התקשרו עכשיו 
054-7820907
Facebook
 
הצעות לתכנון מתקן הגברת ושמירת לחץ מים באמצעות משנה מהירויות עבור בנין רב קומות למגורים / משרדים / מלון / מבני ציבור 

אספקת מים למערכות צנרת שונות בבנין בעל קומות רבות  או צנרת ארוכה במיוחד יש והמתכננים מעדיפים לספק מים ממאגר תחתון בלבד אשר יזין מספר משאבות שתפקידן לספק לצנרות השונות את המים בלחץ קבוע אשר אינו משתנה עם השינוי בספיקה .

ישנן הנחות שונות שחלקן שגויות וחלקן מבוססות על חוסר ידע בבחירת משאבות וחלקן מחוסר תשומת לב .

א. בשימוש עם משני מהירות  ( בקרי תדר/מתח) נקבל גם חסכון באנרגיה .

ב. משאבות שנבחרו גדולות מעט / הרבה יותר מדרישת רשת הצנרות .

ג. עם שינוי בספיקה משאבה עם משנה מהירות מורידה את מהירותה וגורם לה להתנהג בדיוק כמו משאבה קטנה.

ד. בנית מאגרים מתחת לפני הקרקע נדרשים לתכנון מיוחד של צינור ההזנה .

ה. יש לתת תשומת לב למערכות אלקטרוניקה וחשמל בסביבה "עוינת" ( חום ולחות קיצוניים )  .

שלב א' – חישוב הספיקה השעתית המכסימלית של כלל הצרכנים ( ישנם אסכולות שמרניות / ריאליות ) .

שלב ב' – לוודא עומד סטטי בין מפלס המים במאגר המזין את המשאבות לבין נקודת צריכת המים הגבוה ביותר .

שלב ג' – חישוב התנגדויות ( הפסדים בצנרת הנוצרים בעת זרימת המים ) דינמיות , החל מצנרת ההזנה למשאבות ועד לסוף מהלך הצנרת כאשר ההתייחסות לאורכה , קוטרה , ומספר וסוג האביזרים המותקנים עליה .
פרמטר חשוב בבחירת קוטר הצינור : מהירות הזרימה של המים אשר רצוי שלא יעלה על
1.4 מ'/שנייה.
באספקת מים ישירות לצרכנים אשר בקומות הגבוהות יש לדאוג ללחץ נוסף כ-2.5 בר לפחות .

שלב ד' – שלב זה הינו החיוני ביותר ודורש תשומת לב מיוחדת : אפיון ובחירת המשאבה המתאימה ביותר .

             1. מבנה המשאבה – בדרך כלל אנכית רב דרגתית IN LINE  מבנה פלב"מ
                 ( נירוסטה)  שקטה יחסית .
         מנוע המחובר עם מקשר קשיח לציר המשאבה  והספקו מכסה את כל אורך האופיין.

             2. התאמה הידראולית – אופיין פעולה המתאים לספיקה ולחץ הנדרש  וביעילות מכסימלית לכיסוי מלא או חלקי של הספיקות  במספר המשאבות המותקנות . אופיין פעולת המשאבה יהיה תלול והלחץ המכסימלי של המשאבה  יהיה לפחות 50% מהלחץ בנקודת העבודה ( הלחץ הנקבע לפעולתה ) .

הסבר: באמור בהתאמה הידראולית לעיל הכוונה לאופיין המשאבה הנבחרת בהתאמה לאופיין הצרכנים .

 יש לזכור את " חוקי הדמיות "  ( affinity laws ) אשר מוכיחים כי היחס בין השינויים במהירות סיבובי המשאבה ( או השינויים בקוטר המאיץ ) משנים את הספיקה באופן פרופורציונאלי , הלחץ משתנה בחזקה ריבועית  , וההספק על הציר משתנה בחזקה שלישית . אם נסתכל באופיין המשאבה ניווכח כי ההפרש במהירות המשאבה משנה דרמטית את הלחץ , לכן משאבות עם מאיצים בקוטר גדול ידרשו שינוי מועט מאוד על מנת לשמור על לחץ קבוע , אם כך כל שינוי קטן של ספיקה וירידת לחץ מועטה תגרום להפעלת המשאבה  על מנת לשמר את הלחץ הנדרש בתכיפות גבוה ובדעיכה מהירה וחוזר חלילה ( התנהגות כאילו הופעלה ע"י פרסוסטט דיפרנציאלי רגיל ומתנע רך ) .
 
תופעה זו נפוצה ומדאיגה וגורמת יותר נזק מתועלת   , לצערנו ברוב המקרים מותקנות משאבות גדולות יתר על המידה מצרכי רשת מים בעלת דרישת ספיקה משתנה שנעה בין עשירית ל- שליש מנתוני המשאבה המותקנת.

ההמלצה הינה לחלק את מספר המשאבות המחוברות במקביל P1+P2 כאשר כל אחת מספקת כרבע מצריכת רשת המים בלחץ נתון , ומשאבה שלישית P3 מספקת חצי נוסף להשלמת הצריכה המכסימאלית של רשת המים .

דוגמה נפוצה בבנייני מגורים  רבי קומות הינה : אספקת מים יום יומית למספר דירות אשר בקומות עליונות כאשר תפקיד המשאבות להעביר כמות משתנה של מים לדירות הללו אך גם לצנרת הידרנטים בעת חרום .
הבחירה הנפוצה ביותר הינה חלוקת הספיקה לזוג משאבות בלבד אשר מספקות מים לקומות עליונות וזה תפקידן מידי יום ביומו גם בשעות השיא וגם בשעות השפל .

כל משאבה מתוכננת לספק כ-15 מק"ש ללחץ
הנדרש על מנת לתת מענה גם להידרנטים של כיבוי האש .

למרות משני המהירות המותקנים אנו מבחינים בתופעה  לא טובה שמשאבות הללו בעבודה היום יומית בזמן אספקת מים רק לצרכני קומות עליונות פועלות בתכיפות גבוה מאוד עם כל המשתמע מתופעות הלוואי הבלתי רצויות במערכת  ( התנעות מרובות , חום מנוע , שינויי לחץ ואפילו הלמי מים ) .

בחירה נכונה הינה חלוקת המשאבות ל-3 יחידות הפועלות בתורנות ובמקביל  כאשר זוג משאבות לספיקה של 7.5 מק"ש כל אחת  ומשאבה נוספת בספיקה של 15 מק"ש הנכנסת במצב הדורש אספקת מים להידרנטים .
הסבר פעולת הפיקוד בהמשך .

העיקרון , ככל שנפרק את הספיקה השעתית המכסימאלית ליותר משאבות בהתאמה , נקבל מתקן מאוזן יותר מבחינה הידראולית ואנרגטית .
למרות הדעה הרווחת זכרו , שככל שהעומד הסטטי גדול יותר ביחס לעומד הדינאמי , החיסכון הצפוי באנרגיה יורד עקב השינויים בנצילות המשאבות .

(במערכות מים סגורות ( כגון מערכות סולריות , חום , ומיזוג ) בעלות עומד דינאמי בלבד ( הפסדי חיכוך ) , משאבות עם שינוי מהירות נותנות את התמורה הטובה ביותר לחסכון באנרגיה .) 

שלב ה' – לאחר בחירת תוצרת ודגם המשאבה יש לתכנן את פעולת ההרכבה כדלקמן :

 1. בסיס פלדה משותף למשאבות המותקן על גבי בסיס אינרציה מבטון הרוכב על קפיצים בהתאמה למשקלן  . המשאבות יחוברו על בסיס הפלדה ע"י מחברי טבעת גומי עם ברגים המוטבעים בכל צד ( כגון תושבות למנועים ) וזאת על מנת לשכך ויברציות בין המשאבות ובסיס הפלדה וביניהן.
 חיבור בסיס הפלדה לבסיס אינרציה מבטון יהיה ע"י ברגים ויריעות גומי ויברציה ביניהן .
משקל בסיס האינרציה יהיה פי 1.5 ממשקל המשאבות שעליו וקפיצי הבסיס מותאמים 
כ-1/4 ממשקלו .

 2. קוטר צנרת חלוקת המים בצד היניקה קריטי ביותר וכאשר ישנן יותר ממשאבה אחת על צינור היניקה , מחלק היניקה יהיה גדול עד פי 2 מקוטר פתח היניקה של משאבה אחת .
 חישוב קוטר מחלק היניקה צריך לוודא התנגדות מינימאלית כך שמהירות הזרימה בצנרת זו
 לא תעלה על 1.4 מטר / שנייה ( רצוי פחות ) .
  צנרת היניקה קצרה ככול האפשר ויש להימנע מריבוי זוויות , ואבזרי חיבור מיותרים .

 אין להתקין זווית מייד על אוגן היניקה של המשאבה , התקנה כזו גורמת לכניסת מים במהירויות זרימה שונות לתוך המאיץ , ומונע מהמשאבה לתפקד ביעילות ומקצר את אורך חייה .

החיבור הנכון לאוגן היניקה הינו צינור שאורכו לפחות 5X קוטר פתח היניקה של המשאבה .

מגופים יהיו מסוג כדורי או טריז ( בעלי התנגדות נמוכה למעבר מים ) 
שסתומים אל חוזרים יהיו איכותיים ובעלי התנגדות נמוכה .
מחברים גמישים מסוג גומי דו גלי מאוגן משני צדדיו ( S-FLEX ) אשר מונע העברת ויברציות מהמשאבות
 אל הצנרת והמונע לחץ מיותר ( stress ) על האוגנים וגוף המשאבה , וגמישותו נותן אפשרות לתיקון חוסר מקבילות בין אוגן המשאבה לאוגני הצנרת .

 מיכל לחץ בד"כ בנפח 50 ליטר העומד על רגליו מחובר לצנרת הסניקה , ע"י צנרת 
בקוטר "1.25 עם ברז ניתוק וברז שירות לניקוזו בעת מתן שירות דחיסת אויר תקופתי .
על צינור זה יותקנו מד לחץ , פרסוסטט אנלוגי (פלט חשמלי 4-20 מיליאמפר ) וכן פרסוסטט דיפרנציאלי ופורק לחץ מתכוונן .
                  
 לוח פיקוד להפעלת 3 משאבות
לאספקת מים שוטפת וכיבוי אש (הידרנטים).
 
תאור המערכת :
לוח זה מבוסס על הפעלת מתקן הכולל זוג משאבות לספיקה עד 7.5 מק"ש להלן P1+P2  
ומשאבה נוספת לספיקה עד 15 מק"ש P3  .

שלושת המשאבות מחוברות במקביל וסך הספיקה השעתית המכסימאלית תגיע עד 30 מק"ש .

 לוח הפיקוד יהיה במבנה פח מצופה אפוקסי עם סידור נעילה כאשר מפסק זרם ראשי ומנורות ההתראה יהיו על דלתו , צגים ומתגים
בוררים להפעלה אוטומטית או ידנית ורצוי שיהיו מאחורי דלת הלוח למניעת שימוש ע"י בלתי מורשה .

בלוח יותקנו הגנות למנועים , מערכת מגענים מחוגרים , משנה מהירות מסוג VSD תוצרת ABB או שווה ערך המתאים למשאבות וכולל
פילטרים בכניסה וביציאה למניעת "רעשים" (הרמוניות) סביבתיים (בקווי הזנת החשמל) והגנה מפני רעשים ממקורות אחרים באתר .
הכרטיסים האלקטרונים יהיו מצופים ומוגנים בפני קורוזיה .

בקרת הפיקוד תיתן התראות על תקלות עומס ויתר איסוף המידע על צג VSD כגון: תדר פעולה
                                                                                                            לחץ מים נוכחי
                                                                                                            לחץ מים רצוי
                                                                                                            עומס יתר
                                                                                                           
 וכן הגנה והתראה בפני חוסר מים וגלישה .
עם לוח פיקוד זה יסופק שדר לחץ אנלוגי עם פלט 4-20 מיליאמפר .

משטר העבודה :
1. המשאבות P1+P2 מבצעות תורנות מלאה ביניהם על פי זמנים קבועים .
   במידה והמשאבה התורנית מגיע לשיא הספיקה שלה ולחץ המים הדרוש לא הושג ,מעגלי הפיקוד מצרפים את המשאבה הבלתי תורנית לעבודה במקביל ובמהירות מלאה ומורידה את העומס על המשאבה התורנית שעדין פועלת עם משנה המהירות בהתאמה לספיקה     והלחץ הנדרש ברשת אספקת המים. עם הירידה בדרישת הספיקה תנותק המשאבה המסייעת ומשנה המהירות יתאים את מהירות המשאבה התורנית ללחץ הנדרש מהמיתקן. בכל פעם שאין דרישת ספיקה לרשת המים המשאבה תדומם את פעולתה לחלוטין .

2. במקרה תקלה במשאבה תורנית מתרחש התהליך הבא :
    משנה המהירות מפסיק פעולתה ומדליק מנורת תקלה על הגבי דלת הלוח ומציג על צג VSD מצב תקלה .
    מעגל פיקוד חיצוני למשנה המהירות מעביר באופן אוטומטי את פעולתו למשאבה השנייה ( הבלתי תורנית) ומכניסה לעבודה .
    המשאבה שבתקלה תחזור להיות זמינה רק לאחר שיבוצע אתחול ע"י איש האחזקה .

3. במצב דרישה לכיבוי אש ( ספיקה הגבוה מ- 15 מק"ש )
כאשר זוג המשאבות P1+P2 פועלות במקביל במלוא המהירות ולחץ המים ממשיך ליפול , תופעל משאבה שלישית P3 ע"י פרסוסטט דיפרנציאלי במקביל ותספק במהירות מלאה את מלא ספיקתה והמשאבות התורניות תפעלנה בהתאמה לספיקה וללחץ הנדרש מהמיתקן.

התנעת המשאבה השלישית תהיה ע"י מתנע רך למניעת הלם מים בצנרת ותפעל לזמן קצוב עד להפסקתה לאחר כ-10 דקות . הייה והלחץ הנדרש מהמיתקן לא מספיק תמשיך המשאבה בפעולתה או אם עצרה מייד תמשיך בפעולתה למשך 10 דקות נוספות. עם סיום דרישה של המיתקן לספיקה מוגברת ( סגירת גלגלונים או הידרנטים ) המשאבה הגדולה תסיים את הזמן פעולה שהוקצב לה ותעצור וזוג המשאבות הקטנות תפעלנה בהתאמה ללחץ והספיקה הנדרשת .

משאבת הכיבוי P3 תופעל באופן אוטומטי מידי שבוע ל-3 שניות לוודא פעולתה ולשמור שהציר לא ייתפס .גם למשאבה זו מפסק בורר להפעלה אוטומטית  או ידנית .