เครื่องคำนวณความดันสถิตพัดลม (ท่อลมและกำลัง)
ขั้นต่อจากการเลือกขนาดท่อ ใส่ปริมาณลม ขนาด ความยาว และ ΣK ของแต่ละช่วงจนถึงหัวจ่ายที่ไกลที่สุด บวกความสูญเสียแผ่นกรอง คอยล์ และค่าเผื่อ แล้วได้ความดันสถิต ความดันรวม กำลังเพลา และมอเตอร์
หลักการคำนวณ
แต่ละช่วงรวมความสูญเสียจากแรงเสียดทานและเฉพาะที่ บวกอุปกรณ์และค่าเผื่อเป็นความดันรวม ความดันสถิต = รวม − พลวัตทางออก
| รายการ | สมการ | คำอธิบาย · ที่มา |
|---|---|---|
| ความหนาแน่นอากาศ | ρ = p / (R_da · T) | อากาศแห้ง แก๊สอุดมคติ R_da = 287.042 J/(kg·K) ไม่คิดความชื้น (~1 %) |
| ความสูญเสียจากแรงเสียดทาน | Δp_f = R · L, R = (f / D) · ρV²/2 | f จาก Colebrook (ราบเรียบ 64/Re) ฟังก์ชันเดียวกับเครื่องคำนวณท่อลม |
| เส้นผ่านศูนย์กลางเทียบเท่า | D_e = 1.30 (a·b)^0.625 / (a + b)^0.25 | สูตร Huebscher ใช้กับแรงเสียดทานเท่านั้น ความดันพลวัตใช้ความเร็วจริง Q/(ab) |
| ความสูญเสียเฉพาะที่ | Δp_K = ΣK · ρV²/2 | ΣK เป็นจำนวนเท่าของความดันพลวัต จากตารางหรือ ASHRAE Duct Fitting Database |
| ความดันรวมและความดันสถิต | P_t = (Σ Δp + Σ Δp_e) × (1 + m), P_s = P_t − Pv₁ | m = ค่าเผื่อ, Pv₁ = ความดันพลวัตช่วง 1 (ทางออกพัดลม) |
| กำลัง | P_a = Q · P, P_shaft = P_a / η, P_motor ≥ P_shaft × (1 + α) | Q m³/s, P คือ P_t หรือ P_s ตามฐานประสิทธิภาพ มอเตอร์ปัดขึ้น |
สัมประสิทธิ์การสูญเสียเฉพาะที่ (ค่าอ้างอิง)
เป็นค่าตัวอย่างทั่วไปเท่านั้น K จริงขึ้นกับรูปทรงและสัดส่วนลมมาก ออกแบบจริงให้ใช้ ASHRAE Duct Fitting Database, SMACNA หรือข้อมูลผู้ผลิต ทีแยกเปลี่ยนจากราว 0 ถึงเกิน 1 จึงไม่ใส่ในตาราง
| ข้อต่อ | K (อ้างอิง) | ที่มาและข้อสังเกต |
|---|---|---|
| ทางออกสู่พื้นที่กว้าง | 1.0 | สมดุลโมเมนตัม: ความดันพลวัตหายทั้งหมด ความเชื่อมั่นสูง |
| ทางเข้าขอบคม เรียบกับผนัง | 0.5 | ค่าทั่วไปของ Idelchik และ ASHRAE ความเชื่อมั่นสูง |
| ขยายฉับพลัน (A₁ ไป A₂) | (1 − A₁/A₂)² | Borda-Carnot อ้างอิงความดันพลวัตด้านต้น (A₁) ความเชื่อมั่นสูง |
| ข้องอกลมเรียบ 90° r/D 1.5 | 0.15 | ค่าทั่วไปของ ASHRAE (r/D 1.0 ประมาณ 0.2) ความเชื่อมั่นปานกลาง |
| ข้องอฉากสี่เหลี่ยม ไม่มีครีบนำ H/W 1 | 1.2 | ค่าทั่วไปของ ASHRAE ใส่ครีบนำแล้วลดลงมาก ความเชื่อมั่นปานกลาง |
| แดมเปอร์ผีเสื้อเปิดสุด | 0.2 | ค่าทั่วไปของ ASHRAE ขึ้นกับความหนาใบและโครงสร้าง ความเชื่อมั่นปานกลาง |
ตัวอย่าง
อากาศ 20 °C · 101.325 kPa เหล็กอาบสังกะสี (ε 0.09 mm) สามช่วงด้านล่าง (ค่าเริ่มต้น) บวกแผ่นกรอง 150 Pa คอยล์ 200 Pa หัวจ่าย 30 Pa ค่าเผื่อ 10 % ประสิทธิภาพรวม 60 % มอเตอร์ 90 % ค่าเผื่อ 15 %
| ช่วง | ขนาด mm | อัตราการไหล CMH | ความเร็ว m/s | ความดันพลวัต Pv Pa | แรงเสียดทาน R Pa/m | ผลรวมสัมประสิทธิ์การสูญเสีย ΣK | ความสูญเสียช่วง Pa |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 800 × 400 | 12,000 · L 20 m | 10.42 | 65.3 | 1.94 | 0.5 | 71.5 |
| 2 | 600 × 400 | 8,000 · L 15 m | 9.26 | 51.6 | 1.76 | 1.2 | 88.4 |
| 3 | Ø400 | 3,000 · L 10 m | 6.63 | 26.5 | 1.16 | 1.5 | 51.3 |
| รายการ | Pa | mmAq |
|---|---|---|
| ความสูญเสียท่อ (แรงเสียดทาน + เฉพาะที่) | 211.3 | 21.5 |
| แผ่นกรองปานกลาง | 150.0 | 15.3 |
| คอยล์น้ำเย็น | 200.0 | 20.4 |
| หัวจ่ายลม | 30.0 | 3.1 |
| รวมย่อย | 591.3 | 60.3 |
| ส่วนเผื่อ 10% | 59.1 | 6.0 |
| ความดันรวม P_t | 650.4 | 66.3 |
| ความดันพลวัตทางออก Pv₁ (หักออก) | −65.3 | −6.7 |
| ความดันสถิต P_s | 585.1 | 59.7 |
ความดันรวม 650.4 Pa ความดันสถิต 585.1 Pa กำลังเพลา 3.61 kW มอเตอร์แนะนำ 5.5 kW
ข้อจำกัด
เครื่องคำนวณนี้รวมช่วงที่ใส่เป็นเส้นทางอนุกรมเดียวเท่านั้น ไม่ค้นหาเส้นทางวิกฤต ไม่เลือกพัดลมหรือกราฟ (จุดทำงาน) และไม่คำนวณเสียง ผลของระบบ (การต่อพัดลม) ให้ใส่เป็น ΣK หรือความสูญเสีย
แหล่งอ้างอิง
- ASHRAE Handbook Fundamentals (SI), Duct Design: Darcy-Weisbach, Colebrook, Huebscher, duct material roughness, fitting loss coefficients
- ASHRAE Duct Fitting Database; SMACNA HVAC Systems Duct Design
- I. E. Idelchik, Handbook of Hydraulic Resistance: entry and sudden expansion (Borda-Carnot)
- IEC 60072-1: rated output series of rotating electrical machines
คำถามที่พบบ่อย
ความดันสถิตกับความดันรวมของพัดลมต่างกันอย่างไร
ความดันรวม = ความดันสถิต + ความดันพลวัต ผลรวมความสูญเสียคือความดันรวมพัดลม หักความดันพลวัตทางออก (ρV²/2) ได้ความดันสถิต ประสิทธิภาพก็มีแบบรวมและแบบสถิต ให้คำนวณกำลังด้วยฐานเดียวกับผู้ผลิต
คำนวณความสูญเสียความดันในท่อลมอย่างไร
แต่ละช่วงรวมแรงเสียดทาน R·L กับความสูญเสียเฉพาะที่ ΣK·ρV²/2 R หาจาก Darcy-Weisbach กับสัมประสิทธิ์ Colebrook ท่อสี่เหลี่ยมใช้เส้นผ่านศูนย์กลางเทียบเท่า Huebscher ความสูญเสียถึงหัวจ่ายที่ไกลที่สุดบวกแผ่นกรองและคอยล์คือความดันที่พัดลมต้องเอาชนะ
คำนวณกำลังพัดลมอย่างไร
กำลังอากาศ P_a = Q × P (Q m³/s, P Pa ได้ W) กำลังเพลา = P_a ÷ ประสิทธิภาพพัดลม ตัวอย่าง 3.33 m³/s × 650 Pa = 2.17 kW ประสิทธิภาพ 60 % ได้กำลังเพลา 3.61 kW มอเตอร์บวกค่าเผื่อ (เช่น 15 %) แล้วปัดขึ้นเป็นพิกัดมาตรฐาน (ตัวอย่างนี้ 5.5 kW)
แก้ไขล่าสุด 2026-10-19