การออกแบบและคัดเลือกส่วนประกอบสี่ส่วนของระบบห้องเย็น ได้แก่ คอมเพรสเซอร์ เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน และวาล์วควบคุมปริมาณการไหล

1. คอมเพรสเซอร์:

คอมเพรสเซอร์ทำความเย็นเป็นอุปกรณ์หลักอย่างหนึ่งของห้องเย็น การเลือกคอมเพรสเซอร์ที่เหมาะสมมีความสำคัญมาก กำลังการทำความเย็นของคอมเพรสเซอร์และกำลังของมอเตอร์ที่ใช้ร่วมกันมีความสัมพันธ์อย่างใกล้ชิดกับอุณหภูมิการระเหยและอุณหภูมิการควบแน่น

อุณหภูมิการควบแน่นและอุณหภูมิการระเหยเป็นพารามิเตอร์หลักของคอมเพรสเซอร์ทำความเย็น ซึ่งเรียกว่าสภาวะการทำความเย็น หลังจากคำนวณภาระการทำความเย็นของห้องเย็นแล้ว จึงจะสามารถเลือกหน่วยคอมเพรสเซอร์ที่มีกำลังการทำความเย็นที่เหมาะสมได้

คอมเพรสเซอร์ทำความเย็นที่ใช้กันทั่วไปในระบบทำความเย็นสำหรับห้องเย็น ได้แก่ คอมเพรสเซอร์แบบลูกสูบและแบบสกรู ปัจจุบันคอมเพรสเซอร์แบบสกรูค่อยๆ กลายเป็นคอมเพรสเซอร์ที่ใช้กันมากที่สุดในระบบห้องเย็นขนาดเล็ก

หลักการทั่วไปในการเลือกคอมเพรสเซอร์ทำความเย็นสำหรับห้องเย็น

1. กำลังการทำความเย็นของคอมเพรสเซอร์ควรสามารถตอบสนองความต้องการโหลดสูงสุดของการผลิตในช่วงฤดูที่มีความต้องการสูงสุดของห้องเย็น และโดยทั่วไปแล้วไม่ควรใช้คอมเพรสเซอร์หลายตัวพร้อมกัน

2. การกำหนดกำลังการผลิตและจำนวนของเครื่องทำความเย็นแต่ละเครื่องควรพิจารณาจากปัจจัยต่างๆ เช่น ความสะดวกในการปรับพลังงาน และการเปลี่ยนแปลงของสภาวะการทำงานของวัตถุที่ต้องการทำความเย็น ควรเลือกคอมเพรสเซอร์ขนาดใหญ่สำหรับห้องเย็นที่มีภาระการทำความเย็นสูง เพื่อป้องกันไม่ให้จำนวนเครื่องมากเกินไป การเลือกจำนวนคอมเพรสเซอร์ขนาดใหญ่สำหรับห้องเย็นนั้นไม่ใช่เรื่องง่าย นอกจากสองเครื่องแล้ว อาจเลือกเพิ่มอีกหนึ่งเครื่องสำหรับห้องเย็นที่ใช้เพื่อการใช้งานในชีวิตประจำวัน

3. เลือกคอมเพรสเซอร์ที่เหมาะสมตามอัตราส่วนการอัดที่คำนวณได้ สำหรับคอมเพรสเซอร์สารทำความเย็น (Freon) ให้ใช้คอมเพรสเซอร์แบบขั้นตอนเดียวหากอัตราส่วนการอัดน้อยกว่า 10 และใช้คอมเพรสเซอร์แบบสองขั้นตอนหากอัตราส่วนการอัดมากกว่า 10

4. เมื่อเลือกใช้คอมเพรสเซอร์หลายตัว ควรพิจารณาถึงความเป็นไปได้ในการสำรองและเปลี่ยนชิ้นส่วนระหว่างหน่วยต่างๆ อย่างรอบด้าน คอมเพรสเซอร์ในแต่ละหน่วยควรเป็นรุ่นเดียวกันหรือซีรีส์เดียวกัน

5. สภาพการทำงานของคอมเพรสเซอร์ทำความเย็นควรเป็นไปตามเงื่อนไขการออกแบบพื้นฐานให้มากที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ และสภาพการทำงานไม่ควรเกินช่วงการทำงานที่ผู้ผลิตคอมเพรสเซอร์กำหนดไว้ ด้วยความก้าวหน้าอย่างต่อเนื่องของเทคโนโลยีการควบคุมการทำความเย็น คอมเพรสเซอร์ที่ควบคุมด้วยไมโครคอมพิวเตอร์จึงเป็นตัวเลือกที่เหมาะสมที่สุด

6. ด้วยลักษณะโครงสร้างของคอมเพรสเซอร์แบบสกรู อัตราส่วนปริมาตรจะเปลี่ยนแปลงไปตามสภาวะการทำงาน ดังนั้นคอมเพรสเซอร์แบบสกรูจึงสามารถปรับตัวให้เข้ากับสภาวะการทำงานที่แตกต่างกันได้ อัตราส่วนการอัดแบบขั้นเดียวของคอมเพรสเซอร์แบบสกรูมีขนาดใหญ่และมีช่วงการทำงานที่กว้าง ภายใต้เงื่อนไขของตัวประหยัดพลังงาน สามารถได้ประสิทธิภาพการทำงานที่สูงขึ้น

7. เนื่องจากประสิทธิภาพการทำงานสูง เสียงรบกวนต่ำ และการทำงานที่เสถียร คอมเพรสเซอร์แบบสกรอลล์จึงได้รับความสนใจมากขึ้นในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา และมีการใช้งานมากขึ้นเรื่อยๆ ในโครงการห้องเย็นขนาดเล็กและขนาดกลาง

อุปกรณ์แลกเปลี่ยนความร้อน: คอนเดนเซอร์

โดยพิจารณาจากวิธีการระบายความร้อนและตัวกลางในการควบแน่นแล้ว คอนเดนเซอร์สามารถแบ่งออกเป็นแบบระบายความร้อนด้วยน้ำ แบบระบายความร้อนด้วยอากาศ และแบบระบายความร้อนผสมน้ำและอากาศได้

หลักการทั่วไปในการเลือกคอนเดนเซอร์

1. คอนเดนเซอร์แบบแนวตั้งติดตั้งอยู่นอกห้องเครื่อง และเหมาะสำหรับพื้นที่ที่มีแหล่งน้ำอุดมสมบูรณ์ แต่คุณภาพน้ำไม่ดี หรือมีอุณหภูมิน้ำสูง

2. เครื่องควบแน่นน้ำในห้องนอนมีการใช้งานอย่างแพร่หลายในระบบสารทำความเย็นแบบฟรีออน โดยทั่วไปจะติดตั้งในห้องคอมพิวเตอร์ และเหมาะสำหรับพื้นที่ที่มีอุณหภูมิน้ำต่ำและคุณภาพน้ำดี

3. เครื่องควบแน่นแบบระเหยเหมาะสำหรับพื้นที่ที่มีความชื้นสัมพัทธ์ในอากาศต่ำหรือขาดแคลนน้ำ และจำเป็นต้องติดตั้งในที่ที่มีการระบายอากาศดีกลางแจ้ง

4. คอนเดนเซอร์ระบายความร้อนด้วยอากาศเหมาะสำหรับพื้นที่ที่มีแหล่งน้ำจำกัด และมีการใช้งานอย่างแพร่หลายในระบบทำความเย็นด้วยสารฟรีออนขนาดเล็กและขนาดกลาง

5. คอนเดนเซอร์ระบายความร้อนด้วยน้ำทุกชนิดสามารถใช้วิธีการระบายความร้อนด้วยการหมุนเวียนน้ำได้

6. สำหรับคอนเดนเซอร์ระบายความร้อนด้วยน้ำหรือแบบระเหย อุณหภูมิการควบแน่นควรเลือกตามมาตรฐานแห่งชาติในระหว่างการออกแบบ แต่ไม่ควรเกิน 40 องศาเซลเซียส

7. จากมุมมองของต้นทุนอุปกรณ์ ต้นทุนของคอนเดนเซอร์แบบระเหยสูงที่สุด เมื่อเทียบกับห้องเย็นขนาดใหญ่และขนาดกลาง คอนเดนเซอร์แบบระเหยและคอนเดนเซอร์น้ำแบบอื่นๆ และระบบหมุนเวียนน้ำหล่อเย็น ต้นทุนการก่อสร้างเริ่มต้นใกล้เคียงกัน แต่คอนเดนเซอร์แบบระเหยประหยัดกว่าในระยะยาว เพื่อประหยัดพลังงานโดยใช้น้ำ คอนเดนเซอร์แบบระเหยจึงถูกนำมาใช้เป็นหลักในประเทศที่พัฒนาแล้ว แต่ในพื้นที่ที่มีอุณหภูมิและความชื้นสูง ประสิทธิภาพของคอนเดนเซอร์แบบระเหยอาจไม่เหมาะสม

แน่นอนว่า การเลือกใช้คอนเดนเซอร์ขั้นสุดท้ายนั้นขึ้นอยู่กับสภาพอากาศในภูมิภาคและคุณภาพน้ำของแหล่งน้ำในท้องถิ่น นอกจากนี้ยังเกี่ยวข้องกับภาระความร้อนจริงของห้องเย็นและข้อกำหนดด้านการจัดวางพื้นที่ของห้องคอมพิวเตอร์ด้วย

วาล์วปีกผีเสื้อ:

กลไกควบคุมการไหลเป็นหนึ่งในสี่ส่วนประกอบหลักของระบบทำความเย็นในห้องเย็น และเป็นส่วนประกอบที่ขาดไม่ได้ในการทำงานของระบบทำความเย็นด้วยไอ หน้าที่ของมันคือการลดอุณหภูมิและความดันของสารทำความเย็นในถังสะสมหลังจากควบคุมการไหลแล้ว และในขณะเดียวกันก็ปรับการไหลของสารทำความเย็นตามการเปลี่ยนแปลงของภาระ

ตามวิธีการปรับใช้งาน กลไกควบคุมการไหลสามารถแบ่งออกได้เป็น: วาล์วควบคุมการไหลแบบปรับด้วยมือ, วาล์วควบคุมการไหลแบบปรับระดับของเหลว, กลไกควบคุมการไหลแบบปรับไม่ได้, วาล์วขยายตัวแบบอิเล็กทรอนิกส์ที่ปรับด้วยพัลส์อิเล็กทรอนิกส์ และวาล์วขยายตัวทางความร้อนที่ปรับด้วยอุณหภูมิสูงเกินของไอน้ำ

วาล์วขยายตัวทางความร้อนเป็นอุปกรณ์ควบคุมการไหลที่ใช้กันมากที่สุดในระบบทำความเย็นของภาครัฐ โดยจะปรับระดับการเปิดของวาล์วและปรับปริมาณการจ่ายของเหลวโดยการวัดอุณหภูมิของอากาศที่ไหลกลับออกมาจากท่อทางออกของเครื่องระเหยผ่านเซ็นเซอร์วัดอุณหภูมิ และสามารถปรับปริมาณการจ่ายของเหลวโดยอัตโนมัติภายในช่วงที่กำหนด ฟังก์ชันการปรับปริมาณการจ่ายของเหลวในท่อแข็งจะเปลี่ยนแปลงไปตามการเปลี่ยนแปลงของภาระความร้อน

วาล์วขยายตัวสามารถแบ่งออกได้เป็นสองประเภทตามโครงสร้าง ได้แก่ แบบสมดุลภายในและแบบสมดุลภายนอก

วาล์วขยายตัวทางความร้อนแบบปรับสมดุลภายในเหมาะสำหรับระบบทำความเย็นที่มีกำลังของคอยล์เย็นค่อนข้างน้อย โดยทั่วไปแล้ว วาล์วขยายตัวแบบปรับสมดุลภายในจะใช้ในระบบทำความเย็นขนาดเล็ก

เมื่อคอยล์เย็นมีตัวแยกของเหลว หรือท่อส่งสารทำความเย็นยาว และมีท่อแยกย่อยจำนวนมากในระบบทำความเย็นซึ่งทำให้เกิดการสูญเสียแรงดันสูงทั้งสองด้านของคอยล์เย็น จะต้องเลือกใช้ลิ้นปรับสมดุลการขยายตัวภายนอก

วาล์วขยายตัวทางความร้อนมีหลายประเภท และวาล์วขยายตัวที่มีคุณสมบัติและรุ่นต่างกันนั้นจะมีกำลังการทำความเย็นที่แตกต่างกัน การเลือกใช้ควรพิจารณาจากขนาดกำลังการทำความเย็นของระบบทำความเย็นในห้องเย็น ประเภทของสารทำความเย็น ความแตกต่างของความดันก่อนและหลังวาล์วขยายตัว และขนาดของคอยล์เย็น ปัจจัยต่างๆ เช่น การลดลงของความดัน จะถูกเลือกหลังจากปรับค่ากำลังการทำความเย็นที่กำหนดของวาล์วขยายตัวแล้ว

กำหนดประเภทของวาล์วขยายตัวทางความร้อนที่ใช้ในระบบห้องเย็นโดยการคำนวณการสูญเสียความดันและอุณหภูมิการระเหย เมื่อการสูญเสียความดันน้อยกว่าค่าที่กำหนด สามารถเลือกใช้แบบปรับสมดุลภายในได้ และเมื่อค่ามากกว่าค่าในตาราง สามารถเลือกใช้แบบปรับสมดุลภายนอกได้

ประการที่สี่ อุปกรณ์แลกเปลี่ยนความร้อน – เครื่องระเหย

เครื่องระเหยเป็นหนึ่งในสี่ส่วนสำคัญของระบบทำความเย็นในห้องเย็น โดยใช้สารทำความเย็นเหลวระเหยภายใต้ความดันต่ำ ดูดซับความร้อนจากตัวกลางที่ต้องการทำความเย็น และลดอุณหภูมิของตัวกลางที่ต้องการทำความเย็นลง

เครื่องระเหยถูกติดตั้งใช้งานกับสารทำความเย็นหลายรูปแบบ และแบ่งออกเป็นสองประเภท ได้แก่ เครื่องระเหยสำหรับทำความเย็นของเหลว และเครื่องระเหยสำหรับทำความเย็นก๊าซ

เครื่องระเหยที่ใช้ในห้องเย็นคือเครื่องระเหยสำหรับทำความเย็นก๊าซ

หลักการเลือกรูปแบบของคอยล์เย็น:

1. การเลือกใช้เครื่องระเหยควรพิจารณาอย่างรอบด้านตามความต้องการในการแปรรูปอาหาร การแช่เย็น หรือข้อกำหนดทางเทคโนโลยีอื่นๆ

2. เงื่อนไขการใช้งานและมาตรฐานทางเทคนิคของเครื่องระเหยควรเป็นไปตามข้อกำหนดมาตรฐานของอุปกรณ์ทำความเย็นในปัจจุบัน

3. อุปกรณ์ทำความเย็นแบบแอร์คูลเลอร์สามารถใช้ในห้องทำความเย็น ห้องแช่แข็ง และห้องแช่เย็นได้

4. ท่อระบายอากาศอะลูมิเนียม ท่อระบายอากาศด้านบน ท่อระบายอากาศติดผนัง หรือพัดลมระบายความร้อน สามารถนำมาใช้ในห้องแช่แข็งสำหรับอาหารแช่แข็งได้ เมื่ออาหารบรรจุอย่างดีแล้ว สามารถใช้พัดลมระบายความร้อนได้ ส่วนท่อระบายอากาศสำหรับอาหารที่ไม่ได้บรรจุนั้นใช้งานง่ายกว่า

5. เนื่องจากกระบวนการแช่แข็งอาหารมีความแตกต่างกัน จึงควรเลือกอุปกรณ์แช่แข็งที่เหมาะสมตามสถานการณ์จริง เช่น อุโมงค์แช่แข็ง หรือชั้นวางแช่แข็งแบบท่อ

6. อุปกรณ์ทำความเย็นในห้องบรรจุภัณฑ์เหมาะสำหรับใช้เครื่องทำความเย็นแบบใช้ลมเมื่ออุณหภูมิในการจัดเก็บสูงกว่า -5 °C และเครื่องระเหยแบบท่อเหมาะสำหรับใช้เมื่ออุณหภูมิในการจัดเก็บต่ำกว่า -5 °C

7. ตู้แช่แข็งนี้เหมาะสำหรับใช้กับท่อแถวบนแบบเรียบ

พัดลมระบายความร้อนในห้องเย็นมีข้อดีหลายประการ เช่น ประสิทธิภาพการระบายความร้อนสูง ติดตั้งสะดวกและง่าย ใช้พื้นที่น้อย รูปลักษณ์สวยงาม ควบคุมอัตโนมัติ และละลายน้ำแข็งได้อย่างสมบูรณ์ จึงเป็นที่นิยมใช้ในโครงการห้องเย็นขนาดเล็ก ห้องเย็นสำหรับเวชภัณฑ์ และห้องเย็นสำหรับผัก