Bình tích áp và máy bơm Pentax: cách chọn dung tích và cài áp

Bình tích áp làm gì

Bình tích áp (còn gọi bình áp lực, bình điều áp) là bình kín chứa nước ở một phần, phần còn lại chứa khí nén hoặc nitơ, ngăn cách bởi màng cao su hoặc túi cao su. Khi bơm cấp nước vào bình, khí bị nén lại, tích áp suất. Khi mở vòi, khí giãn nở đẩy nước ra, trong lúc đó bơm có thể nghỉ.

Nhờ đó bình tích áp mang lại:

1. Giảm số lần đóng cắt bơm: bơm chạy một lúc đầy bình rồi nghỉ, thay vì bật tắt mỗi khi mở vòi nhỏ. Đóng cắt liên tục là nguyên nhân hàng đầu hao motor, hỏng tụ, hỏng rơ le.
2. Giữ áp ổn định: giảm dao động áp tại vòi.
3. Giảm búa nước: đệm khí hấp thụ xung áp. Xem bài viết về búa nước.
4. Cung cấp nước dự trữ nhỏ cho nhu cầu rất ít, không cần bật bơm.

Cấu tạo cơ bản

• Vỏ bình bằng thép, chịu áp.
• Màng hoặc túi cao su, ngăn nước và khí. Túi cao su dùng cho nước uống phải đạt yêu cầu an toàn thực phẩm.
• Van nạp khí (giống van xe) để chỉnh áp nạp trước.
• Cổng nối nước vào ra.
• Đồng hồ áp suất và công tắc áp suất thường đặt trên đường ống gần bình.

Ba thông số quan trọng cần hiểu

1. Áp nạp trước (pre-charge)

Là áp suất khí trong bình khi chưa có nước. Quy tắc phổ biến: áp nạp trước thấp hơn áp bật bơm một khoảng nhỏ (khoảng vài phần mười bar đến một bar tùy khuyến cáo nhà sản xuất bình). Nếu áp nạp quá thấp, màng bị kéo giãn quá mức, nhanh hỏng. Nếu quá cao, thể tích nước chứa được giảm, bình mất tác dụng.

Phải kiểm tra áp nạp khi bình không có áp nước (xả hết nước và áp ở phía nước), bằng đồng hồ đo áp lốp.

2. Áp bật bơm và áp tắt bơm

Do công tắc áp suất hoặc biến tần quyết định. Áp bật là mức áp khi bơm khởi động, áp tắt là mức khi bơm dừng. Khoảng chênh giữa hai mức quyết định thể tích nước “hữu ích” bình cung cấp giữa hai lần bơm chạy.

• Áp bật phải đủ để vòi ở điểm cao và xa nhất vẫn có áp mong muốn.
• Áp tắt không vượt giới hạn áp làm việc của bơm, bình và đường ống.
• Khoảng chênh quá nhỏ làm bơm đóng cắt dồn dập. Quá lớn làm áp dao động nhiều tại vòi.

3. Dung tích bình

Dung tích danh nghĩa của bình (lít) không phải là lượng nước hữu ích. Lượng nước hữu ích (acceptance volume) chỉ là một phần dung tích, phụ thuộc áp nạp, áp bật, áp tắt. Với khoảng áp thông thường, nước hữu ích thường chỉ khoảng một phần ba đến một nửa dung tích bình.

Cách ước tính dung tích bình

Một phương pháp ước tính phổ biến dựa vào số lần bơm khởi động tối đa mỗi giờ mà motor cho phép (nhà sản xuất thường khuyến cáo). Quy trình:

1. Xác định lưu lượng bơm tại điểm làm việc (lít mỗi phút).
2. Xác định số lần khởi động tối đa mỗi giờ cho motor theo tài liệu, thường vài chục lần mỗi giờ cho bơm nhỏ, ít hơn cho bơm lớn.
3. Tính thời gian một chu kỳ tối thiểu từ số lần khởi động tối đa.
4. Thể tích nước hữu ích tối thiểu cần trong bình bằng khoảng một phần tư lưu lượng bơm nhân thời gian chu kỳ (công thức gần đúng cho trường hợp xấu nhất khi tiêu thụ bằng nửa lưu lượng bơm).
5. Từ thể tích hữu ích suy ra dung tích bình dựa vào hệ số theo áp nạp, áp bật, áp tắt, thường do nhà sản xuất bình cung cấp bảng hoặc công thức.

Đây là ước tính gần đúng. Với hệ thống quan trọng, nên nhờ kỹ sư tính chính xác theo thông số thực. Trong thực tế nhà ở, nhiều gia đình dùng bình dung tích vài chục lít kèm bơm tăng áp nhỏ, và bình vài trăm lít cho hệ thống lớn.

Gợi ý dung tích tham khảo theo quy mô

Các con số sau chỉ để hình dung, cần kiểm tra theo thông số từng hệ thống:

• Nhà một tầng, bơm tăng áp nhỏ: bình dung tích nhỏ vài lít đến khoảng hai mươi lít thường đủ để giảm đóng cắt.
• Nhà 3-5 tầng, nhiều điểm dùng: bình từ vài chục lít đến một trăm lít, tùy lưu lượng bơm.
• Biệt thự, khách sạn nhỏ: bình vài trăm lít, hoặc nhiều bình ghép song song.
• Tòa nhà, hệ thống lớn có biến tần: bình dung tích vừa để giảm dao động, vì biến tần đã giữ áp ổn định.

Xem bài viết về máy bơm cho nhà phố 4-5 tầng và biệt thự để thiết kế đồng bộ. Các nhóm máy bơm tăng áp Pentax và máy bơm trục đứng bù áp Pentax thường được kết hợp với bình tích áp trong thiết kế hệ thống.

Cài áp bình tích áp từng bước

1. Ngắt điện bơm, đảm bảo an toàn.
2. Xả hết áp phía nước: mở vòi xả đến khi hết nước và áp về 0.
3. Đo áp nạp trước ở van nạp khí bằng đồng hồ đo áp.
4. Bơm khí hoặc xả bớt để đạt áp nạp theo khuyến cáo (thấp hơn áp bật bơm một khoảng).
5. Đóng nắp van nạp khí.
6. Cài áp bật, áp tắt trên công tắc áp suất theo hướng dẫn của model, đảm bảo khoảng chênh hợp lý.
7. Bật điện, theo dõi bơm chạy, quan sát đồng hồ áp suất để kiểm tra áp bật và áp tắt đúng.
8. Thử mở vòi ở điểm cao nhất, kiểm tra áp có đủ không.
9. Ghi lại thông số cài đặt để kiểm tra sau này.

Khi dùng biến tần với cảm biến áp suất, áp cài đặt do biến tần quyết định, và áp nạp bình thường đặt thấp hơn áp cài đặt một khoảng theo khuyến cáo. Xem bài viết về biến tần và máy bơm.

Dấu hiệu bình tích áp có vấn đề

• Bơm đóng cắt liên tục, mỗi vài giây: áp nạp mất hoặc màng rách, hoặc dung tích quá nhỏ.
• Áp tại vòi dao động mạnh.
• Nước ra bình có khí: màng rách, khí lẫn vào nước (hoặc ngược lại nước ra van nạp khí).
• Nhấn van nạp khí thấy nước chảy ra: màng rách, cần thay màng hoặc bình.
• Vỏ bình gỉ, phồng, rò rỉ.
• Tiếng đập khi bơm dừng, bình không còn đệm khí.

Bảo dưỡng bình tích áp

• Kiểm tra áp nạp mỗi sáu tháng đến một năm, vì khí có thể thất thoát chậm theo thời gian. Phải đo khi áp nước bằng 0.
• Kiểm tra vỏ bình, mối nối, dấu hiệu gỉ sét, rò rỉ.
• Kiểm tra công tắc áp suất, vệ sinh tiếp điểm.
• Thay màng hoặc bình khi rách hoặc hết tuổi thọ.
• Xả cặn đáy bình nếu thiết kế cho phép.
• Dự phòng: đồng hồ áp suất, công tắc áp, van nạp khí. Xem bài viết về danh mục phụ tùng nên dự phòng.

Những sai lầm thường gặp

1. Không đo áp nạp khi bình còn áp nước, số đo sai.
2. Cài áp nạp bằng hoặc cao hơn áp bật bơm, bình mất tác dụng.
3. Chọn bình quá nhỏ, bơm vẫn đóng cắt dồn dập.
4. Cài khoảng chênh áp bật tắt quá nhỏ.
5. Không bao giờ kiểm tra bình sau khi lắp.
6. Dùng bình không đạt yêu cầu cho nước uống.
7. Lắp bình không có van chặn, không thể bảo trì mà không ngắt cả hệ thống.
8. Cài áp tắt vượt giới hạn của bình hoặc đường ống.

Mua và lắp

Hãy chọn bình phù hợp áp làm việc tối đa của hệ thống, cung cấp đầy đủ thông tin áp nạp, dung tích, áp tối đa. Bạn có thể xem catalogue máy bơm Pentax để biết lưu lượng, cột áp của bơm khi tính bình, và bảng giá máy bơm Pentax để dự trù. Công ty TNHH Thuận Hiệp Thành, đại lý cấp 1 chính thức của Pentax tại Việt Nam, hỗ trợ tư vấn đồng bộ giữa bơm và bình tích áp.