ผู้ที่ทำงานด้านระบบทำความเย็นต้องเข้าใจความรู้พื้นฐานที่สำคัญ!

1. ความรู้พื้นฐานเกี่ยวกับระบบปรับอากาศส่วนกลาง

1. สารทำความเย็นคืออะไร และหลักการทำงานของมันคืออะไร?

สารทำงานที่ถ่ายเทความร้อนระหว่างวัตถุที่ต้องการทำให้เย็นกับสิ่งแวดล้อม และในที่สุดก็ถ่ายเทความร้อนจากวัตถุที่ต้องการทำให้เย็นไปยังสิ่งแวดล้อมในตู้เย็นที่ทำงานตามวัฏจักรการทำความเย็น หลักการทำงานของมันคือ สารทำความเย็นจะดูดซับความร้อนของวัตถุที่ต้องการทำให้เย็นในคอยล์เย็นและระเหยไป

2. สารทำความเย็นรองคืออะไร และหลักการทำงานของมันคืออะไร?

สารตัวกลางที่ถ่ายโอนความสามารถในการทำความเย็นของอุปกรณ์ทำความเย็นไปยังตัวกลางที่ต้องการทำความเย็น ตัวอย่างเช่น น้ำเย็นที่ใช้ในระบบปรับอากาศทั่วไปจะถูกทำให้เย็นลงในเครื่องระเหย แล้วจึงถูกส่งไปในระยะทางไกลเพื่อทำความเย็นให้กับวัตถุที่ต้องการทำความเย็น

3. ความร้อนสัมผัสคืออะไร?

กล่าวคือ ความร้อนที่ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิโดยไม่เปลี่ยนแปลงรูปทรงของสารนั้น เรียกว่า ความร้อนสัมผัส การเปลี่ยนแปลงของความร้อนสัมผัสสามารถวัดได้ด้วยเครื่องมือวัดอุณหภูมิ

4. ความร้อนแฝงคืออะไร?

ความร้อนที่ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงสถานะ (หรือที่เรียกว่าการเปลี่ยนเฟส) โดยที่อุณหภูมิของสารไม่เปลี่ยนแปลง เรียกว่า ความร้อนแฝง การเปลี่ยนแปลงของความร้อนแฝงไม่สามารถวัดได้ด้วยเครื่องมือวัดอุณหภูมิ

5. ความดันพลวัต ความดันสถิต และความดันรวม คืออะไร?

ในการเลือกซื้อเครื่องปรับอากาศหรือพัดลม เรามักจะพบกับแนวคิดสามประการ ได้แก่ แรงดันสถิต แรงดันพลวัต และแรงดันรวม

ความดันสถิต (Pi): ความดันที่เกิดจากการกระทบกันของโมเลกุลอากาศกับผนังท่อเนื่องจากการเคลื่อนที่ที่ไม่สม่ำเสมอเรียกว่าความดันสถิต เมื่อคำนวณ ความดันสถิตโดยใช้สุญญากาศสัมบูรณ์เป็นจุดศูนย์เรียกว่าความดันสถิตสัมบูรณ์ ส่วนความดันสถิตโดยใช้ความดันบรรยากาศเป็นจุดศูนย์เรียกว่าความดันสถิตสัมพัทธ์ ความดันสถิตในเครื่องปรับอากาศหมายถึงความดันสถิตสัมพัทธ์ ความดันสถิตจะเป็นบวกเมื่อสูงกว่าความดันบรรยากาศ และเป็นลบเมื่อต่ำกว่าความดันบรรยากาศ

ความดันไดนามิก (Pb): หมายถึงความดันที่เกิดขึ้นเมื่ออากาศไหล ตราบใดที่อากาศไหลในท่ออากาศ จะมีความดันไดนามิกเกิดขึ้นเสมอ และค่าของมันจะเป็นบวกเสมอ

ความดันรวม (Pq): ความดันรวมคือผลรวมทางพีชคณิตของความดันสถิตและความดันพลวัต: Pq = Pi + Pb ความดันรวมแสดงถึงพลังงานทั้งหมดที่ก๊าซ 1 ลูกบาศก์เมตรมีอยู่ หากใช้ความดันบรรยากาศเป็นจุดเริ่มต้นในการคำนวณ ค่าความดันรวมอาจเป็นบวกหรือลบก็ได้

2. การจำแนกประเภทของเครื่องปรับอากาศ

1. ตามวัตถุประสงค์การใช้งาน เครื่องปรับอากาศสามารถแบ่งออกเป็นประเภทใดได้บ้าง?

เครื่องปรับอากาศที่ให้ความสบาย: ต้องการอุณหภูมิที่เหมาะสมและสภาพแวดล้อมที่สบาย ไม่จำเป็นต้องมีความแม่นยำในการปรับอุณหภูมิและความชื้นอย่างเข้มงวด สามารถใช้งานได้ในบ้านพักอาศัย สำนักงาน โรงละคร ห้างสรรพสินค้า โรงยิม รถยนต์ เรือ เครื่องบิน ฯลฯ

เครื่องปรับอากาศสำหรับกระบวนการผลิต: มีความต้องการความแม่นยำในการปรับอุณหภูมิในระดับหนึ่ง และมีความต้องการความสะอาดของอากาศในระดับสูง ใช้ในโรงงานผลิตอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ โรงงานผลิตเครื่องมือวัดความแม่นยำ ห้องคอมพิวเตอร์ ห้องปฏิบัติการชีววิทยา เป็นต้น

2. ตามวิธีการปรับสภาพอากาศ สามารถแบ่งออกเป็นประเภทใดได้บ้าง?

ระบบปรับอากาศแบบรวมศูนย์: อุปกรณ์ปรับสภาพอากาศจะถูกรวมไว้ในห้องปรับอากาศส่วนกลาง และอากาศที่ผ่านการปรับสภาพอากาศแล้วจะถูกส่งไปยังระบบปรับอากาศในแต่ละห้องผ่านทางท่อส่งอากาศ เหมาะสำหรับสถานที่ที่มีพื้นที่ขนาดใหญ่ ห้องต่างๆ กระจุกตัว และมีภาระความร้อนและความชื้นในแต่ละห้องค่อนข้างใกล้เคียงกัน

ระบบปรับอากาศแบบกึ่งรวมศูนย์: ระบบปรับอากาศที่มีทั้งส่วนปรับอากาศส่วนกลางและส่วนปรับอากาศส่วนปลาย ระบบนี้ค่อนข้างซับซ้อนและสามารถปรับอุณหภูมิได้อย่างแม่นยำสูง เหมาะสำหรับโรงงานและห้องปฏิบัติการที่ต้องการความแม่นยำสูงในเรื่องอุณหภูมิอากาศ

ระบบปรับอากาศแบบแยกส่วน: แต่ละห้องจะมีอุปกรณ์ปรับอากาศของตัวเอง เช่น เครื่องปรับอากาศแบบแยกส่วน หรืออาจเป็นระบบที่ประกอบด้วยเครื่องปรับอากาศแบบแฟนคอยล์ที่มีท่อส่งน้ำเย็นและน้ำร้อนจากส่วนกลาง และแต่ละห้องสามารถปรับอุณหภูมิในห้องของตนเองได้ตามต้องการ

3. เมื่อพิจารณาจากกำลังการทำความเย็นแล้ว สามารถแบ่งประเภทได้เป็นอะไรบ้าง?

เครื่องปรับอากาศขนาดใหญ่: เช่น เครื่องปรับอากาศแบบพ่นน้ำแนวนอน เครื่องปรับอากาศแบบระบายความร้อนด้วยพื้นผิว ซึ่งใช้ในโรงงานขนาดใหญ่ โรงภาพยนตร์ เป็นต้น

เครื่องปรับอากาศขนาดกลาง: เช่น เครื่องทำความเย็นด้วยน้ำ และเครื่องปรับอากาศแบบตู้ เป็นต้น ใช้ในโรงงานขนาดเล็ก ห้องคอมพิวเตอร์ สถานที่จัดประชุม ร้านอาหาร เป็นต้น

เครื่องปรับอากาศขนาดเล็ก: เครื่องปรับอากาศแบบแยกส่วนสำหรับสำนักงาน บ้าน เกสต์เฮาส์ ฯลฯ

4. ตามปริมาณอากาศบริสุทธิ์ที่ส่งเข้าไป เครื่องปรับอากาศสามารถแบ่งออกเป็นประเภทใดได้บ้าง?

ระบบแบบไหลผ่านครั้งเดียว: อากาศที่ผ่านการปรับสภาพแล้วเป็นอากาศบริสุทธิ์ ซึ่งจะถูกส่งไปยังแต่ละห้องเพื่อแลกเปลี่ยนความร้อนและความชื้น จากนั้นจึงปล่อยออกสู่ภายนอกโดยไม่มีท่อส่งอากาศกลับ

ระบบปิด: ระบบที่อากาศทั้งหมดที่ผ่านกระบวนการปรับอากาศจะถูกหมุนเวียนกลับมาใช้ใหม่ โดยไม่มีการเพิ่มอากาศบริสุทธิ์เข้าไป

ระบบไฮบริด: อากาศที่เครื่องปรับอากาศจัดการนั้นเป็นส่วนผสมระหว่างอากาศหมุนเวียนและอากาศบริสุทธิ์

5. จำแนกตามความเร็วในการจ่ายอากาศใช่หรือไม่?

ระบบความเร็วสูง: ความเร็วลมในท่อลมหลักอยู่ที่ 20-30 เมตร/วินาที

ระบบความเร็วต่ำ: ความเร็วลมของท่อส่งอากาศหลักต่ำกว่า 12 เมตร/วินาที

3. คำศัพท์ทั่วไปที่ใช้เรียกเครื่องปรับอากาศ

1. กำลังการทำความเย็นที่ระบุ

ความร้อนที่ถูกระบายออกจากพื้นที่หรือห้องโดยเครื่องปรับอากาศภายใต้สภาวะการทำความเย็นปกติต่อหน่วยเวลา เรียกว่า กำลังการทำความเย็นปกติ

2. กำลังการทำความร้อนที่ระบุ

ปริมาณความร้อนที่เครื่องปรับอากาศปล่อยออกมาสู่พื้นที่หรือห้องภายใต้สภาวะการทำความร้อนปกติ ต่อหน่วยเวลา

3. อัตราส่วนประสิทธิภาพการใช้พลังงาน (EER)

ความสามารถในการทำความเย็นต่อหน่วยกำลังไฟฟ้าขาเข้าของมอเตอร์ แสดงถึงอัตราส่วนของความสามารถในการทำความเย็นของเครื่องปรับอากาศต่อกำลังไฟฟ้าขาเข้าในระหว่างการทำงาน โดยมีหน่วยเป็น วัตต์/วัตต์ (W/W)

4. พารามิเตอร์ประสิทธิภาพ (COP)

ค่า COP ซึ่งเป็นพารามิเตอร์ประสิทธิภาพของคอมเพรสเซอร์ทำความเย็น คือ ความสามารถในการทำความเย็นต่อหน่วยกำลังเพลา

5. หน่วยวัดและการแปลงหน่วยที่ใช้กันทั่วไปในระบบปรับอากาศ:

หนึ่งกิโลวัตต์ (KW) = 860 แคลอรี (Kcal/h)

พลังงาน 1 กิโลแคลอรี (Kcal/h) เท่ากับ 1.163 วัตต์ (w)

1 ตันทำความเย็น (USRT) = 3024 กิโลแคลอรี (กิโลแคลอรี/ชั่วโมง)

1 ตันทำความเย็น (USRT) = 3517 วัตต์ (W)

4. เครื่องปรับอากาศทั่วไป

1. เครื่องทำความเย็นแบบระบายความร้อนด้วยน้ำ

เครื่องทำความเย็นแบบระบายความร้อนด้วยน้ำเป็นส่วนหนึ่งของระบบปรับอากาศส่วนกลาง สารทำความเย็นคือน้ำ ซึ่งเรียกว่าเครื่องทำความเย็น และการระบายความร้อนของคอนเดนเซอร์นั้นทำได้โดยการแลกเปลี่ยนความร้อนและการระบายความร้อนของน้ำที่อุณหภูมิปกติ ดังนั้นจึงเรียกว่าเครื่องทำความเย็นแบบระบายความร้อนด้วยน้ำ และในทางตรงกันข้ามกับเครื่องทำความเย็นแบบระบายความร้อนด้วยน้ำ คอนเดนเซอร์ของเครื่องทำความเย็นแบบระบายความร้อนด้วยอากาศจะทำหน้าที่ระบายความร้อนโดยการระบายอากาศแบบบังคับและการแลกเปลี่ยนความร้อนกับอากาศภายนอก

2. ระบบ VRV

ระบบ VRV เป็นระบบปรับอัตราการไหลของสารทำความเย็นได้ โดยประกอบด้วยชุดภายนอกหลายชุด ซึ่งประกอบด้วยชุดควบคุมการทำงาน ชุดความเร็วคงที่ และชุดแปลงความถี่ การเชื่อมต่อชุดภายนอกแบบขนานจะทำให้ท่อสารทำความเย็นรวมอยู่ในระบบท่อเดียว ซึ่งสามารถปรับให้เหมาะสมกับกำลังการทำความเย็นของชุดภายในได้ง่าย

สามารถเชื่อมต่อชุดภายในอาคารได้สูงสุด 30 ชุดเข้ากับกลุ่มชุดภายในอาคารกลุ่มเดียว และสามารถปรับกำลังการทำความเย็นของชุดภายในอาคารได้ตั้งแต่ 50% ถึง 130% ของกำลังการทำความเย็นของชุดภายนอกอาคาร

3. เครื่องจักรแบบโมดูลาร์

เครื่องปรับอากาศแบบโมดูลาร์นี้พัฒนาขึ้นบนพื้นฐานของระบบ VRV โดยเปลี่ยนท่อส่งสารทำความเย็นแบบเดิมให้เป็นระบบน้ำ รวมหน่วยภายในและภายนอกอาคารเข้าเป็นหน่วยทำความเย็นเดียว และเปลี่ยนหน่วยภายในอาคารให้เป็นหน่วยคอยล์พัดลม กระบวนการทำความเย็นเกิดขึ้นโดยใช้การแลกเปลี่ยนความร้อนของสารทำความเย็นกับน้ำ เครื่องปรับอากาศแบบโมดูลาร์ได้ชื่อนี้เพราะสามารถปรับจำนวนหน่วยเริ่มต้นทำงานได้โดยอัตโนมัติตามความต้องการของภาระการทำความเย็นและสามารถผสมผสานกันได้อย่างยืดหยุ่น

4. เครื่องทำความเย็นแบบลูกสูบ

เครื่องทำความเย็นแบบลูกสูบเป็นอุปกรณ์ทำความเย็นแบบครบวงจรที่ใช้สำหรับการทำความเย็นในระบบปรับอากาศโดยเฉพาะ ซึ่งประกอบรวมคอมเพรสเซอร์ทำความเย็นแบบลูกสูบ อุปกรณ์เสริม และชิ้นส่วนต่างๆ ที่จำเป็นต่อการทำงานของวงจรทำความเย็นไว้ในตัวเครื่องอย่างกะทัดรัด เครื่องทำความเย็นแบบลูกสูบแบบตั้งเดี่ยวมีกำลังการทำความเย็นตั้งแต่ 60 ถึง 900 กิโลวัตต์ เหมาะสำหรับโครงการขนาดกลางและขนาดเล็ก

5. เครื่องทำความเย็นแบบสกรู

เครื่องทำความเย็นแบบสกรูเป็นอุปกรณ์ทำความเย็นขนาดใหญ่และขนาดกลางที่ให้ความเย็นแก่น้ำ มักใช้สำหรับการปรับอากาศในงานวิจัยด้านการป้องกันประเทศ การพัฒนาพลังงาน การขนส่ง โรงแรม ร้านอาหาร อุตสาหกรรมเบา สิ่งทอ และหน่วยงานอื่นๆ รวมถึงการให้ความเย็นแก่น้ำสำหรับโครงการอนุรักษ์น้ำและพลังงานไฟฟ้า เครื่องทำความเย็นแบบสกรูเป็นระบบทำความเย็นที่สมบูรณ์ ประกอบด้วยชุดคอมเพรสเซอร์ทำความเย็นแบบสกรู คอนเดนเซอร์ อีวาพอเรเตอร์ ส่วนประกอบควบคุมอัตโนมัติ และอุปกรณ์ต่างๆ มีข้อดีคือโครงสร้างกะทัดรัด ขนาดเล็ก น้ำหนักเบา ใช้พื้นที่น้อย ใช้งานและบำรุงรักษาสะดวก และการทำงานที่เสถียร จึงมีการใช้งานอย่างแพร่หลาย กำลังการทำความเย็นต่อหน่วยมีตั้งแต่ 150 ถึง 2200 กิโลวัตต์ และเหมาะสำหรับโครงการขนาดกลางและขนาดใหญ่

6. เครื่องทำความเย็นแบบแรงเหวี่ยง

เครื่องทำความเย็นแบบแรงเหวี่ยงเป็นเครื่องทำความเย็นที่สมบูรณ์แบบ ประกอบด้วยคอมเพรสเซอร์ทำความเย็นแบบแรงเหวี่ยง อีวาพอเรเตอร์ คอนเดนเซอร์ อุปกรณ์ควบคุมการไหล และมิเตอร์ไฟฟ้าที่เข้าชุดกัน กำลังการทำความเย็นของเครื่องเดียวอยู่ที่ 700 ถึง 4200 กิโลวัตต์ เหมาะสำหรับโครงการขนาดใหญ่และขนาดใหญ่พิเศษ

7. เครื่องทำความเย็นแบบดูดซับลิเธียมโบรไมด์

เครื่องทำความเย็นแบบดูดซับลิเธียมโบรไมด์ใช้พลังงานความร้อนเป็นแหล่งพลังงาน น้ำเป็นสารทำความเย็น และสารละลายลิเธียมโบรไมด์เป็นสารดูดซับ เพื่อผลิตน้ำทำความเย็นที่มีอุณหภูมิสูงกว่า 0°C ซึ่งสามารถใช้เป็นแหล่งความเย็นสำหรับเครื่องปรับอากาศหรือกระบวนการผลิตได้ เครื่องทำความเย็นแบบดูดซับลิเธียมโบรไมด์ใช้พลังงานความร้อนเป็นแหล่งพลังงาน โดยมีแหล่งพลังงานหลัก 3 ประเภท ได้แก่ แบบเผาไหม้โดยตรง แบบไอน้ำ และแบบน้ำร้อน กำลังการทำความเย็นมีตั้งแต่ 230 ถึง 5800 กิโลวัตต์ เหมาะสำหรับโครงการขนาดกลาง ขนาดใหญ่ และขนาดใหญ่พิเศษ

5. การจำแนกประเภทของเครื่องปรับอากาศส่วนกลาง

เครื่องปรับอากาศส่วนกลางเป็นส่วนประกอบหลักของระบบปรับอากาศส่วนกลาง การเลือกใช้เครื่องปรับอากาศที่เหมาะสมมีความสำคัญมากสำหรับโครงการปรับอากาศส่วนกลาง โดยพิจารณาจากวิธีการทำความเย็นและการจำแนกประเภทของโครงสร้างเครื่องปรับอากาศแบบใช้น้ำเย็น (น้ำร้อน) สามารถแบ่งออกได้เป็นประเภทต่างๆ ดังต่อไปนี้