Chapter 6
Chapter 6
Chapter 6
Create successful ePaper yourself
Turn your PDF publications into a flip-book with our unique Google optimized e-Paper software.
615431 Air Conditioning<br />
Duct System Design<br />
615431 Air Conditioning<br />
Department of Mechanical Engineering<br />
Faculty of Engineering and Industrial<br />
Technology<br />
Silpakorn University<br />
Duct Design<br />
หนาที่ของทอลม คือ การสงลมจากเครื่องสงลมไปยัง<br />
บริเวณปรับสภาวะอากาศ การออกแบบทอลมในทางปฏิบัติตอง<br />
คํานึงถึงบริเวณที่สามารถเดินทอลมได การสูญเสียเสียดทาน<br />
ความเร็วลม ระดับเสียง และการไดรับความรอนหรือสูญเสีย<br />
ความเย็นของทอลมดวย<br />
การออกแบบระบบโดยทั่วไป<br />
ทอลมสงและทอลมกลับจะแบงออกเปนชนิดตางๆ<br />
ตามความเร็วลม และความดันลมภายในทอลม<br />
สําหรับทอลมสงนั้น<br />
การแบงชนิดตามความเร็วลมภายในทอ จะแบงออกเปน 2<br />
ชนิด คือ<br />
• ระบบความเร็วต่ํา<br />
• ระบบความเร็วสูง<br />
ในการปรับอากาศเพื่อการคาหรือที่พักอาศัย<br />
ระบบความเร็วลมต่ํา ความเร็วลมจะไมเกิน 2,500 ฟุตตอนาที ปกติจะ<br />
อยูระหวาง 1,200 – 2,200 ฟุตตอนาที<br />
ระบบความเร็วลมสูง ความเร็วลมจะเกิน 2,500 ฟุตตอนาที ขึ้นไป<br />
ในการปรับอากาศในโรงงานอุตสาหกรรม<br />
ระบบความเร็วลมต่ํา ความเร็วลมจะไมเกิน 2,500 ฟุตตอนาที ปกติจะ<br />
อยูระหวาง 2,200 – 2,500 ฟุตตอนาที<br />
ระบบความเร็วลมสูง ความเร็วลมจะเกิน 2,500 – 5,000 ฟุตตอนาที
สําหรับทอลมกลับของระบบลมสง ที่มีความเร็วต่ําและความเร็วสูง จะ<br />
คิดวาเปนระบบความเร็วลมต่ําหมด ดังนี้<br />
ในการปรับอากาศเพื่อการคาหรือที่พักอาศัย ระบบความเร็วลมต่ํา<br />
ความเร็วลมจะไมเกิน 2,000 ฟุตตอนาที ปกติจะอยูระหวาง 1,500<br />
– 1,800 ฟุตตอนาที<br />
สวนการแบงชนิดของทอลมตามความดันลมภายในทอ จะแบงออกเปน<br />
3 ชนิด คือ<br />
ระบบความดันลมต่ํา ความดันลมจะอยูระหวาง 0 -3¾ in. wg<br />
ระบบความดันลมกลาง ความดันลมจะอยูระหวาง 3 ¾ -6¾in. wg<br />
ระบบความดันลมสูง ความดันลมจะอยูระหวาง 6 ¾ -12¼ in. wg<br />
ในการปรับอากาศในโรงงานอุตสาหกรรม ระบบความเร็วลมต่ํา<br />
ความเร็วลมจะไมเกิน 2,500 ฟุตตอนาที ปกติจะอยูระหวาง 1,800<br />
– 2,200 ฟุตตอนาที<br />
ความดันลมทั้ง 3 ชนิด ที่กลาวมาขางตนนั้น เปนความดันรวม<br />
(Total Pressure) โดยรวมการสูญเสียตางๆที่เกิดขึ้น<br />
เนื่องจากลมไหลผานเครื่องสงลมเย็น ผานทอลม และผานหัวจายลม<br />
Fan (Blower)<br />
พัดลม<br />
กําลังของพัดลม<br />
Fan’s Law<br />
W = Q(<br />
ΔP)<br />
หนวย SI<br />
W = Q(<br />
FTP) / 6356<br />
W rpm =<br />
3<br />
P = (<br />
P rpm<br />
Q<br />
1<br />
rpm =<br />
1<br />
1 1<br />
( )<br />
Q2<br />
rpm2<br />
W2<br />
rpm<br />
2<br />
1<br />
rpm1<br />
2<br />
)<br />
2<br />
2<br />
หนวยอังกฤษ
พัดลมแบบ Centrifugal Fan แบง Class ตามการใชงานได 4 Class ดังนี้<br />
Class I ใชไดกับ Total Static Pressure (TSP)<br />
ใบพัดลมแบบ Air Foil (AF) จะมีลักษณะ<br />
คลายกับแบบ Backward Curve (BC) แต<br />
ดัดแปลงใหใบเปน 2 ชั้น คลายปกเครื่องบิน สวน<br />
ใหญจะใชกับงานที่ตองการปริมาณลมมาก และ<br />
Total Static Pressure (TSP) สูง<br />
เนื่องจากมีประสิทธิภาพดีกวาแบบอื่นๆ แตก็มีราคา<br />
แพงขึ้นมากเชนกัน<br />
ลักษณะการใชงานพัดลม แบงเปน 2 แบบคือ SWSI และ DWDI<br />
SWSI (Single Width - Single Inlet) คือ ลักษณะของ<br />
พัดลมที่มีโกรงพัดลมเปนชั้นเดียว และทางเขาของลมจะเขาเพียงทางเดียว<br />
Centrifugal Fan<br />
ลักษณะ SWSI<br />
โกรงพัดลมชั้นเดียว<br />
Forward curve<br />
โกรงพัดลมชั้นเดียว<br />
Backward curve<br />
DWDI (Double Width - Double Inlet) คือ ลักษณะของพัดลมเปน 2<br />
ชิ้นติดกัน และทางเขาของลมจะเขาทั้งสองขาง เหมาะกับงานที่มีปริมาณลมมาก และพัดลมอยูใน<br />
หองพัดลม (Fan Room) ที่ไมตองการตอกลอง Plenum เขาทางดานดูด (โดยใชหอง<br />
พัดลมเปน Plenum)<br />
In - Line Fan โดยทั่วไปจะแบงออกเปน 2 ประเภท คือ<br />
มอเตอรอยูดานนอก เหมาะสําหรับการระบายอากาศที่คอนขางสกปรกหรือมีอุณหภูมิสูง เชน<br />
การระบายอากาศจากหองครัว หรือใชในกรณีความเร็วของพัดลมไมเทากับความเร็วของมอเตอร<br />
สามารถปรับรอบได (เปนแบบ Belt Drive ) และจะตองติดตั้ง Belt Guard ดวย<br />
มอเตอรอยูดานใน เหมาะสําหรับการระบายอากาศจากพื้นที่ทั่วไป หรือมีอุณหภูมิไมสูงมากเพื่อ<br />
จะไดเปนการระบายความรอนของมอเตอรดวย โดยมีความเร็วของพัดลมเทากับความเร็วของ<br />
มอเตอร (เปนแบบ Direct Drive)<br />
โกรงพัดลมเปน 2 ชั้น<br />
(แบบ Forward Curve)<br />
Centrifugal Fan<br />
ลักษณะ DWDI<br />
โกรงพัดลมเปน 2 ชั้น<br />
(แบบ Backward Curve)<br />
มอเตอรอยูดานนอก<br />
มอเตอรอยูดานใน
เว็บไซตแนะนําเกี่ยวกับพัดลมและการติดตั้งพัดลม<br />
http://www.iecm.co.th/iso_knowledge_ac.htm<br />
Fan Performance and Selection<br />
สิ่งที่ตองทราบคือ<br />
1. CFM<br />
2. Total Pressure<br />
เลือกจาก Fan Characteristic Curve<br />
Backward-Curved Blade Fans<br />
พัดลมชนิดนี้ใชมากในระบบ HVAC โดยเฉพาะเมื่อตองการประหยัดแรงมาของพัดลม<br />
โดยมากใชในระบบในระบบต่ํา กลาง และสูง<br />
Forward-Curved Blade Fan<br />
ปกติใชในระบบที่มีความดันต่ํา เชน เตาเผา การใชงาน สวนใหญใชความเร็วต่ํา<br />
ซึ่งทําใหประสิทธิภาพต่ําลงไปดวย
Vaneaxial Fan<br />
ใชในระบบ HVAC ที่ตองการแนวเสนตรง<br />
Fan<br />
Installation<br />
D =<br />
4HW<br />
π<br />
ความดันสถิตยของพัดลม FSP (Fan Static Pressure) คือความ<br />
ดันที่พัดลมตองสรางขึ้นเพื่อใหอากาศไหลผานระบบในปริมาณที่ตองการ ภายใต<br />
ความดันสถิตยของระบบที่ออกแบบไว สามารถหาไดจาก ผลตางของความดัน<br />
รวมของพัดลม (FTP, Fan Total Pressure) และความดันจลนของ<br />
อากาศที่ทางออก (VP outlet )<br />
ดังนั้น<br />
FSP = FTP −VP<br />
FTP =<br />
( SP + VP ) − ( SP + VP )<br />
outlet<br />
outlet<br />
outlet<br />
inlet<br />
inlet<br />
SP inlet<br />
= -8.83 in.wg.<br />
VP inlet<br />
= +1.25 in.wg.<br />
Q=300cfm<br />
FSP =<br />
SP<br />
outlet<br />
− SP<br />
SP outlet = +0.68 in.wg.<br />
จงหาความดันสถิตยของระบบดังรูป<br />
inlet<br />
−VP<br />
inlet<br />
FSP = ( + 0.68) − ( −8.83)<br />
− (1.25) = 8.26in.<br />
wg.<br />
FSP<br />
=<br />
SP<br />
outlet<br />
− SP<br />
inlet<br />
−VP<br />
inlet<br />
พัดลมที่จะนํามาใชกับระบบนี้ ตองสรางความดันสถิตยไดไมนอยกวา 8.26 in.wg. ที่<br />
อัตราการไหล 300 cfm
Fan’s Law แสดงใหทราบถึงผลกระทบของขนาดเสนผาน<br />
ศูนยกลางของพัดลม (size) และความเร็วรอบที่มีตอสมรรถนะการ<br />
ทํางานของพัดลม<br />
พัดลมทํางานที่ความเร็วรอบ 1180 rpm ที่ 13 hp ลําเลียงอากาศ 10,000 cfm ที่<br />
ความดันสถิตย 12 in.wg จงหาสมรรถนะของพัดลมตัวนี้ ถาความเร็วรอบในการทํางาน<br />
เพิ่มเปน 1400 rpm<br />
Q<br />
Q<br />
1<br />
2<br />
=<br />
rpm<br />
rpm<br />
1<br />
2<br />
⎛ size<br />
⎜<br />
⎝ size<br />
1<br />
2<br />
⎞<br />
⎟<br />
⎠<br />
3<br />
SP1<br />
SP<br />
2<br />
⎛ rpm<br />
=<br />
⎜<br />
⎝ rpm<br />
1<br />
2<br />
⎞<br />
⎟<br />
⎠<br />
2<br />
⎛ size<br />
⎜<br />
⎝ size<br />
1<br />
2<br />
⎞<br />
⎟<br />
⎠<br />
2<br />
จงหาสมรรถนะคือหา Q, SP และ Power<br />
3<br />
Q rpm ⎛ size ⎞<br />
1 1 1<br />
10000 1180<br />
=<br />
Q2<br />
11864cfm<br />
Q rpm<br />
⎜ ⇒ = ⇒ =<br />
2 2<br />
size<br />
⎟<br />
⎝ 2 ⎠ Q2<br />
1400<br />
2<br />
2<br />
SP ⎛<br />
1<br />
rpm ⎞ ⎛<br />
1<br />
size ⎞<br />
1<br />
12 ⎛1180<br />
⎞<br />
=<br />
SP2<br />
16.89in.<br />
wg.<br />
SP<br />
⎜<br />
⎜ ⎟ ⇒ =<br />
2<br />
rpm<br />
⎟<br />
⎜ ⇒ =<br />
2<br />
size<br />
⎟<br />
⎝ ⎠ ⎝ 2 ⎠ SP2<br />
⎝1400<br />
⎠<br />
2<br />
W<br />
W<br />
1<br />
2<br />
⎛ rpm<br />
=<br />
⎜<br />
⎝ rpm<br />
1<br />
2<br />
⎞<br />
⎟<br />
⎠<br />
3<br />
⎛ size<br />
⎜<br />
⎝ size<br />
1<br />
2<br />
⎞<br />
⎟<br />
⎠<br />
5<br />
3<br />
5<br />
W ⎛ rpm ⎞ ⎛ size ⎞<br />
1 1<br />
1<br />
13 ⎛1180<br />
⎞<br />
=<br />
W2<br />
W<br />
⎜<br />
⎜ ⎟ ⇒ =<br />
2<br />
rpm<br />
⎟<br />
⎜ ⇒ =<br />
2<br />
size<br />
⎟<br />
⎝ ⎠ ⎝ 2 ⎠ W2<br />
⎝1400<br />
⎠<br />
3<br />
21.71hp<br />
การพิจารณาบริเวณที่จะเดินทอลม<br />
การพิจารณาบริเวณที่จะเดินทอลมทั้งทอลมสงและทอลมกลับ เปนสิ่ง<br />
สําคัญอยางหนึ่งในการออกแบบทอลม เพราะจะทําใหทราบแนว<br />
ทางการเดินทอลม อีกทั้งยังอาจทําใหทราบระบบของทอลมที่จะใช<br />
การเปรียบเทียบ First Cost และ Operating Cost ใน<br />
การเดินระบบทอลม<br />
การสูญเสียความเย็นในทอลม<br />
Aspect Ratio<br />
Duct friction Rate<br />
Type of fittings<br />
1. การสูญเสียความเย็นในทอลม<br />
กรณีที่มีทอลมที่ยาวมาก อาจมีความรอนที่เล็ดรอดเขาสูทอ ทําให<br />
สูญเสียความเย็นในทอ ในการประมาณคาความรอน ตองคิดถึง<br />
ความรอนในสวนนี้ดวย ทําใหเครื่องทําลมเย็นมีขนาดใหญขึ้น โดย<br />
ที่<br />
• ทอที่มี Aspect Ratio สูง จะไดรับความรอนมากกวาทอที่มี<br />
Aspect Ratio ต่ํา<br />
• ลมความเร็วต่ํา จะไดรับความรอนมากกวาลมความเร็วสูง<br />
• ฉนวน ยิ่งหนามาก ความรอนที่ทอไดรับจะนอยลง<br />
แนะนําทอที่มี aspect ratio ต่ํา ความเร็วลมสูงแตไมเกิดเสียงดัง
2. Aspect Ratio<br />
1<br />
3<br />
2<br />
( ab)<br />
d e<br />
= 1.3<br />
( a + b)<br />
0.625<br />
0.25<br />
4<br />
6<br />
5<br />
ตารางที่ 12.1 เปนทอที่มีอัตรา<br />
แรงเสียดทานขนาดเดียวและ<br />
พื้นที่กับทอกลม<br />
ขอแนะนํา ควรใชทอกลมหรือ<br />
ทอเหลี่ยมที่มีขนาด aspect<br />
ratio ใกลเคียง 1 เพื่อให<br />
อัตราแรงเสียดทานนอยที่สุด<br />
แนวการเดินทอลม<br />
แนวการเดินทอลมก็มีตัวแปรตางๆ ที่เขามาเกี่ยวของ<br />
อยูหลายอยางดวยกัน คือ<br />
1. ชวงเปลี่ยนขนาดทอลมใชชวงเปลี่ยนขนาดทอลม เพื่อลดหรือเพิ่ม<br />
ขนาด แตขนาดพื้นที่หนาตัดคงเดิม แตในการลด ไมควรลดขนาดมากกวา 20% ของขนาด<br />
เดิม<br />
2. ของอ ขอตอ<br />
3. ทอแยก<br />
4. การกลั่นตัวเปนหยดน้ําบนผิวทอลม<br />
5. การควบคุมปริมาณลม
1. ชวงเปลี่ยนขนาดทอลม<br />
การเปลี่ยนขนาดทอลมจะใชเพื่อเปลี่ยนรูปทรงทอลม<br />
หรือใชเพื่อเพิ่มหรือลดพื้นที่ทอลม เมื่อรูปทรงของทอลม<br />
เหลี่ยมเปลี่ยนไป แตพื้นที่หนาตัดยังคงเดิม ควรใชความชัน<br />
1 นิ้ว ใน 7 นิ้ว สําหรับดานตางๆ ที่มีการเปลี่ยนรูปทรง ถา<br />
ไมสามารถใชความชันนี้ได อยางมากที่สุดไมเกิน 1 นิ้ว ใน 4<br />
นิ้ว ปกติแลวทอลมจะตองถูกลดขนาดลงเพื่อเลี่ยงสิ่งกีด<br />
ขวาง แตก็ไมควรลดขนาดลงเกินกวา 20 % ของพื้นที่ทอ<br />
ลมกอนลดขนาด ในสวนของพื้นที่ทอลมเพิ่มขึ้นก็<br />
เชนเดียวกัน<br />
2. ของอ ขอตอ<br />
ของอสําหรับทอลมเหลี่ยม จะมีแบบตางๆ เชน full<br />
radius elbow, shot radius vane elbow และ<br />
vaned square elbow สวนของอสําหรับทอกลมจะมีแบบ<br />
ตางๆ เชน smooth elbow, 3-piece elbow เปนตน<br />
3. ทอแยก<br />
ทอแยกมีอยูหลายชนิดดวยกัน เชน ทอแยกแบบ full<br />
radius elbow นิยมใชกันมาก แบบ square<br />
elbow take-off ไมนิยมใชเพราะราคาแพง และ<br />
pressure drop สูง เปนตน<br />
4. การกลั่นตัวเปนหยดน้ําบนผิวทอลม<br />
เปนสิ่งที่ตองคํานึงถึง เพราะผิวทอลมอาจจะเปยกหรือมีหยด<br />
น้ําเกาะ ในกรณีที่ผิวทอลมมีอุณหภูมิต่ํากวาอุณหภูมิจุดน้ําคางของ<br />
อากาศที่ลอมรอบทอลม<br />
5. การควบคุมปริมาณลม<br />
ในระบบทอลมความเร็วต่ํา การควบคุมลมใหผานหรือแยกเขา<br />
ในแตละทอตางๆ ตองใช splitter damper ในทอลมระบบ<br />
ความเร็วลมสูง จะใช volume damper หรือ pivot<br />
type damper ในระบบความเร็วลมสูงควรติด volume<br />
damper ไวที่ปลายหัวจายลมทุกหัวดวย เพื่อควบคุมปริมาณลม<br />
ที่สงออกจากหัวจายลม<br />
โครงสรางและการติดตั้งทอลม<br />
ลม
คุณสมบัติของทอสงลมทั่วไป<br />
ชนิดและหนาที่ของทอสงลมในระบบปรับอากาศ<br />
รูปรางที่มีความแข็งแรง ไมยุบตัว<br />
ใชในการสงลม(ควบคุมการรั่วได<br />
ควบคุมการรั่วได)<br />
การสั่นสะเทือนนอย<br />
เสียง<br />
การปรากฏแกสายตา ไมวาจะเปน ความเสียหาย การทนตอสภาพอากาศ อุณหภูมิ<br />
การ<br />
เปลี่ยนแปลง ลม การกัดกรอน ทอฝงดิน<br />
Supporting<br />
seismic restrain<br />
thermal conductivity การสูญเสียความรอน การกลั่นตัวของหยดน้ํา<br />
ทอสงลมเย็น เชน ทอสงลมเย็น<br />
(Supply air duct) ทอลมกลับ<br />
(Return air duct)<br />
ทอระบายอากาศ เชน ทอดูดอากาศ<br />
(Exhaust air duct) ทอลม<br />
บริสุทธิ์(Fresh air duct) ทอดูดควัน(Smoke exhaust<br />
duct)<br />
ทอดูดอากาศเสีย เชน ทอดูดควันอาหาร<br />
(Kitchen exhaust<br />
duct) ทอดูดอากาศเสีย(Exhaust duct) ทอดูดสารเคมี<br />
(Chemical exhaust duct) เปนตน<br />
ชนิดของวัสดุที่ใชทําทอลมทั่วไป<br />
ขอมูลของอุปกรณในงานทอลมของ<br />
ทอลมของระบบปรับอากาศ<br />
‣ แผนเหล็กอาบสังกะสี<br />
‣ แผนเหล็ก<br />
‣ แผน Stainless steel<br />
‣ แผน PVC<br />
‣ ไฟเบอรกลาส<br />
‣ อลูมิเนียม<br />
‣ อื่นๆ<br />
ตัวทอลม Galvanized steel sheet, , insulation,<br />
addhesive, , tape, hing, , rivet, screw, bushing,<br />
sealant, angle, fasten belt, escutchen, , fire<br />
seal,<br />
การหิ้วแขวน Block out<br />
Main Equipment<br />
Filter<br />
Heater<br />
หัวจายลม<br />
sound attenuator
การตอทอลมกับอุปกรณหลัก<br />
รูปของทอ<br />
ลมชนิด<br />
ตางๆ<br />
ทอลมที่ทําจากโรงงาน Flexible air Duct
ทอเมนและทอแยก<br />
ทอสงลมเย็น<br />
Air Duct & Fittings<br />
Air Duct & Fittings
ตารางที่ 12.6 – 12.9 แสดงภาพของอ ขอตอ ทอแยก ชนิดตางๆ<br />
Recommend<br />
slope<br />
1:7 for high Vel.<br />
1:4 for low Vel.
Galvanized steel sheet (Roll)<br />
ฉนวน (insulations)<br />
<br />
ปองกันการสูญเสียพลังงานความรอน<br />
<br />
<br />
ปองกันการเกิดควบแนน<br />
(Condensation)<br />
ชวยซับเสียงหรือลดเสียงได<br />
เสียงได<br />
การหุมฉนวน มี 2 วิธี<br />
การหุมภายนอก ใชฉนวนยาง<br />
หรือประเภทใยแกว<br />
การหุมภายใน เพื่อผลทางการซับเสียงหรือลดเสียงดวย ใชฉนวน<br />
ยางหรือใยแกวที่มีความหนาแนนสูง
ทอหุมฉนวนภายนอกและภายใน สวนประกอบของฉนวนใยแกว(Fiberglass)<br />
• หุมภายนอกใชใยแกวที่มีความหนาแนนต่ํา<br />
1-2 ปอนดตอลบ.ฟุต<br />
หนา1-2นิ้ว<br />
นิ้ว<br />
ที่ปดทับดวย Aluminum foil เพื่อปองกันไอน้ํา<br />
• หุมภายในใชใยแกวที่มีความหนาแนนสูง<br />
ใชใยแกวที่มีความหนาแนนสูง2-3 ปอนดตอลบ.ฟุต<br />
เพื่อลดโอกาส<br />
เสนใยหลุดไปตามลม อาจปดทับดวย Aluminum foilหรือเคลือบ<br />
ผิวฉนวนดวยกาวเหนียว หนา1-2นิ้ว<br />
นิ<br />
เพื่อประโยชนในการชวยซับเสียง หรือ<br />
ตัดตอนเสียงจากเครื่องไมใหเดินทางไปสูหองที่ใชงาน<br />
การกระจายลมภายในหอง<br />
การกระจายลมสําหรับบุคคล อุณหภูมิภายในหอง ไมควรตางกัน<br />
เกิน 2°F และ 3°F สําหรับหองรวม<br />
คาความสบายของคน เกิดขึ้นเมื่อ<br />
ลมเย็นที่ผานตัวมีความเร็ว 15 – 30 fpm และกระทบคน<br />
ดานหนาหรือดานหลังจะดีที่สุด แตไมควรเกิน 60 fpm
หนากากลม(Air Grilles)<br />
แบงตามหนาที่และตําแหนง<br />
1. สงกระจายลมเย็น Ceiling diffuser , Register , Slot<br />
diffuser , Nozzle<br />
2. ลมกลับ Return Air Grille<br />
3. ควันหรืออากาศเสีย Exhaust Air Grille<br />
4. อากาศบริสุทธิ์ Fresh Air Grille<br />
Diffuser คือหัวจายลมแบบกระจายรอบตัว<br />
Grille หัวจายลมหรือแผงลมกลับ หรือแผงดูดอากาศบริสุทธิ์ มักเจาะติด<br />
ไวที่ผนังหรือเพดาน<br />
Outlet Vel. คือความเร็วลมเฉลี่ยที่ออกจากหัวจายลม วัดที่คอหัวจาย<br />
ลม<br />
Primary Air คืออากาศแรกที่ออกจากหัวจายลม<br />
Register คือ Grille ที่ติดใบปรับทิศทาง<br />
Return Grille คือแผงลมกลับ นําลมเย็นที่ใชแลวภายในหองกลับไปสู<br />
เครื่องสงลมเย็น<br />
Secondary Air คือลมในหองที่ไหลไปรวมกับ primary air<br />
Temp. Diff. คืออุณหภูมิที่แตกตางระหวางหอง กับ primary<br />
air<br />
หัวจายลม (Diffuser)<br />
1. แบบบารปรับ เหมาะสําหรับลมจายดานขาง อาจเรียกวา<br />
Register<br />
2. แบบสลอต ลักษณะคลายแอรราว<br />
3. แบบติดเพดาน มีทั้งแบบกลม แบบเหลี่ยม ซึ่งอาจมี<br />
damper ดวยหรือไมก็ได<br />
การติดตั้งควรติดใหเหมาะสม ไมควรติดใกลกับหัวจายลมเย็นมากเกินไป หางจากบริเวณครัว<br />
หรือหองน้ําเพื่อปองกันกลิ่น ความดันในหองปรับอากาศ ควรสูงกวาภายนอกหอง สวน<br />
หองน้ําควรมีความดันที่ต่ํากวาเพื่อปองกันกลิ่นที่อาจเล็ดรอดออกมา<br />
การปรับระบบการกระจายตัว โดยปกติจะไมทํากันบอย นอกจากจะมีสาเหตุที่แนชัด<br />
ถาเอาพื้นที่เปนเกณฑ กําหนดใหใช 16 m 2 ตอ 1 ตันความเย็น โดยที่ 1 ตัน เทากับ<br />
400 cfm<br />
ดาดฟา ใช กําหนดใหใช 12 m 2 ตอ 1 ตันความเย็น<br />
หองดานทิศตะวันตก ใช กําหนดใหใช 14 m 2 ตอ 1 ตันความเย็น<br />
ถาใชที่นั่งเปนเกณฑ เชน โรงภาพยนตร หรือหองประชุม กําหนดใช 10 ที่นั่งตอตัน
Round ceiling diffuser<br />
หัวจายลมชนิดกลม<br />
Square Ceiling<br />
diffuser หัวจายลมชนิด<br />
สี่เหลี่ยม<br />
ตัวอยาง Linear Slot Diffuser ขนาด<br />
4 Slots<br />
Return Air Grille<br />
Light troffer
โครงสรางของทอสงลม<br />
ที่ทําดวยแผนเหล็กอาบสังกะสี<br />
Register แบบตางๆ<br />
การแบง Class ทอลม<br />
ตามความดัน<br />
Class ของทอลม (ความดัน ความดัน,ความเร็ว ความเร็ว)<br />
การแบงชนิดของทอสงลมเย็นตามความเร็วลม หรือตามแรงดัน Static<br />
╬ Low velocity มีStatic pressure1/2 - 2 w.g.<br />
╬ Medium velocity มีStatic pressure 2-3 w.g.<br />
╬ High velocity มีStatic pressure mm 3 w.g. & over
ความแข็งแรงของทอลม<br />
ขนาดทอลม<br />
ความหนาผนังทอลม<br />
การเสริมแรง<br />
ชวงการเสริมแรง<br />
ตะเข็บตามยาว<br />
ตะเข็บตามขวาง<br />
Beading<br />
Crossbreak<br />
ขนาดทอลม<br />
ความหนาแผนเหล็ก<br />
ชวงการเสริมแรง<br />
การเสริมความแข็งแรง
มาตรฐานของแผนเหล็กชุบสังกะสี<br />
ชนิด หนาที่ของรอยตอหรือตะเข็บ<br />
►ในใน SMACNA ใช standard U.S.gage<br />
►แผนเหล็กชุบสังกะสีในบานเราใช<br />
B.W.G.<br />
►ความหนาของstandard<br />
U.S.gage จะหนากวาหรือเทากับB.W.G.<br />
►การใชงานตองเปรียบเทียบกับความหนา<br />
1. ยึดตอทอลมแตละสวน<br />
2. ปองกันการรั่วของลม<br />
3. ชวยในการเสริมแรง<br />
(Reinforcement) ใหกับทอลม<br />
► ชนิดของรอยตอหรือตะเข็บ<br />
1. ตามขวาง (ตั้งฉากกับการไหลของลม<br />
ตั้งฉากกับการไหลของลม)<br />
2. ตามยาว (ตามการไหลของลม)<br />
ชนิดและรูปแบบของรอยตอตามขวาง<br />
►<br />
Class ความดันลม<br />
รอยตอหรือตะเข็บเสริมแรง<br />
►<br />
ขนาดของทอ<br />
► ความหนาของแผนโลหะที่ทําทอลม<br />
การเสริมแรงระหวางรอยตอทอ<br />
รอยตอหรือตะเข็บธรรมดา<br />
►<br />
ชวงของรอยตอตามขวาง<br />
ดานที่ไมมีการเสริมแรง
ชวงระยะการReinforcement ตามที่กําหนดไว สําหรับทอลมแต<br />
ละขนาด<br />
ชวงการ<br />
Reinforcement ไม<br />
จําเปนตองตรงกับ<br />
ดานที่ประชิดกัน<br />
ชวงการเสริมแรง ชวงการเสริมแรง<br />
ปลายของreinforcement member ของทอที่มี<br />
pressure class ตั้งแต 4” w.g. ขึ้นไปตองยึดดวย<br />
rod ตามรูป<br />
ชวงระหวางตะเข็บรอยตอ<br />
รอยตอ-ตะเข็บ<br />
ตามขวาง<br />
ตะเข็บ-ตะเข็บ<br />
ตามยาว,ตอแผน
ตะเข็บตามขวาง(เสริมแรง)<br />
เสริมแรง (ไมใชตะเข็บ)<br />
ตะเข็บตามยาว<br />
รอยตะเข็บและการเสริมแรงของทอลม
การปองกันลมรั่ว การทดสอบรั่ว<br />
► การใชสายตาตรวจสอบกรรมวิธีการอุดปองกันลมรั่วก็เพียงพอที่จะพิสูจน<br />
น<br />
ไดวา โครงสรางทอลมมีการอุดดีแลวหรือไม ภายใตสภาวะตางๆ อาจ<br />
ยอมรับการรั่วได เพราะไมมีทอลมใดที่ปองกันรั่วไดสมบูรณ<br />
ไดสมบูรณ<br />
► การทดสอบรั่วที่ทอลมเปนคาใชจายที่เกิดขึ้นในการติดตั้ง ไมแนะนําสําหรับ<br />
ทอลมที่มีโครงสราง 3” w.g. และต่ํากวาวาจะตองทดสอบรอยรั่ว<br />
เพราะทราบกันวามีผลตอตนทุน<br />
Friction Rate<br />
จาก แผนภูมิ 12.5 ซึ่งมีหนวยเปนนิ้วน้ําตอ 100 ฟุตของความยาว ซึ่งรวม<br />
equivalent length ของขอตอ ทอแยก ของอ ที่อยูในทอลมนั้นๆ<br />
ดวย<br />
ขอตอ ทอแยกตางๆ มีคา ∆P ตามตาราง 12.6 – 12.9 หรือ ตาราง<br />
12.8 – 12.12 ของ Mcquistion<br />
ใน ตาราง 12.8 – 12.12 คาในตารางอยูในรูป C 0 ดังนั้น คา ∆P จะ<br />
สามารถหาไดจากสมการ (หนวยเปนนิ้วน้ํา)<br />
Assumptions<br />
•ทอทําจาก Galvanized<br />
Duct<br />
•อุณหภูมิลมเย็น 70°F<br />
•ความดัน 29.92 นิ้วน้ํา<br />
•สถานที่ สูงไมเกิน 2000 ฟุต<br />
จากระดับน้ําทะเล<br />
ΔP<br />
= C<br />
0<br />
⎛ V<br />
4005 ⎟ ⎞<br />
⎜<br />
⎝ ⎠<br />
2
วิธีการออกแบบทอลม<br />
หลักการทั่วไปในการออกแบบทอลม คือ พยายาม<br />
เดินแนวทอลมใหงายที่สุดเทาที่จะทําได และพยายามใหระบบ<br />
ทอลมนั้นสมมาตร ตําแหนงที่จะจายลมออกมาควรตั้งอยูใน<br />
ตําแหนงที่จะทําใหการกระจายลมภายในหองเปนไปไดดีที่สุด<br />
จากนั้นจึงคอยเดินทอลมไปยังตําแหนงจายลม แนวทอลมที่<br />
เดินตองไมไปชนกับสิ่งกีดขวางใดๆ ยกเวนในกรรีที่<br />
หลีกเลี่ยงไมไดแลว<br />
Friction Chart<br />
ในแตละหนาตัดของทอลม ในกรณีที่มีลมผานจะเกิดความสูญเสีย<br />
ความดันของลม เรียกวา Duct Friction Loss ซึ่ง<br />
ขึ้นอยูกับ<br />
1. Air Velocity<br />
2. Duct Size<br />
3. Interior Surface Roughness<br />
4. Duct Length
ซึ่งสามารถคํานวณการสูญเสียไดตามสมการ<br />
โดยที่<br />
ΔP<br />
⎛ L ⎞⎛<br />
V ⎞<br />
= 0.03<br />
f ⎜<br />
1.22<br />
⎟⎜<br />
⎟<br />
⎝ d ⎠⎝1000<br />
⎠<br />
1.82<br />
∆P = การสูญเสียในทอ, นิ้วน้ํา (in.wg)<br />
F = ความหยาบของผิวใน (gulvanized duct) ใชคา 0.9<br />
L = ความยาวของทอลม, ft<br />
D = equivalent duct diameter, นิ้ว<br />
V = ความเร็วลมในทอ, fpm<br />
Equivalent Duct Diameter<br />
จากแผนภูมิ ที่กลาวมาขางตน จะทราบ Equivalent Duct Diameter ซึ่งเปน<br />
เสน ศก ของทอกลมที่มีพท เทากับทอเหลี่ยม เมื่อทราบ Equivalent Duct<br />
Diameter สามารถนําไปหาคาขนาดของทอเหลี่ยมได ตามตาราง 12.1 หรือ 12.8<br />
(Mcquiston)<br />
Air Velocity<br />
ควรคํานึงระดับเสียงดัง ตามความเหมาะสม หรือใชคาตามตาราง 12.12<br />
Friction Rate<br />
อัตราเสียดทานที่ปรากฏในแผนภูมิ 12.5 หรือ 12.21ม 12.23<br />
(Mcquiston) อยูในรูปนิ้วน้ําตอความยาว 100ft ในการหา Loss<br />
สามารถหาไดจาก<br />
Loss = Total _ Equiv._<br />
Length×<br />
friction _ rate<br />
วิธีวัดคาความยาวใหรวม<br />
Minor Loss ไปดวย
Velocity Pressure<br />
แสดงในรูปที่ 12.5 หรือใชคาตามตาราง 12.13<br />
Fan Conversion Loss and Gain<br />
Vd > Vf<br />
⎪⎧<br />
2<br />
⎛ V ⎞ ⎛ ⎞<br />
= 1.1⎨⎜<br />
d<br />
V<br />
⎟ −<br />
⎜ f<br />
Loss<br />
⎟<br />
⎪⎩<br />
⎝ 4000 ⎠ ⎝ 4000 ⎠<br />
2<br />
⎪⎫<br />
⎬<br />
⎪⎭<br />
Vd = ความเร็วลมในทอ (fpm)<br />
Vf = ความเร็วลมจากพัดลม (fpm)<br />
Loss = นิ้วน้ํา<br />
Vd < Vf<br />
Gain =<br />
2<br />
⎪⎧<br />
⎛ V ⎞ ⎛ ⎞<br />
⎨<br />
⎜ f V<br />
.75<br />
⎟ − ⎜ ⎟<br />
⎪⎩ ⎝ 4000 ⎠ ⎝ 4000 ⎠<br />
0<br />
d<br />
2<br />
⎪⎫<br />
⎬<br />
⎪⎭<br />
Duct System Element Friction Loss<br />
ตาราง 12.8 เปนการสูญเสียสําหรับทอกลม ตาราง 12.9 เปน<br />
การสูญเสียสําหรับทอเหลี่ยมในเทอมของ equiv. length<br />
ตาราง 12.6, 12.7 แสดงคาการสูญเสียของของอ ซึ่งมี R/D<br />
ratio (12.6) และ L/D สําหรบตาราง 12.7<br />
ในการออกแบบทอลมระบบความเร็วต่ํา<br />
1. Velocity Reduction Method การออกแบบ<br />
ระบบทอลมโดยวิธีนี้ ทําไดโดยเลือกความเร็วเริ่มตนที่ Fan<br />
Discharge จากนั้นลดความเร็วลมลงขณะที่ทอลมไดสงลม<br />
ออกไปยังหัวจายจุดตางๆ ความเร็วเริ่มตนที่เลือกมานี้ไมควรเกินที่<br />
กําหนด<br />
ปกติวิธีนี้ ไมคอยนิยมใชนัก เพราะตองใชความรูและ<br />
ประสบการณมากสักหนอย แตอาจจะใชไดในกรณีที่เดินทอลม<br />
งายๆ เมื่อใดที่ใชวิธีนี้ก็ควรคิด Splitter Damper ในทอลม<br />
ดวย เพื่อใหสามารถแบงลมใหไดตามที่ตองการ
2. Equal Friction Method วิธีนี้สามารถใช<br />
ออกแบบไดทั้งทอลมสง ทอลมกลับ และทอดูดอากาศบริสุทธิ์<br />
ΔP<br />
หลักการของวิธีนี้ก็คือ ให Friction Loss ตอฟุต<br />
L<br />
ความยาวเทากันตลอดทั้งระบบ Equal Friction Method<br />
ระบบนี้เปนวิธีที่ดีกวาแบบ Velocity Reduction<br />
Method เพราะไมจําเปนตองสมมาตรแนวการเดินทอลมหลัก<br />
การใชวิธีนี้ทําโดยเลือกความเร็วลมเริ่มตนในทอหลักซึ่งอยู<br />
ใกลพัดลม ความเร็วลมนี้ควรใชตามคาแนะนํา โดยระบบเสียงอยู<br />
ในเกณฑไมมากเกินไป จากความเร็วลมเริ่มแรกนี้และจากปริมาณ<br />
ลม นําไปหาคา Friction Rate จากคานี้ก็นําไปใชกับระบบ<br />
ทั้งระบบ<br />
วิธี Equal Friction Method<br />
ในการออกแบบลมจาย 18 จุดใน สนง แหงหนึ่ง ตองการลมจายแตละจุด<br />
300 cfm โดยปริมาณลมสงรวม 5400 cfm (18x300cfm)<br />
ถาความดันลมจายที่หัวจายเปน 0.15 in.wg และของอ มีคา R/D<br />
= 1.25 จงหา<br />
1. Initial Duct Vel., area, size และ friction rate<br />
ในสวนของทอลมจากพัดลม ถึงทอแยกที่ 1<br />
2. ขนาดของทอลมที่เหลือ<br />
3. Total Equivalent Length ของทอลมที่มี<br />
resistance มากที่สุด<br />
4. Total Static Pressure Require ของพัดลม<br />
เลือกความเร็วเริ่มตนที่ 1700 fpm………Ans. (เลือกมาเลย)<br />
5400<br />
ดังนั้น ทอมีขนาด = 3.18 ft 2 ............... Ans.<br />
1700<br />
ดังนั้น Circular Equivalent Diameter =<br />
3.18<br />
×<br />
π<br />
4<br />
= 2.01ft = 24inches<br />
เปดตาราง 12.1 หรือ ตาราง12.8 (Mcquiston) จะไดขนาดทอ 22” x 22”<br />
………………. Ans.<br />
จากรูป 12.5 หรือ 12.21 (Mcquiston) ได friction rate = 0.145<br />
ปล standard friction rate ไมควรเกิน 0.1
0.145<br />
เปดจากตาราง 12.14 ที่ CFM Cap. จะได Duct Area (%) ทําใหเปนตารางฟุต และ<br />
เปดตารางที่ 12.1 หรือ12.8 (Mcquiston) เพื่อหาคา Duct Size โดยมีหลักเลือกวา<br />
Duct ควรมีการลดขนาดไมมากนักในแตละชวง โดยพยายามหลีกเลี่ยงการลดขนาดทั้งดานกวาง<br />
และดานตั้งพรอมกัน<br />
ถาไมมีตาราง 12.14 ใหใชคา Friction rate ที่ 0.145 เทากันทุกชวงเพื่อหา diameter<br />
จากรูป 12.12 (Mcquiston) และตาราง 12.8 เพื่อหาขนาด<br />
การเขียน Duct Size นิยมเขียนขนาดที่มากกอน และ<br />
ขนาดมากเปน width ขนาดที่นอย เปน Depth
1. Total Equivalent Length ของทอลมที่มี resistance มากที่สุด<br />
ตารางที่ 12.9 ประมาณ<br />
ระหวาง 24”x24” และ<br />
20”x20”<br />
ตารางที่ 12.9 ประมาณที่<br />
24x10 และ 20x10<br />
Total Static Pressure Require ของพัดลม<br />
Loss = Total Equiv. Length x friction rate<br />
0.145<br />
= 229×<br />
= 0.33in.<br />
wg.<br />
100<br />
Total static pressure require คือการรวม operating pressure<br />
(โจทยกําหนด 0.15 นิ้วน้ํา) ที่หัวจาย และ loss ที่เกิดในทอลม และตองคํานึงถึง<br />
velocity regain ที่ first section และ Last section ดวย<br />
2<br />
2<br />
⎪⎧<br />
⎛ 1700 ⎞ ⎛ 590 ⎞ ⎪⎫<br />
regain = 0.75⎨⎜<br />
⎟ − ⎜ ⎟ ⎬ = 0. 12inches<br />
⎪⎩ ⎝ 4000 ⎠ ⎝ 4000 ⎠ ⎪⎭<br />
ดังนั้น Fan discharge = 0.33+0.015-0.12 = 0.36 นิ้วน้ํา<br />
3. Static Regain Method เหมาะกับทอลม<br />
ความเร็วสูง (สูงกวา 2000 fpm) หลักการงายๆ คือ เลือก<br />
ขนาดทอลมใหได Regain อันเนื่องมาจากการลดความเร็วลม<br />
ลง ณ แตละสวนที่มีการแยกของทอลม หักลางพอดีกับ<br />
Friction Loss ที่จะเกิดในทอลมสวนถัดมา ดังนั้น Static<br />
Pressure จึงคงเทาเดิมกับกอนที่มีการแยกทอ วิธีการทําจะทํา<br />
ไดโดยเลือกความเร็วเริ่มตนแรกที่ พัดลม จากนั้นเลือกขนาดทอลม<br />
แรก สําหรับขนาดทอลมสวนที่เหลือทําโดยใชแผนภูมิ L/Q<br />
Ratio และแผนภูมิ Low Velocity Static regain
วิธี Static Regain Method<br />
ในการออกแบบลมจาย 18 จุดใน<br />
สนง แหงหนึ่ง ตองการลมจายแตละจุด<br />
300 cfm โดยปริมาณลมสงรวม<br />
5400 cfm (18x300cfm) ถาความดันลมจายที่หัวจายเปน 0.15<br />
in.wg และของอ มีคา R/D = 1.25 จงหา<br />
1. เลือกความเร็วลมในทอหลัก 1700 fpm ดังนั้น จะได Q = 5400 cfm พื้นที่<br />
ทอ 3.18ft2 และเลือกขนาดทอจากรูป 12.1 ไดทอขนาด 22”x22” และได<br />
equiv. dia. = 24.1” จากรูป 12.8 ได friction rate = 0.145<br />
2. ความยาวทอหลัก = 25’ + 35’ + ของอ (12’) = 72’<br />
3. Friction loss ได 72x0.145/100 = 0.104 นิ้วน้ํา<br />
ไดขนาดทอหลักแลว 22”x22”<br />
1. Duct Size<br />
2. Total Static Pressure Require ของพัดลม<br />
ชวง A-B<br />
1. มี 3600 cfm ความยาว 20 ft จากแผนภูมิ 12.7 ได L/Q ratio = 0.135<br />
2. หาคาความเร็วจากแผนภูมิ 12.8 ที่ V = 1700 fpm (v กอน take off) และ<br />
L/Q = 0.135 ได V after take off = 1510 cfm<br />
0.135
3. ไดคาความเร็ว สามารถหาคาพื้นที่ไดจาก Q/V = 3600/1510 = 2.38 ft 2<br />
4. นําคาพื้นที่ไปหาขนาดของ Duct จากรูป 12.1<br />
5. Fan discharge pressure = 0.104 + 0.15 = 0.25 นิ้วน้ํา<br />
Duct Sizer<br />
เปนอุปกรณที่ชวยในการหาขนาดของทอ โดยไมจําเปนตองเปดตาราง<br />
ปล มันเปนวิธี Equal Friction Method นั่นเอง
Program Excell สําหรับการคํานวณ Duct<br />
http://spreadsheetcreations.com/duct_sizing.htm<br />
The duct sizes listed<br />
in the chart<br />
provided are based<br />
on a fraction drop<br />
of .10 inches per<br />
100 feet of lineal<br />
duct. This "Equal-<br />
Friction" method of<br />
duct sizing should<br />
be adequate for<br />
normal residential<br />
furnace heating and<br />
air conditioning<br />
applications. Large<br />
r volumes or higher<br />
static pressures<br />
should be dealt with<br />
on an individual job<br />
basis.<br />
ตัวอยางโปรแกรมสําเร็จรูปของ www.elitesoft.com<br />
Rhvac - Residential HVAC Loads and Duct Sizes<br />
Static Pressure Cal.
การออกแบบระบบทอความเร็วสูง<br />
สิ่งที่เกิดขึ้นคือขนาดทอจะเล็กลง แตพัดลมจะตัวใหญขึ้น<br />
ปล หลักการออกแบบ คลายกับวิธีความดันสถิตกลับคือ (Static Regain Method นั่นเอง
การไดรับความรอนของทอและการรั่วของลมเย็นภายในทอ<br />
ในกรณีที่ไมไดหุมฉนวน ความรอนจากภายนอกอาจแทรกเขาไปทําใหลมเย็นในทอมีอุณหภูมิ<br />
สูงขึ้น ใชแผนภูมิ 12.11<br />
สําหรับทอลมที่ aspect ratio ไมเทากับ 2:1 หรือมีฉนวนหุม ใหใชคาแกตามที่ระบุ<br />
การติดตั้งทอลม<br />
การยึดติดกับโครงสราง (Figure 4-2) 4<br />
การหิ้วแขวน(Figure 4-4) 4 4) /(Table 4-1) 4<br />
การรองรับทอลม(Figure 4-6)/(Table 4<br />
4-3) 4<br />
การยึดทอในแนวดิ่ง แบบตางๆ<br />
การยึดติดกับโครงสราง<br />
(Figure 4-2) 4<br />
การหิ้วแขวน(Figure 4-4) 4 4)
การรองรับทอลม<br />
(Figure 4-6)<br />
ผิด<br />
ไมดีนัก<br />
•การใชflexible duct ยาวมากที่สุดได 10 ฟุต<br />
•ระวังรัศมีการดัดโคง และการเกิดความเคนที่รอยตอ<br />
การยึดทอในแนวดิ่ง
การยึดทอในแนวดิ่ง การยึดทอในแนวดิ่ง<br />
การปรับทิศทางลมใหเหมาะสม
การติดตั้งCeiling diffuser<br />
การติดตั้งCeiling diffuser<br />
ขอตอออน
Change language