5 Manual Valve หรือ Service Valve ในระบบปรับอากาศและสุขาภิบาล

Manual Valve หรือ Service Valve คือวาล์วที่ใช้มือหมุนหรือโยกเพื่อเปิด-ปิดหรือปรับการไหลของน้ำในงานระบบอาคาร ใช้ตัดน้ำเฉพาะช่วงเพื่อซ่อมบำรุงอุปกรณ์โดยไม่ต้องหยุดทั้งระบบ วาล์วพื้นฐานที่พบบ่อยที่สุดในระบบปรับอากาศ (HVAC) และระบบสุขาภิบาลมี 5 ประเภท ได้แก่ Gate Valve, Globe Valve, Ball Valve, Butterfly Valve และ Check Valve แต่ละแบบมีหน้าที่ต่างกัน การเลือกให้ตรงงานช่วยให้ระบบควบคุมการไหลได้ตามแบบ ลดการสูญเสียแรงดัน และซ่อมบำรุงได้ง่ายตลอดอายุอาคาร

สรุปสั้น: Gate และ Ball Valve ใช้เปิด-ปิดสุด, Globe Valve ใช้หรี่หรือปรับการไหล, Butterfly Valve ใช้เปิด-ปิดในท่อขนาดใหญ่ และ Check Valve ใช้กันน้ำไหลย้อนกลับ

Manual Valve / Service Valve คืออะไร

Manual Valve คือวาล์วที่ทำงานด้วยแรงคน ผ่านพวงมาลัย (Handwheel) ด้ามโยก (Lever) หรือชุดเกียร์ทดแรง (Gear Operator) ต่างจาก Control Valve ที่มี Actuator รับสัญญาณจากระบบควบคุม ส่วนคำว่า Service Valve มักใช้เรียกวาล์วที่ติดไว้หน้าและหลังอุปกรณ์ เพื่อแยกอุปกรณ์ตัวนั้นออกจากระบบเวลาซ่อม ล้าง หรือเปลี่ยน

ยกเว้น Check Valve ที่ทำงานเองด้วยแรงดันและทิศทางการไหล แต่มักถูกจัดอยู่ในกลุ่มวาล์วพื้นฐานเดียวกัน เพราะติดตั้งร่วมกันในแทบทุกจุดของระบบท่อ

ติดตั้งตรงไหนในระบบปรับอากาศและสุขาภิบาล

ตัวอย่างที่ชุดปั๊มน้ำเย็น (Chilled Water Pump)

ลำดับอุปกรณ์ที่พบบ่อยรอบปั๊มน้ำเย็น มีดังนี้

• ฝั่งดูด (Suction): Isolation Valve → Y-Strainer → Flexible Connector → ปั๊ม
• ฝั่งส่ง (Discharge): ปั๊ม → Flexible Connector → Check Valve → Isolation Valve

Check Valve ฝั่งส่งช่วยกันน้ำไหลย้อนเข้าปั๊มตัวที่หยุดเดิน เมื่อมีปั๊มหลายตัวต่อร่วม Header เดียวกัน ส่วน Isolation Valve ทั้งสองฝั่งช่วยให้ถอดปั๊ม Strainer หรือ Check Valve ออกมาซ่อมได้โดยไม่ต้องระบายน้ำทั้งระบบ

จุดอื่นที่ใช้ Manual Valve

• ระบบปรับอากาศ: ท่อน้ำเข้า-ออก Chiller, AHU, FCU, Cooling Tower และท่อแยกแต่ละชั้น
• ระบบสุขาภิบาล: ท่อเมนประปา ท่อแยกแต่ละโซน ถังเก็บน้ำ และชุดปั๊มน้ำดี
• อุปกรณ์ประกอบ: หน้า Automatic Air Vent, Pressure Gauge และวาล์วลดแรงดัน (PRV) เพื่อให้เปลี่ยนอุปกรณ์ได้โดยไม่ต้องหยุดระบบ

ตารางเปรียบเทียบวาล์ว 5 ประเภท

1. Gate Valve (วาล์วประตูน้ำ)

Gate Valve ใช้สำหรับเปิด-ปิดสุด (On/Off) ลิ้นวาล์วเป็นรูปลิ่ม (Wedge) เลื่อนขึ้น-ลงตั้งฉากกับทิศทางการไหล เมื่อเปิดสุด ลิ้นจะพ้นทางน้ำทั้งหมด จึงมี Pressure Drop ต่ำ

ประเภทของ Gate Valve

• Rising Stem: ก้านวาล์วเลื่อนขึ้นตามการเปิด มองเห็นสถานะเปิด-ปิดได้จากความสูงของก้าน
• Non-Rising Stem (NRS): ก้านวาล์วไม่เลื่อนขึ้น ใช้พื้นที่ด้านบนน้อย เหมาะกับจุดติดตั้งที่มีความสูงจำกัด
• OS&Y Rising Stem (Outside Screw & Yoke): เกลียวก้านวาล์วอยู่นอกตัววาล์วจึงไม่สัมผัสน้ำ ตรวจสถานะได้ชัดเจน นิยมในวาล์วหน้าแปลนขนาดใหญ่

ข้อควรรู้: Gate Valve ไม่ได้ออกแบบมาเพื่อหรี่น้ำ หากเปิดค้างครึ่งทาง น้ำจะพุ่งผ่านช่องแคบด้วยความเร็วสูง ทำให้ลิ้นและบ่าวาล์วสึกเร็ว และอาจเกิดเสียงหรือการสั่น ถ้าต้องการปรับการไหลควรเลือก Globe Valve หรือ Balancing Valve

ตัวอย่างรุ่นจาก Fivalco: F2G20 (Bronze, NRS, เกลียว), F2G32R (Bronze, Rising Stem, เกลียว), F23MR16 (Cast Iron, OS&Y, หน้าแปลน PN16) และ F23MR25 (Ductile Iron, OS&Y, หน้าแปลน PN25)

2. Globe Valve (วาล์วปรับปริมาณการไหล)

Globe Valve ออกแบบมาเพื่อหรี่หรือปรับปริมาณการไหล (Throttling) ช่องทางการไหลเป็นรูปตัว S น้ำจะไหลผ่านรอบบ่าวาล์วอย่างสม่ำเสมอ จึงปรับอัตราการไหลได้ละเอียดกว่า Gate Valve แลกกับ Pressure Drop ที่สูงกว่าเมื่อเปิดสุด

• วาล์วทองเหลืองหรือ Bronze ขนาดเล็ก มักเป็นแบบ Rising Stem ข้อต่อเกลียว
• วาล์วเหล็กหล่อขนาดใหญ่ มักเป็นแบบ Rising Stem ข้อต่อหน้าแปลน
• มีรุ่น Y-Type ที่ออกแบบทางน้ำให้ตรงขึ้น เพื่อลด Pressure Drop

Globe Valve กับ Balancing Valve ต่างกันอย่างไร: ทั้งคู่ปรับการไหลได้ แต่งานปรับสมดุลน้ำ (Hydronic Balancing) ในระบบ Chilled Water นิยมใช้ Balancing Valve ที่มีจุดวัดแรงดัน (Test Point) สำหรับอ่านค่าอัตราการไหล และมีระบบล็อกตำแหน่งที่ตั้งไว้ ส่วนระบบที่ภาระเปลี่ยนตลอดเวลาอาจพิจารณา PICV

ตัวอย่างรุ่นจาก Fivalco: F33R16 (Cast Iron, Rising Stem, หน้าแปลน PN16) และ Balancing Valve รุ่น F63V16

3. Ball Valve (บอลวาล์ว)

Ball Valve ทำงานด้วยการหมุนด้ามจับ 90 องศา ลิ้นวาล์วเป็นลูกบอลที่มีรูตรงกลาง เปิด-ปิดได้เร็ว ซีลแน่น และเห็นสถานะได้จากทิศทางของด้าม (ด้ามขนานท่อคือเปิด ตั้งฉากคือปิด) นิยมใช้กับท่อขนาดเล็ก เช่น ท่อเข้า-ออก FCU และท่อแยกไปยังอุปกรณ์

• Full Port / Full Bore: รูผ่านน้ำเท่ากับขนาดท่อ Pressure Drop ต่ำ เหมาะกับท่อที่ต้องการให้น้ำไหลเต็มที่
• Reduced Port / Reduced Bore: รูผ่านน้ำเล็กกว่าท่อหนึ่งขนาด ตัววาล์วกะทัดรัดและราคาประหยัด เหมาะกับจุดที่ Pressure Drop เพิ่มขึ้นเล็กน้อยไม่กระทบระบบ

ข้อควรรู้: Ball Valve ออกแบบมาเพื่อเปิด-ปิดสุด การเปิดค้างครึ่งทางเป็นเวลานานอาจทำให้ซีลสึกเร็ว และถ้าติดตั้งในท่อน้ำเย็นที่หุ้มฉนวน ควรเผื่อระยะด้ามจับให้พ้นฉนวน เพื่อไม่ให้ฉนวนขาดและเกิดหยดน้ำ

ตัวอย่างรุ่นจาก Fivalco: F4G25 (Bronze, Full Port, เกลียว PN25)

4. Butterfly Valve (วาล์วปีกผีเสื้อ)

Butterfly Valve ใช้ลิ้นเป็นแผ่นจานหมุน 90 องศาเพื่อเปิด-ปิด ตัววาล์วสั้นและเบากว่า Gate Valve ขนาดเดียวกัน จึงนิยมใช้ในท่อขนาดใหญ่ เช่น ท่อเมนเข้า-ออก Chiller ปั๊ม และ Cooling Tower ขนาดเล็กมักใช้ด้ามโยก (Lever) ขนาดใหญ่มักใช้ชุดเกียร์ทดแรง (Gear Operator) เพื่อให้หมุนได้เบาและเปิด-ปิดได้นุ่มนวล

• Wafer Type: ตัววาล์วประกบระหว่างหน้าแปลนสองฝั่งด้วยสลักเกลียวยาว น้ำหนักเบา ใช้พื้นที่น้อย ราคาคุ้มค่า เหมาะกับการตัดน้ำในแนวท่อที่ติดตั้งถาวร ควรจัดตัววาล์วให้ตรงศูนย์ก่อนขันสลักเกลียว
• Lug Type: มีรูเกลียวรอบตัววาล์ว ยึดหน้าแปลนแต่ละฝั่งแยกกัน จึงถอดท่อฝั่งหนึ่งออกได้โดยไม่ต้องรื้ออีกฝั่ง เหมาะกับจุดที่ต้องถอดอุปกรณ์ซ่อมบ่อย เช่น หน้าปั๊ม

ข้อควรรู้: Butterfly Valve ใช้งานหลักคือเปิด-ปิด สามารถหรี่การไหลได้ในช่วงองศาที่ผู้ผลิตกำหนด แต่ไม่ได้ออกแบบมาเพื่อปรับสมดุลน้ำแบบแม่นยำ และถ้าจะใช้ Lug Type ปิดปลายท่อ (Dead-end Service) ควรตรวจค่าแรงดันที่รองรับจากเอกสารผู้ผลิตก่อนเสมอ

ตัวอย่างรุ่นจาก Fivalco: Wafer Type รุ่น V1116 และ F1125 / Lug Type รุ่น V1216 และ F1225 (Ductile Iron ทุกรุ่น)

5. Check Valve (วาล์วกันกลับ)

Check Valve ให้น้ำไหลได้ทางเดียว และปิดเองเมื่อน้ำเริ่มไหลย้อน ไม่ต้องใช้คนหมุน นิยมติดตั้งที่ฝั่งส่งของปั๊ม เพื่อกันน้ำไหลย้อนเข้าปั๊มเมื่อปั๊มหยุด

• Swing Check Valve: ลิ้นเป็นแผ่นจานแขวนบานพับ แกว่งเปิดตามแรงน้ำ Pressure Drop ต่ำ ส่วนใหญ่ติดตั้งในแนวนอน
• Lift Check Valve: ลิ้นยกขึ้น-ลงตามแรงดัน ตัววาล์วกะทัดรัด นิยมในท่อขนาดเล็ก
• Silent Check Valve: มีสปริงช่วยดันลิ้นให้ปิดก่อนน้ำไหลย้อน ระยะปิดสั้น จึงช่วยลดเสียงกระแทกและ Water Hammer มีทั้งแบบ Wafer และแบบตัว Globe
• Spring Load Duo Disc (Dual Plate): ลิ้นสองแผ่นครึ่งวงกลมมีสปริงช่วยปิด ตัววาล์วสั้นและเบา ปิดเร็ว ช่วยลด Water Hammer เหมาะกับปั๊มที่เปิด-ปิดบ่อย

ข้อควรรู้: ติดตั้ง Check Valve ตามลูกศรทิศทางการไหลบนตัววาล์วเสมอ หากติดกลับด้าน วาล์วอาจดูเหมือนทำงานปกติแต่จะไม่กันน้ำย้อน ส่วนการติดตั้งในท่อแนวตั้ง ให้ตรวจจากเอกสารผู้ผลิตว่ารุ่นนั้นรองรับหรือไม่

สำหรับระบบปั๊มที่ต้องควบคุมทั้งการไหลและการเปิด-ปิดช้าเพื่อลดแรงกระแทก จะใช้วาล์วอีกกลุ่มหนึ่งคือ Hydraulic Control Valve ซึ่งไม่ใช่ Manual Valve

ตัวอย่างรุ่นจาก Fivalco: Swing รุ่น F5G20S, Lift รุ่น F5G20L, Silent (Wafer) รุ่น F51N16 / F51N25, Silent (Globe) รุ่น F53N16 / F53N25 และ Duo Disc รุ่น V51DD16 / F51DD25

5 ขั้นตอนเลือก Manual Valve ให้เหมาะกับงาน

1. ระบุหน้าที่ของวาล์ว

แยกให้ชัดว่าจุดนั้นต้องการเปิด-ปิดสุด (Gate, Ball, Butterfly) ปรับการไหล (Globe หรือ Balancing Valve) หรือกันน้ำย้อน (Check Valve)

2. ดูขนาดท่อและพื้นที่ติดตั้ง

ท่อขนาดเล็กนิยมใช้ Ball หรือ Gate Valve แบบเกลียว ท่อขนาดใหญ่นิยมใช้ Butterfly หรือ Gate Valve แบบหน้าแปลน และถ้าพื้นที่ด้านบนจำกัด ให้พิจารณา Non-Rising Stem หรือวาล์วแบบหมุน 90 องศา

3. เลือกพิกัดแรงดัน (PN) ให้ครอบคลุมระบบ

ค่า PN เช่น PN16 หรือ PN25 คือพิกัดแรงดันระบุของวาล์ว (หน่วย bar) ควรเลือกให้รองรับทั้งแรงดันใช้งานและแรงดันทดสอบของระบบ อาคารสูงที่แรงดันน้ำชั้นล่างสูงมักต้องใช้พิกัดสูงขึ้น โดยยึดตามค่าที่วิศวกรผู้ออกแบบกำหนด

4. เลือกวัสดุและแบบข้อต่อ

วาล์วท่อเล็กนิยมตัว Bronze ข้อต่อเกลียว (Screwed End) วาล์วท่อใหญ่นิยมตัว Cast Iron หรือ Ductile Iron ข้อต่อหน้าแปลน (Flanged End), Wafer หรือ Lug ให้เลือกให้เข้ากับมาตรฐานหน้าแปลนของท่อในโครงการ

5. คิดถึงการซ่อมบำรุงตั้งแต่ตอนออกแบบ

วางวาล์วไว้ในตำแหน่งที่เข้าถึงและหมุนได้สะดวก ติด Isolation Valve หน้าและหลังอุปกรณ์ที่ต้องถอดล้าง และเลือก Lug Type ในจุดที่ต้องถอดท่อฝั่งเดียว

ข้อผิดพลาดที่พบบ่อย

สรุป

หลักสำคัญ: เลือกวาล์วจากหน้าที่ก่อนเสมอ ใช้ Gate, Ball หรือ Butterfly Valve เพื่อเปิด-ปิด ใช้ Globe หรือ Balancing Valve เพื่อปรับการไหล และใช้ Check Valve เพื่อกันน้ำย้อน จากนั้นจึงเลือกขนาด พิกัดแรงดัน วัสดุ และแบบข้อต่อให้ตรงกับระบบ การเลือกถูกตั้งแต่ตอนออกแบบช่วยให้ระบบทำงานตามแบบและซ่อมบำรุงง่ายตลอดอายุอาคาร

คำถามที่พบบ่อย (FAQ)

Manual Valve กับ Control Valve ต่างกันอย่างไร

Manual Valve ใช้คนหมุนหรือโยกเพื่อเปิด-ปิดหรือปรับตำแหน่ง ส่วน Control Valve มี Actuator ที่รับสัญญาณจากระบบควบคุม เช่น BMS เพื่อปรับการไหลอัตโนมัติตามภาระของระบบ

Gate Valve กับ Globe Valve ควรเลือกใช้อย่างไร

ใช้ Gate Valve เมื่อต้องการเปิด-ปิดสุดและต้องการ Pressure Drop ต่ำ ใช้ Globe Valve เมื่อต้องการหรี่หรือปรับปริมาณการไหลด้วยมือ

Butterfly Valve แบบ Wafer กับ Lug ต่างกันอย่างไร

Wafer Type ประกบระหว่างหน้าแปลนด้วยสลักเกลียวยาว น้ำหนักเบาและประหยัด เหมาะกับแนวท่อที่ติดตั้งถาวร Lug Type มีรูเกลียวรอบตัว ยึดหน้าแปลนแต่ละฝั่งแยกกัน จึงถอดท่อฝั่งเดียวได้ เหมาะกับจุดที่ต้องถอดซ่อมบ่อย

Ball Valve แบบ Full Port กับ Reduced Port ต่างกันอย่างไร

Full Port มีรูผ่านน้ำเท่ากับขนาดท่อ Pressure Drop ต่ำ ส่วน Reduced Port มีรูเล็กกว่าท่อ ตัววาล์วกะทัดรัดและราคาประหยัดกว่า เลือกตามความสำคัญของ Pressure Drop ในจุดนั้น

Water Hammer คืออะไร และ Check Valve แบบไหนช่วยลดได้

Water Hammer คือแรงกระแทกในท่อที่เกิดจากน้ำหยุดไหลหรือเปลี่ยนทิศทางกะทันหัน เช่น ตอนปั๊มหยุด Check Valve ที่มีสปริงช่วยปิด เช่น Silent Check Valve และ Spring Load Duo Disc ช่วยลดปัญหานี้ได้ เพราะลิ้นปิดก่อนน้ำไหลย้อนด้วยความเร็วสูง

ใช้ Globe Valve แทน Balancing Valve ได้หรือไม่

Globe Valve ปรับการไหลได้ แต่ไม่มีจุดวัดสำหรับอ่านค่าอัตราการไหล งานปรับสมดุลน้ำในระบบ Chilled Water จึงนิยมใช้ Balancing Valve ที่ออกแบบมาเพื่อวัดและล็อกค่าที่ตั้งไว้โดยเฉพาะ

ค่า PN16 และ PN25 บนวาล์วหมายถึงอะไร

PN คือพิกัดแรงดันระบุของวาล์ว มีหน่วยเป็น bar เช่น PN16 คือ 16 bar และ PN25 คือ 25 bar ตามเงื่อนไขอุณหภูมิอ้างอิงของมาตรฐาน ควรเลือกให้รองรับแรงดันใช้งานและแรงดันทดสอบของระบบ