คำอธิบายถังแรงดันของบ่อน้ำ: วิธีการทำงาน การตั้งค่าแรงดัน และสัญญาณของความล้มเหลว

ถังแรงดันดีมีประโยชน์อย่างไรกับระบบน้ำในบ้าน

ถังแรงดันน้ำจะกักเก็บน้ำสำรองไว้ภายใต้แรงดัน เพื่อให้ปั๊มบ่อน้ำไม่ต้องเปิดทุกครั้งที่มีคนเปิดก๊อกน้ำ หากไม่มีการสำรองนี้ ปั๊มบ่อน้ำจะเปิดและปิดหลายสิบครั้งต่อวัน และการลัดวงจรเช่นนั้นคือสิ่งที่ทำให้มอเตอร์ปั๊มเสื่อมสภาพ สตาร์ทสตาร์ทไหม้ และทำให้อายุการใช้งานของระบบบ่อทั้งหมดสั้นลงหลายปี ถังดูดซับเอาต์พุตของปั๊ม เก็บไว้ภายใต้แรงดันอากาศอัด และปล่อยออกอย่างต่อเนื่องเมื่อมีการใช้น้ำ ทำให้มีการไหลที่สม่ำเสมอไปยังส่วนควบโดยที่ปั๊มทำงานอย่างต่อเนื่อง

นอกเหนือจากการปกป้องปั๊มแล้ว ถังยังทำหน้าที่เป็นตัวกั้นแรงดันไฟกระชาก (บางครั้งเรียกว่าค้อนน้ำ) และทำให้แรงดันตกคร่อมลดลงอย่างรวดเร็วซึ่งอาจจะเกิดขึ้นทันทีที่ก๊อกน้ำ ฝักบัว หรือวาล์วชลประทานเปิดขึ้น ในทางปฏิบัติ ถังบ่อคือสิ่งที่เปลี่ยนน้ำดิบที่สูบให้เป็นน้ำประปาที่มั่นคงและพร้อมสำหรับใช้ในบ้าน โดยเป็นองค์ประกอบที่กำหนดว่าบ้านที่ได้รับอาหารอย่างดีจะรู้สึกเหมือนอยู่ในน้ำในเขตเทศบาล หรือรู้สึกเหมือนกำลังต่อสู้กับระบบประปาของตัวเองทุกครั้งที่อุปกรณ์ติดตั้งสองตัวทำงานพร้อมกัน

ขนาดพอเหมาะ ถังแรงดันสำหรับน้ำบาดาล ยังช่วยลดค่าใช้จ่ายด้านพลังงาน เนื่องจากมอเตอร์สตาร์ทใช้ไฟฟ้ามากกว่าการทำงานต่อเนื่องอย่างไม่สมส่วน ถังที่มีขนาดเล็กเกินไปสำหรับความต้องการสูงสุดในครัวเรือนจะบังคับให้ปั๊มต้องรีสตาร์ทอย่างต่อเนื่อง ในขณะที่ถังขนาดใหญ่ส่วนใหญ่ไม่ได้ใช้งานและเพิ่มค่าใช้จ่ายล่วงหน้าที่ไม่จำเป็น — การจับคู่ความสามารถในการดึงถังเข้ากับความต้องการติดตั้งทั่วไปคือเป้าหมายการออกแบบที่แท้จริง ไม่ใช่แค่การซื้อถังที่ใหญ่ที่สุดที่มีอยู่

ถังแรงดันดีทำงานอย่างไร

ถังบ่อน้ำสมัยใหม่แทบจะเป็นถังแบบ "ชาร์จล่วงหน้า" หรือ "กระเพาะปัสสาวะ" เกือบทั้งหมด และการทำความเข้าใจวิธีการทำงานของการชาร์จล่วงหน้าจะอธิบายตรรกะการแก้ปัญหาส่วนใหญ่ที่ใช้ในระบบเหล่านี้ ภายในถัง ไดอะแฟรมหรือกระเพาะปัสสาวะที่ยืดหยุ่นได้แยกสองห้อง: ห้องหนึ่งเต็มไปด้วยอากาศอัด (ช่องชาร์จล่วงหน้า) และอีกห้องหนึ่งสำหรับเติมน้ำที่สูบจากบ่อ ก่อนที่น้ำจะเข้าสู่แทงค์ ฝั่งอากาศจะถูกชาร์จตามแรงดันที่กำหนด โดยทั่วไปจะตั้งค่า PSI ไว้ต่ำกว่าแรงดันเข้าของปั๊มเล็กน้อย

เมื่อปั๊มบ่อเริ่มทำงาน น้ำจะถูกบังคับให้เข้าไปในห้องริมน้ำ เพื่ออัดอากาศที่อยู่อีกด้านหนึ่งของกระเพาะปัสสาวะต่อไป เมื่ออากาศถูกบีบอัด มันจะดันกลับเข้าหาน้ำ ซึ่งทำให้น้ำมีแรงดันและไหลเข้าระบบประปาได้โดยไม่จำเป็นต้องปั๊มทำงาน ในขณะที่อุปกรณ์ในครัวเรือนดึงน้ำออกจากถัง อากาศอัดจะขยายตัว โดยดันน้ำที่เหลือออกทางท่อประปาด้วยแรงดันที่ลดลงอย่างต่อเนื่อง จนกระทั่งแรงดันลดลงต่ำพอที่จะกระตุ้นสวิตช์แรงดันของปั๊ม ซึ่งจะรีสตาร์ทปั๊มและเติมถัง

วงจรนี้ — เติม ใช้ ปล่อย เติม — ทำซ้ำอย่างต่อเนื่อง และปริมาตรของน้ำที่ใช้ได้ที่ส่งระหว่างรอบปั๊มเรียกว่า "การดึงลง" ของถัง ปริมาณอากาศที่มากขึ้นเมื่อเทียบกับขนาดของถัง รวมกับช่องว่างที่กว้างกว่าระหว่างแรงดันเข้าและออก ทำให้เกิดการดึงออกมากขึ้นและมีรอบปั๊มต่อวันน้อยลง ซึ่งโดยทั่วไปคือเป้าหมายในการมีอายุยืนยาวของปั๊ม

ถังแบบเก่าที่ไม่มีกระเพาะปัสสาวะทำงานแตกต่างออกไป โดยกักเก็บอากาศและน้ำไว้ในห้องเดียวกันโดยไม่มีการแยกออกจากกัน ถังสังกะสี "อากาศเหนือน้ำ" เหล่านี้อาศัยอากาศที่ติดอยู่เหนือเส้นน้ำ และเนื่องจากไม่มีสิ่งกีดขวาง อากาศจึงค่อยๆ ละลายในน้ำและจำเป็นต้องเติมด้วยตนเอง ซึ่งเป็นขั้นตอนการบำรุงรักษาที่ถังเก็บกระเพาะปัสสาวะสมัยใหม่จะกำจัดเกือบทั้งหมด

รถถังกระเพาะปัสสาวะ กับ รถถังที่ไม่มีกระเพาะปัสสาวะ

ทางเลือกระหว่างถังแบบกระเพาะปัสสาวะและถังสังกะสีแบบดั้งเดิมที่ไม่มีกระเพาะปัสสาวะนั้นขึ้นอยู่กับความทนทานในการบำรุงรักษา อายุการใช้งานของถัง และความสม่ำเสมอของแรงดันน้ำที่ต้องใช้เมื่อเวลาผ่านไป

ถังกระเพาะปัสสาวะและไดอะแฟรม

ในถังเก็บน้ำในกระเพาะปัสสาวะ ค่าอากาศจะถูกปิดผนึกอย่างถาวรจากน้ำด้วยไดอะแฟรมยางหรือกระเพาะปัสสาวะ ดังนั้นอากาศจึงไม่ละลายลงไปในน้ำเมื่อเวลาผ่านไป ซึ่งหมายความว่าแรงดันที่ชาร์จล่วงหน้าจะคงที่เป็นเวลาหลายปีโดยไม่ต้องปรับ คุณภาพน้ำไม่ได้รับผลกระทบจากการสัมผัสอากาศโดยตรง และถังไม่จำเป็นต้องบำรุงรักษาตามปกติ นอกเหนือจากการตรวจสอบแรงดันเป็นครั้งคราว ถังกระเพาะปัสสาวะสำหรับกักเก็บน้ำ ปัจจุบันเป็นตัวเลือกมาตรฐานในการติดตั้งบ่อน้ำเชิงพาณิชย์สำหรับที่พักอาศัยและเชิงพาณิชย์เบาส่วนใหญ่ เนื่องจากมีอายุการใช้งานยาวนานและมีการบำรุงรักษาน้อยที่สุด

ถังไม่มีกระเพาะปัสสาวะ (สังกะสี/อากาศ-เหนือน้ำ)

ถังสังกะสีรุ่นเก่าเก็บอากาศและน้ำไว้โดยการสัมผัสโดยตรงภายในห้องเหล็กเดียว เมื่อเวลาผ่านไป อากาศอัดจะค่อยๆ ดูดซับลงในน้ำและถูกส่งผ่านท่อประปาทุกครั้งที่มีการใช้งานฟิกซ์เจอร์ ดังนั้นเบาะลมจึงหดตัวและจำเป็นต้องชาร์จใหม่เป็นระยะ โดยมักจะใช้เครื่องอัดอากาศและวาล์วแบบแมนนวล หรืออุปกรณ์ควบคุมปริมาตรลมอัตโนมัติในการตั้งค่าขั้นสูงกว่า โดยปกติแล้วถังเหล่านี้จะมีราคาถูกกว่าตั้งแต่ด้านหน้าและสามารถผลิตได้ในขนาดที่ใหญ่กว่ามาก ซึ่งเป็นเหตุผลว่าทำไมถังเหล่านี้จึงยังปรากฏอยู่ในสถานที่เชิงพาณิชย์และเกษตรกรรมบางแห่ง แต่ถังเหล่านี้ต้องการการดูแลเอาใจใส่มากกว่าการออกแบบกระเพาะปัสสาวะแบบปิดสนิท

ความกดดันควรเป็นอย่างไร — และจะตรวจสอบได้อย่างไร

แรงดันชาร์จล่วงหน้าที่ถูกต้องคือการตั้งค่าที่สำคัญที่สุดเพียงอย่างเดียวในถังแรงดันจากบ่อน้ำ และยังเป็นสิ่งหนึ่งที่เจ้าของบ้านมักมองข้ามไปอีกด้วย ควรตั้งค่าการอัดอากาศล่วงหน้าของถังไว้ที่ประมาณ 2 PSI ซึ่งต่ำกว่าแรงดันเข้าของปั๊มเสมอ ซึ่งเป็นแรงดันที่สวิตช์ปั๊มเปิดปั๊ม ระบบที่อยู่อาศัยส่วนใหญ่ทำงานด้วยสวิตช์แรงดัน 30/50 (ปั๊มเริ่มต้นที่ 30 ปอนด์ต่อตารางนิ้ว หยุดที่ 50 ปอนด์ต่อตารางนิ้ว) ซึ่งหมายความว่าโดยทั่วไปค่าอากาศของถังควรอ่านได้ประมาณ 28 ปอนด์ต่อตารางนิ้ว เมื่อน้ำในถังว่างเปล่า

ในการตรวจสอบแรงดัน ขั้นแรกให้ปิดปั๊มบ่อน้ำแล้วเปิดก๊อกน้ำเพื่อระบายน้ำออกจากถังให้หมด ซึ่งถือเป็นสิ่งสำคัญ เนื่องจากการวัดแรงดันอากาศในขณะที่น้ำยังค้างอยู่ในถังจะให้ค่าที่อ่านได้และสูงเกินจริง เมื่อถังน้ำมันว่างเปล่า ให้ใช้เกจวัดแรงดันแบบยางมาตรฐานบนวาล์ว Schrader ที่อยู่ด้านบนของถัง (วาล์วประเภทเดียวกับที่พบในยางรถยนต์หรือจักรยาน) และเปรียบเทียบค่าที่อ่านได้กับค่าเป้าหมายล่วงหน้าสำหรับสวิตช์แรงดันที่ติดตั้งไว้ หากค่าที่อ่านได้ต่ำ สามารถเติมอากาศด้วยปั๊มจักรยานหรือเครื่องอัดอากาศขนาดเล็ก หากต่ำมาก นั่นมักเป็นสัญญาณเริ่มต้นของการรั่วไหลของกระเพาะปัสสาวะ แทนที่จะเป็นการสูญเสียอากาศทั่วไปเมื่อเวลาผ่านไป

ตระหนักถึงถังน้ำขังหรือบ่อน้ำเสีย

A ถังน้ำขังดี เป็นหนึ่งในความล้มเหลวของถังที่พบบ่อยที่สุด และเกิดขึ้นเมื่อประจุอากาศหายไป โดยปกติแล้วเป็นเพราะกระเพาะปัสสาวะแตกหรือเกิดการรั่วไหลอย่างช้าๆ ทำให้น้ำสามารถเติมได้เกือบทั้งถัง แทนที่จะเป็นเพียงห้องริมน้ำ เมื่อแทบไม่เหลือเบาะลมให้ดัน ถังจึงไม่สามารถรักษาแรงดันให้คงที่ได้อีกต่อไป และปั๊มจะถูกบังคับให้เปิดเกือบทุกครั้งที่ก๊อกน้ำเปิด บางครั้งหลายครั้งต่อนาทีภายใต้การใช้งานต่อเนื่อง เช่น ฝักบัวหรือสายยาง

วิธีที่เชื่อถือได้มากที่สุดในการบอกได้ว่าถังแรงดันของบ่อน้ำเสียหรือไม่ ได้แก่:

• การหมุนเวียนปั๊มอย่างรวดเร็วและบ่อยครั้ง — ปั๊มเปิดและปิดทุกๆ สองสามวินาที แทนที่จะทำงานเป็นรอบปกติ 1-2 นาที
• แรงดันที่เปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็วที่ก๊อกน้ำ โดยที่แรงดันน้ำจะพุ่งสูงขึ้นและลดลงอย่างเห็นได้ชัดในระหว่างการใช้งานครั้งเดียว
• ถังที่ให้ความรู้สึกหนักกว่าที่คาดไว้หรือมีน้ำไหลเมื่อแตะหรือโยก แสดงว่าถังกักเก็บน้ำไว้มากกว่าอากาศมาก
• การอ่านค่าแรงดันล่วงหน้าที่หรือใกล้ศูนย์แม้ว่าจะเติมอากาศแล้วก็ตาม ซึ่งชี้ไปที่กระเพาะปัสสาวะฉีกขาด แทนที่จะเป็นการสูญเสียอากาศทีละน้อย
• สนิม การกัดกร่อน หรือความชื้นที่มองเห็นได้รอบฐานของถังสังกะสีเก่า ซึ่งสามารถส่งสัญญาณความล้มเหลวภายในถังได้

การอ่านค่าการชาร์จล่วงหน้าต่ำเพียงครั้งเดียวไม่ได้หมายความว่าจำเป็นต้องเปลี่ยนถังโดยอัตโนมัติ บางครั้งอากาศจะค่อยๆ สูญเสียไปและสามารถชาร์จใหม่ได้ แต่หากถังต้องการแรงดันซ้ำหลายครั้งภายในระยะเวลาสั้นๆ หรือหากยังคงมีน้ำขังอยู่แม้ว่าจะชาร์จแล้วก็ตาม กระเพาะปัสสาวะเกือบจะล้มเหลวอย่างแน่นอน และจำเป็นต้องเปลี่ยนถังแทน แทนที่จะซ่อมบำรุงซ้ำๆ

ฉนวนถังเก็บน้ำจากอุณหภูมิสุดขั้ว

ถังเก็บน้ำที่ติดตั้งในห้องใต้ดินที่ไม่มีเครื่องทำความร้อน พื้นที่คลาน อาคารหลังบ้าน หรือห้องเอนกประสงค์มีความเสี่ยงที่จะถูกแช่แข็งในสภาพอากาศหนาวเย็น และการกัดกร่อนจากการควบแน่นในที่ชื้น ซึ่งเป็นสาเหตุว่าทำไม ฉนวนถังอย่างดี คุ้มค่าที่จะวางแผนการติดตั้งใดๆ ที่ไม่อยู่ในพื้นที่ปรับอากาศ ถังที่แข็งตัวสามารถแตกภายใน ทำให้กระเพาะปัสสาวะเสียหาย หรือข้อต่อร้าวและท่อที่เชื่อมต่อ นำไปสู่ความล้มเหลวที่มีราคาแพงกว่าฉนวนมาก

วิธีการฉนวนทั่วไป ได้แก่ การพันตัวถังด้วยแจ็คเก็ตหรือผ้าห่มโฟมที่ติดตั้งไว้ซึ่งได้รับการออกแบบมาโดยเฉพาะสำหรับถังแรงดัน การสร้างฉนวนหุ้มรอบถังและอุปกรณ์ของถัง และการป้องกันท่อโดยรอบและสวิตช์แรงดัน ซึ่งมักจะเสี่ยงต่อการแข็งตัวมากกว่าตัวถังเนื่องจากมีมวลความร้อนน้อยกว่า ในสภาพแวดล้อมที่เย็นสม่ำเสมอ การติดตั้งบางแห่งจะเพิ่มเทปความร้อนกำลังวัตต์ต่ำตามแนวท่อเปลือยเป็นมาตรการเสริมควบคู่ไปกับฉนวน โดยเฉพาะอย่างยิ่งในส่วนระหว่างท่อบ่อและถังแรงดันซึ่งมีน้ำนิ่งระหว่างรอบการทำงานของปั๊ม

การระบายอากาศยังคงมีความสำคัญแม้ว่าจะมีฉนวนอยู่ก็ตาม ตู้ที่ปิดสนิทในพื้นที่ชื้นสามารถดักจับการควบแน่นกับตัวถัง ซึ่งจะช่วยเร่งการกัดกร่อนบนถังสังกะสีโดยเฉพาะ เป้าหมายของการใช้ฉนวนคือการชะลอการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิและปิดกั้นการสัมผัสอากาศเย็นโดยตรง ไม่ใช่เพื่อสร้างกล่องสุญญากาศรอบๆ ถัง

ขนาดและการจัดวาง: ถังเก็บน้ำ ปั๊ม และตัวเลือกเหนือพื้นดิน

ระบบบ่อมักถูกกล่าวถึงควบคู่ไปกับองค์ประกอบสองประการที่เกี่ยวข้องแต่แตกต่างกัน: ปั้มน้ำถังเก็บน้ำ การตั้งค่าซึ่งจะเคลื่อนย้ายน้ำจากบ่อหรือถังเก็บน้ำไปยังถังแรงดัน และถังเก็บขนาดใหญ่แยกต่างหากซึ่งใช้ในกรณีที่ผลผลิตของบ่อน้ำต่ำหรือไม่สอดคล้องกัน ก ถังเก็บน้ำอย่างดี — บางครั้งมีถังเก็บน้ำขนาดใหญ่ติดตั้งอยู่ระหว่างบ่อและระบบแรงดัน — กักเก็บน้ำดิบในปริมาณที่มากขึ้น ดังนั้นปั๊มจึงไม่สามารถดึงเข้ากับบ่อที่ฟื้นตัวช้าได้โดยตรง และเป็นวิธีการแก้ปัญหาทั่วไปสำหรับบ่อที่ให้ผลผลิตต่ำซึ่งไม่สามารถให้ทันกับความต้องการของครัวเรือนสูงสุดได้ด้วยตัวเอง

สำหรับบ้านที่ไม่มีบ่อน้ำหรือเป็นแหล่งเสริม ถังเก็บน้ำบนดินสำหรับบ้าน การใช้งานทำหน้าที่จัดเก็บที่คล้ายกัน — รวบรวมและกักเก็บน้ำ (จากบ่อ แหล่งกักเก็บน้ำฝน หรือแหล่งจ่าย) ที่ตำแหน่งด้านบนหรือใกล้บ้าน จากนั้นป้อนลงในถังแรงดันและระบบปั๊มเพื่อจ่าย โดยทั่วไปแล้วถังเก็บน้ำเหนือพื้นดินเหล่านี้ตรวจสอบ บำรุงรักษา และป้องกันได้ง่ายกว่าถังเก็บน้ำแบบฝัง แม้ว่าถังเหล่านี้จะต้องมีการป้องกันการแข็งตัวอย่างระมัดระวังในสภาพอากาศหนาวเย็น เนื่องจากถังเหล่านี้สัมผัสกับอุณหภูมิโดยรอบอย่างเต็มที่

เมื่อปรับขนาดส่วนประกอบใดๆ เหล่านี้ เช่น ถังแรงดัน ถังพัก หรือปั๊ม ปัจจัยในการตัดสินใจควรเป็นความต้องการสูงสุดพร้อมกันเสมอ (จำนวนอุปกรณ์ติดตั้งที่อาจทำงานพร้อมกัน) แทนที่จะเป็นการใช้งานเฉลี่ยรายวัน เนื่องจากเป็นช่วงเวลาสูงสุดที่ทำให้ระบบมีขนาดเล็กลงโดยอาศัยแรงดันลดลง การหมุนเวียนของปั๊มสั้น ๆ หรือถังกักเก็บที่ทำงานแห้งก่อนที่บ่อน้ำจะฟื้นตัว