مضخات المسابح متغيرة السرعة واستهلاك الطاقة: كيف تعمل وما تسأل عنه قبل التحول إليها

كيف تختلف المضخة متغيرة السرعة

المضخة أحادية السرعة تعمل بسرعة واحدة طوال الوقت. يشرح الدليل الإرشادي لوزارة الطاقة الأمريكية حول مضخات المسابح أن المضخة مطلوبة لعدة مهام: تدوير الماء عبر الفلتر، وتشغيل المنظفات، والغسيل العكسي، وتغذية جهاز الكلورة أو السخان، وتزويد النوافير بالماء. المهام الشاقة لا تأخذ إلا حصة صغيرة من وقت التشغيل، لكن المضخة أحادية السرعة يجب أن تُختار لأشق مهمة، لذا فهي في معظم ساعاتها تحرّك ماءً أكثر مما يحتاجه الترشيح.

أما المضخة متغيرة السرعة فيمكن برمجتها للعمل بسرعات مختلفة لمهام مختلفة. ويشير دليل DOE إلى أن كثيرًا من المضخات متغيرة السرعة تستخدم محركات بمغناطيس دائم، يقدّر كفاءتها بنحو 90 بالمئة، مقارنة بـ30 إلى 70 بالمئة للمضخة أحادية السرعة المتوسطة.

الفيزياء: قانون التشابه

معظم التوفير يأتي من علاقة بسيطة. يشرح دليل DOE أنه عندما تُخفض سرعة المحرك إلى النصف، ينخفض التدفق إلى النصف أيضًا، لكن الطاقة المستهلكة تنخفض إلى نحو الثُّمن. ويؤكد ENERGY STAR النقطة نفسها، ويضيف أن الترشيح يحتاج إلى نحو نصف التدفق الذي يحتاجه تشغيل منظف المسبح.

ويُظهر المثال المحسوب في دليل DOE لمضخة واحدة مدى انحدار المنحنى: نحو 2,000 واط عند 3,450 دورة في الدقيقة، ونحو 250 واط عند 1,800 دورة في الدقيقة، ونحو 74 واط عند 1,200 دورة في الدقيقة. ستختلف مضختك، لكن شكل المنحنى لا يختلف.

ويلخّص الدليل المبدأ في عبارة «شغّلها أبطأ وشغّلها أطول». فالسرعة الأقل توفر الطاقة، لكن المضخة يجب أن تعمل ساعات أكثر لتحريك الحجم نفسه من الماء.

يذكر ENERGY STAR أن مضخات المسابح المدفونة الحاصلة على شهادته تستهلك طاقة أقل بنسبة 20 بالمئة من الطرازات القياسية. وهذا رقم أمريكي على مستوى المضخات المعتمدة، لا وعد لفيلا في الإمارات.

القيد الإماراتي: زمن دورة الماء

هنا تختلف مسابح الإمارات عن الأمثلة الواردة في الإرشادات الأمريكية. تقول الإرشادات الفنية لبلدية دبي لمخططات المسابح، التي تنطبق على المسابح العامة والخاصة في دبي، إن دورة ماء المسبح يجب ألا تتجاوز أربع ساعات. وتقول إرشاداتها لمسابح الفلل الخاصة إن زمن الاحتجاز يجب ألا يتجاوز أربع ساعات.

المسبح المستخدم مثالًا في دليل DOE يدور ماؤه مرة كل 24 ساعة، وتستغرق المضخة متغيرة السرعة نحو 19 ساعة لذلك. وهذا الجدول لن يستوفي رقم دبي. فالمضخة في دبي لا يمكن إبطاؤها إلا إلى الحد الذي لا تزال عنده تدوّر حجم المسبح كله خلال أربع ساعات.

ومع ذلك يبقى التوفير ممكنًا. يشير دليل DOE إلى أن المضخات أحادية السرعة كثيرًا ما تكون أكبر من اللازم، وأن حتى خفضًا متواضعًا في السرعة يقلل الطاقة بشدة بسبب قانون التشابه. توقّع توفيرًا أقل من الأمثلة البارزة، واحذر من أي عرض لا يذكر دورة الماء أصلًا. ولكل إمارة أخرى قواعدها الخاصة، لذا تحقق من الرقم المنطبق على مسبحك.

معدات أخرى تحتاج إلى تدفق

المضخة لا تعمل وحدها، وإبطاؤها يؤثر في كل ما بعدها.

• المبرّدات والمضخات الحرارية. يذكر دليل Jandy لسلسلة مضخات VersaTemp الحرارية، على سبيل المثال، حدًا أدنى وحدًا أقصى لتدفق الماء لكل طراز، ويستخدم مفتاح ضغط الماء لحماية الوحدة. وإذا قلّ التدفق كثيرًا فلن تعمل الوحدة بشكل صحيح.
• فتحات السكيمر. يشير دليل DOE إلى أن معظم فتحات السكيمر تحتاج إلى نحو 25 غالونًا في الدقيقة لتعمل جيدًا، وأن فتحات السكيمر يجب أن توفر معظم التدفق.
• حواف الفائض والإنفينيتي والمنظفات والنوافير. تحتاج هذه عادةً إلى سرعات أعلى، يجب برمجتها كفترات مجدولة منفصلة.
• السلامة. يحذّر دليل DOE من أن بعض المضخات متغيرة السرعة قد تنتج تدفقًا أكبر من المضخة القديمة، وهذا قد يخلق مخاطر الانحباس بقوة الشفط مع المعدات الأقدم، وأن البرامج المجدولة قد تشغّل المضخة بشكل غير متوقع. ويجب عزل الكهرباء قبل أن يفتح أحد المضخة.

أسئلة تطرحها قبل التحول

1. ما حجم ماء مسبحي، وما السرعة التي تحتاج إليها المضخة الجديدة لتحقيق دورة الماء خلال أربع ساعات؟
2. ما التدفق الذي يحتاج إليه الفلتر والمبرّد أو المضخة الحرارية وجهاز الكلورة وفتحات السكيمر لدي، وهل سيوفره البرنامج؟
3. من سيبرمج المضخة، وهل سيريني كيف أغيّر الجدول وأستخدم تعزيزًا مؤقتًا بعد الاستخدام الكثيف؟
4. هل ستناسب الأنابيب والصمامات والفلتر الحالية المضخة الجديدة؟ يشير دليل DOE إلى أن الأنابيب الأصغر والانحناءات الحادة تضيف مقاومة وتقلل التوفير.
5. من سيفحص التغذية الكهربائية وينفّذ التوصيلات؟ يطلب دليل DOE من القائمين بالتركيب التحقق من جهد التغذية ومقاس السلك والقاطع، وإعادة التوصيل وفق الأكواد المحلية. ويجب أن ينفّذ هذا العمل كهربائي مؤهل.
6. هل يمكن قياس استهلاك الطاقة للمضختين القديمة والجديدة، حتى يتأكد التوفير بدلًا من افتراضه؟ يوصي دليل DOE بهذه المقارنة تحديدًا.

بعد التركيب

الصيانة تكاد تكون نفسها كما في أي مضخة. أبقِ سلة المصفاة نظيفة، ووفّر للمحرك الظل والتهوية، وأبعد المواد الكيميائية عنه، وراقب الماء. وإذا تراجع صفاء الماء بعد التغيير، فقد تكون السرعة أو زمن التشغيل منخفضين أكثر من اللازم، ويحتاج البرنامج إلى تعديل.