เครื่องมือทําความเย็น มีอะไรบ้าง

เครื่องมือทําความเย็น มีอะไรบ้าง

Show

(1) คอมเพรสเซอร์ (Compressor) หน้าที่ของคอมเพรสเซอร์คือ ดูดสารทำความเย็นที่เป็นก๊าซในอีวาพอเรเตอร์ และรักษาความดันต่ำไว้ และอัดสารทำความเย็นที่เป็นก๊าซให้มีความดันสูง เพื่อให้สารทำความเย็นที่เป็นก๊าซสามารถกลั่นตัวเป็นสารทำความเย็นเหลวที่อุณหภูมิปกติ คอมเพรสเวอร์มีหลายแบบด้วยกันขึ้นอยู่กับโครงสร้าง

(2) คอนเดนเซอร์ (Condenser) ทำหน้าที่ส่งความร้อนจากก๊าซของสารทำความเย็นที่ถูกอัดให้มีอุณหภูมิสูงไปยังตัวสื่อที่ใช้ระบายความร้อน ในการลดความร้อนนี้ สารทำความเย็นจะเปลี่ยนสถานะจากก๊าซกลับเป็นสารทำความเย็นเหลว ความร้อนที่สลัดออกไปทิ้งที่คอนเดนเซอร์นี้ จะเท่ากับปริมาณความร้อนที่ดูดออกจากในห้องด้วยการระเหย (เดือด) ของสารทำความเย็นรวมกับงานที่ให้กับคอมเพรสเซอร์

(3) อีวาพอเรเตอร์ (Evaporator) อีวาพอเรเตอร์ทำหน้าที่ให้สารทำความเย็นเหลวระเหยที่ความดันต่ำ เดือดและดูดความร้อนทั้งหมดเพื่อทำให้ได้ความเย็น ชนิดของอีวาพอเรเตอร์ขึ้นอยู่กับความเหมาะสมกับชนิดของสารทำความเย็น อีวาพอเรเตอร์แบ่งหยาบ ๆ ได้ 2 กลุ่ม คือ กลุ่มที่ใช้สำหรับระบบปรับอากาศและกลุ่มที่ใช้ทำความเย็น

(4) อุปกรณ์ลดความดัน (Pressure Reducing Device) อุปกรณ์ลดความดันเป็นอุปกรณ์อันหนึ่งที่มีความสำคัญมากในการทำความเย็น ทำหน้าที่ให้สารทำความเย็นไหลเข้าไปฉีดขยายตัวและควบคุมการไหลของสารทำความเย็นไปยังอีวาพอเรเตอร์ในปริมาณพอเหมาะกับขนาดของระบบการทำความเย็นนั้น ๆ ความหมายของ Throtting คือ ทำหน้าที่ให้สารทำความเย็นไหลผ่านที่แคบ ๆ ในระยะเวลาอันสั้นและขยายตัว ที่ช่วงนี้จะไม่มีการถ่ายเทความร้อนหรืองานจากภายนอกเลย ชุดลดคามดันนี้มี 2 แบบด้วยกันคือท่อแคพพิลารี่ (Capillary Tube) และเอ็กสแปนชั่นวาล์ว (Expansion Valve)

(5) ชุดกรองและดูดความชื้น (Strainer and Drier) ชุดกรองและดูดความชื้นนี้ ปกติจะติดตั้งอยู่ระหว่างคอนเดนเซอร์กับท่อแคพพิลารี่หรือเทอร์ดมสแตติคเอ็กสแปนชั่นวาล์ว ทำหน้าที่กรองผงสกปรกและดูดความชื้น เนื่องจากฝุ่นละอองที่เข้าไปในอุปกรณ์ของระบบขณะทำการประกอบ สำหรับความชื้นจะมาแข็งตัวที่ทางออกที่มีอุณหภูมิต่ำของท่อแคพพิลารี่หรือเทอร์โมสแตติคเอ็กสแปนชั่นวาล์ว และทำให้สารทำความเย็นไหลฝืดได้ในตอนต้นและอุดตันในตอนหลัง นอกจากนั้นยังเป็นตัวทำลายฉนวนไฟฟ้า สำหรับฝุ่นละอองที่เข้าไปในระบบก็จะปิดกั้นการไหลของสารทำความเย็นเช่นกัน

(6) พัดลม (Fans) พัดลมใช้ในเครื่องถ่ายเทความร้อนที่อีวาพอเรเตอร์และที่คอนเดนเซอร์ พัดลมแบ่งออกได้หลายแบบแล้วแต่ลักษณะของการใช้งาน

(ความรู้เบื้องต้นของระบบทำความเย็น)

การทำความเย็นคือการลดและรักษาระดับอุณหภูมิของเนื้อที่ว่างและวัตถุต่าง ๆ ให้ต่ำกว่าปกติ เช่น การทำความเย็นในตู้เย็น ตู้น้ำเย็น ตู้แช่ ห้องเย็น โรงน้ำแข็ง เป็นต้น

การเกิดความเย็น

การเกิดความเย็นในเครื่องทำความเย็นรวมทั้งเครื่องปรับอากาศที่มีใช้อยู่ทั่วไป ไม่ว่าจะเป็นตู้เย็น ตู้แช่ เครื่องปรับอากาศรถยนต์ เครื่องปรับอากาศในบ้าน เครื่องปรับอากาศในอาคาร หรือการทำความเย็นในโรงงานอุตสาหกรรมทั่วไป จะมีหลักการเบื้องต้นในการทำให้เกิดความเย็นเหมือนกันคือ การทำให้สารซึ่งเป็นตัวกลางในการทำความเย็น (refrigerant) เปลี่ยนสถานะ เพราะขณะเปลี่ยนสถานะ สารทุกชนิดต้องการความร้อนแฝงเข้ามาช่วยเสมอ ดังนั้นถ้าเราทำให้สารนี้เปลี่ยนสถานะจากของเหลวเป็นไอ จะดูดความร้อนจากบริเวณใกล้เคียง ซึ่งจะทำให้บริเวณนั้นมีอุณหภูมิลดลง จึงเกิดความเย็นขึ้น

เครื่องมือทําความเย็น มีอะไรบ้าง

รูปที่ 1 แสดงห้องทำความเย็น

Source : Frigomech SRL , (2015)

ในปัจจุบันเราอาศัยระบบทำความเย็นมาใช้ในงานด้านต่าง ๆ มากมายได้แก่

1. การผลิตอาหาร (food processing) เช่น การผลิตนม ไอศกรีม ซึ่งต้องอาศัยการทำความเย็นในการทำพาสเจอร์ไรส์ (pasteurization) ด้วยการให้ความร้อนแก่นมที่อุณหภูมิประมาณ 70 – 80 °C หลังจากนั้นนำมาทำให้เย็นลงอย่างรวดเร็ว และเก็บไว้ที่อุณหภูมิ 2 – 3 °C เพื่อรักษาคุณภาพของนมก่อนส่งไปจำหน่าย การผลิตไอศกรีม ก็จะต้องผ่านการพาสเจอร์ไรส์ และนำไปผ่านการแช่แข็งที่อุณหภูมิประมาณ -20 ถึง -28 °C การผลิตไวน์และเบียร์ ในกระบวนการหมัก (fermentation) กระบวนการบ่ม (mellowing) จำเป็นต้องทำภายใต้อุณหภูมิต่ำประมาณ 5 – 15 °C เป็นต้น

2. การเก็บรักษาอาหาร (food storage) ในการเก็บรักษาหรือถนอมอาหาร เช่น ผัก ผลไม้ เนื้อสัตว์ ให้มีอายุในการเก็บรักษานานขึ้นเพื่อการบริโภคหรือเพื่อการจำหน่าย สามารถทำได้โดยการลดอุณหภูมิให้ต่ำลง ซึ่งเป็นการ ลดการแพร่ขยายของแบคทีเรียต่าง ๆ ซึ่งเป็นสาเหตุให้อาหารเน่า เช่นการเก็บรักษาผัก ผลไม้ หรือเนื้อสัตว์ไว้ในสภาพอาหารสด (fresh food) จะต้องเก็บไว้ที่อุณหภูมิต่ำ แต่ต้องสูงกว่าจุดเยือกแข็ง (freezing point) ซึ่งจะมีช่วงเวลาในการเก็บรักษาสั้นกว่าการเก็บรักษาในสภาพอาหารแช่แข็ง (freezing food) ซึ่งต้องนำผัก ผลไม้ หรือเนื้อสัตว์มาทำการแช่แข็งและเก็บรักษาไว้ในห้องเย็นที่มีอุณหภูมิต่ำกว่าจุดเยือกแข็ง

3. การผลิตในงานอุตสาหกรรม (industrial process) งานอุตสาหกรรมหลายประเภทที่ต้องอาศัยการทำความเย็นช่วยในกระบวนการผลิต เช่นอุตสาหกรรมเคมี ปิโตรเคมี โรงกลั่นน้ำมัน โรงแยกก๊าซ โรงงานผลิตสบู่

4. การทำความเย็นเพื่อการขนส่ง (transportation refrigeration) เช่น ห้องเย็นที่ใช้ในเรือประมง ห้องเย็นที่ใช้ในเรือเดินทะเล ซึ่งใช้ขนส่งอาหารแช่แข็งไปจำหน่ายในต่างประเทศ หรือรถห้องเย็นที่ใช้ขนส่งผลิตภัณฑ์อาหารแช่แข็งระหว่างโรงงานผลิตไปยังจังหวัดที่อยู่ห่างไกล ซึ่งทั้งหมดจะทำงานโดยอาศัยหลักการของระบบทำความเย็น

5. การปรับอากาศ (air condition) เป็นสาขางานหนึ่งซึ่งอาศัยการทำความเย็นมาประยุกต์ใช้มากที่สุด โดยจะทำงานร่วมกับระบบควบคุมความชื้น การกรองอากาศ การทำให้อากาศหมุนเวียน การระบายอากาศ เพื่อความสุขสบายของคน เช่นที่ใช้ในเครื่องปรับอากาศทั่วไป หรืองานปรับอากาศที่ใช้ในกระบวนการผลิตต่าง ๆ ในโรงงานอุตสาหกรรม เช่น โรงงานทอผ้า โรงพิมพ์ โรงงานผลิตกระดาษ โรงงานผลิตยา เป็นต้น

ขนาดของเครื่องทำความเย็น จะบอกเป็น Btu/h (หน่วยอังกฤษ), kcal/h (หน่วยเมตริก), kW (หน่วย SI) หรือบอกขนาดเป็นตัน โดย 1 ตันความเย็นมีค่า 12,000 Btu/h ซึ่งมีที่มาจากคำจำกัดความคือ 1 RT(ton of refrigeration = heat required to melt 1 U.S. ton of ice (2000 lb) at 0 °C per 24 h.) ซึ่งมีความหมายคือ 1 ตันความเย็น เป็นความเย็นที่ได้จากการเสียความร้อนไปใช้ในการหลอมละลายน้ำแข็งหนัก 1 ตัน ที่อุณหภูมิ 0 °C หมดในเวลา 24 ชั่วโมง

ระบบทำความเย็นและหลักการทำงานของระบบทำความเย็น

ระบบการทำความเย็นมีด้วยกันมากมายหลายแบบ บางแบบใช้งานแล้วให้ประสิทธิภาพในการทำความเย็นสูงก็จะถูกพัฒนาและปรับปรุงให้ดีขึ้นเรื่อยๆ บางระบบถ้าใช้งานแล้วประสิทธิภาพในการทำความเย็นต่ำก็จะถูกเลิกใช้ไป ในที่นี้จะกล่าวถึงระบบการทำความเย็นและหลักการทำงานของระบบทำความเย็นดังนี้

1.1 ระบบทำความเย็นโดยการทำให้สารทำความเย็นระเหย
1.2 ระบบทำความเย็นแบบอัดไอ
1.3 การทำความเย็นโดยใช้น้ำแข็ง
1.4 การทำความเย็นโดยใช้น้ำแข็งแห้ง
1.5 การทำความเย็นโดยใช้การระเหยของน้ำ
1.6 การทำความเย็นโดยใช้เทอร์โมอิเล็กทริก
1.7 การทำความเย็นระบบสตรีมเจ็ต
1.8 วงจรการทำความเย็นแบบแอบซอร์ปชัน

1.1 ระบบทำความเย็นโดยการทำให้สารทำความเย็นระเหย

การทำความเย็นด้วยระบบที่ทำให้สารทำความเย็นระเหย (expendable refrigerant cooling system) เป็นแบบที่ใช้ได้ดีกับรถบรรทุกเพื่อการขนส่งอาหารที่ต้องการควบคุมอุณหภูมิให้ต่ำอยู่เสมอ หลักการทำงานของระบบทำความเย็นแบบนี้ง่ายมาก เพียงแต่ปล่อยให้สารทำความเย็นเหลวระเหยตัวเป็นไอภายในบริเวณหรือเนื้อที่ที่ต้องการทำความเย็น ซึ่งบริเวณเหล่านี้ต้องมีฉนวนกันความร้อนหุ้มโดยรอบ ดังที่ได้เคยทราบมาแล้วว่า ขณะที่สารเปลี่ยนสถานะจะต้องการความร้อนแฝงทำให้อุณหภูมิในบริเวณนี้ลดต่ำลง สารทำความเย็นที่ใช้เป็นตัวกลางในการทำความเย็นในที่นี้จะใช้ไนโตรเจนเหลว (liquid nitrogen) ซึ่งเก็บในถังภายใต้ความดันประมาณ 14.6 kg/cm­^2 เมื่อปล่อยให้ไหลผ่านวาล์วควบคุม (liquid control valve) ก็จะลดความดันของไนโตรเจนเหลวลง แล้วเข้าตามท่อไปยังหัวฉีด ซึ่งจะฉีดไนโตรเจนเหลวให้เป็นฝอย เข้าไปยังบริเวณหรือเนื้อที่ที่ต้องการทำความเย็นโดยตรง ไนโตรเจนจะระเหยตัวดูดรับปริมาณความร้อน ทำให้บริเวณนี้มีอุณหภูมิลดต่ำลง

1.2 ระบบทำความเย็นแบบอัดไอ

ระบบอัดไอเป็นระบบที่ทำให้เกิดความเย็นขึ้นได้โดยอาศัยการทำงานของอุปกรณ์ต่างๆ ร่วมกันดังรูปที่ 2 โดยอุปกรณ์แต่ละตัวมีหน้าที่ดังนี้

1.2.1 คอมเพรสเซอร์ (compressor) ทำหน้าที่ดูดน้ำยาในสภาพที่เป็นไอจากเครื่องระเหย และอัดให้มีความดันสูงขึ้นจนสามารถส่งไปควบแน่นได้ที่คอนเดนเซอร์

1.2.2 คอนเดนเซอร์ (condenser) ทำหน้าที่ระบายความร้อนออกจากน้ำยาเพื่อควบแน่นเป็นของเหลวและส่งเข้ารีซีฟเวอร์

1.2.3 รีซีฟเวอร์ (receiver) ทำหน้าที่สะสมของเหลวที่ออกจากคอนเดนเซอร์เพื่อจ่ายให้กับเครื่องระเหยได้ตลอดเวลาในการทำงาน

1.2.4 ลิ้นลดความดัน (expansion valve หรือ refrigerant control) ทำหน้าที่ลดความดันของน้ำยาที่ออกจากคอนเดนเซอร์ เพื่อจ่ายให้กับเครื่องระเหย

1.2.5 เครื่องระเหย (evaporator) ทำหน้าที่ดูดความร้อนออกจากบริเวณรอบ ๆ เพื่อทำให้น้ำยาเปลี่ยนสถานะเป็นไอและทำให้บริเวณใกล้เคียงเย็นขึ้น

เครื่องมือทําความเย็น มีอะไรบ้าง

รูปที่ 2 แสดงวงจรการทำงานของระบบทำความเย็นแบบอัดไอ

วงจรการทำความเย็นแบบอัดไอ อาศัยสารทำความเย็น (Refrigerant) ซึ่งมีหลายชนิด แต่ทุกชนิดจะต้องมีคุณสมบัติเบื้องต้นเหมือนกันคือ สามารถเปลี่ยนสถานะได้ง่าย เช่น ที่นิยมใช้กันทั่วไปคือ R-12, R-22 หรือ R-134a ซึ่งเปลี่ยนสถานะจากของเหลวเป็นไอได้ที่อุณหภูมิ -21.6 °F (-29.8 °C), -41.4 °F (-40.8 °C) และ -15.1 °F (-26.2 °C) ตามลำดับ ภายใต้ความดันบรรยากาศ

การทำงานเริ่มที่คอมเพรสเซอร์จะดูดน้ำยาในสภาพที่เป็นไอจากเครื่องระเหยเข้าทางด้านดูด (Suction) ของคอมเพรสเซอร์ และอัดออกให้มีความดันสูงขึ้นและส่งออกทางด้านส่ง (discharge) ของคอมเพรสเซอร์เข้าคอนเดนเซอร์

น้ำยาภายใต้อุณหภูมิและความดันสูงนี้ เมื่อผ่านคอนเดนเซอร์จะถูกระบายความร้อนออกจนถึงจุดควบแน่น น้ำยาจะเปลี่ยนสถานะจากไอไปเป็นของเหลวตกลงด้านล่างของคอนเดนเซอร์และถูกส่งไปเข้ารีซีฟเวอร์

น้ำยาในสภาพที่เป็นของเหลวในรีซีฟเวอร์จะถูกส่งผ่านลิ้นลดความดันทำให้น้ำยาเกิดการขยายตัวความดันจะลดลงจนน้ำยาไม่สามารถคงสภาพเดิม (ของเหลว) จึงเปลี่ยนเป็นไอ

การเปลี่ยนสถานะของน้ำยาจากของเหลวเป็นไอขณะออกจากลิ้นลดความดันและตลอดช่วงที่ผ่านเครื่องระเหยนี้ จะทำให้เกิดความเย็นขึ้นเนื่องจากของเหลวจะดูดความร้อนออกจากบริเวณรอบๆ ไปใช้เป็นความร้อนแฝงในการเปลี่ยนสถานะ ทำให้บริเวณรอบ ๆ เครื่องระเหยเกิดความเย็นขึ้น

เมื่อน้ำยาผ่านเครื่องระเหยจะเปลี่ยนสถานะเป็นไอหมดและถูกคอมเพรสเซอร์ดูดและอัดให้มีความดันสูงขึ้น หมุนเวียนเช่นนี้ตลอดไปโดยน้ำยาจะไม่สูญหาย จึงไม่จำเป็นต้องเติมน้ำยาเพิ่มเข้าไปในระบบอีก ถ้าไม่มีจุดที่น้ำยารั่วออกมา

1.3 หลักการทำงานของระบบทำความเย็นแบบใช้น้ำแข็ง

การทำความเย็นโดยใช้น้ำแข็งอาศัยหลักการที่ว่าขณะที่น้ำแข็งหลอมละลายกลายเป็นน้ำจะดูดความร้อนจากอากาศรอบๆ ทำให้อากาศเย็นลงและมีความหนาแน่นสูงขึ้น จึงไหลลงสู่ตอนล่างของตู้เย็นไปดูดรับปริมาณความร้อนจากอาหารหรือของที่แช่ภายในตู้เย็นอีกทีหนึ่ง อากาศเย็นเมื่อดูดรับปริมาณความร้อนจากอาหารหรือของที่แช่ภายในตู้เย็นแล้วจะมีอุณหภูมิสูงขึ้นและเบาจึงลอยตัวสูงขึ้นแล้วไปผ่านโดยรอบของน้ำแข็งทำให้น้ำแข็งหลอมละลาย เมื่อน้ำแข็งหลอมละลายหมดก็จะหยุดการทำความเย็น

เครื่องมือทําความเย็น มีอะไรบ้าง

รูปที่ 3 แสดงการทำงานของการทำความเย็นโดยใช้น้ำแข็ง

Source : Ref-Wiki.com , (2015)

1.4 หลักการทำงานของระบบทำความเย็นแบบใช้น้ำแข็งแห้ง

ในการทำความเย็นโดยใช้น้ำแข็งแห้ง (dry ice refrigeration) นั้น จะใช้น้ำแข็งแห้งซึ่งทำจากคาร์บอนไดออกไซค์ที่อยู่ในสถานะของแข็งซึ่งถูกอัดขึ้นมาให้มีรูปร่างแตกต่างกันไป น้ำแข็งแห้งจะเปลี่ยนสถานะจากของแข็งกลายเป็นแก๊ส ซึ่งเรียกว่าการระเหิด ที่ความดันบรรยากาศ โดยน้ำแข็งแห้งจะมีอุณหภูมิต่ำถึง -78.33 °C และดูดซับความร้อนและรักษาอุณหภูมิของผลิตภัณฑ์ เช่น ไอศกรีม ให้คงคุณภาพขณะทำการขนส่ง

เครื่องมือทําความเย็น มีอะไรบ้าง

รูปที่ 4 แสดงน้ำแข็งแห้ง

Source : Wikipedia , (2015)

1.5 หลักการทำงานของระบบทำความเย็นแบบใช้การระเหยตัวของน้ำ

ขณะที่ของเหลวระเหยตัวเปลี่ยนสถานะกลายเป็นไอจะดูดรับความร้อนแฝง จากหลักการดังกล่าวจึงนำมาสู่การออกแบบการระบายความร้อนออกจากคอนเดนเซอร์ของเครื่องปรับอากาศ ซึ่งเรียกว่าเป็น คอนเดนเซอร์แบบอิวาพอเรตีป (evaporative condenser) คอนเดนเซอร์แบบนี้อาศัยทั้งการระเหยตัวของน้ำและอากาศช่วยกันในการระบายความร้อนออกจากคอนเดนเซอร์โดยการฉีดพ่นน้ำให้เป็นฝอยผ่านลงบนคอนเดนเซอร์ ในขณะเดียวกันก็ใช้พัดลมช่วยเป่าระบายความร้อน ละอองน้ำที่กระทบกับคอนเดนเซอร์บางส่วนจะระเหยดูดความร้อน ช่วยให้การระบายความร้อนออกจากคอนเดนเซอร์มีผลดีขึ้น

เครื่องมือทําความเย็น มีอะไรบ้าง

รูปที่ 5 แสดง Evaporative Condensers

1.6 หลักการทำงานของระบบทำความเย็นแบบใช้เทอร์โมอิเล็กทริก

การถ่ายเทพลังงานความร้อนจากที่หนึ่งไปสู่อีกที่หนึ่งโดยใช้อิเล็กตรอนเป็นหลักการของเทอร์โมอิเล็กตริก โดยนำเอาวัตถุกึ่งตัวนำ(semi-conductor) สองชนิดมาตรึงปลายติดกัน แล้วต่อเข้ากับวงจรไฟฟ้ากระแสตรง ในที่นี้สมมุติให้เป็น P และ N เนื่องจากวัตถุกึ่งตัวนำทั้งสองชนิดมีค่าระดับพลังงานไม่เท่ากัน เมื่อถูกผ่านด้วยกระแสไฟฟ้ากระแสตรงแล้วจะทำให้ปลายที่ตรึงติดกันเย็นและปลายที่เหลือจะร้อน ส่งผลให้ภายในบริเวณที่ต้องการทำความเย็นมีการดูดรับความเย็นและคายความร้อนออกมาภายนอก

เครื่องมือทําความเย็น มีอะไรบ้าง

รูปที่ 6 แสดงการทำงานของ Thermoelectric Cooler

Source : ebay.in , (2015)

1.7 หลักการทำงานของระบบทำความเย็นแบบสตีมเจ็ต

การทำความเย็นในระบบสตรีมเจ็ต (steam jet refrigeration) ใช้น้ำเป็นตัวกลางในการทำความเย็น การทำงานของระบบอาศัยหลักการที่ว่าเมื่อลดความดันที่ผิวหน้าของน้ำที่อยู่ในภาชนะที่ปิดมิดชิดแล้ว น้ำนั้นจะสามารถระเหยตัว เปลี่ยนสถานะเป็นไอได้ที่อุณหภูมิต่ำ ๆ บางครั้งต่ำถึง 4.44 – 10 °C จากการศึกษาทางทฤษฎีพบว่าภายใต้ความดันสูญญากาศหรือที่ความดัน 0.893 kg/cm^2 จุดเดือดของน้ำจะอยู่ที่ 4.44 °C

ตารางที่ 1 แสดงค่าอุณหภูมิจุดเดือดของน้ำ ณ ระดับความดันต่าง ๆ

Absolute
pressure
(kN/m2)

Temperature
(oC)
Absolute
pressure
(kN/m2)
Temperature
(oC)
Absolute
pressure
(kN/m2)
Temperature
(oC)
0.8 3.8 28 67.5 75 91.8
2.0 17.5 35 72.7 85 95.2
5.0 32.9 45 78.7 95 98.2
10.0 45.8 55 83.7 100 99.6
20.0 60.1 65 88.0 101.33 100

หลักการทำงานของระบบสตีมเจ็ตแสดงไว้ในรูปที่ 7 ไอน้ำซึ่งเป็นผลพลอดได้จากจากการทำงานของหม้อไอน้ำ แทนที่จะปล่อยทิ้งโดยเปล่าประโยชน์ จะถูกส่งเข้าทางท่อไอน้ำ เพื่อฉีดผ่านหัวฉีดไอน้ำด้วยความเร็วสูง ทำให้ความดันที่ผิวหน้าของน้ำในอีวาพอเรเตอร์ลดลง และสามารถระเหยตัวกลายเป็นไอได้ที่อุณหภูมิต่ำ ดูดรับปริมาณความร้อนทำให้น้ำที่เหลือในอีวาพอเรเตอร์มีอุณหภูมิต่ำลงด้วย น้ำเย็นนี้มีอุณหภูมิประมาณ 4.44 – 21.1 °C จะถูกปั้มให้หมุนเวียนเข้าไปทำความเย็นให้แก่บริเวณที่ต้องการทำความเย็น และจะถูกส่งกลับเข้ามาฉีดเป็นฝอยในอีวาพอเรเตอร์อีกครั้งหนึ่ง ละอองน้ำบางส่วนจะถูกระเหยตัวทำให้น้ำที่เหลือในอีวาพอเรเตอร์มีอุณหภูมิต่ำอยู่ตลอดเวลา

เครื่องมือทําความเย็น มีอะไรบ้าง

รูปที่ 7 แสดง steam jet refrigeration plant

Source : TEPPI , (2015)

1.8 หลักการทำงานของระบบทำความเย็นแบบแอบซอร์ปชัน (absorption chiller)

Absorption chiller เป็นระบบทำความเย็นที่อาศัยพลังงานความร้อนในการขับเครื่องทำความเย็นให้ทำงาน โดยความร้อนที่ป้อนให้ absorption chiller โดยมากจะอยู่ในรูปของไอน้ำ น้ำร้อน หรือก๊าซร้อนซึ่งเป็นพลังงานคุณภาพต่ำ

Absorption chiller มีส่วนประกอบที่สำคัญคือ generator, condenser, evaporator, absorber, expansion valve และสารทำงานซึ่งเป็นสารคู่ผสมระหว่าง สารทำความเย็น (กรณีนี้ใช้น้ำบริสุทธิ์เป็นสารทำความเย็น) และสารดูดกลืน (สาร Li-Br) ดังแสดงในรูปที่ 8 มีหลักการทำงานเริ่มต้นจาก generator รับความร้อนจากภายนอกทำให้สารทำความเย็นเดือดกลายเป็นไอแยกออกจากสารดูดกลืน สารทำความเย็นจะมากลั่นตัวที่ condenser อุณหภูมิประมาณ 40 °C – 50 °C เพื่อกลับเป็นของเหลวแล้วไหลผ่านเอ๊กซ์แพนชันวาล์ว (expansion valve) ไปสู่ evaporator สารทำความเย็นดูดความร้อนจากสิ่งแวดล้อมเพื่อใช้เป็นความร้อนแฝงของการกลายเป็นไอที่อุณหภูมิประมาณ 5 °C (ความดันประมาณ 6 mm.Hg) จากนั้นไอของสารทำความเย็นจะถูกดูดกลืนด้วยสารดูดกลืนที่ไหลผ่าน expansion valve มาจาก generator ผสมเป็นของเหลวในตัวดูดกลืน absorber ซึ่งเป็น ปฏิกิริยาคายความร้อนออกสู่สิ่งแวดล้อม จากนั้นจะถูกสูบโดยปั๊มเพื่อให้ความดันสูงขึ้นเป็น 75 mm.Hg ไปยังเจนเนอเรเตอร์ (generator) เพื่อรับความร้อนจากแหล่งกำเนิดความร้อนต่อไป

เครื่องมือทําความเย็น มีอะไรบ้าง

รูปที่ 8 แสดงหลักการทำงานของ Absorption Chiller

Source : Simons Boilers , (2015)

Bibliography

    1. กรมพัฒนาพลังงานทดแทนและอนุรักษ์พลังงาน กระทรวงพลังงาน. (2004). ตอนที่ 4 บทที่ 2 หลักการ/การอนุรักษ์พลังงานในระบบทำความเย็นและปรับอากาศ. In ตำราฝึกอบรมผู้รับผิดชอบพลังงานอาวุโส (ผอส.) ด้านความร้อน (pp. 2-1 - 2-8).
    1. Frigomech SRL . (2015) : http://www.frigomech.com/en/main/industries/food-industry/fruits-and-vegetables.html
    1. Ref-Wiki.com . (2015) : http://ref-wiki.com/th/technical-information/158-industrial/31417-ice-refrigeration.html
    1. Wikipedia . (2015) : https://en.wikipedia.org/wiki/Dry_ice
    1. ebay.in . (2015) : http://www.ebay.in/itm/TEC1-12706-Thermoelectric-Cooler-Peltier-Module-12V-92W-max-/171187057547
    1. TAPPI . (2015) : http://www.tappi.org/oldtappi/content/journal/2004/oe/06jun04/croll1.jpg
    1. Simons Boilers . (2015) : http://simonsboiler.com.au/wp/wp-content/uploads/2013/10/Absorption-Chillers-Cycle1.jpg

เครื่องมือทําความเย็น มีอะไรบ้าง

1 Review

พื้นฐานของระบบการทําความเย็นมีอะไรบ้าง

การทำความเย็นโดยใช้น้ำแข็งอาศัยหลักการที่ว่าขณะที่น้ำแข็งหลอมละลายกลายเป็นน้ำจะดูดความร้อนจากอากาศรอบๆ ทำให้อากาศเย็นลงและมีความหนาแน่นสูงขึ้น จึงไหลลงสู่ตอนล่างของตู้เย็นไปดูดรับปริมาณความร้อนจากอาหารหรือของที่แช่ภายในตู้เย็นอีกทีหนึ่ง อากาศเย็นเมื่อดูดรับปริมาณความร้อนจากอาหารหรือของที่แช่ภายในตู้เย็นแล้วจะมีอุณหภูมิ ...

เครื่องทําความเย็น คืออะไร

หลักการของระบบทําความเย็นชิลเลอร์ หรือ เครื่องทำความเย็นโดยส่วนใหญ่นั้นมีความเหมือนกันก็คือ การทำให้สารที่มีหน้าที่เป็นตัวกลางในการทำความเย็น (Refrigerant) เปลี่ยนสถานะโดยการใช้ความร้อนแฝง หลังจากนั้นสารนี้จะเปลี่ยนจากสถานะของเหลวกลายเป็นไอซึ่งจะทำให้อุณหภูมิบริเวณโดยรอบลดลงและเกิดความเย็นขึ้น

สารให้ความเย็น มีอะไรบ้าง

สารทำความเย็น (Refrigerant) คือ สารเคมีเหลวที่ใช้ในระบบทำความเย็น มีคุณสมบัติ คือ จุดเดือดต่ำ ระเหยได้เร็วที่ความดันปกติ ทำให้ดูดซับ และนำพาความร้อนจากสิ่งแวดล้อมได้ดี.
สารกลุ่ม CFC (Chlorofluorocarbon) ... .
สารกลุ่ม HFC (Hydrofluorocarbon) ... .
สารกลุ่ม HCFC (Hydrochlorofluorocarbon) ... .
สารกลุ่ม HC (Hydrocarbon).

ตัวควบคุมสารทำความเย็นมีอะไรบ้าง

ชนิดของชุด ควบคุม น้ำยาแอร์ แบ่ง ออกได้ เป็น 6 ชนิด คือ.
Hand expansion valve เอกแพนชันวาล์ว ชนิด ปรับด้วย มือ.
Auto expansion valve ออโตเมติกเอกแพนชันวาล์ว.
Thermostatic expansion valve เทอร์โมสแตติกเอกแพนชันวาล์ว.
Capillary tube ท่อแคพอลลารี่.
Low pressure float ลูกลอยความดันต่ำ.
High pressure float ลูกลอยความดันสูง.