Áp lực nước là gì? Cách tăng áp lực nước tốt nhất

Cuộc sống ở mỗi gia đình đều có sự xuất hiện của áp lực nước. Loại áp lực này đóng một vai trò thiết yếu đối với các thiết cần sử dụng như: máy giặt, máy rửa bát, vòi tắm… Vậy áp lực nước là gì? Nguyên nhân nào tạo ra áp lực?  Để giúp bạn đọc hiểu rõ hơn, chúng ta cùng nhau đi tìm hiểu các kiến thức hữu ích này nhé!

Áp lực nước là gì?

Áp lực nước là hiện tượng mô tả sức mạnh hoặc áp suất được tạo ra. Để đẩy nước qua các đường ống hoặc hệ thống dẫn nước khác. Nó phụ thuộc vào áp lực hoặc độ cao. Đóng vai trò quan trọng trong việc cung cấp và sử dụng nước.

Một ví dụ thực tế cho áp lực nước là hệ thống cung cấp nước trong thành phố. Trong đó, có một tháp nước được đặt trên một đồi cao. Tháp nước này chứa một lượng lớn nước để cung cấp cho cả thành phố. Độ cao của tháp nước sẽ xác định mức độ áp lực mà nguồn cung cấp nước có thể tạo ra.

Trong hiện tượng áp lực nước, một yếu tố quan trọng là lực hút. Vì nước có mật độ lớn hơn không khí, nên nó chịu ảnh hưởng lớn hơn. Bởi sự chênh lệch độ cao, ngay cả khi khác biệt đó nhỏ. Điều này cũng ảnh hưởng đáng kể đến áp lực nước.

Áp lực nước là yếu tố cơ bản trong việc đảm bảo sự cung cấp và sử dụng hiệu quả của nước. Hiểu về áp lực nước giúp chúng ta tối ưu hóa hệ thống cung cấp nước. Đảm bảo nước luôn có thể chảy mạnh và đáp ứng được nhu cầu sử dụng.

Đơn vị đo áp lực nước

Đơn vị đo áp lực nước có nhiều loại khác nhau, tùy thuộc vào hệ thống, quốc gia và khu vực mà người dùng lựa chọn.

Một đơn vị phổ biến là Pascal (Pa). 1 Pa tương đương với áp lực mà một Newton tác động lên một diện tích mét vuông. Trên thực tế, 1 Pa chỉ bằng áp lực của một đồng tiền xu nhỏ đặt lên mặt bàn.

Đơn vị lớn hơn là Kilopascal (Kpa), tương đương với 1000 Pa.

Một đơn vị phổ biến khác là Megapascal (Mpa). 1 Mpa tương đương với 1.000.000 Pa hoặc 1000 Kpa.

Một đơn vị được sử dụng rộng rãi trong một số khu vực là bar. Một bar tương đương với

100.000 Pa.

Đơn vị khác là Psi (Pound per square inch). 1 Psi tương đương với khoảng 0.0689 bar.

Cuối cùng, có đơn vị atm (atmosphere) hoặc còn gọi là atmotphe. 1 atm tương đương với 101325 Pa hoặc 1 bar.

Công thức tính áp lực nước trong đường ống

• Tính diện tích mặt cắt ngang của ống: 

S = (bán kính)² x π (số pi), với đơn vị là m².

• Tính vận tốc nước chảy trong ống:

                                        v = √(2gh)

Trong đó: g = 9,81 (gia tốc trọng trường)

                 h: chiều cao cột nước, với đơn vị là mét (m).

• Tính lưu lượng nước chảy qua ống: 

                                        Q = S x v, với đơn vị là m³/s.

• Công thức lưu lượng nước chảy trong ống có thể được tính như sau: 

                                         Qtt = Qvc + α x Qdd

Trong đó: Qtt là lưu lượng tổng (l/s)

                  Qvc là lưu lượng nước chảy tự do (l/s)

                  α là hệ số phân bố lưu lượng dọc đường (thông thường lấy α = 0,5)

                  Qdd là lưu lượng dọc đường của đoạn ống đang xét (l/s).

Chú ý:

Trong trường hợp có nhiều điểm lấy nước trên đoạn ống, ta có công thức tính lưu lượng nút    

                                          Qn = 0,5 x ΣQdd + Qttr (l/s)

Trong đó: ΣQdd là tổng lưu lượng dọc đường tại các điểm lấy nước

                 Qttr là lưu lượng tạm thời (l/s).

Cuối cùng, để tính toán lưu lượng nước chính xác trong đường ống, ta sử dụng công thức tổng: 

                                          Qtt(A_B) = Qvc + Qn(B) (l/s)

Trong đó: Qtt(A_B) là lưu lượng tổng từ điểm A đến điểm B trên đường ống

                 Qvc là lưu lượng nước chảy tự do

                 Qn(B) là lưu lượng nước tại nút B (l/s).

Cách tính áp lực nước trong đường ống

Để tính toán áp lực trong đường ống nước, ta cần xác định kích thước ống và các yếu tố khác liên quan. Dưới đây là cách tính áp lực trong đường ống:

• Xác định chiều dài ống: Tổng công suất của đường ống sẽ phụ thuộc vào chiều dài của nó. Đường ống dài hơn chứa nhiều nước hơn và do đó có thể tạo ra áp lực cao hơn.
• Tính toán diện tích mặt cắt ngang của ống: Với ống hình trụ, bạn cần đo và tính toán chiều cao của ống để biết diện tích mặt cắt ngang bên trong của ống. Để tính diện tích mặt cắt ngang, ta sử dụng bán kính của ống.

Bán kính (r) được tính bằng nửa đường kính (d).

Ví dụ: Nếu ống có đường kính trong 0,1 mét, bán kính sẽ là: r = 0,1 / 2 = 0,05m.

Bình phương bán kính (r²): r² = 0,05² = 0,0025 m².

Nhân kết quả trên với số pi (π) để tính diện tích mặt cắt ngang: Diện tích = r² x π = 0,0025 x 3,142 = 0,007855 m². Đây chính là diện tích mặt cắt ngang của đường ống.

• Tính toán công suất bên trong ống: Tiếp theo, nhân diện tích mặt cắt ngang của ống với chiều cao của ống để tính toán công suất bên trong của đường ống. Công suất này sẽ liên quan đến áp lực nước trong ống.

Ví dụ minh họa:

Giả sử bạn muốn vận chuyển nước từ một nguồn nước ở dưới sân lên tầng thượng của nhà, trong trường hợp nhà có tới qo tầng và ước tính chiều cao chênh lệch khoảng 40m. Dưới đây là cách áp dụng các công thức tính áp lực nước trong đường ống cho ví dụ này:

Chiều cao cột nước h là 40m, ta có thể chuyển đổi nó thành áp suất tương ứng Ph trong hệ thống. Với mỗi 10m chiều cao, áp suất tương ứng là khoảng 1 bar. Vì vậy, với 40m, áp suất tương ứng là Ph = 4 bar.

Chọn máy bơm phù hợp và phụ kiện đường ống để đẩy nước lên tầng thượng. Điều kiện cần là áp suất bơm Pb phải lớn hơn áp suất tương ứng Ph, tức là Pb > 4 bar.

Áp lực trong đường ống khi hoạt động phải đáp ứng yêu cầu Plv > Pb, hoặc Plv > 4 bar.

Trong trường hợp nhiệt độ môi trường là 35 độ C, ta chọn ống có áp suất theo công thức PNo = Plv / K, trong đó K là hệ số giảm áp và có giá trị K = 0,8. Do đó, PNo = 2,5 / 0,8 = khoảng 5 bar.

Nguyên nhân nào tạo ra áp lực nước trong đường ống thấp

Có nhiều nguyên nhân phổ biến gây giảm áp suất nước. Vấn đề áp lực nước thấp trong hệ thống ống nước trong nhà có thể ảnh hưởng đến vòi nước, bồn rửa, máy rửa bát, vòi sen, nhà vệ sinh và các thiết bị cố định khác.

Tích tụ mảnh vỡ trong đường ống làm giảm áp lực nước

Các mảnh vụn như bụi bẩn, cát, dầu mỡ đông đặc, mảnh thức ăn. Hoặc các vật thể lạ có thể tắc nghẽn đường ống và gây cản trở áp lực nước. Các chất ô nhiễm cũng có thể làm tắc nghẽn đường ống nếu chúng tràn ngược vào hệ thống do đường ống bị hỏng. Sự tích tụ các khoáng chất trong ống theo thời gian cũng làm tắc nghẽn đường ống và làm giảm áp lực nước, vì không còn đủ không gian để nước chảy qua.

Đây chỉ là một số nguyên nhân phổ biến gây giảm áp. Hiểu được những nguyên nhân này giúp chúng ta phát hiện và giải quyết các vấn đề liên quan đến áp lực nước một cách hiệu quả.

Ảnh hưởng của quá trình ăn mòn

Quá trình ăn mòn là quá trình oxy hóa và tích tụ trên bề mặt bên trong của ống, làm hạn chế lưu lượng nước chảy qua. Tương tự như cách cặn khoáng tích tụ, ăn mòn thường xảy ra trong các ống thép mạ kẽm cũ. Ống bị ăn mòn cuối cùng sẽ có các lỗ và khiến ống trở nên hỏng hoàn toàn.

Vấn đề với van đồng hồ nước

Một phần van đồng hồ nước bị đóng hoặc không hoàn toàn mở có thể gây ra các vấn đề về áp lực nước trong ngôi nhà. Nếu hệ thống ống nước của bạn đã được hoàn thành gần đây nhưng áp suất nước vẫn thấp, hãy kiểm tra xem van đồng hồ nước đã được mở hoàn toàn hay chưa.

Van ngắt nước 

Đây là hiện tượng đóng vai trò quan trọng trong việc kiểm soát dòng chảy của nước vào nhà. Áp suất nước chỉ đạt đủ mức khi van được mở hoàn toàn, trong khi việc chỉ mở van một phần có thể gây ra áp lực nước thấp.

Rò rỉ trong hệ thống ống nước

Là một trong những nguyên nhân chính gây ra vấn đề. Khi xảy ra rò rỉ, một phần nước trong hệ thống ống không thể đến được đúng nơi cần thiết, mà thay vào đó bị lãng phí hoặc rò rỉ ra khỏi đường ống. Điều này dẫn đến sự giảm lượng nước cung cấp và áp suất nước thấp.

Cách tăng áp lực nước tốt nhất

Sử dụng máy bơm nước

Một cách hiệu quả để tăng áp suất nước là sử dụng máy bơm nước. Máy bơm sẽ tạo áp suất bổ sung để đẩy nước đi qua hệ thống ống và tăng cường áp lực tại các điểm sử dụng.

Cài đặt bơm tăng áp (booster pump): Bơm tăng áp là một thiết bị được cài đặt trong hệ thống ống nước để tăng áp suất nước. Bơm tăng áp sẽ cung cấp áp suất bổ sung cho nước khi đi qua hệ thống.

Kiểm tra và làm sạch các bộ lọc và van

Các bộ lọc và van trong hệ thống ống nước có thể bị tắc nghẽn bởi cặn bẩn, cát, hoặc các tạp chất khác. Kiểm tra và làm sạch định kỳ các bộ lọc và van giúp đảm bảo thông thoáng và tối ưu hóa áp lực nước.

Đường ống lớn hơn

Nếu áp suất nước quá thấp, bạn có thể cân nhắc thay đổi đường ống thành đường ống lớn hơn. Đường ống lớn hơn có diện tích tiết diện ngang lớn hơn, giúp cải thiện lưu lượng nước và tăng áp lực.

Xem xét việc tăng cường độ cao của hệ thống

Đôi khi, việc tăng độ cao của bình chứa nước hoặc hệ thống đường ống có thể giúp tăng áp suất nước. Tuy nhiên, điều này phụ thuộc vào thiết kế và đặc điểm cụ thể của hệ thống nước.

Mở van ống nước chính

Trước khi thực hiện, cần dành chút thời gian để kiểm tra và điều tra. Mỗi ngôi nhà đều có một van nước chính, thường được đặt gần đồng hồ đo nước. Van này có vai trò kiểm soát dòng chảy nước vào các đường ống trong nhà. Hãy xác định vị trí van và kiểm tra xem nó đã được mở hoàn toàn chưa. Việc mở van nước hoàn toàn hoặc nửa đóng là một trong những cách nhanh nhất để tăng áp lực tại nhà. Đồng thời, sử dụng đồng hồ đo để kiểm soát và xử lý kịp thời trong các tình huống cần thiết.

Trong trường hợp hệ thống nước trong ngôi nhà có nhiều đường ống hoặc trong các khu công nghiệp, khi áp suất nước quá lớn và cần giảm áp, người ta sử dụng các sản phẩm van giảm áp để điều chỉnh áp lực hiệu quả. Hiện nay, có một số sản phẩm van giảm áp được sử dụng phổ biến như van giảm áp FARG, van giảm áp Yoshitake và van giảm áp OR.

So sánh áp lực nước trong đường ống và lưu lượng nước

Áp lực nước trong đường ống và lưu lượng nước là hai khái niệm liên quan nhưng có ý nghĩa và đặc điểm khác nhau. Dưới đây là một sự so sánh giữa áp lực nước và lưu lượng nước:

	Áp lực nước	Lưu lượng nước
Định nghĩa	Là áp suất mà nước tác động lên các thành phần trong hệ thống ống nước. Nó đo lượng lực mà nước tạo ra và được thể hiện bằng đơn vị áp suất như bar, psi, pascal, hoặc đồng vị khác.	Là khối lượng nước chảy qua một điểm trong một đơn vị thời gian. Đơn vị lưu lượng nước thường được đo bằng lit/giây (l/s) hoặc mét khối/giờ (m³/h).
Ý nghĩa	Áp lực nước quyết định khả năng nước chảy thông qua hệ thống ống. Áp lực cao sẽ tạo ra lực đẩy mạnh, giúp nước chảy mạnh và xa hơn. Ngược lại, áp lực thấp sẽ gây ra nước chảy yếu và gần điểm nguồn.	Lưu lượng nước xác định khối lượng nước di chuyển qua hệ thống ống trong một đơn vị thời gian. Nó cho biết khả năng cung cấp nước và tốc độ chảy của nước trong hệ thống.
Ảnh hưởng	Áp lực nước ảnh hưởng đến các hoạt động sử dụng nước như tắm, rửa, hoặc vận hành các thiết bị như máy rửa chén, máy giặt. Áp lực nước yếu có thể gây khó chịu và hạn chế hiệu quả sử dụng nước.	Lưu lượng nước ảnh hưởng đến thời gian và khả năng cung cấp nước trong các hoạt động sử dụng. Một lưu lượng nước lớn có thể đáp ứng nhu cầu sử dụng nước nhanh chóng, trong khi lưu lượng nước nhỏ có thể làm giới hạn và kéo dài thời gian sử dụng.

Kết luận

Áp lực nước trong đường ống là yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến hiệu suất và sự tiện lợi của hệ thống cung cấp nước. Nếu áp suất cao mang lại lợi ích lớn, như cung cấp nước mạnh mẽ, xa và đáp ứng nhanh các nhu cầu sử dụng nước. Ngược lại, áp suất thấp có thể gây ra những khó khăn và hạn chế trong việc sử dụng nước hàng ngày. Để duy trì và tăng, việc kiểm tra và điều chỉnh van ống nước chính là cách nhanh nhất và đơn giản nhất. Ngoài ra, sử dụng các thiết bị như máy bơm nước và van giảm áp cũng là các phương pháp hiệu quả để đáp ứng nhu cầu sử dụng nước và tối ưu hóa hệ thống cung cấp nước.

Nếu quý khách cần tư vấn các thiết bị hỗ trợ cho hệ thống của mình, hãy liên hệ ngay với vanphukien.com để được hỗ trợ tốt nhất.