หัวฉีดน้ำพุจะกำหนดลักษณะการไหลของน้ำให้เป็นการแสดงออกทางศิลปะ โดยควบคุมพลศาสตร์ของการไหล องค์ประกอบที่ถูกออกแบบอย่างแม่นยำเหล่านี้กำหนดความสูงของฝอยน้ำ ความซับซ้อนของรูปแบบ และผลกระทบทางทัศน์ ทำให้การเลือกหัวฉีดเป็นพื้นฐานสำคัญของการออกแบบน้ำพุ
หัวพ่นหมอกใช้รูขนาดเล็ก (<0.5มม.) เพื่อทำให้น้ำแตกตัวเป็นฝอย สร้างกลุ่มหมอกคล้ายเมฆที่ช่วยเสริมให้สีสันเด่นขึ้น หัวพ่นแบบชั้นวางถังหลายระดับเพื่อสร้างน้ำตกแบบได้ระดับ โดยแต่ละชั้นจะสูบฉีดน้ำซ้ำในอัตรา 80–120 แกลลอน/นาที วัสดุคอมโพสิตโพลิเมอร์เป็นวัสดุหลักสำหรับระบบนี้ เนื่องจากมีความต้านทานต่อการสะสมของคราบหินปูน
หัวฉีดน้ำพุในที่อยู่อาศัยโดยทั่วไปรองรับการไหลของน้ำได้ 10–15 แกลลอนต่อนาที (GPM) สำหรับการแสดงที่มีความสูงไม่เกิน 6 ฟุต ในขณะที่ระบบเชิงพาณิชย์จำเป็นต้องใช้หัวฉีดที่รองรับได้มากกว่า 50 GPM การศึกษาจากสถาบันน้ำพุนานาชาติในปี 2023 พบว่า 72% ของโครงการเชิงพาณิชย์จำเป็นต้องมีการปรับแต่งหัวฉีดเพื่อแก้ไขปัญหาแรงดันน้ำที่ลดลงจากรอง scaling
อัตราการไหลที่มีประสิทธิภาพขึ้นอยู่กับขนาดของรูหัวฉีดและความสามารถของปั๊ม โดย PSI จะเป็นตัวกำหนดความสูงของการพ่นน้ำ สำหรับลำพุ่งน้ำสูง 10 ฟุต: Flow Rate (GPM) = π × (Nozzle Radius)² × √(2 × PSI)
หัวฉีดแบบไหลเป็นชั้น (laminar-flow) ช่วยลดภาระงานของปั๊มลง 15–20% เมื่อเทียบกับการพ่นแบบผสมอากาศ (aerated sprays) การจับคู่ที่เหมาะสมจะช่วยลดต้นทุนพลังงานได้ 28–32% ในขณะที่ยังคงคุณสมบัติการพ่นน้ำให้มีประสิทธิภาพ
เหล็กหล่อมีความทนทานยาวนานกว่าเมื่อใช้งานในน้ำจืด ในขณะที่สแตนเลสดีกว่าเมื่อใช้ในสภาพแวดล้อมที่มีสารเคมีหรือน้ำเค็ม
รังสียูวีทำให้วัสดุคอมโพสิตที่ทำจากอะคริลิกเสื่อมสภาพลงตามกาลเวลา ในขณะที่พอลิเอทิลีนที่มีการป้องกันรังสียูวีมีความทนทานต่อสภาพอากาศเย็นได้ดีกว่า
วัสดุ | ความเสี่ยงการเสื่อมสภาพจากแสง UV | ทนต่อความเย็น (°F) | ทนต่อความร้อน (°F) |
---|---|---|---|
อะคริลิกมาตรฐาน | แรงสูง | 20°F (-7°C) | 140°F (60°C) |
พอลิเอทิลีนป้องกัน UV | ปานกลาง | -40°F (-40°C) | 180°F (82°C) |
ไนลอน 6/6 | ต่ำ-ปานกลาง | -20°F (-29°C) | 230°F (110°C) |
ทุกๆ การเพิ่มขึ้น 10 PSI จะเพิ่มความสูงของการพ่นน้ำขึ้น 1.2 ฟุต ระบบเชิงพาณิชย์มักใช้หัวพ่นแบบเสริมแรงที่ออกแบบให้ใช้งานได้ที่ 100-150 PSI
คอนโทรลเลอร์รุ่นใหม่สามารถปรับการพ่นน้ำแบบเรียลไทม์ผ่านตัวจำกัดการไหลอัตโนมัติ ตัวควบคุมที่ทำงานแบบซิงโครไนซ์สามารถตอบสนองได้ภายใน 0.2 วินาทีสำหรับน้ำพุที่แสดงผลตามจังหวะดนตรี
ระบายน้ำโดยใช้อากาศอัดและเติมน้ำยาป้องกันการแข็งตัวที่เหมาะสมสำหรับสภาพอากาศเย็นจัด
แช่น้ำส้มสายชูเป็นประจำทุกเดือน (สัดส่วน 1:3) สามารถละลายคราบหินปูนโดยไม่ทำให้เกิดความเสียหายจากสารกัดกร่อน
หัวฉีดแบบไหลลื่นช่วยลดการหกเลอะในพื้นที่ขนาดเล็ก ในขณะที่การออกแบบแบบชั้นสามารถรักษารูปแบบน้ำภายในขอบเขตได้
หัวฉีดที่มีแผ่นกันแรงดันช่วยลดการบิดเบือนของรูปแบบฝอยน้ำในสภาพที่มีลมแรง
หัวฉีดน้ำพุมีบทบาทสำคัญในการกำหนดลักษณะของน้ำและควบคุมการเคลื่อนที่ของน้ำเพื่อสร้างการแสดงผลเชิงทัศนศิลป์
หัวฉีดฝอยใช้รูเล็กๆ เพื่อทำให้น้ำถูกทำลายเป็นอนุภาคฝอย เกิดเป็นผลลักษณะคล้ายหมอก ในขณะที่ช่วยลดการใช้น้ำลงได้อย่างมาก
ควรคำนึงถึงขนาดโครงการ ความจุของน้ำ อัตราการไหล และความทนทานของวัสดุ เพื่อให้การออกแบบน้ำพุมีประสิทธิภาพและเกิดประโยชน์สูงสุด
การจับคู่หัวฉีดแบบลำดับชั้น (laminar-flow) เข้ากับปั๊มน้ำ สามารถลดการใช้พลังงานโดยลดภาระงานของปั๊ม ส่งผลให้ประหยัดค่าใช้จ่าย