منبع تحت فشار چیست

منبع تحت فشار یا Pressure Tank یکی از اجزای کمکی مهم در سیستم های آبرسانی می باشد. منبع تحت فشار از کارکرد بیش از حد و اضافه ی پمپ آب جلوگیری می کند.
به منظور تامین مصارف کم و کوتاه مدت آب، از جمله نشتیهای احتمالی در سیستم آبرسانی و جلوگیری از روشن و خاموش شدن های مکرر پمپ آب و یا کارکرد مداوم آن از منبع تحت فشار استفاده می گردد. همچنین منبع تحت فشار جهت کمک به حذف ضربه ها و شوک های هیدرولیکی و ایجاد پیوستگی و یکنواختی تغییرات فشار در سیستم آبرسانی بکار می رود.
در بین مصرف کنندگان، این نوع مخازن به منبع دیافراگمی، منبع پمپ آب و یا منبع تحت فشار پمپ آب نیز معروف می باشند و معمولا در حجم ها و فشارهای مختلف و با جنس بدنه ای از فولاد، فولاد ضد زنگ و پلاستیک و در اشکال کروی یا استوانه ای و با رنگ ها ی گوناگون در بازار عرضه می شوند. از پرمصرف ترین حجم منبع تحت فشار برای کاربرد های خانگی، منابع 24 لیتری میباشد که برای یک یا دو واحد مسکونی مناسب می باشد.

منبع تحت فشار تیوب دار (Bladder Pressure Tanks)

این نوع از منبع که پرمصرف ترین نوع منبع تحت فشار میباشد، دارای یک تیوب تقریبا استوانه ای شکل و از جنس لاستیک در داخل منبع هستند که آب را داخل خود و تحت فشار نگه می دارد. عملکرد آنها به این ترتیب است که وقتی پمپ فشار آب را بالا می برد، تیوب بوسیله فشار آب منبسط گشته و از آب پر میشود تا جایی که فشار آب به نقطه حداکثر برسد و در نهایت پمپ آب خاموش می شود. در هنگام مصرف، آب داخل تیوب در اثر فشار هوایی که تیوب را احاطه کرده به آرامی تخلیه شده و به شبکه تزریق میگردد. در اثر مصرف آب و تخلیه آن از داخل تیوب، فشار آب در شبکه به تدریج کاهش یافته تا به فشار حداقل سیستم میرسد و در این نقطه مجددا پمپ روشن شده و سیکل تکرار میگردد.

منبع تحت فشار دیافراگمی (Diaphragm Pressure Tanks)

عملکرد این نوع از منبع شبیه به منبع تیوب دار است با این تفاوت که بجای تیوب از یک دیافراگم استفاده میگردد. دیافراگم آنها لاستیکی و ثابت است و آب را از هوای فشرده جدا میکند. همانند منبع تحت فشار تیوب دار، همانطوری که پمپ، آب را به منبع تزریق می کند، دیافراگم هوای فشرده در بالا را متراکم تر کرده تا زمانی که مقدار فشار آب به نقطه حداکثر برسد و سپس پمپ خاموش شود. در هنگام مصرف آب و در اثر فشار هوای متراکم شده در بالا، دیافراگم مجددا به حالت اول بر می گردد تا پمپ در اثر کاهش فشار و رسیدن به نقطه فشار حداقل مجددا استارت خورده و این روند ادامه پیدا کند. ممکن است که این نوع از منبع ها به تدریج مورد مصرف بیشتری پیدا کنند.

منبع تحت فشار هوایی (Air-over-Water Pressure Tanks)

منابع بسته و استوانه ای شکل ساخته شده از ورق فولادی گالوانیزه می باشند که در آنها آب و هوا (یا گاز ازت) در تماس مستقیم با یکدیگر هستند به این ترتیب که هوا در بالا و آب در قسمت پایینی مخزن قرار دارد. بیش از نیمی از حجم مخزن از آب و مابقی از هوا پر میشود. بخاطر میل کمتر گاز ازت برای حل شدن در آب، بیشتر بجای هوا از گاز ازت استفاده میشود. این نوع از منبع تحت فشار دارای ساختمان ساده تری میباشد و در حجم های خیلی بزرگ نیز میتوانند ساخته شوند. البته استفاده از آنها در حجم های کم منسوخ شده است.

از آنجایی که در حال حاضر مورد مصرف منبع تحت فشار تیوب دار بسیار بیشتر از دیگر انواع منبع است لذا در ادامه صرفا در مورد خصوصیات آن مطالبی آورده خواهد شد اگرچه در بعضی از موارد میتوان آنها را در مورد منبع تحت فشار دیافراگمی نیز استفاده کرد. در ادامه منظور ما از منبع تحت فشار، همان نوع تبوب دار آن است.

هر منبع تحت فشار از سه جزء اصلی تشکیل شده است که عبارتند از پوسته منبع، تیوب و فلنج.

پوسته منبع معمولا استوانه ای شکل بوده با دو قاعده عدسی شکل که یک قاعده آن دارای سوراخی نسبتا بزرگ و دایره ای شکل در وسط است که بوسیله یک فلنج احاطه شده است و قاعده دیگر آن دارای سوراخی کوچک جهت نصب والو هوا است. جنس این پوسته معمولا از ورق فولادی است که ضخامت آن بستگی به حجم و حداکثر فشار قابل تحمل منبع تحت فشار و همچنین بستگی به کیفیت ساخت آن دارد. جنس پوسته میتواند از ورق استینلس استیل (فولاد ضد زنگ) و یا پلاستیک نیز باشد. پوسته معمولا از دو نیمه هم اندازه ساخته میشود که توسط جوشکاری و بصورت کاملا آببندی بهم متصل شده اند که کیفیت این جوشکاری نیز دارای اهمیت است.

تیوب نیز از جنس لاستیک قابل انعطاف ساخته میشود. جنس آن معمولا از EPDM و در مواردی از بوتیل Butyl است. جهت مصارف بهداشتی و آب مصرفی حتما باید از منابع دارای تیوب بهداشتی استفاده کرد ولی جهت استفاده بعنوان منبع انبساط بسته در سیستم های گرمایشی و سرمایشی، بهداشتی بودن تیوب اهمیتی ندارد. کیفیت جنس و ساخت تیوب بیشترین اهمیت را در دوام و عمر یک منبع تحت فشار دارد.

فلنج از یکطرف وظیفه آببندی تیوب و پوسته منبع تحت فشار را بر عهده دارد و از طرف دیگر، از طریق کانکشن قرار گرفته بر روی آن، وظیفه اتصال منبع به شبکه آبرسانی را بر عهده دارد. جنس فلنج معمولا از فولاد گالوانیزه و یا استینلس استیل (فولاد ضد زنگ) و یا در مواردی از پلاستیک میباشد. سایز کانکشن فلنج در منابع کوچک معمولا یک اینچ است.

انتخاب یک منبع تحت فشار معمولا بر اساس دو پارامتر حجم و حداکثر فشار قابل تحمل منبع انجام می گردد. معمولا منابع در حجم های 24,50,60,80,100,150,200,300,500,750,1000,2000 لیتری و یا بالاتر تولید می گردند. حداکثر فشار قابل تحمل منابع نیز معمولا 8,10,12,16 بار است که با توجه به حداکثر فشار آب موجود در سیستم انتخاب میگردد.

داخل منبع تحت فشار یک تیوپ مخصوص لاستیکی قرار گرفته که لبه آن از یکطرف منبع و بوسیله فلنچ محکم بین پوسته منبع و فلنچ گیر میکند که باعث آب بندی کامل آن میشود. سپس از طرف دیگر منبع، هوا بوسیله پمپ باد یا تلمبه با فشار به داخل منبع تزریق می شود. به طوری که آب داخل تیوپ رفته و هوای فشرده در خارج تیوب و بین تیوپ و پوسته منبع باقی میماند.
مکانیزم کار این منبع ها به این ترتیب است که زمانیکه پمپ آب روشن میشود ابتدا آب مورد مصرف شبکه را تامین نموده و در صورت کاهش مصرف آب و یا قطع کامل مصرف سپس به پر کردن منبع تحت فشار میپردازد. همانطور که منبع از آب پر میشود، فشار آب درون سیستم نیز بتدریج بالا میرود تا به یک مقدار حداکثر برسد. این مقدار حداکثر معمولا برابر با فشار حداکثر تولیدی توسط پمپ آب می باشد اگرچه میتواند کمی پایین تر از آن نیز باشد. در این هنگام توسط فرمانی که از کلید اتوماتیک به پمپ آب داده میشود، پمپ آب خاموش میگردد. آبی که با فشار پمپ به داخل منبع هدایت شده است به محض باز شدن یک شیر بتدریج تخلیه میشود. همزمان با تخلیه آب، فشار سیستم نیز کاهش پیدا میکند. تخلیه آب از داخل منبع و ورود آن به شبکه آبرسانی تا زمانی ادامه پیدا میکند تا فشار آب داخل سیستم به یک مقدار حداقل برسد سپس توسط فرمانی که از کلید اتوماتیک به پمپ آب داده میشود، پمپ آب روشن شده و آب مصرفی را تامین میکند و چرخه بالا دوباره ادامه پیدا میکند.
باید توجه داشت که اگر از منبع تحت فشار در سیستم آبرسانی استفاده نشود آنگاه در صورت وجود هرگونه نشتی آب در شبکه و یا مصرف حتی مقدار بسیار کمی آب، پمپ آب مکررا و به سرعت روشن و خاموش شده و یا دائما روشن می ماند که علاوه بر مصرف برق بیشتر موجبات استهلاک زیاد و بیش از حد پمپ آب را فراهم میکند.

یک منبع تحت فشار پمپ آب بوسیله دو پارامتر انتخاب میشود. فشار کاری منبع و حجم منبع.

فشار کاری یک منبع تحت فشار همان حداکثر فشار قابل تحمل منبع است. باید توجه داشت که این فشار همواره باید بالاتر از حداکثر فشار تولیدی پمپ آب باشد.

منابع تحت فشار پمپ آب حجم های مختلفی دارند و انتخاب یک منبع با حجم مناسب اهمیت دارد. منبع تحت فشار با حجم بسیار کوچک موجب تناوب کارکرد خیلی زیاد پمپ آب می شود. روشن و خاموش شدن های متناوب پمپ آب موجب استهلاک زیاد و خرابی زودرس پمپ آب می شود. باید توجه داشت که منبع تحت فشار هیچ گونه تاثیری بر روی فشار آب ندارد و همواره این پمپ آب است که باید فشار آب لازم را تامین کند. منبع تحت فشار تنها به ذخیره آب در هنگام روشن بودن پمپ آب می پردازد و در هنگام خاموش بودن پمپ آب، این آب ذخیره شده را به شبکه آبرسانی وارد می کند و این عمل موجب کاهش روشن و خاموش شدن های اتوماتیک پمپ آب می شود. بنابراین هر چقدر حجم منبع تحت فشار بزرگتر انتخاب شود در نتیجه منبع، آب بیشتری را ذخیره می کند و پمپ آب دیرتر روشن می شود که در اینصورت عمر مفید پمپ آب بالاتر رفته و همچنین از مصرف بیش از حد برق توسط پمپ آب جلوگیری می شود. اگرچه انتخاب یک منبع با حجم بزرگتر بهتر است اما باید امکان نصب آن نیز در محل موردنظر وجود داشته باشد و از طرف دیگر باید به این نکته نیز توجه داشت که قیمت منبع تحت فشار پمپ آّب با حجم آن نسبت مستقیم دارد بنابراین باید یک موازنه منطقی بین هزینه خرید منبع و مزایای منبع با حجم بزرگتر وجود داشته باشد.

در بعضی مناطق مرسوم است که جهت هر واحد مسکونی در یک مجتمع، مقدار ده لیتر برای حجم منبع تحت فشار در نظر میگیرند که البته این یک روش علمی و حتی تجربی دقیق نیست. جهت انتخاب صحیح حجم منبع تحت فشار، کارخانه های مختلف روش ها و فرمول های مختلفی را پیشنهاد میکنند که در اینجا فرمول ارائه شده شده توسط کارخانه زیلمت ایتالیا را می آوریم:

((Vt = K.Amax.(Pmax+1).(Pmin+1)/((Pmax-Pmin).(Pprec+1

حجم منبع تحت فشار بر حسب لیتر = Vt حداکثر دبی آب مصرفی بر حسب لیتر در دقیقه = Amax حداقل فشار آب (فشار استارت پمپ آب) بر حسب بار = Pmin حداکثر فشار آب (فشار استپ پمپ آب) بر حسب بار = Pmax فشار اولیه هوای داخل منبع بر حسب بار = Pprec برای پمپ های آب از 1 تا 2 اسب بخار K= 0.25 برای پمپ های آب از 2.5 تا 4 اسب بخار K= 0.375 برای پمپ های آب از 5 تا 8 اسب بخار K= 0.625 برای پمپ های آب از 9 تا 12 اسب بخار K= 0.875

تنظیم فشار هوای داخل منبع تحت فشار قبل از استفاده و همچنین کنترل و حفظ آن در خلال استفاده بسیار مهم است و باعث عملکرد صحیح و مفید منبع و دوام بیشتر تیوب یا دیافراگم منبع میگردد. سازندگان مختلف روشهای مختلفی را برای محاسبه فشار اولیه ی هوای داخل منبع توصیه می کنند. در یک روش مقدار فشار هوای داخل منبع باید برابر با نود درصد فشار آب درست در لحظه روشن شدن پمپ آب (فشار استارت پمپ) باشد و در روشی دیگر توصیه می شود که مقدار فشار هوای داخل منبع برابر با 0.2 بار کمتر از فشار استارت پمپ آب باشد. بعنوان مثال اگر پمپ آب در فشار 2 بار روشن شود، سپس فشار هوای داخل منبع باید در 1.8 بار تنظیم گردد. همچنین نکته ای که لازم به ذکر است اینست که بدانیم فشار هوای داخل منبع به مرور زمان کم می شود و این معمولا بدلیل نفوذ و عبور تدریجی مولکولهای هوا از میان جدار تیوب یا دیافراگم است. بنابراین جهت بالا بردن طول عمر مفید منبع تحت فشار باید در فواصل زمانی معینی (معمولا هر دو یا سه ماه یکبار) میزان فشار هوای داخل منبع اندازه گیری شده و در صورت کاهش فشار، بوسیله تلمبه و یا پمپ باد میزان فشار هوا را تا مفدار مناسب آن افزایش داد.
همچنین استفاده از یک شیر صافی در ورودی منبع تحت فشار برای جلوگیری از وارد شدن ذرات جامد ریز همراه با آب به داخل تیوب جهت بالا بردن عمر تیوب مفید است.

از برند های معروف و با کیفیت در زمینه تولید منبع تحت فشار می توان به زیلمت ZILMET ساخت ایتالیا، رفلکس REFLEX ساخت آلمان و هاماک HAMAK ساخت ایران اشاره کرد.

لیست قیمت منبع تحت فشار رفلکس
لیست قیمت منبع تحت فشار زیلمت
لیست قیمت منبع تحت فشار هاماک
لیست قیمت منبع تحت فشار نورم
لیست قیمت منبع تحت فشار استریم
لیست قیمت منبع تحت فشار فارمو