تأمین آب در مجموعه‌های مسکونی، اداری، تجاری و … از اهمیت بالایی برخوردار است و از آنجایی که امکان دارد در طبقات مختلف ساختمان‌ها مشکلاتی همچون افت فشار آب وجود داشته باشد از مخازن و منابع مختلف برای ذخیره آب استفاده می‌شود. مخازن آب معمولاً به دو صورت مخزن انبساط بسته و انبساط باز استفاده می‌شوند که مخزن انبساط بسته همان مخزن تحت فشار است و مخزن انبساط باز به عنوان جایگزین مخزن تحت فشار استفاده می‌شود. از آنجایی که گاهی در ساختمان‌ها میزان مصرف آب کم است نیازی به استفاده از مخازن تحت فشار نیست و می‌توان از روش‌های جایگزین استفاده کرد. در ادامه مطلب به بررسی جایگزین منبع تحت فشار پرداخته می‌شود.
مخزن تحت فشار چیست؟
مخزن تحت فشار یا مخزن انبساط بسته در حقیقت یک وسیله برای حفظ و ذخیره آب تحت فشار در شبکه آب‌رسانی ساختمان است و می‌تواند در زمان اوج مصرف، آب مورد نیاز قسمت‌های مختلف را تأمین کند. زمانی که نیاز آبی ساختمان کم باشد، پمپ آب نیاز به استارت زدن نداشته و آب مصرفی توسط هوای فشرده داخل مخزن تحت فشار (هوای پشت تیوپ و یا پرده دیافراگم) تامین خواهد شد. در حقیقت تأمین فشار در مخزن انبساط باز ناشی از اختلاف ارتفاع محل نصب مخزن با مصرف کننده و یا همان فشار ثقلی است.
جایگزین مخزن تحت فشار
همان‌طور که گفته شد مخازن تحت فشار بیشتر برای ساختمان‌هایی کاربرد دارند که مصرف آب بالایی داشته و از تعداد طبقات و واحدهای متعددی تشکیل شده‌اند. زمانی که نیاز آبی ساختمان کمتر باشد می‌توان به جای مخازن تحت فشار از مخزن انبساط باز استفاده کرد که برای تامین فشار در این مخزن از اختلاف ارتفاع استفاده می‌شود. این مخازن معمولاً از جنس فلز یا فایبرگلاس بوده و به شکل استوانه‌های هستند و در ارتفاع و بر روی پشت بام نصب می‌شوند تا در ارتفاع بالاتری از مصرف‌کنندگان داشته باشند و این اختلاف ارتفاع می‌تواند فشار کافی برای ایجاد جریان آب را تامین کند. با توجه به آنکه مخازن تحت فشار می‌توانند هزینه‌های بالایی داشته باشند و برای راندمان بهتر به تجهیزات برقی و پمپ دارند استفاده از منبع انبساط باز می‌تواند بسیار به‌صرفه باشد و از اتلاف انرژی‌ها جلوگیری کند.
نحوه استفاده از مخزن انبساط باز
مخزن انبساط باز به عنوان بهترین جایگزین منبع تحت فشار به تجهیزات برقی و گران‌قیمت نیازی ندارد و می‌تواند در ارتفاع‌های 5 متر به بالا و با توجه به تعداد طبقات ساختمان نصب شود. این مخازن می‌توانند آب را در ساعات پرفشار ذخیره کرده و در زمان‌هایی که نیاز به آب بیشتر شود، نیاز مصرف‌کنندگان را تامین می‌کنند. در تعدادی از مناطق شهری، میزان فشار آب کم بوده و حتی در ساعت‌های کمینه مصرف پاسخگوی نیاز واحدهای مختلف نخواهد بود به همین دلیل در این شرایط باید از پمپ‌هایی با توان کم برای پر کردن مخزن آب استفاده کرد. پمپ آب به مخزن کمک می‌کند که میزان مشخصی از حجم آب مورد نیاز را ذخیره کند تا در زمان لزوم آن را به واحدهای مختلف تزریق نماید.
مزایا و معایب جایگزین منبع تحت فشار
همان‌طور که گفته شد منابع انبساط باز به دلیل ویژگی‌ها و قابلیت‌های منحصربه‌فرد، بهترین جایگزین منبع تحت فشار هستند. این منابع می‌توانند از مزیت‌های متعددی برخوردار باشند که مهم‌ترین آن‌ها شامل موارد زیر هستند:
- این منابع برخلاف منابع تحت فشار و انبساط بسته نیازی به تجهیزاتی همچون پمپ و تاسیسات پرهزینه ندارند.
- با توجه به آنکه منابع انبساط باز در ارتفاع قرار می‌گیرند و فشار آب را از اختلاف ارتفاع تأمین می‌کنند نقش پررنگی در کاهش مصرف انرژی و جلوگیری از اتلاف انرژی خواهند داشت.
- این منابع از استهلاک پمپ و تجهیزات دیگر جلوگیری می‌کنند
- منابع انبساط باز آلودگی صوتی نداشته و می‌توان از آن‌ها در صورت قطعی برق نیز استفاده کرد.
- این منابع می‌توانند تنوع بالایی از نظر جنس و ابعاد داشته باشند و با توجه به آنکه در پشت بام نصب می‌شوند مزاحمتی برای ساختمان‌های دیگر و عبور و مرور افراد ایجاد نمی‌کنند.
مخزن انبساط باز در کنار تمامی مزیت‌ها و امتیازات ویژه‌ای که دارد می‌تواند معایب و ایراداتی نیز داشته باشد که مهم‌ترین آن‌ها شامل نیاز به لوله‌کشی زیاد، عدم پاسخگویی در فشار بالا، امکان بروز زنگ‌زدگی و خوردگی به دلیل قرارگیری در فضا باز، اتلاف انرژی به دلیل تماس با هوا بیرون و … اشاره کرد. برای جلوگیری از اتلاف انرژی در این مخازن می‌توان از منابع عایق دار استفاده کرد.
انواع مخازن انبساط باز و اجزای آن‌ها
منابع انبساط باز به عنوان جایگزین منبع تحت فشار همانند پمپ خلا و سایر تجهیزات می‌توانند بر اساس فاکتورهای مختلفی دسته‌بندی شوند. از نظر جنس مواد تشکیل دهنده این مخازن می‌توانند شامل انواع مخزن‌های استیل گالوانیزه، آلومینیوم، پلی اتیلن، فایبرگلاس و … هستند. طراحی این مخزن‌ها نیز می‌توان به شکل استوانه، مربع، مستطیل و … باشد. این مخزن‌ها از نظر ظرفیت نیز می‌توانند متفاوت باشند و در ظرفیت‌های مختلفی وجود داشته باشند.
مخازن انبساط باز همانند مخزن تحت فشار می‌تواند از اجزا و قطعات مختلفی تشکیل شود. داخل منبع انبساط باز یک شیر شناور مسی وجود دارد تا میزان آب مخزن را تا یک حد معین ثابت نگه دارد. به این دلیل از مسی استفاده می‌شود تا از زنگ زدن و آلوده شدن آب جلوگیری شود. چنانچه که نصب این وسیله توسط یک فرد غیر ماهر و ناشی انجام شود، فضای کافی برای انبساط آب در نظر گرفته نخواهد شد و این باعث می‌شود که تمام حجم مخزن پر از آب شود. باید توجه داشت که قرارگیری مخزن انبساط باز در فضای آزاد مستلزم برقراری شرایط مناسب است؛ بنابراین حتماً این مخازن را عایق‌کاری کرد تا از اتلاف انرژی‌ها جلوگیری شود. عدم عایق‌کاری باعث می‌شود که 20 تا 25 درصد از انرژی این منبع اتلاف شود.
جمع‌بندی نهایی
مخزن تحت فشار یا مخزن انبساط بسته به منظور ذخیره آب تحت فشار در شبکه آب‌رسانی مجموعه‌های مسکونی، اداری، تجاری و … استفاده می‌شود. استهلاک بالا، مصرف انرژی زیاد، نیاز به تجهیزات زیاد و … از مهم‌ترین معایب این مخازن هستند به همین دلیل استفاده از منابع انبساط باز یک راهکار به‌صرفه‌تر است. در اصل منبع انبساط باز بهترین جایگزین مخزن تحت فشار است که مزایایی همچون کاهش مصرف برق، عدم آلودگی صوتی، صرفه‌جویی در انرژی، عدم نیاز به پمپ، کاهش استهلاک پمپ و امکان استفاده از آب در صورت قطع برق دارد.
