بوستر پمپ (تقویت کننده فشار) دستگاهی است که برای افزایش فشار آب در سیستم‌های آبرسانی استفاده میشود؛
این سیستم‌ها معمولاً از چند پمپ موازی تشکیل شده اند که به صورت هوشمند کنترل می‌شوند تا دبی و فشار مورد نیاز را تأمین کنند.
چرا از پمپ‌ها به صورت بوستر (Booster) استفاده میکنیم؟
افزایش فشار و دبی آب در سیستم‌های آبرسانی یک نیاز اساسی در بسیاری از کاربردهای صنعتی، تجاری و مسکونی است. استفاده از یک دستگاه الکتروپمپ در برخی موارد به علت کمبود دبی مورد نیاز جوابگو نیست، به همین دلیل از یک مجموعه بوستری (مجموعه ای از پمپ های موازی ) استفاده میکنیم.
دلایل اصلی بوستری کردن پمپ ها
الف) تأمین دبی مورد نیاز در شرایط مصرف متغیر
با توجه به متغیر بودن میزان مصرف آب در مواقع گوناگون ، یک دستگاه پمپ تک ممکن است نتواند هد مورد نیاز به منظور پمپاژ آب مصرفی مورد نیاز را تامین کنند ؛ در این مواقع بوستر پمپ‌ها ، به صورت خودکار براساس نیاز، پمپ های دیگر را وارد مدار میکنند یا به کار می اندازد تا دبی مورد نیاز تامین گردد..
ب) افزایش طول عمر پمپ‌ها
اگر از یک دستگاه پمپ بزرگ استفاده کنیم، در زمان‌های کاهش مصرف ، پمپ با بار جزئی (partial load) کار می کند که
باعث کاهش راندمان و استهلاک بیشتر میشود اما در بوستر پمپ‌ها، پمپ‌ها به صورت چرخشی کار میکنند و بار به صورت مساوی بین آن ها تقسیم میشود ؛ این روش از کارکرد مداوم یک پمپ تحت فشار بالا جلوگیری می کند .
ج) صرفه جویی در انرژی
در زمان کاهش مصرف ، فقط یک یا دو دستگاه با دور پایین کار میکنند و انرژی کمتری در مقایسه با یک دستگاه در حالت full load، مصرف میشود .
د) قابلیت افزودن پمپ‌های بیشتر (Scalability)
اگر نیاز به افزایش ظرفیت محسوس باشد ، می‌توانیم پمپ‌های بیشتری به سیستم اضافه نماییم ؛
این ویژگی برای پروژه های در حال توسعه ( مانند شهرک های مسکونی جدید ) بسیار کاربردی است . .
د) کاهش خطر خرابی سیستم (Redundancy)
اگر یک پمپ خراب شود، پمپ‌های دیگر می‌توانند جایگزین شوند و سیستم دچار اختلال نمی‌شود؛ این قابلیت برای مراکز حیاتی ( مثل بیمارستان ها، هتل ها و مراکز مهم صنعتی و … )، بسیار مهم می باشد .
کاربرد های اصلی
آبرسانی به ساختمان های چند طبقه
افزایش فشار در شبکه های صنعتی و خانگی
سیستم‌های آبیاری تحت فشار
تأمین آب پایدار در بیمارستان‌ها و هتل‌ها.
حال آن که با بوستر پمپ ها و کاربرد آن ها آشنا شدیم به معرفی اشکال عمده آن ها و بیان مزایا و معایبشان می پردازیم :
1. سیستم تقویت فشار تکی ( Single Booster Pumps )
یک مخزن آب در مقابل سیستم پمپاژ نصب شده و مستقیماً از شبکه اصلی پر میشود. این امکان، ظرفیت مورد نیاز از شبکه اصلی را (کمتر از حداکثر مصرف ساختمان) نگه می‌دارد و حتی در شرایط جریان حداکثری نیز فشار ثابتی را تضمین می‌کند.
مخزن میانی (Break Tank) در ساعات کاهش مصرف، پر از آب شده و در تمامی بازه های زمانی تأمین یکنواخت آب برای پمپ‌های تقویت‌کننده را تضمین می‌نماید.
مزایا :
- عدم نیاز به فضای اختصاصی برای بوسترها در طبقات بالایی
- نیاز به نصب لوله های رایزر کم تر
معایب :
- فشار استاتیک بالا
- الزام برای نصب شیر های اطمینان
- هزینه های عملیاتی بالا
- نیاز به نصب لوله با تحمل فشار بالا
- حساسیت به قطعی برق
۲. سیستم تقسیم‌بندی شده به زون‌ها (Zone-divided system)
سیستم تأمین آب به چندین زون مجزا تقسیم میشود که هر زون حداکثر ۱۲ طبقه را پوشش می‌دهد. این ساختار فشار آب کافی را در تمام طبقات بدون نیاز به استفاده از شیرهای کاهنده فشار (PRVs) تضمین می‌کند.
مشخصات فنی هر زون:
حداقل فشار در طبقه فوقانی: ۱.۵ تا ۲ بار
حداکثر فشار در طبقه تحتانی: از ۴ تا ۴.۵ بار تجاوز نمی‌کند .
مزایا :
- تأمین دقیقاً به میزان فشار آب مورد نیاز
- عدم نیاز به فضای اختصاصی برای بوسترها در طبقات بالایی
- مقاومت بیشتر در صورت خرابی پمپ
- عدم نیاز به شیرهای کاهنده فشار
معایب :
- نیاز به نصب لوله های رایزر بیشتر
- نیاز به نصب لوله با تحمل فشار بالا و مجموعه بوستر
- حساسیت به قطع شبکه برق
۳. سیستم مخازن بشت بامی ( Roof Tanks )
مخازن نصب شده روی بام، هم فشار آب را تأمین میکنند و هم در زمان قطعی برق، ذخیره آب را تضمین می نمایند.
این سیستم برای ساختمان های غیر مرتفع (حداکثر ۵ طبقه بدون بوستر) مناسب است. در ساختمان‌های مرتفع‌تر، ترکیب مخزن بام + بوستر طبقات فوقانی ضروری است، ولی امروزه، با توجه به هزینه بالای اجرا و پیچیدگی های نگهداری، سیستم‌های زون‌بندی یا بوسترهای هوشمند ترجیح داده می‌شوند.
مزایا :
- فناوری بالغ و آزموده شده
- فقط یک لوله دیس شارژ از مجموعه بوستر تا بالاترین نقطه کاری نصب می گردد .
- صرفه جویی در فضای مورد نیاز جهت نصب
- مقاومت بالاتر در برابر قطعی برق
معایب :
- نیاز به نصب شیرهای کاهنده فشار (PRVs) در هر طبقه برای جلوگیری از ایجاد فشار استاتیک بیش از حد
- فشار بالا در زمان های اوج مصرف، سبب ایجاد صداهای نامتعارف و ضربه قوچ (water hammering) میشود .
- طبقات بالایی (۶ معمولا طبقه آخر) به سیستم بوستر جداگانه نیاز دارند .
- ریسک ضربه قوچ (Water Hammer) در صورت تنظیم نادرست شیر های کاهنده فشار وجود دارد .
۴. سیستم‌های سری بندی شده با مخازن میانی
این سیستم با بهره‌گیری از مخازن میانی مرکزی، همزمان دو وظیفه را انجام می‌دهد:
۱. تأمین آب منطقه تقویت فشار خود
۲. تغذیه تمام مناطق بالاتر از خود
مکانیزم اجرایی:
– تقسیم ساختمان به زون‌های فشاری کوچک (هر زون حداکثر ۱۲ طبقه)
– تجهیز هر زون به مجموعه بوستر اختصاصی
– حذف کامل شیرهای کاهنده فشار (PRVs)
مزایا :
- هزینه عملیاتی پایین
- وجود فشار پایین تر در هر زون
- وجود زون‌های فشاری کنترل پذیر
- طول عمر بالاتر سیستم
- کاهش مصرف برق پمپ ها و در نتیجه کاهش بار شبکه
- مقاومت بیشتر در برابر قطعی برق
- پشتیبانی از قطعی برق تا ۱۲ ساعت ( به وسیله ذخیره آب در مخازن میانی)
- تنظیم فشار در بازه مطلوب : محدوده مطلوب ۱.۵-۴.۵ بار در تمام طبقات
معایب :
- سرمایه‌گذاری اولیه بالا و هزینه نگهداری بالاتر
- نیاز به فضای اختصاصی برای مجموعه های بوستر و مخازن در طبقات تأسیساتی
- از دست رفتن فضای قابل تبدیل به درآمد
- ریسک رشد میکروبی در مخازن میانی
این سیستم برای برج‌های مرتفع و لوکس (بالای ۴۰ طبقه) که امنیت تأمین آب اولویت بالاتری از بهینه سازی فضایی دارد توصیه میشود. در پروژه‌های تجاری با حداکثر‌سازی سطوح مفید، سیستم‌های بدون مخزن میانی (مثل بوسترهای هوشمند) ترجیح داده می شوند.
۵. سیستم سری بندی شده بدون مخازن میانی
این سیستم بر اصول مشابه سیستم قبلی عمل می‌کند، با این تفاوت که فاقد مخازن میانی (Break Tank) است.
مزایا :
- بهینه سازی مصرف انرژی : آب فقط تا زون مصرفی پمپاژ میشود . (عدم انتقال آب به زون‌های بالاتر از نیاز)
- هزینه عملیاتی پایین
- عدم نیاز به فضای مخزن
- فشار پایین در هر زون
- زون‌های فشاری مدیریت پذیر
- مصرف انرژی کم پمپ‌ها و کاهش بار بر شبکه برق
- عدم نیاز به نصب لوله های با تحمل فشار بالا
معایب :
- آسیب‌پذیر در صورت خرابی پمپ
- حساس به قطعی برق
- چالش فنی حیاتی:
نیاز به سیستم کنترل یکپارچه و فوق دقیق
هنگام برداشت آب در طبقات بالا، بوسترهای پایینی باید آب را از پایین‌ترین نقطه ساختمان تأمین کنند.
- شرایط بحرانی:
وقتی مصرف‌کننده در طبقه ۳۰ شیر آب را باز می‌کند:
۱. بوستر زون ۳ فعال میشود .
۲. بوستر زون ۲ باید آب را به ورودی زون ۳ برساند .
۳. بوستر زون ۱ باید آب را به ورودی زون ۲ پمپاژ کند .
این سیستم برای ساختمان‌های ۲۵-۴۰ طبقه با مدیریت حرفه‌ای تأسیسات توصیه میشود و در پروژه‌های هوشمند (Smart Buildings) با زیرساخت BMS قابلیت اجرای بهینه دارد.
شرکت آبتین با تولید بوستر پمپ های طبقاتی کم صدا و کم حجم با آرایش زمینی در متریال های چدن و استنلس استیل از سری CM ، پمپ های سانتریفیوژی طبقاتی با آرایش عمودی و خطی ( که کلگی و پایه آن از چدن و تمامی قطعات دیگری که در تماس با آب هستند از استنلس استیل ( EN 1.4301)می باشند . ) از سری CR و پمپ های زمینی تک پروانه با آرایش زمینی و ساختار “Closed Coupled” (مستقل بودن ساختمان الکتروموتور از پمپ) و مطابق با استاندارد EN733 از سری NB همواره در این زمینه پیشگام بوده است .
