پمپ استخری

بازدیدها: 10

زمانی که یک استخر جدید احداث می شود، یکی از مهمترین کارهایی که باید صورت گیرد، انتخاب یک پمپ مناسب برای تصفیه آن است. ممکن است تصور شودکه هر چه پمپ بزرگتری برای استخر انتخاب شود، بهتر است. اما این کار علاوه بر تحمیل هزینه بالاتر، باعث خواهد شد تا به فیلتر استخر نیز فشار وارد شده و احتمال آسیب دیدگی در آن و یا عدم فیلتراسیون مناسب آب استخر افزایش پیدا کند. هدف ما، تعیین  و انتخاب پمپی است که بتواند در بازه های زمانی مناسب، آب استخر را سیرکوله کرده و پس از عبور از مدار تصفیه، مجدداً آنرا به استخر بازگرداند. در این مقاله، مراحل محاسبه و انتخاب پمپ استخر راگام به گام با هم مرور خواهیم کرد:

پمپ-استخر

گام اول: محاسبه حجم استخر

اولین مرحله برای انتخاب پمپ استخر،تعیین حجم آب استخر است. این کار با محاسبات ساده هندسی و با توجه به شکل و عمق استخر انجام می شود. توجه داشته باشید که اگر عمق مناطق مختلف استخر، با هم متفاوت باشد، متوسط آنها برای محاسبه حجم استخر منظور خواهد شد.  حجم استخر معمولاً بر حسب مترمکعب و یا گالن محاسبه می شود.

گام دوم: محاسبه حجم گردش آب

پس از محاسبه حجم استخر، بر اساس توصیه های جدول شماره (1)، باید مشخص کنیم که نرخ تعویض آب استخر به چه میزان است. 

تعداد دفعات تعویض آبنوع استخر
 هر شش ساعت یکباراستخرهای عمومی و خانگی
 هر چهارساعت یکباراستخرهای آموزشی و تمرینی
هر دو ساعت یکباراستخرهای عمومی کودکان
 هر نیم ساعت یکباراستخرهای درمانی
هر بیست دقیقه تا نیم ساعت یکبارجکوزی

جدول شماره (1) : نرخ تعویض آب استخر

نرخ جریان (دبی) گردش آب استخر معمولاً با واحدهای مترمکعب بر ساعت (M3/Hr) و یا گالن بر دقیقه (GPM) محاسبه می شود. به عنوان مثال، دبی گردش آب یک استخر خانگی با حجم 24 منرمکعب، برابر 8 مترمکعب بر ساعت خواهد بود.

گام سوم: محاسبه هد مورد نیاز پمپ

محاسبه هد پمپ استخر

مهمترین مرحله انتخاب پمپ، محاسبه درست هد (Head) مورد نیاز آن است. برای این کار، می بایست “فشار دینامیکی کل” (Total Dynamic Head) پمپ تعیین شود. فشار دینامیکی کل پمپ، به این معناست که پمپ، مایع مورد نظر را تا چه ارتفاعی می تواند با درنظر گرفتن تمام اتلافات اننرژی اصطکاکی موجود در لوله، پمپاژ کند. در واقع، فشار دینامیکی، بیانگر کل مقاومتی است که در مسیر گردش آب از خروجی استخر تا ورود مجدد آن به استخر پس از عبور از سیستم لوله کشی و تجهیزات قرار گرفته در مدار تصفیه استخر، وجود دارد. لوله ها، اتصالات، زانویی ها و همینطور تجهیزات قرار گرفته در مسیر مدار تصفیه استخر، همگی باعث ایجاد مقاومت در مسیر عبور آب می شوند که برآیند آنها، فشار دینامیکی کل مورد نیاز پمپ را تعیین می کند. هر چه میزان این مقاومت و به تبع آن، فشار دینامیکی کل پمپ افزایش یابد، نیاز به پمپ قوی تر و با توان بالاتر خواهیم داشت. افزایش توان پمپ معمولاً منجر به افزایش سایز لوله های مسیر هم می شود. همانطور که می دانید دبی و هد پمپ به هم وابسته بوده و با هم تغییر می کنند. سازنده هر پمپی، منحنی مشخصه عملکرد و یا جدولی در خصوص نحوه عملکرد پمپ در شرایط مختلف هد و دبی را به مصرف کنندگان ارائه می دهد.  برای محاسبه فشار دینامیکی کل پمپ، چهار گام مهم وجود دارد:

1- محاسبه طول کل لوله های موجود در مدار تصفیه

طول لوله های استفاده شده در تمام مسیر مدار تصفیه می بایست مشخص و برآورد شوند. سپس بر اساس جداول تهیه شده توسط سازنده لوله های استفاده شده، افت فشار در طول کل مسیر محاسبه خواهد شد. به عنوان مثال، می توانید از جدول زیر برای لوله های با جنس PVC دارای کلاس ضخامتی Sch.40 برای این منظور استفاده کنید:

2- محاسبه فشار مکش استاتیک پمپ

اگر محل قرارگیری پمپ به نحوی باشد که خط مرکز نازل مکش آن از سطح استخر بالاتر قرار گیرد، فاصله ارتفاعی بین سطح آب استخر تا نازل مکش پمپ را نیز باید به هد مورد نیاز پمپ اضافه کنیم.

3- محاسبه افت فشار اتصالات سیستم لوله کشی

همانطور که اشاره شد، مدار سیرکوله تصفیه آب استخر، علاوه بر لوله، شامل انواع اتصالات مختلف است که هر کدام به نوبه خود به دلیل ایجاد اغتشاش در جریان، باعث ایجاد افت فشار می شود.  مقدار این افت هد، وابسته به دبی جریان و نوع اتصال مربوطه است. برای بدست آوردن افت فشار ناشی از اتصالات نیز می توان از جداول مختلفی که در این خصوص توسط شرکت های تولید کننده اتصالات تهیه شده است، استفاده نمود. جدول شماره (3)، نمونه خوبی از این موارد است که می توانید برای محاسبه افت فشار ناشی از اتصالات سیستم لوله کشی، به آن مراجعه نمائید.

4- ‏محاسبه افت فشار ناشی از تجهیزات

همانطور که می داانید، تجهیزات مختلفی در مدار تصفیه استخر از زمان مکش آب استخر تا برگشت آن در مسیر جریان آب قرار دارد. شکل شماره (1)، شمای کلی مدار گردش آب در یک استخر خانگی و تجهیزات استفاده شده در آن را نمایش می دهد.

هرکدام از این تجهیزات، به نوبه خود باعث ایجاد افت فشار در مسیر جریان می شوند که می بایست در محاسبات لازم برای انتخاب پمپ، مدنظر قرار گیرند. در این موارد نیز، شرکت های تولید کننده معتبر تجهیزات استخر، جداولی در خصوص میزان افت فشار در تجهیزات مختلف خود دارند که می توان از آنها استفاده نمود. برخی از تجهیزات مهم موجود در مدار استخر که باعث ایجاد افت فشار در مسیر جریان آب می شوند، عبارتند از:

– محل مکش آب از کف استخر

– اسکیمر

– فیلتر

– شیر فیلتر

– هیتر

– نازل ورود آب به استخر

با جمع کردن افت فشار معادل سرفصل های فوق، یعنی “افت فشار ناشی از لوله ها”، “فشار مکش استاتیک پمپ”، “افت فشار ناشی از اتصالات سیستم لوله کشی” و “افت فشار ناشی از تجهیزات”، میزان “هد دینامیکی کل” مورد نیاز پمپ به دست خواهد آمد.

گام چهارم: انتخاب پمپ

در حال حاضر، با دانستن دبی و هد مورد نیاز پمپ، اطلاعات کافی برای انتخاب پمپ مناسب استخر وجود دارد. تقریباً تمامی سازندگان معتبر پمپ، جداول و منحنی هایی دارند که توان پمپ مورد نظر برای تأمین فشار و دبی خواسته شده را نشان می دهند. فرض کنید که می خواهیم از پمپ های سری Super Pump برند Hayward برای استخر خود انتخاب کنیم و نتیجه محاسبات مراحل قبلی نشان می دهد که پمپ مدنظر می بایست دبی 42 گالن بر دقیقه را با هد 47 فوت تأمین کند. بر اساس اطلاعات ارائه شده شرکت Hayward برای این سری پمپ ها که در جدول شماره (5)، بخشی از آن آمده است، می توان متوجه شد که این پمپ بین دو رده ¾ اسب بخار (31 گالن بر دقیقه) و 1 اسب بخار ‏(50 گالن بر دقیقه) قرار می گیرد. از آنجائیکه در این موارد، انتخاب رده بالاتر محافظه کارانه تر است، ما هم همین انتخاب را انجام می دهیم. بنابراین، انتخاب ما، پمپ 1 اسب بخار خواهد بود.

ام پنجم: انتخاب فیلتر

سایز فیلتر استخر، مستقیماً به سایز پمپ انتخاب شده بستگی دارد. اگر فیلتر، نسبت به پمپ انتخاب شده، کوچک باشد، فشار بیشتری به پمپ وارد خواهد شد. زیرا فیلتر کوچک، به معنای وجود مقاومت بالا در جریان خروجی پمپ است. لذا، فیلتر کوچک، باعث صدمه دیدگی احتمالی موتور پمپ و حتی خود فیلتر خواهد شد. پیشنهاد می شود که دبی فیلتر به نحوی انتخاب شود که براحتی بتواند دبی خروجی پمپ را از داخل خود عبور دهد. در مثال مطرح شده فوق، پیشنهاد می کنیم که دبی مد  نظر برای اننتخاب فیلتر، کمی بیشتر از مقار دقیق آن (42 گالن بر دقیقه) در نظر گرفته شود (مثلاً 60 گالن بر دقیقه).

گام ششم: درنظر گرفتن سایر ملاحظات

به این نکته باید توجه داشته باشید که در محاسبه و انتخاب پمپ در مراحل فوق، فرض شده که مواردی مانند آبنها، فواره، جکوزی، گرمایش خورشیدی و یا سیستم های نظافت داخل آب، وجود نداشته و یا در حال کار نیستند. اگر این موارد نیز وجود داشته باشند، دبی مورد نیاز آنها نیز می بایست به دبی مورد نیاز پمپ افزوده شوند. نکته دیگر هم این است که در مثال فوق، اگر دبی پمپ به بیش از 60 گالن بر دقیقه برسد، عملاً سایز لوله می بایست تغییر کند. لوله ½ 1 اینچ می تواند حداکثر 60 گالن بر دقیقه دبی را از خود عبور دهد. این در حالی است که با افزایش این مقدار، ناگزیر به انتخاب لوله 2 اینچ خواهیم بود که می تواند تا 100 گالن بر دقیقه جریان را از خود عبور دهد.

چه پمپی را برای استخر انتخاب کنیم؟


انتخاب پمپ استخر مناسب، همواره یکی از مهمترین موارد در طراحی مدار تصفیه استخر بوده است. مهمترین پارامتر لازم برای اندازه گیری در انتخاب پمپ، تعیین TDH Total Dynamic Head است که با توجه به مسیر و نوع اتصالات و تجهیزات به کار رفته در آن محاسبه می شود. بصورت کلی، می توان راهنمایی زیر را برای تعیین هد پمپ مناسب، به کار برد:

TDH کمتر از 65 فوت: پمپ با هد متوسط

TDH بیشتر از 65 فوت: پمپ با هد بالا

برای توضیح بیشتر در مورد تفاوت این دو نوع پمپ، مثالی را ارائه می دهیم. یکی از بهترین نمونه ها، پمپ های سری Challenger  برند Pentair است. این سری پمپ ها، در دو مدل دبی بالا (هد متوسط) و فشار بالا (هد بالا) طراحی و ارائه شده اند. با دقت در منحنی عملرد این پمپها، می توان تا حد زیادی به تفاوت نوع کارکرد آنها پی برد.

 Pentair Challenger Series – High Flow Pumps
A=0.75 hp, B=1 hp, C=1.5 hp, D=2 hp, E=2.5 hp
 Pentair Challenger Series – High Pressure Pumps
G=0.75 hp, H=1 hp, I=1.5 hp, J=2 hp, K=2.5 hp, L=3.5 hp

همانطور که از منحنی های فوق مشخص است، در منحنی مشخصه پمپ های با هد متوسط، در فشارهای بالا شاهد هستیم که منحنی های عملکرد پمپ ها با سرعت بیشتری سیر نزولی دارند. این در حالی است که در پمپ های با هد بالا، با افزایش میزان هد، انحنای خطوط عملکرد، دارای شیب بسیار ملایمی می باشند.

پمپ های با هد متوسط

پمپ های با هد متوسط که معمولاً با عنوان پمپ های با جریان بالا شناخته می شوند، متداولترین نوع پمپ های مورد استفاده در استخرها می باشند. برای استخرهای عادی که دارای جکوزی و یا آبنمای متصل به خود نبوده و تنها نیازمند مدار تصفیه استخر به تنهایی در آنها هستیم، معمولاً پمپ های با هد متوسط، کافی هستند. پمپ های با هد متوسط، برای استخرهای نیازمند TDH بین 35 تا 65 فوت، انتخابی ایده آل هستند.  

پمپ های با هد متوسط متداول
Hayward Super Pump Pentair Challenger High Flow Pentair Whisperflo

پمپ های با هد بالا

در صورتی که استخر شما دارای متعلقات جانبی زیادی مانند جکوزی، آب نما و .. باشد و بخواهید در مدار گردش آب آنها تنها از یک پمپ استفاده کنید، استفاده از پمپ های با هد بالا، خیلی بیشتر توصیه می شود. اگر برای این نوع متعلقات متصل به استخر، از پمپ های با هد متوسط استفاده کنید، برای فاصله های دورتر، دبی آب خروجی به شدت افت پیدا خواهد کرد. پمپ های آب با هد بالا، این توانایی را دارند تا آب را به فواصل طولانی پمپاژ کنند بدون اینکه دبی جریان در آنها افت زیادی پیدا کند.

پمپ های با هد بالا برای استخرهایی که دارای آبگرمکن خورشیدی نصب شده در ارتفاع هستند نیز گزینه بسیار مناسبی می باشند. خود آبگرمکن خورشیدی ممکن است فقط به خاطر ارتفاع نصب، نیازمند 10 تا 20 فوت هد باشد. ضمن اینکه طول مازاد لوله جهت استفاده از آن به عنوان مبدل حرارتی نیز می بایست در نظر گرفته شود که با توجه به این موضوع، مجموعاً شاید عددی حدود 30 فوت به عنوان هد پمپ می بایست در نظر گرفته شود.  

پمپ های با هد بالای متداول
   
Jandi Stealth Pump Jacuzi Magnum Pentair Challenger High Pressure