เครื่องมือนี้แบ่งการประเมินออกเป็น 2 ประเภทหลัก ตามลักษณะทางฟิสิกส์ของการสูญเสีย เลือกหมวดที่ต้องการเพื่อเข้าสู่ระบบย่อย
เลือกระบบส่งจ่ายสารทำงานที่ต้องการประเมินการสูญเสียความร้อน แต่ละระบบใช้ Thermal Resistance Network (Conduction + Convection + Radiation) แสดงสูตรและการแทนค่าครบถ้วน
ในระบบปรับอากาศ ลมเย็น (เช่น 12–14 °C) ไหลในดักท์ที่อยู่ในพื้นที่ที่อุณหภูมิสูงกว่า (เช่น ฝ้าเพดาน 28–35 °C) จึงเกิด Heat Gain ทำให้พลังงานความเย็นที่ส่งถึง Diffuser ลดลง การคำนวณใช้ 1D Steady-State Heat Transfer ผ่านผนังดักท์รูปสี่เหลี่ยม
ดักท์ระบายอากาศ (Supply/Exhaust/Return) ที่ส่งลมต่างจากอุณหภูมิห้องโดยรอบ จะมีพลังงาน ไหลผ่านผนัง การคำนวณคล้ายระบบลมเย็น แต่ ΔT มักน้อยกว่า (ลม Supply 22–28°C เทียบกับช่องว่างหลังคา 35–45°C)
ท่อส่งไอสารระเหย (Solvent vapor, Process gas) ที่อุณหภูมิ 100–250 °C มักหุ้มฉนวนทั้งเพื่อประหยัดพลังงาน ป้องกัน Condensation และเพื่อความปลอดภัย
ไอน้ำอิ่มตัวมีอุณหภูมิตามความดัน — เมื่อสูญเสียความร้อนผ่านผิวท่อ ไอน้ำจะกลั่นตัวเป็น Condensate ทำให้เกิดทั้ง Sensible Loss และ Latent Loss เครื่องมือนี้ประเมินอัตราการสูญเสียความร้อนต่อความยาวท่อ และคำนวณ Condensate Generation Rate
ไอน้ำซูเปอร์ฮีตที่ความดัน P มีอุณหภูมิ Tsh สูงกว่า Tsat เมื่อสูญเสียความร้อนผ่านผิวท่อ จะเกิด Sensible Loss (อุณหภูมิลดลง — Desuperheat) แต่ ไม่กลั่นตัว จนกว่าอุณหภูมิจะลดลงถึง Tsat เครื่องมือนี้คำนวณ Heat Loss, Degree of Superheat, อัตราอุณหภูมิลดลงตามความยาวท่อ (dT/dL) และเตือนหากท่อยาวเกินจนเริ่มเกิด Condensate
ท่อน้ำเย็น (Chilled Water 5–10°C) หรือน้ำประปา (20–28°C) อาจเกิด Heat Gain จากสภาพแวดล้อม ในระบบ Chiller มีผลต่อ COP โดยตรง การคำนวณเหมือนระบบน้ำร้อน แต่ทิศทาง q เป็นลบ (รับความร้อนเข้า)
น้ำร้อนสำหรับ DHW, Process Heating หรือ Boiler Feedwater ที่อุณหภูมิ 60–95 °C สูญเสียความร้อนต่อเนื่องตลอด 24 ชั่วโมงเมื่อระบบเดิน การหุ้มฉนวน 25–50 mm สามารถลดการสูญเสียได้ 70–85%
น้ำมันร้อน (Therminol, Mobiltherm, Dowtherm) ใช้แทนไอน้ำเมื่อต้องการอุณหภูมิสูง 150–320 °C โดยไม่ต้องใช้ความดันสูง การหุ้มฉนวนสำคัญมากเพราะ ΔT กับอากาศแวดล้อมสูง
ระบบระบายไอเสียจากเตาอุตสาหกรรม (เตาอบเหล็ก 600–1,100°C, เตาหลอมเหล็ก 1,400–1,650°C, เตาหลอมอลูมิเนียม 700–900°C, เตาเผาแก้ว 1,000–1,500°C) มีลักษณะเฉพาะ: (1) Radiation มีบทบาทสูง (T⁴ scaling) (2) ผนังเป็น Multi-layer: Refractory + Insulating Brick + Steel Shell + (Cladding) (3) h_in ของ flue gas มีนัยสำคัญ (ไม่เหมือนของเหลว) (4) Heat Loss ผ่านผนังนี้ลดได้ด้วยมาตรการฉนวน (ซ่อม/เพิ่มฉนวน) — ไม่ใช่ศักยภาพ WHR: Air Preheater/Recuperator/Waste Heat Boiler ดึงความร้อนจากเอนทาลปีของไอเสีย (ใช้ Tool_WHR_Calculator)
การสูญเสียพลังงานในแนวการไหล (ตามยาวท่อ) จากความหนืดและความขรุขระของผิวท่อ — แตกต่างจาก Heat Loss โดยสิ้นเชิง การสูญเสียนี้ทำให้ ปั๊ม/พัดลมต้องใช้พลังงานไฟฟ้าเพิ่ม ประกอบด้วย Major Loss (ความเสียดทานตามยาวท่อ — Darcy-Weisbach) และ Minor Loss (จาก fitting/วาล์ว/ข้องอ — K-factor) ผลลัพธ์แปลงเป็นกำลังไฟฟ้าของปั๊ม/พัดลม (kWh/ปี, ฿/ปี)
สารทำงานที่รั่วออกจากระบบสูญเสียทั้ง มวล และ พลังงานที่ใช้ผลิตสารนั้น โดยตรรกะพลังงานต่างกันตามชนิด: ก๊าซอัด→ไฟฟ้าอัด, ก๊าซอุตสาหกรรม→ค่าผลิต/ซื้อ, ก๊าซเชื้อเพลิง→พลังงาน+CH₄+ความปลอดภัย, ไอน้ำ/น้ำมันร้อน→เชื้อเพลิง, น้ำเย็น→ไฟฟ้า Chiller (COP), สารทำความเย็น→GWP (วิธี F-gas) ครอบคลุม 5 กลุ่ม / 21 สารทำงาน คำนวณด้วย Compressible Nozzle / Napier / Orifice / F-gas แล้วต่อยอดเป็น มวล → kW → ฿/ปี → tCO₂e/ปี พร้อมสมการ–การแทนค่าทุกขั้นตอน
คำนวณ friction factor (Darcy) และ head loss ด้วย Darcy–Weisbach — ใช้เอนจินเดียวกับหมวด “ความดัน/แรงเสียดทาน” (single source of truth)
| Re | Colebrook | Swamee–J | Haaland | Churchill | Serghides |
|---|
| วัสดุ | ε (mm) |
|---|---|
| ท่อเรียบ/ทองแดง/แก้ว | 0.0015 |
| PVC/HDPE/พลาสติก | 0.0015–0.007 |
| สแตนเลส | 0.015 |
| เหล็กพาณิชย์ใหม่ | 0.045 |
| เหล็กหล่อเคลือบยาง | 0.12 |
| เหล็กชุบสังกะสี | 0.15 |
| เหล็กหล่อไม่เคลือบ | 0.26 |
| คอนกรีต | 0.3–3.0 |
| เหล็กเก่า/สนิม | 1–3 |
| อะลูมิเนียมโมดูลาร์ (ลมอัด) | 0.0015–0.005 |
| ท่อไอน้ำมีสเกล (aged/scaled) | 0.15–0.5 |
| Fitting | K |
|---|---|
| ข้องอ 90° ปกติ | 0.75–0.9 |
| ข้องอ 90° รัศมียาว | 0.45 |
| ข้องอ 45° | 0.35 |
| Gate valve เปิดสุด | 0.17 |
| Globe valve เปิดสุด | 6–10 |
| Check valve (swing) | 2.0 |
| ทางเข้า/ทางออกท่อ | 0.5 / 1.0 |
| Tee (ตรง/แยก) | 0.4 / 1.0 |
| วัสดุ | ค่า k (W/m·K) | อุณหภูมิใช้งาน (°C) | หมายเหตุ |
|---|---|---|---|
| เหล็กกล้าคาร์บอน (Carbon Steel) | 50–55 | −40 ถึง 425 | ท่อทั่วไป |
| สแตนเลส 304/316 | 16–22 | −200 ถึง 800 | กระบวนการอาหาร/เคมี |
| ทองแดง | 385–401 | −200 ถึง 250 | HVAC, Refrigerant |
| อลูมิเนียม | 205–237 | −200 ถึง 200 | ดักท์, Cladding |
| เหล็กชุบสังกะสี (Galvanized) | 52 | −20 ถึง 200 | ดักท์ลม |
| Rockwool / Mineral Wool | 0.035–0.045 | up to 750 | ฉนวนหลัก |
| Calcium Silicate | 0.055–0.075 | up to 815 | อุณหภูมิสูง |
| Glass Wool / Fiberglass | 0.033–0.040 | up to 540 | HVAC, ท่อทั่วไป |
| PU Foam / Polyurethane | 0.022–0.028 | −50 ถึง 110 | ท่อเย็น, Cryogenic |
| Aerogel | 0.013–0.020 | −200 ถึง 650 | ฉนวนสมรรถนะสูง |
| Elastomeric (Armaflex) | 0.034–0.040 | −50 ถึง 110 | ป้องกัน Condensation |
| สภาวะ | ค่า h ทั่วไป | หมายเหตุ |
|---|---|---|
| Natural Convection (อากาศนิ่ง, ท่อแนวนอน) | 5–10 | ใช้ 8–9 W/m²·K สำหรับท่อในห้อง |
| Natural Convection (อากาศนิ่ง, ท่อแนวตั้ง) | 4–8 | การไหลเร่งโดย Buoyancy |
| Forced Convection (ลมไหลผ่าน 1–3 m/s) | 10–35 | กลางแจ้ง, มีลมพัด |
| Forced Convection (ลมแรง 5–10 m/s) | 40–80 | ดาดฟ้า, ใกล้ Cooling Tower |
| Air inside Duct (Internal, 3–8 m/s) | 15–50 | Re-Pr correlation |
| Water inside Pipe (Forced, 1–3 m/s) | 2,500–10,000 | R_conv,in ≈ 0, ละได้ |
| Steam inside Pipe (Condensing) | 5,000–15,000 | R_conv,in ≈ 0 |
| ผิว | ค่า ε | หมายเหตุ |
|---|---|---|
| เหล็กขัดเงา/ขัดมัน | 0.07–0.15 | ลด radiation มาก |
| เหล็กออกซิไดซ์เล็กน้อย | 0.20–0.35 | ใช้งานจริงทั่วไป |
| เหล็กออกซิไดซ์/ดำหนัก | 0.70–0.85 | ใช้งานนาน, ไม่ทาสี |
| อลูมิเนียมหรือสแตนเลส Cladding | 0.10–0.20 | นิยมหุ้มทับฉนวน |
| สี/ผิวด้าน (ทาสี) | 0.85–0.95 | ทาสีดำเพิ่ม radiation |
| ผิวขาวมัน | 0.85–0.90 | สะท้อนแสงแต่ ε ใน IR สูง |
| สารทำงาน | ρ (kg/m³) | Cp (kJ/kg·K) | อุณหภูมิทั่วไป |
|---|---|---|---|
| อากาศแห้ง (20°C, 1 atm) | 1.204 | 1.005 | HVAC supply |
| อากาศแห้ง (60°C) | 1.060 | 1.008 | Ventilation |
| น้ำ (20°C) | 998 | 4.182 | น้ำประปา |
| น้ำ (80°C) | 972 | 4.196 | น้ำร้อน |
| ไอน้ำอิ่มตัว 5 barg (159°C) | 3.17 | 2.55 (avg) | h_fg = 2,090 kJ/kg |
| ไอน้ำอิ่มตัว 10 barg (184°C) | 5.81 | 2.71 (avg) | h_fg = 2,008 kJ/kg |
| ไอน้ำอิ่มตัว 15 barg (201°C) | 8.43 | 2.81 (avg) | h_fg = 1,946 kJ/kg |
| น้ำมันร้อน Therminol VP-1 (250°C) | 902 | 2.34 | k≈0.106 W/m·K |
| P (barg) | P (bar abs) | T_sat (°C) | h_f (kJ/kg) | h_fg (kJ/kg) | h_g (kJ/kg) |
|---|---|---|---|---|---|
| 0 | 1.013 | 100.0 | 419.1 | 2257.0 | 2676.1 |
| 1 | 2.013 | 120.2 | 504.7 | 2201.9 | 2706.6 |
| 2 | 3.013 | 133.5 | 561.5 | 2163.8 | 2725.3 |
| 3 | 4.013 | 143.6 | 604.7 | 2133.8 | 2738.5 |
| 5 | 6.013 | 158.8 | 670.6 | 2086.1 | 2756.7 |
| 7 | 8.013 | 170.4 | 721.4 | 2046.7 | 2768.1 |
| 10 | 11.013 | 184.1 | 781.6 | 1998.6 | 2780.2 |
| 15 | 16.013 | 201.4 | 858.6 | 1934.9 | 2793.5 |
| 20 | 21.013 | 214.9 | 918.2 | 1882.3 | 2800.5 |
| 30 | 31.013 | 235.7 | 1013.9 | 1793.0 | 2806.9 |
| ขนาดท่อ DN | ฉนวน 25 mm (W/m·K) | ฉนวน 50 mm | ฉนวน 75 mm | ฉนวน 100 mm |
|---|---|---|---|---|
| DN25 (1") | 0.32 | 0.23 | 0.19 | 0.17 |
| DN50 (2") | 0.50 | 0.34 | 0.27 | 0.23 |
| DN80 (3") | 0.68 | 0.45 | 0.35 | 0.29 |
| DN100 (4") | 0.83 | 0.54 | 0.42 | 0.34 |
| DN150 (6") | 1.18 | 0.74 | 0.56 | 0.45 |
| DN200 (8") | 1.50 | 0.93 | 0.69 | 0.55 |