ระบบท่อPEXสำหรับห้องน้ำโรงแรม

ท่อทองแดงเป็นระบบท่อที่เหมาะที่สุดสำหรับงานอาคาร ท่อPEX พัฒนาขึ้นเพื่อใช้แทนท่อทองแดงสำหรับงานในอาคาร PEX(Cross-Linked Polyethylene) ทำจาก HDPE high-density polyethylene)ที่ปรับโครงสร้างในพลาสติกให้จับตัวแบบ cross-linked bonds เปลี่ยนคุณสมบัติจากเทอร์โมพลาสติกเป็นเทอร์โมเซ็ทติ้งซึ่งมีความแข็งแรงทนความดันและอุณหภูมิได้มากขึ้น การเปลี่ยนโครงสร้างเกิดขึ้นในขั้นตอนขึ้นรูปเป็นท่อ โดยผสมสารเคมีลงในเม็ดพลาสติกก่อนที่จะฉีด สารเคมีที่ใช้มีอย่างน้อย 5ชนิด ผู้ผลิตในอเมริกาและในยุโรปใช้สารเคมีต่างกัน ก่อนใช้ท่อจึงควรตรวจสอบความดันและอุณหภูมิของท่อจากผู้ผลิตเพื่อความแน่ใจ

ข้อดี และผลสะท้อนจากการใช้ท่อPEX

ข้อดีของท่อPEX

– ใช้กับ น้ำได้อย่างปลอดภัย ไม่มีผลกระทบต่อสุขภาพของผู้ใช้และทนทาน

– ทนทานการผุกร่อน จุลชีพ และตะกรัน

– ทนทานคลอรีนและคลอรามีนซึ่งใช้สำหรับฆ่าเชื้อ(คลอรามีนประกอบด้วยคลอรีนและไนโตรเจน)

– ท่อมีความยืดหยุ่นสามารถเดินจากต้นทางไปถึงสุขภัณฑ์โดยไม่ต้องมีข้อต่อได้ ถ้ามีพื้นที่มากพอโค้งท่อได้ ถ้าพื้นที่น้อยมีใช้อุปกรณ์บังคับให้รัศมีน้อยได้ ถ้าไม่มีพื้นที่ก็จึงใช้ข้อต่อ ทำให้ติดตั้งได้เร็ว ต่าแรงติดตั้งถูก ความดันตกน้อย

– น้ำหนักเบา ขนส่งง่าย

– ทนทานต่อการกระแทกของน้ำและลดเสียง

– เศษไม่มีราคาจึงไม่มีปัญหาการขโมยในสถานที่ก่อสร้าง

– อายุการใช้งาน 50ปีจึงเหมาะสำหรับใช้แทนท่อทองแดง และท่อพลาสติอื่นๆ

– ติดตั้งด้วยข้อต่อและวิธีอื่นๆโดยไม่ต้องใช้ไฟเชื่อม

ผลสะท้อนจากการใช้ท่อPEX

– เมื่อถูกแสงอาทิตย์จะทำให้เปราะ การเก็บและระหว่างการติดตั้งจะต้องไม่ถูกแสงอาทิตย์

– แมลงมอดและปลวกทำให้เกิดรูเล็กๆและเป็นสาเหตุให้ท่อรั่วได้

– ควรใช้กับข้อต่อที่มีสังกะสี 5 -10%(red brass) ไม่ควรใช้กับข้อต่อทองเหลืองที่มีสังกะสี 30% ซึ่งจะเกิดสังกะสีหลุดจากเนื้อทองเหลือง(dezincification) ทำให้ข้อต่อรั่วหรืออุดตัน

– ในระยะยาวอาจมีออกซิเจนซึมผ่านโครงสร้างเนื้อท่อเข้าไปในน้ำทำให้เกิดสนิมที่เหล็กในอุปกรณ์ที่เกี่ยวข้องได้

– การหุ้มฉนวนควรใช้ข้อมูลจากผู้ผลิตเพื่อให้มั่นใจว่าฉนวนที่ใช้จะไม่กระทบต่ออายุการใช้งานของท่อ

– ข้อต่อที่ใช้มีราคาสูงกว่าข้อต่อทองแดง แต่เมื่อใช้ข้อต่อน้อยจึงใช้ค่าข้อต่อใกล้เคียงกัน

มาตรฐานท่อ

มาตรฐานสำหรับท่อPEX ได้แก่ ASTM F876 - 19a Standard Specification for Cross-linked Polyethylene (PEX) Tubing สำหรับท่อที่มีชั้นพลาสติกอยู่ภายใน กลางหรือภายนอก โดยควบคุมขนาดของท่อภายนอก กำหนดความดันใช้งานที่อุณหภูมิ 3ระดับ และ ASTM F877 – 05 Standard Specification for Cross-linked Polyethylene (PEX) Plastic Hot- and Cold-Water Distribution Systems สำหรับท่อ SDR 9 ที่ความดัน 100psi อุณหภูมิสูงสุด 180F(82C)

ท่อที่ผลิตได้แก่ท่อPEX และท่อ PEX-AL-PEX หรือ AluPEX ซึ่งเป็นท่อที่มีชั้นอลูมิเนียมอยู่ระหว่างชั้นของPEX เพื่อให้ชั้นของอลูมิเนียมบาง(1-2mm.)กันไม่ให้ออกซิเจนซึมผ่านเข้าไปในน้ำและเพิ่มความแข็งแรงทำให้รับความดันได้มากขึ้นที่อุณหภูมิเท่ากันจึงเหมาะสำหรับใช้กับน้ำหมุนเวียนได้แก่ท่อสำหรับระบบทำความร้อนและทำความเย็น ท่อPEXที่แสดงในตารางที่ 1. ใช้งานได้ที่ความดัน 80 psi อุณหภูมิ 200 F(93 C) จึงใช้ได้ทั้งน้ำเย็นและน้ำร้อน สามารถฆ่าเชื้อlegionellaในน้ำด้วยความร้อนได้

ตารางที่ 1.ขนาดท่อPEX ใช้กับระบบท่อน้ำร้อนและน้ำใช้ในอาคาร

การติดตั้งในห้องน้ำ

สามารถติตั้งระบบท่อได้ 3แบบตามรูปได้แก่ แบบไม่ใช้Manifold แบบSingle Manifold และแบบ 2 Manifold ตามรูปที่ 1.ตัวอย่างเป็นบ้านพักอาศัย รูปที่ 1ก.ไม่ใช้Manifold รูปที่ 1ข.ใช้Manifold รูปที่ 1ค.ใช้Manifold ต่อเนื่อง ซึ่งทั้งหมดนี้ไม่มีระบบน้ำร้อน ซึ่งอาจติดเป็นเครื่องทำน้ำอุ่นได้โดยไม่ต้องแก้ระบบท่อน้ำ

รูปที่ 1.การติดตั้งท่อPEX สำหรับห้องน้ำ

สำหรับห้องพักโรงแรมและคอนโดมิเนียมมีห้องน้ำติดกับช่องท่อและแยกเป็นระบบท่อน้ำร้อนและระบบท่อน้ำใช้ จึงติดตั้งแบบSingle Manifold แบ่งเป็นManifoldน้ำร้อนและน้ำเย็น ส่วนคอนโดมิเนียมอาจใช้ทั้งแบบSingle Manifold และแบบ2 Manifold

ความดันตกของท่อPEX

ระบบท่อสำหรับโรงแรมแบบSingle Manifold ติดตั้งManifold ไว้ที่ช่องท่อ ขนาดท่อPEX มาที่สุขภัณฑ์เลือกตามความดันตกเพื่อส่งน้ำตามอัตราที่ใช้และความดันที่ต้องการไปที่สุขภัณฑ์ที่ใช้ การเลือกขนาดท่อจึงต้องขึ้นกับความดันตกของท่อน้ำที่อัตราการไหลของสุขภัณฑ์ ความดันน้ำที่เหลือจะต้องมากกว่าความดันที่สุขภัณฑ์ต้องการ ตารางที่ 2.เป็นผลการทดสอบความดันตกในท่อPEX เพื่อใช้คำนวณระยะที่สามารถใช้ท่อขนาดนั้นได้

ตารางที่ 2.ความดันตกของท่อPEX SDR-9 จากการทดลอง

ระยะท่อจากManifoldถึงสุขภัณฑ์ต่างๆ

ความดันน้ำต่ำสุดที่สุขภัณฑ์ต้องการคือ 20psi ที่สุขภัณฑ์ชั้นบน ให้ความดันตกภายในท่อPEX จากManifold มาถึงสุขภัณฑ์ 5psi Pressure regulator คุมความดันน้ำที่จ่าย 25psi ซึ่งจะให้ความดัน 20psi และความดันที่ชั้นล่างสุด 60psi ตารางที่ 3.แสดงระยะท่อPEX SDR-9 ตามที่อธิบายไว้ข้างต้นคำนวณจากความดันตกในตารางที่ 2. เลือกขนาดท่อที่มีระยะม่อมากกว่าระยะท่อจากแบบ ถ้าต้องการระยะท่อมากกว่าตารางที่ 3.ใช้วิธีเพิ่มความดันตกเป็น 5-10psi หรือเพิ่มขนาดท่อตามความเหมาะสม

ตารางที่ 3.ระยะท่อจากManifold ถึงสุขภัณฑ์แบบต่างๆที่มีตวามดันตกในท่อ 5psi

Plumbing Manifold

วัสดุที่ใช้สำหรับmanifoldได้แก่ ทองแดง ทองเหลือง เหล็กไร้สนิม พีวีซี ท่อเข้า 3/4”, 1” ท่อออก 1/2” ต่อเข้ากับท่อขนาดต่างๆด้วยข้อต่อที่มีมาตรฐานเช่น WRAS( Water Regulations Advisory Scheme )ของอังกฤษ, NSF, IAPMO, CSA, IGL, or UL ข้อต่อมีหลายแบบได้แก่ Crimp, Compression, Push fit, Expansion, Press fitting

รูปที่ 2.Manifold แบบต่างๆ

รูปที่ 3.แสดงผลการทดสอบการกระจายอัตราการไหลของน้ำที่ท่อแยกของManifold ตัวประกอบที่สำคัญได้แก่ AR(Area ratio) อัตราส่วนของพื้นที่รวมด้านออก/พื้นที่ด้านเข้า ระยะระหว่างท่อแยก และรัศมีที่รอยต่อของท่อ(ลดการปั่นป่วนของน้ำซึ่งไม่มีผลมาก) จากรูปถ้า AR<0.6 การกระจายอัตราการไหลจะใกล้เคียงกันมากขึ้น และระยะระหว่างท่อใกล้กันจะมีการกระจายอัตราการไหลใกล้เคียงกันมากขึ้น

ซึ่งในงานห้องน้ำนี้ สุขภัณฑ์ต่างๆไม่ได้ใช้งานพร้อมกันจึงไม่มีปัญหาเรื่องการกระจายอัตราการไหลของน้ำในสุขภัณฑ์ต่างๆ

รูปที่ 3. การทำงานของManifold

การประหยัดน้ำ

ห้องพักโรงแรมซึ่งมีทั้งระบบท่อน้ำร้อนและน้ำเย็น น้ำร้อนที่ค้างในระบบท่อจะอุณหภูมิลดลง เมื่อจะใช้น้ำร้อนจึงต้องสูญเสียน้ำในท่อทั้งน้ำร้อนและน้ำเย็นจนน้ำร้อนจากท่อดิ่งมาถึงสุขภัณฑ์ ท่อPEX มีขนาดเล็กทำให้เสียน้ำน้อยกว่าท่อประเภทอื่นที่มีขนาดเดียวกัน และระบบPEXต่อท่อจากManifoldใช้ท่อเล็กกว่าระบบท่อแบบเดิมจึงทำให้เสียน้ำน้อยกว่ามาก

ตารางที่ 4.น้ำหนักน้ำในท่อประเภทต่างๆ (l/m)