การหา HEAD ของปั๊มสระว่ายน้ำง่ายๆ

HEAD ของปั๊มสระว่ายน้ำ

     ในที่นี้คิดจาก TDH (Total Dynamic Head) = เฮดความเร็ว + เฮดสูญเสีย + เฮดสถิตย์

    1. เฮดความเร็ว (Velocity Head)
     
     Velocity Head คือ ความสูงที่ของเหลวตกลงมาด้วยแรงดึงดูดของโลกจนได้ความเร็วเท่ากับความเร็วในการไหลของของเหลว

     สระว่ายน้ำ กว้าง 4 เมตร ยาว 15 เมตร ลึก 1.5 เมตร 
      Q = 90 m3 / 6 hr. = 15 m3/hr = 0.0042 m3/s  
     ใช้ท่อ 2 นิ้ว พื้นที่หน้าตัด = 0.008107 sq.m.
     ได้ความเร็ว 0.518 m/s

     Velocity Head = v^2/2g 
     Velocity Head = (0.518^2) / (2x9.81) = 0.0136 m. 
     Velocity Head มีค่าน้อยมาก ในที่นี้ คิดแค่  Friction Head และ Static Head

   2. เฮดการสูญเสีย (Friction Head)

     Friction Head คือ การสูญเสียพลังงาน เนื่องจากน้ำไหลในท่อ ประกอบด้วย ค่าสูญเสียส่วนมาก (Major Losses) และค่าสูญเสียส่วนน้อย (Minor Losses)

     2.1.ค่าสูญเสียส่วนมาก (Major Losses) คือ ค่าสูญเสียพลังงานเนื่องจากน้ำไหลผิวภายในท่อที่ขรุขระ ทำให้เกิดความเสียดทาน ขึ้นอยู่กับ ความขรุขระ ชนิดของเหลว และความยาวท่อ

     2.2.ค่าสูญเสียส่วนน้อย (Minor Losses) คือ ค่าสูญเสียพลังงานเนื่องจากการเพิ่มลดขนาดท่อ การมีวาล์ว ข้องอ
     ที่มา : ดร.เกรียงศักดิ์ อุดมสินโรจน์

     เมื่อเราได้ค่าสูญเสียพลังงานทั้งหมดแล้ว เราสามารถนำไปออกแบบเครื่องสูบน้ำได้

     2.1. ค่าสูญเสียส่วนมาก (Major Losses)
     ท่อทางดูด
     ความยาวท่อขนาด 2 นิ้ว จาก Surge Tank ถึง pump 5 เมตร
      ความยาวท่อขนาด 2 นิ้ว จาก Maindrain ถึง pump 10 เมตร
      ความยาวท่อขนาด 2 นิ้ว จาก Vacuum ถึง pump 10 เมตร
      กรณีใช้งานจริง ใช้ Surge tank และ Maindrain 15 เมตร
     ท่อทางจ่าย
     ความยาวท่อ ขนาด 2 นิ้ว จาก pump ถึง Inlet 20 เมตร

     2.2. ค่าสูญเสียส่วนน้อย (Minor Losses)
     คือ ค่าสูญเสียจากข้อต่อ ข้องอ และวาล์ว
     หาได้จากความยาวสมมูลของอุปกรณ์ (equivalent length) หน่วยเป็น เมตร
     หรือคิดเป็น 20% ของความยาวท่อ หรือ Major Losses
     ความยาวสมมูลของอุปกรณ์ท่อ = 0.2 x (15+20) = 7 m.
     รวมความยาวสมมูลท่อขนาด 2 นิ้ว = 15 + 20 + 7 = 42 m.

     คำนวณจาก Darcy สมการ Hazen-Williams
     จากสูตร Q = 0.278 CD^(2.63) x S^(0.54)
     ค่า C ท่อ PVC = 140
     ค่า D ขนาดท่อ 2 นิ้ว (50 mm.) = 0.05 m.
      Q = 15 m3/hr = 0.0042 m3/s  

     แทนค่า สำหรับท่อ 2 นิ้ว (กรณีเป็นท่อขนาดอื่นให้แทนสูตรใหม่)
     S^(0.54) = 0.0042 / (0.278) (140) (0.05)^(2.63)
     S^(0.54) = 0.285
     S = 0.098 m/m.
     HL1 = S x ความยาวสมมูลท่อของท่อ 2 นิ้ว
     HL1 = 0.098 x 42 = 4.12 m.

     2.3.ค่าสูญเสียในอุปกรณ์ (Equipment Losses)
     ค่าสูญเสียจากถังกรอง (0.2-1.5 bar) ในที่นี้คิดเพียง 0.2 bar หรือ 2 เมตร
     ถังกรองทราย 1 ถัง = 2 เมตร

   3. เฮดสถิตย์ (Static Head)

     Static Head คือ ความดันที่คิดเป็นแท่งความสูงของของเหลว ซึ่งกระทำต่อจุดศูนย์กลางของปั๊มทั้งทางด้านดูด และทางด้านจ่าย ที่ความเร็วของเหลวเป็นศูนย์

ให้ความสูงผิวน้ำใน Surge tank และความสูงผิวน้ำในสระ มีระดับเท่ากัน
จากจุดติดตั้งปั๊มที่ต่ำกว่าระดับน้ำ

ทำให้ Static Head = Static discharge - Static Suction head = 0 m.

รวม TDH (Total Dynamic Head) =  4.12 + 2 + 0 = 6.12 m.

จากที่คำนวณเลือกปั๊มขนาด 15 m3/hr. Head อย่างน้อย 7-8 m.

ตัวอย่างการเลือกปั๊ม ดูจาก Technical Data

GLONG รุ่น FCP-370S ( 0.5 HP )
Head 7.5 m. (ok) จะได้อัตราการไหล 12.9 m3/hr. (check)
Check turn over ; 90 m3 /12.9 m3/hr. = 6.9 hr. (ok)

GLONG รุ่น FCP-550S ( 0.75 HP )
Head 7.8 m. (ok) จะได้อัตราการไหล 15.9 m3/hr. (ok)

GLONG รุ่น FCP-750S ( 1 HP )
Head 7.5 m. (ok) จะได้อัตราการไหล 17.4 m3/hr. (ok)

ทาง บริษัท โอเชี่ยน ช้อป จำกัด มีจำหน่ายสินค้าที่เกี่ยวกับบทความนี้ ได้แก่
     ปั๊มสระว่ายน้ำ ยี่ห้อ Glong, Pentair, Hayward, Astral pool, Emaux
     ถังกรองสระว่ายน้ำ ยี่ห้อ ProPool, Pentair, Hayward, AstralPool, Emaux