انواع بوستر پمپ از لحاظ کنترل فشار کدامند ؟

بوستر پمپ از لحاظ کنترل فشاری به دو دسته اصلی تقسیم می‌شوند که عبارتند از : دور متغیر و دور ثابت

هدف از ساخت این دستگاه‌ها تامین فشار ثابت است تا بتواند دور الکتروموتورهایی که با برق شهری کار می‌کنند را تغییر دهد.

وظیفه اینورترهای تعبیه شده این است که فرکانس برق شهر را تغییر دهند.

1- بوستر پمپ دور متغیر (دبی متغیر) :

با استفاده از تکنولوژی و فن آوری روز در بوستر پمپ دور متغیر، قابلیت تنظیم سرعت گردش پمپ با استفاده از اینورتر های تابلو فرمان بوستر پمپ دور متغیر فراهم می شود. استارت آنی پمپ از جمله معایب پمپ ها بوده که باعث کاهش عمر آن و افزایش لرزش های پمپ می شود، اما در بوستر پمپ آبرسانی دور متغیر به دلیل سیستم راه اندازی نرم الکتروپمپ این مسئله حل شده است. بوستر پمپ های دور متغیر از نظر شکل ظاهر با بوستر پمپ های دور ثابت، یکسان بوده، در این نوع سیستم تغییرات در تابلو برق ایجاد شده است. این تغییر استفاده از (اینورتر) دستگاه کنترل دور است. سیستم دبی و فشار مورد نیاز انتخاب شده را توسط تغییر سرعت الکتروموتور ایجاد می کند. همچنین شایان ذکر است در سیستم کنترل یک مجموعه بوستر پمپ آبرسانی دور متغیر، همواره مدار فرمان بوستر پمپ و نقشه تابلو برق بوستر پمپ از مهمترین بخش های آن محسوب می شوند.

دستگاه اینورتر دارای قابلیت برنامه نویسی است و می توان برای آن برنامه ای مناسب شرایط تعریف کرد. استفاده از اینورتر کاهش مصرف برق و هزینه های مربوط به نگهداری و استهلاک پمپ را در بردارد. ثابت ماندن فشار و حذف ضربات هیدرولیکی نیز از مشخصه های این سیستم است. گفتنی است، هزینه تهیه این سیستم نسبت به سیستم دور ثابت بالاتر است ولی در طول زمان با هزینه مربوط به نگهداری و مصرف برق آن برابری می کند.

در بوستر پمپ های دورمتغیر با بهره گیری از تکنولوژی روز امکان کنترل سرعت دوران پمپ بر اساس فرامین صادر شده از اینورترهای نصب شده بر روی تابلوفرمان بوستر پمپ وجود دارد. از مزایای این سیستم می توان به راه اندازی نرم الکترو پمپ با هدف کاهش مصرف برق و افزایش عمر مفید پمپ و همچنین کاهش لرزه های احتمالی به دلیل استارت آنی پمپ اشاره کرد، از دیگر محاسن این سیستم کنترل دبی خروجی پمپ بر اساس پالس های دریافتی از سنسور نصب شده بر روی کلکتور بوستر پمپ می باشد.

از دیر باز تأمین فشار كاملاً ثابت آب با تغییرات مقدار مصرف آن یكی از آرزو های طراحان و تولید كنندگان بوستر پمپ بوده است. برای رسیدن به این هدف اولین گام ساخت دستگاهی است كه بتواند دور الكتروموتورهای معمول را كه با برق شهر(A.C.) كار می كنند، تغییردهد.

در چند دهه اخیر همسو با پیشرفت صنایع مختلف در جهان، صنعت برق و الكترونیك نیز از جایگاه والایی برخوردار گشته و به پیشرفت های چشمگیری نائل آمده است. گوشه ای از موفقیتهای این صنعت ساخت اینورتر است. اینورتر دستگاهی است كه بوسیله آن می توان فركانس برق شهر را تغییر داد. در صورتیكه این برق به عنوان قدرت محرك الكتروموتورها مورد استفاده قرار گیرد، می توان دور آنها را متناسب با فركانس برق خروجی از اینورتر تغییر داد. یكی از رایج ترین موارد استفاده اینورترها كه برای اغلب مهندسین تأسیسات شناخته استشده است، استفاده از اینورتر در ساخت آسانسورهای دور متغیر. (VVVF) در صورتی كه از این خاصیت اینورتر برای كنترل دور الكترو پمپ های بوستر پمپ ها استفاده شود می توان بوستر پمپ های دور متغیر تولید نمود.

از چند دهه اخیر استفاده از بوستر پمپ های دور متغیر در ممالك پیشرفته صنعتی رایج بوده است .در این بوستر پمپ ها از الكترو پمپ هایی استفاده می شود كه هر یك از آنها به اینورتر مجهز است. در كشور ایران به لحاظ قیمت بسیار بالای بوستر پمپ های دور متغیر مذكور در مقایسه با قیمت بوستر پمپ های دور ثابت معمول، استفاده از بوستر پمپ های پیشرفته دور متغیر علیرغم مزایای غیر قابل انكار آن با استقبال مواجه نگردید و تبلیغات منفی معدود سازندگان ایرانی بوستر پمپ نیز كه دانش ساخت آنرا نداشتند، سهم عمده ای در عدم استقبال خریداران از این محصول بی نظیر داشت.

در چند سال اخیر برای اولین بار در ایران طراحی و تولید بوستر پمپ های دور متغیر با استفاده از الكترو پمپ های معمول موجود در بازار با قیمت قابل رقابت با بوستر پمپ های دور ثابت آغاز گردیده است. كلیه تجهیزات این بوستر پمپ ها مشابه بوستر پمپ های دور ثابت است، بجز تابلوی كنترل و فرمان و سنسور فشار آن. تشابه قسمتهای مكانیكی موجب می گردد تا به سهولت بتوان با استفاده از تابلوی كنترل و فرمان دور متغیر و سنسور فشار مربوطه، بوستر پمپ های دور ثابت موجود را به بوستر پمپ های دور متغیر تبدیل نمود. به عبارتی بجز قسمتهای مكانیكی و شیرآلات، سایر تجهیزات و اجزا تشكیل دهنده بوستر پمپ های دور متغیر را تابلوی كنترل و فرمان دور متغیر و پرشر ترانسمیتر تشكیل می دهد.

بخش اصلی تابلوی كنترل و فرمان تابلوی برق را برد كنترل میكرو پروسسوری هوشمند آن تشكیل می دهد. این برد كنترل بر اساس برنامه خاص تعریف شده كار بوستر پمپ را كنترل می نماید. در تابلوی برق بوستر پمپ برای كار دستی هریك از الكترو پمپ ها بمنظور راه اندازی بوستر پمپ و استفاده موقت دستی از الكترو پمپ های بوستر پمپ به هنگام خرابی احتمالی سیستم اتوماتیك، هم چنین راه اندازی اتوماتیك بوستر پمپ، كلیدهای لازم پیشبینی شده است.

در بوستر پمپ های دور متغیر بر خلاف بوستر پمپ های دور ثابت كه الكترو پمپ های آن بصورت آنی روشن و خاموش می شوند، روشن و خاموش شدن الكترو پمپ ها كاملا نرم و تغییرات دور آنها بتدریج و با تغییرات مصرف آب صورت می گیرد.

بوستر پمپ دور متغیر آبرسانی (Variable Frequency Drive/ Inverter)

بوستر پمپ آب دور متغیر جهت مصارف آب شرب استفاده می گردد، از مزایای بوستر پمپ دور متغیر می توان به کاهش انرژی، استهلاک پایین و سیستم فشار پایدار در رایزر ساختمان اشاره نمود. تفاوت عمده این بوستر پمپ ها در وجود قطعه هوشمند در مغز الکترونیکی آن می باشد که کار کنترل دور موتور دینام در سازه را بر اساس هرتز HZ انجام می دهد و دینام به یکباره در شدت جریان 50 HZ قرار نمی گیرد و این افزایش شدت جریان به صورت تدریجی می باشد. از دیگر قابلیت های این قطعه الکترونیکی می توان به موارد زیر اشاره نمود :

گشتاور راه اندازی 200 درصد

انواع ورودی ها و خروجی های دیجیتال و آنالوگ

قابلیت کپی پارامترها از طریق کپی کد

قابلیت کنترل گشتاور علاوه بر کنترل دور

قابلیت Close Loop شدن با برد ENCODER

عمده مزیت استفاده از این نوع بوستر پمپ ها، کاهش استهلاک پمپ آب، کاهش مصرف انرژی الکتریکی و فعالیت نرم و بدون صدای آنها می باشد. شایان ذکر است که در این قبیل بوستر پمپ ها دور موتور به تدریج و بر اساس نیاز شبکه افزایش و کاهش می یابد. از مزایای اصلی بوستر پمپ آب کاهش توان مصرفی می باشد، به این صورت که اگر دبی مصرفی از دبی پمپ اول بیشتر باشد، پمپ دوم وارد مدار شده و میزان حداکثر دبی مصرفی را تنظیم می کند.

2- بوستر پمپ دور ثابت :

در بوستر پمپ دور ثابت، پرشر سوییچ نصب شده روی آن، به پمپ ها به صورت نوبتی فرمان می دهد تا بر حسب نیاز خطوط لوله را تامین نمایند. در این نوع بوستر پمپ، هر پمپ با دیگری دارای 0.5 بار اختلاف فشار می باشد تا بتواند دبی و فشار مدار بوستر پمپ را در بهترین حالت تامین کند. در این بوستر پمپ ها با استفاده از پرشرسویچ های نصب شده بر روی پوستر امکان فرمان نوبتی پمپ ها بر اساس نیاز موجود در خطوط لوله فراهم می گردد. در این روش با تنظیم هر پمپ بر اساس اختلاف فشار ۰.۵ بار با پمپ قبلی امکان کنترل دبی و فشار مدار بوستر پمپ در شرایط بهینه وجود دارد.

در این بوستر پمپ ها با استفاده از پرشرسویچ های نصب شده بر روی پوستر امکان فرمان نوبتی پمپ ها بر اساس نیاز موجود در خطوط لوله فراهم می گردد. در این روش با تنظیم هر پمپ بر اساس اختلاف فشار 0.5 بار با پمپ قبلی امکان کنترل دبی و فشار مدار بوستر پمپ در شرایط بهینه وجود دارد.

بوستر پمپ های دور ثابت در انواع تك پمپه و دو یا چند پمپه با جاكی پمپ و یا بدون جاكی پمپ ساخته می شوند.

ولتاژ برق مصرفی بوستر پمپ های دور ثابت 220 ولت تكفاز،380 ولت سه فاز و یا تركیبی از این دو است. در بوستر پمپ های دور ثابت پیشرفته كه روشن و خاموش شدن الكترو پمپ ها بصورت نوبتی صورت می گیرد، برای كنترل فشار فقط از دو پرشر سوئیچ استفاده می شود . یكی از دو پرشر سوئیچ در حداكثر فشار آب و پرشر سوئیچ دوم در حداقل فشار تنظیم می شود. با بسته شدن مدار هر یك از پرشر سوئیچ های مذكور خبر رسیدن فشار آب به حداقل یا حداكثر به تابلوی كنترل و فرمان بوستر پمپ می رسد تا متناسب با آن فرمان لازم برای روشن شدن پمپ بعدی یا خاموش شدن نوبتی یكی از الكترو پمپ های روشن بوستر پمپ صادر گردد.

در بوستر پمپ های دور ثابت از یك یا چند منبع دیا فراگمی با ظرفیت مناسب استفاده می شود .مناسبترین ظرفیت مفید منبع دیافراگمی برای 15 بار روشن و خاموش شدن هر یك از الكترو پمپ های بوستر پمپ، از حاصل تقسیم ظرفیت یك پمپ بر حسب لیتر در دقیقه به تعداد پمپ های بوستر پمپ بدست می آید. راندمان منبع دیافراگمی معمولا%33 است لذا حجم اسمی منبع دیافراگمی 3 برابر حجم واقعی آن خواهد بود .

در خلال زمان روشن بودن یك یا چند الكترو پمپ، علاوه بر تأمین آب مصرفی، مازاد آن در دیافراگم منبع دیافراگمی ذخیره شده وموجب بالا رفتن تدریجی فشار سیستم و رسیدن آن به فشار پرشر سوئیچ حداكثر می گردد تا با بسته شدن مدار آن، فرمان خاموش شدن تنهاا لكترو پمپ روشن و یا یكی از الكترو پمپ های روشن بوستر پمپاز طریق مدار فرمان صادر گردد. از این پس آب مصرفی از منبع دیافراگمی به شبكه مصرف تزریق می شود.  با مصرف تدریجی آب از منبع دیافراگمی، فشار سیستم پائین تا به فشار پرشر سوئیچ حداقل برسد و با بسته شدن مدار آن فرمان روشن شد نمی آید الكترو پمپ بعدی بواسطه مدار كنترل و فرمان بوستر پمپ صادر می گردد. روشن و خاموش شدن الكترو پمپ های بوستر پمپ دور ثابت به همین منوال ادامه می یابد تا آب مورد نیاز شبكه مصرف تأمین گردد.

بوستر پمپ آب دور ثابت جهت سیستم اطفا حریق، سیستم های آبیاری صنعتی و پرکردن مخازن استفاده می گردد. از مزایای بوستر پمپ های دور ثابت می توان به رسیدن به بیشترین بازدهی در کمترین زمان اشاره کرد.این پمپ ها خود به دو دسته تقسیم می شوند یک نوع آن همراه با Change over یا PLC است که دارای قطعه ی هوشمندی است که پمپ ها را از طریق برنامه ای که در خود حفظ می کند در طیف زمانی خاصی خاموش و روشن کرده و استهلاک پمپ ها را به یک میزان بالا می برد و نوع دیگرآن بدون Change over یا PLC است که پمپ آب به ترتیب واز طریق تنظیم کلیدهای فرمان دهنده در مدار قرار گرفته و فشار شبکه را تامین می کند.

دسته بندی بوستر پمپ های دورثابت بر اساس تعداد پمپ :

بوستر پمپ های تک پمپه :

این نوع از بوسترپمپ ها برای مصارف آب بهداشتی کم و متوسط کاربرد دارد. در این سیستم که کاملاً یکپارچه میباشد کلکتور ورودی آن به منبع تغذیه و کلکتور خروجی آن به شبکه مصرف متصل میگردد و تنها یک پمپ وظیفه گرداندن آب در مدار را بر عهده دارد.

بوستر پمپ با جوکی پمپ :

در این سیستم ها از یک یا چند الکتروپمپ اصلی استفاده می شود و یک الکتروپمپ با ظرفیت کمتر از الکتروپمپ های اصلی ولی با فشار برابر، به عنوان جوکی پمپ در مدار قرار می گیرد.

بوستر پمپ بدون جوکی پمپ :

در این سیستم ها از بیشتر از یک الکتروپمپ اصلی استفاده می شود.

نکته: در بوستر پمپ های دور متغیر نیازی به استفاده از جوکی پمپ به عنوان پمپ یدکی نیست.

مزایای بوستر پمپ دور متغیر نسبت به بوستر پمپ دور ثابت چیست ؟

۱. ثابت بون کامل فشار سیستم که شاخص اصلی بوستر پمپ های دور متغیر است.

۲. بوستر پمپ دور متغیر بنا به دلایل زیر به منبع دیافراگمی نیاز ندارد:

– حذف ضربه قوچ در شبکه مصرف به دلیل روشن و خاموش نشدن آنی الکترو پمپ ها

– معادل بودن مقدار آب پمپاژ شده بوسیله بوستر پمپ ها با میزان آب مصرفی

– ثابت بودن کامل فشار سیستم و عدم نیاز به ذخیره سازی آب در حد فاصل دو فشار در مقیاسه با بوستر پمپ های دور ثابت

۳. کاهش فضای اشغال موتور خانه به حذف منبع دیا فراگمی

۴. کاهش استهلاک کوپلینگ ها و قطعات متحرک الکترو پمپ ها

۵. افزایش عمر مفید بوستر پمپ و اجزا تشکیل دهنده آن

۶. کاهش هزینه های سرویس و نگهداری

۷. کاهش هزینه های مستمر برق مصرفی تا ۳۰% بدلیل متناسب بودن شدت جریان برق مصرفی با دور الکتروموتور و حذف شدن جریان راه اندازی در مقایسه با بوستر پمپ های دور ثابت به هنگام روشن شدن آنی الکترو پمپ ها :

امروزه با افزایش تراکم ساخت و ساز در شهرها واجرای پروژهای بلند مرتبه سازی ارتقاء سطح ایمنی در دستور کار مناطق مختلف شهرداری قرار گرفته که از جمله مهمترین این بخش ها استفاده از سیستم های هشدار و اطفای حریق می باشد. در این سیستم ها بوستر پمپ آتش نشانی با فشار کاری بالا در مدار قرار گرفته و آب مورد نیاز شبکه اطفاء حریق را تامین می نماید با توجه به احتمال پایین کاربری این PLC سیستم در دوره های زمانی کوتاه، خطر گیرپاژ پمپ ها وجود دارد لذا با استفاده از مدار فرمان امکان استارت دوره ای پمپ ها در بازه های زمانی ۱۵ روزه به مدت ۱۵ ثانیه با هدف جلوگیری از گیرپاژ پمپ ها فراهم می گردد.