牙醫診所與牙體技術所建置五馬力空壓機真的有得到五馬力的效益？談管路壓損

姑且不論壓縮空氣品質與噪音值，我們嘗試以各種型式空壓機建置的時候，花了五馬力空壓機系統設備預算建置牙醫診所或牙體技術所空壓機系統，空壓管路的配置會決定我們最終是否得到五馬力的效益？

管徑與管路長度影響使用端壓力

假設我們今天三層樓 深30米 X 寬20米 X 樓層高3.5米 的牙醫診所，空壓機系統放置在頂樓，綜合診療椅一樓與二樓都有，車機放置在一樓；建置了一套五馬力無油渦卷式空壓機供應整個牙醫診所使用, 實際排氣量425L/min @ 6.5~8.0 bar (6.5 bar啟動、8.0 bar停機)；讓我們一起來解讀分析下表：空氣管路壓力損失表 (每一百米)並探討可能影響。

一樓車機位置在診所後方，我們可以簡易計算到車機的位置距離大概是 (頂樓走平面20m+30m=50m) + (三層樓高3.5mX3=10.5m) + (中間樓層彎彎折折假設19.5m) 約80m長。今天主管路選擇1/2″ (四分管)，查一下上面的壓力損失表；基本上直管的壓力損失則相當約1.47 bar X 80m/100m 概算管路損失約 1.2 bar。這樣的結果造成哪些影響？

車機或其他設備作動可能受影響 : 假設車機需求壓力必須維持6.5 bar (含) 以上, 空壓機啟停壓差最小1 bar, 即使空壓機調整成7.0bar啟動, 8.0bar停機; 當壓力下降至7.0 bar, 車機末端的壓力會是7.0 bar – 1.2 bar = 5.8 bar, 也就是說當空壓機壓力下降至7.7bar時, 車機就開始產生低壓告警或斷針或其他加工品質影響….
壓力每損失1 bar, 電力浪費8%, 也就是說本假設案場損失1.2 bar x 8% = 9.6%; 一年假設空壓機運轉1,000小時, 浪費電費 = 3.7kW x 1,000hrs x 3.2元 x 9.6% = 1,137元.

我們上面提及的是直管的壓力損失，尚未加入閥類, 彎頭, 三通….的阻抗損失計算進去，所以實際壓力損失會更大；尤其選擇的上述管路配件不同損失也會有很大差異。

單從直管管徑來看，我們的解決方案有幾種：

較佳方案 : 選擇3/4″管徑做為主管路, 並搭配第一張圖的環狀配管; 但是通常牙醫診所或牙體技術所不太配置環狀 (因為預算因素).
次佳方案 : 選擇3/4″管徑.
第三方案 : 如果已經配置1/2″管徑, 可以開第二條高速公路再由空壓機房出口配置一條獨立給車機的1/2″ 管徑的管路.
較無奈的方案 : 如果已經配置1/2″ 管徑, 鄰近車機加一組空氣桶或者單獨給車機一套小馬力空壓機.

管接頭壓力損失

以上述假設案場為例，通常我們說主管路建議3/4″指的是直管內徑，管接頭內徑 (球閥, 彎頭, 三通, 管接…)都是3/4″。我們來看看客戶實際案場同樣是3/4″的球閥，一般球閥與全流量式球閥的內徑差異，下面第一種球閥的損失是會產生的並成為整個管路的限流損失點。第二組全流量式球閥或者各種管接頭規格必須緊盯要求廠商, 因為第一組成本較第二組便宜不少，事先應該先言明讓廠商正確報價。