نحوه انتخاب پمپ مناسب برای استخر

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:

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. 

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

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:

جدول شماره (2) : جدول افت فشار اصطکاکی در لوله ها

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.

جدول شماره (3) : جدول افت فشار اصطکاکی اتصالات سیستم لوله کشی

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.

شکل شماره (1) : مدار گردش آب و تجهیزات مورد استفاده در آن در یک استخر خانگی

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

جدول شماره (4)، راهنمای خوبی برای تخمین افت فشار در تجهیزات اشاره شده بر اساس دبی آب می باشد:

جدول شماره (4) : جدول افت فشار ناشی از تجهیزات 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.

‏

جدول شماره (5) : جدول انتخاب پمپ های سری Super Pump برند Hayward

گام 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.