محاسبه و انتخاب پمپ استخر

روش محاسبه پمپ استخر / روش انتخاب پمپ استخر

انتخاب یک پمپ مناسب برای استخر اولین قدم و از مهمترین اقدامات در طراحی سیستم تاسیسات مکانیکی استخر است.

پمپ استخر به عنوان قلب تپنده تاسیسات استخر هم در سیستم تصفیه و هم در سیستم گرمایش استخر وظیفه به جریان انداختن آب با فشار مناسب را برعهده دارد.

برای انتخاب درست پمپ استخر باید محاسبات آن به درستی انجام شود و مراحل روش محاسبه پمپ استخر به طور صحیح طی شوند. برای مشاهده روش محاسبه پمپ استخر در ادامه مقاله با گروه مهندسی ناژو همراه باشید.

ویژگی ها و خصوصیات پمپ های مخصوص استخری

اصولا پمپ هایی برای استفاده در سیستم گردش آب استخر مناسب هستند دارای آبدهی یا دبی بالا و هد پایین باشند، تا بتوانند آب را با فشار مناسب به گردش دربیاورند.

پمپ های استخری (به ویژه در استخرهای خانگی و ویلایی ) قرار است در مدار بسته سیستم تاسیسات استخر کار کنند پس تامین افت فشار و هد پمپ ، خیلی در این سیستم اهمیت پیدا نمی کند، زیرا فقط برای چرخش آب در سیکل تاسیسات استخر میباشد. بنابراین حداقل هد کافی است.

در ادامه روش محاسبه دبی و هد پمپ استخر را بیان میکنیم.

محاسبه دبی پمپ استخر

دبی پمپ استخر همان مقدار دبی تصفیه آب میباشد که باید در یک زمان معین کل حجم آب استخر به فیلتر برده و دوباره به استخر برگرداند ،پس می توان گفت مدت زمان تصفیه یا نرخ تصفیه در استخر رابطه مستقیمی با دبی پمپ استخر دارد. قبل از شروع به محاسبه دبی پمپ باید پارامتری به نام نرخ تعویض آب استخر تعریف شود. نرخ تعویض آب استخر به مدت زمانی گفته می شود که کل حجم آب موجود در کاسه استخر یک بار از فیلتر شنی عبور میکند. پس بدیهی است که دبی پمپ استخر جهت تصفیه از حاصل تقسیم حجم استخر به نرخ تعویض آب استخر در اینفوگرافیک زیر مشاهده کنید.

پس از استخراج نرخ تصفیه از جدول بالا با استفاده از فرمول زیر دبی پمپ استخر به دست می آید.

محاسبه هد پمپ تصفیه استخر

برای محاسبه هد پمپ تصفیه استخر، باید بدانیم “هد پمپ” (Total Dynamic Head یا TDH) مجموعی از مقاومت‌هایی است که پمپ باید برای به گردش درآوردن آب بر آن‌ها غلبه کند. این هد به صورت ارتفاع (متر یا فوت) بیان می‌شود و به طور مستقیم در انتخاب توان و نوع پمپ تأثیر دارد.

1. تعریف هد پمپ:

هد پمپ معادل ارتفاعی است که یک پمپ باید آب را به آن بالا ببرد، به‌علاوه مقاومت‌هایی که در مسیر جریان آب وجود دارند، مانند اصطکاک لوله‌ها، اتصالات، فیلتر، گرمکن و غیره.

فرمول کلی:

TDH = Static Head + Friction Losses + Equipment Head Losses

2. اجزای اصلی هد پمپ:

الف) هد استاتیک (Static Head):

این ارتفاع عمودی بین سطح آب استخر (سطح مکش) و بالاترین نقطه‌ای است که آب باید برسد (مثلاً برگشت به استخر یا تخلیه). معمولاً در سیستم‌های بسته استخر، این مقدار بسیار کم یا حتی صفر است (اگر سطح مکش و تخلیه تقریباً هم‌سطح باشند).

ب) افت اصطکاکی در لوله‌ها (Friction Losses):

این افت به دلیل جریان آب در لوله‌ها، زانویی‌ها، شیرها، سه‌راهی‌ها و دیگر اتصالات است. برای محاسبه دقیق آن از جداول افت فشار لوله‌ها و اتصالات (بر اساس سرعت جریان و قطر لوله) استفاده می‌شود.

نکات کلیدی:

• قطر و جنس لوله بسیار مؤثر است (مثلاً PVC در برابر فولاد افت کمتری دارد).
• هر 90 درجه زانو یا شیر، افت معادل چند متر لوله ایجاد می‌کند.

ج) افت در تجهیزات (Equipment Head Loss):

عبارت است از مقاومت‌هایی که فیلتر شنی، هیتر، کلرزن، و سایر تجهیزات در برابر جریان آب ایجاد می‌کنند.

مثال:

• فیلتر شنی با سایز استاندارد ممکن است 2 تا 3 متر افت فشار ایجاد کند.
• یک گرمکن گازی یا خورشیدی ممکن است 1.5 تا 2.5 متر هد اضافه کند.

3. محاسبه دبی سیستم (Flow Rate):

قبل از محاسبه TDH، باید دبی سیستم (GPM یا m³/hr) مشخص باشد.

فرمول:

Q = حجم کل استخر / زمان مورد نظر برای تصفیه کامل

مثلاً برای استخری با حجم 60 متر مکعب که باید در 6 ساعت تصفیه کامل شود:

Q = 60 / 6 = 10 m³/hr

4. مثال عملی محاسبه هد پمپ:

فرضیات:

• دبی: 15 m³/hr
• طول رفت و برگشت لوله: 20 متر (رفت) + 20 متر (برگشت) = 40 متر
• قطر لوله: 2 اینچ
• جنس لوله: PVC
• افت فیلتر: 3 متر
• افت گرمکن: 2 متر
• مجموع زانویی‌ها و شیرها: معادل 15 متر لوله اضافی

محاسبه افت اصطکاکی:

از جداول افت فشار:

• برای لوله 2 اینچ و دبی 15 m³/hr، افت اصطکاکی حدود 0.3 متر در هر متر لوله است.
• طول معادل: 40 + 15 = 55 متر
• افت کل: 55 × 0.3 = 16.5 متر

محاسبه TDH نهایی:

TDH = Static Head (تقریباً صفر) + Friction Loss (16.5) + Equipment Head Loss (3 + 2)

TDH = 21.5 متر

5. انتخاب پمپ:

بر اساس دبی 15 m³/hr و هد 21.5 متر، باید پمپی انتخاب شود که این دو مقدار را در نقطه کاری (duty point) تأمین کند. نمودار عملکرد پمپ‌ها را برای انتخاب مناسب بررسی می‌کنند.

چند نکته مهم در مورد محاسبه هد پمپ استخر :

• به طورکلی در استخرها به علت اینکه پمپ در ارتفاع با استخر بسته نمی شود و معمولا هم سطح استخر قرار میگیرد، هد مسیر پمپ خود به خود تامین می شود، و این افت ناشی از تجهیزات مسیر پمپ است که از جدول بالا محاسبه می شود.
• مینیمم هد در استخر ها 18 متر است ، بنابراین حتی اگر محاسبات فرمول بالا و مجموع المان های افت بدست آمده از جدول کمتر از 18 شود. باید هد 18 متر را مبنا محاسبات در نظر بگیرید.
• در استخر های خانگی در صورت استفاده از پمپ های استرینر سرخود میتوان حداقل هد را 10 متر در نظر گرفت زیرا لوله کشی کوتاه تر میشود.
• هنگام وقوع بحرانی ترین حالت در استخر های مجموعه ورزشی و بزرگ، افت مسیر 20 تا 25 متر خواهد بود.
• در پمپ های استخر، دبی بسیار مهمتر ار افت مسیر یا هد است.

حل یک مثال با محاسبات سریع

سیستم سیرکوله و تصفیه یک استخر کوچک و خانگی به شرح ذیل می باشد:

ابعاد استخر : طول 10 متر، عرض 4 متر و عمق 2 متر

۲ عدد اسکیمر در طرفین طول استخر در قسمت کم عمق

یک عدد اسکیمر در میانه استخر در قسمت عمیق

خط تخلیه اصلی در کف کاسه استخر در قسمت عمیق

اتصال خط تخلیه استخر(خروجی کفی استخر) به سیستم سیرکوله و تصفیه استخر

ورودی آب استخر از 2 لوله در راستای طول استخر در قسمت کم عمق

نکته مهم: در طراحی سیستم سیرکوله و تصفیه استخر جانمایی ورودی و خروجی آب به کاسه استخر باید طوری طراحی شود که از اتصال کوتاه جلوگیری شود. زیرا اگر ورودی و خروجی بهم نزدیک باشند آب بلافاصله پس از ورود به استخر توسط پمپ از استخر خارج می شود.

اکنون می خواهیم برای استخر فوق یک یا دو دستگاه پمپ سیرکوله انتخاب کنیم:

محاسبه حجم آب استخر: ۴x۱۰x۲=۸۰ متر مکعب

تعداد دفعات تعویض آب: ۶ ساعت بنا به نوع کاربری

محاسبه دبی پمپ : ۸۰/۶=۱۳٫۳ متر مکعب در ساعت

محاسبه هد پمپ: به طور سر انگشتی 18 متر کافی است.

با مراجعه به جدول مشخصات فنی، پمپ تصفیه مورد نظر انتخاب می کنیم.

( دلتان شور هد پمپ را در سیرکوله استخر نزند. زیرا لوله ای رابط بین پمپ و فیلتر شنی به صورت افقی طراحی شده اند و کمترین افت فشار را دارند. اگر سیستم تاسیسات شما به درستی و توسط افراد متخصص اجرا شود مشکل افت فشار پیش نخواهد آمد )