Lưu ý lắp đặt bơm tăng áp inverter: chống ồn, chống rung, chống búa nước

Muốn hệ bơm tăng áp inverter chạy êm, ít rung, không “cụp”: đặt bơm trên đế phẳng + pad giảm chấn, ống mềm chống rung ở cả hút và đẩy, dùng van một chiều lò xo/silent check, bình tích áp đặt gần cảm biến, pre-charge ≈ setpoint − 0,2 bar, cài ramp S-curve 2–10 s, PID có deadband ±0,1–0,2 bar, skip frequency vùng cộng hưởng, soft-fill lúc khởi động, sleep/wake hợp lý. Nghiệm thu bằng đo áp, nghe ồn, kiểm tra rung và test đóng/mở nhanh các nhánh xa.

Ví dụ thực tế: với bộ bơm đa tầng cánh Wilo/Grundfos + VFD, chỉ cần thêm 2 ống mềm, silent check và soft-fill là đã giảm ồn/rung rõ rệt và gần như hết búa nước trong nhà 4–5 tầng.

Vì sao hệ inverter vẫn có ồn, rung, búa nước?

Inverter (VFD) điều khiển tốc độ giúp giữ áp ổn định và tiết kiệm điện, nhưng ồn/rung/búa nước vẫn xuất hiện nếu:

• Đế bơm không phẳng, kê chân kém → cộng hưởng cơ khí, truyền rung vào tường/sàn.
• Đường ống có nhiều cút gần miệng bơm, không có ống mềm, giá đỡ ống gắn cứng vào bệ bơm.
• Van lá lật đóng nhanh, thiếu bình tích áp gần điểm đo áp; van điện từ ở thiết bị tiêu thụ đóng quá gấp.
• Cài VFD sai: ramp quá ngắn, PID “quá nhạy” gây hunting, không chặn dải cộng hưởng (skip frequency).
• Cảm biến áp đặt sai vị trí, tín hiệu nhiễu → điều khiển không mượt.

Dấu hiệu nhận biết & cách đọc bệnh nhanh

• Ồn khí động/thuỷ lực: tiếng “rè” hoặc “rít” theo lưu lượng, tăng mạnh khi mở nhiều vòi.
  • Khắc phục: tăng đoạn thẳng 5–10D trước/sau bơm, thay cút 90° gần bơm bằng cút dài, kiểm tra xâm thực.
• Rung truyền tường: nghe rõ ở phòng ngủ, đặc biệt ban đêm.
  • Khắc phục: thêm pad cao su/lò xo, ống mềm, tách giá đỡ ống khỏi bệ bơm.
• Búa nước (water hammer): tiếng “cụp/đùng” khi đóng vòi/máy giặt; đồng hồ áp nhảy sốc.
  • Khắc phục: silent/spring check, bình tích áp đặt đúng, arrestor gần van đóng nhanh, ramp/soft-fill.

Vị trí đặt bơm & nền móng

• Nền phẳng – nặng – tách rung: đổ đế bê tông phẳng, bắt tắc kê; lót pad cao su (dày 10–20 mm) hoặc chân lò xo cho cụm bơm.
• Khoảng hở bảo trì: ≥ 300–500 mm xung quanh; tránh đặt trong góc hẹp (hiệu ứng “hộp cộng hưởng”).
• Môi trường: thoáng, tránh nắng/gió mưa; độ cao đặt bơm thuận lợi cho mồi nước (đầu hút càng ngắn càng tốt).

Ống & phụ kiện để giảm ồn/rung/búa nước

• Đoạn thẳng vào/ra bơm: giữ 5D–10D (D = đường kính ống) không cút, không van; nếu thiếu khoảng, dùng ống venturi/hút thẳng.
• Ống mềm chống rung (flex connector): bắt buộc tại cả đầu hút và đầu đẩy để tách rung khỏi ống cứng/tường.
• Giá đỡ ống: treo/tựa độc lập với bệ đặt bơm; không siết clamp quá chặt gây truyền rung.
• Van: ưu tiên van một chiều lò xo hoặc silent check (đóng êm), van cổng/van cầu đóng chậm; bố trí bypass phục vụ bảo trì.
• Bẫy khí/xả khí: đặt tại đỉnh đường ống để tránh “bụi khí” làm rung/ồn.
• Arrestor chống búa nước: lắp gần van điện từ/máy giặt – nơi gây đóng nhanh nhất.

Bình tích áp & cài đặt áp nạp (pre-charge)

Bình tích áp giúp đệm áp, giảm dao động và triệt búa nước khi đóng nhanh. Với hệ giữ áp không đổi bằng inverter:

Nguyên tắc nhanh:

• Đặt bình tích áp gần điểm đo áp (ngay sau bơm, trên ống chính), đường kính nhánh ≥ đường ống chính; hạn chế ống nhánh dài/nhỏ.
• Áp nạp (pre-charge) của bình: xấp xỉ áp hệ thống ở trạng thái nghỉ, thường ≈ setpoint − 0,2 bar (với nhà dân).
• Dung tích tham khảo: nhà 2–5 tầng: 8–24 L (gia đình), công trình nhỏ: 24–100 L (tuỳ số điểm dùng nước & chiều cao).

Bảng quy đổi nhanh áp suất – cột nước

Áp suất (bar)	Cột nước xấp xỉ (mH₂O)
1,0	10
1,5	15
2,0	20
2,5	25
3,0	30

Quy ước gần đúng: 1 bar ≈ 10 m cột nước (ở ~20 °C).

Gợi ý đặt setpoint & pre-charge (nhà dân)

Nhu cầu	Setpoint gợi ý (bar)	Pre-charge (bar) ≈ setpoint − 0,2
Nhà 2–3 tầng	1,8 – 2,2	1,6 – 2,0
Nhà 4–5 tầng	2,2 – 2,8	2,0 – 2,6
Vòi sen áp mạnh	2,5 – 3,0	2,3 – 2,8

Trên các bộ Wilo, Grundfos, KSB… bình tích áp nhỏ (8–24 L) chủ yếu để dập dao động chứ không tạo “cut-in/cut-out” lớn như bơm cơ. Vì thế deadband của PID nên nhỏ để áp mượt.

Điện & cài VFD để chạy êm

Đi dây & EMC

• Dùng cáp bọc chống nhiễu cho tín hiệu 4–20 mA, nối đất đúng chuẩn, tách nguồn bơm khỏi tải “ồn” (máy hàn, motor lớn).
• Nếu cáp động lực dài, cân nhắc cuộn kháng ngõ ra/bộ lọc dV/dt theo khuyến nghị của nhà sản xuất VFD.

Thông số VFD quan trọng

• Ramp up/down: 2–10 s (ưu tiên S-curve/soft-fill) để áp lên/giảm không giật.
• PID:
  • Setpoint theo bảng trên.
  • Deadband: ±0,1–0,2 bar (nhỏ để mượt nhưng tránh hunting).
  • Anti-windup, filter (ví dụ 0,3–1 s) cho tín hiệu áp để bớt dao động.
• Tần số tối thiểu: đặt cao hơn vùng dễ xâm thực/stall;
  • Skip frequency: chặn dải cộng hưởng đo được (ví dụ 43–47 Hz).
• Sleep/Wake: kích hoạt theo lưu lượng/áp để tránh bật-tắt liên tục ban đêm.
• Bảo vệ khô: qua flow switch + logic áp (áp rơi nhanh bất thường) hoặc giám sát cosφ động cơ.

Kinh nghiệm thực địa: với bơm đa tầng cánh Wilo/Lowara, soft-fill + deadband 0,15 bar + filter 0,5 s thường cho cảm giác “mượt như nước máy”.

Cảm biến & vị trí lắp

• Cảm biến áp 4–20 mA dải 0–6/10 bar, độ chính xác ≥ 1% FS.
• Lắp chữ T trên ống đẩy, cách bơm 3–5D, phía đầu vào manifold cấp đi các nhánh; tránh ngay sau cút/van.
• Van kim/bộ đệm cho cổng cảm biến để chống xung áp.
• Flow switch hoặc cảm biến lưu lượng: thêm lớp bảo vệ khô và logic sleep/wake.

Quy trình lắp đặt – Check-list từng bước

• Nền & vị trí: kiểm tra độ phẳng, bố trí pad giảm chấn, khoảng hở ≥ 300 mm.
• Đấu ống hút/đẩy: giữ 5–10D đoạn thẳng; lắp ống mềm ở cả 2 đầu; tách giá đỡ ống khỏi bệ bơm.
• Van & phụ kiện: silent/spring check, van xả khí ở đỉnh, arrestor gần van điện từ/máy giặt; chừa bypass.
• Bình tích áp: đặt gần điểm đo áp; bơm khí pre-charge ≈ setpoint − 0,2 bar (đo khi bình xả trống).
• Điện & VFD: đấu dây, nối đất; cài ramp S-curve, PID (setpoint/deadband/filter), skip frequency, sleep/wake, soft-fill.
• Mồi nước & chiều quay: mồi đầy buồng bơm; test chiều quay đúng.
• Chạy thử: mở lần lượt các vòi gần–xa, đo áp ổn định; đóng nhanh các van để kiểm tra búa nước.
• Ghi log: ghi áp, tần số motor, mức ồn (dB nếu có), rung (bằng app đo gia tốc nếu tiện); tinh chỉnh PID/ramp.

Nghiệm thu & đo kiểm

• Áp ổn định: dao động quanh setpoint ≤ ±0,2 bar khi mở tắt 1–2 điểm dùng nước.
• Rung: thân bơm và ống chính không “run tay”; tường gần bơm im ắng.
• Mức ồn: nghe ở phòng liền kề ban đêm không gây khó chịu; nếu có máy đo dB, dưới 45–50 dB là rất ổn.
• Búa nước: đóng nhanh máy giặt/vòi xịt, không nghe “cụp”; đồng hồ áp không vọt spike thấy rõ.

Case ngắn (tham khảo thương hiệu châu Âu)

• Máy bơm nước Wilo multistage + VFD 2,2 kW cho nhà 5 tầng: thêm 2 ống mềm, silent check, bình 24 L gần cảm biến, soft-fill 6 s → ồn nền giảm ~30–40% (tai nghe cảm nhận), hết tiếng “cụp” khi máy giặt đóng.
• Grundfos/KSB booster cho nhà hàng 2 tầng: đặt skip 44–48 Hz do cộng hưởng sàn thép; deadband 0,15 bar → áp mượt, không hunting.
• Lowara/DAB với đường ống dài: bổ sung arrestor ở nhánh bếp + van xả khí đỉnh trục đứng → triệt búa nước cục bộ.

(Các con số mang tính gợi ý; luôn xem hướng dẫn kỹ thuật của hãng.)

Lỗi hay gặp & cách xử lý nhanh

Không lắp ống mềm / giá đỡ ống bắt vào bệ bơm → rung lan tường.
→ Lắp 2 ống mềm, tách giá đỡ ống, thêm pad.

Van lá lật gần bơm → đóng “đập”.
→ Thay silent/spring check, lùi vị trí van xa miệng bơm hơn.

Bình tích áp để xa / pre-charge sai → áp dao động.
→ Dời bình sát điểm đo áp, chỉnh pre-charge đúng.

PID quá nhạy → áp lên xuống liên tục (hunting).
→ Tăng filter 0,3–1 s, deadband lên ±0,2 bar, kiểm tra tỉ lệ P/I/D.

Không chặn tần số cộng hưởng → rung mạnh ở một mức lưu lượng.
→ Cài skip frequency, kiểm tra cân tâm ống.

Không xả khí sau lắp đặt → tiếng “lọc xọc”, giảm lưu lượng.
→ Xả khí ở đỉnh, mở vòi xa nhất để đẩy khí ra.

Bảo trì định kỳ

• Hàng tháng: siết bulông chân bơm, kiểm tra rò rỉ, nghe ồn bất thường; đo áp tĩnh/pre-charge của bình (nếu có cổng).
• 3–6 tháng: vệ sinh lưới lọc, thử van xả khí, kiểm tra ống mềm nứt/gãy.
• 6–12 tháng: đo nhiệt ổ bi, kiểm tra phớt nước; backup tham số VFD; rà soát log lỗi VFD.
• Khi nâng cấp đường ống: đánh giá lại setpoint, deadband và skip frequency.

Sơ đồ bố trí minh hoạ (đơn giản)

  Bồn/két nước/nguồn cấp
           │
       (Van chặn)
           │
     [Lưới lọc thô]
           │
    Ống mềm chống rung
           │
        ┌────────┐
        │  BƠM   │  ← đặt trên pad cao su/lò xo
        └────────┘
           │
    Ống mềm chống rung
           │
    (Silent/Spring Check)
           │
     Tê → [Cảm biến áp 4–20 mA]
      │
      └→ [Bình tích áp 8–24 L]  (càng gần cảm biến càng tốt)
           │
      Van xả khí (đỉnh)
           │
      Manifold phân phối → các nhánh (đặt arrestor gần van đóng nhanh)

FAQ

1) Búa nước là gì và vì sao hệ inverter vẫn gặp?

• Búa nước là sóng áp lực đột ngột khi dòng chảy bị chặn/đổi hướng nhanh (đóng van, ngắt điện). Dù inverter đã mượt hoá tốc độ, van đóng nhanh, đường ống dài, thiếu bình tích áp/arrestor vẫn gây búa nước. Cần phối hợp phụ kiện + cài VFD.

2) Có nên lắp ống mềm ở cả đầu hút và đầu đẩy?

• Nên. Ống mềm cắt đường truyền rung hai phía. Bỏ một phía thường vẫn truyền rung qua ống còn lại.

3) Pre-charge bình tích áp đặt bao nhiêu?

• Gợi ý ≈ setpoint − 0,2 bar (nhà dân). Đo và bơm khí khi bình xả trống. Nếu đặt quá thấp, bình “ăn nước” nhiều gây dao động; quá cao, bình “vô tác dụng”.

4) Ramp bao nhiêu là hợp lý?

• Thường 2–10 s, ưu tiên S-curve/soft-fill để không sốc áp khi khởi động/dừng. Hệ ống dài → ramp lâu hơn.

5) Khi nào cần skip frequency?

• Khi thấy rung mạnh ở một vùng tần số, đặt skip chặn khoảng đó (ví dụ 43–47 Hz). Kết hợp pad giảm chấn và kiểm tra cân tâm ống.

6) Dùng van một chiều loại nào cho êm?

• Silent/spring check. Tránh kiểu lá lật lớn gần bơm vì đóng nhanh, dễ “đập”.