מהם חוקי הזיקה?

חוקי הזיקה (הנקראים גם חוקי מאוורר או חוקי משאבה) הם קבוצה של שלושה קשרים המתארים כיצד זרימה, גובה/לחץ והספק משתנים עם מהירות הסיבוב או קוטר האימפלר עבור משאבות צנטריפוגליות, מאווררים וטורבינות. הזרימה משתנה באופן ליניארי, גובה הסיבוב משתנה כריבוע וההספק משתנה כקובץ הקובייה של יחס המהירות.

מתי חלים חוקי זיקה?

חוקי זיקה חלים על משאבות צנטריפוגליות, מאווררים ומפוחים הפועלים על עקומת מערכת קבועה. הם מניחים תנאים דומים מבחינה גיאומטרית וזרימה בלתי דחיסה. הם פועלים בצורה הטובה ביותר עבור שינויי מהירות עד כ-±30% מנקודת התכנון.

מהן המגבלות של חוקי זיקה?

חוקי זיקה הם קירובים. הם אינם מתחשבים בשינויי יעילות בתנאים שאינם מתוכננים, תזוזות עקומת המערכת, קוויטציה או השפעות דחיסות. עבור שינויים גדולים במהירות או בקוטר (>30%), הביצועים בפועל עשויים לסטות באופן משמעותי מהתחזיות.

כיצד בקרת מהירות VFD חוסכת אנרגיה?

מכיוון שההספק משתנה כקוביק המהירות, אפילו הפחתה קטנה של המהירות מניבה חיסכון גדול באנרגיה. הפחתת המהירות ב-20% מפחיתה את צריכת החשמל בכ-49% (0.8³ = 0.512). זו הסיבה שכונני תדר משתנה (VFD) הם חסכוניים ביותר לבקרת זרימה בהשוואה לשסתומי ויסות.

מה הקשר בין זרימה ללחץ?

לפי חוקי הזיקה, אם המהירות משתנה ביחס r, הזרימה משתנה ב-r והלחץ/גובה משתנה ב-r². לכן, אם מכפילים את המהירות, הזרימה מוכפלת אך הלחץ גדל פי ארבעה. אם מקטין את המהירות בחצי, הזרימה גדלה בחצי אך הלחץ יורד לרבע.

כלי הנדסי חינמי

מחשבון חוקי זיקה

חשב את הזרימה, גובה הלחץ והספק החדשים כאשר מהירות המשאבה או המאוורר (או קוטר האימפלר) משתנה. בהתבסס על חוקי הזיקה של משאבה צנטריפוגלית.

משאבות ומאווררים מהירות וקוטר חיסכון VFD

מהירות מקורית (RPM)

מהירות חדשה (RPM)

זרימה מקורית Q₁ (מ"ק/שעה, גלון לדקה, נפח דחוס...)

ראש/לחץ מקורי H₁ (מטר, רגל, אינץ'...)

כוח מקורי P₁ (קילוואט, כוחות סוס...)

קביעות מוגדרות מראש מהירות

Results

ניו פלו Q�

—

ראש/לחץ חדש H₂

—

כוח P₂ חדש

—

יחס מהירות (n₂/n₁)

—

יחס זרימה (Q₂/Q₁)

—

יחס ראש (H₂/H₁)

—

יחס הספק (P₂/P₁)

—

שלושת חוקי הזיקה

חוקי הזיקה מקשרים את קצב הזרימה, גובה הלחץ וההספק לשינויים במהירות הסיבוב או בקוטר האימפלר עבור משאבות צנטריפוגליות, מאווררים ומפוחים:

כאשר היחס יכול להיות n₂/n₁ (שינוי מהירות) או D₂/D₁ (שינוי קוטר).

שינוי מהירות לעומת שינוי קוטר

אותם קשרים מתמטיים חלים הן על שינויי מהירות והן על שינויי קוטר האימפלר:

פָּרָמֶטֶר	שינוי מהירות	שינוי קוטר
זרימה Q	Q₂ = Q₁ × (n₂/n₁)	Q₂ = Q₁ × (D₂/D₁)
ראש H	H₂ = H₁ × (n₂/n₁)²	H₂ = H₁ × (D₂/D₁)²
כוח P	P₂ = P₁ × (n₂/n₁)³	P₂ = P₁ × (D₂/D₁)³

חיסכון באנרגיה של VFD

תובנה מרכזית: ההספק משתנה ככל ש- קוּבִּיָה של מהירות. הפחתת מהירות של 20% חוסכת כ-49% של חשמל (0.8³ = 0.512). זו הסיבה שכונני תדר משתנה (VFD) הם אחד מאמצעי חיסכון האנרגיה היעילים ביותר מבחינת עלות עבור משאבות ומאווררים.

הפחתת מהירות	הפחתת זרימה	הפחתת ראש	חיסכון בחשמל
10%	10%	19%	27%
20%	20%	36%	49%
30%	30%	51%	66%
40%	40%	64%	78%
50%	50%	75%	88%

דוגמה מעשית

דוגמה - הגברת מהירות משאבה צנטריפוגלית

נתון: n₁ = 1450 סל"ד, n₂ = 1750 סל"ד, Q₁ = 100 מ"ק/שעה, H₁ = 25 מטר, P₁ = 7.5 קילוואט

יחס מהירות r = 1750 / 1450 = 1.2069

Q₂ = 100 × 1.2069 = 120.7 מ"ק/שעה

H₂ = 25 × 1.2069² = 36.4 מטר

P₂ = 7.5 × 1.2069³ = 13.2 קילוואט

⚠️ מגבלות: חוקי זיקה מניחים יעילות קבועה, תנאים דומים מבחינה גיאומטרית וזרימה בלתי דחיסה. עבור שינויי מהירות מעבר ל-±30%, הביצועים בפועל עשויים לסטות באופן משמעותי. חוקי קיזוז האימפלר פחות מדויקים מחוקי שינוי מהירות - יש לוודא תמיד עם עקומות היצרן.

מחשבון חוקי זיקה | שינוי מהירות משאבה ומאוורר

פורסם על ידי מנהל על 15 בפברואר, 2026 15 בפברואר, 2026

Results

שלושת חוקי הזיקה

שינוי מהירות לעומת שינוי קוטר

חיסכון באנרגיה של VFD

דוגמה מעשית