ตัวควบคุมความดัน เครื่องเย็น

1.แค๊ปทิวบ์ Capillary Tube

       เป็นอุปกรณ์ลดความดันชนิดหนึ่งมีลักษณะเป็นท่อทองแดงขดขนาดเล็ก โดยจะติดตั้งอยู่ระหว่างแผงคอยล์ร้อน และแผงคอยล์เย็น ทำหน้าที่ลดความดันของน้ำยาที่ออกจากแผงคอยล์ร้อนเพื่อให้ได้อุณหภูมิที่ต่ำ ก่อนฉีดเข้าแผงคอยล์เย็น ข้อมูลจาก แอร์ไทยดอทคอม

2.AEV

การควบคุมสารทำความเย็นชนิดลิ้นเปิด-ปิดอัตโนมัติAutomatic Expansion Valve (ใช้ตัวย่อว่า AEV หรือ AXV)

  ลิ้น เปิดปิดอัตโนมัติ Automatic Expansion Valve มีหน้าที่ควบคุมการไหลของสารทำความเย็นที่จะไหลเข้าไปยัง อีแวปปอเรเตอร์ โดยใช้ความดันด้านต่ำควบคุมการทำงานของลิ้น AEV การทำงานของ AEV คล้ายกับการทำงานของหัวฉีดสเปรย์ ขณะที่คอมเพรสเซอร์ทำงานสารทำความเย็นในสภาพของเหลวจะถูกฉีดเป็นไอคล้ายหมอก
เข้าไปในอีแวปปอเรเตอร์ การที่ของเหลวถูกฉีดเป็นไอโดยไม่มีของเหลวไหลผ่านเข้าไปภายในอีแวปปอเรเตอร์เลย เราจึงเรียกระบบทำความเย็นที่ใช้ AEV แบบนี้ว่าระบบแห้ง

ภาพที่ 17-8 หลักการทำงานของความดันที่บังคับให้ลิ้น AEV ทำงานP1 ความดันบรรยากาศ

P2 ความดันในอีแวปปอเรเตอร์
F1 แรงดันสปริงปรับได้
F2 แรงดันสปริงปรับไม่ได้
P3 ความดันของสารทำความเย็นที่จะเข้าไปในอีแวปปอเรเตอร์
หลักการทำงานของลิ้นเปิด-ปิดอัตโนมัติ
หลักการทำงานของลิ้นเปิด-ปิดอัตโนมัติส่วนใหญ่คล้ายกันแม้ว่ารูปร่างจะแตกต่างกันบ้างก็ตาม จากภาพที่ 17-8 แสดงความดันที่บังคับให้ลิ้นทำงาน จากภาพด้านบนเป็นห้องหดตัวหรือขยายตัวได้เรียกว่าเบลโลว์ (Bellow) ภายในเบลโลว์บรรจุแกสซึ่งเมื่อได้รับ อุณหภูมิสูงก็จะขยายตัว และเมื่ออุณหภูมิต่ำแกสจะหดตัวการหดตัวและขยายตัวของแกสมีผลต่อการยืด และหดตัวของเบลโลว์เช่นกัน ดังนั้น P จึงให้เป็นความดันของแกสในเบลโลว์ F1 เป็นแรงดันสปริงที่พยายามกดก้าน Push Rod ดันให้ลิ้นเปิด แต่แรง F2 เป็นแรงดันให้ลิ้นปิด ดังนั้นความดันในอีแวปปอเรเตอร์ P2 ลดลงแรง F1 และ P1 จะมีแรงกดชนะแรง P2 เบลโลว์ขยายตัวรวมกับแรงดันสปริงซึ่งมีมากกว่าก็จะบังคับให้ลิ้นเปิด สารทำความเย็นจะถูกฉีดเป็นไอเข้ามายังอีแวปปอเรเตอร์ เมื่อปริมาณไอของสารทำความเย็นในอีแวปสูงมากพอและสูงกว่าแรง F1 P1 แรงดันสปริงตัวล่าง F2 และแรง P2 ก็จะสูงกว่าแรงกดของเบลโลว์และสปริงตัวบน ผลคือทำให้ลิ้นเลื่อนขึ้นปิดทางเข้าของสารทำความเย็น
ลิ้นปิด-เปิดอัตโนมัติมีลักษณะโครงสร้างห้องความดันอยู่ 2 ประเภทคือ
1. Bellow Type Automatic Expansion Valve
2. Diaphram Type Automatic Expansion Valve
หลักการทำงานส่วนใหญ่คล้ายกันต่างกันที่ห้องสร้างความดันเท่านั้น คือแบบหนึ่งใช้เบลโลว์ (คล้ายหีบเพลงยืด-หดได้) ส่วนอีกแบบหนึ่งใช้แผ่นไดอะแฟรม
การที่ AEV ใช้สปริง 2 ชุดก็เพื่อความสมดุลย์ของแรง และเพื่อให้มีการทำงานนิ่มนวลขึ้น

 

 

ภาพที่17-9 Automatic Expansion Valve ชนิดใช้แผ่นไดอะแฟรมA ฝาครอบยาง    B เกลียวปรับ
 C สปริงปรับ    D ไดอะแฟรม
 E กรอง        F ท่อทางเข้า
 G เกลียวปรับมาจากโรงงาน
 H สปริง        J สปริง
 K เข็ม AEV    L บ่ารองรับเข็ม
 M ด้านส่งแรงดันจากห้องเบลโลว์

3.TEV

ลิ้นปิด-เปิดแบบใช้อุณหภูมิควบคุม Thermostatic Expansion Valve ใช้ตัวย่อว่า (TXV หรือ TEV)

   ตู้เย็นและระบบทำความเย็นในปัจจุบันมักนิยมใช้ลิ้นปิด-เปิดที่ใช้อุณหภูมิเป็นตัวควบคุมเป็นส่วนมาก
ลิ้นแบบใช้อุณหภูมิควบคุมมีหน้าที่รักษาสารทำความเย็นที่ทางออกของอีแวปปอเรเตอร์ให้คงที่สม่ำเสมอ ลิ้นแบบใช้อึณหภูมิควบคุมนั้นสามารถคุมได้ทุกสภาพของสภาวะภาระ (Load ดังนั้นลิ้นชนิดนี้จึงเหมาะสมกับระบบการทำงานที่เปลี่ยนแปลง load บ่อยๆ

 

ภาพที่ 17-11 แสดงการทำงานของเทอร์โมสแตติคเอกซแพนชั้นวาวล้เเบบเบลโลว์
    จากภาพเทอร์โมสแตติคเอกซแพนชั่นวาวล์ แสดงอุณหภูมิและความดันที่ทำให้ลิ้นทำงาน F1 คือแรงดันจาก Sensing Bulb เป็นแรงที่พยายามดันให้ลิ้น V1 เปิด F2 เป็นแรงดันด้านความดันต่ำที่พยายามดันให้ลิ้นปิด P1 กะเปาะส่งแรงดันมายังห้องไดอะแฟรม หรือขดเบลโลว์ดันให้ลิ้น V1 เปิด, P2 ความดันด้านต่ำ (suction line) คือแรงดันที่พยายามให้ลิ้นปิด T1 อุณหภูมิที่กะเปาะรับความร้อน T2 อุณหภูมิของสารทำความเย็นที่ออกจากอีแวปปอเรเตอร์ด้านความดันต่ำ ลิ้นจะเปิดต่อเมื่อแรง F1 มากกว่าแรง F2 และ F3 ลิ้นปิดเมื่อแรง F1 และ P1 น้อยกว่าแรง F2 และ F3
จากรูป 17-11 TEV ทำงานตามความแตกต่างของความดัน เมื่อระบบทำความเย็นทำงาน สารทำความเย็นใน Sensing Bulb ซึ่งติดอยู่ที่ทางออกของแผงอีแวปปอเรเตอร์ หรือที่ท่อทางด้านดูด (suction line) ณ ที่จุดนี้ Sensing Bulb จะเป็นตัวรับการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิของสารทำความเย็นที่ออกมาจากอีแวปปอเรเตอร์ ถึงแม้ว่าการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิจะเปลี่ยนแปลงไม่มากนักเมื่ออุณหภูมิภายใน Sensing Bulb เปลี่ยนแปลงก็จะทำให้ความดันเปลี่ยนแปลงไปด้วย ความดันที่เปลี่ยนแปลงจะกระทำบนด้านหนึ่งของแผ่นไดอะแฟรม P2 เมื่อแผ่นไดอะแฟรมถูกความดัน P2 ก็จะขยายตัวดันก้านส่ง P เลื่อนลง ทำให้ลิ้น V1 ซึ่งติดอยู่บนแกนก้านส่งเปิด แต่ลิ้น V1 จะเปิดได้หรือไม่นั้นขึ้นอยู่กับแรงดันของสปริง F3 และความดันในอีแวปปอเรเตอร์ซึ่งจะกระทำร่วมกันอยู่ในด้านตรงข้ามกับแรง P3 ถ้าแรงดันสปริง F3 และความดันในอีแวปปอเรเตอร์  P2 มีมากกว่า แรงดัน P2และ F3 ก็จะพยายามดันให้ลิ้นปิด สารทำความเย็นก็ไม่สามารถไหลเข้าไปยังแผงอีเเวปปอเรเตอร์ได้ แต่ถ้าแรงทั้ง 2 ด้านของแผ่นไดอะแฟรมเท่ากัน ลิ้นก็จะอยู่ในสภาพสมดุลย์ แต่ถ้าหากระบบทำความเย็นทำงานความดันทั้งสองด้านจะเปลี่ยนไป ลิ้นจะเปิดหรือปิดขึ้นอยู่กับแรงดันด้านใดมากหรือน้อยกว่ากัน ถ้าแรงดันจากการขยายตัวของแผ่นไดอะแฟรม มากกว่าแรงดัน F3 และ P2 ลิ้นก็จะเปิดแต่ลิ้นจะเปิดมากหรือน้อยเราสามารถตั้งได้โดยปรับความแข็งของสปริง F3 โดยปกติแล้ว TEV จะถูกปรับให้มีอุณหภูมิใดอุณหภูมิหนึ่งแม้จะอยู่ในสภาวะ Load ใดๆ ก็ตาม TEV จะรักษาอุณหภูมิของมันที่ได้ตั้งไว้
ข้อเสียของ Thermostatic Expansion Valve ก็คือไม่สามารถควบคุมอุณหภูมิ และความดันในอีแวปปอเรเตอร์ให้คงที่ได้
จงจำไว้ว่า TXV ไม่มุ่งเรื่องความดันด้านความดันต่ำ (Lowside) เพียงแต่ต้องการป้อนสารทำความเย็นเข้าไปสู่อีแวปปอเรเตอร์ให้ได้ปริมาณที่เพียงพอไม่มากหรือน้อยเกินไปเท่านั้น



ภาพที่ 17-12 ภาพภาคตัดของจริง แสดงส่วนประกอบและชื่อชิ้นส่วนของเทอร์โม¬สแตติกเอกซแพนชั่นวาวล์ แบบเบลโลว์
    A. นัทสำหรับปรับความแข็งสปริง, B. ซีล, C. ท่อแคปทิ้ว, D. เรือนเบลโลว์ ภายนอก, E. ตัวเรือน TEV ภายนอก, F. กะเปาะ Sensing Bulb สำหรับส่งอุณหภูมิ ไปยังเบลโลว์, G. ชุดเบลโลว์, H. ตะแกรงกรองละเอียด, I. ปะเก็น, J. ท่อทางสารทำความเย็นเข้า, K. แกนเข็ม TXV, L. ซีลกันรั่ว, M. เข็ม TXV, N. บ่ารองรับเข็ม
ในกรณีที่สารทำความเย็นถูกปล่อยจาก TXV เข้าสู่อีแวปปอเรเตอร์มากเกินไป เนื่องจากเกิดความดันภายในท่ออีแวปและความดันที่ด้านท่อทางออกแตกต่างกันมากผิดปกติ ดังนั้นจึงต้องหาทางควบคุมการทำงานของลิ้นเพือให้ระดับความดันภายในและนอกไม่แตกต่างกันมากโดยการควบคุมตัว TXV

4.ตัวควบคุมด้านแรงดันต่ำLow Side 

5.ตัวควบคุมด้านแรงดันสูงHigh Side

น้ำเงินLowแดงHigh

         ระบบการทำความเย็นของเครื่องปรับอากาศจะทำงานวนเวียนเป็นวัฏจักรตลอดเวลาที่คอมเพรสเซอร์ ยังคงทำงานอยู่และน้ำยาที่มีอยู่ในระบบจะไม่มีการสูญเสียไปไหนเลย นอกเสีย จากว่าเกิดการรั่วซึม (Leak) ที่ใดที่หนึ่งเท่านั้น เนื่องจากในระบบทำความเย็นเบื่องต้นนี้ มีทั้งน้ำยาที่อยู่ในสภาพความดันสูงและอุณหภูมิสูง   กับแรงดันต่ำอุณหภูมิต่ำ จึงมีการแบ่งภาคออกเป็น 2 ภาค

      1. ทางด้านสูง (High Side) ซึ่งจะเริ่มจากทางอัดของคอมเพรสเซอร์ ผ่านคอนเดนเซอร์จนถึง ทางเข้าของอุปกรณ์ลดความดัน ส่วนนี้สารทำความเย็นจะมีทั้งความดันและอุณหภูมิสูงจึงเรียก ว่าทาง High Side 
      2. ทางด้านต่ำ (Low Side) ซึ่งจะเริ่มตั้งแต่ทางออกของอุปกรณ์ลดความดัน ผ่านอิวาพอเรเตอร์ จนถึงทางเข้าของคอมเพรสเซอร์ ส่วนนีจะมีทั้งความดันและอุณหภูมิต่ำจึงเรียกว่าทาง Low Side ระบบปรับอากาศที่ใช้กันอยู่โดยทั่วๆไปจะทำงานเป็นวัฏจักร โดยมักจะมีสิ่งที่ประกอบกันขึ้น มาเป็นระบบปรับอากาศอยู่หลายสิ่งหลายอย่างด้วยกัน

6.Electronic control

เป็นอุปกรควบคุณอุณภูมิ

 คือเครื่องควบคุมที่ทำหน้าที่ในการประมวลผลสัญญาณอินพุตจากเซนเซอร์วัดอุณหภูมิ และสั่งงานเอาต์พุต เพื่อไปควบคุมอุปกรณ์ที่ในการเพิ่มหรือลดอุณภูมิอีกที โดยกระบวนการควบคุมนั้นมีด้วยกันหลากหลายรูปแบบ เช่น ON-OFF Control, PID Control, Fuzzy Logic Control โดยการทำงานคือ จะมีหัววัดอุณหภูมิ หรือ temperature sensor ทำหน้าที่วัดอุณหภูมิส่งมาที่ temperature controller หากอุณหภูมิไม่ได้ตามที่ตั้งไว้ temperature controller จะจ่ายแรงดันไปให้ฮีตเตอร์ heater เพื่อเพิ่มอุณหภูมิให้ได้ตามที่ผู้ใช้งานต้องการ