การระบายอากาศห้องเครื่องทำน้ำเย็น

การออกแบบระบบระบายอากาศห้องเครื่องทำน้ำเย็นมีขั้นตอนที่ต้องพิจารณาทั้งสิ้นดังต่อไปนี้

1. Safety Group Classification ตามมาตรฐาน ASHRAE 34 (สามารถดูค่าเพิ่มได้จากตารางที่ 1103.1)

A ไม่เป็นพิษที่ความเข้มข้นในอากาศ < 400 ppm

B พบว่ามีพิษที่ความเข้มข้นในอากาศ < 400 ppm

1 ไม่ลามไฟ

2 ติดไฟเมื่อ LFL > 0.1 kg/m3 และมีความร้อนจากการเผาไหม้ <19,000 kJ/kg

3 ไวไฟมีค่า LFL < 0.1 kg/m3 และมีความร้อนจากการเผาไหม้ >19,000 kJ/kg

OEL, Occupational Exposure Limit อ้างอิง OSHA PEL, ACGIH TLV-TWA, the AIHA WEEL or consistent value on a time-weighted average (TWA) basis for an 8 hr/d and 40 hr/wk

สารทำความเย็นประเภท A1 ทำให้หัวใจสั่น ข้อจำกัดคือเมื่อเข้มข้นมากจนแทนที่อ๊อกซิเจน ประเภท A2,3 มีข้อจำกัดที่ 20% LFL ประเภท B1 ดูจาก TLV ของสารทำความเย็น B2,3 กำหนดจากค่าต่ำสุดระหว่าง Imediately dangerous to life or health (IDLH) กับค่า 20% LFL

2. Occupancy Group Classification แบ่งประเภทได้ดังนี้

- Institutional คนภายในอาคารไม่สามารถหนีได้โดยไม่มีการดูแล ได้แก่ โรงพยาบาล สถานดูแลเด็กและคนชรา คุก เป็นต้น

- Public assembly คนภายในอาคารไม่สามารถหนีได้เร็วเนื่องจากมีจำนวนคนมาก เช่น ห้างสรรพสินค้า โรงละครโรงภาพยนต์ สถานีขนส่ง เป็นต้น

- Residential คนภายในอาคารอาจนอนทำให้ไม่ทราบภัยที่เกิดขึ้น เช่น โรงแรม หอพัก อพาร์ทเมนท์ เป็นต้น.

- Commercial สถานที่ประกอบธุรกิจ เช่น สำนักงาน ภัตตาคาร ตลาด และอื่นๆที่มีการทำงานและเก็บของที่ไม่จัดให้เป็นโรงงาน

- Industrial อาคารจำกัดให้เฉพาะคนที่มีหน้าที่เท่านั้น เช่น โรงงานผลิต โรงงานประกอบ และโรงเก็บสินค้าเป็นต้น

- Mixed เมื่ออาคารมีประเภทการใช้สองแบบขื้นไป

3. Refrigerant System แยกประเภทตามความเสี่ยงเป็น

- Low ได้แก่ Double-indirect open-spray systems, indirect closed systems and indirect vented closed systems ถ้าปริมาณสารทำความเย็นในเครื่องมากกว่ากำหนดในข้อ 4 จะต้องแยก circuit

- High ได้แก่ Direct systems, และ indirect open-spray systems ซี่งจะให้เป็น Low ได้ถ้าความดันในสารของชุดที่ 2 มากกว่าชุดแรกทั้งในการทำงานและตอนที่ไม่ทำงาน

4. Refrigerant quantity

Note ตาม NFPA 15

1. ยอมให้มีสารทำความเย็น 50% ของตารางที่ 1.ยกเว้นครัว ห้องแลป และห้องเก็บศพ ให้ใช้ข้อ 2 สำหรับห้องที่มีสารทำความเย็นมากกว่า 450g และมีอุปกรณ์ที่มีเปลวไฟ อุปกรณ์นั้นต้องมี hood ระบายก๊าซจากการเผาไหม้ออกสู่ภายนอกหรือใช้ตามข้อที่ 5, 6

2. ยอมให้มีสารทำความเย็นตามในตารางที่ 1

3. ยอมให้มีสารทำความเย็นไม่จำกัดเมื่อ

ห้องที่มีเครื่องแยกออกจากพื้นที่อาคารที่ไม่มีเครื่องโดยมีการก่อสร้างอย่างแน่นหนาและประตูที่ปิดแน่นสนิท

มีทางหนีได้ไม่มีสิ่งกีดขวาง

จำนวนคนในห้องที่มีเครื่องชั้นใดๆที่อยู่เหนือชั้นพื้นเท่ากับไม่เกิน 1 คนใน 9.3 ตรม.หรือถ้ามากกว่าต้องมีประตูไปที่ทางออกของอาคาร

ติดตั้ง detector ที่ตำแหน่งที่คาดว่าไอสารทำความเย็นที่รั่วไหลจะสะสมพึ่อตึอนเมื่อ A1 ความเข้มข้น O2<19.5% สำหรับ class อื่นๆ ใช้ OEL

4. เมื่อสารทำความเย็นมากกว่ากำหนดในตารางที่ 1. จะต้องมีห้องเครื่องตาม ASHRAE 15

5. สารทำความเย็นกำหนดในตารางที่ 1 เท่านั้น

6. ไม่ให้ใช้กับงานปรับอากาศสำหรับคน

7. เมื่อสารทำความเย็นมากกว่ากำหนดในตารางที่ 1. จะต้องมีห้องเครื่องตาม ASHRAE 15 และปริมาณสารทำความเย็นสูงสุดไม่เกิน 250kg สำหรับ Institutional สำหรับอาคารประเภทอื่นๆตามข้อ 8. ยกเว้น A2, A3, B2, B3 ต้องมีปริมาณสารทำความเย็นตาม 5.

8. เมื่อสารทำความเย็นมากกว่ากำหนดในตารางที่ 1. จะต้องมีห้องเครื่องตาม ASHRAE 15 และ A2, A3, B2, B3 มีปริมาณเกินตารางที่ 1. ได้เมื่อห้องเครื่องสร้างตามข้กำหนดพิเศษของ ASHRAE 15 ยกเว้น NH3 ถ้าเกิน 500kg จะต้องได้รับอนุญาติจากหน่วยงานมี่มีอำนาจควบคุม

9. ไม่อนุญาติให้ใช้สารทำความเย็นนี้ยกเว้นห้องทดลองใน commercial occupancies สารทำความเย็น A3, B3 ไม่เกิน 3kg เมื่อไม่มีคน

6. Equipment layout เมื่อมีห้องเครื่องจะต้องออกแบบตาม 11.13 ASHRAE 15 สิ่งที่สำคัญของห้องเครื่องได้แก่

- ความสูง

- ประตูปิดสนิท

- O2 หรือ refrigerant sensor/detector ซึ่งต้องตรวจสอบอย่างสม่ำเสมอ

- ระบบระบายอากาศ

- ไม่มีเปลวไฟเปิด

- เฉพาะเจ้าหน้าที่

6. การระบายอากาศ ASHRAE 15 แบ่งเป็น 2 อัตราได้แก่ อัตราปกติ และอัตราไล่สารทำความเย็น (purge)

- อัตราปกติใช้เมื่อมีคนอยู่ในห้องเครื่อง ใช้ค่าที่มากกว่าระหว่าง 0.24l/s.m^2 กับ 9l/s.prs. และการระบายเพื่อควบคุมอุณหภูมิห้องไม่ให้สูงกว่าอากาศภายนอกเกิน 10oc (สำหรับไทยควรใช้ 5oc) เนื่องมาจากความร้อนที่เกิดจากเครื่องในห้องเครื่อง สำหรับ NH3 ใช้ 30 ACH

- อัคราไล่สารทำความเย็น Q = 70 G^1/2

เมื่อ Q คืออัตราการไหล l/s, G คือปริมาณสารทำความเย็นของเครื่องที่มีมากที่สุด kg

ขนาดช่องเปิด F = 0.138 G^1/2

เมื่อ F คือพื้นที่ช่องเปิด ตรม., G คือปริมาณสารทำความเย็นของเครื่องที่มีมากที่สุด kg

อาจใช้พัดลมหลายชุด หรือพัดลม2ความเร็วซึ่งต้องมีระบบควบคุมอัตโนมัติเพื่อให้ไล่อากาศระบบเตือนข้างต้นทำงานและมีสวิทช์ควบคุมอยู่ด้านนอกห้องเครื่องเพื่อให้สามารถเปิดจากทางเข้าห้องเครื่องได้ ช่องอากาศเข้า/ออกจากห้องเครื่องต้องไม่ลัดลงจร ตามรูปด้านล่าง เพื่อให้ไล่อากาศในห้องได้หมด อากาศจะต้องไหลผ่านเครื่องทำน้ำเย็น อากาศจะต้องดูดออกจากห้องทั้งที่ระดับพื้นและเหดานเพื่อดึงสารทำความเย็นที่หนักกว่าอากาศและควันจากการเผาไหม้ออก

7.ระบบท่อระบายสารทำความเย็น เครื่องทำความเย็นจะมีอุปกรณ์ลดความดัน(Pressure relief device)เพื่อป้องกันเครื่องจึงต้องมีท่อระบายสารทำความเย็นจากอุปกรณ์นี้ออกนอกอาคาร 4.5m.จากระดับพื้น และ 6m.จากหน้าต่างและช่องอากาศเข้าต่างๆ ท่อจะต้องมีdrop legที่สามารถดักของเหลวได้ 3.8l พร้อมวาวล์เพื่อระบายออกทุก6เดือน เครื่องที่มี purge unitต่อท่อเข้า 3. ท่อจากอุปกรณ์ลดแรงดัน 5.

มาตรฐานที่เกี่ยวข้อง

1. Refrigeration System Equipment Room Design, TRANE Engineers Newsletter 1992/Vol.21,No.2

2. ASHRAE 15 Safety Code for Mechanical Refrigeration

3. ASHRAE 34 Number Designation and Safety Classification of Refrigerants

4. European Fluorocarbons Technical Committee (EFCTC)