คำนวณ Total Dynamic Head (TDH) สำหรับระบบปั๊มสระว่ายน้ำด้วยสูตร Hazen-Williams ขนาดท่อ ความยาว อัตราการไหล และข้อต่อ
TDH วัดเป็นหน่วยฟุตของเฮด (หรือเมตร) และคำนวณจากค่าตั้งต้น 4 อย่าง อย่างแรกคือ static head หรือระยะที่น้ำต้องถูกยกขึ้นในแนวดิ่ง โดยทั่วไปสำหรับสระแบบฝังดินที่ปั๊มอยู่ใกล้ระดับน้ำจะอยู่เพียงไม่กี่ฟุต แต่จะมากขึ้นสำหรับสระเหนือพื้นดินหรือแท่นวางอุปกรณ์ที่ยกสูง อย่างที่สองคือแรงเสียดทานในท่อ ให้ใส่ความยาวรวมของระบบท่อด้านดูดและด้านส่งกลับ (บวกประมาณ 1 ฟุตต่อทุก 1 ฟุตจริง เพราะท่อแนวนอนที่ทอดยาวก็ยังทำให้เกิดการสูญเสีย) พร้อมขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางท่อ ซึ่งมักเป็นท่อ PVC ขนาด 1.5 นิ้ว (38 มม.) หรือ 2 นิ้ว (50 มม.) อย่างที่สามคือการสูญเสียจากข้อต่อ ให้นับข้องอ 90 องศา ข้อต่อสามทาง (tee) และวาล์ว ซึ่งแต่ละชิ้นเพิ่ม 'ความยาวเทียบเท่า' ของท่อ อย่างที่สี่คือการสูญเสียจากอุปกรณ์ ได้แก่ ค่าแรงดันตกของฟิลเตอร์ที่สะอาด เครื่องทำความร้อน และเซลล์เกลือ ซึ่งมักระบุเป็นค่าฟุตของเฮด เก็บค่าอัตราการไหลออกแบบในหน่วย GPM (หรือ LPM) ไว้ด้วย เพราะการสูญเสียจากแรงเสียดทานแปรผันตามอัตราการไหล วัดขนาดท่อที่ตัวปั๊ม ไม่ใช่ที่สกิมเมอร์ เพราะระบบท่อมักขยายขนาดขึ้น
วิธีคำนวณ: TDH = static head + การสูญเสียจากแรงเสียดทาน (ท่อ) + การสูญเสียจากข้อต่อ + การสูญเสียจากอุปกรณ์ ทั้งหมดในหน่วยฟุต ค่าการสูญเสียจากแรงเสียดทานอ่านได้จากตารางตามขนาดท่อที่อัตราการไหลของคุณ ตัวอย่างการคำนวณ: สระต้องการ 60 GPM (227 LPM) static lift อยู่ที่ 5 ฟุต ท่อส่งกลับยาว 50 ฟุตเป็น PVC ขนาด 2 นิ้ว ที่ 60 GPM ท่อ 2 นิ้วสูญเสียประมาณ 3.5 ฟุตของเฮดต่อ 100 ฟุต ดังนั้น 50 ฟุต = 1.75 ฟุต ด้านดูดยาว 40 ฟุตของท่อ 2 นิ้ว = 1.4 ฟุต ข้องอ 90 องศา 4 ตัวที่ความยาวเทียบเท่าตัวละ ~5 ฟุต = ท่อ 20 ฟุต = 0.7 ฟุต ฟิลเตอร์แบบคาร์ทริดจ์ที่สะอาดเพิ่ม 4 ฟุต และเครื่องทำความร้อนเพิ่ม 3 ฟุต รวม TDH = 5 + 1.75 + 1.4 + 0.7 + 4 + 3 = 15.85 ฟุต (ประมาณ 4.8 ม.) จากนั้นอ่านกราฟสมรรถนะของปั๊มที่เฮดประมาณ 16 ฟุต เพื่อยืนยันว่าปั๊มจ่ายน้ำได้ 60 GPM ตามต้องการ
ความแม่นยำสำคัญมากเพราะกราฟของปั๊มมีความชันสูง: หากประเมิน TDH ต่ำเกินไป คุณจะซื้อปั๊มที่จ่ายน้ำได้ต่ำกว่าอัตราการไหลที่เครื่องทำความร้อนหรือเซลล์เกลือต้องการ ขณะที่หากประเมินสูงเกินไปก็สิ้นเปลืองไฟฟ้าและอาจเกินอัตราการไหลสูงสุดที่ฟิลเตอร์ออกแบบไว้ ทำให้สื่อกรองหลุดหรืออายุคาร์ทริดจ์สั้นลง ข้อผิดพลาดที่พบบ่อยที่สุดคือการใช้ความยาวท่อตามป้าย (nominal) แทนความยาวที่พัฒนาแล้ว (ละเลยข้องอ) การลืมว่าฟิลเตอร์ที่สกปรกอาจเพิ่มเฮดอีก 10-15 ฟุตเทียบกับฟิลเตอร์ที่สะอาด และการอ่านค่าการสูญเสียจากแรงเสียดทานที่อัตราการไหลผิด ให้คำนวณขนาดตาม TDH ของฟิลเตอร์ที่สะอาดสำหรับเป้าหมายอัตราการไหลเสมอ แต่ก็ต้องยืนยันว่าปั๊มจะไม่หยุดทำงานเมื่อฟิลเตอร์เริ่มอุดตัน ประเมิน TDH ใหม่ทุกครั้งที่เดินท่อใหม่ เพิ่มเครื่องทำความร้อนหรือเครื่องผลิตคลอรีน หรือขยายขนาดท่อ หากสวิตช์การไหลของเซลล์เกลือหรือเครื่องทำความร้อนไม่ทำงาน แสดงว่า TDH จริงสูงกว่าที่คำนวณ ให้ตรวจหาวาล์วที่ปิดอยู่บางส่วนหรือตะกร้าสกิมเมอร์ที่อุดตันก่อนจะสรุปว่าปั๊มเล็กเกินไป
TDH คือแรงต้านทานรวมที่ปั๊มต้องเอาชนะเพื่อเคลื่อนย้ายน้ำผ่านระบบ รวมถึงความสูงในแนวดิ่ง (static head) และการสูญเสียจากแรงเสียดทานในท่อและไส้กรอง
คุณต้องการ TDH เพื่ออ่าน 'performance curve' ของปั๊ม หากซื้อปั๊มเล็กเกินไปสำหรับ TDH ของคุณ คุณจะไม่ได้รับการไหลที่เพียงพอสำหรับเครื่องทำน้ำอุ่นหรือเซลล์เกลือ
คุณสามารถลด TDH ได้โดยใช้ท่อขนาดใหญ่ขึ้น วาล์วที่มีอัตราการไหลสูง และรักษาให้ไส้กรองสะอาด TDH ที่ต่ำลงทำให้ปั๊มเคลื่อนย้ายน้ำได้มากขึ้นโดยใช้ไฟฟ้าน้อยลง