مخزن آب هوایی، وظیفه آب رسانی به مناطق کم آب را دارد. این مخازن دارای 50 متر ارتفاع میباشند و دلیل این ارتفاع زیاد ایجاد فشار آب توسط جاذبه و آب رسانی به طور مساوی به مناطقی با وسعت بالا میباشد. مخازن آب هوایی دارای انواع مختلفی میباشند. در ادامه به نوع ساخت مخزن آب هوایی، مزایا و معایب آن، انواع آنها و نوع کارکرد این مخزن ها میپردازیم.
مخزن آب هوایی چیست ؟
مخزن آب هوایی، یک برج ساخته شده از فلز، پلی اتیلن یا گالوانیزه میباشد. این مخازن در حالت استاندارد 50 متر برای ایجاد فشار آب ارتفاع دارند. وظیفه اصلی مخزن آب هوایی نگهداری آب و پمپاژ کردن آن در زمان مورد نیاز میباشد.
ویژگی مخزن آب هوایی
از اصلی ترین و قابل رویت ترین ویژگی مخزن آب هوایی میتوان به ارتفاع آن اشاره کرد. به طور استاندارد این مخازن در ارتفاع 50 متری از سطح زمین ساخته میشوند. دلیل ارتفاع زیاد این مخازن ایجاد فشار آب برای آب رسانی به صورت یکسان به مساحت بالا میباشد و از دیگر ویژگی های این مخازن میتوان به ضد زنگ بودن آنها، طول عمر بالا، نگهدارنده مناسب و مقاوت آنها اشاره کرد.
چگونگی عملکرد مخازن آب هوایی
برجهای ذخیره آب یا مخازن آب هوایی با ارتفاع بالا بر روی پایهها قرار گرفتهاند تا فشار آب را تامین کنند. این ارتفاع، با توجه به قاعده 0.43 psl برای هر فوت ارتفاع، فشار آب را افزایش میدهد. با توجه به نیاز شهری به فشار آب حدوداً 20 تا 30 psl، برجهای آب هوایی بلندتر ساخته میشوند. در مناطق تپهدار، این برجها ممکن است با یک مخزن آب ساده که بر روی تپهای قرار دارد، جایگزین شوند. این مخازن، با حجم آب بسیار بزرگ، میتوانند نیازهای یک شهر یا منطقه را تامین کنند یا به صورت کوچکتر برای چند واحد مسکونی یا یک واحد صنعتی مورد استفاده قرار گیرند. برجهای ذخیره آب با توجه به نیاز به فشار آب، در صورت قطع فشار آب، باید توانایی تأمین فشار آب را برای حداقل یک روز را داشته باشند. این سازهها با فراهم کردن فشار متوسط به جای تأمین فشار در زمان اوج مصرف، به صرفهجویی در مصرف آب کمک میکنند.
کاربرد مخزن آب هوایی
مخازن آب هوایی کاربرد های بسیاری دارند. از اصلی ترین کاربرد این مخازن میتوان به آب رسانی به شهرک های صنعتی، مسکونی و شهر هایی که دچار مشکل آب هستند اشاره کرد. از دیگر کاربرد های مخازن آب هوایی میتوان به استفاده در صنعت کشاورزی، تولیدات آبمیوه، صنعت آب و فاضلاب و کارخانه ها اشاره کرد.
طراحی مخزن آب هوایی
طراحی مخزن هوایی بر اساس نوع کاربری و نوع مصرف و مکانی که نیاز است تا مورد بهره برداری قرار گیرد، صورت می پذیرد.
برای طراحی مخازن آب هوایی به حجم مخزن نیاز است و برای تعیین حجم مفید این مخازن میتوان از پارامتر های پیشنهادی زیر استفاده کرد:
1- حجم مورد نیاز آب مصرفی
2- حجم مورد نیاز برای جبران نوسانات ساعتی
3- حجم مورد نیاز برای تامین آب در مواقعی که آب ورودی به مخازن در اثر صدمات وارده به خط لوله و از کار افتادن پمپ ها بایستی در مخزن موجود باشد .
در صورتی که میزان آسیب پذیری تاسیسات آبرسانی بالا باشد و احتمال زیاد قطع برق و نداشتن سیستم برق اضطراری در مواردی که از پمپ استفاده می شود و یا محدودیت امکانات و اجرای تعمیرات سریع خطوط و یا سایر تاسیسات آبرسانی و… عواملی هستند که می توانند موجبات افزایش ظرفیت طراحی مخازن هوایی آب باشند.
طراحی یک مخزن هوایی مستلزم در نظر گرفتن دقیق عوامل مختلف از جمله مکان بهره برداری، ظرفیت مخزن، نوع مواد و طراحی سازه است.
موقعیت مکانی یک عامل مهم در طراحی یک مخزن هوایی است. محل جانمایی مخزن باید روی زمین مرتفع باشد تا فشار آب کافی به سیستم توزیع تامین شود. همچنین باید برای نگهداری و بازرسی در دسترس باشد.
ظرفیت مخزن هوایی:
ظرفیت مخزن هوایی بستگی به تقاضای آب در جامعه یا صنعت مورد نیاز که مخزن هوایی در آن بکارگرفته خواهد شد ، دارد. مخزن باید ظرفیت کافی برای پاسخگویی به اوج تقاضا و امکان ذخیره سازی در دوره های کم تقاضا را داشته باشد.
موادی که در ساخت مخزن هوایی بکار گرفته می شود:
انتخاب مواد برای مخزن مرتفع به عوامل مختلفی از جمله شرایط آب و هوایی محلی، هزینه و طول عمر مورد انتظار بستگی دارد. فولاد به دلیل استحکام، دوام و تطبیق پذیری، انتخاب محبوبی برای مخازن هوایی است. بتن همچنین به دلیل دوام معمولاً مورد استفاده قرار می گیرد ولیکن هزینه آببندی این مخازن بسیار بالا می باشد . مواد کامپوزیت مانند فایبرگلاس به دلیل سبک وزن بودن، مقاومت در برابر خوردگی و سهولت نصب محبوبیت فزاینده ای پیدا می کنند ولیکن هزینه مواد اولیه آن به شدت بالا می باشد و در برابر حرارت و نور خورشید به شدت تخریب پذیر می باشند .
طراحی سازه مخزن هوایی:
انواع مخزن آب هوایی
مخرن های آب هوایی با توجه به شرایط محیطی، نوع استفاده و ارتفاع آنها دارای انواع مختلفی میباشد. در ادامه به شرح این موارد و نحوه استفاده از آنها میپردازیم.
مخزن هوایی تک ستونی یا پایه ای
این نوع مخزن دارای یک ستون یا پایه است که مخزن را پشتیبانی می کند. پایه می تواند از فولاد یا بتن باشد و مخزن می تواند استوانه ای یا مستطیلی باشد.
مخزن هوایی چند پایه
این نوع مخزن دارای چندین ستون است که مخزن را پشتیبانی می کند. ستون ها را می توان به صورت دایره ای یا مستطیلی مرتب کرد. مخازن چند پایه معمولاً برای ظرفیت های بزرگ استفاده می شوند و نسبت به مخازن تک ستونی به زمین کمتری نیاز دارند.
مخازن آب فلزی و گالوانیزه
مخزن آب هوایی فلزی و گالوانیزه یکی از معروف ترین مخازن آب هوایی میباشد. این مخازن به دلیل مقاومت بالا در برابر شرایط آب و هوایی در بسیار از مناطقی که دچار مشکل آب هستند استفاده میشود.
مخازن آب پلاستیکی (پلی اتیلن)
این مخزن از پلاستیک فشرده ساخته شده است. از مزایای مخزن آب پلاستیکی میتوان به ضد زنگ بودن آن، طول عمر بسیار ببیشتر، هزینه های نگهداری کمتر و تغییر ندادن مزه آب اشاره کرد.
مخازن آب فایبرگلاس
مخزن آب هوایی چوبی یا فایبرگلاس یکی دیگر از مدل های مخزن آب هوایی میباشد. فایبرگلاس یکی از بهترین گزینه های برای نگهداری انواع سیالات مانند آب و مواد شیمیایی غیر خورنده میباشد. مخازن چوبی مقاومت بسیار بالایی در برابر شرایط محیطی دارد. از دیگر مزایای این مخزن میتوان به آسیب نرساندن به محیط زیست، مناسب استفاده برای هر ماده سیال و طول عمر بالا اشاره کرد.
مخازن آب بتنی
مخزن آب بتنی کاملا از بتن ساخته شده است. موارد استفاده از این مخزن بیشتر در شرکت های تصویه آب میباشد. دلیل استفاده از این مخزن برای تصویه آب تغییر ندادن مزه آب، نگهداری بالا، مقاومت بیشتر، ضد جلبک بودن و هزینه نگهداری پایین آن میباشد.
انواع مخزن آب هوایی از نظر شکل ظاهری
مخازن آب هوایی از نظر شکل ظاهر به سه دستهی مکعبی، استوانهای و مخروطی تقسیم بندی میشوند که از پر کاربردترین آنها میتوان به مخزن آب هوایی استوانه ای اشاره کرد.
مخازن آب هوایی استوانه ای
مخازن آب هوایی استوانه ای دارای بیشترین کاربرد هستند. این مخازن دارای سطح مقطع بزرگی هستند و می توانند حجم زیادی از آب را ذخیره کنند.
مخازن آب هوایی مکعبی
مخازن آب هوایی مکعبی دارای استحکام بالایی هستند. این مخازن معمولاً برای کاربردهای صنعتی و تجاری استفاده می شوند.
مخازن آب هوایی مخروطی
مخازن آب هوایی مخروطی دارای سطح مقطع کوچکی هستند و می توانند در ارتفاعات کم نصب شوند. این مخازن معمولاً برای کاربردهای مسکونی استفاده می شوند.
مزایا و معایب استفاده از مخازن آب هوایی
مخزن های آب هوایی همانند دیگر محصولات دارای مزایا و معایبی میباشند. در ادامه به مزایا و معایب تانکر آب هوایی میپردازیم.
مزیا
مخازن آب هوایی مزایای بسیار زیادی دارند. یکی از اصلی ترین این مزایا، آب رسانی به مناطقی که مشکل آب دارند میباشد. در ادامه به چند مورد از دیگیر مزایای مخزن آب هوایی میپردازیم.
- فشار آب ثابت و آب رسانی به مساحت های طولانی
- ذخیره حجم بالایی از آب
- توزیع آب به روس هیدرواستاتیک
- استحکام طولانی مدت در برابر هر گونه شرایط آب و هوایی
- مقاوم در برابر زنگ زدگی
معایب
از معایب مخزن آب هوایی نیز میتوان به موارد زیر اشاره کرد:
- احتمال کم شدن فشار آب
- آب رسانی به مناطق پایین تر از سطح مخزن آب، یعنی اگر شهرک یا مسکن در بالای یک تپه قرار داشته باشند توانایی آب رسانی ندارد.
- در صورت نصب تازه ممکن است بر روی طعم آب تاثیر بگذارد.
نکات مهم هنگام نصب مخزن آب هوایی
هنگام نصب مخزن آب هوایی نکات و اصول هایی را باید مد نظر داشته باشید. این نکات هم از نظر امنیتی و هم از نظر استانداردهای جهانی دارای اهمیت بسیاری میباشد. این نکات به شرح زیر است:
- زیر سازی و ساخت بستری امن برای پایه های مخزن آب هوایی
- اطمینان خاطر از محل نصب مخزن
- دور بودن مخزن از محل های اشتعال زا و دارای الکتریسیته
- اطمینان از بسته بودن درب مخزن
- ارتفاع استاندارد مخزن
- بارگیری و تخلیه درست و استاندارد مخزن
- دقت در نحوه اتصال صحیح
این موارد از لزومات و استاندارد های صحیح برای نصب مخزن آب هوایی میباشند.
سخن پایانی
مخزن آب هوایی با وظیفه آب رسانی به شهرک های صنعتی و مسکونی، همچنین به شهر هایی که دچار مشکل آب هستند یکی از کارآمد ترین مخزن ها میباشد. مخرن آب هوایی همانند دیگر محصولات دارای مزایا و معایبی میباشد که از این مزایا به نگهدارنده مناسب برای آب، ذخیره حجم بالای آب و از معایب آن میتوان به تغییر احتمالی طمع و مزه آب در صورت نصب تازه اشاره کرد.
سوالات متداول
1. کدام یک از مخازن آب هوایی پرکاربرد تر است؟
تمامی مخازن آب هوایی کارایی خواص خود را دارند. اما مخزن آب هوایی فلزی و گالوانیزه نصبت به دیگر مخازن استفاده بیشتری دارند.
2. فشار هیدرواستاتیک چیست؟
به فشار وارده بر مایعات در هر لحظه توسط جاذبه زمین، به این فشار، فشار هیدرواستاتیک میگویند. در اصل دلیل ارتفاع 50 متری مخازن آب هوایی ایجاد فشار هیدرواستاتیک برای آب رسانی میباشد.
3. مخزن آب هوایی دارای چند پایه میباشد؟
مخازن آب هوایی روی 2 الی 4 پایه قرار میگیرند. این پایه ها هم میتواند از جنس فولاد باشند هم از جنس آهن، که این مسئله با توجه به نظر کارشناس صورت میگیرد.
4. آیا مخازن پلی اتیلن استقامت دیگر مخازن هوایی را دارد؟
مخزن آب هوایی پلی اتیلن با توجه به جنس آن از مخازن آب هوایی فلزی یا گالوانیزه استقامت کمتری دارند. اما مزایا استفاده از این مخزن آب هوایی از دیگر مخازن بیشتر است.
5. طول عمر مخزن آب هوایی چقدر است؟
طول عمر مخازن آب هوایی با یکدیگر متفاوت میباشد، اما به طور میانگین طول عمر تمامی مخازن آب هوایی بین 10 تا 20 سال میباشد. البته این موضوع همانطور که اشاره کردیم به جنس آن بستگی دارد.
