ชิลเลอร์คืออะไร

 

 

Chiller คือ เครื่องทำความเย็นขนาดใหญ่ที่มีหน้าที่ในการผลิตน้ำเย็นหรือปรับอุณหภูมิน้ำ เย็นและส่งไปยังเครื่องปรับอากาศ ที่มีอยู่ในห้องต่างๆ ของอาคารแต่ละอาคาร หลักการทำงานของ Chiller คือ จะนำสารทำความเย็น (ก๊าซเย็นความดันต่ำ) โดยอยู่ในสภาวะไออิ่มตัวมาอัดที่ตัว Compressor จากนั้นสารทำความเย็นจะถูกอัดโดยเครื่องอัด จนมีสภาวะเป็นไอร้อน (Superheated Vapor) มีความดันสูงและอุณหภูมิสูง หลังจากนั้นสาร ทำความเย็นจะเคลื่อนที่ผ่านเข้าไปในเครื่องควบแน่น (Condenser)เพื่อถ่ายเทความร้อนออกทำให้สารทำความเย็นเปลี่ยนสถานะเป็น ของเหลวอิ่มตัวที่มี ความดันสูง จากนั้นของเหลวอิ่มตัวความดันสูงจะเคลื่อนที่ผ่านอุปกรณ์ขยายตัว (อุปกรณ์ลดแรงดัน) สารทำความเย็น จะมี 2 สถานะ คือ ของเหลวและก๊าซที่มีอุณหภูมิต่ำและความดันต่ำ หลังจากนั้นจะผ่านเข้าไปในเครื่องระเหย (Evaporator) ทำ ให้สาร ทำความเย็นรับความร้อนจากการโหลดนั้นๆ และกลายสภาพเป็นไออิ่มตัว  ซึ่งวัฏจักรการทำความเย็นจะดำเนินเช่นนี้ซ้ำไปเรื่อยๆ หมุน เวียนเป็นวงจรเช่นนี้ตลอดเวลา  จึงทำให้ Chiller สามารถผลิตน้ำเย็นได้อย่างต่อเนื่อง จึงสามารถส่งน้ำเย็นนี้ไปจ่ายให้เครื่องปรับอากาศ ที่อยู่ตามอาคารต่างๆที่ไกลจากเครื่อง Chiller ได้ซึ่งเครื่อง Chiller เป็นอุปกรณ์ส่วนหนึ่งของระบบปรับอากาศทั้งหมดที่ใช้พลังงานสูงมาก ถึง 52 % ปัจจุบัน Chiller รุ่นใหม่ๆ จะถูกออกแบบและพัฒนาให้มีค่ากิโลวัตต์ต่อตันของการทำความเย็นต่ำกว่า Chiller รุ่นเก่าจึงทำให้ สามารถประหยัดพลังงานได้มากกว่ารุ่นเก่าประมาณ 20-30 % และอีกอย่างหนึ่ง Chiller รุ่นใหม่ ส่วนใหญ่จะใช้สารทำความเย็นจำพวกที่
ไม่มีสาร CFC ที่จะทำลายชั้นบรรยากาศของโลกได้อีกด้วยในระบบปรับอากาศที่ใช้เครื่องทำน้ำเย็น (Water Chiller) เนื่องจากเครื่องปรับอากาศแบบหน้าต่าง, แบบแยกส่วน และแบบ Packaged Unit ต่างก็มีข้อดี ข้อเสีย และมีข้อจำกัดในการ ติดตั้งอยู่โดยเฉพาะอย่างยิ่ง เรื่องระยะห่างระหว่าง Condensing Unit กับ FCU ซึ่งห่างไม่ได้มากนักในกรณีของเครื่องปรับอากาศแบบ แยกส่วน,ส่วนเครื่องแบบหน้าต่าง ก็ดูไม่สวยงาม และเสียงดัง, เครื่องแบบ Packaged Unit ก็ยังมีเสียงดัง และการควบคุมอุณหภูมิก็ยังไม่ แน่นอนเนื่องจากการควบคุมอุณหภูมิอาศัยการตัด-ต่อของคอมเพรสเซอร์ ดังนั้นจึงได้มีการนำเครื่องทำน้ำเย็น เมื่อทำน้ำเย็นก่อนแล้ว จึง
ใช้น้ำเย็นนี้เป็นตัวกลางในการส่งผ่านความเย็นต่อไปให้กับ FCU หรือ AHU อีกทอดหนึ่ง

โครงสร้างของเครื่องทำน้ำเย็น ก็เหมือนกับเครื่องปรับอากาศทุกชนิด คือ มีวงจรการทำความเย็น (Refrigeration Cycle) เหมือน เดิมเพียงแต่แทนที่อีวาโปเรเตอร์จะทำความเย็นให้อากาศโดยตรง ก็กลับไปทำความเย็นให้กับน้ำก่อน เมื่อน้ำเย็นแล้ว จึงใช้น้ำเป็นตัวกลาง ถ่ายทอดความเย็นต่อไปสาเหตุที่ต้องใช้น้ำเป็นตัวกลางถ่ายทอดความเย็นนี้ เนื่องจากน้ำสามารถสูบจ่ายไปได้ไกลๆโดยไม่มีปัญหา จะรั่ว บ้างก็ไม่เป็นไร และการควบคุมปริมาณน้ำก็ทำได้ง่าย ซึ่งก็จะมีผลทำให้การควบคุมอุณหภูมิทำได้ง่ายและแม่นยำขึ้น การที่ไม่มีคอม เพรสเซอร์อยู่กับ FCU หรือ AHU เหมือนกับเครื่อง Packaged Unit ก็ทำให้ไม่มีปัญหาเสียงดังรบกวนจากคอมเพรสเซอร์

Air Cooled Water Chiller ก็คือเครื่องทำน้ำเย็นที่อาศัยการระบายความร้อนด้วยอากาศ ลักษณะของงานที่ใช้เครื่องทำน้ำเย็น แบบนี้ จะเป็นลักษณะของงานที่มีความต้องการความเย็นไม่มากนัก (มักจะไม่เกิน 500 ตันความเย็น) ซึ่งต้องการความสะดวกในการติดตั้ง และต้องการลดภาระการดูแลรักษา หรือจะใช้ในโครงการที่ขาดน้ำ หรือไม่มีน้ำที่มีคุณภาพพอจะมาใช้ระบายความร้อนของเครื่องได้ อย่างไร ก็ตามเครื่องที่ระบายความร้อนด้วยอากาศก็ย่อมที่จะกินไฟมากกว่า เครื่องที่ระบายความร้อนด้วยน้ำ (โดยทั่วไปเครื่องทำน้ำเย็นแบบระบาย ความร้อนด้วยอากาศกินไฟประมาณ 1.4 – 1.6 กิโลวัตต์/ตัน)น้ำเย็นจากเครื่องทำน้ำเย็น จะถูกเครื่องสูบน้ำเย็น (Chilled Water Pump) จ่าย เข้าสู่ระบบไปยัง FCU และ AHU โดยอุณหภูมิน้ำเย็นนี้จะอยู่ที่ประมาณ 7 องศาเซลเซียส เมื่อใช้งานผ่าน FCU หรือ AHU แล้ว จะมี อุณหภูมิสูงขึ้นเป็นประมาณ 12 องศาเซลเซียส ก็จะถูกส่งกลับมายังเครื่องทำน้ำเย็นอีกครั้งหนึ่ง

ระบบส่งน้ำเย็นนี้อาศัยท่อน้ำเย็น (Chilled Water Pipe) มีทั้งท่อส่งน้ำเย็น (Supply Chilled Water Pipe) และท่อน้ำเย็นกลับ (Return Chilled Water Pipe) ซึ่งจะต้องหุ้มฉนวน เพื่อป้องกันน้ำเกาะท่อ (Condensation) เนื่องจากความเย็นของท่อ จะทำให้ความชื้น ที่อยู่ในอากาศมาเกาะเป็นหยดน้ำที่ท่อ คอมเพรสเซอร์ที่ใช้มักจะเป็นคอมเพรสเซอร์แบบลูกสูบ หากมีขนาดใหญ่หน่อยก็อาจจะมีชนิด ที่เป็นสกรู ส่วนชนิดที่เป็นหอยโข่ง จะมีใช้เฉพาะเครื่องขนาดใหญ่จริงๆ เท่านั้นที่ออกแบบมาใช้แถบตะวันออก เราจะไม่เห็นนำมาใช้ ในประเทศไทย

Water Cooled Water Chiller ในกรณีที่โครงการมีขนาดใหญ่ และมีความต้องการความเย็นมาก มักจะนิยมใช้เครื่องทำน้ำ เย็นชนิดนี้ เพราะจะมีเครื่องทำน้ำเย็นที่มีประสิทธิภาพสูงให้เลือกใช้ (0.62 – 0.75 กิโลวัตต์/ตัน) ทำให้ได้ระบบปรับอากาศที่กินไฟน้อย กว่าเครื่องแบบอื่นๆ อย่างไรก็ตามการเลือกใช้ระบบนี้จะต้องมีหอระบายความร้อน และจะต้องมั่นใจว่ามีน้ำเพียงพอ มีคุณภาพเหมาะสม กับการนำมาเติมที่หอระบายความร้อน

ลักษณะโครงสร้างของเครื่องทำน้ำเย็นก็ยังคงเหมือนกับเครื่องแบบ Air-cooled เพียงแต่แทนที่จะระบายความร้อนด้วยอากาศ ก็กลายเป็นการระบายความร้อนด้วยน้ำเท่านั้นเอง

ระบบท่อน้ำระบายความร้อน หรือที่เรียกว่า Condenser Water จะประกอบด้วยเครื่องสูบน้ำระบายความร้อน (Condenser Water Pump) ทำหน้าที่สูบน้ำเพื่อมาระบายความร้อนให้กับคอนเดนเซอร์ของเครื่องทำน้ำเย็น คอมเพรสเซอร์จะมีทั้งชนิดลูกสูบ,สกรู และแบบหอยโข่ง
ที่มา : หนังสือความรู้เบื้องต้นวิศวกรรมงานระบบ สำนักพิมพ์เอ็มแอนด์อี

ในงาน ออกแบบระบบปรับอากาศ และระบบระบายอากาศที่ต้องใช้ท่อลม ( ท่อดักท์แอร์ ) ส่งลมไปยังส่วนต่างๆ ของอาคาร
จำเป็นจะต้องมีหัวจ่ายลมหรือหน้ากากแอร์ เพื่อบังคับทิศทางลมไปตามความต้องการของเรา สามารถแบ่งออกตามลักษณะได้ดังนี้

1. Square Ceiling Diffuser หรือหัวจ่ายลมจากเพดานแบบสี่เหลี่ยม ซึ่งลักษณะของหัวจ่ายลมแบบนี้จะเป็นแบบสี่เหลี่ยม มักจะติดตั้งหัวจ่ายแบบนี้ใต้ฝ้าเพดานกระจายลมลงด้านล่าง และจะมีใบบังคับทิศทางลมเป็นแบบ 2 ทาง,3 ทาง, 4 ทาง หรือสามารถบังคับ ลมไปในทางเดี่ยวก็ได้

2. Round Ceiling Diffuser หรือหัวจ่ายลมจากเพดานแบบกลม ซึ่งลักษณะของหัวจ่ายลมแบบนี้จะเป็นแบบวงกลม สามารถกระจายลมได้แบบ 360 องศา

3. Return Air Grille หรือหน้ากากลมกลับ ลักษณะของหัวจ่ายลมแบบนี้จะเป็นแบบ สี่เหลี่ยมผืนผ้า สำหรับติดตั้งเพื่อดูดลมใน ห้องที่จ่ายออกไปโดยหัวจ่ายกลับมายังเครื่องจ่ายลมหรือแฟนคอยล์ บานไม่สามารถปรับได้ มักจะติดตั้งไว้ใกล้กับแฟนคอยล์ เพื่อสะดวก ในการดูดลมกลับ และสามารถบริการเครื่องปรับอากาศได้ด้วย ซ่อมแซมหรือล้างทำความสะอาดโดยการเปิดหน้ากากลมกลับนี้ออกได้ มีทั้ง แบบมีขอเกี่ยว (Hinged Core) ที่ไม่ต้องถอดหน้ากากลมกลับ ลงมาก็สามารถซ่อมบำรุงเครื่องปรับอากาศได้ หรือมีอีกแบบหนึ่งคือ T-bar Lay in หน้ากากลมกลับที่สามารถวางไว้บนฝ้าเพดานแบบทีบาร์ได้เลย

4. Linear Slot Diffuser หรือหัวจ่าย Slot Slot เป็นหัวจ่ายลมที่เมื่อติดตั้งแล้วจะดูสวยงานเข้ากับงานตกแต่งภายในได้สวยงาม เหมาะสำหรับการจ่ายลมด้านล่างมากกว่า

5. Air Grille Register หรือหัวจ่ายลมด้านข้าง สามารถที่จะปรับบานได้ นิยมติดตั้งให้จ่ายลมจากด้านข้าง บริเวณฝ้าเพดานต่าง ระดับ ในงาน ระบบปรับอากาศ และ ระบบระบายอากาศ นี้ ท่อลม ( ท่อดักท์แอร์ ) มีส่วนสำคัญเป็นอย่างมาก เพราะว่าท่อลม ( ท่อดักท์แอร์ ) เป็นตัวนำพาอากาศไปจ่ายในส่วนต่างๆ ของอาคารตามที่เราต้องการและสามารถควบคุมความเร็ว และปริมาณอากาศได้ด้วย ที่เราเห็นๆ กันอยู่ในงานก่อสร้างและติดตั้งระบบปรับอากาศของอาคารสำนักงาน มีการแยกประเภทของท่อลม ( ท่อดักท์แอร์ ) ออกเป็นดังนี้

1. Supply Air Duct (SAG): ท่อจ่ายลมเย็นเป็นท่อที่นำพาอากาศเย็นจากคอยล์เย็นไปจ่ายตามส่วนต่างๆ ของอาคารไม่ว่าจะ เป็นห้องนอนในบ้านพักอาศัย ห้องโถงต้อนรับในโรงแรมห้องประชุมในอาคารสำนักงาน เพื่อลดอุณหภูมิบริเวณนั้นๆ ท่อจ่ายลมเย็นทำ จากแผ่นเหล็กอาบสังกะสีพับขึ้นรูปและหุ้มด้วยฉนวนใยแก้ว

2. Return Air Duct (RAD) ท่อดึงลมกลับ มีลักษณะภายนอกเหมือนกับท่อจ่ายลมเย็นทุกประการ แตกต่างเพียงหน้าที่ที่ดูด อากาศที่จ่ายออกไปด้วยท่อจ่ายลมเย็นที่แลกเปลี่ยนความร้อนกับอากาศและมีอุณหภูมิเพิ่มขึ้น กลับมาที่คอยล์เย็น

3. เพื่อแลกเปลี่ยนความร้อนที่ผิวของคอยล์เย็นและอุณหภูมิลดลงและส่งไปจ่ายในห้องด้วยท่อจ่ายลมเย็นอีกครั้ง Exhaust Air Duct (EAD) ท่อระบายอากาศ ทำหน้าที่ระบายอากาศภายในอาคารออกมาปล่อยทิ้งนอกอาคาร อาจดูดอากาศจากห้องน้ำหรือห้องอื่นๆ ได้เช่นกัน ท่อระบายอากาศมักไม่หุ้มฉนวน

4. Fresh Air Duct (FAD) ท่อลมเติมอากาศ ทำหน้าที่เติมอากาศให้กับห้อง ไม่ว่าจะเป็นพื้นที่ที่มีเครื่องปรับอากาศหรือไม่ก็ตาม
เมื่อมีการระบายอากาศไปนอกอาคารก็ต้องมีการเติมอากาศเข้าไป เพื่อให้เป็นการระบายอากาศที่ถูกต้อง ไม่ควรติดตั้งช่องดูดอากาศอยู่ใกล้
กับช่องระบายอากาศ เพราะอาจดูดอากาศเสียที่เพิ่งปล่อยออกนอกอาคารเข้ามาอีก ท่อเติมอากาศมักไม่หุ้มฉนวน หากต้องการที่จะติดตั้ง
นอกอาคารต้องจะทาสีให้เข้ากับตัวอาคาร

วิธีการถอดแบบและคำนวณปริมาณ ท่อดักท์แอร์
การถอดแบบท่อดักท์แอร์( ระบบปรับอากาศ และ ระบายอากาศ ) มีวิธีการถอดแบบและคำนวณดังนี้
สูตรการคิดคำนวณจำนวนสังกะสีที่จะใช้ในงาน ( ท่อดักท์แอร์ ) ทั้งสิ้น ไม่ว่าจะเป็นท่อลมส่งลม (Supply Air Duct), ท่อลม
กลับ (Return Air Duct), ท่อระบายอากาศ (Exhaust Air Duct), ท่อเติมอากาศบริสุทธิ์ (Fresh Air Duct) ล้วนสามารถใช้สูตรนี้ในการคำนวณได้

สูตรคำนวณ
กว้าง (นิ้ว) + สูง (นิ้ว) x 0.66 x ยาว (เมตร)
คำตอบที่ได้มีหน่วยเป็นตารางฟุตเท่านั้น เมื่อได้ปริมาณสังกะสีแล้วก็นำมาคำนวณหาจำนวนแผ่นสังกะสีเพื่อสั่งซื้อ โดยสังกะสี 1 แผ่น
มี 32 ตารางฟุต เมื่อทราบปริมาณสังกะสีแล้ว ก็ควรจะรู้ถึงความหนาหรือเบอร์ของสังกะสีโดยให้เลือกเบอร์ จากความกว้างของ ท่อดักท์แอร์