طراحی لوله کشی براساس اشری 90.1

در این آموزش تصویری به الزامات اشری 90.1 در خصوص طراحی لوله کشی هیدرونیک برای لوله کشی بویلر، چیلر یا برج خنک کن پرداخته شده است. به نحوه صحیح زون بندی ساختمان، محاسبه افت اتصلات و افت فشار کل سیستم نیز در طراحی لوله کشی اشاره شده است. در ابتدا بایستی توجه داشته باشیم که سایز زنی لوله ها به هر روشی که انجام شود، بر سه عامل زیر تاثیرگذار خواهد بود:

• هد پمپ در طراحی تاسیسات 
• عملکرد سیستم هیدرونیک
• مصرف انرژی

عناوین طراحی لوله کشی هیدرونیک

• طراحی لوله کشی به روش افت فشار ثابت
• طراحی لوله کشی به روش سرعتی
• طراحی لوله کشی چیلر و بویلر به روش ترکیبی سرعتی و افت فشار
• نحوه زون بندی اصولی ساختمان
• مقایسه سایزینگ بین لوله کشی فولادی و مسی
• مینیمم و ماکزیمم سرعت در لوله کشی 
• بررسی نویز و سرو صدا در لوله کشی
• مفهوم پروفایل بار ساختمان در نرم افزارهای محاسباتی
• طراحی لوله کشی براساس میانباری 

پارامترهای زیر مشابه کانال کشی، در طراحی لوله کشی هیدرونیک اثر گذارند

• جنس لوله
• هزینه اولیه در طراحی تاسیسات 
• هزینه های انرژی برای پمپاژ
• خوردگی و سایش داخل لوله
• نویز در طراحی تاسیسات 

در میان فاکتورها بالا، هزینه اول جزو مهمترین پارامتر در طراحی تاسیسات شناخته می شود. تاثیر تمام پارامترهای بالا را در سایزینگ بررسی خواهیم کرد و نتیجه گیری کلی برای سایزینگ مهندسی خواهیم داشت. نحوه اثر گذاری جنسهای مختلف در سایزینگ، وابسته به قطر داخلی لوله ها است که بر روی سرعت و افت فشار تاثیر مستقیم دارد هرچند که ممکن است دارای سایز اسمی یکسانی باشند و در اینجا  به آن اشاره خواهیم کرد. 

برای مثال در جدول صفحه بعد، 2 لوله 2 اینچ مسی و فولادی مورد مقایسه قرار گرفته است. لوله مسی از نوع TYPE L و فولادی SCH.40 می باشد. همانطور که از جدول مشخص است لوله فولادی در طراحی تاسیسات دارای قطر داخلی بیشتری نسبت به نوع مسی است که سرعت و افت فشار سیال را تغییر خواهد داد.

روش سرانگشتی اول –  افت فشار ثابت در طراحی تاسیسات

• در این روش، طراح، افت فشاری معادل 1 فوت الی 4 فوت واترگیج در هر 100 فوت را درنظر می گیرد.
• طبق توصیه ای که در هندبوک ashrae fundamentals آماده است، مقدار میانگین افت معادل 2.5% در نظر گرفته شود.
• برای لوله های با سایز بیشتر از 4 اینچ، از افت فشار 4% استفاده شود.

روش سرانگشتی دوم –  روش سرعتی در طراحی تاسیسات

• ماکزیمم سرعت 4FPS برای لوله های کوچکتر و یا مساوی 2 اینچ و ماکزیمم سرعت 8FPS برای لوله های بزرگتر از 2 اینچ .

• همچنین طبق جدولی که در هندبوک ashrae fundamentals آمده است، از سرعت های بالاتر نیز می توان استفاده کرد، در صورتی که هوا را از سیستم هیدرونیک حذف کرده باشیم.

همچنین توجه داشته باشیم که جدول زیر مربوط به هندبوک سال 1977 می باشد که مسایل کاهش مصرف انرژی و روش های سایزینگ در آن گنجانده نشده است.

محور عمودی سمت چپ نشانگر افت در هر 100 فوت، محور افقی پایین نشانگر دبی عبوری براساس GPM، خطوط مورب از سمت چپ پایین به بالا نشانگر سایز لوله و دیگر خط های مورب در طرف مقابل نشانگر سرعت سیال در لوله می باشد.

حال برای مثال 2 روش بالا را در نمودار بررسی می کنیم

• روش افت فشار ثابت 2.5% و 4%
• روش سرعتی و سرعت ماکزیمم برابر 4FPS

همانطور که از جدول مشخص است (برای 80GPM) داریم:

• برای سیستم حجم ثابت سایز 3 اینچ و برای سیستم حجم متغیر، سایز لوله 2.5 اینچ انتخاب میگردد. 

حال سوال اینجاست که سایز 2.5 اینچ که سایز کوچکتری نیز هست، صحیح است و یا خیر ؟