วิธีการทำงานของเครื่องทำความเย็นแบบระเหย, การเปรียบเทียบ AC เทียบกับเครื่องทำความเย็น & คู่มือการซื้อ

อย่างไร เครื่องทำความเย็นแบบระเหย ทำงาน

เครื่องทำความเย็นแบบระเหยทำงานโดยการส่งลมอุ่นและแห้งผ่านแผ่นหรือตัวกลางที่มีน้ำอิ่มตัว ขณะที่อากาศเคลื่อนที่ผ่านพื้นผิวเปียก โมเลกุลของน้ำจะดูดซับความร้อนจากอากาศและระเหยไป โดยเปลี่ยนจากของเหลวเป็นไอ การเปลี่ยนเฟสนี้จะสิ้นเปลืองพลังงานในรูปของความร้อน ซึ่งถูกดึงโดยตรงจากกระแสลมที่พัดผ่าน ส่งผลให้อุณหภูมิลดลง จากนั้นอากาศเย็นและมีความชื้นจะถูกส่งเข้าสู่อวกาศ

โดยหลักการแล้วกระบวนการนี้จะเหมือนกันกับความรู้สึกเย็นตามธรรมชาติของลมบนผิวที่เปียก ตัวแปรสำคัญที่ควบคุมประสิทธิผลคือ ภาวะซึมเศร้ากระเปาะเปียก — ความแตกต่างระหว่างอุณหภูมิกระเปาะแห้งโดยรอบและอุณหภูมิกระเปาะเปียก ในสภาพอากาศร้อนและแห้งซึ่งมีความชื้นสัมพัทธ์ต่ำกว่า 30–40% ช่องว่างนี้มีขนาดใหญ่ และการทำความเย็นแบบระเหยสามารถลดอุณหภูมิของอากาศลงได้ 10–20°C ในสภาพอากาศชื้นที่อากาศใกล้จะอิ่มตัวแล้ว ช่องว่างจะมีน้อย การระเหยจะช้า และการลดอุณหภูมิก็เพียงเล็กน้อย ซึ่งเป็นข้อจำกัดทางกายภาพพื้นฐานของเทคโนโลยี

เครื่องทำความเย็นแบบระเหยโดยตรงแบบมาตรฐานประกอบด้วยส่วนประกอบหลักสี่ส่วน: แฟน ที่ดึงอากาศภายนอกผ่านตัวเครื่อง ระบบจำหน่ายน้ำ (ปั๊มและท่อร่วมจ่าย) ที่ช่วยให้สารทำความเย็นอิ่มตัว สารระเหยหรือแผ่นระเหย เองและก ที่อยู่อาศัย มีช่องบานเกล็ดเพื่อกระจายลมโดยตรง บางยูนิตเพิ่มวาล์วลูกลอยที่เชื่อมต่อกับสายจ่ายน้ำเพื่อการทำงานต่อเนื่อง บางแห่งใช้อ่างเก็บน้ำที่ต้องเติมด้วยตนเอง

ต่างจากเครื่องปรับอากาศแบบใช้วงจรทำความเย็น เครื่องทำความเย็นแบบระเหยต้องการพื้นที่ เปิดบางส่วน เพื่อให้ทำงานได้อย่างถูกต้อง ในขณะที่เครื่องแนะนำอากาศเย็นและมีความชื้น อากาศภายในอาคารที่อับชื้นจะต้องมีทางออก ซึ่งโดยทั่วไปคือหน้าต่างหรือประตูที่เปิดอยู่ เพื่อป้องกันไม่ให้พื้นที่อิ่มตัวและผลกระทบจากการทำความเย็นลดลง การออกแบบการระบายอากาศจึงเป็นส่วนหนึ่งของการติดตั้งเครื่องทำความเย็นแบบระเหยที่มีประสิทธิภาพ

แผ่นระเหย: แกนหลักของระบบทำความเย็น

สารระเหยหรือที่เรียกกันทั่วไปว่าแผ่นระเหยหรือแผ่นทำความเย็นเป็นส่วนประกอบที่ทำให้อุณหภูมิลดลงจริง พื้นที่ผิว การกักเก็บน้ำ และความต้านทานการไหลของอากาศจะกำหนดทั้งประสิทธิภาพการทำความเย็นและการใช้พลังงานของเครื่อง

แผ่นรองสามประเภทครองตลาด:

• แผ่นแอสเพน (excelsior) — ตัวเลือกแบบดั้งเดิม ทำจากเส้นใยไม้แอสเพนฉีกแล้วมัดไว้ในโครงตาข่าย ราคาไม่แพงและมีประสิทธิภาพ พร้อมการกักเก็บน้ำที่ดีและต้านทานการเจริญเติบโตของแบคทีเรียตามธรรมชาติจากแทนนินโดยธรรมชาติของแอสเพน ประสิทธิภาพการทำความเย็นอยู่ในระดับปานกลาง โดยทั่วไปจะต้องเปลี่ยนแผ่นอิเล็กโทรดในแต่ละฤดูกาลเนื่องจากเส้นใยเสื่อมสภาพ
• สื่อเซลลูโลสแข็ง (รังผึ้ง) — แผ่นเซลลูโลสลูกฟูกที่มีโครงสร้างซึ่งมีหน้าตัดแบบรังผึ้ง โดยทั่วไปมีความหนา 100–200 มม. โครงสร้างทางเรขาคณิตสร้างพื้นที่ผิวต่อหน่วยปริมาตรสูงกว่าแผ่นแอสเพนอย่างมีนัยสำคัญ ทำให้อัตราการระเหยและประสิทธิภาพการทำความเย็นเพิ่มขึ้น 15–25% สื่อแบบแข็งยังมีความต้านทานการไหลของอากาศที่ต่ำกว่า ช่วยลดการใช้พลังงานของพัดลม อายุการใช้งาน 3-5 ปี ด้วยการบำรุงรักษาที่เหมาะสม
• แผ่นโพลีเมอร์สังเคราะห์ — ใช้ในหน่วยระดับพรีเมียมและเชิงพาณิชย์ สารสังเคราะห์ (โดยทั่วไปคือโพลีเอสเตอร์หรือโพลีโพรพีลีนแบบเชื่อมโยงข้าม) ต้านทานการสะสมของตะกรันแร่ได้ดีกว่าเซลลูโลสในบริเวณที่มีน้ำกระด้าง และสามารถทำความสะอาดและนำกลับมาใช้ใหม่ได้อย่างไม่มีกำหนด ค่าใช้จ่ายล่วงหน้าที่สูงขึ้นแต่ค่าใช้จ่ายในการเปลี่ยนตลอดอายุการใช้งานลดลง

การบำรุงรักษาแผ่น — การล้างคราบแร่ธาตุ การทำความสะอาดสาหร่าย และการเปลี่ยนตัวกลางที่เสื่อมสภาพ — เป็นงานบำรุงรักษาหลักอย่างต่อเนื่องสำหรับเครื่องทำความเย็นแบบระเหย แผ่นอิเล็กโทรดที่ถูกละเลยจะจำกัดการไหลเวียนของอากาศ กักเก็บแบคทีเรียที่ก่อให้เกิดกลิ่น และลดประสิทธิภาพการทำความเย็นลงอย่างมาก

เครื่องปรับอากาศกับเครื่องทำความเย็นแบบระเหย: การเปรียบเทียบโดยตรง

เครื่องทำความเย็นแบบระเหยและเครื่องปรับอากาศแบบใช้สารทำความเย็นช่วยลดอุณหภูมิภายในอาคาร แต่ทำงานบนหลักการที่แตกต่างกันโดยสิ้นเชิงและเหมาะสมกับสภาวะที่แตกต่างกันมาก การทำความเข้าใจถึงข้อดีข้อเสียเป็นสิ่งสำคัญในการเลือกโซลูชันที่เหมาะสม

เครื่องปรับอากาศแบบทำความเย็นจะถ่ายความร้อนออกจากพื้นที่ภายในอาคารโดยใช้วงจรทำความเย็นแบบปิด เช่น คอมเพรสเซอร์ คอนเดนเซอร์ วาล์วขยาย และคอยล์เย็น มันเย็นลงโดยการแยกความร้อน ไม่ใช่โดยการระเหยน้ำ และประสิทธิภาพส่วนใหญ่ก็เช่นกัน เป็นอิสระจากความชื้นภายนอก . นอกจากนี้ยังลดความชื้นซึ่งเป็นผลข้างเคียงของการทำความเย็น ทำให้มีประสิทธิภาพในสภาพอากาศเขตร้อนและชื้น วงจรคอมเพรสเซอร์และสารทำความเย็นมีความซับซ้อนทางกลไก ใช้ไฟฟ้าจำนวนมาก และต้องมีการติดตั้งอย่างมืออาชีพและมีบริการสารทำความเย็นเป็นระยะ

เครื่องทำความเย็นแบบระเหยไม่มีคอมเพรสเซอร์ ไม่มีสารทำความเย็น และไม่มีคอนเดนเซอร์ เป็นแบบกลไกง่ายๆ — พัดลม ปั๊ม และแผ่นรอง การใช้พลังงานลดลง 75–80% กว่าเครื่องปรับอากาศที่ใช้สารทำความเย็นที่เทียบเคียงได้ในพื้นที่ทำความเย็นเดียวกัน เนื่องจากมีเพียงมอเตอร์พัดลมและปั๊มขนาดเล็กเท่านั้นที่ทำงาน แทนที่จะใช้คอมเพรสเซอร์ การติดตั้งง่ายกว่า ต้นทุนการซื้อต่ำกว่า และผู้ใช้ปลายทางสามารถเข้าถึงการบำรุงรักษาได้ ข้อเสียเปรียบคือการขึ้นอยู่กับสภาพอากาศอย่างเข้มงวด ประสิทธิภาพลดลงอย่างมากเหนือความชื้นสัมพัทธ์ 50–60%

ข้อดีอย่างหนึ่งที่มักถูกมองข้ามของเครื่องทำความเย็นแบบระเหยคือ คุณภาพอากาศ . เนื่องจากดูดและระบายอากาศภายนอกออกอย่างต่อเนื่อง จึงไม่หมุนเวียนอากาศภายในอาคารที่เหม็นอับเหมือนที่เครื่องปรับอากาศในห้องปิดสนิท ในโรงงาน ห้องครัวเชิงพาณิชย์ และพื้นที่ที่มีกลิ่นหรืออนุภาคในอากาศ การจ่ายอากาศบริสุทธิ์อย่างต่อเนื่องนี้เป็นประโยชน์ต่อการใช้งานมากกว่าการลดอุณหภูมิ

ระดับเสียงรบกวนในเครื่องทำความเย็นแบบระเหย

เครื่องทำความเย็นแบบระเหยโดยธรรมชาติแล้วเงียบกว่าเครื่องปรับอากาศแบบใช้สารทำความเย็นที่เอาต์พุตการทำความเย็นที่เท่ากัน เนื่องจากไม่มีคอมเพรสเซอร์ ซึ่งเป็นแหล่งกำเนิดเสียงรบกวนหลักในระบบทำความเย็น เสียงในเครื่องทำความเย็นแบบระเหยมาจากสองแหล่ง: มอเตอร์พัดลมและชุดใบพัด และระบบกระจายน้ำ (ปั๊มและน้ำหยดลงบนแผ่น)

สำหรับการใช้งานในห้องนอนและโฮมออฟฟิศที่ให้ความสำคัญกับเสียงรบกวนต่ำ ข้อมูลจำเพาะที่เกี่ยวข้องเพื่อเปรียบเทียบมีดังนี้:

• ประเภทมอเตอร์พัดลม — มอเตอร์กระแสตรงไร้แปรงถ่านทำงานเงียบกว่าและมีประสิทธิภาพมากกว่ามอเตอร์เหนี่ยวนำกระแสสลับอย่างมาก เครื่องทำความเย็นแบบระเหยแบบเงียบระดับพรีเมี่ยมใช้มอเตอร์กระแสตรงที่มีการควบคุมความเร็วแบบแปรผัน ช่วยให้ทำงานด้วยความเร็วต่ำ (โดยทั่วไปคือ 35–45 dB ที่ 1 เมตร) ซึ่งเทียบได้กับเครื่องเสียงสีขาว
• การออกแบบใบพัดลม — พัดลมที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางใหญ่กว่าและหมุนช้ากว่าจะเคลื่อนปริมาตรอากาศเท่าเดิมที่ RPM ต่ำกว่าพัดลมขนาดเล็กที่ทำงานเร็ว ทำให้เกิดเสียงรบกวนน้อยลง การออกแบบโบลเวอร์แบบแรงเหวี่ยง (กรงกระรอก) มีแนวโน้มที่จะเงียบกว่าพัดลมใบพัดตามแนวแกนที่มีการไหลเวียนของอากาศที่เท่ากัน
• เสียงปั๊มและการไหลของน้ำ — ปั๊มจุ่มในอ่างเก็บน้ำที่ออกแบบอย่างดีทำให้เกิดเสียงรบกวนน้อยที่สุด เครื่องราคาถูกที่มีปั๊มที่มีเสียงดังหรือการกระจายน้ำที่ออกแบบมาไม่ดีสามารถสร้างเสียงน้ำไหลหรือน้ำกระเซ็นที่สร้างความระคายเคืองอย่างไม่เป็นสัดส่วนในสภาพแวดล้อมที่เงียบสงบ มองหายูนิตที่มีตัวเรือนปั๊มแบบปิดและท่อร่วมกระจายที่ควบคุมการไหลล้น
• โหมดสลีปหรือกลางคืน — เครื่องทำความเย็นแบบระเหยในปัจจุบันหลายรุ่นมีโหมดความเร็วต่ำโดยเฉพาะพร้อมลด RPM ของพัดลมและไฟหน้าจอสลัว ซึ่งออกแบบมาโดยเฉพาะสำหรับการใช้งานข้ามคืน โดยทั่วไปเครื่องที่มีคุณสมบัตินี้จะทำงานที่ 38–48 dB ในโหมดสลีป ซึ่งเงียบกว่าเครื่องปรับอากาศส่วนใหญ่ในทุกการตั้งค่า

เพื่อการเปรียบเทียบ เครื่องปรับอากาศแบบหน้าต่างทั่วไปจะทำงานที่ 50–60 dB; AC สารทำความเย็นแบบพกพาที่ 52–58 dB เครื่องทำความเย็นแบบระเหยที่ได้รับการออกแบบมาอย่างดีด้วยการตั้งค่าต่ำสุดสามารถทำงานได้ต่ำกว่า 40 dB ซึ่งเป็นความแตกต่างที่สำคัญสำหรับผู้นอนหลับไม่สบายหรือสภาพแวดล้อมสำนักงานแบบเปิดโล่ง

การเลือกเครื่องทำความเย็นแบบระเหยที่เหมาะสม

การเลือกเครื่องทำความเย็นแบบระเหยต้องใช้ความจุของหน่วยที่ตรงกับพื้นที่ และการยืนยันสภาพอากาศในท้องถิ่นนั้นเหมาะสม การวัดขนาดหลักคือ การไหลของอากาศในหน่วย CFM (ลูกบาศก์ฟุตต่อนาที) หรือ ลบ.ม./ชม โดยคำนวณจากปริมาตรห้องและการเปลี่ยนแปลงอากาศที่ต้องการต่อชั่วโมง คำแนะนำมาตรฐานสำหรับการทำความเย็นในที่พักอาศัยคือการเปลี่ยนแปลงอากาศ 20–40 ครั้งต่อชั่วโมง สำหรับห้องขนาด 30 ตร.ม. ที่มีเพดาน 2.7 ม. (81 ตร.ม.) หมายถึงปริมาณลมที่ต้องการ 1,600–3,200 ตร.ม./ชม.

นอกเหนือจากความจุแล้ว เกณฑ์การคัดเลือกที่สำคัญคือ:

• ความจุถังเก็บน้ำและเติมน้ำอัตโนมัติ — ถังขนาดใหญ่ลดความถี่ในการเติม อุปกรณ์ที่มีการเชื่อมต่อสายยางสวนเพื่อการเติมต่อเนื่องจะเหมาะกับการใช้งานทั้งวันหรือในเชิงพาณิชย์มากกว่า
• ความสะดวกในการพกพาเทียบกับการติดตั้งแบบตายตัว — อุปกรณ์แบบพกพาที่มีล้อเลื่อนมีความยืดหยุ่นแต่มีข้อจำกัดในการไหลเวียนของอากาศ ยูนิตบนหลังคาคงที่หรือแบบติดหน้าต่างสามารถให้บริการทั้งบ้านหรือพื้นที่เชิงพาณิชย์ แต่ต้องมีการออกแบบท่อ
• ประเภทสื่อทำความเย็น — สื่อเซลลูโลสรังผึ้งแข็งให้ประสิทธิภาพที่ดีกว่าแผ่นแอสเพน และปรับราคาพรีเมี่ยมให้เหมาะสมสำหรับหน่วยใดๆ ที่มีไว้สำหรับใช้ประจำวัน
• ความกระด้างของน้ำในท้องถิ่น — น้ำกระด้างทำให้เกิดการสะสมตะกรันบนแผ่นอิเล็กโทรดและระบบกระจายน้ำ ในพื้นที่ที่มีความแข็งสูง สารสังเคราะห์และโปรโตคอลการขจัดตะกรันปกติจะยืดอายุการใช้งานได้อย่างมาก