SCR 8 e-book

หน่วยที่ 8 อุปกรณ์ควบคมุ สารทำความเย็น ครูอภยั สดุ จิตร แผนกวชิ าชางไฟฟา้ กำลัง หนว่ ยที่ 8

4.เนอื้ หาสาระการเรยี นรู้ อุปกรณ์ควบคมุ สารทำความเยน็ อุปกรณ์ควบคุมสารทำความเย็น (Refrigerant Control) เป็นอุปกรณ์ที่ทำหน้าที่ควบคุมปริมาณและ ความดันของสารทำความเย็นก่อนฉีดเข้าไปในอีวาปอเรเตอร์ โดยการลดความดันของสารทำความเย็นสถานะ ของเหลวความดันสูงจากคอนเดนเซอร์ให้เป็นสารทำความเย็นสถานะของเหลวความดันต่ำ จนสามารถเดือด เปล่ยี นสถานะเปน็ ไอท่อี ณุ หภูมติ ่ำๆ ในอวี าปอเรเตอรใ์ นปรมิ าณทพี่ อดีกบั พื้นทก่ี ารระเหย อุปกรณ์ควบคุมสารทความเยน็ สามารถแบ่งตามลกั ษณะการทำงานได้ 7 ชนดิ คอื ชนิดปรับด้วยมือชนิดปรับ ความดนั อตั โนมัติ ชนดิ ปรบั ตามอุณหภมู ิ ชนดิ ท่อรูเข็ม ชนดิ ลกู ลอยด้านความดันตำ่ ชนิดลูกลอยด้านความดันสูง และชนดิ ควบคุมสารทำความเย็นด้วยกระแสไฟฟา้ ไหลผา่ น (Thermistor) 1. ชนิดปรับด้วยมือ (Hand Expansion Valve) เป็นอุปกรณ์ควบคุมสารทำความเย็นที่ต้องอาศัยคนคอย ควบคมุ ดแู ลตลอดเวลา เหมาะกบั เครื่องปรับอากาศขนาดใหญ่ท่ีโหลดความร้อนเปลี่ยนแปลงน้อยหรือโหลดความ ร้อนคงที่ วาล์วชนิดปรับด้วยมือมักจะมีความผิดพลาดง่ายจากการควบคุมดูแลซึ่งจะสร้างความเสียหายแก่ คอมเพรสเซอร์จากการจ่ายสารทำความเยน็ เหลวเข้าอีวาปอเรเตอรม์ ากเกินไปจนเดอื ดไม่หมด และสารทำความ เยน็ เหลวจะไหลเขา้ คอมเพรสเซอร์ ซ่งึ เป็นอนั ตรายแกล่ ิน้ คอมเพรสเซอร์ไดอ้ ุปกรณ์ควบคมุ สารทำความเย็นชนิดน้ี ต้องใช้ผู้ควบคมุ ที่ชำนาญเท่านัน้ เพราะเป็นการใช้มือปรับเพอื่ ให้สารทำความเย็นไหลเข้ามากหรือน้อย อัตราการ ไหลของสารทำความเย็นขึ้นอยู่กับความแตกต่างของความดันระหว่างทางเข้าและทางออกของลิ้นวาล์ว การปรับ หมุนโดยหมุนตามเข็มนาฬกิ าจะทำใหป้ ริมาณสารทำความเยน็ ไหลเข้ามาก แต่ถา้ ปรบั หมุนทวนเข็มนาฬิกาปริมาณ สารทำความเยน็ จะไหลเขา้ นอ้ ยจนกระทง่ั ถงึ ปดิ 2. ชนดิ ปรบั ความดนั อตั โนมตั ิ (Automatic Expansion Valve) หรอื เรยี กยอ่ ๆ ว่า AEV การทำงานจะใช้ ควบคมุ ปรมิ าณการไหลของสารทำความเยน็ เหลวท่ีจะไหลเข้าอวี าปอเรเตอร์โดยอัตโนมตั กิ ารทำงานจะอาศยั ความ ดนั ของสารทำความเยน็ ภายในอีวาปอเรเตอร์กับแรงดันของสปริง คอื ถ้าหากความดันภายในอวี าปอเรเตอร์ลด ตำ่ ลง มีผลทำให้แรงดันของสปริงรูปท่ี 8.1 มมี ากกว่าคา่ ความดนั ของอวี าปอเรเตอร์ สปริงจะดนั แกนวาลว์ เคลอื่ นที่ ลงขา้ งล่าง วาล์วจะเปิดออกสารทำความเย็นสามารถไหลเขา้ ไปในตัวอวี าปอเรเตอร์ไดเ้ ร่อื ยๆ จนกระทัง่ ความดนั ใน

ตัวอวี าปอเรเตอร์สูงขน้ึ จนชนะแรงดันของสปรงิ ความดนั นกี้ ็จะดนั วาล์วให้เคลอ่ื นที่ขึน้ ด้านบน ปิดไมใ่ หส้ ารทำ ความเย็นไหลเข้าอีวาปอเรเตอร์ ดนั นัน้ การทำงานของ AEV จะขนึ้ อยกู่ ับความดนั ในตัวอีวาปอเรเตอร์และแรงดัน ของสปริง ดังรูปท่ี 8.1 รูปที่ 8.1 โครงสร้างของวาล์วชนิดปรบั ความดนั อัตโนมัติ 3. ชนิดปรบั ตามอุณหภูมิ (Thermostatic Expansion Valve) หรือเรียกย่อวา่ ๆ TEV ดงั รูปที่ 8.2 รูปที่ 8.2 โครงสรา้ งของวาลว์ ชนิดปรบั ตามอณุ หภูมิ การทำงานของ TEV พจิ ารณาจากรปู ที่ 8.2 เมอ่ื กระเปาะรบั ความร้อนท่แี นบอยู่กับทอ่ ทางดดู ท่อี อกจากอวี าปอเร เตอรม์ อี ณุ หภูมิสงู ขน้ึ สารทำความเยน็ ที่บรรจใุ นกระเปาะ (ซ่งึ จะเป็นสารทำความเยน็ ชนดิ เดียวกันกบั สารทำความ เยน็ ทใี่ ชใ้ นระบบ) จะระเหยกลายเปน็ ไอทีม่ คี วามดนั สูงวิง่ ไปตามท่อรเู ขม็ ส่งไปยัง Bellow และทำให้ความดนั ใน Bellow สงู ตามไปด้วย กา้ นวาลว์ จะถกู ดนั ใหต้ ่ำลง บา่ วาลว์ จะเปดิ กว้างทำให้สารำความเยน็ จากคอนเดนเซอรไ์ หล ผ่าน TWV ไปยังอีวาปอแตอรแ์ ละสารทำความเย็นจะเดือดในอีวาปอเรเตอร์ อณุ หภูมใิ นอีวาปอเรเตอร์และทอ่ ทาง ดดู ซ่ึงเปน็ ทอ่ ทางออกของอีวาปิเรเตอร์จะต่ำลงทำให้กระเปาะทแี่ นบอยูก่ บั ทอ่ ทางดดู มอี ณุ หภมู ิตำ่ ลงดว้ ย สารทำ

ความเยน็ ในท่อรูเขม็ มีความดันตำ่ ความดันใน Bellow จะตำ่ ตามไปดว้ ย กา้ นวาล์วจะถกู ดันขน้ึ ดว้ ยแรงของสปริง ทำใหบ้ ่าวาลว์ แคบลง สารทำความเยน็ ท่ีจ่ายให้อีวาปอเรเตอรจ์ ะนอ้ ยลง อณุ หภมู ใิ นอีวาปอเรเตอร์จะสูงข้นึ ความ ดนั ภายในกระเปาะรับความร้อนกจ็ ะสูงขึ้น Bellow จะขยายตัวดันบ่าวาลว์ ให้เปิดกวา้ ง สารทำความเยน็ ไหลเขา้ สู่ อวี าปอเร- เตอร์อกี ครง้ั อุณหภูมิในอีวาปอเรเตอร์และทอ่ ทางดูดต่ำลง ความดันของสารทำความเย็นในกระเปาะรับความร้อน ทอ่ รเู ข็มและ Bellow ลดตำ่ ลง บา่ วาลว์ ปิดแคบลงอีกครัง้ เปน็ วฏั จักรหมุนเวียนไปเชน่ น้ี อุณหภมู ิท่ตี ้องการควบคุม สามารถปรบั ไดท้ ีส่ กรูด้านลา่ งของ TEV 4. ชนิดท่อรูเข็ม (Capillary Tube) หรือเรียกย่อๆ ว่า แค็ปทิวบ์ (Cap. Tube) หรือรีดิว (Reduced) เป็นท่อ ทองแดงรูเล็กๆ มีความยาวคงทต่ี ามขนาดของเครอื่ งทำความเย็นและเครอ่ื งปรับอากาศทผ่ี ู้ผลติ ออกแบบแค็ปทิวบ์ ใหท้ ำหน้าทล่ี ดความดนั และควบคุมปริมาณสารทำความเย็นท่ีจะไหลเข้าสู่ตวั อีวาปอเรเตอร์ มีใช้ในเคร่ืองทำความ เย็นขนาดเลก็ ในครัวเรอื น เชน่ ตู้เย็น เคร่อื งปรบั อากาศท่ีใชต้ ามบ้านเรือนทั่วไป ฯลฯ เปน็ อุปกรณ์ควบคุมสารทำ ความเย็นท่ีนยิ มใช้กนั มาก เพราะมีราคาถกู ไม่ตอ้ งมกี ารปรบั แตง่ ด้านกลไก ไม่ตอ้ งดแู ลรกั ษา แต่มขี ้อเสียคือ เกิด การอุดตันไดง้ า่ ย ถ้าการประกอบระบบเครอื่ งทำความเย็นไม่สะอาดดพี อ ไมส่ ามารถปรับแตง่ ความดนั ได้ และรอบ การทำงานตอ้ งคงท่ีเสมอถูกติดตั้งอยรู่ ะหว่างคอนเดนเซอร์กบั อีวาปอเรเตอร์ รูปร่างของทอ่ รูเข็ม ดังรปู ท่ี 8.3 ระหวา่ งคอนเดนเซอรก์ ับอีวาปอเรเตอร์ รูปรา่ งของท่อรเู ขม็ ดงั รปู ท่ี 8.3 รูปท่ี 8.3 อปุ กรณค์ วบคุมสารทำความเยน็ ชนดิ ท่อรเู ข็ม

5. ชนิดลูกลอยด้านความดนั ตำ่ (Low Pressure Float) มลี กั ษณะเปน็ ลูกลอย ติดตัง้ อยู่ดา้ นความดนั ตำ่ ระหวา่ ง ทางออกของอีวาปอเรเตอร์ สารทำความเย็นสถานะของเหลวความดันสูงจากคอนเดนเซอร์ถูกส่งผ่านอุปกรณ์ ควบคุมสารทำความเย็นชนิดลูกลอยด้านความดันต่ำซึง่ มีลูกลอย (Float Valve) คอยปรับระดับสารทำความเยน็ อยู่ สารทำความเย็นจะไหลผ่านหัวฉีด และฉีดเข้าอีวาปอเรเตอร์ สารทำความเย็นสถานะไอที่ออกจากอีวาปอเร เตอรจ์ ะถูกเก็บไว้ในถังเกบ็ (Surge Tank) จนปรมิ าณมากพอก็จะควบคมุ ให้ลูกลอยปดิ ไม่ให้สารทำความเย็นถูกฉีด เขา้ ในอวี าปอเรเตอร์ 6. ชนดิ ลกู ลอยด้านความดนั สูง (High Pressure Float) ชนิดลูกลอยด้านความดนั สูงน้ี ชุดลกู ลอยและชุด ควบคมุ จะตดิ ต้ังอยู่ระหวา่ งทางออกของคอนเดนเซอร์กับทางเข้าของอีวาปอเรเตอรใ์ ช้หลักอตั ราการกลายสภาพ เปน็ ของเหลวเป็นส่วนควบคุม หากควบคุมไม่ดีสารทำความเย็นสถานะของเหลวจะไหลเข้าอีวาปอเรเตอร์มากและ เดือดไม่หมด สารทำความเย็นเหลวที่เหลือจะไหลเข้าคอมเพรสเซอร์เป็นอันตรายต่อลิ้นคอมเพรสเซอร์ จึงต้อง ติดตง้ั อปุ กรณร์ ะเหยสารทำความเยน็ เหลวไวก้ อ่ นทางเข้าของคอมเพรสเซอร์ด้วย 7. ชนดิ ควบคุมสารทำความเย็นด้วยกระแสไฟฟา้ ไหลผ่าน (Thermistor) จะถกู วางแนบสมั ผัสกับท่อทางออก ของอีวาปอเรเตอร์ เพื่อรับอุณหภูมิของท่อทางออกของอีวาปอเรเตอร์ เมื่อท่อทางออกมีอุณหภูมิสูงขึ้นค่าความ ต้านทาน Thermistor จะลดลง กระแสไฟฟ้าจะไหลผ่านได้มากข้นึ ทำให้แผ่นไบเมทอลในตัววาล์วท่ีติดต้ังไว้ท่ีท่อ ทางเขา้ ของอีวาปอเรเตอร์โคง้ งอ และเปดิ วาล์วใหก้ วา้ งขนึ้ สารทำความเย็นจะไหลเข้าอีวาปอเตอร์ได้