با وجود ساخت بهترین انواع پمپ های بادوام برای آبرسانی در سیستم های پمپاژ آب، اما همچنان مشکلاتی در افزایش کارایی و طول عمر پمپ ها وجود داشت، مخصوصا در پمپ های خانگی و استخری. دلیل آن استفاده های کوتاه و مداوم از آب و روشن و خاموش شدن مداوم پمپ های آب بوده است؛ بالاخره با ایده ساخت یک محفظه استوانه ای به نام منبع تحت فشار، انقلابی در سیستم آبرسانی رخ داد.

بیشتر بخوانید: تجهیزات موتورخانه استخر و طرز کار آنها در راه اندازی استخر

هزینه نصب پایین منبع تحت فشار یا مخزن انبساط پمپ آب، باعث محبوبیت و استفاده هرچه بیشتر از این وسیله تحت فشار در سیستم های آبرسانی شده است. اگر از پمپ یا بوستر پمپ آبرسانی استفاده می کنید، پیشنهاد ما برای نصب یک منبع تحت فشار تیوپ دار یا دیافراگمی را رد نکنید؛ چرا که در کیفیت انتقال آب، معجزه می کند.
در ادامه تعریفی از منبع تحت فشار خواهیم داشت و مزایا و کاربرد آن در سیستم آبرسانی به صورت کامل مورد بررسی قرار خواهد گرفت.

منبع تحت فشار چیست؟

منبع تحت فشار یک محفظه فلزی یا پلاستیکی است که ورودی آب آن از پمپ آب یا بوستر پمپ می باشد. درون این مخزن یک تیوپ یا دیافراگم وجود دارد که آب داخل آن پمپاژ می شود؛ به دلیل عایق بندی کامل محفظه، هوای داخل آن با افزایش آب مخزن، فشرده می شود. این مخزن که تحت فشار قرار می گیرد، یک خروجی دارد که آب را به سیستم آبرسانی ساختمان و محل مورد نظر، تزریق می کند و تا زمانی که فشار داخل مخزن از ۱۵-۲۰ psi بیشتر باشد، نیازی به فعال‌سازی پمپ یا بوستر پمپ برای آبرسانی نمی باشد و کل فرایند پمپاژ آب را به تنهایی انجام می دهد.

به صورت کلی این منابع طراحی و تولید شده‌اند تا با استفاده از یک فشار غیرطبیعی بتوانند از مصرف بیش ‌از حد انرژی جلوگیری کنند. شما برای خرید منبع تحت فشار با مشکل اندازه مخزن مواجه نخواهید شد، چرا که ظرفیت این مخازن را از ۲۴ لیتری برای پمپ های کوچک تا ۱۰۰۰ لیتری برای استفاده بوستر پمپ های غول پیکر، طراحی کرده اند.

نکات ایمنی در نصب مخزن

• پوشش خارجی و داخلی مناسب؛
• رنگ آمیزی و عایق کاری؛ قیری، پشم سنگ و یا اپوکسی شود؛
• محل نصب تخت و محکم؛ چرا که با پر شدن مخزن، وزن آن بسیار بیشتر می شود؛
• اگر مخزن روی پایه مناسب باشد، بسیار بهتر است؛
• ترجیحا در یک فضای بازتر از حجم مخزن باشد.

مخزن تحت فشار فقط کاربرد آبرسانی ندارد؛ انواع دیگر ​مخازن تحت فشار​ شامل موارد زیر است:

منبع تحت فشار آب
بیشتر مباحث این مقاله و تخصص ما در حوزه منبع تحت فشار برای اتصال به پمپ آب است. این نوع مخزن در انواع تیوپی و دیافراگمی وجود دارد که کاربرد یکسانی دارند. تیوپ یا دیافراگم آب داخل مخزن را از هوا یا گاز داخل آن جدا می کند و با تزریق آب پمپ به داخل مخزن، فشار داخل آن افزایش پیدا می کند.

منابع مبدل حرارت
از منابع تحت فشار مبدل حرارتی در خدمات غذایی، مصارف صنعتی و فرآوری استفاده می شود. در ساخت این مخازن به جهت افزایش امنیت تجهیزات از فولاد کربن استفاده می شود. در نتیجه مخزن کویل دار می تواند با امنیت کامل مدت زمان بسیار بیشتری کار کند.

منابع فرایند یا پروسس تانک
از این منابع در مصارف صنعتی بزرگ مانند طراحی، تجهیز و تولید استفاده می شود؛ مانند صنایع شیمیایی، پتروشیمی، غذایی، لبنیات، هسته ای، راکتورهای پتروشیمی و… . حرارت دهی، سرد کردن، نگهداری و فرآوری محصولات غذایی، تجزیه مواد، ترکیب مواد و خالص سازی مواد از مهم ترین کاربرد های این مخازن می باشد.


منابع تحت فشار دیافراگمی یا تیوپی؟ کدام یک بهتر است؟
تکنولوژی دیافراگمی در منابع تحت فشار، بروزتر است و به دلیل ساییدگی کمتر به محفظه مخزن، طول عمر بیشتری دارد. البته عملکرد هر یک بسیار عالی است. طول مخزن تیوپی حدود یک سال و طول عمر مخزن دیافراگمی حدود دو سال است. به هر حال قیمت تیوپ و دیافراگم زیاد نیست و شما می توانید آنها را تعویض کرده و همچنان از مخزن استفاده نمایید.

مزایای منبع تحت فشار چیست؟

جهت درک ساده تر مزیت منبع تحت فشار، اجازه دهید مثالی را برای شما بیاوریم؛

• تصور کنید ما در یک ساختمان ۵ طبقه و هر طبقه ۴ واحد هستیم. ساعت ۱۲ ظهر است و همه در حال خوردن نهار هستند و سپس شروع به استفاده از ماشین ظرفشویی برای تمیز کردن ظروف می شوند. پمپ آب با مصرف آب توسط ماشین ظرفشویی روشن می شود، سپس پس از اتمام خاموش.
• بعد از آن، یک نفر از واحد دو به سرویس بهداشتی می رود و شیر آب ساختمان را باز می کند، پمپ مجددا روشن و سپس خاموش می شود.
• یک نفر از واحد ۳ به حمام میرود؛ پمپ روشن و سپس خاموش می شود.
• یک نفر از واحد ۴ گل ها و باغچه منزل را آبیاری می کند؛ پمپ روشن و خاموش می شود.
• نفر دیگر از واحد بعدی، ماشینش را می شوید و پمپ روشن و خاموش می شود.
• و این فرایند در تمام طول روز و شب ادامه دارد.

منبع تحت فشار، راه حل پمپ آب:

• وقتی یک منبع تحت فشار مناسب نصب کنید، هر ۲۰ بار خاموش و روشن شدن پمپ، به یک‌بار خاموش و روشن شدن تبدیل می شود و تمام مشکلات آبرسانی حل می شود.
• منبع تحت فشار علاوه بر کم کردن تعداد دفعات روشن و خاموش شدن پمپ، به کیفیت آبرسانی و افزایش فشار آب نیز کمک می کند.
• این مخزن انبساط، طول عمر پمپ را افزایش می دهد و هزینه های سرویس و نگهداری را کاهش می دهد.
• خاموش ماندن بیشتر پمپ، یعنی سر و صدای کمتر و کمک به حذف آلودگی صوتی ساختمان.
• همچنین کاهش تعداد دفعات روشن شدن پمپ باعث کاهش میزان مصرف برق می شود.
• و البته با قطع شدن موقت آب شهری، شما حداقل برای یک تا دو ساعت می توانید از آب مخزن استفاده کنید و لازم نیست نگران قطعی های موقت آب باشید.

بنابر آنچه بیان شد از منابع تحت فشار در خانه ها، آپارتمان ها، ویلا ها، استخر ها، حتی در مزارع کشاورزی با وسعت کم و میزان آب پایین استفاده می شود. اما علاوه ‌بر این موارد این مخازن در زمینه غواصی، رآکتور های فشاری، برج‌ های تقطیر، اتوکلاو ها، در زمینه استخراج معدن، پالایشگاه‌ ها، راکتورهای هسته‌ای و مخازن پنوماتیک نیز مورد استفاده قرار می گیرد. عموما این تجهیزات در زیر پله ها، موتور خانه ها و پشت بام ها نصب می شود.

مشخصات فنی و اجزای منبع تحت فشار

قطعات و اجزای منبع تحت فشار بسیار ساده است و شامل موارد زیر می باشد:

• محفظه یا بدنه مخزن (فلزی یا پلاستیکی) که اسکلت اصلی منبع است؛
• منبع انبساط بسته (تیوپ یا دیافراگم) که برای ذخیره آب و عدم تماس آب با هوای مخزن استفاده می شود؛
• ضربه گیر؛
• پرشر سوئیچ (اتوماتیک آنالوگ یا کلید اتوماتیک) که در صورت کاهش فشار مخزن پمپ را روشن و در صورت رسیدن فشار به حد کافی، آن را خاموش می کند؛
• شلنگ هواگیری جهت تنظیم فشار هوا یا فشار اتمسفر داخل بدنه استفاده می شود؛
• لوله تخلیه که برای تخلیه کامل آب در شرایط اضطراری استفاده می شود؛
• فلنج که برای دسترسی ساده به قطعات داخلی استفاده می شود و جزء اتصالات مخزن به شمار می آید؛
• لوله های ورودی و خروجی و اتصالات؛
• پمپ آب گرچه جزئی از خود مخزن نیست، اما وجود آن برای عملکرد مخزن کاملا ضروری می باشد.

هنگام نصب باید منبع خالی باشد و بعد از این که پمپ استارت خورد، منبع شروع به پر شدن می کند. هنگامی که منبع پر شود، هوا در بالای مخزن فشرده می شود. بعد از این که پمپ خاموش شد، آب به وسیله فشار هوا به سیستم تزریق می گردد و با پایین آمدن و کم شدن فشار هوا داخل منبع، دوباره استارت می زنند. با استارت دوباره منبع پر می شود و هوا فشرده می گردد.

مخزن تحت فشار دیافراگمی مخازن تحت فشاری می‌باشد که تکنولوژی بروزتری را دارا می‌باشد. این مخازن جنس لاستیکی دارند و تکنولوژی آن‌ ها دقیق‌تر و مناسب‌تر می‌باشد. اما شما باید این‌ موضوع را بدانید که قیمت این مخزن‌ ها معمولاً بیشتر از مخازن پلاستیکی تیوپی می‌باشد. برخلاف منبع تحت فشار تیوپی، منبع تحت فشار دیافراگمی از خاصیت بدون تیوپ بهره می‌برد و آب را بدون تیوب در مخزن خود ذخیره می‌کند. همین موضوع باعث می‌شود تا شما نیازی نداشته باشید که بر فواصل زمانی کوتاه ‌مدت تیوپ داخل منبع را به دلیل سوراخ شدن و یا از بین رفتن تعویض کنید. آبی که در منبع تحت فشار دیافراگمی قرار دارد با فشار نسبتاً بیشتری به نسبت منبع تحت فشار پلاستیکی به بیرون هدایت می‌شود.
این که وجود یک مخزن تحت فشار تمام مشکلات آبرسانی و افزایش فشار آب را حل می کند، در صورتی می تواند درست باشد که مخزن مورد نظر درست انتخاب شود. یعنی با توجه به نیاز مصرفی آب، مکان نصب منبع و همچنین نوع پمپی که آب را به منبع تزریق می کند، بهترین مخزن انتخاب شود. برای بهترین انتخاب لازم است به چند نکته توجه کنید:

نکته اول؛ انتخاب حجم مخزن تحت فشار

در انتخاب مخزن با توجه تعداد واحد های ساختمان:

• حجم ۲۴ لیتری مناسب حداکثر ۲ واحد ۱۰۰ متری در ۲ طبقه مسکونی؛
• حجم ۵۰ تا ۶۰ لیتری برای حداکثر ۶ واحد در ۴ طبقه؛
• حجم حدود ۱۰۰ متری مناسب برای حداکثر ۱۲ واحد در ۶ طبقه؛
• حجم ۵۰۰ لیتری برای حداکثر ۲۵ واحد در ۱۰ طبقه؛
• حجم های بیشتر از ۵۰۰ لیتری مناسب برای ساختمان های غول پیکر، برج ها، سازه های تجاری بیش از ۱۰ طبقه و امثال هم.

فرمول محاسبه حجم بهینه منبع تحت فشار:

Vn = ( Qp – Qm ) × t1
Vn = Qm × t2

دوره تناوب:

T = t1 + t2

فرمول نهایی:

vb=0.325(T.Qp.Pa/pA-Pe)


متغیر ها:

• Vn: حجم مفید مخزن
• Va: حجم هوای فشرده
• Vb: حجم کلی مخزن
• Pa: فشار هوا در حالت ماکزیمم
• Pe: فشار هوا در حالت مینیمم
• Qp: دبی پمپ متصل به مخزن
• Qm: دبی مورد نیاز برای مصرف ساختمان
• t1: زمان پر شدن مخزن با روشن شدن پمپ
• t2 : زمان خالی شدن مخزن هنگام استفاده ماکزیمم ساختمان
• T: دوره تناوب پر و خالی شدن مخزن

نکته دوم؛ انتخاب جنس بدنه مخزن

• برای منابعی با حجم کمتر از ۵۰ لیتر، می توان از مخازن پلاستیکی استفاده کرد.
• برای منابعی بیش از ۵۰ لیتر ظرفیت، از مخازن فلزی استفاده کنید.
• مخازن فلزی در حالت بهینه باید رنگ شده، ضد زنگ و مقاوم باشند.

نکته سوم؛ جنس تیوپ منبع

• تیوپ منبع تحت فشار، از آب پر می شود، پس باید منعطف، مقاوم و عاری از آلودگی و مواردی باشد که در آب حل می شوند؛ تا سلامتی افراد مصرف کننده آب منبع، به خطر نیفتد.
• مقاومت تیوپ باید به حدی باشد که فشار ۲۰ تا ۴۵ پی اس آی یا ۱٫۴ تا ۳ بار را تحمل کند.
• جنس EPDM یا BUTYL می تواند پاسخگوی نیاز منبع باشد.
• آب‌بندی تیوپ بین منبع فلزی و فلنج باید به درستی انجام شود.

نکته چهارم؛ انتخاب پمپ مناسب برای منبع

• در انتخاب پمپ لازم نیست خیلی حساس باشید. بلاخره پمپ روشن می شود و پس از رسیدن فشار مخزن به حد تنظیم شده (حدود ۳۰ پی سی آی) خاموش میشود.
• فقط باید در انتخاب پمپ مخازن بسیار کوچک ۸ تا ۲۴ لیتری، دقت کنید از پمپ های با دبی بسیار بالا استفاده نکنید؛ چرا‌که سریعا باعث ترکیدن منبع خواهند شد.

نحوه تنظیم باد داخل منبع تحت فشار

وقتی مخزن تحت فشار نصب می شود، حتما باید باد داخل آن تنظیم شود. این کار اصلا مشکل نیست. تنظیم فشار مخزن و سوئیچ فعالسازی پمپ، با توجه به اندازه مخزن، تعداد طبقات و میزان مصرف آب بستگی دارد. هر چه تعداد طبقات، تعداد واحدها و میزان مصرف آب بیشتر باشد، باید پمپ سریعتر شروع به کار کند و فشار داخل مخزن در نرمال بالاتری قرار داشته باشد.
فشار مخازن تحت فشار معمولا در ۲۰ تا ۳۰ پی سی آی تنظیم می شود و در ساختمان های بزرگ بهتر است کمتر از ۲۵ پی سی آی (حدود یکونیم بار) نباشد.

برخی از مخازن تحت فشار، فشارسنج دارند و می توانید فشار داخل مخزن را مشاهده کنید. اگر باد مخزن کم و یا تیوپ یا دیافراگم آن سوراخ شده باشد تعدا دفعات کار پمپ زیاد و کیفیت آبرسانی کاهش پیدا می کند. در این صورت والف مخزن (محل ورود هوا) را فشار دهید؛ اگر تیوپ سوراخ باشد، هوایی که به بیرون می آید همراه با قطرات آب خواهد بود.



هواگیری منبع
اگر هوا داخل لوله ورودی پمپ آب و شیر ورودی وجود داشته باشد، آب مکش نمی شود. در این صورت درپوش هواگیری پمپ آب را باز کنید و داخل پمپ و لوله مکش را با آب پر کنید. در این حالت هوا تخلیه شود و می توانید درپوش را ببندید.

نکته مهم در تنظیم باد و فشار مخزن:
فشار گاز نیتروژن یا هوایی که در مخزن و پشت تیوپ مخزن پر شده است، عددی بین ۲۰ تا ۴۵ پی اس آی (۱٫۴ تا ۳ bar) است. قبل از اتصال به سیستم آبرسانی ساختمان، فشار مخزن باید به اندازه حداکثر ۱۰ درصد، از حداقل فشار تنظیم شده روی پرشر سوئیچ مخزن، کمتر باشد.

مراحل زیر را در تنظیم باد و فشار مخزن رعایت کنید:

• اگر برای بار اول در حال نصب و هواگیری هستید، قبل نصب مخزن پمپ آب را خاموش کنید و مراحل نصب را انجام دهید؛
• حال برای بررسی صحت فشار هوای مخزن، باید مخزن را از آب خالی کنید؛
• باید یک فشارسنج مناسب و دقیق تهیه کنید؛
• دریچه سنجش فشار مخزن معمولا در بالای محفظه قرار دارد، درب آن را باز کنید ( کاملا شبیه والف لاستیک خودرو یا موتورسیکلت است)؛
• فشار هوای داخل مخزن را یادداشت کنید و یا به خاطر بسپارید؛
• اگر از دریچه قطرات آب خارج شود، دیافراگم یا تیوپ پاره شده است؛
• سپس درب دریچه را آرام و بدون فشار زیاد"، ببندید؛
• تنظیم باد و فشار مخزن به فشار مورد نیاز ما و تنظیم آن روی کلید اتوماتیک بستگی دارد؛
• یک فشارسنج در کنار کلید اتوماتیک قرار دارد و می توانید فشار قطع و روشن پمپ را مشاهده کنید؛
• این فشاری که مشاهده می کنید باید با فشار حک شده روی پلاک مخزن و پمپ، همخوانی داشته باشد؛
• اینجا مهم است که اگر متوجه پایینتر بودن فشار مخزن، از فشار قطع پمپ شدید، باید به مخزن هوا اضافه یا کم کنید (با کمپرسور هوا اضافه کنید)؛
• با اضافه کردن هوا، فشار را مجدد چک کنید و در صورت عدم داشتن نشتی، باید تنظیمات صحیح باشد.

اهمیت وجود منابع تحت فشار در استخر

استخر ها تا حد بسیار زیادی با آب سر و کار دارند و هر جا که آب و پمپ آب لازمه فعالیت مورد نظر باشد، مخزن تحت فشار خواهد درخشید. زیرا می‌تواند استهلاک پمپ‌ ها را تا حد بسیار زیادی پایین بیاورد و از استفاده بیش ‌از حد برق نیز جلوگیری می‌کند. اگر شما صاحب یک استخر هستید حتما باید از یک مخزن تحت فشار با حجم مناسب در سیستم آب ‌رسانی خودتان بهره ببرید تا بتوانید بدون هیچ‌ گونه مشکل و دغدغه‌ای از استفاده از استخر خود لذت ببرید.
پس به صورت خلاصه، منبع تحت فشار در استخر، علاوه بر مزایایی که پیشتر خدمت شما گفتیم، می تواند کارکرد پمپ های استخری و پمپ تصفیه استخر را بهبود بخشد و از کاهش و نوسانات فشار آب جلوگیری کند. وقتی فشار آب در سیستم گردش آب در تجهیزات استخر، بهینه باشد، قطعا استهلاک تجهیزاتی مانند پمپ، فیلتر شنی، پمپ جکوزی، نازل های پرتاب آب و تمام تجهیزاتی که با گردش و انتقال آب سروکار دارند، کاهش پیدا می کند.



نتیجه گیری
در پایان، استفاده از منبع تحت فشار در سیستم‌های آبرسانی و تأسیسات مکانیکی، راهکاری هوشمندانه و ضروری برای افزایش بهره‌وری، کاهش استهلاک پمپ‌ها و تأمین فشار یکنواخت آب در شبکه است. این منابع با ذخیره‌ی حجم مشخصی از آب تحت فشار، موجب کاهش دفعات روشن و خاموش شدن پمپ، صرفه‌جویی در مصرف انرژی و افزایش عمر تجهیزات می‌شوند. همچنین در زمان قطعی برق یا نوسانات فشار، نقش پشتیبان حیاتی را ایفا می‌کنند. بنابراین، انتخاب و نصب اصولی منبع تحت فشار، ضامن عملکرد پایدار، ایمن و به‌صرفه در سیستم‌های تاسیساتی است.


همچنین می توانید از مقاله "تجهیزات موتورخانه استخر و طرز کار آنها در راه اندازی استخر" نیز دیدن فرمایید.