06/09/2025
การคำนวณขนาด Pressure Tank ของ Booster Pump
ตลอดเวลาที่ผ่านมา การหาสูตรที่เหมาะสมในการคำนวณขนาด Pressure Tank ไม่ใช่เรื่องง่ายเลย เนื่องจากมีปัจจัยหลายอย่างที่เกี่ยวข้อง เช่น อัตราการไหลของปั๊ม ความดัน Cut-in / Cut-out เวลาการทำงานขั้นต่ำ รวมไปถึงการปรับค่าความดันเป็น Absolute pressure ซึ่งถ้าหากขาดองค์ประกอบใดองค์ประกอบหนึ่งไป สูตรที่ได้อาจไม่สะท้อนความเป็นจริง และเสี่ยงต่อการเลือกถังที่เล็กหรือใหญ่เกินความจำเป็น
ความท้าทายที่เจอคือ:
• สูตรที่พบในตำราแต่ละแห่งมักไม่สมบูรณ์ หรืออิงเฉพาะทฤษฎี ทำให้ใช้กับงานจริงยาก
• บางสูตรให้ผลใกล้เคียง แต่ไม่สามารถอธิบายพฤติกรรมการทำงานของถังและปั๊มได้ครบถ้วน
• เอกสารและมาตรฐานที่อ้างอิงก็มีหลายเวอร์ชัน บางครั้งทำให้เกิดความสับสนในการนำไปใช้
ทั้งหมดนี้ทำให้การออกแบบระบบที่ปลอดภัยและประหยัดเป็นเรื่องที่ต้องค้นคว้า ทดลอง และปรับแก้มานาน
การค้นพบสูตรที่เหมาะสม
หลังจากผ่านการค้นคว้า ทดลอง และตรวจสอบข้อมูลจากหลายแหล่ง ในที่สุดก็ได้เจอ สูตรที่เหมาะสมและสอดคล้องกับการใช้งานจริง
Vw = Vt · P0 (1/P1 - 1/P2)
สูตรนี้ได้รวมปัจจัยที่สำคัญทั้งหมด ไม่ว่าจะเป็น อัตราการไหลของปั๊ม (Q), เวลาขั้นต่ำในการทำงาน (t), แรงดัน Pre-charge (P0) และ แรงดัน Cut-in / Cut-out (P1, P2) ทำให้สามารถคำนวณหาขนาดถังที่ “พอดีที่สุด” ไม่เล็กจนเสี่ยงต่อปั๊มเสียหาย และไม่ใหญ่เกินจนสิ้นเปลือง
ความสำคัญของ Pressure Tank
ถังแรงดัน (Pressure Tank) มีหน้าที่หลัก 2 ประการคือ 1) ลดการ ON/OFF ของปั๊มถี่เกินไป ซึ่งช่วยยืดอายุการใช้งานมอเตอร์ 2) ดูดซับแรงกระแทก (Water Hammer) และรักษาเสถียรภาพแรงดันในระบบท่อ.
ที่มาของสูตรการคำนวณ
การคำนวณขนาดถังแรงดันอิงจากกฎของแก๊ส (Boyle’s Law: P·V = ค่าคงที่). ในถังแรงดันมีอากาศอัด (pre-charge) แยกด้วยไดอะแฟรม เมื่อน้ำเข้า-ออก ปริมาตรอากาศเปลี่ยนตามความดัน ทำให้ปริมาณน้ำที่สามารถจ่ายได้ต่อรอบ (drawdown) ขึ้นกับค่า cut-in, cut-out และ pre-charge.
สูตรที่ใช้
สูตรแบบ Absolute Pressure:
Vw = Vt · P0 (1/P1 - 1/P2)
โดย Vw = ปริมาณน้ำที่จ่ายออกได้ (L),
Vt = ขนาดถัง (L),
P0 = pre-charge absolute (bar),
P1 = cut-in absolute (bar),
P2 = cut-out absolute (bar).
สูตรแบบย่อ (เมื่อ Pre-charge ≈ Cut-in):
Vt = Vw · (Patm + Pmax) / (Pmax - Pmin)
หลักการตั้งค่า Pressure Tank
• Pre-charge: ตั้ง ≈ Cut-in - 0.1 ถึง 0.2 bar.
• Cut-in / Cut-out: ควรมี ΔP = 0.5–1.0 bar.
• Minimum run time: ≥ 30 วินาที/รอบ (หรือ 60–90 s สำหรับมอเตอร์ใหญ่).
• หากใช้ VFD → ใช้ถังเล็ก 100–300 L ก็เพียงพอ.
หลักการเลือกจำนวนถัง
• ถังขนาดใหญ่มากมักติดตั้งยาก → นิยมใช้หลายถังขนาดกลาง (เช่น 2×500 L). • กรณีใช้ VFD ไม่จำเป็นต้องใช้ถังใหญ่ ใช้เพียงถังเล็กเพื่อซับแรงกระแทก.
ตัวอย่างการคำนวณขนาด Pressure Tank (แบบละเอียด)
1 ข้อมูลตั้งต้น (Design Data)
• อัตราการไหลปั๊ม (Q) = 25 m³/hr = 25,000 L/hr = 416.7 L/min
• Cut-in = 1.6 bar(g), Cut-out = 2.3 bar(g)
• Pre-charge (อัดลมเริ่มต้น) = 1.5 bar(g)
• Minimum run time (t) = 30 s = 0.5 min (ใช้เพื่อคำนวณ drawdown)
• ความดันบรรยากาศ (Patm) = 1.013 bar (สำหรับแปลงเป็น absolute)
ที่มาสูตร (สรุปการพิสูจน์จาก Boyle’s Law)
2.สูตรที่ใช้
สูตรแบบ Absolute Pressure (แม่นยำ):
Vw = Vt · P0 · (1/P1 − 1/P2)
⇒ Vt = Vw ÷ [ P0 · (1/P1 − 1/P2) ]
โดย: Vw = Q·t (ลิตร), P0,P1,P2 เป็น bar(absolute)
สูตรย่อ (กรณีตั้ง Pre-charge ≈ Cut-in และใช้ค่าเกจ):
Vt ≈ Vw · (Patm + Pmax) / (Pmax − Pmin) (หน่วย bar(g), Patm ≈ 1 bar)
3.ขั้นตอนคำนวณ (กรณี t = 30 s)
ขั้นที่ 1) คำนวณ Drawdown: Vw = Q·t = 416.7 × 0.5 = 208.3 L
ขั้นที่ 2) แปลงความดันเป็น Absolute:
P0 = 1.5 + 1.013 = 2.513 bar(a)
P1 = 1.6 + 1.013 = 2.613 bar(a)
P2 = 2.3 + 1.013 = 3.313 bar(a)
ขั้นที่ 3) คำนวณแฟกเตอร์: (1/P1 − 1/P2) = (1/2.613 − 1/3.313) ≈ 0.0809
P0·(1/P1 − 1/P2) = 2.513 × 0.0809 ≈ 0.2032
ขั้นที่ 4) หาขนาดถัง (Absolute method):
Vt = 208.3 ÷ 0.2032 ≈ 1,025 L (≈ 1.03 m³)
ตรวจทานด้วยสูตรย่อ (Gauge method, Patm≈1):
Vt ≈ 208.3 × (1 + 2.3) / (2.3 − 1.6) = 208.3 × 3.3 / 0.7 ≈ 982 L
4. ผลของการตั้งค่า Pre-charge
หากตั้ง Pre-charge ให้ใกล้กับ Cut-in (เช่น 1.6 bar(g)) ผลลัพธ์จากสูตรย่อจะยิ่งเข้าใกล้ค่าวิธี Absolute; ถ้าตั้งต่ำกว่า (เช่น 1.5 bar(g)) ค่าจาก Absolute จะสูงกว่าเล็กน้อย (≈ 1.03 m³ vs ≈ 0.98 m³). แนวปฏิบัติ: ตั้ง Pre-charge ≈ Cut-in − 0.1 ถึง 0.2 bar และวัดตอนถังว่าง (drain น้ำออกหมด)
5.การเลือกขนาดถังและการตั้งค่าที่แนะนำ
• เลือกใช้ถังรวม ≈ 1,000–1,100 L (เช่น 1×1,000 L หรือ 2×500 L)
• ตั้งค่า: Pre-charge ≈ 1.5 bar(g); Cut-in = 1.6 bar(g), Cut-out = 2.3 bar(g) (ΔP = 0.7 bar)
• หากต้องการ Run-time ≥ 60 s ควรขยายขนาดถังเป็น ~2,000 L
• หากใช้ VFD คุมแรงดันคงที่ สามารถลดขนาดถังเหลือ 100–300 L (เพื่อซับแรงกระแทก/เสถียรภาพ)
ที่มา
• ที่มาหลักของสูตร คือ Boyle’s Law + การกำหนดเงื่อนไขการทำงานของปั๊ม (Cut-in, Cut-out, Pre-charge)
• แหล่งอ้างอิงวิศวกรรม: ASHRAE Handbook, Hydraulic Institute, คู่มือผู้ผลิต (Bell & Gossett, Amtrol, Pentair)
อบรมการออกแบบระบบท่อภายในอาคารรุ่นที่ 5📌
Basic Training Course of Plumbing System
🌐 Online Seminar ผ่านโปรแกรม Zoom*
🔹 4-5. ตุลาคม 2568
📌 มีบันทึก VDO สามารถดูย้อนหลังกี่รอบก็ได้
ติดต่อสอบถาม
📌 สามารถลงทะเบียนได้ตั้งแต่ วันนี้ - 3 ตุลาคม. 2568
อีเมล : [email protected]
✍ รายละเอียด และลงทะเบียนที่นี่ ตาม QR Code หรือ กด Link
https://docs.google.com/forms/d/1MTBsAvwcyP4uZ-B5RIKGxpqfx895UmFbzAu-kIcf_UM/edit
QR CODE ติดโฆษณา ให้กดข้ามนะครับ
👉 เนื้อหา
หลักสูตร ที่เน้น พื้นฐานและเทคนิคการออกแบบงานระบบท่อในอาคาร
หลักสูตร ที่เน้น การนำไป ประยุกต์เพื่อใช้งานออกแบบ,งานติดตั้งและตรวจงาน ได้จริง
หลักสูตร ที่เน้น เพื่อ คน ทำงานสายที่เกี่ยวข้อง
-------------------------------------------------------------------------
ระบบท่อในอาคาร (Plumbing System) เป็นงานระบบวิศวกรรมที่มีความสำคัญต่อผู้ใช้อาคารทางด้านสุขอนามัย ความปลอดภัย ความสะดวกสบาย การประหยัดพลังงาน และการอนุรักษ์สิ่งแวดล้อม
การออกแบบระบบท่อในอาคาร (Plumbing System) จะต้องอ้างอิงกฎหมายและมาตรฐานที่เกี่ยวข้อง เช่น วสท., ASPE ,IPC
และคู่มือของผู้ผลิตจะทำให้ ประหยัดค่าก่อสร้างและการอนุรักษ์สิ่งแวดล้อม
--------------------------------------------------------------------------
หัวข้อบรรยายโดยสังเขป
- การคำนวณปริมาณการใช้น้ำในอาคาร
- การออกแบบระบบท่อน้ำประปาในอาคาร
- การออกแบบเครื่องสูบน้ำประปาในอาคาร
- การออกแบบระบบท่อระบายน้ำเสีย
- การออกแบบระบบท่อระบายน้ำฝน
- การออกแบบระบบสระว่ายน้ำ..................................
ติดต่อสอบถาม
📧 อีเมล : [email protected]
✍ รายละเอียด และลงทะเบียนที่นี่ ตาม QR Code หรือ กด Link
https://docs.google.com/forms/d/1MTBsAvwcyP4uZ-B5RIKGxpqfx895UmFbzAu-kIcf_UM/edit
@ผู้ติดตาม
QR CODE ติดโฆษณา ให้กดข้ามนะครับ