การเพิ่มความดันของน้ำในระบบท่อ

 

            วิธีการเพิ่มความดันในระบบท่อน้ำมีหลายวิธี  โดยมีเครื่องสูบน้ำเป็นตัวจักรกลที่สำคัญ  การที่จะเลือกวิธีการใดนั้นย่อมขึ้นอยู่กับลักษณะของอาคารและการใช้สอย  โดยทั่วไปแล้วสามารถที่จะแบ่งวิธีการเพิ่มความดันของน้ำในระบบท่อออกได้เป็น  ๓ ระบบ คือ

                ๑.ระบบใช้เครื่องสูบน้ำและถังสูง

                ๒.ระบบใช้เครื่องสูบน้ำเพิ่มความดันโดยตรง

                ๓.ระบบใช้เครื่องสูบน้ำและถังอัดความดัน

                ระบบถังน้ำสูง (Elevated  Tank  System )

                ระบบถังน้ำสูงเป็นระบบการจ่ายน้ำให้กับอาคารโดยการสูบน้ำขึ้นไปเก็บเอาไว้บนถังเก็บน้ำซึ่งมีความสูงเพียงพอที่จะให้ความดันแก่เครื่องสุขภัณฑ์และอุปกรณ์ได้  ถังเก็บน้ำนี้จะแยกเป็นอิสระจากอาคารหรือเป็นส่วนหนึ่งของอาคารก็ได้ส่วนใหญ่แล้ววิศวกรและสถาปนิกจะช่วยกันกำหนดตำแหน่งและขนาดถังเก็บน้ำนี้ซึ่งมักจะตั้งอยู่เหนือชั้นดาดฟ้า  ระบบนี้เหมาะกับอาคารที่มีขนาดความสูงตั้งแต่๔ชั้นขึ้นไปและมีความต้องการน้ำมาก  ขนาดของถังน้ำสูงขึ้นอยู่กับอัตราความต้องการน้ำสูงสุดที่อาจเป็นไปได้  และระยะเวลาที่ระบบต้องการอัตราน้ำสูงสุดนี้ติดต่อกัน  อย่างไรก็ตามขนาดของถังควรที่จะสามารถจ่ายน้ำให้แก่ระบบได้อย่างน้อยหนึ่งชั่วโมงเมื่อเครื่องสูบน้ำขึ้นถัง(transfer  pump)เกิดการขัดข้องขึ้น  ถ้าถังเก็บน้าเหนือชั้นดาดฟ้านี้ใช้สำหรับจ่ายน้ำเพื่อการดับเพลิงด้วย  ก็ควรที่เพิ่มความจุอีกอย่างน้อย ๑๕ ลุกบาศก์เมตรเพื่อใช้สำรองในการดับเพลิง

                เครื่องสูบน้ำขึ้นถังถูกควบคุมให้ทำงานหรือหยุดทำงานโดย สวิตช์ลูกลอย ( float  switch ) หรือสวิตช์ควบคุมระดับน้ำ ( level  controller ) ชนิดอื่นๆ เช่น electrode เป็นต้น สวิตช์ลูกลอยนี้จะทำให้ starter ของมอเตอร์ที่ขับเครื่องสูบน้ำครบวงจรเมื่อระดับน้ำในถังลดลงจนถึงระดับที่ได้ตั้งเอาไว้ล่วงหน้าและจะตัดวงจรเมื่อมีน้ำอยู่ภายในถังตามระดับที่ต้องการ

                ในการออกแบบระบบส่งน้ำขึ้นถังสูงควรจะใช้เครื่องสูบน้ำไม่ต่ำกว่า ๒ เครื่องในกรณีที่ใช้เครื่องสูบน้ำ ๒ เครื่อง  แต่ละเครื่องจะต้องมีอัตราการสูบน้ำที่พอแก่ความต้องการ  ฉะนั้นระบบจะมีเครื่องสำรองอยู่ ๑ เครื่องเสมอ  ถ้าผู้ออกแบบมีความประสงค์ที่จะใช้เครื่องสูบน้ำ ๓ เครื่อง แต่ละเครื่องควรจะมีอัตราการสูบน้ำเป็นครึ่งหนึ่งของในกรณีแรกซึ่งก็จะทำให้มีเครื่องสำรองอยู่ ๕๐% ตลอดเวลา

                ในการประมาณขนาดความจุของถังสูงที่พอเหมาะอาจจะใช้หลักการได้ ๒ อย่าง คือ

     -  ประมาณขนาดของถังเก็บน้ำโดยการกำหนดวัฎจักรการทำงานของเครื่องสูบน้ำขึ้นถังโดยปกติแล้วเครื่องสูบน้ำไม่ควรจะทำงานเกิน ๔ ครั้งในหนึ่งชั่วโมง
-  ประมาณขนาดของถังเก็บน้ำโดยคิดถึงปริมาณน้ำสำรองที่จะใช้ได้เมื่อเครื่องสูบน้ำขึ้นถังเกิดขัดข้อง  ปริมาณสำรองนี้ควรจะไม่น้อยกว่าหนึ่งชั่วโมง

ถ้าเป็นไปได้ควรจะจัดให้ถังน้ำมีขนาดเพียงพอแก่การใช้น้ำเป็นระยะเวลานานส่วนระยะเวลาดังกล่าวนี้จะเป็นเท่าใดก็ขึ้นอยู่กับสภาพของพื้นที่ที่จะทำการปลูกสร้างอาคารและแหล่งน้ำว่ามีความน่าเชื่อถือได้เพียงใด  โดยทั่วๆไปแล้วกฎเหล่านี้จะช่วยในการกำหนดขนาดของถังได้เป็นที่น่าพอใจ  คือ
                ๑.ถ้าอัตราการสูบน้ำของเครื่องสูบน้ำไม่เกิน ๓๘๐
lpm (๑๐๐gpm) ให้ความจุของถังเก็บน้ำสูงมีขนาดอย่างต่ำ ๔๐ เท่าของอัตราการสูบน้ำต่อนาที

      ๒.ถ้าอัตราการสูบน้ำของเครื่องสูบน้ำเกิน๓๘๐ lpm ให้ความจุของถังเก็บน้ำสูงมีขนาดอย่างต่ำ ๓๐ เท่าของอัตราการสูบน้ำต่อนาทีแต่ต้องไม่น้อยกว่า ๑๕ ลูกบาศก์เมตร
               
อย่างไรก็ตามปริมาณน้ำของถังเก็บน้ำสูงรวมกับของถังน้ำใต้ดินควรจะสามารถสำรองน้ำเพื่อการใช้สอยปกติได้ประมาณหนึ่งวัน

 

รูปที่ 1  ระบบจ่ายน้ำโดยใช้ถังสูงเหนือดาดฟ้า

    
|ประปาไทยดอมคอม|เทคโนโลย|

 

ที่มา  :  การออกแบบระบบท่อภายในอาคาร
        
 ดร.วริทธิ์ อึ๊งภากรณ์