إحدى المشاكل الرئيسية التي كانت ملحوظة دائمًا في أنظمة إمدادات المياه في المناطق الحضرية هي تنظيم ضغط المياه عند نقطة الاستهلاك وبالكمية الضرورية والمقبولة. ونظراً لكون كمية استهلاك المياه متغيرة وتتقلب وتتغير باستمرار دون أي نمط محدد ومحدد مسبقاً، لذلك مع انخفاض أو زيادة استهلاك المياه فإن كمية ضغط المياه داخل الأنابيب تتغير باستمرار ويعتبر التقلب أن هذه التغيرات تسبب مشاكل كبيرة في أنظمة إمدادات المياه. عندما لا يكون ضغط المياه في المدينة كافيًا لتقديم الخدمة المناسبة للأجزاء المختلفة التي تستهلك المياه في مبنى أو برج سكني أو مجمع تجاري أو صناعي، فمن الضروري استخدام نظام تعزيز مضخة إمداد المياه. نظام تعزيز مضخة إمداد المياه عبارة عن محطة ضخ مياه تشتمل على مضخة كهربائية واحدة أو أكثر يتم وضعها على التوازي ويتم تغذيتها من مجمع مشترك، ويدخل مخرج المياه الخاص بها إلى مجمع مشترك ويتم التحكم فيه من خلال لوحة التحكم. تتمثل مهمة هذا النظام في توفير ضغط ماء معين وثابت تقريبًا في تدفقات استهلاك المياه المتغيرة. يضيف نظام تعزيز مضخة إمداد المياه الضغط إلى الضغط في شبكة السباكة الحضرية لتحقيق الضغط المطلوب في النظام ويحاول الحفاظ على هذا الضغط ثابتًا قدر الإمكان. يجب أن يكون معزز مضخة إمداد المياه قادرًا على توفير الضغط والتدفق المطلوبين للنظام بأقل طاقة وأعلى كفاءة.
يتم استخدام معزز بسيط لمضخة إمدادات المياه بما في ذلك مضخة كهربائية لاستخدام المياه الصحية المنخفضة والمتوسطة في أنظمة إمدادات المياه السكنية والصناعية. إذا كان معزز مضخة إمداد المياه يحتوي على مضخة كهربائية واحدة فقط، في المجمعات السكنية أو الصناعية الكبيرة، فإن تلك المضخة الكهربائية وحدها لا تستطيع تلبية الضغط ومعدل التدفق المطلوب للنظام، أو أن استهلاك المضخة الكهربائية مرتفع لدرجة أنه يمكن تبريره من وجهة نظر هندسية أو اقتصادية أو عندما تكون التقلبات في استهلاك المياه عالية، فبدلاً من مضخة معززة تحتوي على مضخة كهربائية واحدة فقط، يتم استخدام مضخة معززة لإمداد المياه تحتوي على مضختين كهربائيتين أو أكثر لتوفير الطاقة. ولذلك، يفضل أن تكون المضخات الكهربائية بنفس المواصفات يمكن توصيلها ببعضها البعض لتوفير الضغط المطلوب ومعدل التدفق للنظام. وتنقسم مضخات تعزيز المياه إلى فئتين عامتين. مضخة إمداد المياه المعززة ذات سرعة ثابتة ومضخة معززة ذات سرعة متغيرة. جميع المعدات الخاصة بهذين النوعين من معززات مضخة إمداد المياه متشابهة مع بعضها البعض، باستثناء لوحة التحكم وعجلة القيادة ومستشعر الضغط الخاص بها. إن تشابه الأجزاء الميكانيكية يجعل من الممكن بسهولة تحويل أي معزز لمضخة إمداد المياه بسرعة ثابتة إلى معزز لمضخة إمداد المياه متغيرة السرعة باستخدام لوحة التحكم ذات السرعة المتغيرة وعجلة القيادة ومستشعر الضغط المقابل.
يتمثل الاختلاف الأكبر بين هذين النوعين من معززات مضخة إمداد المياه في ذكاء معزز المضخة ذي المسافة المتغيرة. في هذه الفئة يتم استخدام المحرك أو العاكس وجهاز استشعار الضغط أو جهاز الإرسال لتلقي معلومات حول ضغط شبكة إمدادات المياه وتشغيل المضخات الكهربائية. وبهذه الطريقة، إذا تم فتح صنبور واحد فقط في شبكة الاستهلاك، فإن المضخة الكهربائية لا تعمل بسرعتها القصوى وتحافظ على مستوى الضغط مستقلاً عن تدفق الاستهلاك للشبكة. كما أنه كلما زاد استهلاك الشبكة أو انخفض، سيستشعره حساس الضغط ويرسله إلى لوحة التحكم والأمر الذكي لمعزز مضخة إمداد المياه، ومن هناك ستنخفض أو تزيد سرعة دوران المضخة الكهربائية لكن هذه الوظيفة ثابتة في مضخة إمداد المياه. تم تصميم وبناء العديد من مضخات إمداد المياه المعززة باستخدام مفتاح ضغط ومصدر تحت ضغط الحجاب الحاجز، ويتم التحكم فيها فقط من خلال لوحة تحكم وأمر بسيط. بحيث يتم استخدام المضخة الكهربائية الأولى بأقصى سرعة وتوفر تدفق المياه المطلوب، وإذا كان ضغط الماء الناتج منخفضًا، يتم تشغيل المضخة الكهربائية التالية أيضًا بالسرعة القصوى.
كان توفير ضغط ماء ثابت تمامًا في أنظمة إمدادات المياه هو أكبر طلب لمصممي ومصنعي المضخات المعززة، ولتحقيق هذا الهدف، كانت هناك حاجة إلى نظام يمكنه تغيير سرعة دوران المضخات الكهربائية الشائعة التي تعمل مع كهرباء المدينة. لإعطاء وقد تم تحقيق ذلك عن طريق المحرك أو العاكسات بحيث يمكن تغيير تردد وجهد كهرباء المدينة في نفس الوقت ويمكن تغيير سرعة المضخات الكهربائية التي يتم تغذيتها بخرج الكهرباء من العاكس حسب التردد من خرج الكهرباء من العاكس، يوفر معزز مضخة إمداد المياه الدائرية الذكية المتغيرة، والتي تحتوي على وحدة تحكم خاصة في لوحة القيادة والتحكم الخاصة بها، معدل تدفق المياه المطلوب والمتغير للمستهلكين بضغط ثابت تمامًا حتى يتمكن المستهلك من ذلك. قم دائمًا بجمع المياه التي يحتاجونها. في هذا النوع من معززات مضخة إمداد المياه، يتم استخدام لوحات التحكم المجهزة بمحرك أو عاكس.
في معزز مضخة إمداد المياه المستديرة المتغيرة المتقدمة، من حيث كونه ذكيًا، يمكن أيضًا استخدام نظام إنذار. من خلال إظهار أكواد معينة يستطيع نظام الإنذار إظهار وجود خلل في أي من تجهيزات لوحة التحكم وعجلة القيادة وحساس الضغط وشبكة تزويد الطاقة وحتى شبكة الاستهلاك، وذلك من خلال تفعيل إنذار أو ضوء تحذيري ، يمكن أن يشير إلى وجود خطأ. إن وجود نظام اكتشاف الأعطال يجعل إصلاح وصيانة معزز مضخة إمداد المياه أسرع وأسهل.
في لوحة التحكم والتحكم في معزز مضخة إمداد المياه المستديرة الذكية المتغيرة، عادةً ما يتم استخدام وحدة تحكم خاصة، وهي بناءً على كمية ضغط الماء، يتم تعديل الطلب عند إخراج معزز مضخة إمداد المياه. إذا كان ضغط الماء في نظام إمداد المياه أقل من الضغط المطلوب، فسيتم إصدار أمر بزيادة تردد العاكس. تؤدي زيادة تردد خرج الطاقة من العاكس إلى زيادة سرعة المضخة الكهربائية إلى الحد الذي يصل فيه ضغط الماء الناتج من المضخة المعززة إلى الضغط المحدد والمطلوب، وإذا كان ضغط الماء في النظام أعلى من الضغط المطلوب، ويحدث عكس هذا الإجراء إلى الأبد، ويظل ضغط النظام ثابتاً.
هناك ثلاثة أنواع من أنظمة المضخات المعززة ذات السرعة المتغيرة التي تم تنفيذها وهي أكثر فائدة وتستخدمها شركات المضخات المعززة ذات السمعة الطيبة في العالم. في النظام من النوع الأول فقط المضخة الكهربائية الأولى تعمل بعاكس ومتغير السرعة، وباقي المضخات الكهربائية تعمل بسرعة ثابتة وتدخل إلى الدائرة. وفي نظام النوع الثاني يتم اعتبار جهاز عاكس واحد لكل مضخة كهربائية، وتعمل جميع المضخات الكهربائية في وضع السرعة المتغيرة، وفي نظام النوع الثالث يتم اعتبار جهاز عاكس واحد فقط لجميع المضخات الكهربائية، وتعمل جميع المضخات الكهربائية في وضع السرعة المتغيرة ويدخلون الدائرة بالترتيب.
من الواضح أن معزز مضخة إمداد المياه المتغير والذكي يتفوق على معزز مضخة إمداد المياه ذو السرعة الثابتة. يستهلك هذا النوع من المضخات المعززة طاقة كهربائية أقل بكثير، كما أن تآكلها أقل بكثير، كما أنها أقل ضوضاء. لقد مرت عدة سنوات في بلدنا منذ أن بدأ تصميم وبناء معززات مضخة إمداد المياه ذات السرعة المتغيرة باستخدام المضخات الكهربائية الشائعة في السوق وبسعر أعلى قليلاً من معززات مضخة إمداد المياه ذات السرعة الثابتة. في الآونة الأخيرة، نظرًا للمزايا العديدة لأنظمة تعزيز مضخة إمداد المياه ذات السرعة المتغيرة، مثل ضغط الإخراج الثابت نسبيًا، وانخفاض استهلاك الطاقة مقارنة بأنظمة تعزيز مضخة إمداد المياه ذات السرعة الثابتة، وعدم وجود تقلبات شديدة في الضغط، وتقليل تآكل الأجزاء الميكانيكية من يتم استخدام هذه الأنظمة في مضخات إمدادات المياه المعززة على نطاق واسع. كما ذكرنا، في هذا النوع من معززات مضخة إمداد المياه، عن طريق تغيير تردد المضخة الكهربائية من خلال العاكس، تتغير سرعة دورانها. من خلال تغيير سرعة الدوران، يتغير أيضًا منحنى معدل الضغط والتدفق للمضخة، ومع اختلاف سرعات الدوران عند ضغط ثابت، يمكن الحصول على معدلات تدفق مختلفة عند إخراج المضخة الكهربائية. وفقًا لنوع استخدام معزز مضخة إمداد المياه متغيرة السرعة وكمية الضغط والتدفق المطلوبة ومع الأخذ في الاعتبار التكاليف ذات الصلة، تم تصميم أنواع مختلفة من معززات مضخة إمداد المياه متغيرة السرعة بأنظمة مختلفة السرعة.
