แอร์มีองค์ประกอบกลไกอะไรบ้าง

ปัจจุบันเครื่องปรับอากาศมีการใช้งานเพิ่มขึ้นเรื่อยๆ ด้วยสภาวะโลกร้อนในปัจจุบัน และเพื่อความสะดวกสบายของมนุษย์ เครื่องปรับอากาศมีทั้งขนาดเล็กแบบใช้กับบ้านที่อยู่อาศัย และขนาดใหญ่ ที่ใช้ตามสำนักงาน ห้างสรรพสินค้า เป็นต้น ในวันนี้ จะมาแนะนำ ส่วนประกอบของเครื่องปรับอากาศ ที่มีขนาดใหญ่ครับ

เครื่องปรับอากาศคืออะไร ?

เครื่องปรับอากาศ หรือ แอร์ คือ เครื่องที่ใช้ปรับอุณหภูมิของอากาศ ในบริเวณพื้นที่ต่าง ๆ ที่ ต้องการปรับอากาศ เพื่อปรับอากาศให้เกิดความสะดวกสบายของมนุษย์ หรือใช้รักษาสภาวะอากาศให้คงที่เพื่อจุดประสงค์อื่น การปรับอากาศไม่ใช้ปรับให้มีอากาศเย็นลงเพียงอย่างเดียว ในเพื้นที่ที่มีอากาศหนาว จะปรับอุณหภูมิของอากาศให้ร้อนขึ้น โดยอาจใช้ เครื่องทำความร้อน ( Heater ) ในการปรับอากาศ ซึ่งบทความนี้ จะกล่าวถึง การปรับอากาศในโซนเขตร้อนชื้น ที่จะปรับอากาศให้เย็นลง เป็นหลัก

แต่ก่อนที่เราจะเรียนรู้กลไกการทำงานของเครื่องปรับอากาศ เราควรทราบก่อนว่าส่วนประกอบที่สำคัญของ ระบบการทำการความเย็น (Refrigeration Cycle) มีอะไรบ้าง เราจะรูและทำความเข้าใจว่า เครื่องปรับอากาศทำงานอย่างไร

1) คอมเพรสเซอร์ (Compressor) ทำหน้าที่ขับเคลื่อนสารทำความเย็น หรือน้ำยา (Refrigerant) ในระบบ โดยทำให้ สารทำความเย็น มีอุณหภูมิ และความดันสูงขึ้น
2) คอยล์ร้อน (Condenser) ทำหน้าที่ ระบายความร้อน ของสารทำความเย็น
3) คอยล์เย็น (Evaporator) ทำหน้าที่ดูดซับ ความร้อนภายใน ห้องมาสู่สารทำความเย็น
4) อุปกรณ์ลดความดัน (Throttling Device) ทำหน้าที่ ลดความดัน และอุณหภูมิของสารทำความเย็น โดยทั่วไปจะใช้เป็น แค็ปพิลลารี่ทิ้วบ์ (Capillary tube) หรือ เอ็กสแปนชั่นวาล์ว (Expansion Valve)

ระบบการ ทำความเย็น ที่เรากำลังกล่าวถึงคือระบบอัดไอ (Vapor-Compression Cycle) ซึ่งมีหลัก การทำงาน ง่ายๆคือ การทำให้สารทำความเย็น (น้ำยา) ไหลวนไปตามระบบ โดยผ่าน ส่วนประกอบ หลักทั้ง 4 อย่างต่อเนื่องเป็น วัฏจักรการทำความเย็น (Refrigeration Cycle) โดยมีกระบวนการดังนี้

1) เริ่มต้นโดย คอมเพรสเซอร์ ทำหน้าที่ดูดและ อัดสารทำความเย็น เพื่อเพิ่มความดันและอุณหภูมิของน้ำยา แล้วส่งต่อเข้า คอยล์ร้อน คอมเพรสเซอร์แอร์
2) น้ำยาจะ ไหลวน ผ่าน แผงคอยล์ร้อน โดยมี พัดลมเป่า เพื่อช่วย ระบายความร้อน ทำให้น้ำยาจะที่ออกจาก คอยล์ร้อน มีอุณหภูมิ ลดลง (ความดันคงที่) จากนั้นจะถูกส่งต่อให้ อุปกรณ์ลดความดัน
3) น้ำยาที่ไหลผ่าน อุปกรณ์ ลดความดัน จะมีความดันและ อุณหภูมิที่ต่ำมาก แล้วไหลเข้าสู่คอยล์เย็น (หรือที่นิยมเรียกกันว่า การฉีดน้ำยา)
4) จากนั้น น้ำยา จะไหลวนผ่าน แผงคอยล์เย็น โดยมี พัดลมเป่า เพื่อช่วยดูด ซับความร้อนจากภายในห้อง เพื่อทำให้อุณหภูมิห้องลดลง ซึ่งทำให้น้ำยาที่ออกจาก คอยล์เย็น มีอุณหภูมิที่สูงขึ้น (ความดันคงที่) จากนั้นจะถูกส่งกลับเข้า คอมเพรสเซอร์ เพื่อทำการ หมุนเวียนน้ำยา ต่อไป

หลังจากที่เรารู้ การทำงาน ของ วัฏจักรการ ทำ ความเย็น แล้วก็พอจะสรุปง่ายๆได้ดังนี้
1) สารทำความเย็น หรือน้ำยา ทำหน้าที่เป็น ตัวกลางดูดเอา ความร้อนภายในห้อง (Indoor) ออกมานอกห้อง (Outdoor) จากนั้น น้ำยา จะถูก ทำให้เย็น อีกครั้งแล้วส่งกลับ เข้าห้อง เพื่อดูดซับความร้อนอีก โดยกระบวนการนี้เกิดขึ้นอย่างต่อเนื่อง ตลอดการทำงานของ คอมเพรสเซอร์
2) คอมเพรสเซอร์ เป็น อุปกรณ์ ชนิดเดียวในระบบที่ทำหน้าที่ ขับเคลื่อน น้ำยา ผ่านส่วนประกอบหลัก คือคอยล์ร้อน อุปกรณ์ลดความดัน และคอยล์เย็น โดยจะเริ่มทำงาน เมื่ออุณหภูมิภายในห้อง สูงเกินอุณหภูมิที่เราตั้งไว้ และจะหยุดทำงานเมื่อ อุณหภูมิภาย ในห้องต่ำกว่าอุณหภูมิที่เราตั้งไว้ ดังนั้น คอมเพรสเซอร์ จะเริ่ม และ หยุดทำงาน อยู่ตลอดเวลาเป็นระยะๆ เพื่อรักษาอุณหภูมิห้องให้ สม่ำเสมอ ตามที่เราต้องการ ปรับอุณภูมิภายในห้อง ปัจุบัน เครื่องปรับอากาศ ได้ถูกพัฒนา เพิ่มและทำให้ระบบ ประหยัดพลังงาน เพิ่มเติม ชึ่งปัจจุบัน เครื่องปรับอากาศ หลายๆยี่ห้อ เริ่มมีระบบเพิ่มเติมเข้ามา เรียกว่า ระบบ อินเวอร์เตอร์ inverter

กลับสู่หน้าหลัก>> Home โปรแอร์

ก่อนอื่นต้องขอทำความเข้าใจกันก่อนว่า การปรับอากาศ ความหมายคือ ปรับให้อากาศเย็นหรือร้อนก็ได้ ถ้าพูดถึงปรับอากาศให้เย็น เราจะนึกถึงคำว่าแอร์ หรือ เครื่องปรับอากาศ นั่นเอง ในที่นี้เราจะพูดคุยกันอย่างง่ายๆ ถามว่าแอร์เกี่ยวกับความร้อนหรือไม่ เกี่ยวแน่นอน เพราะแอร์เป็นตัวนำความร้อนจากภายในห้อง ออกไปทิ้งข้างนอก ทิ้งอย่างไรมันมีขบวนการของมันโดยใช้เครื่องมือ 4 ตัว คือ

1. EVAPPORATOR
2. COMPRESSOR
3. CONDENSER
4. CAPILLARY TUBE

EVAPPORATOR คือเครื่องระเหย หรือที่ช่างแอร์เรียกว่า คอล์ยเย็น การทำงานของมันคือ ดูดความร้อนจากภายในห้อง โดยมีมอเตอร์พัดลมเป็นตัวดูดเข้ามา ผ่านช่องที่เรียกว่า RetumAir ซึ่งมี Filter เป็นตัวกรองฝุ่นให้ก่อน แล้วความร้อนที่ถูกดูดเข้ามานั้น จะมาสัมผัสกับคอล์ยเย็นซึ่งมีนำยาแอร์(ของเหลว) ซึ่งอุณหภูมิติดลบ วิ่งอยู่ในท่อนั้น จะเกิดการระเหยเป็นไอ(แรงดันต่ำ)

COMPRESSOR คือเครื่องอัดไอ การทำงานหรือหน้าที่ของมันคือ ดูดไอ(แรงดันตำ) ซึ่งเกิดจากการระเหยภายในคอล์ยเย็น ทำการอัดให้เป็นไอ(แรงดันสูง) อุณหภูมิสูง เพื่อส่งไประบายความร้อนต่อไป

CONDENSER คือเครื่องควบแน่น หรือช่างแอร์เรียกว่า คอล์ยร้อน หน้าที่ของมันคือรับไอร้อนที่ถูก COMPRESSOR อัดจนร้อนและมีอุณหภูมิสูง เข้ามาในแผงพื้นที่ของมัน จากไอที่มีอุณหภูมิสูง เมื่อมาเจอกับอากาศภายในห้อง ซึ่งมีอุณหภูมิตำกว่า ความร้อนจึงถูกถ่ายเทออกไปได้โดยไอร้อนนั้น จะควบแน่นกลายเป็นของเหลว(แรงดันสูง-อุณหภูมิสูง)แต่มีมอเตอร์พัดลมเป็นตัวช่วยระบายความร้อนออกไปให้เร็วขึ้น เมื่อเป็นของเหลวแล้วก็สามารถกลับมารับความร้อนภายในห้องได้อีก แต่ของเหลวนั้นยังมีอุณหภูมิสูงอยู่ จึงต้องทำให้อุณหภูมินั้นลดลงก่อน

CAPILLARY TUBE คือท่อลดแรงดันหรือท่อรูเข็ม ชื่อก็บอกอยู่แล้วว่าเล็กมาก ช่างแอร์จะเรียกว่า แค๊ปทิ้ว หน้าที่ของมันคือลดแรงดันของน้ำยาแอร์(ของเหลว)จากที่ถูกระบายความร้อนแล้ว ยังมีอุณหภูมิสูง-แรงดันสูง เมื่อมาเจอท่อรูเข็ม ทำให้ของเหลวอั้น ผ่านได้น้อย ทำให้ของเหลวนั้น มีอุณหภูมิลดลง และแรงดันลดลง น้ำยาแอร์(ของเหลว)และไหลพอดีเหมาะสมกับพื้นที่ของคอล์ยเย็ย เพื่อที่จะมารับความร้อน ในห้องได้อีกครั้งหลังจากได้ทราบถึงวงจรการทำงานของเครื่องปรับอากาศแล้ว เราจะมาศึกษาถึงที่มาที่ไปบ้าง

คำว่า BTU ที่ใช้กับ เครื่องปรับอากาศ เป็นหน่วยความร้อน ย่อมาจาก BRITISH THERMAL UNIT ส่วนที่เรียกว่า แอร์ 1 ตัน, 2 ตัน คำว่าตันนั้น หมายถึงตันความเย็น เป็นประสิทธิภาพในการทำความเย็น ที่เรียกตันความเย็น มีที่มาดังนี้

น้ำ ทำให้เป็นน้ำแข็ง 1 ตัน (2000 Ib) ใน1วัน (24 ช.ม) ค่าความร้อนแฝงการทำละลายของน้ำแข็ง 144 BTU ต่อ น้ำแข็ง 1 ปอนด์ 2000 Ib x 144 BTU/Ib 1ตัน = 12000 BTU/h ส่วนใหญ่แอร์ 1ตัน ประมาณ 12000 BTU ถ้าตันครึ่งหมายถึง 18000 BTU เป็นต้น

ต่อไปจะเปรียบเทียบ ระหว่างแอร์ธรรมดา กับแอร์ เบอร์ 5

กรณีเป็นแอร์ เบอร์5 หรือค่า EER=10.6 ขึ้นไป (EER= ENERGY EFFICIENCY RATIO)
หมายความว่า ประสิทธิภาพการทำความเย็น หรือ BTU กำลังไฟฟ้า watt สมมุติว่าแอร์ 12000 BTU. ใช้กำลังไฟฟ้าจากคอมเพรสเซอร์ทำงาน 1000 watt จะได้ค่า EER= 12000/ 1000 =12 นั่นคือได้เบอร์5 เพราะ EER เกิน 10.6 แต่ถ้าแอร์ 12000 BTU. ใช้กำลังไฟฟ้าจากคอมเพรสเซอร์ทำงาน 1200 watt จะได้ค่า EER= 12000/1200 =10 นั่นคือไม่ได้เบอร์5เพราะ EER ไม่ถึง 10.6 ถ้าเปรียบเทียบกับแอร์ มาเป็นคนละ จะเห็นว่า 2 คน ทำงานเท่ากันแต่คนหนึ่งกินข้าวมากกว่า ส่วนอีกคนกินข้าวน้อย เราควรจะเลือกใช้คนแบบไหนดี

มาดูต่อเรื่อง Compressor เราจะพูดถึงแต่Com. ที่ใช้กับแอร์บ้าน เรียงลำดับตามประสิทธิภาพ
1. แบบลูกสูบ ประสิทธิภาพดีที่สุด ข้อเสีย เสียงดัง กินไฟ
2.แบบสกรอล ประสิทธิภาพ รองลงมา แต่ทนกว่า กินไฟปานกลาง มีตั้งแต่ 18000 BTU ขึ้นไป
3.แบบโรตารี่ ประสิทธิภาพ กินไฟน้อย เสียงเงียบ ราคาถูก ขนาดใหญ่สุดมีแค่ 36000 BTU

การทำงานของแอร์บ้าน จะเป็นการระบายความร้อนทางตรง หรือระบายความร้อนด้วยอากาศ คือน้ำยาแลกเปลี่ยนความร้อน กับอากาศ โดยตรง

รูปภาพจาก //www.harn.co.th/

ระบบการทำความเย็นที่เรากำลังกล่าวถึงคือระบบอัดไอ (Vapor-Compression Cycle) ซึ่งมีหลักการทำงานง่ายๆคือ การทำให้สารทำความเย็น (น้ำยา) ไหลวนไปตามระบบ โดยผ่านส่วนประกอบหลักทั้ง 4 อย่างต่อเนื่องเป็น วัฏจักรการทำความเย็น (Refrigeration Cycle) โดยมีกระบวนการดังนี้

1. เริ่มต้นโดยคอมเพรสเซอร์ทำหน้าที่ดูดและอัดสารทำความเย็นเพื่อเพิ่มความดันและอุณหภูมิของน้ำยา แล้วส่งต่อเข้าคอยล์ร้อน
2. น้ำยาจะไหลวนผ่านแผงคอยล์ร้อนโดยมีพัดลมเป่าเพื่อช่วยระบายความร้อน ทำให้น้ำยาจะที่ออกจากคอยล์ร้อนมีอุณหภูมิลดลง (ความดันคงที่) จากนั้นจะถูกส่งต่อให้อุปกรณ์ลดความดัน
3. น้ำยาที่ไหลผ่านอุปกรณ์ลดความดันจะมีความดันและอุณหภูมิที่ต่ำมาก แล้วไหลเข้าสู่คอยล์เย็น (หรือที่นิยมเรียกกันว่า การฉีดน้ำยา)
4.  จากนั้นน้ำยาจะไหลวนผ่านแผงคอยล์เย็นโดยมีพัดลมเป่าเพื่อช่วยดูดซับความร้อนจากภายในห้อง เพื่อทำให้อุณหภูมิห้องลดลง ซึ่งทำให้น้ำยาที่ออกจากคอยล์เย็นมีอุณหภูมิที่สูงขึ้น (ความดันคงที่) จากนั้นจะถูกส่งกลับเข้าคอมเพรสเซอร์เพื่อทำการหมุนเวียนน้ำยาต่อไป

หลังจากที่เรารู้การทำงานของวัฏจักรการทำความเย็นแล้วก็พอจะสรุปง่ายๆได้ดังนี้

สารทำความเย็นหรือน้ำยาแอร์ ทำหน้าที่เป็นตัวกลางดูดเอาความร้อนภายในห้อง (Indoor) ออกมานอกห้อง (Outdoor) จากนั้นน้ำยาจะถูกทำให้เย็นอีกครั้งแล้วส่งกลับเข้าห้องเพื่อดูดซับความร้อนอีก โดยกระบวนการนี้เกิดขึ้นอย่างต่อเนื่อง ตลอดการทำงานของคอมเพรสเซอร์

คอมเพรสเซอร์ เป็นอุปกรณ์ชนิดเดียวในระบบที่ทำหน้าที่ขับเคลื่อนน้ำยาผ่านส่วนประกอบหลัก คือคอยล์ร้อน อุปกรณ์ลดความดัน และคอยล์เย็น โดยจะเริ่มทำงานเมื่ออุณหภูมิภายในห้องสูงเกินอุณหภูมิที่เราตั้งไว้ และจะหยุดทำงานเมื่ออุณหภูมิภายในห้องต่ำกว่าอุณหภูมิที่เราตั้งไว้ ดังนั้นคอมเพรสเซอร์จะเริ่ม และหยุดทำงานอยู่ตลอดเวลาเป็นระยะๆ เพื่อรักษาอุณหภูมิห้องให้สม่ำเสมอตามที่เราต้องการ

แอร์ มีกลไกอะไรบ้าง

องค์ประกอบแอร์มีอะไรบ้าง

เครื่องปรับอากาศมีองค์ประกอบกี่ส่วน

เครื่องปรับอากาศทำหน้าที่อะไรบ้าง