ประเภทและวิธีการเลือกใช้คอยล์เย็น (FCU) แบบต่อท่อลม ระบบปรับอากาศ VRV/VRF

HARN จะพาทำความรู้จัก ประเภทและวิธีการเลือกใช้คอยล์เย็น (FCU) แบบต่อท่อลมของระบบปรับอากาศ VRV/VRF กันครับ 

 

หลังจากเราทราบประเภทและวิธีการเลือกใช้คอยล์เย็น (FCU) แบบติดผนัง ของระบบปรับอากาศ VRV/VRF กันไปแล้ว วันนี้ HARN จะชวนทุกท่านทำความรู้จัก FCU แบบต่อท่อลม ซึ่งมักเป็นที่นิยมในหมู่สถาปนิกและมัณฑนากรที่ต้องการสร้างสรรค์ผลงานการออกแบบห้องให้มีความสวยงามโดดเด่นโดยเฉพาะอย่างยิ่งงานที่ต้องการใส่ลูกเล่นต่างๆ เข้าไปบนผืนฝ้า    เหตุที่เป็นเช่นนี้เพราะ FCU แบบต่อท่อลมนั้นจะถูกติดตั้งซ่อนอยู่บนฝ้าฉะนั้นจึงไม่มีตัวเครื่องปรากฎให้เห็น   การไม่มีตัวเครื่อง FCU ปรากฎให้เห็นนั้นเป็นสิ่งที่สถาปนิกและมัณฑนากรปรารถนาเพราะพวกเขาจะมีอิสระในการออกแบบงานฝ้าโดยไม่ต้องกังวลว่ารูปลักษณ์ของ FCU จะไปลดทอนความสวยงามของฝ้าหรือขัดแย้งกับสไตล์ของฝ้า

 

 

ชื่อเรียกของ FCU แบบต่อท่อลมในภาษาอังกฤษ คือ Ceiling Concealed Duct Type FCU ชื่อนี้เป็นชื่อที่อธิบายลักษณะของ FCU ชนิดนี้ได้โดยสมบูรณ์  เพราะคำว่า Ceiling Concealed หมายถึง ซ่อนอยู่บนฝ้า  และคำว่า Duct หมายถึง ท่อลม  เวลาพวกเราคนไทยเรียกมักจะเรียกกันง่ายๆ ว่า FCU แบบต่อท่อลม หรือ FCU แบบ Duct Type 

 

ขนาดความสามารถในการทำความเย็นของ FCU ชนิดนี้มีให้เลือกหลากหลายมาก คือมีขนาดตั้งแต่ 5,800 Btu/h จนกระทั่งถึงใหญ่สุด 95,600 Btu/h (อ้างอิงตามผลิตภัณฑ์ Hisense ปี 2564) การเลือกขนาด Btu/h จะขึ้นอยู่กับขนาดของห้องและปริมาณภาระความร้อน   

 

ส่วนมากแล้วห้องพักโรงแรมมักจะนิยมใช้ FCU แบบต่อท่อลมขนาดประมาณ 18,000 Btu/h – 24,000 Btu/h  ส่วนห้องประชุม Conference Hall มักจะใช้รุ่น 54,500 Btu/h – 95,600 Btu/h

 

ปัจจัยที่ต้องคำนึงถึงเมื่อคุณจะเลือก FCU แบบต่อท่อลม 

ในการเลือก FCU แบบต่อท่อลมนั้นนอกจากจะต้องคำนึงถึงขนาด Btu/h แล้ว  ยังต้องคำนึงถึงค่า External Static Pressure หรือเขียนย่อ ๆ ว่า E.S.P. ด้วย  ค่า External Static Pressure นั้น ถ้าอธิบายง่าย ๆ ก็หมายถึง ค่าแรงดันของพัดลมใน FCU  ถ้ามีค่ามากก็แปลว่า FCU นี้สามารถต่อท่อลมได้ยาวและเดินท่อลมคดเคี้ยวได้มาก   แต่ถ้ามีค่าน้อยก็แปลว่า FCU นี้ต่อท่อลมได้ไม่ยาวและคดเคี้ยวมากไม่ได้  ฉะนั้นแล้ว FCU แบบต่อท่อลมจึงมีการแบ่งชนิดเป็นรุ่น Low E.S.P. และรุ่น High E.S.P. ท่านจะต้องเลือกใช้ให้เหมาะสม  

 

ถ้าท่านเลือกใช้ FCU รุ่น High E.S.P. แต่ต่อท่อลมสั้นๆ ก็จะเกิดปัญหาลมแรงเกินไปและเสียงดัง    ในทางตรงกันข้ามถ้าท่านเลือกใช้  FCU รุ่น  Low E.S.P. แต่ต่อท่อลมยาวและคดเคี้ยวมาก  ลมก็จะออกน้อยและห้องก็จะไม่เย็น

 

 

หน่วยที่ใช้ในการระบุค่า E.S.P. จะใช้หน่วย Pascal (พาสคาล) มักจะเขียนย่อ ๆ ว่า Pa หน่วยนี้เป็นหน่วยในระบบ SI ซึ่งใช้กันแพร่หลายทั่วโลก  แต่ในบ้านเราบางครั้งยังนิยมใช้หน่วย in.wg. ซึ่งเป็นหน่วยในระบบ Imperial อยู่ โดย in.wg. ย่อมาจาก inch of water gauge เรามักเรียกกันสั้น ๆ ว่า “นิ้วน้ำ”

 

การเลือก E.S.P. ของ FCU รุ่น Duct Type นั้น  ตามหลักการแล้วจะต้องเลือกให้มีค่าไม่น้อยกว่าค่า Pressure Drop หรือแรงดันตกคร่อมที่เกิดขึ้นในระบบ  มิเช่นนั้นแล้วปริมาณลมเย็นที่หัวจ่ายจะออกมาไม่พอโดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อท่านต้องการเดินท่อลมยาวและคดเคี้ยว

 

 

อุปสรรคที่ทำให้เกิด Pressure Drop

การพิจารณา Pressure Drop นั้นเราจะต้องพิจารณา Pressure Drop ที่เกิดขึ้นตั้งแต่พัดลมใน FCU ไล่ไปจนถึงหัวจ่ายลมเย็นที่ไกลที่สุดและให้ไล่เส้นทางของลมขากลับมาที่ FCU อีกครั้ง  จากภาพที่ 3 ให้เราเริ่มต้นที่พัดลมซึ่งเป็นต้นกำลังในการจ่ายลม เราจะพบว่า มีอุปสรรคที่ทำให้เกิด Pressure Drop ดังนี้

1) แผงคอยล์เย็น 

2) แรงเสียดทานในท่อลม 

3) ข้อต่อสามทางแบบ Y 

4) แรงเสียดทานในท่อลม

5) ข้องอ 90  

6) แรงเสียดทานในท่อลม 

7) ท่อแยกสามทางแบบ Fork 

8) กล่องลมจ่าย 

9) หัวจ่ายลมเย็นแบบ Linear Bar Grille 

10) ตะแกรงลมกลับ 

11) แผ่นกรอง (Filter)

 

พัดลมใน FCU จะต้องมีแรงดันสถิตย์ (Static Pressure) ที่มากพอที่จะเอาชนะ Pressure Drop ตั้งแต่จุดที่ 1 ถึงจุดที่ 11 โดยที่ Static Pressure จะแบ่งเป็น Internal Static Pressure และ External Static Pressure ดังสมการดังนี้ 

 

Static Pressure = Internal Static Pressure + External Static Pressure

 

Internal Static Pressure ของพัดลมจะเป็นแรงดันพัดลมที่ใช้เอาชนะ Pressure Drop ที่เกิดขึ้นภายใน FCU ซึ่งอุปสรรคหลัก ๆ ก็คือ แผงคอยล์เย็นนั่นเอง  ในทางปฎิบัติแล้วท่านไม่จำเป็นต้องสนใจ Internal Static Pressure และ Pressure Drop ภายในเครื่อง FCU เพราะมันเป็นสิ่งที่เกิดขึ้นภายในเครื่อง FCU และผู้ผลิต FCU ได้เลือกพัดลมมาให้มีแรงดันมากพอที่จะเอาชนะ Pressure Drop ในส่วนนี้อยู่แล้ว

 

External Static Pressure ของพัดลมเป็นแรงดันพัดลมที่ใช้เอาชนะ Pressure Drop ที่เกิดขึ้นภายนอก FCU ซึ่งจากภาพด้านล่าง คือ Pressure Drop ที่เกิดขึ้นที่จุดที่ 2 ไล่ไปจนถึงจุดที่ 11 และนี่เป็นสิ่งที่เราสนใจนั่นเอง   เพราะเป็นสิ่งที่เกี่ยวข้องกับการติดตั้งระบบท่อลมภายในอาคารของเรา ถึงตอนนี้ท่านเข้าใจแล้วใช่ไหมว่าคำว่า External ในคำว่า External Static Pressure มีความหมายว่าอย่างไร

 

 

ทั้งนี้จุดที่ 11 คือแผ่นกรอง (Filter) นั้นจะถูกติดตั้งเข้ากับตัวเครื่อง FCU ท่านอาจจะคิดว่าแผ่นกรองน่าจะเป็น Pressure Drop ภายในเครื่อง FCU  แต่ในระบบปรับอากาศ VRF นั้นผู้ผลิตบางยี่ห้อจะไม่ได้ใส่แผ่นกรองมาให้  เป็นหน้าที่ของผู้รับเหมาจะต้องหาแผ่นกรองมาใส่เอง   ฉะนั้นแล้วให้ถือว่าเป็น Pressure Drop ภายนอกจะดีกว่า  การที่ท่านต้องเผื่อ E.S.P. เพิ่มขึ้นไปอีกเล็กน้อยเพื่อเอาชนะ Pressure Drop ของแผ่นกรองถือว่าเผื่อเหลือดีกว่าเผื่อขาด

 

 

การคำนวณหาค่า Pressure Drop ที่เกิดขึ้นที่จุดต่าง ๆ ภายนอก FCU ว่ามีค่ากี่ Pa (พาสคาล) นั้นมีรายละเอียดในการคำนวณมากซึ่งเราจะมาอธิบายให้ฟังกันอีกครั้งในบทความอื่น อย่างไรก็ดีในบทความนี้จะให้แนวทางการเลือกง่าย ๆ โดยที่ท่านไม่จำเป็นต้องคำนวณค่า Pressure Drop ในระบบแต่อย่างใดท่านก็สามารถเลือก FCU แบบ Duct Type ได้ว่าจะต้องใช้รุ่น Low E.S.P. หรือ High E.S.P. แนวทางที่ว่ามีดังต่อไปนี้

 

แนวทางการคำนวณค่า Pressure Drop ในระบบ

 

• ถ้าเป็นงานติดตั้ง FCU บนฝ้าครอป (Dropped Ceiling) และต่อท่อลมสั้น ๆไม่เกิน 2 เมตรและเป็นท่อตรงไม่มีการหักงอ 90 องศาดังตัวอย่างในภาพด้านล่างให้ท่านเลือกใช้แบบ Low E.S.P

 

 

• ถ้าเป็นงานที่ต้องติดตั้ง FCU บนฝ้าที่ไม่ใช่ฝ้าดรอป (Dropped Ceiling) ให้ท่านเลือกใช้แบบ High E.S.P. เพราะกรณีนี้ท่านจะต้องเดินท่อส่งลมเย็นยาวเพื่อไปหาหัวจ่ายที่อยู่อีกฝั่งของห้อง เพราะตามหลักการแล้วเราต้องการให้ความเย็นกระจายครอบคลุมทั่วพื้นที่ หลังจากลมเย็นออกจากหัวจ่าย  ลมเย็นจะเดินทางกลับมาหา FCU ตามแรงดูดของพัดลม  ขณะที่เดินทางกลับก็จะกวาดทำความเย็นให้พื้นที่ทั้งหมด  ฉะนั้นแล้วหัวจ่ายลมเย็นจึงควรจะอยู่ไกลจากตัวเครื่อง FCU เมื่อหัวจ่ายลมเย็นอยู่ไกล  ก็แปลว่าเราต้องเดินท่อลมไกลนั่นเอง  ฉะนั้นท่านจึงต้องเลือกเป็นรุ่น High E.S.P.  

 

• ถ้าเป็นงานติดตั้ง FCU บนฝ้าดรอป (Dropped Ceiling)  แต่ต้องการให้ระยะโยนลม (Air Throw) ไกลมาก ๆ ให้ท่านเลือกใช้รุ่น High E.S.P. ท่านอาจจะต้องติดตั้งหัว JET Diffuser ช่วยด้วยเพื่อให้สามารถส่งลมไปได้ไกลขึ้น  เพราะหัว Jet Diffuser จะบีบลมให้พุ่งเป็นลำออกไป การเลือกใช้ FCU รุ่น High E.S.P. ให้ท่านระวังเรื่องระดับเสียงให้ดีเพราะ FCU รุ่น High E.S.P. จะมีระดับเสียงสูงกว่ารุ่น E.S.P. อย่างไรก็ดีเรามีวิธีมากมายที่จะช่วยป้องกันไม่ให้เสียงออกมารบกวนผู้อยู่อาศัยแต่จะต้องมีการวางแผนตั้งแต่เริ่มต้นเพราะท่านจะต้องเผื่อขนาดช่อง Return Air Chamber ให้ใหญ่กว่าปกติเพื่อให้ Return Air Grille อยู่ห่างจากตัวเครื่องมากขึ้น  เพราะปกติแล้วเสียงของเครื่อง FCU จะลงมารบกวนผู้อยู่อาศัยผ่านทางช่อง Return Air Grille ถ้าเราจัดตำแหน่งให้ Return Air Grille อยู่ห่างจากตัวเครื่อง FCU มากขึ้น  เสียงก็จะออกมาได้ยากขึ้นนั่นเอง

 

ข้อคำนึงถึงก่อนติดตั้ง FCU รุ่นต่อท่อลม

FCU รุ่นต่อท่อลมนั้น มอบความหรูหราให้แก่ห้อง  แต่ก็ต้องแลกมาด้วยความยุ่งยากในการบำรุงรักษาด้วยเหตุที่ตัวเครื่องถูกซ่อนอยู่บนฝ้านั่นเองจึงเข้าถึงยาก  ก่อนติดตั้ง FCU ชนิดนี้จึงจำเป็นต้องคำนึงปัจจัยต่างๆ ดังนี้

• ต้องวางแผนถึงตำแหน่งและขนาดของเนื้อที่ให้ดีเพื่อให้ตัวเครื่องมีเนื้อที่เหลือโดยรอบอย่างน้อย 40 ซม. เพื่อให้ช่างซ่อมบำรุงสามารถเข้าถึงตัวเครื่องได้ 
• ต้องมีการประสานงานกับช่างระบบอื่นให้ดีเพื่อมิให้มีการเดินท่อในระบบอื่นเข้ามาใกล้เครื่อง FCU มากเกินไปมิเช่นนั้นแล้วจะกีดขวางการเข้าถึงตัวเครื่องในตอนซ่อมบำรุง 
• ต้องมีการวางแผนการทำกล่องครอบรับลมกลับ (Return Air Chamber) ตั้งแต่เนิ่นๆ  จะต้องมีการตกลงกับช่างในระบบอื่นเพื่อจัดสรรเนื้อที่บนฝ้าให้ดีและกำหนดขอบเขตของ Return Air Chamber ตั้งแต่ต้น   เมื่อตกลงกันได้แล้วให้เริ่มวางโครง Return Air Chamber ให้เห็นเลย เพื่อที่ช่างในระบบอื่นจะได้สังเกตเห็นและไม่เผลอเดินท่อเข้ามาใน Return Air Chamber นี้    เนื่องจากจากประสบการณ์ของผู้เขียน หลาย ๆ ครั้งพบว่า ผู้ติดตั้งระบบปรับอากาศไม่เห็นความสำคัญของการวางแผนทำ Return Air Chamber ตั้งแต่เนิ่น ๆ และมักจะมาทำ Return Air Chamber หลังจากที่งานเดินท่อของระบบต่าง ๆ ติดตั้งไปมากแล้ว และส่วนมากจะเดินเข้ามาใกล้เครื่อง FCU มากมายหลายเส้น   ทำให้การกั้นผนัง Return Air Chamber ทำไม่ได้  ต้องใช้วิธีต่อจิ๊กซอว์แล้วปะเอาทำให้เกิดรูรั่วมากมาย  เมื่อ FCU เดินเครื่อง พัดลมจะดูดอากาศจากบนฝ้าเข้าไปใน FCU ทำให้ต้องสูญเสียพลังงานโดยใช่เหตุ และยังทำให้ห้องไม่เย็นเต็มที่อีกต่างหาก

 

เราขอแนะนำให้ท่านผู้อ่านลองค้นหาข้อมูลเรื่องนี้เพิ่มเติมในบทความชื่อ “ทำ Return Air Chamber ให้ดีอย่างไร” เขียนโดยคุณสมนึก  ชีพพันธุ์สุทธิ์ จากสมาคมวิศวกรรมปรับอากาศแห่งประเทศไทย  ผู้อ่านสามารถค้นหาได้จากทางอินเตอร์เน็ท  บทความนี้เป็นบทความที่ดีและมีประโยชน์มาก

บทสรุป

FCU รุ่นต่อท่อลมนั้นมีรายละเอียดอื่น ๆ ที่น่าสนใจอีกมากมายไม่ว่าจะเป็นเรื่องการคำนวณหาขนาดท่อลมที่เหมาะสม  ข้อควรระวังในการเดินท่อลมเพื่อหลีกเลี่ยงการสร้าง Pressure Drop ที่สูงเกินไป  การบำรุงรักษาต้องทำอะไรบ้าง  จุดไหนของเครื่องคือจุดที่ต้องการการซ่อมบำรุงบ่อยที่สุด  ช่องเซอร์วิสต้องใหญ่แค่ไหน  หัวจ่ายลมเย็นและตะแกรงลมกลับต้องใหญ่แค่ไหนและมีหน้าตาแบบไหนให้เลือกบ้าง  ติดตั้งอย่างไรให้เสียงไม่ดังเกินไป  เทคโนโลยีใหม่ ๆ ที่ช่วยให้เราสามารถปรับแรงดันลมได้หลายระดับจากรีโมทคอนโทรล  เราจะหาเวลามาพูดคุยเจาะลึกเรื่องราวเหล่านี้กันอีกในภายหลัง  บทความนี้ต้องการแนะนำให้ท่านได้รู้จักลักษณะคร่าว ๆ และวิธีการเลือกใช้ FCU ชนิดนี้  หวังว่าท่านได้จะได้รับประโยชน์ไปไม่มากก็น้อย  แล้วพบกันใหม่ในบทความต่อไปครับ หรือหากท่านสนใจระบบปรับอากาศ VRV/VRF  ติดต่อเราได้ที่นี่ครับ