Cấu tạo đài phun nước chi tiết – Các bộ phận thiết yếu và nguyên lý hoạt động

Đài phun nước từ lâu đã trở thành một yếu tố kiến trúc cảnh quan không thể thiếu, mang lại vẻ đẹp sống động, sự thư thái và điểm nhấn nghệ thuật cho các công trình từ công cộng đến tư gia. Để tạo nên những vũ điệu nước đầy mê hoặc, một hệ thống đài phun nước cần sự phối hợp nhịp nhàng của nhiều bộ phận. Hiểu rõ về cấu tạo đài phun nước không chỉ giúp chúng ta trân trọng hơn vẻ đẹp của chúng mà còn là kiến thức nền tảng cho việc lựa chọn, thiết kế, lắp đặt và bảo trì hiệu quả. Bài viết này sẽ đi sâu phân tích từng thành phần cốt lõi trong cấu tạo của một đài phun nước điển hình.

1. Tầm quan trọng của việc hiểu rõ cấu tạo đài phun nước

Việc nắm vững cấu tạo của đài phun nước mang lại nhiều lợi ích thiết thực:

• Lựa chọn thiết kế phù hợp: Biết được các thành phần sẽ giúp bạn dễ dàng hình dung và lựa chọn mẫu đài phun phù hợp với không gian, ngân sách và mục đích sử dụng.
• Tối ưu hóa chi phí: Hiểu rõ từng bộ phận giúp bạn đưa ra quyết định thông minh về vật liệu, chủng loại thiết bị, tránh lãng phí không cần thiết.
• Đảm bảo vận hành hiệu quả và bền bỉ: Kiến thức về cấu tạo giúp quá trình lắp đặt chính xác hơn, đồng thời việc vận hành và bảo trì sau này cũng trở nên dễ dàng, kéo dài tuổi thọ công trình.
• Chủ động trong sửa chữa: Khi có sự cố, việc hiểu rõ cấu tạo giúp bạn phán đoán nhanh chóng nguyên nhân và có phương án khắc phục kịp thời.
• Nâng cao tính thẩm mỹ: Sự am hiểu về cách các bộ phận tương tác sẽ giúp bạn đưa ra những yêu cầu thiết kế tinh tế hơn, tạo nên những hiệu ứng nước và ánh sáng độc đáo.

2. Các bộ phận chính trong cấu tạo đài phun nước

Một hệ thống đài phun nước hoàn chỉnh, dù đơn giản hay phức tạp, thường bao gồm các thành phần cơ bản sau:

1. Bể chứa nước (hồ chứa nước)

Đây là bộ phận không thể thiếu, đóng vai trò dự trữ nguồn nước cung cấp cho toàn bộ hệ thống và thu hồi nước sau khi phun.

• Chức năng:
  • Cung cấp nước ổn định cho máy bơm hoạt động.
  • Thu hồi nước từ vòi phun, tạo thành một vòng tuần hoàn khép kín, tiết kiệm nước.
  • Là nền tảng để lắp đặt các thiết bị khác như máy bơm, đèn, vòi phun (đối với đài phun nước bể nổi).
• Vật liệu: Thường được làm bằng bê tông cốt thép (phổ biến nhất cho độ bền cao và khả năng tạo hình đa dạng), composite, nhựa, hoặc thậm chí là các vật liệu tự nhiên như đá cho các tiểu cảnh nhỏ.
• Thiết kế: Hình dáng và kích thước bể phụ thuộc vào quy mô đài phun, loại hình (âm sàn, bể nổi), và ý đồ thiết kế tổng thể. Cần tính toán dung tích đủ lớn để đảm bảo máy bơm không bị hụt nước và nước không bị tràn ra ngoài khi hệ thống hoạt động. Đối với đài phun nước âm sàn, bể chứa nước nằm ngầm dưới mặt hoàn thiện.

2. Hệ thống máy bơm chìm

Máy bơm được ví như “trái tim” của đài phun nước, tạo ra áp lực đẩy nước qua hệ thống ống và vòi phun.

• Chức năng: Hút nước từ bể chứa và bơm đẩy nước với áp suất cao đến các vòi phun.
• Phân loại: Chủ yếu là máy bơm chìm chuyên dụng (submersible pump), được thiết kế để đặt ngập hoàn toàn trong nước. Ưu điểm là hiệu suất cao, giảm tiếng ồn, làm mát tự nhiên và tiết kiệm không gian. Ngoài ra còn có máy bơm trục ngang đặt cạn, nhưng ít phổ biến hơn cho đài phun thông thường.
• Lựa chọn máy bơm: Cần dựa vào các thông số kỹ thuật quan trọng như:
  • Lưu lượng (Q): Lượng nước bơm được trong một đơn vị thời gian (m³/h hoặc lít/phút).
  • Cột áp (H): Chiều cao tối đa mà máy bơm có thể đẩy nước lên (mét).
  • Công suất (P): Đo bằng Watt (W) hoặc Horsepower (HP).
  • Chất liệu: Ưu tiên các loại máy bơm có vỏ bằng inox, gang hoặc nhựa kỹ thuật cao cấp để chống ăn mòn.
  • Thương hiệu uy tín: Để đảm bảo độ bền và hiệu quả hoạt động.

3. Hệ thống vòi phun nước nghệ thuật

Vòi phun là bộ phận quyết định trực tiếp đến hình dáng, hiệu ứng và vẻ đẹp của làn nước.

• Chức năng: Tạo ra các kiểu phun nước đa dạng (tia thẳng, hình nấm, sủi bọt, hình chuông, màng nước, xoay tròn, v.v.).
• Chất liệu: Thường làm từ inox (SUS304, SUS316) hoặc đồng để đảm bảo độ bền, chống gỉ sét và giữ được vẻ sáng bóng.
• Các loại vòi phun phổ biến:
  • Vòi phun tia nước (Single Jet Nozzle): Tạo ra các tia nước thẳng, có thể điều chỉnh góc phun.
  • Vòi phun sủi bọt (Foam Jet Nozzle/Aerating Jet Nozzle): Tạo cột nước trắng xóa, xốp mịn do trộn lẫn không khí.
  • Vòi phun hình nấm/chuông (Mushroom/Bell Nozzle): Tạo màng nước mỏng hình nấm hoặc chuông.
  • Vòi phun màng nước (Water Film Nozzle/Fan Jet Nozzle): Tạo bức màn nước phẳng, có thể dùng làm màn chiếu.
  • Vòi phun quay (Rotating Nozzle): Tạo hiệu ứng nước xoay tròn, lan tỏa.
  • Vòi phun 2D, 3D: Các vòi phun công nghệ cao, có khả năng xoay chuyển linh hoạt theo 2 hoặc 3 chiều, tạo ra các vũ điệu nước phức tạp, thường dùng trong nhạc nước.
• Lắp đặt: Vòi phun được kết nối với hệ thống đường ống thông qua các khớp nối ren hoặc mặt bích.

4. Hệ thống đường ống dẫn nước

Hệ thống đường ống có nhiệm vụ dẫn nước từ máy bơm đến các vòi phun và thu hồi nước về bể.

• Chức năng: Vận chuyển nước trong toàn bộ hệ thống.
• Vật liệu:
  • Ống nhựa PVC, UPVC: Phổ biến cho các đài phun nhỏ và vừa do chi phí thấp, dễ thi công.
  • Ống nhựa HDPE: Độ bền cao, chịu áp lực tốt, linh hoạt.
  • Ống inox: Độ bền vượt trội, chống ăn mòn tốt nhất, thường dùng cho các công trình quy mô lớn, yêu cầu cao về chất lượng hoặc các đoạn ống lộ thiên cần tính thẩm mỹ.
• Thiết kế: Kích thước đường ống phải phù hợp với lưu lượng nước của máy bơm và yêu cầu của vòi phun để đảm bảo áp lực nước ổn định. Bố trí đường ống cần khoa học, hạn chế gấp khúc để giảm tổn thất áp lực.

5. Hệ thống đèn chiếu sáng dưới nước (đèn âm nước)

Đèn chiếu sáng làm tăng vẻ lung linh, huyền ảo cho đài phun nước, đặc biệt vào ban đêm.

• Chức năng: Chiếu sáng, tạo hiệu ứng màu sắc cho các làn nước.
• Phân loại:
  • Đèn LED âm nước: Là lựa chọn phổ biến nhất hiện nay do tiết kiệm điện, tuổi thọ cao, đa dạng màu sắc (đơn sắc, đổi màu RGB, điều khiển DMX).
  • Đèn Halogen (ít dùng hơn): Ánh sáng vàng ấm, nhưng tiêu thụ điện năng cao và tuổi thọ thấp hơn LED.
• Tiêu chuẩn: Phải đạt tiêu chuẩn chống nước IP68 để đảm bảo an toàn và hoạt động bền bỉ dưới nước.
• Lắp đặt: Có thể lắp đặt quanh vòi phun, trên thành bể, hoặc dưới đáy bể, tùy thuộc vào ý đồ chiếu sáng.

6. Tủ điện điều khiển

Tủ điện là trung tâm đầu não, điều khiển mọi hoạt động của đài phun nước.

• Chức năng:
  • Cung cấp nguồn điện an toàn cho máy bơm, đèn và các thiết bị khác.
  • Điều khiển bật/tắt tự động hoặc thủ công.
  • Lập trình các kịch bản phun, hiệu ứng ánh sáng (đối với đài phun nghệ thuật, nhạc nước).
  • Bảo vệ hệ thống khỏi các sự cố điện (quá tải, ngắn mạch, mất pha).
• Thành phần chính: Aptomat (CB), Contactor (khởi động từ), Rơ le nhiệt, Timer hẹn giờ, bộ điều khiển PLC (cho các hệ thống phức tạp), biến tần (điều chỉnh tốc độ bơm, tạo hiệu ứng nước cao thấp), các nút nhấn, đèn báo.
• Yêu cầu: Vỏ tủ điện cần có khả năng chống nước, chống bụi (đặc biệt khi đặt ngoài trời) và đảm bảo an toàn điện tuyệt đối.

7. Hệ thống lọc nước (tùy chọn nhưng quan trọng)

Đối với các đài phun nước lớn hoặc yêu cầu nước luôn trong sạch, hệ thống lọc là cần thiết.

• Chức năng: Loại bỏ cặn bẩn, rác, rêu tảo trong nước, giúp nước luôn sạch, bảo vệ vòi phun không bị tắc nghẽn và tăng tuổi thọ thiết bị.
• Phân loại: Có thể sử dụng các bộ lọc cát, lọc cartridge, hoặc các hệ thống lọc chuyên dụng hơn.

8. Các phụ kiện khác (tùy thuộc vào loại hình đài phun)

• Lưới chắn rác: Ngăn rác lọt vào máy bơm.
• Phao tự động chống cạn: Ngắt máy bơm khi mực nước trong bể quá thấp.
• Van điều chỉnh lưu lượng: Tinh chỉnh lượng nước đến từng vòi phun.
• Cảm biến gió (cho đài phun ngoài trời): Tự động giảm chiều cao cột nước hoặc tắt hệ thống khi gió quá lớn.
• Hệ thống âm thanh (cho nhạc nước): Loa ngoài trời chuyên dụng.

3. Nguyên lý hoạt động chung của đài phun nước

Dù cấu tạo có thể khác nhau đôi chút giữa các loại hình, nguyên lý hoạt động cơ bản của đài phun nước là một vòng tuần hoàn:

1. Máy bơm chìm hút nước từ bể chứa.
2. Nước được đẩy qua hệ thống đường ống với áp suất cao.
3. Nước được phun ra ngoài qua các vòi phun, tạo thành các hình dáng, hiệu ứng nghệ thuật.
4. Trong quá trình phun, hệ thống đèn chiếu sáng sẽ hoạt động đồng bộ, tạo hiệu ứng màu sắc.
5. Nước sau khi phun rơi trở lại bể chứa.
6. Toàn bộ quá trình được điều khiển và bảo vệ bởi tủ điện điều khiển.
7. Hệ thống lọc (nếu có) sẽ liên tục làm sạch nước trong bể.

Đối với nhạc nước, tủ điện điều khiển sẽ nhận tín hiệu từ file nhạc. Sau đó điều khiển sự đóng mở của các van điện từ, máy bơm và màu sắc của đèn. Tạo ra các vũ điệu nước đồng bộ với giai điệu âm nhạc.

4. Phân loại đài phun nước dựa trên đặc điểm cấu tạo

• Đài phun nước âm sàn: Toàn bộ thiết bị (bơm, vòi phun, đèn, bể chứa) nằm ngầm dưới mặt sàn. Nước phun lên qua các rãnh hoặc lỗ trên mặt sàn. Cấu tạo phức tạp hơn ở phần xây dựng bể ngầm và hệ thống thoát nước bề mặt.
• Đài phun nước bể nổi: Bể chứa nước và các thiết bị được xây dựng lộ thiên, dễ quan sát và bảo trì.
• Đài phun nước phao nổi: Các thiết bị (bơm, vòi phun, đèn) được lắp đặt trên một hệ thống phao nổi trên mặt nước (hồ tự nhiên, hồ nhân tạo lớn). Không cần xây dựng bể chứa cố định.

Cấu tạo đài phun nước là một tổng thể hài hòa của nhiều bộ phận, mỗi bộ phận đóng một vai trò riêng biệt nhưng lại liên kết chặt chẽ để tạo nên những màn trình diễn nước đầy cuốn hút. Việc hiểu rõ từng thành phần từ bể chứa, máy bơm, vòi phun, hệ thống ống, đèn chiếu sáng đến tủ điện điều khiển không chỉ giúp chủ đầu tư đưa ra lựa chọn sáng suốt mà còn đảm bảo công trình vận hành ổn định, bền bỉ theo thời gian.

Khi có nhu cầu thiết kế và thi công đài phun nước, việc tìm đến các đơn vị chuyên nghiệp, có kinh nghiệm và am hiểu sâu sắc về cấu tạo cũng như nguyên lý hoạt động sẽ là chìa khóa để bạn sở hữu một công trình nghệ thuật nước thực sự đẳng cấp và ấn tượng. Liên hệ chúng tôi Hotline: 0903.141.495 để nhận hỗ trợ tư vấn.

5. Chi tiết thành phần cấu tạo đài phun nước, sàn nhạc nước nghệ thuật

1. Tấm inox 304 che đèn led âm sàn.
2. Bơm chìm âm nước.
3. Tấm lưới chắn rác.
4. Van kiểm soát lưu lượng bơm.
5. Thu nước tràn.
6. Ống thoát đáy.
7. Van thoát nước bể sàn phun nước.
8. Hộp thu nước mặt về hệ thống lọc.
9. Van solenoid châm nước tự động khi bể sàn nước xuống dưới mực nước tràn nhờ cảm biến mực nước.
10. Van tay: dùng mở nước sạch trong trường hợp vệ sinh bể.
11. Bộ lọc nước.
12. Van cấp nước.
13. Rãnh thu nước về bể.
14. Hộp nối điện: Hộp nối điện luôn cao hơn mực nước tràn.
15. Tủ điện điều khiển.
16. Cảm biến mực nước: Khi mực nước cạn sẽ châm vào.

6. Video sàn nhạc nước nghệ thuật công viên Văn lang

Bài liên quan:

Quy trình thiết kế nhạc nước nghệ thuật

Lắp đặt thiết bị phun nước