Ý nghĩa, công thức, cách tính và chọn máy bơm nước phù hợp

Ý nghĩa các thông số kỹ thuật, ký hiệu của máy bơm nước

Cột áp máy bơm là gì

• Cột áp bơm hay còn được gọi là cột nước, là thông số đại diện cho chiều cao đẩy nước lên
• Cột áp máy bơm có một giới hạn nhất định, được thể hiện qua biểu đồ thiết kế đặc tính của từng loại bơm, nếu vượt quá giới hạn này thì nước sẽ không có nước chảy ra
• Đơn vị của cột áp được tính bằng m (mét)
• Tùy thuộc vào công suất, cỡ ống và kiểu thiết kế (bơm trục ngang, trục đứng, rời trục, bơm ly tâm, bơm cánh kín, bơm cánh hở) mà có cột áp khác nhau
• Tùy vào nhu cầu sử dụng máy bơm nước cho việc gì mà ta lựa chọn cột nước cho phù hợp, các hãng máy bơm nước loại nào tốt sẽ có các sản phẩm máy bơm có cột nước khác nhau

Lưu lượng máy bơm nước là gì

• Chính là lượng thể tích chất lỏng mà máy bơm nước bơm được trong một khoảng thời gian nhất định
• Lưu lượng máy bơm được tính bằng lít/phút (l/p) hoặc m3/h
• Lưu lượng của bơm tỷ lệ nghịch với cột áp bơm, cột áp càng thấp thì lưu lượng nước bơm lên càng nhiều và nhanh
• Tùy thuộc vào nhu cầu sử dụng mà lựa chọn bơm có lưu lượng phù hợp, chẳng hạn bạn muốn mua bơm tưới cây thì nên chọn bơm có lưu lượng lớn, cần mua bơm áp lực thì mua bơm lưu lượng nhỏ nhưng áp lực cao

Công suất tiêu thụ điện của máy bơm nước là gì

• Công suất tiêu thụ điện chính là công suất của motor được gắn vào máy bơm, tính bằng W (wat), KW (kilowat), HP (ngựa)
• Nhờ có công suất tiêu thụ điện của moteur bơm nước mà tạo ra được lưu lượng và cột áp nước
• Công suất hữu ích: là lượng điện tiêu thụ của máy bơm để tạo áp lực cho chất lỏng
• Công suất trên trục máy bơm: là công suất bù vào phần năng lượng bị tổn thất do ma sát ở trục bơm, đặc trưng bởi hệ số hữu ích

Điện áp sử dụng của máy bơm là gì

• Trên mỗi động cơ máy bơm nước đều có ghi rõ chỉ số điện áp sử dụng
• Hiện tại ở Việt Nam sử dụng hai lưới điện áp là 220v (1 pha) và 380v (3 pha)
• Tùy thuộc vào nhu cầu sử dụng ta lựa chọn điện áp cho phù hợp, trong dân dụng thường dùng điện 220v (1 pha), trong công nghiệp thường dùng điện 380v (3 pha)
• Đối với điện áp 380v (3 pha) ta nên sử dụng thêm tủ điện để điều khiển bơm
• Đối với điện áp 220v (1 pha) nên sử dụng Aptomat ngắt điện tự động (xem aptomat là gì)

5. Cỡ nòng của máy bơm là gì

• Cỡ nòng của máy bơm nước chính là kích thước của đầu vào và đầu ra của máy
• Đầu vào của máy bơm được nối với ống hút nước
• Đầu ra của máy bơm được nối với ống đẩy nước
• Cỡ nòng ảnh hưởng đến lưu lượng và cột áp bơm, cỡ nòng càng lớn lưu lượng càng nhiều và áp lực càng yếu
• Cỡ nòng có đơn vị là DN, Inch, mm

Bảng quy đổi thông số kích thước ống

Cách tính thông số kỹ thuật của máy bơm

Cách tính cột áp, áp lực máy bơm

• Để tính được cột áp bơm ta cần xác định được khoảng cách tính từ máy bơm đến vị trí cần bơm, ở đây vị trí cần bơm có thể là bồn chứa, bể chứa, vị trí cần tưới cây
• Đối với bơm đẩy lên cao ta dựa vào chiều cao đẩy của bơm để chọn cho chính xác
• Đối với việc lựa chọn máy bơm nước tiết kiệm điện để tưới cho cây trồng, bạn cần xác định chiều dài đường ống đẩy nước và dựa vào công thức sau để tính toán áp lực đẩy nước cho phù hợp

1 mét đẩy cao  = 10 mét đẩy ngang

• Xác định áp lực cần thiết cho hệ thống, thông thường việc xác định áp lực đường ống thường được áp dụng trong công nghiệp, bơm tăng áp lực nước
• Đơn vị để tính cột áp và áp lực là m (mét) hoặc Bar

1Bar = 10met nước

• Khi lựa chọn cột nước ta cần chọn dư ra khoảng 3m đến 5m để đảm bảo cho lưu lượng nước đủ cung cấp cho bồn chứa cũng như bơm nước được nhanh hơn
• Cột áp H = H1 + H2 +H3.
  + H1: là tổng của cột áp cao nhất ( tức là áp lực nước theo độ cao từ vị trí đặt bơm đến nơi xa nhất của hệ thống. Kinh nghiệm 5 mét ngang bằng 1 mét cao.
  +  H2: cột áp để phun nước tại đầu ra .
  +  H3: tổn thất áp tại co cút tê trên đường ống (tổn thất cục bộ) và ma sát đường ống.

Ví Dụ:

• Giả sử: khoảng cách từ bơm đến nơi cần bơm độ cao là 40 m, ống đi ngang 20 m, lưu lượng 104 m³/h hay 28,8 l/s.
• Cột áp cao H1 = 40+4 = 44 mét cao.
• H2 lấy bằng 5 mét phun theo độ cao.
• H3 = Ha + Hb = A x L x Q²+ 10%*Ha
  Hb = 10%*Ha là tổn thất qua tê, co trên toàn hệ thống.

Q: lưu lượng nước qua ống (l/s)
L: chiều dài của đoạn ống (m)
Với A là sức cản ma sát từ ống (mỗi ống lại có sức cản khác nhau). A lấy theo tiêu chuẩn việt nam 4513-1988. => như ví dụ trên đường kính ống là DN150 => A = 0,00003395
=> H3 = 0,00003395 x (40+20) x 28,8² +10%*Ha = 2 mét nước.
Vậy H = 44 + 5 + 2 = 51 mét nước. và lưu lượng là 104 m³/h = 1728 l/min => tra đồ thị thì bơm là chọn bơm 40 hp (30 Kw điện), đường ống DN150.

Cách tính lưu lượng bơm nước

• Lưu lượng nước được ký hiệu trên máy bơm là Q
• Đơn vị tính lưu lượng nước là lít/phút (l/p), lít/giây (l/s), m3/h, m3/phút(m3/p)
• Công thức chuyển đổi đơn vị

1 l/p = 0.06 m3/h

1 l/p = 0.001 m3/p

1 l/s = 3.6 m3/h

1 l/s = 0.06 m3/p

• Thông thường trên máy bơm sẽ để thông số tối đa Qmax, đó là lưu lượng nước tối đa mà bơm có thể bơm được
• Dựa vào sơ đồ thiết kế đặc tính bơm ta lựa chọn lưu lượng máy bơm nước dựa theo cột áp của bơm, chẳng hạn ở độ cao 10 mét thì bơm cho lưu lượng bao nhiêu l/p
• Chú ý : cột áp bơm đẩy càng cao thì lưu lượng càng giảm, lưu lượng giảm thấp làm quá trình bơm nước càng lâu

Cách tính công suất tiêu thụ điện

• Công suất tiêu thụ là lượng điện năng tiêu thụ mà máy bơm nước sử dụng trong một giờ, một phút, hoặc một giây
• Đơn vị tính công suất là HP, KW, W
• Đổi đơn vị điện năng theo công thức sau

1 KW = 1000 W

1 HP = 750 W

1 HP = 0.75 KW

• Một số công suất máy thường được sử dụng

Cách chọn điện áp sử dụng cho máy bơm phù hợp

• Tùy thuộc vào điện lưới mà bạn đang sử dụng để lựa chọn sử dụng điện áp gì
• Chi phí đầu tư cho lưới điệu 380v (3pha) tương đối cao, nên ít khi các hộ gia đình đầu tư sử dụng, và nếu gia đình sử dụng điện áp 380v thì khá lãng phí
• Gia đình thường sử dụng điện áp 220v (1 pha), trừ các trường hợp hộ gia đình có sử dụng nhiều thiết bị điện để sản xuất, hoặc sử dụng đầu bơm nước tưới nông nghiệp thì nên dùng điện áp 380v để ổn định nguồn điện
• Đối với nhà máy sản xuất, khu công nghiệp thì nên sử dụng điện 380v (3pha) để nguồn điện được ổn định, máy bơm nước mạnh nhất, đạt được hiệu suất tối đa

Cách chọn kích cỡ ống của máy bơm

• Cỡ nòng của máy bơm có ảnh hưởng trực tiếp đến lưu lượng và cột áp bơm
• Thiết kế đường ống dẫn nước có kích thước bằng với cỡ nòng của máy bơm để đạt được lưu lượng vào cột áp lý tưởng
• Nếu thiết kế đường ống lớn hơn cỡ nòng sẽ làm giảm áp lực trong đường ống, bơm nước không được cao
• Nếu thiết kế đường ống dẫn nước nhỏ hơn cỡ nòng sẽ làm tăng áp lực đường ống, trường hợp đường ống nhỏ hơn nhiều so với cỡ nòng sẽ gây tức làm bể ống dẫn hoặc tuột mối nối
• Đơn vị để tính kích thước đường ống là DN, Inch, mm, công thức đổi đơn vị như sau

Ví dụ tính toán để lựa chọn máy bơm nước

Bài toán đặt ra

Hộ gia đình có 5 tầng lầu, mỗi tầng lầu cao 4 met, vị trí đặt bơm tại tầng trệt bơm nước lên bể chứa đặt ở sân thượng, thể tích bể chứa là 4 m3, đường ống dẫn nước loại uPVC đường kính 49mm

Tính toán sơ bộ

• Cần sử dụng máy bơm đẩy cao tầng loại dùng cho dân dụng
• Tổng chiều cao cần bơm lên là 20 mét
• Thể tích bể chứa là 4m3 thì ta chọn lưu lượng bơm khoảng 10m3/h, như vậy trong khoảng thời gian 30 phút là bể chứa nước sẽ đầy
• Sử dụng cho gia đình điện áp 220v (1 pha)

Lựa chọn máy bơm nước

• Ta cần trừ hao lực ma sát khi nước chảy trong đường ống, từ tổng chiều cao cần bơm lên là 20 mét, ta cộng thêm 3m đến 5m. Như vậy cần lựa bơm có cột áp từ 23m đến 25m
• Dựa vào cột áp, đối chiếu với bảng thông số kỹ thuật trong Catalogue máy bơm nước ta chọn được lưu lượng máy bơm phù hợp trong khoảng 8m3/h đến 10m3/h
• Xem cỡ nòng máy bao nhiêu để thiết kế đường ống dẫn nước cho gia đình phù hợp, mỗi thương hiệu máy bơm nước sẽ có rất nhiều model để bạn lựa chọn, chính vì vậy bạn sẽ dễ dàng chọn lựa được chiếc máy bơm nước phù hợp
• Cong suat may bom nuoc ta cần lựa chọn phù hợp với điện áp, bởi công suất lớn thường dùng điện 380v, và một vài dòng máy bơm dân dụng sử dụng điện áp vừa 220v vừa 380v
• Ta cần trừ hao lực ma sát khi nước chảy trong đường ống, từ tổng chiều cao cần bơm lên là 20 mét, ta cộng thêm 3m đến 5m. Như vậy cần lựa bơm có cột áp từ 23m đến 25m
• Dựa vào cột áp, đối chiếu với bảng thông số kỹ thuật trong Catalogue máy bơm nước ta chọn được lưu lượng máy bơm phù hợp trong khoảng 8m3/h đến 10m3/h
• Xem cỡ nòng máy bao nhiêu để thiết kế đường ống dẫn nước cho gia đình phù hợp, mỗi thương hiệu máy bơm nước sẽ có rất nhiều model để bạn lựa chọn, chính vì vậy bạn sẽ dễ dàng chọn lựa được chiếc máy bơm nước phù hợp
• Cong suat may bom nuoc ta cần lựa chọn phù hợp với điện áp, bởi công suất lớn thường dùng điện 380v, và một vài dòng máy bơm dân dụng sử dụng điện áp vừa 220v vừa 380v (xem định nghĩa điện xoay chiều 1 pha là gì, điện xoay chiều 3 pha là gì)