วิธีการทำงานร่วมกันของเครื่องทำความเย็น หอระบายความร้อน และเครื่องปรับอากาศ

เครื่องทำความเย็น (Chiller), หอระบายความร้อน (Cooling Tower) และชุดส่งลม (Air Handling Unit) ทำงานร่วมกันอย่างไรเพื่อให้เกิดระบบปรับอากาศ (HVAC) ในอาคาร บทความนี้จะกล่าวถึงหัวข้อนี้เพื่อให้เข้าใจพื้นฐานของระบบปรับอากาศส่วนกลาง (HVAC central plant)

วิธีการทำงานร่วมกันระหว่างหอระบายความร้อนของเครื่องทำความเย็นและ AHU

ส่วนประกอบหลักของระบบทำความเย็นส่วนกลาง ได้แก่:

• เครื่องทำความเย็น
• หน่วยจัดการอากาศ (AHU)
• หอระบายความร้อน
• ปั๊ม

โดยปกติแล้วเครื่องทำความเย็นจะติดตั้งอยู่ในชั้นใต้ดินหรือบนดาดฟ้า ขึ้นอยู่กับประเภทของเครื่องทำความเย็นที่ใช้ เครื่องทำความเย็นบนดาดฟ้ามักจะเป็นแบบ "ระบายความร้อนด้วยอากาศ" ในขณะที่เครื่องทำความเย็นในชั้นใต้ดินมักจะเป็นแบบ "ระบายความร้อนด้วยน้ำ" แต่ทั้งสองแบบทำหน้าที่เดียวกันคือการผลิตน้ำเย็นสำหรับระบบปรับอากาศโดยการกำจัดความร้อนที่ไม่ต้องการออกจากอาคาร ความแตกต่างเพียงอย่างเดียวคือวิธีการที่เครื่องทำความเย็นกำจัดความร้อนที่ไม่ต้องการออกไป

เครื่องทำความเย็นแบบระบายความร้อนด้วยอากาศจะใช้พัดลมเป่าลมเย็นจากสภาพแวดล้อมไปยังคอนเดนเซอร์เพื่อระบายความร้อนออกจากระบบ เครื่องทำความเย็นประเภทนี้ไม่ใช้หอระบายความร้อน คุณสามารถเรียนรู้เกี่ยวกับระบบนี้และชมวิดีโอสอนได้โดยคลิกที่นี่ สำหรับส่วนที่เหลือของบทความนี้ เราจะเน้นไปที่เครื่องทำความเย็นแบบระบายความร้อนด้วยน้ำและหอระบายความร้อน

เครื่องทำความเย็นแบบระบายความร้อนด้วยน้ำมีกระบอกขนาดใหญ่สองอัน อันหนึ่งเรียกว่าเครื่องระเหย และอีกอันเรียกว่าเครื่องควบแน่น

น้ำเย็น:
เครื่องระเหยของเครื่องทำความเย็นเป็นส่วนที่สร้าง "น้ำเย็น" "น้ำเย็น" จะออกจากเครื่องระเหยที่อุณหภูมิประมาณ 6°C (42.8°F) และถูกส่งไปทั่วอาคารโดยปั๊มน้ำเย็น น้ำเย็นจะไหลขึ้นไปตามความสูงของอาคารไปยังแต่ละชั้นในท่อที่เรียกว่า "ท่อไรเซอร์" ท่อเหล่านี้เรียกว่าท่อไรเซอร์ไม่ว่าน้ำจะไหลขึ้นหรือลงภายในท่อก็ตาม

น้ำเย็นจะแยกออกจากท่อหลักไปยังท่อขนาดเล็กกว่า ซึ่งมุ่งหน้าไปยังชุดคอยล์พัดลม (FCU) และชุดจัดการอากาศ (AHU) เพื่อปรับอากาศ AHU และ FCU นั้นโดยพื้นฐานแล้วเป็นกล่องที่มีพัดลมอยู่ภายใน ทำหน้าที่ดูดอากาศจากภายในอาคารและดันอากาศผ่านคอยล์ทำความร้อนหรือทำความเย็นเพื่อเปลี่ยนอุณหภูมิของอากาศ จากนั้นจึงดันอากาศนี้กลับออกไปสู่ภายในอาคาร น้ำเย็นจะเข้าสู่ AHU/FCU และไหลผ่านคอยล์ทำความเย็น (ชุดท่อขนาดเล็ก) ซึ่งจะดูดซับความร้อนจากอากาศที่พัดผ่าน น้ำเย็นจะร้อนขึ้นและอากาศที่พัดผ่านจะเย็นลง เมื่อน้ำเย็นออกจากคอยล์ทำความเย็นแล้ว อุณหภูมิจะสูงขึ้นประมาณ 12°C (53.6°F) น้ำเย็นที่อุ่นแล้วจะไหลกลับไปยังคอยล์ระเหยผ่านท่อส่งกลับ และเมื่อเข้าสู่คอยล์ระเหยแล้ว สารทำความเย็นจะดูดซับความร้อนที่ไม่ต้องการและส่งความร้อนนี้ไปยังคอนเดนเซอร์ น้ำเย็นที่ระบายออกมาจะเย็นลงอีกครั้ง พร้อมที่จะหมุนเวียนไปทั่วอาคารและดูดซับความร้อนที่ไม่ต้องการเพิ่มเติม หมายเหตุ: น้ำเย็นจะถูกเรียกว่า "น้ำเย็น" ไม่ว่าจะเป็นน้ำอุ่นหรือน้ำเย็นก็ตาม

น้ำหล่อเย็น:
คอนเดนเซอร์ของเครื่องทำความเย็นเป็นส่วนที่รวบรวมความร้อนที่ไม่ต้องการก่อนที่จะส่งไปยังหอทำความเย็น สารทำความเย็นจะไหลผ่านระหว่างอีวาพอเรเตอร์และคอนเดนเซอร์เพื่อเคลื่อนย้ายความร้อนที่ไม่ต้องการทั้งหมด นอกจากนี้ยังมีวงจรน้ำอีกวงจรหนึ่งที่เรียกว่า "น้ำคอนเดนเซอร์" ไหลผ่านระหว่างคอนเดนเซอร์และหอทำความเย็น สารทำความเย็นจะดูดความร้อนจากวงจร "น้ำเย็น" ในอีวาพอเรเตอร์และส่งความร้อนนี้ไปยังวงจร "น้ำคอนเดนเซอร์" ในคอนเดนเซอร์

น้ำหล่อเย็นเข้าสู่คอนเดนเซอร์ที่อุณหภูมิประมาณ 27°C (80.6°F) และจะไหลผ่านไปพร้อมกับดูดซับความร้อนระหว่างทาง เมื่อออกจากคอนเดนเซอร์แล้วจะมีอุณหภูมิประมาณ 32°C (89.6°F) น้ำหล่อเย็นและสารทำความเย็นจะไม่ผสมกัน พวกมันจะถูกแยกออกจากกันโดยผนังท่อเสมอ ความร้อนจะถ่ายเทผ่านผนังท่อเท่านั้น เมื่อน้ำหล่อเย็นไหลผ่านคอนเดนเซอร์และดูดซับความร้อนที่ไม่ต้องการแล้ว มันจะไหลขึ้นไปยังหอระบายความร้อนเพื่อระบายความร้อนนี้ออกไปและกลับมาในอุณหภูมิที่เย็นลงพร้อมที่จะดูดซับความร้อนเพิ่มเติม

หอระบายความร้อน:
หอระบายความร้อนมักตั้งอยู่บนดาดฟ้าและเป็นจุดสุดท้ายสำหรับความร้อนที่ไม่ต้องการในอาคาร หอระบายความร้อนมีพัดลมขนาดใหญ่ที่เป่าอากาศผ่านตัวเครื่อง น้ำหล่อเย็นจะถูกปั๊มขึ้นไปยังหอระบายความร้อนและฉีดพ่นเข้าไปในกระแสอากาศ อากาศเย็นจากภายนอกจะเข้ามาสัมผัสโดยตรงกับละอองน้ำหล่อเย็น (ในหอระบายความร้อนแบบเปิด) ซึ่งจะทำให้ความร้อนจากน้ำหล่อเย็นถ่ายเทไปยังอากาศ และอากาศนี้จะถูกเป่าออกไปสู่บรรยากาศ น้ำหล่อเย็นจะสะสมและไหลกลับไปยังคอนเดนเซอร์ของเครื่องทำความเย็นเพื่อพร้อมที่จะรับความร้อนเพิ่มเติม ดูบทแนะนำพิเศษเกี่ยวกับหอระบายความร้อนได้ที่นี่