Giải thích về bình áp lực giếng: Cách thức hoạt động, cài đặt áp suất và dấu hiệu hư hỏng

Bình áp lực giếng có tác dụng gì đối với hệ thống nước gia đình

Bể áp lực giếng dự trữ một lượng nước dự trữ dưới áp suất để máy bơm giếng không phải bật mỗi khi có người mở vòi. Nếu không có lượng dự trữ này, máy bơm giếng sẽ bật và tắt hàng chục lần một ngày, và kiểu chu kỳ ngắn đó sẽ làm hao mòn động cơ máy bơm, đốt cháy tụ điện khởi động và rút ngắn tuổi thọ của toàn bộ hệ thống giếng hàng năm. Bể hấp thụ đầu ra của máy bơm, giữ nó dưới áp suất khí nén và giải phóng ổn định khi sử dụng nước, cung cấp dòng chảy ổn định đến các thiết bị mà không cần máy bơm chạy liên tục.

Ngoài việc bảo vệ máy bơm, bể còn hoạt động như một bộ đệm chống lại sự tăng áp suất (đôi khi được gọi là búa nước) và làm dịu sự sụt giảm áp suất mạnh có thể xảy ra ngay khi vòi, vòi hoa sen hoặc van tưới mở ra. Về mặt thực tế, bể chứa nước giếng là thứ biến nước bơm thô thành nguồn cung cấp nước ổn định cho ngôi nhà - đó là thành phần quyết định liệu một ngôi nhà được cung cấp đầy đủ nước có cảm giác như đang sử dụng nước đô thị hay cảm giác như đang đấu tranh với hệ thống ống nước của chính mình mỗi khi hai thiết bị cố định chạy cùng một lúc.

Một kích thước phù hợp bình tích áp cho nước giếng cũng làm giảm chi phí năng lượng vì động cơ khởi động tiêu thụ nhiều điện hơn so với chạy liên tục. Một bể chứa có kích thước nhỏ hơn so với nhu cầu cao nhất của hộ gia đình buộc máy bơm phải khởi động lại liên tục, trong khi một bể chứa quá khổ hầu như không hoạt động và tăng thêm chi phí trả trước không cần thiết — việc điều chỉnh công suất xả của bể cho phù hợp với nhu cầu cố định thông thường là mục tiêu thiết kế thực sự, không chỉ đơn giản là mua bể lớn nhất hiện có.

Bồn chứa giếng điều áp thực sự hoạt động như thế nào

Các bể giếng hiện đại hầu hết đều là các bể "được nạp trước" hoặc "bàng quang" phổ biến và việc hiểu cách thức hoạt động của quá trình nạp trước sẽ giải thích hầu hết logic khắc phục sự cố được sử dụng trên các hệ thống này. Bên trong bể, một màng ngăn hoặc bàng quang linh hoạt ngăn cách hai khoang: một khoang chứa đầy khí nén (nạp trước) và một khoang chứa đầy nước được bơm từ giếng. Trước khi nước vào bể, phía không khí được nạp đến một áp suất cụ thể - thường đặt một vài PSI dưới áp suất giới hạn của máy bơm.

Khi máy bơm giếng khởi động, nước bị đẩy vào khoang phía nước, nén không khí ở phía bên kia của bàng quang hơn nữa. Khi không khí nén, nó sẽ đẩy ngược lại nước, điều này giúp giữ cho nước có áp suất và sẵn sàng cho hệ thống đường ống dẫn nước mà không cần máy bơm chạy. Khi các thiết bị gia dụng hút nước ra khỏi bể, khí nén sẽ nở ra, đẩy lượng nước còn lại ra ngoài qua hệ thống ống nước với áp suất giảm dần - cho đến khi áp suất giảm xuống đủ thấp để kích hoạt công tắc áp suất của máy bơm, khởi động lại máy bơm và đổ đầy bình.

Chu trình này - đổ đầy, sử dụng, giảm, đổ lại - lặp lại liên tục và lượng nước có thể sử dụng được phân phối giữa các chu kỳ bơm được gọi là "rút nước" của bể. Lượng khí nạp lớn hơn so với kích thước bể, kết hợp với khoảng cách giữa áp suất đóng và cắt lớn hơn, tạo ra mức giảm áp lớn hơn và ít chu kỳ bơm hơn mỗi ngày, thường là mục tiêu kéo dài tuổi thọ của máy bơm.

Bể kiểu cũ không có bàng quang hoạt động khác: chúng chứa không khí và nước trong cùng một buồng mà không có sự ngăn cách vật lý. Những bể chứa "không khí trên mặt nước" mạ kẽm này dựa vào không khí bị giữ lại trên mặt nước và do không có rào cản nên không khí đó dần dần hòa tan vào nước và cần được bổ sung thủ công - một bước bảo trì mà bể bàng quang hiện đại loại bỏ gần như hoàn toàn.

Xe tăng bàng quang so với xe tăng không có bàng quang

Việc lựa chọn giữa bể kiểu bàng quang và bể mạ kẽm truyền thống không có bàng quang phụ thuộc vào khả năng bảo trì, tuổi thọ của bể và mức độ ổn định của áp lực nước theo thời gian.

Bể bàng quang và cơ hoành

Trong bể bàng quang, không khí được ngăn cách vĩnh viễn khỏi nước bằng màng cao su hoặc bàng quang, do đó không khí không thể hòa tan vào nước theo thời gian. Điều này có nghĩa là áp suất nạp trước vẫn ổn định trong nhiều năm mà không cần điều chỉnh, chất lượng nước không bị ảnh hưởng khi tiếp xúc trực tiếp với không khí và về cơ bản, bình chứa không cần bảo trì định kỳ ngoài việc kiểm tra áp suất thường xuyên. Bể bàng quang để chứa nước hiện là lựa chọn tiêu chuẩn trong hầu hết các công trình lắp đặt giếng thương mại nhẹ và dân dụng vì chúng kết hợp tuổi thọ lâu dài với mức bảo trì tối thiểu.

Xe tăng không có bàng quang (Mạ kẽm/Không khí trên mặt nước)

Bể mạ kẽm cũ lưu trữ không khí và nước tiếp xúc trực tiếp trong một buồng thép duy nhất. Theo thời gian, khí nén sẽ từ từ hấp thụ vào nước và được dẫn qua hệ thống ống nước mỗi khi sử dụng thiết bị cố định, do đó đệm khí co lại và cần được sạc lại định kỳ - thường bằng máy nén khí và van thủ công hoặc thiết bị điều khiển thể tích không khí tự động trên các thiết lập nâng cao hơn. Những chiếc xe tăng này thường rẻ hơn ở thời điểm ban đầu và có thể được chế tạo với kích thước lớn hơn nhiều, đó là lý do tại sao chúng vẫn xuất hiện trong một số cơ sở thương mại và nông nghiệp, nhưng chúng đòi hỏi sự chú ý thực hành nhiều hơn so với thiết kế bàng quang kín.

Áp lực nên là bao nhiêu - và cách kiểm tra nó

Áp suất nạp trước chính xác là cài đặt quan trọng nhất trên bình áp suất giếng và đây cũng là điều mà chủ nhà thường bỏ qua nhất. Việc nạp trước không khí của bình phải luôn được đặt ở mức khoảng 2 PSI dưới áp suất giới hạn của máy bơm - áp suất mà công tắc bơm bật máy bơm. Hầu hết các hệ thống dân dụng đều chạy trên công tắc áp suất 30/50 (máy bơm khởi động ở 30 PSI, dừng ở 50 PSI), có nghĩa là lượng không khí của bình thường đọc khoảng 28 PSI khi bình rỗng.

Để kiểm tra áp suất, trước tiên hãy tắt nguồn máy bơm giếng và mở vòi để xả hết nước trong bể - điều này rất cần thiết vì việc đo áp suất không khí trong khi nước vẫn còn bên trong bể sẽ cho kết quả sai, bị phồng lên. Khi bình rỗng, hãy sử dụng đồng hồ đo áp suất kiểu lốp tiêu chuẩn trên van Schrader nằm trên đỉnh bình (cùng loại van được tìm thấy trên lốp ô tô hoặc xe đạp) và so sánh số đọc với mức sạc trước mục tiêu cho công tắc áp suất đã lắp đặt. Nếu số đọc thấp, có thể bổ sung không khí bằng bơm xe đạp hoặc máy nén nhỏ; nếu nó thấp đáng kể, đó thường là dấu hiệu ban đầu của rò rỉ bàng quang chứ không phải là mất không khí đơn giản theo thời gian.

Nhận biết bể bị ngập nước hoặc bị hỏng giếng

A bể giếng bị ngập nước là một trong những sự cố phổ biến nhất của bình chứa và nó xảy ra khi mất không khí nạp - thường là do bong bóng bị vỡ hoặc rò rỉ chậm - khiến nước tràn vào gần như toàn bộ bình thay vì chỉ lấp đầy khoang bên nước. Khi còn rất ít hoặc không còn đệm khí để chống lại, bình chứa không còn có thể duy trì áp suất ổn định và máy bơm buộc phải hoạt động gần như mỗi khi vòi mở, đôi khi nhiều lần mỗi phút khi sử dụng liên tục như vòi sen hoặc vòi.

Những cách đáng tin cậy nhất để biết bình chịu áp giếng có bị hỏng hay không bao gồm:

• Đạp xe nhanh, thường xuyên - máy bơm bật và tắt cứ sau vài giây thay vì chạy trong chu kỳ 1–2 phút thông thường
• Áp suất dao động mạnh tại vòi, áp lực nước tăng lên sau đó giảm xuống rõ rệt sau một lần sử dụng
• Bể có cảm giác nặng hơn dự kiến hoặc tràn nước khi gõ hoặc lắc, cho thấy bể chứa nhiều nước hơn không khí
• Chỉ số áp suất nạp trước bằng hoặc gần bằng 0 ngay cả sau khi thêm không khí, điều này cho thấy bàng quang bị rách thay vì mất không khí dần dần
• Có thể nhìn thấy rỉ sét, ăn mòn hoặc tích tụ hơi ẩm xung quanh đế của bể mạ kẽm cũ, điều này có thể báo hiệu sự cố bên trong bể

Chỉ số sạc trước thấp không tự động có nghĩa là bình chứa cần được thay thế — đôi khi chỉ đơn giản là bình chứa bị mất dần dần không khí và có thể được sạc lại. Nhưng nếu bình cần được điều áp lại liên tục trong một thời gian ngắn hoặc nếu nó vẫn bị úng ngay cả sau khi sạc lại, thì bàng quang gần như chắc chắn đã bị hỏng và bản thân bình cần phải được thay thế thay vì bảo dưỡng nhiều lần.

Cách nhiệt bể chứa nước chống lại nhiệt độ cực cao

Bể chứa giếng được lắp đặt ở tầng hầm không có hệ thống sưởi, không gian thu thập thông tin, nhà phụ hoặc phòng tiện ích lộ thiên rất dễ bị đóng băng ở vùng khí hậu lạnh và bị ăn mòn do ngưng tụ ở những nơi ẩm ướt, đó là lý do tại sao cách nhiệt bể giếng đáng để lập kế hoạch cho bất kỳ việc lắp đặt nào không nằm trong không gian có điều kiện. Một bể chứa bị đóng băng có thể bị vỡ bên trong, làm hỏng bong bóng hoặc làm nứt các phụ kiện và đường ống được kết nối, dẫn đến hỏng hóc và đắt hơn nhiều so với chi phí mà lớp cách nhiệt phải trả.

Các phương pháp cách nhiệt phổ biến bao gồm bọc thân bể bằng áo khoác hoặc chăn xốp vừa vặn được thiết kế dành riêng cho bể áp lực, xây dựng một vỏ bọc cách nhiệt đơn giản xung quanh bể và các phụ kiện của nó, đồng thời cách nhiệt các đường ống xung quanh và công tắc áp suất, thường dễ bị đóng băng hơn thân bể vì chúng giữ khối lượng nhiệt ít hơn. Trong môi trường luôn lạnh, một số hệ thống lắp đặt thêm băng nhiệt công suất thấp dọc theo đường ống lộ thiên như một biện pháp bổ sung bên cạnh lớp cách nhiệt, đặc biệt là ở phần giữa vỏ giếng và bể áp lực, nơi nước đọng giữa các chu kỳ bơm.

Hệ thống thông gió vẫn quan trọng ngay cả khi có lớp cách nhiệt — vỏ bọc kín hoàn toàn trong không gian ẩm ướt có thể giữ lại hơi nước đọng lại trên vỏ bể, đặc biệt là làm tăng tốc độ ăn mòn trên các bể mạ kẽm. Mục tiêu của vật liệu cách nhiệt là làm chậm sự thay đổi nhiệt độ và ngăn chặn sự tiếp xúc trực tiếp với không khí lạnh, không tạo ra một hộp kín xung quanh bể.

Định cỡ và bố trí: Bể chứa nước, máy bơm và các tùy chọn trên mặt đất

Hệ thống giếng thường được thảo luận cùng với hai thành phần có liên quan nhưng khác biệt: máy bơm bể chứa nước thiết lập, di chuyển nước từ giếng hoặc bể chứa vào bể áp lực và các bể chứa số lượng lớn riêng biệt được sử dụng khi năng suất giếng thấp hoặc không nhất quán. A bể chứa nước giếng - đôi khi một bể chứa nước lớn được lắp đặt giữa giếng và hệ thống áp suất - lưu trữ một lượng nước thô lớn hơn để máy bơm không hút trực tiếp vào giếng phục hồi chậm và đó là giải pháp phổ biến cho các giếng có năng suất thấp không thể tự đáp ứng nhu cầu cao nhất của hộ gia đình.

Đối với những ngôi nhà không có giếng hoặc là nguồn bổ sung, bể chứa nước ngầm cho gia đình việc sử dụng có vai trò lưu trữ tương tự - thu thập và giữ nước (từ giếng, lưu vực nước mưa hoặc nguồn cung cấp được giao) tại một vị trí phía trên hoặc gần nhà, sau đó đưa vào bể áp lực và hệ thống máy bơm để phân phối. Những bể chứa trên mặt đất này thường dễ kiểm tra, bảo trì và cách nhiệt hơn so với các bể chứa chôn dưới đất, mặc dù chúng yêu cầu bảo vệ chống đóng băng cẩn thận hơn ở vùng khí hậu lạnh vì chúng tiếp xúc hoàn toàn với nhiệt độ môi trường.

Khi định cỡ bất kỳ bộ phận nào trong số này — bể áp lực, bể chứa hoặc máy bơm — yếu tố quyết định phải luôn là nhu cầu đồng thời cao nhất (có bao nhiêu thiết bị có thể chạy cùng một lúc) thay vì mức sử dụng trung bình hàng ngày, vì đó là những thời điểm cao điểm khiến hệ thống có kích thước nhỏ bị sụt giảm áp suất, bơm chạy trong thời gian ngắn hoặc bể chứa cạn nước trước khi giếng có thể phục hồi.