهد: F1 = ارتفاع ÷ ۱۰ + ۲ و فشار روشن شدن F2 = F1 − ۱٫۵. جزئیات در فشار آب ساختمان باید چند بار باشد آمده است.
| ساختمان | فشار خاموش شدن (F1) | فشار روشن شدن (F2) |
|---|---|---|
| ۳ طبقه (حدود ۱۰ متر) | ۳٫۰ بار (حدود ۳۰ متر) | ۱٫۵ بار |
| ۵ طبقه (حدود ۱۵ متر) | ۳٫۵ بار (حدود ۳۵ متر) | ۲٫۰ بار |
| ۷ طبقه (حدود ۲۰ متر) | ۴٫۰ بار (حدود ۴۰ متر) | ۲٫۵ بار |
| ۱۰ طبقه (حدود ۳۰ متر) | ۵٫۰ بار (حدود ۵۰ متر) | ۳٫۵ بار |
پمپ باید در فشار روشن شدن، دبی اوج را بدهد و بتواند به فشار خاموش شدن برسد. اگر پمپ هرگز به F1 نرسد، یکسره کار میکند.
قدم ۳: محاسبه حجم مخزن دیافراگمی بوستر پمپ
منبع تحت فشار باید آن‌قدر آب ذخیره کند که پمپ بیشتر از تعداد مجاز در ساعت روشن نشود. محاسبه دو قسمت دارد:
الف) حجم آب قابل برداشت. بدترین حالت برای تعداد استارت وقتی است که مصرف نصف دبی پمپ باشد. در این حالت:
حجم آب قابل برداشت (لیتر) = دبی پمپ (لیتر بر ثانیه) × زمان یک سیکل (ثانیه) ÷ ۴
زمان یک سیکل = ۳۶۰۰ ÷ حداکثر تعداد استارت مجاز در ساعت. این عدد را از سازنده پمپ بگیرید.
ب) حجم کل منبع. فقط بخشی از حجم منبع آب می‌دهد؛ بقیه هوای فشرده است. وقتی باد منبع تقریباً برابر فشار روشن شدن تنظیم شود:
حجم کل منبع = حجم آب قابل برداشت × (F1 + ۱) ÷ (F1 − F2)
(فشارها بر حسب بار و نسبی؛ عدد ۱ برای تبدیل به فشار مطلق است.)
مثال: ساختمان ۷ طبقه، F1 = ۴ و F2 = ۲٫۵ بار، دبی پمپ ۱٫۲۴ لیتر بر ثانیه، و حداکثر ۲۰ استارت در ساعت:
- زمان سیکل: ۳۶۰۰ ÷ ۲۰ = ۱۸۰ ثانیه
- حجم آب قابل برداشت: ۱٫۲۴ × ۱۸۰ ÷ ۴ ≈ ۵۶ لیتر
- ضریب منبع: (۴ + ۱) ÷ (۴ − ۲٫۵) ≈ ۳٫۳
- حجم کل: حدود ۱۸۶ لیتر؛ یعنی نزدیک‌ترین اندازه بزرگتر بازار، منبع ۲۰۰ لیتری.
دو نتیجه مهم از این فرمول: اختلاف فشار کمتر یعنی منبع بزرگتر، و پمپ بزرگتر یعنی منبع بزرگتر. در بوستر دور متغیر، منبع خیلی کوچک‌تر کافی است. برای ساختمان‌های مسکونی متداول، حجم‌های تجربی در منبع تحت فشار و روش تنظیم باد در باد منبع تحت فشار آمده است.
قدم ۴: انتخاب پمپ از روی منحنی
- نقطه کار را مشخص کنید: دبی اوج در هد لازم.
- پمپی انتخاب کنید که منحنی‌اش از این نقطه بگذرد و نقطه کار نزدیک بیشترین راندمان آن باشد.
- تعداد پمپ: دبی را بین پمپ‌های کاری تقسیم کنید و یک پمپ رزرو اضافه کنید.
- نوع کنترل: دور ثابت یا بوستر پمپ دور متغیر؛ برای ساختمان کوچک با یک پمپ تک‌فاز، ست کنترل پمپ آب.
- تابلو و حفاظت: اجزای تابلو در تابلو برق بوستر پمپ آمده است.
برای ساختمان‌های مسکونی ۱ تا ۱۰ طبقه، ماشین‌حساب انتخاب مدل با گرفتن تعداد طبقه و واحد، فشار F1 و F2، حجم منبع و مدل ست کنترل را یک‌جا نشان می‌دهد.
سؤال‌های رایج
بوستر پمپ را چطور محاسبه کنیم؟
سه عدد لازم است: دبی اوج مصرف (لیتر بر ثانیه یا متر مکعب بر ساعت)، هد یا فشار لازم (متر یا بار) و حجم منبع تحت فشار. بعد پمپی انتخاب میشود که روی منحنی‌اش همان دبی را در همان هد بدهد.
دبی بوستر پمپ آبرسانی چطور حساب میشود؟
دبی مصرفی همه شیرها و وسایل را جمع میکنند و چون همه همزمان باز نیستند، با یک رابطه همزمانی به دبی اوج میرسند. برای ساختمان مسکونی ۱۰ واحدی با تجهیزات معمول، این عدد حدود ۱٫۲ لیتر بر ثانیه است.
هد بوستر پمپ آبرسانی چطور حساب میشود؟
هد برابر است با ارتفاع از پمپ تا بالاترین شیر، بهاضافه افت فشار در لولهها و فشاری که در بالاترین شیر لازم است، منهای فشار آب ورودی اگر پمپ از شبکه شهری تغذیه میشود. هر ۱۰ متر حدود ۱ بار است.
حجم مخزن دیافراگمی بوستر پمپ چطور حساب میشود؟
حجم آبی که منبع باید بدهد، از دبی پمپ و حداکثر تعداد استارت مجاز در ساعت به دست می‌آید. بعد با اختلاف فشار روشن و خاموش، حجم کل منبع حساب میشود؛ هرچه اختلاف فشار کمتر باشد، منبع بزرگ‌تری لازم است.
یک پمپ بزرگ بهتر است یا دو پمپ کوچک؟
در بوسترهای ساختمانی، دو یا چند پمپ با یک پمپ رزرو رایجتر است: در مصرف کم یک پمپ کار میکند، در اوج مصرف بقیه کمک میکنند و خرابی یک پمپ آب ساختمان را قطع نمیکند.
آیا پمپ بزرگتر از نیاز ضرر دارد؟
بله. پمپ بیش از حد بزرگ فشار زیاد و استارتهای پشتسرهم میسازد، برق بیشتری مصرف میکند و عمر پمپ، شیرآلات و لولهکشی را کم میکند.
