Chọn bơm tăng áp tòa nhà phải bắt đầu từ lượng nước cần cấp trong giờ cao điểm, sau đó mới tính cột áp và dò mã. Lấy dung tích bể, số tầng hoặc công suất motor làm lưu lượng thiết kế có thể khiến cụm bơm thiếu nước lúc nhiều căn hộ cùng sử dụng hoặc phải chạy ở vùng dư xa nhu cầu.
Trả lời ngắn: Hãy tính nhu cầu nước ngày, nhân hệ số không điều hòa giờ để ra lưu lượng đỉnh, rồi chia cho số bơm thực sự chạy đồng thời. Với ví dụ cần tổng cộng 20 m³/h, hai bơm chia đều 10 m³/h; ở yêu cầu 90 m, Perotac CDLF8-12 là mã đạt.
Bơm tăng áp tòa nhà phải lấy lưu lượng nào?
Lưu lượng dùng để chọn cụm bơm là lượng nước hệ thống phải cấp trong thời đoạn bất lợi, không phải toàn bộ dung tích bể. Nhu cầu ngày có đơn vị m³/ngày, còn khả năng cấp của bơm tại giờ cao điểm phải quy về m³/h.
Bảng dưới đây tách các dữ liệu dễ bị trộn vào cùng một phép tính:
| Dữ liệu | Đơn vị | Dùng để làm gì? |
|---|---|---|
| Số căn hộ và số người | căn, người | Xác định quy mô sử dụng |
| Tiêu chuẩn dùng nước | lít/người/ngày | Tính nhu cầu ngày |
| Nhu cầu ngày | m³/ngày | Tính bể và làm đầu vào quy đổi |
| Hệ số không điều hòa giờ | không có đơn vị | Quy đổi nhu cầu trung bình sang giờ lớn nhất |
| Lưu lượng giờ cao điểm | m³/h | Xác định tổng Q của cụm bơm |
| Số bơm chạy đồng thời | bơm | Chia Q cho từng máy |
| Cột áp yêu cầu | m | Dò mã trên bảng Q–H sau khi đã có Q |
Mức nhu cầu sinh hoạt 100–150 lít/người/ngày được dùng để tính bể. Lưu lượng thiết kế của bơm lại phải xét ở điều kiện cao điểm và tính đến mức sử dụng đồng thời. Hai dữ liệu phục vụ hai bước khác nhau: bể chứa theo lượng nước cần dự trữ, còn bơm theo tốc độ cấp nước tại thời điểm tải cao.
Sau khi có Q, người mua mới chuyển sang bài toán cột áp. Phần phân biệt các dạng bơm và cách đọc đường đặc tính đã được trình bày trong bài bơm trục đứng là gì; bài này chỉ tập trung vào lưu lượng của hệ bơm tăng áp tòa nhà.
Tính lưu lượng giờ cao điểm từ nhu cầu ngày
Có thể quy đổi nhu cầu ngày sang lưu lượng giờ lớn nhất khi nhiệm vụ thiết kế đã xác định tiêu chuẩn dùng nước và hệ số không điều hòa giờ phù hợp với loại công trình.
Q ngày (m³/ngày) = số người × tiêu chuẩn dùng nước / 1.000
Q giờ lớn nhất (m³/h) = Q ngày × K giờ / 24
Trong đó, K giờ là hệ số không điều hòa giờ của hồ sơ thiết kế. Hệ số này phải lấy theo quy định của tiêu chuẩn cấp nước đô thị; tài liệu tham khảo không có bảng hệ số đầy đủ cho từng quy mô tòa nhà. Vì vậy, không nên lấy một giá trị trên bài thương mại rồi dùng chung cho chung cư, khách sạn và văn phòng.
Trước khi tính, nên chốt bốn đầu vào bằng văn bản:
- Số căn hộ hoặc diện tích sử dụng thực tế.
- Số người thiết kế cho mỗi căn hoặc mỗi khu chức năng.
- Tiêu chuẩn dùng nước áp dụng cho đúng loại công trình.
- K giờ và cơ sở chọn hệ số đó.
Nếu tòa nhà có nhà hàng, giặt là, phòng tập hoặc khu thương mại, cần tách phụ tải riêng thay vì gộp tất cả vào định mức sinh hoạt của cư dân. Hậu quả của việc gộp thiếu là Q đỉnh bị thấp; gộp trùng lại làm cụm bơm và đường ống lớn hơn nhu cầu.
Khi nào dùng giờ lớn nhất, khi nào tính theo dụng cụ?
Lưu lượng giờ lớn nhất phù hợp với bước cân bằng nhu cầu cấp nước tổng thể; lưu lượng tức thời theo đương lượng dụng cụ phù hợp khi kiểm tra mạng và các đoạn ống có nhiều thiết bị có khả năng mở đồng thời.
Công thức tính theo đương lượng là:
q = 0,2 × α × √N + K × N
N là tổng đương lượng của các dụng cụ trên đoạn đang xét; α và K phải lấy từ bảng tương ứng với loại nhà và xác suất sử dụng. Khi chưa có trọn các bảng này, không được tự điền α hoặc K.
Có thể chọn phương pháp theo câu hỏi kỹ thuật đang cần trả lời:
| Câu hỏi cần giải quyết | Cách tính phù hợp |
|---|---|
| Một ngày tòa nhà cần bao nhiêu nước? | Nhu cầu ngày |
| Trong giờ dùng nước lớn nhất, cụm phải cấp bao nhiêu? | Q ngày × K giờ / 24 |
| Đoạn ống hoặc nhóm thiết bị có thể yêu cầu bao nhiêu tại một thời điểm? | Đương lượng dụng cụ |
| Mỗi bơm phải gánh bao nhiêu khi chạy song song? | Q giờ cao điểm chia theo số bơm đang chạy |
Hai phương pháp có thể được dùng để kiểm tra chéo, nhưng không được trộn hệ số của phương pháp này vào công thức của phương pháp kia.
Chia lưu lượng cho cụm bơm tăng áp như thế nào?
Q của một máy phụ thuộc vào số bơm được lập trình chạy cùng lúc ở tải cao nhất. Ký hiệu “hai bơm” trên báo giá chưa cho biết đó là hai máy cùng chạy hay một máy chạy và một máy dự phòng.
| Cấu hình điều khiển | Số bơm mang tải đỉnh | Q yêu cầu của mỗi bơm |
|---|---|---|
| Một chạy, một dự phòng | 1 | Toàn bộ Q cao điểm |
| Hai chạy song song, một dự phòng | 2 | Khoảng một nửa Q cao điểm |
| Ba chạy song song, một dự phòng | 3 | Khoảng một phần ba Q cao điểm |
Cách chia đều trong bảng là bước sàng lọc. Người thiết kế còn phải kiểm tra trình tự gọi bơm, lưu lượng tối thiểu khi tải thấp, khả năng luân phiên và đường đặc tính tổng của các máy chạy song song.
Hệ tăng áp biến tần dùng cảm biến áp suất để tăng hoặc giảm tốc độ theo nhu cầu. Bình tích áp xử lý dao động nhỏ và hạn chế đóng ngắt; nó không thay thế phần lưu lượng thiếu của đầu bơm khi nhiều điểm dùng nước cùng mở.
Ví dụ tính bơm tăng áp tòa nhà và chọn mã CDLF8-12
Giả sử một chung cư có 400 căn hộ, mỗi căn tính 4 người và dùng mức 100 lít/người/ngày. Ví dụ dùng K giờ bằng 3 theo giả định của đề tính; khi áp dụng cho dự án thật, phải thay bằng hệ số trong nhiệm vụ thiết kế.
Bảng lưu lượng – cột áp bơm trục đứng đa tầng cánh Perotac CDLF8 ở 50 Hz: cột áp H (m) của từng mã CDLF8-6 đến CDLF8-20 tại từng mức lưu lượng Q (m³/h).
Bước 1 — Tính số người:
400 căn hộ × 4 người/căn = 1.600 người
Bước 2 — Tính nhu cầu ngày:
1.600 người × 100 lít/người/ngày = 160,000 lít/ngày = 160 m³/ngày
Bước 3 — Quy đổi sang giờ cao điểm:
Q giờ cao điểm = 160 × 3 / 24 = 20 m³/h
Bước 4 — Chia cho cụm hai bơm chạy song song:
Q mỗi bơm = 20 / 2 = 10 m³/h
Giả sử phép tính thủy lực riêng đã cho cột áp yêu cầu 90 m. Khi đó mỗi bơm phải đạt ít nhất 90 m tại 10 m³/h. Bảng dưới lấy trực tiếp từ bảng Q–H Perotac CDLF8:
| Mã Perotac | Công suất | Điểm Q–H tại 10 m³/h | Kết luận |
|---|---|---|---|
| CDLF8-8 | 3 kW | 65 m tại 10 m³/h | Hụt 25 m so với yêu cầu |
| CDLF8-12 | 4 kW | 92 m tại 10 m³/h | Đạt, cao hơn yêu cầu 2 m |
| CDLF8-16 | 5,5 kW | 130 m tại 10 m³/h | Dư xa yêu cầu |
Phương án sàng lọc là hai bơm Perotac CDLF8-12 chạy song song và một bơm cùng mã làm dự phòng nếu cấu hình dự án yêu cầu. CDLF8-12 cho 92 m tại 10 m³/h, vừa vượt yêu cầu 90 m; CDLF8-8 hụt áp, còn CDLF8-16 đẩy cao hơn nhiều so với đầu bài.
CDLF là bơm nhiều tầng cánh, phần thủy lực inox, hút và xả cùng đường tâm. Motor tiêu chuẩn là 3 pha 380 V/50 Hz, tốc độ khoảng 2.900 vòng/phút. Máy phải được mồi đầy nước và xả khí trước khi chạy; đường ống, van và thiết bị phía sau cũng phải chịu được áp lực của cấu hình đã chọn.
Ví dụ này chưa phải hồ sơ thiết kế hoàn chỉnh. Cột áp 90 m là giả định để minh họa bước ghép Q với H; dự án thật phải tính chênh cao, tổn thất đường ống, áp cần tại điểm bất lợi và kiểm tra vùng áp trước khi đặt máy.
Đối chiếu lưu lượng giờ cao điểm sau khi tòa nhà vận hành
Dữ liệu đồng hồ theo cùng khung giờ giúp kiểm tra Q thiết kế có sát nhu cầu sử dụng thật hay không. Cách làm là ghi chỉ số đầu và cuối khung đo, đồng thời ghi trạng thái từng bơm.
| Ngày đo | Khung giờ | Chỉ số đầu, m³ | Chỉ số cuối, m³ | Thể tích dùng, m³ | Bơm đang chạy |
|---|---|---|---|---|---|
| Ngày làm việc | Giờ cao điểm sáng | Ghi tại chỗ | Ghi tại chỗ | Chỉ số cuối trừ chỉ số đầu | Mã và số lượng |
| Ngày làm việc | Giờ cao điểm tối | Ghi tại chỗ | Ghi tại chỗ | Chỉ số cuối trừ chỉ số đầu | Mã và số lượng |
| Ngày nghỉ | Khung tải cao nhất | Ghi tại chỗ | Ghi tại chỗ | Chỉ số cuối trừ chỉ số đầu | Mã và số lượng |
Cùng lúc, tủ điều khiển nên lưu tần số, áp suất đặt, áp suất thực và trạng thái gọi thêm bơm. Nếu lưu lượng thực thấp nhưng máy vẫn đóng ngắt dày, cần kiểm tra dung tích hữu ích của bình tích áp, cảm biến và logic điều khiển trước khi kết luận đầu bơm quá lớn.
Khi lưu lượng đo liên tục vượt đầu bài, hãy kiểm tra số người thực tế, khu thương mại và các phụ tải đã bỏ sót. Khi lưu lượng thấp hơn rõ rệt, phương án điều khiển nên giữ máy trong vùng vận hành phù hợp thay vì duy trì toàn bộ số bơm ở cùng tốc độ.
Câu hỏi thường gặp về bơm tăng áp tòa nhà
Hệ bơm cấp nước tòa nhà nên có mấy bơm vào giờ cao điểm?
Số bơm phụ thuộc Q đỉnh, Q của từng máy và yêu cầu dự phòng. Với ví dụ 20 m³/h, phương án hai bơm cùng chạy chia thành 10 m³/h mỗi máy; nếu dùng cấu hình một chạy, một dự phòng thì mỗi máy phải gánh đủ 20 m³/h.
Tòa nhà bao nhiêu tầng thì cần hệ tăng áp riêng?
Số tầng chưa đủ để kết luận. Cần đo hoặc tính áp tại điểm bất lợi, cộng nhu cầu lưu lượng giờ cao điểm và kiểm tra khả năng chia vùng; một tòa thấp nhưng nguồn vào yếu vẫn có thể cần tăng áp, còn hệ có bể mái phù hợp có thể dùng cấu hình khác.
Đối chiếu lưu lượng giờ cao điểm sau khi tòa nhà vận hành thế nào?
Ghi chỉ số đồng hồ đầu và cuối cùng một khung giờ, lấy chênh lệch thể tích chia cho thời gian đo, rồi so với Q thiết kế. Nên ghi kèm số bơm đang chạy, tần số biến tần và áp suất để phân biệt thiếu lưu lượng do nhu cầu tăng với thiếu do điều khiển hoặc đường ống.
Muốn chọn cụm theo cách tính trên, hãy gửi số căn hộ, số người thiết kế, Q giờ cao điểm, cột áp và cấu hình bơm chạy song song qua liên hệ. Với ví dụ 10 m³/h ở 90 m cho mỗi máy, mã cần đối chiếu trước là Perotac CDLF8-12.