วิธีคำนวณปริมาณอากาศเติม fresh air คำนวณอย่างไร?

 วิธีคำนวณปริมาณอากาศเติม fresh air สำหรับพื้นที่ต่างๆภายในอาคาร คำนวณอย่างไร?

 

         เรื่องของการคำนวณหาปริมาณ fresh air หรือการเติมอากาศเข้าสู่อาคาร เป็นเรื่องที่มีความสำคัญอย่างยิ่ง สำหรับการพักอาศัยที่มีคุณภาพ การเติม fresh air ทำให้มีการนำอากาศใหม่ เข้าไหลเวียน แลกเปลี่ยนอากาศเก่าที่อาจเต็มไปด้วย เชื้อโรค แบคทีเรีย ที่ลอยอยู่ในอากาศภายในอาคาร

สำหรับกรณีบ้านพักอาศัยอาจไม่ต้องเติมก็ได้ครับเนื่องจากมีอากาศซึมเข้าตามขอบประตู หน้าต่างอยู่แล้ว ส่วนอาคารขนาดใหญ่จำเป็นครับ โดยส่วนใหญ่ ละเลยการนำ fresh air เข้ามาเนื่องจากเป็ํนการเพิ่มค่าใช้จ่ายแอร์ เพราะ ต้องเผื่อมวลความร้อนหรือโหลดความร้อนที่ fresh air นำเข้าสู่อาคาร ขนาดแอร์ต้องใหญ่ขึ้นครับ...

ปัจจุบันผู้จำหน่ายระบบปรับอากาศแบบระบบ vrv หรือระบบ vrf เกือบทุกรายจะมีชุดเติมอากาศและระบายอากาศแบบประสิทธิภาพสูง ลดการใช้พลังงานของเครื่องปรับอากาศลงได้ ชุดเติมอากาศที่ว่าเราเรียกว่า ระบบ HRV (Heat Recovery Ventilator) จะกล่าวในตอนหน้าครับ

มาเข้าสู่วิธีการคำนวณ fresh air กันดีกว่าครับ มีหลากหลายวิธีในการคำนวณหาปริมาณอัตราอากาศเติม ตามปริมาณการปล่อย Co2 ที่ถูกผลิตออกมาจากพื้นที่ ตามเงื่อนไขฟังก์ชั่นการใช้งานของห้องนั้นๆในบทความนี้จะมี 2 รูปแบบการคำนวณครับ 

แบบที่ 1 Based on inhabitants หรือขึ้นกับผู้อยุ่อาศัยในพื้นที่

แบบที่ 2 Based on room size หรือขึ้นกับขนาดห้อง หรือขนาดพื้นที่

หมายเหคุ : สำหรับชุด HRV เป็นเสมือนพัดลมที่ออกแบบมาให้มีการนำเอาอากาศ intake จากนอกอาคารมาลดอุณหภูมิจากภายนอก ลงได้ระดับหนึ่ง(ประมาณ 7 องศา) และช่วยลดความชื้นได้ระดับหนึ่งแต่ไม่ทั้งหมด เท่านั้น ยังคงต้องมีบวกเพิ่มโหลดความร้อนเข้าสู่ระบบแอร์เดิม เช่น อากาศนอกอาคาร อุณภูมิประมาณ 35 องศา ความชื้นสัก 95%RH เมื่อนำเข้าสู่ระบบ HRV อากาศที่ออกมาจาก HRV อาจจะอยู่ที่ประมาณ 28 องศา ความชื้นสัก 75% RH  แอร์ที่อยู่ในพื้นที่จะต้องมีการ พิจารณาเพิ่มโหลดขึ้น เนื่องจาก อุณหภูมิของอากาศที่ออกจาก HRV ส่งไปหาแอร์ในพื้นที่( return air) ที่ 28 องศา แถมมีความชื้น 75%RH แต่ยังไงก็ยังดีกว่าการไม่ใช้ HRV ที่จะมี อุณภูมอากาศที่เข้ามาที่สูงถึง 35 องศากับความชื้นถึง 95% อันนี้ต้องเพิ่มโหลดเยอะทีเดียว วิธีคำนวณโหลดเพิ่ม จะกล่าวในบทความหน้า ครับ

 

แบบที่ 1 Based on inhabitants หรือขึ้นกับผู้อยุ่อาศัยในพื้นที่ 

มีสูตรการคำนวณดังนี้ครับ

(ที่มาสูตร : the building standards act in japan)

หมายเหตุ

1.ค่าตัวเลข 20 ในสูตรหมายถึง อัตราเฉลี่ยต่อคนของการปล่อยปริมาณ CO2 คาร์บอนไดออกไซค์ของผู้ใหญ่ที่นั่งอยู่ในพื้นที่ ที่ 20 m3/h

2.ค่า B ในสูตร กรณี Area occupied per person เกิน 10 m2 ให้ใส่ค่า B เท่ากับ 10 m2 

 

 

วิธีคำนวณปริมาณอากาศเติม fresh air สำหรับพื้นที่ภายในอาคาร 

มาดูตัวอย่างการคำนวณ สมมุติว่าจะคำนวณปริมาณอากาศหมุนเวียน สำหรับ coffee shop ขนาดพื้นที่ 16 m2 สูง 2.5m มีจำนวนคนประมาณ 10 คน

 

จากตาราง Table 1 coffee shops : Area occupied per person  = 3 m2 

ปริมาณอากาศหมุนเวียน = 20m3/h x16 m2

                                                    3m2

                                       = 106.6 m3/h ต่อ 1 คน

                                       = 106.6 m3/h x 10 คน

                                       = 1066 m3/h

เราก็นำค่า 1066 m3/h ไปเลือก HRV เลยครับ ถ้าเลือก HRV รุ่นของ daikin จะได้รุ่นที่ใกล้เคียงสุดก็ตกรุ่นขนาด VAM1000GJVE ครับ

 

 

 

 

 

แบบที่ 2 Based on room size หรือขึ้นกับขนาดห้อง หรือขนาดพื้นที่

มีสูตรการคำนวณดังนี้ครับ

หมายเหตุ ค่า C ดูจากตาราง Table 2

 

ลองนำไปคำนวณดูกันครับ  สมมุติผมจะคำนวณปริมาณอากาศหมุนเวียน สำหรับห้อง มีข้อมูลดังนี้ครับ

1.ชนิดห้อง Living Room----->C<Table2>

2.พื้นที่ห้องขนาด 9.9 m2------>D

3.ความสูงห้อง 2.4 m2--------->E

จากตาราง Table 2 Living Room ต้องการ ventilaion required = 6 

ปริมาณอากาศหมุนเวียน = 6 times/h x 9.9 m2x 2.4m

                                       = 142.56 m3/h

เราก็นำค่า 142.56 m3/h ไปเลือก HRV เลยครับ เช่นถ้าเลือก HRV รุ่นของ daikin จะได้รุ่น VAM150GJVE ครับ

เป็นอย่างไรบ้างครับ หวังว่าคงพอเป็นประโยชน์บ้างไม่มากก็น้อยครับ สำหรับบทความ การคำนวณ ปริมาณ fresh air และแนวทางการเลือกชุดเติมอากาศ ท้ายนี้มีข้อเท็จจริงบางประการเกี่ยวกับ fresh air ให้ทราบดังนี้ครับ

ข้อเท็จจริงที่ 1.สำหรับอาคารที่พักอาศัยส่วนใหญ่ จะไม่ค่อยใช้ครับ ลองดูบ้านเราเองเป็นตัวอย่าง เนื่องจาก fresh air จะเข้ามาเองที่บริเวณ ร่อง ขอบประตู หน้าต่าง หรือการเปิดปิดประตู อยู่แล้ว จะใช้อุปกรณ์เติมอากาศ ก็ต่อเมื่อฟังก์ชั่นของพื้นที่เป็นการใช้งานแบบ heavey หน่อย เช่น ห้องใต้ดิน ห้องที่มีการสูบบุหรี่ ห้องที่มีปริมาณคนมากมาก (เพราะแต่ละคนจะมีการปล่อย co2 หรือต้องการประมาณคนละ 20 m3/hr เมื่อจำนวนคนเยอะทำให้ที่ fresh air ที่แทรกซึมตามขอบ ร่องประตู หน้าต่างไม่พอ) หรือ ห้องที่ต้องการป้องกันเชื้อโรค แบคทีเรีย ก่อตัวแนวรักสุขภาพมากมาก และมีงบประมาณเหลือพอ

ข้อเท็จจริงที่ 2.การเติมอากาศ fresh air ส่วนใหญ่สำหรับผู้ขายระบบปรับอากาศ จะมีให้เลือก 2 แบบ

   2.1 แบบ HRV Heat Reclaim Ventilator แบบนี้ก็แบ่งย่อยออกเป็น 2 แบบย่อยลงไปอีกคือ

          2.1.1 HRV แบบ Heat Reclaim Ventilator แบบนี้เป็นแนว พัดลมที่มีระบบแลกเปลี่ยนความร้อนกับ exhaust air ช่วยลดพลังงาน ช่วย                       ลดอุณภูมิจากอากาศนอกบ้าน ได้ประมาณสัก 70% เช่นอากาศนอกบ้าน 35 องศา เมื่อผ่านเครื่องนี้อาจจะเหลือสัก 28 องศา ต้อง                         เพิ่มขนาดแอร์เพื่อชดเชยความร้อนที่พา fresh air เข้ามาในห้อง (เพิ่มอีกเท่าไหร่ คำนวณอย่างไร ติดตามในบทความหน้าต่อไปครับ                     ข้อดี คือช่วยลดพลังงานในงบประมาณที่ถูกมาก แต่อุณหภูมิหลังออกจากเครื่องยังไม่เย็นเท่าไร ต้องเพิ่มโหลดแอร์อีกที)

         2.1.2 HRV แบบ Heat Reclaim Ventilator with DX-Coil and Humidifier แบบนี้คล้ายแบบแรกแต่เพิ่มส่วน DX Coil เพื่อต่อกับ ชุด                        คอยล์ร้อน ทำตัวเป็นแอร์ไปเลย และมีชุด Humidifier ช่วยลดความชื้นจากอากาศที่นอกบ้านที่มีความชื้นสูงมาก (รายละเอียดติดตามในบทความหน้าต่อไปครับ) แบบนี้ราคาจะสูงครับ

 หมายเหตุ 

               กรณีเลือกใช้แบบ HRV จะทำหน้าที่แบบ 2 in 1 คือ เติมอากาศ fresh air และ ระบายอากาศออกไปทิ้งข้างนอก exhause air ใน                      เครื่องเดียวกัน ต้องมั่นใจว่าเรามีจุด exhaust air ที่ไม่ใช่ห้องน้ำในบ้านอยู่พอ เพราะเราจะไม่ใช้ HRV กับห้องน้ำเพราะจะพากลิ่นเข้า                    ห้อง ส่วนใหญ่ จะนิยมใช้แบบ 2.2 ข้างล่างมากกว่าคือแยก fresh air และ exhaust ออกจากกันไปเลยครับ

 2.2 Outdoor Air Processing Unit แบบนี้เป็นการผสมผสานระหว่าง การเติมอากาศและการทำความเย็นให้ได้อุณหภูมิที่ไม่                 ต้องไปเพิ่มโหลดแอร์ในห้อง ในตัวเดียวเลย (รายละเอียด ติดตามในบทความหน้าต่อไปครับ) แบบนี้น่าจะนิยมมากกว่าแบบ 2.1ข้างบน เนื่องจาก บ้านส่วนใหญ่มี exhaust กัน เฉพาะในห้องน้ำ  แบบนี้น่าจะ match กับบ้านมากกว่าครับ ส่วนแบบบนน่าจะ match กับอาคารที่เป็นแนว public เช่นห้าง โรงพยาบาล โรงหนัง เพราะมี exhuast ที่ไม่ใช่ห้องน้ำเยอะครับ