ระบบทำความเย็นใช้สารทำความเย็นเป็นสารทำงาน ซึ่งโดยทั่วไปสารทำความเย็นมีสองรูปแบบ คือ ของเหลวและก๊าซ วันนี้เราจะมาพูดถึงความรู้ที่เกี่ยวข้องกับสารทำความเย็นที่เป็นของเหลวกัน

1. สารทำความเย็นเป็นของเหลวหรือก๊าซ?
สารทำความเย็นสามารถแบ่งออกได้เป็น 3 ประเภท ได้แก่ สารทำความเย็นชนิดเดียว สารทำความเย็นผสมที่ไม่เกิดอะซีโอโทรปิก และสารทำความเย็นผสมที่เกิดอะซีโอโทรปิก
องค์ประกอบของสารทำความเย็นซึ่งเป็นสารทำงานชนิดเดียวจะไม่เปลี่ยนแปลงไม่ว่าจะเป็นสถานะก๊าซหรือของเหลว ดังนั้นจึงสามารถเติมสารทำความเย็นในสถานะก๊าซได้
แม้ว่าองค์ประกอบของสารทำความเย็นอะซีโอโทรปิกจะแตกต่างกัน แต่เนื่องจากจุดเดือดเท่ากัน องค์ประกอบของก๊าซและของเหลวจึงเหมือนกัน ดังนั้นจึงสามารถเติมก๊าซเข้าไปได้
เนื่องจากจุดเดือดที่แตกต่างกันของสารทำความเย็นที่ไม่ใช่เอซีโอโทรปิก สารทำความเย็นเหลวและสารทำความเย็นก๊าซจึงมีองค์ประกอบที่แตกต่างกัน หากเติมสารทำความเย็นก๊าซในขณะนี้ องค์ประกอบของสารทำความเย็นที่เติมเข้าไปก็จะแตกต่างกัน ตัวอย่างเช่น หากเติมเฉพาะสารทำความเย็นก๊าซบางชนิดเท่านั้น ก็สามารถเติมได้เฉพาะสารทำความเย็นเหลวเท่านั้น
กล่าวคือ สารทำความเย็นที่ไม่ใช่เอซีโอโทรปิกจะต้องเติมด้วยของเหลว และสารทำความเย็นที่ไม่ใช่เอซีโอโทรปิกทั้งหมดเริ่มต้นด้วย R4 ของเหลวชนิดนี้จะถูกเติมเข้าไป สารทำความเย็นที่ไม่ใช่เอซีโอโทรปิกที่พบได้ทั่วไป ได้แก่ R40, R401A, R403B, R404A, R406A, R407A, R407B, R407C, R408A, R409A, R410A และ R41A
สำหรับสารทำความเย็นทั่วไปอื่นๆ เช่น R134a, R22, R23, R290, R32, R500, R600a องค์ประกอบของสารทำความเย็นจะไม่เปลี่ยนแปลงเมื่อมีการเติมก๊าซหรือของเหลวเพิ่มเติม ดังนั้นจึงสะดวกต่อการใช้งาน
เมื่อเติมสารทำความเย็น เราควรใส่ใจในสิ่งต่อไปนี้:
(1) สังเกตฟองอากาศในกระจกมองระดับน้ำ
(2) วัดความดันสูงและต่ำ
(3) วัดกระแสคอมเพรสเซอร์
(4) ชั่งน้ำหนักยาฉีด
นอกจากนี้ ควรสังเกตและเน้นย้ำว่า:
สารทำความเย็นที่ไม่เกิดอะซีโอโทรปิกจะต้องเติมในสถานะของเหลว ตัวอย่างเช่น สารทำความเย็น R410A มีส่วนประกอบดังนี้:
R32 (ไดฟลูออโรมีเทน): 50%;
R125 (เพนตาฟลูออโรอีเทน): 50%;
เนื่องจากจุดเดือดของ R32 และ R125 แตกต่างกัน เมื่อถังสารทำความเย็น R410A ตั้งทิ้งไว้ จุดเดือดของ R32 และ R125 จะแตกต่างกัน ซึ่งจะทำให้สารทำความเย็นกลายเป็นไอในส่วนบนของถังสารทำความเย็นอย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้ และส่วนประกอบจะไม่ใช่ 50% R32 + 50% R125 เพราะจุดเดือดของ R32 ต่ำ จึงมีความเป็นไปได้สูงที่ส่วนบนของสารทำความเย็นจะเป็นส่วนประกอบของ R32
ดังนั้น หากมีการเติมสารทำความเย็นที่เป็นก๊าซ สารทำความเย็นที่เติมเข้าไปจะไม่ใช่ R410A แต่จะเป็น R32
ประการที่สอง ปัญหาทั่วไปของสารทำความเย็นเหลว
1. การเคลื่อนตัวของสารทำความเย็นเหลว
การเคลื่อนตัวของสารทำความเย็น หมายถึงการสะสมของสารทำความเย็นเหลวในห้องข้อเหวี่ยงของคอมเพรสเซอร์เมื่อคอมเพรสเซอร์หยุดทำงาน ตราบใดที่อุณหภูมิภายในคอมเพรสเซอร์ต่ำกว่าอุณหภูมิภายในคอยล์เย็น ความแตกต่างของความดันระหว่างคอมเพรสเซอร์และคอยล์เย็นจะผลักดันสารทำความเย็นไปยังบริเวณที่เย็นกว่า ปรากฏการณ์นี้มักเกิดขึ้นในฤดูหนาวที่อากาศหนาวเย็น อย่างไรก็ตาม สำหรับเครื่องปรับอากาศและปั๊มความร้อน เมื่อชุดควบแน่นอยู่ห่างจากคอมเพรสเซอร์ การเคลื่อนตัวอาจเกิดขึ้นได้แม้ว่าอุณหภูมิจะสูงก็ตาม
เมื่อระบบถูกปิด หากไม่ได้เปิดใช้งานภายในไม่กี่ชั่วโมง แม้ว่าจะไม่มีความแตกต่างของความดัน ปรากฏการณ์การเคลื่อนย้ายอาจเกิดขึ้นได้เนื่องจากแรงดึงดูดของสารทำความเย็นในห้องข้อเหวี่ยงไปยังสารทำความเย็นอื่นๆ
หากสารทำความเย็นเหลวส่วนเกินไหลเข้าไปในห้องข้อเหวี่ยงของคอมเพรสเซอร์ จะเกิดปรากฏการณ์ของเหลวพุ่งกระฉูดอย่างรุนแรงเมื่อเริ่มเดินเครื่องคอมเพรสเซอร์ ส่งผลให้คอมเพรสเซอร์เสียหายหลายประการ เช่น แผ่นวาล์วแตก ลูกสูบเสียหาย แบริ่งชำรุด และแบริ่งสึกกร่อน (สารทำความเย็นจะชะล้างน้ำมันหล่อลื่นออกจากแบริ่ง)
2. สารทำความเย็นเหลวล้น
เมื่อวาล์วขยายตัวเสีย หรือพัดลมระเหยเสีย หรือถูกอุดตันโดยตัวกรองอากาศ สารทำความเย็นเหลวจะล้นในคอยล์ระเหยและเข้าสู่คอมเพรสเซอร์ผ่านท่อดูดในรูปของเหลวแทนที่จะเป็นไอ เมื่อเครื่องทำงาน เนื่องจากของเหลวที่ล้นออกมาเจือจางน้ำมันหล่อลื่น ทำให้ชิ้นส่วนที่เคลื่อนที่ของคอมเพรสเซอร์สึกหรอ และแรงดันน้ำมันลดลง ทำให้กลไกความปลอดภัยของแรงดันน้ำมันทำงาน ส่งผลให้น้ำมันในห้องข้อเหวี่ยงรั่วไหล ในกรณีนี้ หากปิดเครื่อง ปรากฏการณ์การเคลื่อนตัวของสารทำความเย็นจะเกิดขึ้นอย่างรวดเร็ว ส่งผลให้เกิดแรงกระแทกจากของเหลวเมื่อสตาร์ทเครื่องใหม่
3. การโจมตีด้วยของเหลว
เมื่อเกิดปรากฏการณ์ "ค้อนของเหลว" จะได้ยินเสียงโลหะกระแทกจากภายในคอมเพรสเซอร์ และอาจมีอาการสั่นสะเทือนอย่างรุนแรงของคอมเพรสเซอร์ร่วมด้วย ค้อนของเหลวอาจทำให้วาล์วแตกเสียหาย ปะเก็นฝาสูบคอมเพรสเซอร์เสียหาย ก้านลูกสูบหัก เพลาข้อเหวี่ยงหัก และความเสียหายต่อคอมเพรสเซอร์ประเภทอื่นๆ ค้อนของเหลวเกิดขึ้นเมื่อสารทำความเย็นเหลวไหลเข้าไปในห้องข้อเหวี่ยงและเริ่มทำงานใหม่ ในบางเครื่อง เนื่องจากโครงสร้างท่อหรือตำแหน่งของชิ้นส่วน สารทำความเย็นเหลวจะสะสมอยู่ในท่อดูดหรือคอยล์เย็นระหว่างการปิดเครื่อง และเข้าสู่คอมเพรสเซอร์ในรูปของเหลวบริสุทธิ์ด้วยความเร็วสูงเป็นพิเศษเมื่อเปิดเครื่อง ความเร็วและแรงเฉื่อยของค้อนของเหลวนั้นมากพอที่จะเอาชนะระบบป้องกันค้อนของเหลวในคอมเพรสเซอร์ได้
4. การทำงานของอุปกรณ์ควบคุมความปลอดภัยไฮดรอลิก
ในชุดอุปกรณ์ทำความเย็นอุณหภูมิต่ำ หลังจากช่วงละลายน้ำแข็งแล้ว อุปกรณ์ควบคุมความปลอดภัยแรงดันน้ำมันมักจะทำงานเนื่องจากสารทำความเย็นเหลวล้นออกมา ระบบหลายระบบได้รับการออกแบบให้สารทำความเย็นควบแน่นในคอยล์เย็นและท่อดูดระหว่างการละลายน้ำแข็ง จากนั้นไหลเข้าสู่ห้องข้อเหวี่ยงของคอมเพรสเซอร์เมื่อสตาร์ทเครื่อง ทำให้แรงดันน้ำมันลดลง ส่งผลให้อุปกรณ์ควบคุมความปลอดภัยแรงดันน้ำมันทำงาน
บางครั้ง การทำงานผิดพลาดเพียงหนึ่งหรือสองครั้งของอุปกรณ์ควบคุมความปลอดภัยแรงดันน้ำมัน อาจไม่ส่งผลกระทบร้ายแรงต่อคอมเพรสเซอร์ แต่หากเกิดขึ้นซ้ำหลายครั้งโดยไม่มีการหล่อลื่นที่ดี คอมเพรสเซอร์อาจเสียหายได้ ผู้ใช้งานมักมองว่าอุปกรณ์ควบคุมความปลอดภัยแรงดันน้ำมันเป็นความผิดพลาดเล็กน้อย แต่แท้จริงแล้วมันเป็นสัญญาณเตือนว่าคอมเพรสเซอร์ทำงานเกินสองนาทีโดยไม่มีการหล่อลื่น และจำเป็นต้องแก้ไขอย่างทันท่วงที
3. แนวทางแก้ไขปัญหาเกี่ยวกับสารทำความเย็นเหลว
คอมเพรสเซอร์ที่มีประสิทธิภาพและได้รับการออกแบบมาอย่างดีสำหรับระบบทำความเย็น เครื่องปรับอากาศ และปั๊มความร้อนนั้น โดยพื้นฐานแล้วคือปั๊มไอระเหยที่สามารถรองรับสารทำความเย็นเหลวและน้ำมันหล่อลื่นได้ในปริมาณจำกัดเท่านั้น ในการออกแบบคอมเพรสเซอร์ที่สามารถรองรับสารทำความเย็นเหลวและน้ำมันหล่อลื่นได้มากขึ้น จำเป็นต้องพิจารณาปัจจัยต่างๆ เช่น ขนาด น้ำหนัก กำลังการทำความเย็น ประสิทธิภาพ เสียง และต้นทุน นอกเหนือจากปัจจัยด้านการออกแบบแล้ว ปริมาณสารทำความเย็นเหลวที่คอมเพรสเซอร์สามารถรองรับได้นั้นคงที่ และความสามารถในการรองรับนั้นขึ้นอยู่กับปัจจัยต่อไปนี้: ปริมาตรห้องข้อเหวี่ยง ปริมาณน้ำมันหล่อลื่น ประเภทของระบบและการควบคุม และสภาวะการทำงานปกติ
เมื่อปริมาณสารทำความเย็นเพิ่มขึ้น ความเสี่ยงต่อความเสียหายของคอมเพรสเซอร์ก็จะเพิ่มขึ้นตามไปด้วย โดยทั่วไปแล้วสาเหตุของความเสียหายสามารถเกิดจากปัจจัยดังต่อไปนี้:
(1) ปริมาณสารทำความเย็นมากเกินไป
(2) เครื่องระเหยมีน้ำแข็งเกาะ
(3) ตัวกรองระเหยสกปรกและอุดตัน
(4) พัดลมระเหยหรือมอเตอร์พัดลมเสีย
(5) การเลือกเส้นเลือดฝอยที่ไม่ถูกต้อง
(6) การเลือกหรือการปรับวาล์วขยายตัวไม่ถูกต้อง
(7) การเคลื่อนตัวของสารทำความเย็น
1. การเคลื่อนตัวของสารทำความเย็นเหลว
การเคลื่อนตัวของสารทำความเย็น หมายถึงการสะสมของสารทำความเย็นเหลวในห้องข้อเหวี่ยงของคอมเพรสเซอร์เมื่อคอมเพรสเซอร์หยุดทำงาน ตราบใดที่อุณหภูมิภายในคอมเพรสเซอร์ต่ำกว่าอุณหภูมิภายในคอยล์เย็น ความแตกต่างของความดันระหว่างคอมเพรสเซอร์และคอยล์เย็นจะผลักดันสารทำความเย็นไปยังบริเวณที่เย็นกว่า ปรากฏการณ์นี้มักเกิดขึ้นในฤดูหนาวที่อากาศหนาวเย็น อย่างไรก็ตาม สำหรับเครื่องปรับอากาศและปั๊มความร้อน เมื่อชุดควบแน่นอยู่ห่างจากคอมเพรสเซอร์ การเคลื่อนตัวอาจเกิดขึ้นได้แม้ว่าอุณหภูมิจะสูงก็ตาม
เมื่อระบบถูกปิด หากไม่ได้เปิดใช้งานภายในไม่กี่ชั่วโมง แม้ว่าจะไม่มีความแตกต่างของความดัน ปรากฏการณ์การเคลื่อนย้ายอาจเกิดขึ้นได้เนื่องจากแรงดึงดูดของสารทำความเย็นในห้องข้อเหวี่ยงไปยังสารทำความเย็นอื่นๆ
หากสารทำความเย็นเหลวส่วนเกินไหลเข้าไปในห้องข้อเหวี่ยงของคอมเพรสเซอร์ จะเกิดปรากฏการณ์ของเหลวพุ่งกระฉูดอย่างรุนแรงเมื่อเริ่มเดินเครื่องคอมเพรสเซอร์ ส่งผลให้คอมเพรสเซอร์เสียหายหลายประการ เช่น แผ่นวาล์วแตก ลูกสูบเสียหาย แบริ่งชำรุด และแบริ่งสึกกร่อน (สารทำความเย็นจะชะล้างน้ำมันหล่อลื่นออกจากแบริ่ง)
2. สารทำความเย็นเหลวล้น
เมื่อวาล์วขยายตัวเสีย หรือพัดลมระเหยเสีย หรือถูกอุดตันโดยตัวกรองอากาศ สารทำความเย็นเหลวจะล้นในคอยล์ระเหยและเข้าสู่คอมเพรสเซอร์ผ่านท่อดูดในรูปของเหลวแทนที่จะเป็นไอ เมื่อเครื่องทำงาน เนื่องจากของเหลวที่ล้นออกมาเจือจางน้ำมันหล่อลื่น ทำให้ชิ้นส่วนที่เคลื่อนที่ของคอมเพรสเซอร์สึกหรอ และแรงดันน้ำมันลดลง ทำให้กลไกความปลอดภัยของแรงดันน้ำมันทำงาน ส่งผลให้น้ำมันในห้องข้อเหวี่ยงรั่วไหล ในกรณีนี้ หากปิดเครื่อง ปรากฏการณ์การเคลื่อนตัวของสารทำความเย็นจะเกิดขึ้นอย่างรวดเร็ว ส่งผลให้เกิดแรงกระแทกจากของเหลวเมื่อสตาร์ทเครื่องใหม่
3. การโจมตีด้วยของเหลว
เมื่อเกิดปรากฏการณ์ "ค้อนของเหลว" จะได้ยินเสียงโลหะกระแทกจากภายในคอมเพรสเซอร์ และอาจมีอาการสั่นสะเทือนอย่างรุนแรงของคอมเพรสเซอร์ร่วมด้วย ค้อนของเหลวอาจทำให้วาล์วแตกเสียหาย ปะเก็นฝาสูบคอมเพรสเซอร์เสียหาย ก้านลูกสูบหัก เพลาข้อเหวี่ยงหัก และความเสียหายต่อคอมเพรสเซอร์ประเภทอื่นๆ ค้อนของเหลวเกิดขึ้นเมื่อสารทำความเย็นเหลวไหลเข้าไปในห้องข้อเหวี่ยงและเริ่มทำงานใหม่ ในบางเครื่อง เนื่องจากโครงสร้างท่อหรือตำแหน่งของชิ้นส่วน สารทำความเย็นเหลวจะสะสมอยู่ในท่อดูดหรือคอยล์เย็นระหว่างการปิดเครื่อง และเข้าสู่คอมเพรสเซอร์ในรูปของเหลวบริสุทธิ์ด้วยความเร็วสูงเป็นพิเศษเมื่อเปิดเครื่อง ความเร็วและแรงเฉื่อยของค้อนของเหลวนั้นมากพอที่จะเอาชนะระบบป้องกันค้อนของเหลวในคอมเพรสเซอร์ได้
4. การทำงานของอุปกรณ์ควบคุมความปลอดภัยไฮดรอลิก
ในชุดอุปกรณ์ทำความเย็นอุณหภูมิต่ำ หลังจากช่วงละลายน้ำแข็งแล้ว อุปกรณ์ควบคุมความปลอดภัยแรงดันน้ำมันมักจะทำงานเนื่องจากสารทำความเย็นเหลวล้นออกมา ระบบหลายระบบได้รับการออกแบบให้สารทำความเย็นควบแน่นในคอยล์เย็นและท่อดูดระหว่างการละลายน้ำแข็ง จากนั้นไหลเข้าสู่ห้องข้อเหวี่ยงของคอมเพรสเซอร์เมื่อสตาร์ทเครื่อง ทำให้แรงดันน้ำมันลดลง ส่งผลให้อุปกรณ์ควบคุมความปลอดภัยแรงดันน้ำมันทำงาน
บางครั้ง การทำงานผิดพลาดเพียงหนึ่งหรือสองครั้งของอุปกรณ์ควบคุมความปลอดภัยแรงดันน้ำมัน อาจไม่ส่งผลกระทบร้ายแรงต่อคอมเพรสเซอร์ แต่หากเกิดขึ้นซ้ำหลายครั้งโดยไม่มีการหล่อลื่นที่ดี คอมเพรสเซอร์อาจเสียหายได้ ผู้ใช้งานมักมองว่าอุปกรณ์ควบคุมความปลอดภัยแรงดันน้ำมันเป็นความผิดพลาดเล็กน้อย แต่แท้จริงแล้วมันเป็นสัญญาณเตือนว่าคอมเพรสเซอร์ทำงานเกินสองนาทีโดยไม่มีการหล่อลื่น และจำเป็นต้องแก้ไขอย่างทันท่วงที
3. แนวทางแก้ไขปัญหาเกี่ยวกับสารทำความเย็นเหลว
คอมเพรสเซอร์ที่มีประสิทธิภาพและได้รับการออกแบบมาอย่างดีสำหรับระบบทำความเย็น เครื่องปรับอากาศ และปั๊มความร้อนนั้น โดยพื้นฐานแล้วคือปั๊มไอระเหยที่สามารถรองรับสารทำความเย็นเหลวและน้ำมันหล่อลื่นได้ในปริมาณจำกัดเท่านั้น ในการออกแบบคอมเพรสเซอร์ที่สามารถรองรับสารทำความเย็นเหลวและน้ำมันหล่อลื่นได้มากขึ้น จำเป็นต้องพิจารณาปัจจัยต่างๆ เช่น ขนาด น้ำหนัก กำลังการทำความเย็น ประสิทธิภาพ เสียง และต้นทุน นอกเหนือจากปัจจัยด้านการออกแบบแล้ว ปริมาณสารทำความเย็นเหลวที่คอมเพรสเซอร์สามารถรองรับได้นั้นคงที่ และความสามารถในการรองรับนั้นขึ้นอยู่กับปัจจัยต่อไปนี้: ปริมาตรห้องข้อเหวี่ยง ปริมาณน้ำมันหล่อลื่น ประเภทของระบบและการควบคุม และสภาวะการทำงานปกติ
เมื่อปริมาณสารทำความเย็นเพิ่มขึ้น ความเสี่ยงต่อความเสียหายของคอมเพรสเซอร์ก็จะเพิ่มขึ้นตามไปด้วย โดยทั่วไปแล้วสาเหตุของความเสียหายสามารถเกิดจากปัจจัยดังต่อไปนี้:
(1) ปริมาณสารทำความเย็นมากเกินไป
(2) เครื่องระเหยมีน้ำแข็งเกาะ
(3) ตัวกรองระเหยสกปรกและอุดตัน
(4) พัดลมระเหยหรือมอเตอร์พัดลมเสีย
(5) การเลือกเส้นเลือดฝอยที่ไม่ถูกต้อง
(6) การเลือกหรือการปรับวาล์วขยายตัวไม่ถูกต้อง
(7) การเคลื่อนตัวของสารทำความเย็น
วันที่เผยแพร่: 31 พฤษภาคม 2565

