Sau một trận mưa lớn, nước đổ xuống ram dốc, hố thu dâng nhanh, đèn báo mức cao sáng mà nước vẫn lan ra sàn hầm. Ban quản lý đứng giữa hầm và hỏi câu quen thuộc: bơm đang chạy mà không kịp, vậy phải thêm máy hay đổi sang máy to hơn? Hỏi vậy là đúng chỗ, vì chọn sai số máy thì trận mưa sau vẫn lặp lại cảnh này.
Trả lời ngắn: số máy cho bơm chống ngập công suất lớn bằng lưu lượng nước vào hầm chia cho lưu lượng một máy ở cột áp thật, làm tròn lên, rồi thêm máy dự phòng. Không đếm theo kW. Hai máy cùng 2,2 kW có thể khác nhau gấp đôi về lưu lượng định mức.
Bài lấy lưu lượng nước vào, đọc điểm định mức trong catalog Perotac KTZ-LH, rồi so một máy lớn với nhiều máy nhỏ, kể cả lúc một máy hỏng. Số về mưa và cột áp là giả định minh họa; số máy của công trình thật do kỹ sư thiết kế quyết định.
Cần mấy máy: một phép chia và một máy dự phòng
Phép tính gồm ba bước:
- Lấy lưu lượng nước vào hố thu lúc mưa to (m³/h).
- Chia cho lưu lượng một máy ở cột áp cần dùng, rồi làm tròn lên. Đó là số máy chạy.
- Cộng thêm máy dự phòng, để một máy hỏng hoặc đang sửa thì phần còn lại vẫn đủ.
Ví dụ tính (toàn bộ là giả định): diện tích đổ nước về hố thu, gồm ram dốc, sân trước và giếng trời, là 600 m². Mưa giả định 100 mm/giờ, tức 0,1 m/giờ. Lưu lượng nước vào là 600 × 0,1 = 60 m³/h. Cột áp cần: từ đáy hố tới miệng xả 6 m, cộng tổn thất đường ống 4 m, là 10 m.
Điểm cần so là 60 m³/h ở 10 m.
Lưu lượng nước vào hầm lúc mưa to lấy từ đâu
Lưu lượng nước vào tính từ nước mưa đổ về hố thu: diện tích bề mặt hứng nước nhân với cường độ mưa. Hầm chung cư hứng nước từ ram dốc, sân trước, giếng trời. Kỹ sư cần đi một vòng để biết mặt nào thật sự chảy về hố.
Có hai chỗ dễ sai:
- Cường độ mưa phải lấy từ số liệu của dự án hoặc do kỹ sư thiết kế chọn. Bài này dùng 100 mm/giờ chỉ để có số mà tính, không phải số của riêng nơi nào.
- Không suy ra từ số căn hộ. Lượng nước thải sinh hoạt của cư dân chảy theo giờ cao điểm, còn nước mưa tràn xuống hầm theo trận mưa. Hai nguồn này khác nhau, nên tính riêng, không lấy cái này thay cái kia.
Cách tính chi tiết lưu lượng mưa, dung tích hố theo hai mốc phao và số lần khởi động nằm trong bài tính hố thu và bơm dự phòng cho hầm gửi xe.
Bơm chống ngập công suất lớn: đọc điểm định mức, đừng đếm kW
Mỗi hàng trong bảng catalog KTZ-LH có một điểm định mức: lưu lượng định mức (Rated Q) và cột áp định mức (Rated H) đo cùng lúc. Chỉ cặp này mới dùng làm điểm làm việc để so với yêu cầu của hầm.
| Mã máy | Họng xả | Công suất | Q định mức | H định mức | Lỗ lọt rác |
|---|---|---|---|---|---|
| KTZ22.2 | 50 mm | 2,2 kW | 18 m³/h | 20 m | 8,5 mm |
| KTZ32.2 | 80 mm | 2,2 kW | 36 m³/h | 11 m | 8,5 mm |
| KTZ33.7 | 80 mm | 3,7 kW | 30 m³/h | 20 m | 8,5 mm |
| KTZ45.5 | 100 mm | 5,5 kW | 60 m³/h | 16 m | 8,5 mm |
| KTZ67.5 | 150 mm | 7,5 kW | 90 m³/h | 15 m | 19,5 mm |
| KTZ611 | 150 mm | 11 kW | 102 m³/h | 22 m | 19,5 mm |
Nguồn: catalog Perotac KTZ-LH, trang 2/6. Cột "lỗ lọt rác" là Impeller passage trong catalog.
Cách đọc bảng:
- KTZ22.2 và KTZ32.2 đều 2,2 kW, nhưng một máy định mức 18 m³/h ở 20 m, máy kia 36 m³/h ở 11 m. Đếm kW không phân biệt được hai máy này. Với bài toán 60 m³/h ở 10 m, cả hai đều có cột áp định mức cao hơn 10 m, nhưng máy thứ nhất định mức chỉ 18 m³/h nên phải ghép nhiều máy hơn hẳn mới đủ lưu lượng; máy thứ hai 36 m³/h ở 11 m sát với bài toán hơn.
- Điểm định mức cao hơn cột áp cần thì máy đạt, và bài này không suy ra con số lưu lượng cụ thể ở cột áp thấp hơn, vì catalog không ghi điểm đó. Muốn có số chính xác, hỏi bên bán hoặc xem đường cong.
- Catalog còn ghi Max Q và Max head cho từng hàng. Đó là hai đầu khác nhau của đường cong: lưu lượng tối đa ở cột áp bằng 0 và cột áp tối đa khi chưa ra nước. Không ghép hai số này thành một điểm, và không lấy làm điểm làm việc.
Cách chọn giữa hai mã 2,2 kW này có trong bài máy bơm chìm hố móng 3hp: KTZ22.2 hay KTZ32.2.
Một máy lớn hay nhiều máy nhỏ: so trong cùng một trận mưa
Cùng bài toán 60 m³/h ở 10 m, thử ba phương án. Tất cả đều có định mức cao hơn cột áp cần.
| Phương án | Máy chạy | Dự phòng | Tổng máy | Còn lại khi hỏng một máy | Lỗ lọt rác | Chỗ đặt trong hố (A × D) |
|---|---|---|---|---|---|---|
| A: KTZ32.2 (2,2 kW, họng 80 mm), định mức 36 m³/h ở 11 m | 2 | 1 | 3 | 2 × 36 = 72 m³/h | 8,5 mm | 235 × 216 mm |
| B: KTZ45.5 (5,5 kW, họng 100 mm), định mức 60 m³/h ở 16 m | 1 | 1 | 2 | 60 m³/h, vừa khít | 8,5 mm | 283 × 252 mm |
| C: KTZ67.5 (7,5 kW, họng 150 mm), định mức 90 m³/h ở 15 m | 1 | 1 | 2 | 90 m³/h, dư 30 m³/h | 19,5 mm | 330 × 314 mm |
Nguồn: catalog Perotac KTZ-LH, trang 2/6 và 3/6; số máy là giả định minh họa.
Phương án A: 60 ÷ 36 = 1,67, làm tròn lên thành 2 máy chạy, thêm 1 dự phòng.
Có hai lưu ý khi dùng bảng:
- Cộng lưu lượng nhiều máy chỉ đúng khi mỗi máy có ống xả riêng. Nếu các máy cùng xả vào một ống, tổn thất tăng và lưu lượng chung không còn là phép cộng. Kỹ sư phải tính lại.
- Máy lớn cần hố lớn hơn. Bản vẽ catalog ghi mực nước chạy liên tục tính từ đáy máy là 120 mm với máy 2,2 kW, 150 mm với máy 5,5 kW và 190 mm với máy 7,5 kW. Thân máy 7,5 kW cũng rộng hơn rõ so với máy 2,2 kW (bảng trên).
Khi một máy hỏng giữa trận mưa
Đây là tình huống mà bảng ở trên trả lời. Giả sử giữa trận mưa một máy dừng:
- Phương án A còn hai máy, 72 m³/h theo định mức, vẫn trên 60 m³/h của giả định.
- Phương án B còn một máy, 60 m³/h, bằng đúng lượng nước vào. Vừa khít nghĩa là không còn đường lùi: mưa chỉ nhỉnh hơn giả định một chút là hố bắt đầu dâng.
- Phương án C còn một máy 90 m³/h, dư 30 m³/h so với giả định.
Điều này trái với cảm giác thông thường: ba máy nhỏ 2,2 kW có thể an toàn hơn hai máy 5,5 kW khi một máy hỏng giữa trận mưa. Máy định mức 60 m³/h "vừa khít" với lượng nước vào là máy hết đường lùi ngay khi mưa to hơn giả định.
Không phương án nào thắng mọi mặt. Phương án C ít máy mà vẫn dư, đổi lại họng xả 150 mm cần ống lớn hơn, thân máy to hơn và hố sâu hơn. Phương án A nhiều máy hơn để bảo trì, nhưng hỏng một máy thì thiệt hại nhẹ hơn. Chọn phương án nào là việc của kỹ sư thiết kế, theo hố, đường ống và nguồn điện của tòa nhà.
Máy dự phòng chỉ có ý nghĩa nếu nó dùng được: nằm ở hố, có ống xả, có đường điện và điều khiển để tự bật khi máy kia hỏng. Phần điều khiển catalog không ghi, phải hỏi bên bán và đơn vị thi công điện.
Lỗi hay gặp khi chọn bơm chống ngập công suất lớn
- Đếm kW thay cho điểm Q–H. Công suất lớn không bảo đảm lưu lượng lớn ở cột áp của hầm mình, như ví dụ hai máy 2,2 kW ở trên.
- Ghép Max Q với Max head. Hai số này nằm ở hai đầu khác nhau của đường cong, không có máy nào chạy ở cả hai cùng lúc.
- Tính lưu lượng mưa từ số căn hộ. Nước thải sinh hoạt và nước mưa tràn là hai nguồn khác nhau.
- Xem số máy trong phương án mẫu là con số bắt buộc. Mỗi hầm có diện tích hứng nước, cột áp và hố thu riêng.
- Để hai máy cùng phụ thuộc một nguồn điện hoặc một tủ điều khiển. Mất nguồn là cả hai dừng, dù trên giấy có bao nhiêu máy dự phòng.
- Nghĩ rằng thêm máy là xong. Nếu nước vào hầm nhanh hơn tổng lưu lượng các máy, hố vẫn dâng. Hố thu, mức phao và đường xả phải ăn khớp với máy.
Câu ban quản lý nên hỏi trước khi chốt
- Diện tích nào đổ nước về hố thu, và cường độ mưa thiết kế do ai chọn, dựa trên số liệu nào?
- Cột áp cần là bao nhiêu, gồm chênh cao từ đáy hố tới miệng xả và tổn thất đường ống?
- Mã máy đề xuất có điểm định mức (Rated Q – Rated H) cùng hàng cao hơn mức cần không? Bên bán nên đưa điểm này thay cho kW.
- Mỗi máy có ống xả riêng không, hay xả chung một ống? Nếu chung, ai tính lại tổn thất?
- Một máy dừng thì phần còn lại có đủ cho lưu lượng nước vào không?
- Nguồn điện: catalog KTZ-LH ghi ba pha 380–415 V, điện áp khác theo yêu cầu. Phao, tủ điều khiển và nguồn điện dự phòng do ai cung cấp, vì catalog không ghi những phần này? Nên xin bên bán xác nhận bằng văn bản các điểm còn thiếu.
Thông số chung của nhóm KTZ (1,5–15 kW) trong catalog KTZ-LH để so với hố của tòa nhà: IP68, nước tới 40 °C, ngập sâu tối đa 25 m, cáp 8 m.
Câu hỏi thường gặp về bơm hầm chung cư
Hầm chung cư có cần máy bơm dự phòng không?
Nên có, để một máy hỏng, kẹt rác hoặc đang bảo trì giữa trận mưa thì hầm vẫn còn máy chạy. Bao nhiêu máy dự phòng do kỹ sư thiết kế quyết định theo từng hầm. Cách cân nhắc một máy hay hai máy có trong bài bơm chìm nước thải 20m3/h: một máy hay hai máy.
Bơm chống ngập công suất lớn có chạy điện 1 pha được không?
Catalog KTZ-LH chỉ ghi ba pha 380–415 V, điện áp khác theo yêu cầu, và không ghi bản một pha. Nếu tòa nhà chỉ có điện một pha cho khu vực hầm, hỏi bên bán trước và nhờ thợ điện có chuyên môn kiểm. Không tự đấu nối.
Ba máy 2,2 kW hay hai máy 5,5 kW cho hầm chung cư?
Tùy bài toán. Trong ví dụ trên, ba máy 2,2 kW còn 72 m³/h khi hỏng một máy, còn hai máy 5,5 kW chỉ còn 60 m³/h, bằng đúng lượng nước vào. Hãy so theo bảng: số máy chạy, số dự phòng, lưu lượng còn lại khi hỏng một máy, và chỗ đặt trong hố.
Máy bơm hầm có hút được lá cây, rác không?
Catalog ghi lỗ lọt rác (impeller passage) 8,5 mm với các mã từ KTZ22.2 tới KTZ45.5 trong bảng trên và 19,5 mm với KTZ67.5, KTZ611. Nước mưa tràn xuống hầm có thể kéo theo lá, cát, túi nylon; rác lớn hơn con số này cần lưới chắn trước hố thu và vệ sinh định kỳ. Cách lắp đặt hố và ống nằm trong bài cách lắp đặt bơm chìm nước thải đúng kỹ thuật.
Mất điện lúc mưa thì máy bơm hầm chung cư chạy bằng gì?
Máy bơm chạy điện, nên mất điện là máy dừng. Catalog không ghi nguồn điện dự phòng. Máy phát hay nguồn khác là hệ thống riêng của tòa nhà, và công suất của nó phải đủ cho các máy bơm cần chạy. Nhờ đơn vị thiết kế điện và thợ điện có chuyên môn kiểm. Không đứng trong nước để chạm vào thiết bị điện, và ngắt aptomat từ chỗ khô ráo.
Xem thêm các dòng máy tại danh mục bơm chìm nước thải. Nếu cần đối chiếu điểm Q–H và số máy cho hầm của tòa nhà, liên hệ để được tư vấn.