ระบบแอร์ต่างๆ

ระบบแอร์ต่างๆ

ระบบแอร์ต่างๆ ต้องอธิบายก่อนว่า หลักการทำงานของเครื่องปรับอากาศที่ใช้กันส่วนมากใน บ้านพักอาศัย และสำนักงานขนาดเล็ก ก็คือ ระบบแอร์ต่างๆ ทั้งหมด (All-air system)

ระบบแอร์ต่างๆ

ระบบแอร์ต่างๆ
01.

คอมเพรสเซอร์ (Compressor)

ทำหน้าที่ขับเคลื่อนสารทำความเย็น หรือน้ำยา (Refrigerant) ในระบบโดยทำให้สารทำความเย็น มีอุณหภูมิ และความดันสูงขึ้น

02.

คอยล์ร้อน (Condenser)

ทำหน้าที่ระบายความร้อนของสารทำความเย็น

03.

คอยล์เย็น (Evaporator)

ทำหน้าที่ดูดซับความร้อนภายในห้องมาสู่สารทำความเย็น

04.

อุปกรณ์ลดความดัน (Throttling Device)

ทำหน้าที่ลดความดันและอุณหภูมิของสารทำความเย็น โดยทั่วไปจะใช้เป็น แค็ปพิลลารี่ทิ้วบ์ (Capillary tube) หรือ เอ็กสแปนชั่นวาลร์ (Expansion Valve)

ระบบแอร์แบบอัดไอ

ระบบทำความเย็นที่เรากำลังพูดถึงอยู่นั้นคือ ระบบอัดไอ (Vapor-Compression Cycle) ซึ่งมีหลักการทำงานคือ การทำให้สารทำความเย็น (น้ำยา) ไหลวนไปตามระบบโดยผ่านส่วนประกอบหลักทั้ง 4 ส่วนอย่างต่อเนื่องเป็น วัฏจักรการทำความเย็น (Refrigeration Cycle) โดยมีกระบวนการดังนี้

คอมเพรสเซอร์ ทำหน้าที่ดูดและอัดสารทำความเย็นและเพื่อเพิ่มความดันและอุณหภูมิของน้ำยาและส่งต่อเข้าคอยล์ร้อน

น้ำยาจะไหลวนผ่านคอยล์ร้อน โดยมีพัดลมเป่าเพื่อช่วยระบายความร้อน ทำให้น้ำยาออกจากคอยล์ร้อนจะมีอุณหภูมิลดลง จากนั้นจะส่งต่อให้อุปกรณ์ลดความดัน

น้ำยาที่ไหปกรณ์ลดความดัน จะมีความดันและอุณหณภูมิที่ต่ำมาก แล้วไหลเข้าสู่คอยล์เย็น หรือที่เรียกกันว่าการฉีดน้ำยา

จากนั้นน้ำยาจะไหลวนผ่านแผงคอยล์เย็นโดยมีพัดลมเป่าเพื่อช่วยดูดซับความร้อนจากภายในห้อง เพื่อทำให้อุณหภูมิห้องลดลง ซึ่งทำให้น้ำยาที่ออกจากคอยล์เย็นมีอุณหภูมิที่สูงขึ้น (ความดันคงที่) จากนั้นจะถูกส่งกลับเข้าคอมเพรสเซอร์เพื่อทำการหมุนเวียนน้ำยาต่อไป  

หลังจากที่รู้กลไกการทำงานของการทำความเย็นแล้วสรุปง่ายๆคือ

สารทำความเย็นหรือน้ำยาแอร์ ทำหน้าที่เป็นตัวกลางดูดเอาความร้อนภายในห้องออกมานอกห้อง จากนั้นน้ำยาจะถูกทำให้เย็นอีกครั้งแล้วจะถูกส่งกลับเข้าห้องเพื่อดูดวับความร้อนภายในห้องอีกครั้ง โดยการทำงานกระบวนการนี้จะทำอย่างต่อเนื่องตลอดการทำงานของคอมเพรสเซอร์

คอมเพรสเซอร์ เป็นอุปกรณ์ชนิดเดียวในระบบที่ทำหน้าที่ขับเคลื่อนน้ำยาผ่านส่วนประกอบหลัก คือคอยล์ร้อน อุปกรณ์ลดความดัน และคอยล์เย็น โดยจะเริ่มทำงานเมื่ออุณหภูมิภายในห้องสูงเกินอุณหภูมิที่เราตั้งไว้ และจะหยุดทำงานเมื่ออุณหภูมิภายในห้องต่ำกว่าอุณหภูมิที่เราตั้งไว้ ดังนั้นคอมเพรสเซอร์จะเริ่ม และหยุดทำงานอยู่ตลอดเวลาเป็นระยะๆ เพื่อรักษาอุณหภูมิห้องให้สม่ำเสมอตามที่เราต้องการ  

ระบบปรับอากาศในอาคาร

ระบบปรับอากาศ HVAC ย่อมาจาก Heating, Ventilation, and Air-conditioning ซึ่งเป็นระบบความร้อนความเย็นและระบายอากาศ โดยเป็นระบบปรับอากาศขนาดใหญ่กว่า การติดตั้งแอร์บ้านทั่วไปทำให้มีศักยภาพในการถ่ายเทอากาศให้มีคุณภาพอากาศที่ดีขึ้น ระบบนี้จึงเหมาะกับอาคาร สำนักงาน ห้สงสรรพสินค้า หรือบ้านที่มี 2 ชั้นขึ้นไป ไปจนถึงโรงงานอุตสาหกรรมที่ต้องการครบคลุมอุณหภูมิและความชื้น

ระบบการจ่ายลมเย็นของระบบปรับอากาศ (Ventilation)

ส่วนสำคัญของระบบปรับอากาศ HVAC ที่นอกจากระบบทำความเย็น(Air-conditioning) แล้วระบบหมุนเวียนอากาศ (Ventilation) ก็เป็นอีกระบบหนึ่งที่ควบคลุมอากาศ ให้เป็นไปตามที่ต้องการได้ซึ่งระบบหมุ่นเวียนอากาศแบ่งออกเป็น 2 ระบบ

1. ระบบหมุนเวียนอากาศสำหรับระบบปรับอากาศแบบไม่มีท่อส่งลม

ระบบนี้ใช้เครื่องปรับอากาศแบบแยกส่วนในพื้นที่ปรับอากาศ โดยอากาศในพื้นที่จะถูกพัดลมดูดหมุนเวียนไปยังคอยล์เย็นแล้วส่งกลับไปที่ห้องปรับอากาศอีกครั้ง  มีการระบายอากาศโดยพัดลมดูดอากาศที่ทำหน้าที่ดูดอากาศออกไปทิ้งยังภายนอก และเติมอากาศใหม่โดยอาศัยการแทรกซึมของอากาศตามช่องลม ขอบหน้าต่าง หรือขอบใต้ประตู

2. ระบบหมุนเวียนอากาศสำหรับระบบปรับอากาศแบบมีท่อส่งลม

ระบบปรับอากาศที่ใช้ท่อส่งลมเย็นมักเป็นระบบปรับอากาศขนาดใหญ่ โดยอากาศในพื้นที่ที่ต้องการปรับอากาศจะถูกพัดลมดูดหมุนเวียนอากาศกลับไปที่คอยล์เย็นผ่านทางท่อลม ซึ่งในขณะที่หมุนเวียนอากาศอยู่ก็จะมีการเติมอากาศใหม่จากภายนอกเข้าไปเพื่อช่วยเพิ่มคุณภาพของอากาศ และส่งกลับไปยังพื้นที่ปรับอากาศ

การควบคลุมอากาศ

คุณภาพของอากาศจะถูกพิจารณาโดยระดับความบริสุทธิ์ของอากาศ ซึ่งแบ่งคุณภาพอากาศออกเป็นหลายระดับ โดยมีผลต่อทั้งภาวะการปรับอากาศและสุขภาพของมนุษย์ และอากาศที่มีคุณภาพต่ำนั้นจะประกอบไปด้วยสิ่งเจือปน เช่น ควันบุหรี่ ฝุ่นละออง ก๊าซพิษ ดังนั้นการปรับปรุงคุณภาพอากาศให้ดีขึ้นควรติดตั้งเครื่องดักจับหรือเจือจางสิ่งเจือปนต่างๆ เพื่อกรอกให้อากาศมีความสะอาดมากยิ่งขึ้น และแทนที่ด้วยอากาศบริสุทธิ์จากภายนอก

ระบบปรับอากาศจะมีปริมาณลมหมุนเวียนทั่วไปอยู่ในช่วง 12-15 เท่า ของปริมาตรห้องต่อชั่วโมง และปริมาณอากาศบริสุทธิ์ที่เข้ามาผสมอยู่ที่ 10-15% ของปริมาณลมหมุนเวียน โดยขึ้นอยู่กับลักษณะของสถานที่และความหนาแน่นของคน นอกจากการนำอากาศบริสุทธิ์เข้ามาแล้ว ยังมีการระบายอากาศเสียทิ้งทั้งจากห้องน้ำ ห้องครัว ห้องสูบบุหรี่ และห้องเก็บของ รวมถึงมีการรักษาความดันอากาศให้เหมาะสม โดยจะปรับความดันภายในห้องให้สูงกว่าภายนอก เพื่อเป็นการป้องกันไรฝุ่นและความชื้นเข้าไปภายในห้องหรืออาคารโดยง่าย

การควบคุมคุณภาพอากาศยังมีการกรองอากาศโดยแผงกรองอากาศ (Air Filter) ซึ่งมีอยู่ทั่วไปตามระบบปรับอากาศ โดยแผงกรองอากาศนี้จะอยู่ที่คอยล์เย็น (FCU) หรือเครื่องส่งลมเย็น (AHU) เพื่อทำหน้าที่กรองฝุ่นละอองในอากาศ เพื่อให้อากาศมีคุณภาพดีมากยิ่งขึ้น

ระบบปรับอากาศกับการควบคุมความชื้น

ความชื้นเป็นเรื่องที่น่ากังวลของระบบการควบคุมอาคารรวมไปถึงตัวเจ้าของอาคารด้วย เนื่องจากความชื้นของอากาศภายในอาคารทำให้เชื้อราและราน้ำค้างแพร่กระจาย ส่งผลเสียทำให้อากาศภายในอาคารเป็นมลพิษรวมถึงทำให้อุปกรณ์ เครื่องใช้ภายในอาคารเสียหายได้

จึงมีการแก้ปัญหารูปแบบเก่าเพื่อลดความชื้นภายในอาคารลงด้วย ฮีตเตอร์ไฟฟ้า (Electric heater) ที่ทำงานเมื่อความชื้นภายในอาคารถึงจุดที่ตั้งค่าเอาไว้ ระบบฮีตเตอร์จะเปิดขึ้นเพื่อลดความชื้นลง ซึ่งระบบนี้มีข้อเสียคือจะทำให้เครื่องปรับอากาศทำงานหนักขึ้นและมีการลดความชื้นลงมากจนเกินการควบคุมได้

วิธีลดความชื้นภายในอาคารที่มีประสิทธิภาพมากกว่าคือ การใช้ความร้อนที่เหลือจากกระบวนการทำความเย็น (Refrigeration cycle) แทนที่จะปล่อยความร้อนที่เหลือเหล่านั้นออกไปสู่ภายนอก ก็นำมาเข้าสู่กระบวนการควบคุมความชื้นภายในอาคารแทนการทำงานของฮีตเตอร์ไฟฟ้า

ความร้อนที่หลงเหลือจากกระบวนการทำความเย็น รูปแบบแรกมาจากสารทำความเย็นในช่วงที่เป็นไอและมีความร้อนสูงวิ่งเข้าสู่คอยล์เย็น ทำให้ความร้อนถูกดูดออกมาจากไอสารทำความเย็น ความร้อนที่ถูกดูดออกมาจะกลับไปทำความร้อนแทนที่การทำงานของฮีตเตอร์ไฟฟ้าเพื่อลดความชื้นในอาคารลง แต่ก็ยังมีข้อเสียในเรื่องระบบปรับอากาศที่ถูกความร้อนรบกวนจนต้องทำงานหนัก แต่ได้ผลการลดความชื้นภายในอาคารได้ดีกว่า

ความร้อนอีกรูปแบบหนึ่งมาจากการทำงานของ ท่อความร้อน (Heat pipe) ที่อาศัยหลักการถ่ายเทความร้อนของการเปลี่ยนแปลงสถานะของสารทำความเย็นในระบบทำความเย็น ทำให้ได้ความร้อนขึ้นมาใช้สำหรับการกำจัดความชื้นภายในอาคารได้อย่างมีประสิทธิภาพ

สรุป

การเลือกระบบปรับอากาศให้เหมาะสมกับการใช้งาน เป็นทางเลือกของการช่วยประหยัดพลังงาน โดยเฉพาะในอาคารขนาดใหญ่ ห้างสรรพสินค้า ไปจนถึงโรงงานที่ต้องการควบคุมอุณหภูมิให้เหมาะสมสำหรับรักษามาตรฐานการผลิต ระบบปรับอากาศ HVAC ตอบโจทย์กว่าที่นอกจากเรื่องการปรับอากาศ ยังช่วยในการรักษาอุณหภูมิภายในอาคารให้คงที่ ไปจนถึงระบบกำจัดความชื้นที่จะก่อให้เกิดปัญหาต่างๆ ตามมาภายหลัง

ถ้าหากว่าคุณมีข้อสงสัยหรือต้องการสอบถามข้อมูลเพิ่มเติมในเรื่องระบบการทำความเย็นสำหรับอาคาร หรือธุรกิจของคุณ คุณสามารถติดต่อเราได้ที่นี่ เรามีผู้เชี่ยวชาญที่พร้อมให้คำปรึกษากับคุณได้อย่างเต็มที่

BLUECOOLING

1 thought on “ระบบแอร์ต่างๆ”

Leave a Comment

Your email address will not be published. Required fields are marked *