เครื่องปรับอากาศ

พื้นฐานช่างเครื่องปรับอากาศ

     การปรับอากาศ คือ กระบวนการหรือกรรมวิธีเกี่ยวกับการปรับสภาวะอุณหภูมิ ความชื้น ความสะอาดและการเคลื่อนไหวถ่ายเทของอากาศภายในอาคารหรือสถานที่ที่เราต้องการ

     ระบบการปรับอากาศ จะต้องประกอบด้วยระบบและการควบคุมสิ่งต่าง ๆ ดังนี้

          1. การควบคุมอุณหภูมิ (TEMPERATURE CONTROL) คือ การใช้ระบบเครื่องทำความเย็นให้ควบคุมอุณหภูมิภายในห้องที่เราจะต้องปรับอากาศ ให้คงที่อยู่ในระดับ 75-78 องศาฟาเรนไฮต์ (อุณหภูมิภายในห้องปรับอากาศโดยทั้วไป) ในขณะที่อุณหภูมิภายใน - ภายนอก เฉลี่ยประมาณ 95 องศาฟาเรนไฮต์ 

          2. การควบคุมความชื้น (HUMIDITY CONTROL) คือการควบคุมความชื้นสัมพัทธ์ (RELATIVE HUMIDITY) ให้อยู่ในระดับกำลังพอดี ความชื้นสัมพัทธ์เหมาะสมสำหรับห้องปรับอากาศเฉลี่ยประมาณ 50% RH 

               ความชื้นสัมพัทธ์สูงเกินไป   ทำให้เราอึดอัด เหงื่อจับตามตัว เหนอะหนะรำคาญ เช่น แถบชายทะเล หรือริมแม่น้ำ หนอง บึง ที่มีความชื้นสูงมาก และอากาศร้อนและในกรณีที่ฝนใกล้จะตก

               ความชื้นสัมพัทธ์น้อยเกินไป ทำให้ริมฝีปาก ลำคอ และเหยื่อจมูกแห้ง ผิวหนังแตกแห้ง กระหายน้ำบ่อย เนื่องจากร่างกายสูญเสียน้ำเร็วและมากเกินไปในการระเหยออกเป็นเหงื่อการที่เหงื่อออกเพื่อลดอุณหภูมิในร่างกายให้อยู่ในระดับที่พอเหมาะ (ประมาณ 98 องศาฟาเรนไฮต์ หรือประมาณ 37 องศาเซลเซียส)

     การลดความชื้นภายในห้องปรับอากาศ จะทำได้โดยการที่ลมกลับ (RETURN AIR) ถูกดูดผ่านคอยล์เย็น (EVAPORATOR COIL หรือ COOLING COIL) และครีบ (FINS) ซึ่งเย็นกว่าลมกลับ ทำให้ไอน้ำหรือความชื้นที่ปนมากับลมกลับกลั่นตัว กลายเป็นหยดน้ำเกาะอยู่ตามครีบและคอยล์เย็น หยดน้ำเหล่านี้เมื่อมีจำนวนมากขึ้นจะรวมตัวไหลลงมาทางด้านล่างของคอยล์เย็น หยดลงไปในถาดรองรับน้ำ ซึ่งรองอยู่ใต้คอยล์เย็น และระบายออกทางท่อน้ำทิ้งในที่สุด ตราบใดที่เครื่องปรับอากาศทำงานอยู่ ความชื้นภายในห้องปรับอากาศจะถูกลดลง และควบคุมให้อยู่ในอัตราที่เหมาะสมตลอดเวลา เรียกกระบวนการอันนี้ว่า "การลดความชื้น" (DEHUMIDIFICATION) 

          3. การกรองและทำให้บรรยากาศในห้องปรับอากาศบริสุทธ์ (AIR FILTERING, CLEANING AND PURIFICATION) ในห้องที่ใช้เครื่องปรับอากาศขนาดเล็ก ทำได้โดย

               3.1. ใช้ฟิลเตอร์ (FILTER) ดักกรองฝุ่นละอองจากลมกลับ (RETURN AIR) ก่อนที่จะถูกดูดผ่านคอยล์เย็น

               3.2. เบิด (AIR EXCHANGE DAMPER) เพื่อระบายอากาศในห้องออกทิ้ง ในกรณีที่ใช้เครื่องปรับอากาศแบบติดหน้าต่าง

               3.3. ติดตั้งพัดลมดูดอากาศ (EXHAUST FAN) ในขนาดที่เหมาะสม สำหรับห้องปรับอากาศ ที่มีอากาศเสียมาก เช่น ห้องที่มีการสูบบุหรี่มาก ๆ

          4. การควบคุมความเร็ว ทิศทาง และการหมุนเวียนถ่ายเทของลมเย็นที่ส่งออกมาจากเครื่องปรับอากาศ

(AIR MOVEMENT AND CIRCULATION) คือ การควบคุมความเร็ว ทิศทาง และการหมุนเวียนถ่ายเทของลมเย็นที่ส่งออกมาจากเครื่องปรับอากาศ โดยทั่วไปมีอัตราดังนี้

               4.1. ปริมาตร หรือ จำนวนลมเย็นที่ส่ง หรือเป่าออกจากเครื่องปรับอากาศที่อัตราเฉลี่ยประมาณ 400 ลูกบาศก์ฟุตต่อนาทีต่อตัน (CFM/TON)

               4.2. ความเร็วและทิศทางของลมเย็น ที่พ่นผ่านออกทางช่องส่งลมเย็นของเครื่องปรับอากาศถ้าต้องการให้ส่งลมเย็นไปไกลระยะ 8-13 ฟุต ลมเย็นที่พ่นผ่านออกทางช่องส่งลมเย็น (GRILL) จะต้องมีความเร็วประมาณ 500 ฟุตต่อนาที

               4.3. ลมเย็นที่จะผ่านร่างกายของผู้ที่อยู่ในห้องปรับอากาศ จะต้องไม่เกิน 25 ฟุตต่อนาที (ประมาณ 1/2 กม.ต่อชั่วโมง) มิฉะนั้นจะทำให้เกิดความรู้สึกหนาวสะท้าน

                    ความร้อน (HEAT) ความร้อนเป็นพลังงานรูปหนึ่ง ซึ่งเรียกว่าพลังงานความร้อน (HEAT ENERGY) ความร้อนจะไหลหรือถ่ายเทจากวัตถุที่ร้อนสูงไปสู่วัตถุที่ร้อนต่ำกว่าเสมอ (เคลื่อนที่จากร้อนสู่เย็น)

                    ความเย็น (COLD) ความเย็นกับความร้อนมีความสัมพันธ์กันคือ การที่วัตถุใดก็ตามถูกดูดความร้อนออกไปวัตถุนั้นจะเย็นลงจนกลายเป็นความเย็นไป เข้าใจง่าย ๆ ก็คือ ถ้าต้องการให้สิ่งของหรือวัตถุใดเย็นลง ก็ทำได้โดยการเคลื่อนย้ายความร้อนออกไปจากสิ่งของหรือวัตถุนั้น ๆ เช่น เครื่องปรับอากาศดึงเอาความร้อนจากอากาศหรือความร้อนของคน หรือสิ่งของที่อยู่ภายในห้องปรับอากาศนั้น ออกไปทิ้งนอกห้อง คือ ที่คอนเดนเซอร์ หรือคอยล์ร้อนนั่นเอง

                    อุณหภูมิ (TEMPERATURE) คือ ความเข้มข้นของความร้อนหรือระดับความร้อนของสสาร

การวัดอุณหภูมิ ใช้เครื่องมือวัดชนิดหนึ่งเรียกว่า เทอร์โมมิเตอร์ (THERMOMETER) เทอร์โมมิเตอร์ อาศัยหลักการทำงานโดยการขยายตัวของเหลวที่จะใช้ทำเทอร์โมมิเตอร์ เช่น ปรอท หรือ แอลกอฮอล์ เทอร์โมมิเตอร์ประกัอบด้วย หลอดแก้ว กะเปาะ และของเหลว (คือ ปรอทหรือแอลกอฮอล์) ของเหลวที่บรรจุในกะเปาะเมื่ออากาศรอบกะเปาะมีอุณหภูมิสูงหรือต่ำ ของเหลวจะขยายตัวและเคลื่อนสูงขึ้น ไปในหลวดแก้ว ซึ่งจะมีขีดบอกเป็นตัวเลข ที่เรียกว่าจำนวนองศา ( DEGREE) ถ้าอากาศรอบ ๆ กะเปาะร้อนของเหลวจะขยายตัวขึ้นไปมาก จำนวนองศาจะมาก ถ้าอากาศรอบ ๆ กะเปาะเย็น ของเหลวจะหดตัว ลดระดับต่ำลง จำนวนองศาจะน้อย

 

     หน่วยของอุณหภูมิ ที่ใช้ในระบบเครื่องทำความเย็นและปรับอากาศมี 2 หน่วย คือ

1. องศาเซลเซียส (CELSIUS DEGREE = °C)

     เป็นหน่วยวัดอุณหภูมิในระบบเมตริก เดิมใช้เป็นองศาเซ็นติเกรด (CENTIGRADE) แต่ต่อมาเปลี่ยนใช้เป็นเซลเซียส ซึ่งเป็นภาษาเยอรมัน จุดเยือกแข็งของน้ำหรือจุดน้ำแข็งคือ 0°C และมีจุดเดือดของน้ำ คือ 100 °C

2. องศาฟาเรนไฮต์ (FAHRENHEIT DEGREE = °F

     เป็นหน่วยวัดอุณหภูมิในระบบอังกฤษ อุณหภูมิขององศาฟาเรนไฮต์มีจุดเยือกแข็งของน้ำที่ 32 °F และมีจุดเดือดของน้ำที่ 212 °F องศาฟาเรนไฮต์เป็นหน่วยวัดอุณหภูมิที่นิยมใช้ในวงการเครื่องทำความเย็นและเครื่องปรับอากาศ

สูตรการเปลี่ยนอุณหภูมิ °C และ °F

                     F - 32 = C

                        9        5

เช่นอุณหภูมิ 50 องศาฟาเรนไฮต์ จะเท่ากับเท่าใดในองศาเซลเซียส

                     50 - 32  = C

                         9          5

 

                     18   =   C

                       9        5

 

                      2   =  C

                               5

                      2   x   5  = C

                               C  = 10 

              ที่อุณหภูมิ 50 °F จะเท่ากับ 10 °C

     ปริมาณความร้อน คือจำนวนความร้อนที่มีอยู่ในสสารใดสสารหนึ่ง หน่วยที่ใช้วัดปริมาณความร้อนมีอยู่ 2 หน่วยคือ บี.ที.ยู (BTU) ย่อมาจาก BRITISH THERMAL UNIT เป็นหน่วยที่ใช้ในระบบเครื่องทำความเย็นและปรับอากาศ

ความร้อน 1 BTU คือ ปริมาณความร้อนที่ทำให้น้ำ 1 ปอนด์ มีอุณหภูมิเพิ่มขึ้น หรือลดลง 1 °F

     กิโลแคลอรี่ (KILOCALORIE) คือ ปริมาณความร้อนที่ทำให้น้ำ  1 กิโลกรัม มีอุณหภูมิเพิ่มขึ้น หรือลดลง 1 °C

     สถานะของสสาร   สสารแบ่งออกตามสถานะต่าง ๆ ได้ 3 สถานะ คือ

            1. ของแข็ง   (SOLID)

            2. ของเหลว  (LIQUID)

            3. แก๊ส         (GAS)

          สสารสามารถเปลี่ยนสถานะจากสถานะหนึ่งไปเป็นอีกสถานะหนึ่งได้ เช่น ของแข็งเปลี่ยนสถานะเป็นของเหลว และของเหลวสามารถเปลี่ยนเป็นแก๊สได้

     ความร้อนแฝง (LATENT HEAT) คือปริมาณความร้อนจำนวนหนึ่งซึ่งนำมาใช้ในการเปลี่ยนสถานะของสสาร โดยที่ช่วงความร้อนที่ใช้ เปลี่ยนสถานะนั้นไม่เปลี่ยนแปลงอุณหภูมิเลย เช่น น้ำที่ 32 °F เปลี่ยนไปเป็น น้ำแข็งที่ 32 °F เท่าเดิม ซึ่งจะเป็นการเปลี่ยนสถานะเท่านั้น แต่อุณหภูมิไม่เปลี่ยนเลย 

     ความร้อนแฝงแบ่งออกเป็น 2 ชนิด คือ

     1. ความร้อนแฝงของการหลอมละลาย (LATENT HEAT OF FUSION) คือ ปริมาณความร้อนที่ใช้เปลี่ยนสถานะของสสารจากของแข็งให้เป็นของเหลว โดยที่อุณหภูมิไม่เปลี่ยนแปลง ความร้อนแฝงของการหลอมละลาย = 144 บี.ที.ยู ต่อน้ำ 1 ปอนด์

     2. ความร้อนแฝงของการกลายเป็นไอ (LATENT HEAT OF VAPORIZATION) คือ ปริมาณความร้อนที่ใช้เปลี่ยนสถานะของสสารจากของเหลวให้กลายเป็นไอ โดยอุณหภูมิไม่เปลี่ยนแปลง และถ้าดึงเอาความร้อนจากสสารในสถานะที่เป็นแก๊สออก จะทำให้แก๊สนั้นกลั่นตัวเป็นของเหลว โดยที่อุณหภูมิคงเดิม นั้นก็คือความร้อนแฝงของการกลายเป็นไอ แต่นิยมเรียกใหม่เป็นความร้อนแฝงของการกลั่นตัว (LATENT HEAT OF CONDENSATION)

     ความร้อนแฝงของการกลายเป็นไอ หรือ ความร้อนแฝงของการกลั่นตัว = 970.4 บี.ที.ยู ต่อน้ำหนัก 1 ปอนด์

     ตันของการทำความเย็น (TON OF REFRIGERATION) เป็นหน่วยที่นิยมใช้บอกปริมาณความร้อนของระบบ เครื่องทำความเย็นและปรับอากาศ คำว่า 1 ตัน ความเย็นนั้น เป็นปริมาณความร้อนที่ใช้ในการละลายน้ำแข็ง  1 ตัน (2,000 ปอนด์) ในเวลา 24 ชั่วโมง


Visitors: 22,142