بالا آمدن سطح آب استخر بواسطه ورود شناگران به داخل آب، موضوعی است که پیش‌بینی و کنترل آن کمک قابل توجهی به راهبری بهینه استخر می‌کند. تانک بالانس در واقع، مخزنی است که حجم جابجایی آب بواسطه ورود افراد به استخر را کنترل می‌نماید. اما پیش از آنکه به موضوع تانک بالانس و نحوه عملکرد آن بپردازیم، لازم است تا مقدمه ای از منطق استفاده از این تجهیز را بدانیم.
جابجایی حجم آب بواسطه ورود شناگران، در واقع یکی از مصادیق قانون ارشمیدس است که طبیعتا در استخرهای عمومی و استخرهایی با بار شناگران (Bather load) زیاد، نمود بیشتری دارد.
قانون ارشمیدس
قانون ارشمیدس بیان می‌کند نیروی شناوری وارده بر جسمی که در یک سیال فرو می‌رود، با وزن سیال جابجا شده بر اثر فرورفتن جسم، برابر است.
حتما داستان تاج طلا و حمام رفتن ارشمیدس را شنیده‌اید. خوشحالی ارشمیدس در حمام در واقع به این خاطر بود که او توانست راهی برای محاسبه حجم اجسام غیرهندسی بیابد. در واقع تاج دارای شکلی بود که حجم آن با محاسبات و فرمول های آن زمان قابل محاسبه نبود اما برای تعیین حجم تاج، ارشمیدس هنگامی که به درون خزینه رفت، متوجه موضوع جالبی شد. جابجایی سطح آب و سرریز شدن آن در اثر ورود جسم به درون آب!
بنابراین کافی بود یک حجم هندسی مدرج درست می‌کرد. آنگاه تاج را درون آب فرو می‌برد و میزان تغییر حجم آب (جابجایی آن) را بدست می‌آورد. ارشمیدس با استفاده از این راه توانست بفهمد که آیا تاج از طلا است یا خیر؟ اما چگونه؟
به این صورت که یک شمش طلا که هم وزن تاج بود را به همان طریق در آب فرو می برد. با این کار ارشمیدس فهمید که تاج، آب بیشتری نسبت به شمش جابجا می کند. نقل است که ارشمیدس سپس با شمشی از نقره چنین فرآیندی را طی کرد و دید نقره حجم بیشتری نسبت به تاج را جابجاکرده است و نتیجه گرفت که تاج از طلای خالص نیست و ترکیبی از این دو ماده می باشد.
حال بحث منبع بالانس با یک شکل به زیبایی به این قانون مرتبط می گردد.
ارتباط تانک بالانس با قانون ارشمیدس
انطباق این عکس با استخر و تانک بالانس به راحتی امکان‌پذیر بوده و الزام استفاده از تانک بالانس در استخرهای سرریزی را به نمایش درمی‌آورد. کافی است وزنه 5 کیلوگرمی را با شناگران، ظرف بزرگتر را با استخر و ظرف کوچکتر را با تانک بالانس تعویض کنیم. مشاهده می‌شود که که با ورود وزنه 5 کیلوگرمی به داخل آب، 2 کیلوگرم آب از ظرف به بیرون (به ظرف کوچکتر) می‌ریزد. این دو کیلوگرم، متناسب با نیروی شناوری است که آب به وزنه 5 کیلوگرمی وارد نموده و در واقع این نیرو، دو کیلوگرم آب را جابجا نموده است.
در استخر نیز دقیقا همین اتفاق می‌افتد. به محض ورود یک شخص به استخر، سطح آب استخر متناسب با جرم شخص بالا می‌آید. حال تصور کنید که به یکباره چندین نفر وارد آب شوند. سطح آب استخر به شدت بالا آمده و به دلیل ثابت بودن حجم کاسه استخر، مقدار اضافی آب از سطح سرریز می‌شود. مخزنی که برای جمع‌آوری این آبهای سرریزشده استفاده می‌گردد، مخزن بالانس می‌باشد.
مخزن تعادل تجهیزی مفید در زمینه صرفه‌جویی در مصرف انرژی می‌باشد. در واقع این مخزن، نگهدارنده آب تصفیه شده و گرمی است که برای گرمایش و تصفیه آن هزینه کرده‌ایم. همچنین در صورتی که چنین تجهیزی پیش بینی نشود، پس از خروج شناگران سطح آب استخر بسیار پایین‌تر از مقدار اولیه خواهد بود که می‌تواند مشکلاتی را برای پمپ مدار تصفیه ایجاد کند و موجب صرف زمان و هزینه شود.
پس تا اینجا دانستیم برای مهار کردن حجم آب جابه‌جا شده از مخازن متعادل‌سازی استفاده می‌شود. مخزن متعادل‌سازی در واقع همانند یک منبع، مازاد آب موجود در کاسه استخر را برای استفاده آتی در خود ذخیره می‌نماید. سپس با خروج شناگران از استخر و کاهش سطح آب این آب را مجددا به استخر بازمی‌گرداند. این منبع کاربرد دیگری هم دارد و آن تامین آب مورد نیاز برای بکواش سیستم فیلتراسیون می‌باشد. حال که با نقش این منبع آشنا شدیم، در نوشته با عنوان ” ظرفیت تانک بالانس چگونه محاسبه می شود؟ ” با نحوه محاسبه آن آشنا خواهیم شد.
تهیه توسط تیم مهندسی پولونی
