▶ สรุป! หลักการระบบทําความเย็น Refrigeration System เครื่องทำความเย็น ◀การนำความเย็นมาใช้ประโยชน์ ถือว่าเป็นสิ่งที่ถูกนำมาใช้กันอย่างกว้างขวางในปัจจุบัน ระบบทำความเย็นจึงถูกนำมาติดตั้งเพื่อ รักษาอุณหภูมิ การททำความเย็นถูกใช้ในระบบตู้น้ำเย็น ตู้เย็น ตู้แช่ ห้องแช่เย็น และโรงงานผลิตน้ำแข็ง เพื่อให้สามารถใช้ประโยชน์ได้อย่างเต็มที่
ระบบทําความเย็น Refrigeration System ในอุตสาหกรรม จึงถือว่ามีความสำคัญเป็นอย่างมาก ในบทความนี้เราจะมาพาทุกท่านไปทำความรู้จักกับระบบทำความเย็น ว่ามีหลักการทำงานอย่างไร เพราะอะไร ถึงถูกใช้กันอย่างแพร่หลาย
▶ ประวัติเครื่องทำความเย็น ในระบบทําความเย็น Refrigeration System ◀เมื่อน้ำแข็งเป็นที่ต้องการเป็นอย่างมาก ทำให้มนุษย์ได้เริ่มคิดค้นอุปกรณ์ที่จะใช้ในการทำความเย็น โดยจุดเริ่มต้นจะเริ่มในปี…
ค.ศ. 1790 ที่ได้มีการจดทะเบียนเครื่องทำความเย็นเครื่องแรกของโลก ที่อังกฤษ และอีก 3 ปีต่อมา ได้มีการประดิษฐ์เครื่องทำความเย็นแบบอัดไอ ขึ้นมา
ค.ศ. 1851 มีการจดทะเบียนเครื่องทำน้ำแข็งโดยใช้อากาศเป็นสารทำความเย็น แต่ยังมีปัญหาทำให้ยังไม่สำเร็จ มีการปรับปรุงพัฒนาเรื่อยๆ จนในปี 1853 ก็ประสบความสำเร็จ
ค.ศ. 1872 มีการสร้างเครื่องทำความเย็นแบบดูดละลายและดูดซึม ที่ระบบประกอบไปด้วย อีวาพอเรเตอรฺ์ เครื่องควบแน่น เจนเนอเรเตอร์ ปั๊ม และตัวดูดน้ำยา
ค.ศ. 1890 มีการสร้างโรงจักรของเครื่องทำความเย็น ที่มีกำลังทำความเย็นได้มาก
จากนั้น ในวงการทำความเย็นก็มีพัฒนาขึ้นเรื่อย โดยเริ่มจากการติดเครื่องปรับอากาศ ขนาดใหญ่ถึง 450 ตัน
มีการพัฒนาปรับปรุงคอมเพรสเซอร์ ให้ดียิ่งขึ้น ไปอีก จนถึงปัจจุบันมนุษย์ก็ยังพัฒนาสิ่งต่างๆอยู่เสมอ
▶ เครื่องทำความเย็นมีหลักการทำความเย็นเป็นอย่างไร ◀โดยทั่วไปแล้วหลักการทำงานของระบบทำความเย็นนั้นมีความคล้ายคลึงกันหมด โดยการใช้สารทำความเย็นเป็นตัวกลางในการทำความเย็น ให้เกิดการเปลี่ยนสถานะโดยใช้ความร้อนแฝง ให้สารทำความเย็นเปลี่ยนเป็นไอ ส่งผลให้อุณหภูมิโดยรอบนั้นลดลงและทำให้เย็นขึ้น ซึ่งในขั้นตอนนี้จะเกิดขึ้นในคอยล์เย็น (Evaporator) ไอที่ถูกเปลี่ยนสถานะจะถูกส่งไปที่เครื่องอัด (Compressor) และ คอยล์ร้อน (Condenser) ในส่วนนี้คอยล์ร้อนจะทำให้สารทำความร้อนเย็นลงและควบแน่นกับสารทำความเย็นที่เป็นไอจนเปลี่ยนสถานะกลับมาเป็นของเหลว และจะถูกส่งต่อไปที่วาล์วลดความดัน (Expansion Valve) ทำให้สารทำความเย็นมีความดันต่ำลง และเกิดการระเหยที่คอยล์เย็น ซึ่งจะเกิดกระบวนการนี้ไปเรื่อยๆ เป็นวัฏจักร ของชิลเลอร์ทำความเย็น
▶ ทำความรู้จักเหล่าอุปกรณ์หลักของระบบเครื่องทำความเย็น ◀การทำให้ระบบทำความเย็นนั้นทำงานได้ จะต้องพึ่งอุปกรณ์เหล่านี้ เพื่อให้ระบบทำงานได้อย่างราบรื่น
•
คอมเพรสเซอร์ (compressor) ทำหน้าที่ในการอัดสารทำความเย็นที่มีสถานะเป็นไอก่อนจะส่งไปที่คอยล์ร้อน
•
คอนเดนเซอร์ (condenser) ทำหน้าที่ระบายความร้อนให้กับการทำความเย็นจนมีสถานะกลับมาเป็นของเหลว
•
รีซีฟเวอร์ (receiver) ทำหน้าที่กรองสิ่งสกปรก ต่างๆ ในสารทำความเย็น
•
วาลว์ลดความดัน (expansion valve) มีหน้าที่ ลดความดันของสารทำความเย็นที่ถูกเปลี่ยนสถานะเป็นของเหลวแล้ว
•
เครื่องระเหย (evaporator) มีหน้าที่ ในการแลกเปลี่ยนความร้อน และ ทำหน้าที่ควบคู่ไปกับสารทำความเย็น โดยจะดูดความร้อนจากบริเวณรอบๆ ทำให้สารทำความเย็นเดือดและกลายเป็นไอ โดยเราเรียกกระบวนการนี้ว่า Heat exchanger
•
สารทำความเย็น (Refrigerant) เปรียบเสมือนหัวใจหลักของระบบทำความเย็น เป็นสารที่ถูกเปลี่ยนสถานะได้ ไปมาระหว่าง ของเหลว-ไอ มีบทบาท่สำคัญในระบบทำความเย็น มีความสามารถในการดูดและคายความร้อน
➤ สารทําความเย็นแอมโมเนีย ในระบบทำความเย็น เป็นระบบใช้ความเย็นจากแอมโมเนีย เพราะสารแอมโมเนียสามารถทำความเย็นได้สูง ดูดซับความร้อนได้ดี และราคาไม่สูง ทำให้ถูกนำมาใช้กับ โรงน้ำแข็ง โรงงานบรรจุอาหาร ลานสเก็ตน้ำแข็ง และ ห้องเย็น แต่ข้อความระวังคือ แอมโมเนียมีความไวไฟ ระเบิดง่ายและเป็นพิษ
▶ ประเภทของระบบทําความเย็น ตามหลักการทำงานของเครื่องทำความเย็น ◀➤ ระบบทําความเย็นแบบอัดไอ (Vapor Compression System) ระบบทำความเย็นแบบอัดไอ เป็นระบบทำความเย็นที่ใช้คอมเพรสเซอร์ในการอัดไอ สารทำความเย็น แล้วนำกลับมาใช้อีก โดยน้ำยาทำความเย็นอยู่ในระบบทำความเย็นชนิดนี้่ตลอด โดยระบบทำความเย็นแบบอัดไอ มักนิยมใช้ในระบบห้องเย็นและระบบทำความเย็นในอุตสาหกรรม
➤ ระบบทําความเย็นแบบดูดซึม (Absorption Refrigeration System) ระบบทำความเย็นแบบดูดซึม คือ ระบบที่ใช้พลังงานความร้อนที่ไม่ได้ถูกนำมาใช้จากแหล่งอื่นๆ ในรูปแบบของ ไอน้ำ น้ำร้อน หรือ กีาซร้อน มาขับเคลื่อนเครื่องทำความเย็นให้สามารภทำงานได้ มีอยู่ด้วยกัน 3 ระบบ ดังนี้
- ระบบทําความเย็นแบบดูดซึมชั้นเดียว (Single Effect Absorption Cooling)เป็นระบบที่ใช้ไอน้ำที่มีความดันประมาณ 0.8–1.5 kg/cm2 หรือใช้น้ำร้อนซึ่งมีอุณหภูมิระหว่าง 130-150 °C
- ระบบทําความเย็นแบบดูดซึมสองชั้น (Double Effect Absorption Cooling) เป็นระบบที่ใช้ไอน้ำจากพลังงานความร้อน ความดันประมาณ 8 kg/cm2 หรือใช้น้ำร้อนซึ่งมีอุณหภูมิระหว่าง 180-200°C ระบบนี้จะมีประสิทธิภาพเชิงความร้อนมากกว่าแบบชั้นเดียวถึง 65%
- ระบบทําความเย็นแบบดูดซึมชนิดเผาไหมโดยตรง (Direct-fired Absorption Cooling)เป็นระบบที่ใช้เชื้อเพลิงในเครื่องกำเนิดทำให้เกิดการเผาไหม้ หรือ ใช้ความร้อนในรูปของก๊าซร้อน ซึ่งอุณหภูมิประมาณ 190-204°C และมีค่าสัมประสิทธิ์สมรรถนะ (COP) อยู่ที่ 0.85-1.14
➤ ระบบการทำความเย็นโดยการทำให้สารทำความเย็นระเหย ระบบทำความเย็นโดยการทำให้สารทำความเย็นระเหย เป็นระบบที่ใช้สารทำความเย็นที่อยู่ในสถานะของเหลว ให้ระเหยกลายเป็นไอ ในพื้นที่ที่ต้องการความเย็นแต่เงื่อนไขคือพื้นที่ที่ต้องการความเย็นนั้นต้องมีฉนวนกันความร้อนหุ้มด้วย มักถูกใช้ในการขนส่งโลจิสติกส์ สำหรับรถบรรทุกของเย็น
➤ ระบบการทำความเย็นแบบใช้น้ำแข็ง เป็นระบบทำความเย็นที่ใช้น้ำแข็งเป็นหลัก โดยการที่น้ำแข็งละลายเป็นน้ำ จะเป็นการดูดความร้อนจากอากาศรอบๆ จนอากาศมีการเย็นลงและความหนาแน่นสูงขึ้น ทำให้อากาศที่เย็นนี้ไหลลงสู่ข้างล่างเพื่อดูดความร้อนจากของที่แช่อยู่อีกทีนึง ระบบนี้ เมื่อน้ำแข็งละลายหมดแล้วจะหยุดการทำความเย็นโดยทันที
➤ ระบบการทำความเย็นแบบใช้น้ำแข็งแห้ง เป็นระบบที่ใช้น้ำแข็งแห้งที่ทำจากคาร์บอนไดออกไซด์ โดยการปล่อยน้ำแข็งแห้งให้ระเหยกลายเป็นแก๊ส โดยกระบวนการนี้จะเป็นการดูดซับความร้อนและรักษาอุณหภูมิได้ ในระหว่างการขนส่ง
➤ ระบบการทำความเย็นแบบใช้การระเหยตัวของน้ำจุดเริ่มต้นของระบบนี้เกิดจากทฤษฎีที่ของเหลวระเหยกลายเป็นไอจะดูดรับความร้อนแฝง ทำให้เกิดการออกแบบระบบระบายความร้อนจากคอนเดนเซอร์ของเครื่องปรับอากาศ โดยระบบนี้จะใช้ทั้งการระเหยของน้ำ และ อากาศ ในการระบายความร้อนจากคอนเดนเซอร์ โดยมีการพ่นน้ำเป็นฝอย และ พัดลม ช่วยในการระบายความร้อน
➤ ระบบการทำความเย็นแบบใช้เทอร์โมอิเล็กทริกเป็นระบบที่ใช้การถ่ายเทพลังงานผ่านอิเล็กตรอนซึ่งเป็นหลักการของเทอร์โมอิเล็กตริก โดยนำวัตถุกึ่งตัวนำสองชนิด ตรึงปลายแล้วนำไปต่อเข้าวงจรกระแสไฟฟ้า เมื่อกระแสไฟฟ้าไหลผ่าน ข้างหนึ่งจะร้อน อีกข้างจะเย็น เพราะวัตถุตัวนำทั้งสองฝั่งมีค่าระดับพลังที่ต่างกัน ส่งผลให้มีการดูดรับความเย็นและคายความร้อนออกมา
➤ ระบบการทำความเย็นแบบสตีมเจ็ตเป็นระบบที่ใช้น้ำเป็นตัวกลางในการทำความเย็น โดยใช้หลักการลดความดันที่ผิวหน้าของน้ำที่อยู่ในภาชนะที่ปิดมิดชิด จะทำให้น้ำสามารถระเหยเป็นไอได้ที่อุณหภูมิที่ต่ำ โดยที่จุดสูญญากาศ หรือที่ความดัน 0.893 kg/cm^2 น้ำจะมีจุดเดือดอยู่ที่ 4.44 °C
➤ ระบบการทำความเย็นแบบแอบซอร์ปชัน (Absorption Chiller)เป็นระบบทำความเย็นที่ใช้พลังงานความร้อนในการทำให้ระบบทำความเย็นทำงาน โดยความร้อนที่ถูกผ่าน absorption chiller จะอยู่ในรูปแบบ ไอน้ำ ก๊าซ น้ำร้อน ซึ่งเป็นพลังงานคุณภาพต่ำ
▶ ระบบทำความเย็นนั้นถูกใช้ประโยชน์ใดบ้าง ? ◀ระบบทำความเย็นนั้นถูกใช้ประโยชน์ได้อย่างมากมาย แทบจะเรียกได้ว่า บางอุตสาหกรรมถ้าขาดระบบทำความเย็นไป จะไม่สามารถดำเนินงานต่อได้เลยทีเดียว ซึ่งในหัวข้อนี้เราจะมาดูว่า ระบบทำความเย็นนั้นถูกนำมาใช้ประโยชน์ไรบ้าง
1. การผลิตอาหาร (food processing) - อาหารบางชนิดจำเป็นต้องใช้ระบบทำความเย็นในการผลิต เช่น ไอศกรีม นม โยเกิร์ต เป็นต้น ซึ่งสินค้าจำพวกนี้ บางทีอาจจะต้องมีการพาสเจอไรส์ ในการฆ่าเชื้อ
2. การเก็บรักษาอาหาร (food preservation) - ระบบทำความเย็นถือว่ามีส่วนช่วยอย่างมากในการถนอมอาหาร จำพวก ผัก ผลไม้ เนื้อสัตว์ เพราะความเย็นนั้นทำให้ลดการแพร่กระจายของแบคทีเรีย ซึ่งเป็นสาเหตุของการเน่าเสีย
3. การผลิตในงานอุตสาหกรรม (industrial process) - ในอุตสาหกรรม บางประเภท เช่น เคมี ปิโตรเคมี โรงกลั่นน้ำมัน โรงงานผลิตสบู่ จำเป็นต้องใช้ระบบทำความเย็นในการดำเนินการหรือช่วยในการผลิต
4. การทำความเย็นเพื่อการขนส่ง (transportation refrigeration) - เพื่อให้รักษาความสดของสินค้าบริโภค ระหว่างขนส่ง ห้องเย็น หรือ ตู้ขนส่งแบบเย็นจึงถูกนำมาใช้ในอุตสาหกรรมการขนส่งหรือโลจิสติกส์
5. การปรับอากาศ (air condition) - ในส่วนนี้ถือว่ามีผลกระทบต่อการใช้ชีวิตมนุษย์เป็นอย่างมาก เพราะความเย็นของห้องที่มาจากเครื่องปรับอากาศ ทำให้เราอยู่อย่างสบายมากขึ้น
▶ สารทำความเย็นที่เราใช้ในระบบทำความเย็นนั้นมีคุณสมบัติอย่างไร ◀เคยสงสัยกันไหมว่า สารทำความเย็นที่เราใช้ในระบบทำความเย็นนั้น มีคุณสมบัติอย่างไรบ้าง ทำไมถึงถูกนำมาใช้ เพื่อช่วยให้ระบบทำความเย็นนั้นสร้างความเย็นให้กับเราได้ ในหัวข้อนี้เราจะกล่าวถึง สารทำความเย็นว่ามีคุณสมบัติอย่างไรบ้าง
1. ไม่ติดไฟ
2. ไม่เป็นสารที่ระเบิดได้
3. เป็นฟองได้ดีเพื่อตรวจหารอยรั่วได้
4. ไม่กัดโลหะ
5. ไม่เป็นพิษ
6. ไม่มีความดันที่สูงเกินไป
7. จุดเดือดต่ำ
8. นำความร้อนแฝงได้ดี
9. เปลี่ยนสถานะจากของเหลวเป็นไอ จากไอเป็นของเหลวได้ง่าย
10. ไม่ทำปฏิกิริยาใดกับน้ำมันหล่อลื่นในคอมเพรสเซอร์
▶ 2pt3q ผู้เชี่ยวชาญเรื่องระบบทําความเย็น ◀เรา 2pt3q เป็นผู้เชี่ยวชาญเรื่องระบบทำความเย็น พวกเราเป็นผู้ผลิตสินค้าในระบบทำความเย็นโดยตรง ด้วยประสบการณ์ กว่า 30 ปี พวกเราสามารถ ผลิต ติดตั้ง ประเมินราคา ให้กับลูกค้าที่สนใจที่จะติดตั้งระบบทำความเย็น ด้วยความมั่นใจในคุณภาพ และ การบริการที่น่าพึ่งพอใจ เราพร้อมให้บริการทุกท่านแล้ว ติดต่อเราได้เลย
หัวข้อ: สรุป! หลักการระบบทําความเย็น Refrigeration System เครื่องทำความเย็น (อ่าน 14732 ครั้ง)