ปรับแต่งแก้ปัญหาระบบปรับอากาศ

ผู้ออกแบบคำนวณค่าภาระความร้อนสูงสุดเพื่อใช้เลือกขนาดเครื่องปรับอากาศ ในการใช้งานจริงเครื่องปรับอากาศทำงานที่ภาระความร้อนสูงสุดน้อย หรือไม่เคยทำงานที่ภาระความร้อนสูงสุดเลย ดังนั้นเครื่องปรับอากาศจึงมักจะใหญ่เกินความจำเป็น ทำให้ไม่ประหยัดพลังงาน ในทางตรงกันข้ามถ้าขนาดเครื่องปรับอากาศเล็กเกินไปเครื่องปรับอากาศก็จะไม่สามารถลดอุณหภูมิได้จึงเสียค่าไฟฟ้าโดยเปล่าประโยชน์

การปรับแต่งเครื่องปรับอากาศจึงเป็นวิธีการขั้นต้น เพื่อให้เครื่องปรับอากาศทำงานได้ตรงตามที่ต้องการนั่นคือได้ประสิทธิภาพสูงสุด และแก้ไขข้อบกพร่องของระบบก่อนที่จะต้องแก้ไขการทำงานของเครื่องปรับอากาศด้วยการลงทุนซึ่งต้องใช้ค่าใช้จ่ายสูงกว่า จึงต้องเข้าใจปัญหาที่เกิด สาเหตุของปัญหา และแนวทางในการปรับแต่งการทำงานขั้นต้น เพื่อแก้ไขประสิทธิภาพและแก้ไขปัญหาที่อาจเกิดจากการทำงานเครื่องปรับอากาศ

สามารถสรุปปัญหาของห้องปรับอากาศได้คร่าวๆได้ดังนี้ ปัญหาเรื่องความเย็นซึ่งหมายถึงความรู้สึกสุขสบายของคนในห้อง ปัญหาความชื้นภายในห้องปรับอากาศทำให้เกิดน้ำเกาะผนัง เพดาน ม่าน และวัสดุต่างๆ เกิดเชื้อรา ปัญหาเรื่องเสียงปัญหาเรื่องกลิ่น และค่าไฟฟ้า

การตรวจสอบข้อมูล

การตรวจสอบข้อมูลเป็นขั้นตอนสำคัญเพื่อศึกษาปัญหาและหาวิธีการแก้ไข เครื่องมือตรวจวัดเบื้องต้นต้นที่ควรมีได้แก่

- เครื่องวัดอุณหภูมิและความชื้นสัมพัทธ์แบบมือถือซึ่งปัจจุบันสามารถอ้านจุดน้ำค้างได้ด้วย

- เครื่องวัดอุณหภูมิแบบแตะ(Contact thermometer)

- เครื่องวัดอุณหภูมิแบบอินฟาเรด

- เครื่องวัดความเร็วลมแบบใบพัด

- Temperature/humidity data loggers

- เครื่องวัดรอบ

- เครื่องวัดชั่วโมงการทำงาน(hour meter)

- Digital multi-meter

- Watt-hour meter

- เตรื่องวัดเสียง

ควรมีคู่มือการติดตั้ง คู่มือการใช้งานและบำรุงรักษา แบบสร้างจริง(As-built drawings) รายงานการทดสอบและข้อมูลการส่งมอบงาน(Test & commissioning report)ของระบบปรับอากาศ

ปัญหาเรื่องความเย็น

ปัญหาเรื่องความเย็นหรือความรู้สึกไม่สุขสบายนั่นเอง ตัวประกอบของความสุขสบายได้แก่ อุณหภูมิ ความชื้นสัมพัทธ์ กิจกรรม เสื้อผ้า การแผ่รังสี ความเร็วลม ซึ่งอยู่ในบทความเรื่อง “ความสุขสบาย(Thermal Comfort)และการปรับอากาศ” เมื่อมีปัญหาเรื่องความเย็นที่ห้องปรับอากาศควรตรวจสอบตามขั้นตอนดังต่อไปนี้

- ตรวจสอบเครื่องปรับอากาศ ว่าทำงานผิดปกติหรือไม่ วัดอุณหภูมิลมที่จ่ายและอุณหภูมิห้อง วัดอัตราการส่งลมเย็น และลมกลับ การตั้งเทอร์โมสตัท ตรวจสอบช่องลมกลับมีลมจากภายนอกมากหรือไม่

- เมื่อเครื่องทำงานปกติตรวจสอบตัวประกอบความสุขสบายโดยใช้เครื่องมือง่ายๆที่มีข้างต้น เพื่อให้ทราบว่าปัญหามาจากตัวประกอบใด

- ใช้ CBE Thermal Comfort Tool ซึ่งเป็นซอฟแวร์ฟรีในเวปเพื่อสรุปปัญหาของความรู้สึกไม่สุขสบายเพื่อหาวิธีแก้ไข ซึ่งบางอย่างก็ไม่สามารถปรับแต่งได้การเพิ่มความเร็วลมด้วยพัดลมเฉพาะจุดก็ไม่ใช่เรื่องเสียหาย

- ถ้าเครื่องปรับอากาศทำงานตลอดแต่ไม่สามารถควบคุมอุณหภูมิห้องได้เป็นไปได้ที่เครื่องเล็กเกินไปหรือการใช้ห้องเปลี่ยนแปลงทำให้ภาระความร้อนสูงขึ้นกว่าที่ออกแบบการเสียค่าไฟฟ้าโดยไม่มีผลตอบแทน

- เมิอห้องปรับอาศทำงานเฉพาะเวลา ภาระความร้อนชองห้องเมื่อใช้เครื่องปรับอากาศตลอดทั้งวัน(เส้นประ)ตามรูปที่ 1.เมื่อคำนวนภาระความร้อนด้วยวิธีที่ใช้เครื่องต่อเนื่องมาเลือกขนาดเครื่องปรับอากาศ เมื่อเปิดเครื่องจะต้องดึงความร้อนสะสมด้วย ขนาดเคริ่องจึงเล็กไม่สามารถควบคุมอุณหภูมิห้องได้

รูปที่ 1. การเปลี่ยนแปลงภาระความร้อนของห้องปรับอากาศที่ปิดเครื่องปรับอากาศในเวลากลางคืน

ปัญหาเรื่องความชื้น

ความชื้นเป็นตัวประกอบสำคัญของความรู้สึกไม่สุขสบายในห้องปรับอากาศ ปัญหาเชื้อราและความเสียหายของวัสดุภายในห้อง ความชื้นในห้องปรับอากาศมาจากภาระความร้อนแฝงภายในห้องเช่น จากการระเหยของน้ำ เหงื่อ ความชื้นในอากาศจากการหายใจ เป็นต้น และความชื้นในอากาศจากภายนอกที่เติมเข้ามาเพื่อสุขภาพของคนในห้องปรับอากาศ ในขณะที่เครื่องเป่าลมเย็นทำงานคอยล์เย็นในเครื่องเป่าลมเย็นจะดึงน้ำออกจากอากาศ ควบคุมไม่ให้ความชื้นสะสมภายในห้องปรับอากาศซึ่งจะทำให้ความชื้นในห้องปรับอากาศสูงขึ้น สามารถสรุปปัญหาความชื้นได้ดังต่อไปนี้

- ความชื้นสูงจากอากาศภายนอกซึมผ่านผนัง พื้น เข้ามาในห้องปรับอากาศ การรั่วของหลังคาทำให้ช่องฝ้ามีความชื้นสูงและซึมผ่านเพดานลงมาในห้อง ถ้ายังอยู่ในสถานะไอน้ำเครื่องปรับอากาศสามารถดึงความชื้นออกจากอากาศได้ ในห้องที่มีอุณหภูมิต่ำใอน้ำที่ซึมผ่านวัสดุมากลั่นตัวภายในวัสดุเกิดความเสียหายเช่นสีบวม ฝ้าบวม มีเชื้อรา เป็นต้น

- ถ้าความชื้นมากับอากาศภายนอกหรือเกิดขึ้นภายในห้องเช่นมีบ่อน้ำ น้ำพุ น้ำตก เครื่องปรับอากาศไม่สามารถดึงความชื้นได้ทันก็จะทำให้ห้องมีความชื้นสูง อาจเกิดการกลั่นตัวที่ผิวว้สดุที่เย็นกว่าจุดน้ำค้างของห้องเช่นหน้ากากแอร์ ผนังห้องที่ลมเย็นไปกระทบเป็นต้น และเกิดเชื้อราได้เช่นเดียวกัน

- เครื่องปรับอากาศที่มีขนาดใหญ่เกินความจำเป็นจะหยุดการทำงานบ่อยครั้ง ในระหว่างที่เครื่องปรับอากาศหยุดจะไม่สามารถดึงความชื้นออกจากห้อง ความชื้นในห้องจะสูงขึ้นทำให้เหงื่อระเหยยาก อึดอัด และทำให้ไม่ประหยัดพลังงานเทียบกับเครื่องที่ทำงานต่อเนื่อง

- สปอร์ของเชื้อรามีอยู่ทั่วไป สปอร์ของเชื้อราจะเจริญเติบโตที่ใดจะต้องมีสภาพแวดล้อมเหมาะสม ได้แก่ อาหารและความชื้น วัสดุที่เป็นสารอินทรีย์เช่นไม้ ผ้า และกระดาษสามารถเป็นอาหารได้ทั้งสิ้น แม้กระทั่งโลหะถ้ามีฝุ่นผงสารอินทรีย์ติดอยู่ เชื้อราก็สามารถเจริญเติบโตได้ จากการทดลองถ้าควบคุมความชื้นสัมพัทธ์ของอากาศให้ต่ำกว่า 70% จึงจะทำให้เชื้อราไม่สามารถเจริญเติบโตได้

- ที่ถาดน้ำทิ้งของเครื่องปรับอากาศจะมีน้ำจากการกลั่นตัวที่คอยล์ตลอดเวลาดังนั้นจึงมีเชื้อราเจริญเติบโตอยู่และมีสปอร์ของเชื้อรากระจายอยู่ทั่วไป แต่ภายในห้องมีความชื้นน้อยทำให้สปอร์ของเชื้อราเหล่านี้ไม่สามารถเจริญเติบโตได้เมื่อภายในห้องมีความชื้นโดยรวมหรือความชื้นเฉพาะที่สูง ทำให้สปอร์ของเชื้อราเจริญเติบโตและเกิดปัญหาเชื้อรา

- สำหรับห้องที่มีภาระความร้อนสัมผัสสูงเช่นห้องอีเล็กโทรนิกส์และสื่อสาร แต่ไม่มีอากาศภายนอกเติม ไม่มีความชื้นใหม่ให้ห้องปรับอากาศ ความชื้นในห้องจะต่ำมากเนื่องจากคอยล์เย็นคึงน้ำในห้องออกตลอดการทำงาน ทำให้มีปัญหาเรื่องไฟฟ้าสถิตย์

เครื่องปรับอากาศระบบ DX

เครื่องปรับอากาศระบบ DX ประกอบด้วยด้านอากาศคือแฟนคอยล์หรือเครื่องเป่าเย็นทำงานร่วมกับคอนเดนซิ่งที่ระบายความร้อนด้วยอากาศหรือน้ำ การทำงานของคอนเดนซิ่งจะเป็นแบบปิด-เปิดเป็นจังหวะตามจำนวนคอมเพรสเซอร์ หรือเปลี่ยนจังหวะการทำงานของคอมเพรสเซอร์ที่มีอุปกรณ์ควบคุม(unloader) การทำความเย็นจึงเป็นจังหวะมากน้อยเป็นขั้นบันไดตามภาระความร้อน

เครื่องปรับอากาศที่มีขนาดใหญ่กว่าภาระความร้อนสูงสุดซึ่งปิดเปิดอัตโนมัติตามภาระความร้อนจะสิ้นเปลืองพลังงานมากกว่าเครื่องที่เดินสม่ำเสมอ ทำให้ประสิทธิภาพของเครื่องปรับอากาศต่ำ ถ้าพบเครื่องปรับอากาศที่มีการปิดเปิดบ่อยครั้งต่อชั่วโมงจึงสามารถสันนิษฐานได้ว่าเครื่องปรับอากาศมีขนาดใหญ่กว่าภาระความร้อนมากและมีประสิทธิภาพการทำงานไม่ดี จึงควรทำการปรับแต่งเพื่อให้เครื่องปรับอากาศทำงานที่ประสิทธิภาพสูงขึ้น

ห้องปรับอากาศขนาดใหญ่ที่จะเปิดใช้เฉพาะช่วงเวลาควรมีเครื่องเป่าลมเย็นไม่น้อยกว่า 2 เครื่องเพื่อให้สามารถดึงอุณหภูมิลงได้เร็วและเมื่อได้อุณหภูมิแล้วจึงใช้เครื่องเป่าลมเย็นที่เหมาะสมเพียงเครื่องเดียวเพื่อรักษาอุณหภูมิของห้อง โดยให้ขนาดของเครื่องเป่าลมเย็นแต่ละเครื่องมีขนาดเท่ากับครึ่งหนึ่งของภาระความร้อนสูงสุดที่คำนวณเมื่อเปิดตามเวลา

การทำงานของเครื่องปรับอากาศระบบDXเป็นการทำงานร่วมกันของเครื่องเป่าลมเย็นตามตารางที่ 1.และคอนเดนซิ่งตามตารางที่ 2. ความเย็นในตารางที่ 1.ประกอบด้วยความเย็นทั้งหมด(TC,1000BTUH) ส่วนหนึ่งเป็นความร้อนสัมผัส(SHC,1000BTUH) เครื่องปรับอากาศจะทำงานที่จุดสมดุลของตารางที่ 1.และตารางที่ 2.ซึ่งสามารถหาค่าด้วยการเขียนกราฟเพื่อหาจุดตัดของการทำงานของทั้งสองตาราง

ตารางที่ 1.แสดงความเย็นของเครื่องเป่าลมเย็นระบบDXที่อัตราการส่งลมและอุณหภูมิคอยบ์เย็นต่างๆกัน

ตารางที่ 2.แสดงความเย็น การใช้ไฟฟ้าและอุณหภูมิคอยล์ร้อนของคอนเดนซิ่งที่อุณหภูมิคอยล์เย็นและอุณหภูมิอากาศระบายความร้อนต่างๆกัน

ในปัจจุบันมีเครื่องปรับอากาศระบบ DX ที่ใช้ dc compressor ซึ่งสามารถปรับการทำงานของคอมเพรสเซอร์ให้ทำความเย็นตามภาระความร้อนที่เปลี่ยนไปได้ ทำให้ประหยัดพลังงานได้สูงสุด ซึ่งหลักการทำงานยังคงเป็นหลักการเดิม

เครื่องปรับอากาศระบบน้ำเย็น

เครื่องปรับอากาศระบบน้ำเย็นใช้กับระบบปรับอากาศขนาดใหญ่ ประกอบไปด้วยเครื่องทำน้ำเย็นซึ่งมีวงจรการทำงานเช่นเดียวกับเครื่องปรับอากาศระบบDXแต่ผลิตน้ำเย็นจากคอยล์เย็นและใช้น้ำเย็นเป็นตัวกลางสำหรับรับความร้อนจากแฟนคอยล์และเครื่องเป่าเย็นพร้อมกันได้หลายๆชุด เนื่องจากน้ำเย็นเก็บความร้อนได้มาก จึงทำให้ระบบปรับอากาศมีระยะเวลาหน่วงอุณหภูมิได้ดีกว่าเครื่องปรับอากาศระบบDXที่ใช้อากาศโดยตรง อุปกรณ์น้ำเย็นสามารถปรับอัตราการไหลของน้ำเย็นผ่านเครื่องเป่าลมเย็นแต่ละเครื่องได้ตามภาระความร้อนของแต่ละห้อง

ถึงจะเปิดใช้เฉพาะช่วงเวลา สามารถเลือกเครื่องเป่าลมเย็นที่มีขนาดรวมเท่ากับภาระความร้อนสูงสุดได้โดยใช้วาล์ควบคุมปรับอัตราการไหลของน้ำเย็นผ่านเครื่องเป่าลมเย็นตามภาระความร้อนของห้องเพื่อควบคุมอุณหภูมิ ถ้าเครื่องเป่าลมเย็นยังหรี่น้ำเย็นมากตลอดทุกช่วงเวลาแสดงว่าภาระความร้อนของห้องน้อยกว่าขนาดของเครื่องเป่าลมเย็นมาก แสดงว่าสามารถปรับแต่งการทำงานของเครื่องปรับอากาศเพื่อการประหยัดพลังงานด้านอากาศและด้านน้ำเย็นได้

ระบบน้ำเย็นมี2แบบคือแบบอัตราการจ่ายน้ำคงที่และแบบปรับเปลี่ยนได้ แบบที่ปรับการอัตราการจ่ายน้ำเย็นจะประหยัดพลังงานของปั๊มน้ำเย็นเมื่อปรับลดอัตราการจ่ายน้ำเย็นให้เหมาะสมกับภาระความร้อนได้ เครื่องทำน้ำเย็นมี2แบบคือแบบระบายความร้อนด้วยอากาศซึ่งทำงานเหมือนคอนเดนซิ่งและแบบระบายความร้อนด้วยน้ำซึ่งมีหอผี่งน้ำและปั๊มน้ำระบายความร้อน

ตารางที่ 3.และ 4.แสดงความเย็นทั้งหมด ความเย็นสัมผัสและอัตราการไหลของน้ำเย็นผ่านคอยล์เย็นที่อัตราการส่งลม อุณหภูมิอากาศกระเปาะแห้ง/กระเปาะเปียกต่างๆกันเมื่อุณหภูมิน้ำเย็นเข้า/ออกคอยล์เย็น 44/54 ฟ.(ตารางที่ 1.) และ 45/55 ฟ.(ตารางที่ 4.)

ตารางที่ 3.แสดงความเย็นของเครื่องเป่าลมเย็นระบบน้ำเย็นที่อุณหภูมิน้ำเย็นเข้า/ออก44/54 ฟ.อัตราการส่งลมและอุณหภูมิอากาศเย็นกระปาะแห้ง/กระเปาะเปียกคอยล์เย็นต่างๆกัน

ตารางที่ 4.แสดงความเย็นของเครื่องเป่าลมเย็นระบบน้ำเย็นที่อุณหภูมิน้ำเย็นเข้า/ออก45/55 ฟ.อัตราการส่งลมและอุณหภูมิอากาศเย็นกระปาะแห้ง/กระเปาะเปียกคอยล์เย็นต่างๆกัน

การปรับแต่งความเย็น

เมื่อเครื่องปรับอากาศไม่สามารถควบคุมอุณหภูมิของห้องปรับอากาศได้ อาจเกิดจากการเลือกขนาดเครื่องเล็กเกินไปหรือการทำงานของเครื่องปรับอากาศยังไม่เต็มประสิทธิภาพ ควรปรับแต่งการทำงานของเครื่องปรับอากาศก่อน หากไม่สามารถช่วยปรับอุณหภูมิได้จึงค่อยเปลี่ยนมาใช้เครื่องปรับอากาศที่มีขนาดใหญ่ขึ้น หรือติดตั้งเครื่องปรับอากาศเพิ่มเติม ซึ่งเป็นเรื่องที่ต้องลงทุนมาก

สำหรับเครื่องปรับอากาศระบบ DX สามารถปรับแต่งด้วยการเพิ่มอัตราการจ่ายลมเย็นและลดอุณหภูมิอากาศที่ใช้ระบายความร้อนที่คอนเดนซิ่ง ตารางที่ 1.เพิ่มอัตราการจ่ายลมจาก2000CFM เป็น2700CFM ที่อุณหภูมิกระเปาะเปียก67 ฟ. อุณหภูมิคอยล์เย็น 40 ฟ.ความเย็นทั้งหมดเพิ่มจาก 100400BTUH เป็น 117400BTUH และจากตารางที่ 2.เมื่อลดอุณภูมิอากาศระบายความร้อนจาก 95 ฟ.เป็น 90 ฟ.เมื่ออุณหภูมิคอยล์เย็น 40 ฟ.ความเย็นทั้งหมดเพิ่มขึ้นจาก 109000BTUH เป็น 113000BTUH ทำให้เห็นแนวโนม้ที่จะแก้ไขให้ความเย็นมากขึ้นได้

ควรตรวจสอบการติดตั้งคอนเดนซิ่งว่าสามารถระบายความร้อนได้ดีหรือไม่ มีสิ่งกีดขวางการไหลของอากาศระบายความร้อนหรือไม่ อุณหภูมิอากาศที่เข้าคอนเดนซิ่งสูงเนื่องจากการหมุนวนจากด้านออกมาที่ด้านเข้าหรือไม่ ลมร้อนจากคอนเดนซิ่งตัวหนึ่งมาเข้าที่คอนเดนซิ่งอีกตัวหนึ่งหรือไม่ ถ้ามีต้องทำแผงเบนลมไม่ให้ไหลวนหรือไหลเข้าคอนเดนซิ่งชุดอื่นๆ คอนเดนซิ่งมักตั้งบนหลังคาที่ร้อนระอุจากแสงอาทิตย์ทำให้การระบายความร้อนไม่มีประสิทธิภาพ วัสดุหลังคาดูดกลืนความร้อนจากแสงอาทิตย์และคายความร้อนให้กับอากาศทำให้อากาศบนหลังคาร้อนตามไปด้วย ถ้าทาสีสะท้อนความร้อนบนหลังคาจะทำให้ดูดกลืนความร้อนลดลงอุณหภูมิหลังคาและอากาศบนหลังคาจะลดลงทำให้คอนเดนซิ่งระบายความร้อนได้ดีขึ้น

สามารถลดอุณหภูมิอากาศระบายความร้อนด้วยการทดสอบฉีดน้ำเป็นฝอยที่คอยล์ร้อนเพื่อลดอุณหภูมิคอยล์ร้อนซึ่งจะได้ความเย็นเพิ่มขึ้นและได้ประสิทธิภาพดีขึ้นแต่การฉีดน้ำเป็นฝอยจะทำให้ตัวถังคอนเดนซิ่งผุได้ จึงควรติดตั้งแผ่นเซลลูโลสและให้น้ำไหลผ่านทำให้น้ำระเหย อากาศจะมีอุณหภูมิลดลงก่อนผ่านคอนเดนซิ่งทำให้ตัวถังไม่ผุ

สำหรับเครื่องปรับอากาศระบบน้ำเย็น การเพิ่มความเย็นใช้การเพิ่มอัตราการจ่ายลมได้เช่นเดียวกันตามตารางที่ 3.และ 4.ซึ่งอาจต้องเพิ่มอัตราการไหลของน้ำเย็นด้วย เนื่องจากระบบน้ำเย็นจ่ายน้ำเย็นให้หลายห้องพร้อมกัน การเพิ่มน้ำที่เครื่องหนึ่งจะมีผลให้เครื่องอื่นมีอัตราการไหลของน้ำเย็นเปลี่ยนไป จึงต้องตรวจสอบเครื่องที่อยู่ในแนวท่อน้ำเย็นเดียวกันก่อนและหลังการปรับเปลี่ยน การปรับอัตราการไหลของน้ำปรับที่balancing valve ซึ่งมีปุ่มปรับที่วาวล์

การปรับอัตราการจ่ายลมของแฟนคอยล์ขนาดเล็กมีมอเตอร์ที่มี 2-3ความเร็วรอบเพียงเปลี่ยนความเร็วเท่านั้น เครื่องเป่าลมเย็นเปลี่ยนความเร็วรอบด้วยการปรับขนาดของพูลเล่โดยคำนวณตามสมการที่ 1., 2., 3., 4. และ 5. เมื่อต้องการเพิ่มลมสามารถใช้สมการที่ 3. คำนวณหาความเร็วพัดลมที่ต้องเพิ่มขึ้นได้ จากนั้นจึงใช้สมการที่ 5. ตรวจสอบว่าจะต้องเปลี่ยนขนาดมอเตอร์หรือไม่ ส่วนสมการที่ 4. แสดงให้เห็นว่าความดันของพัดลมขึ้นเป็นกำลังสองของอัตราการส่งลมซึ่งจะเท่ากับความดันตกของระบบท่อลมซึ่งจะเป็นกำลังสองของอัตราการส่งลมเช่นเดียวกัน การเพิ่มรอบพัดลมจึงไม่มีปัญหากับระบบท่อลมเดิม เมื่อได้อัตราการส่งลมแล้วจึงใช้สมการที่ 6. และสมการที่ 7. คำนวณขนาดมู่เล่ใหม่แล้วแต่กรณี

Q2/Q1 = N2/N1 (1.)

เมื่อ Q2 และ Q1 คืออัตราการส่งลมเย็นของพัดลมหลังจากการปรับแต่ง และก่อนการปรับแต่งตามลำดับ

N2 และ N1 คือความเร็วรอบของพัดลมหลังการปรับแต่ง และก่อนการปรับแต่งตามลำดับ

H2/H1 = (N2/N1)2 (2.)

เมื่อ H2และ H1 คือความดันของอากาศที่พัดลมสร้างขึ้น หลังการปรับปรุงและก่อนการปรับปรุงตามลำดับ

P2/P1 = (N2/N1)/3 (3.)

เมื่อ P2 และ P1 คือกำลังไฟฟ้าที่มอเตอร์พัดลมใช้หลังการปรับปรุงและก่อนการปรับปรุงตามลำดับ

DM2/DM1 = N2/N1 (4.)

เมื่อ DM2 และ DM1 คือขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางของมู่เล่มอเตอร์ที่เปลี่ยนขนาดกับขนาดเดิมเมื่อใช้มู่เล่พัดลมอันเดิมตามลำดับ

DF2/DF1 = N1/N2 (5.)

เมื่อ DF2 และ DF1 คือขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางของมู่เล่พัดลมที่เปลี่ยนขนาดกับขนาดเดิมเมื่อใช้มู่เล่มอเตอร์อันเดิมตามลำดับ

เมื่อพบว่าปัญหามาจากเครื่องปรับอากาศมีขนาดใหญ่เกินไป แก้ไขด้วยการลดอัตราการจ่ายลมเย็น ซึ่งเครื่องระบบ DX เมื่อลดอัตราการจ่ายลม จะมีผลกระทบให้อุณหภูมิและความดันที่คอยล์เย็นลดลงเนื่องจากเอ็กซ์แปนด์ชั่นวาวล์หรี่เพื่อรักษาซุปเปอร์ฮีท อัตราการส่งสารทำความเย็นลดลงและความดันของคอยล์ร้อนสูงขึ้น ถ้าการทำงานเป็นปกติอาจปล่อยน้ำยาออกเล็กน้อยเพื่อให้ความดันคอยล์ร้อนลดลง ซึ่งจะทำให้เครื่องปรับอากาศมีประสิทธิภาพสูงขึ้น

สำหรับเครื่องปรับอากาศระบบน้ำเย็น ควรลดอัตราการไหลของน้ำเย็นเข้าคอยล์เย็นก่อนเพราะทำได้ง่าย จากนั้นจึงลดอัตราการจ่ายลมเย็น

การปรับแต่งเพื่อแก้ปัญหาความชื้น

การออกแบบระบบปรับอากาศควรเปิดให้อากาศภายนอกเข้าห้องโดยผ่านเครื่องเป่าลมเย็นเพื่อให้ความดันอากาศในห้องสูงขึ้น ลดอากาศภายนอกที่เข้าห้องเมื่อมีการเปิดประตู ตารางที่ 5.แสดงความร้อนแฝงของคอยล์เย็นDX จะเห็นว่าเมื่ออุณหภูมิกระเปาะเปียกสูงขึ้น(ความชื้นสูงขึ้น) ตารางที่ 6.และ 7.ความร้อนแฝงของคอยล์น้ำเย็นก็เช่นดึยวกัน คอยล์เย็นดึงความร้อนแฝงได้มากขี้นจึงควบคุมความชื้นของห้องในขณะที่เครื่องปรับอากาศทำงานได้ เมื่อเครี่องปรับอากาศมีขนาดเหมาะสม

เมื่อขนาดเครื่องปรับอากาศใหญ่กว่าภาระความร้อนการลดความเย็นเพื่อยืดเวลาการทำงานของคอยล์เย็นจึงช่วยควบคุมความชื้นของห้องได้ดีขึ้น ตารางที่ 5.เมื่อลดอัตราการจ่ายลมของคอยล์DX อุณหภูมิคอยล์เย็นจะลดลง ความร้อนแฝงจะเพิ่มขึ้นในขณะที่ความร้อนทั้งหมดลดลงจึงควบคุมความชื้นได้ดีขึ้น

สำหรับคอยล์น้ำเย็นตามตารางที่ 6.และ 7.เมื่อลดอัตราการจ่ายลมภาระความร้อนทั้งหมดลดลงแต่ความร้อนแฝงไม่เปลี่ยนแปลงเด่นชัดเพราะอุณหภูมิคอยล์กำหนดไว้คงที่ให้อุณหภูมิน้ำเย็นแตกต่างคอยล์เย็น10 ฟ.จำเป็นต้องเพิ่มอัตราการไหลน้ำเบ็นผ่านคอยล์ด้วยเพื่อลดอุณหภูมิคอยล์เย็นลงจึงจะช่วยควบคุมความชื้นได้ แต่อาจทำให้เกิดปัญหาLow delta temp, syndrome ในระบบน้ำเย็นได้ถ้าต้องแก้ไขเครื่องเป่าลมเย็นจำนวนมาก

สำหรับห้องที่มีเครื่องขนาดเล็กกว่าภาระความร้อนควรเพิ่มความเย็นตามที่อธิบายไว้ข้างต้นซึ่งจะทำให้ควบคุมความชื้นได้ดีขึ้นด้วย

หลังปรับแต่งแล้วยังไม่สามารถควบคุมความชื้นได้จึงจะต้องลงทุนอุปกรณ์เพิ่มแล้วแต่กรณีเช่น ฮีตปั๊ม ซึ่งช่วยให้ความเย็นลดพลังงานของเครื่องปรับอากาศและให้ความร้อนสำหรับปรับความชื้นสัมพัทธ์ด้วย ในกรณีที่ความชื้นเกิดขึ้นภายในห้องปรับอากาศจากน้ำพุ บ่อน้ำ น้ำตก สามารถตัดความชื้นได้ด้วยการลดอุณหภูมิแหล่งน้ำเหล่านี้ให้ต่ำกว่าจุดน้ำค้างของห้องที่ต้องการ ความชื้นในห้องจะกลั่นตัวเติมลงในผิวน้ำที่เดิมเป็นแหล่งความชื้นของห้อง

จากการทดลองถ้าควบคุมความชื้นสัมพัทธ์ของอากาศให้ต่ำกว่า 70% จึงจะทำให้เชื้อราไม่สามารถเจริญเติบโตได้ แต่ในทางปฏิบัติอาจมีบางบริเวณที่มีความชื้นสัมพัทธ์สูงกว่า เช่นบริเวณที่เปียกชื้นไม่มีลมผ่านเป็นต้น จึงต้องตรวจวัดและปรับแต่งให้ความชื้นสัมพัทธ์ภายในห้องต่ำกว่า 70% และปรับให้อากาศไหลทั่วถึงทั้งห้อง มีตำแหน่งที่มีอากาศอับน้อยที่สุด

ตารางที่ 5.แสดงความเย็นทั้งหมดและความร้อนแฝง(LHC)ของเครื่องเป่าลมเย็นระบบDX(ที่อัตราการส่งลมและอุณหภูมิคอยล์เย็นต่างๆกัน(จากตารางที่ 1.)

ตารางที่ 6.แสดงความเย็นทั้งหมดและความร้อนแฝงของเครื่องเป่าลมเย็นระบบน้ำเย็นที่อุณหภูมิน้ำเย็นเข้า/ออก44/54 ฟ.อัตราการส่งลมและอุณหภูมิอากาศเย็นกระปาะแห้ง/กระเปาะเปียกคอยล์เย็นต่างๆกัน(จากตารางที่ 3.)

ตารางที่ 7.แสดงความเย็นทั้งหมดและความร้อนแฝงของเครื่องเป่าลมเย็นระบบน้ำเย็นที่อุณหภูมิน้ำเย็นเข้า/ออก45/55 ฟ.อัตราการส่งลมและอุณหภูมิอากาศเย็นกระปาะแห้ง/กระเปาะเปียกคอยล์เย็นต่างๆกัน(จากตารางที่ 4.)

การปรับแต่งเพื่อการประหยัดพลังงาน

เครื่องปรับอากาศระบบDXปรับการประหยัดพลังงานได้เฉพาะเครื่องและเมื่อปรับแล้วจะต้องบำรุงรักษาให้แต่ละเครื่องมีการทำงานอย่ในสภาพนั้นซึ่งเป็นงานที่หนักและมีค่าใช้จ่ายมาก เมื่อเทียบกับเครื่องปรับอากาศระบบน้ำเย็นซึ่งเป็นระบบขนาดใหญ่ ครอบคลุมพื้นที่ปรับอากาศมากพอที่จะอาศัยการเปลี่ยนแปลงของภาระความร้อนในแต่ละบริเวณ การปรับการเครื่องเป่าลมเย็นของแต่ละบริเวณให้เหมาะกับความร้องสูงสุดยังสามารถปรับการทำงานอัตโนมัติตามภาระความร้อนของห้องได้

การระบายความร้อนของคอนเดนซิ่งเป็นสิ่งสำคัญสำหรับเครื่องปรับอากาศระบบDX การลดอุณหภูมิอากาศเข้าคอยล์ร้อนให้ต่ำสุดด้วยการใช้สีสะท้อนความร้อนทาหลังคาไม่ให้อมความร้อน การใส่แผ่นเบนลมป้องกันการลัดวงจรและป้องกันอากาศร้อนจากเครื่องอื่น การระเหยน้ำลดอุณหภูมิอากาศด้วยการใช้แผ่นเซลลูโลส ทำให้คอนเดนซิ่งทำงานได้ดี ได้ความเย็นเพิ่มขึ้น ประสิทธิภาพสูงขึ้น

เครื่องทำน้ำเย็นระบายความร้อนด้วยอากาศสามารถปรับการทำงานได้เช่นเดียวกับคอนเดนซิ่ง แต่มีจำนวนน้อยกว่าคอนเดนซิ่งมากจึงใช้เวลาและการทำงานน้อยกว่าได้ผลที่ดีกว่า เครื่องทำน้ำเย็นระบายความร้อนด้วยน้ำมีหอผึ่งน้ำและปั๊มน้ำระบายความร้อนเพิ่มขึ้นต้องใช้บุคคลากรที่มีความรู้ความเข้าใจดูแลคุณภาพน้ำเพื่อรักษาประสิทธิภาพของเครื่องทำน้ำเย็น และต้องทำความสอาดคอยล์ร้อนเป็นระยะๆเพื่อไม่ให้มีตะกรัน

การปรับแต่งอัตราการส่งลมเย็นและอัตราการไหลของน้ำเย็นที่แต่ละเครื่องเป่าลมเย็น นอกจากจะแก้ไขปัญหาความเย็น ความชื้นของห้องปรับอากาศและการประหยัดพลังงานของระบบน้ำเย็น ยังส่งผลมาถึงการประหยัดพลังงานของระบบโดยรวมได้ด้วย เมื่อเครื่องเป่าลมเย็นมีขนาดใหญ่เพื่อให้สามารถดึงอุณหภูมิห้องได้เร็ว ในช่วงที่รักษาอุณหภูมิก็สามารถควบคุมและลดอัตราการส่งน้ำเย็นเข้าเครื่องเป่าลมเย็นได้มาก การลดอัตราการส่งน้ำเย็นเป็นการลดพลังงานที่ใช้สำหรับเครื่องสูบน้ำเย็นโดยไม่มีผลต่อการทำงานของเครื่องทำน้ำเย็น

การปรับเพิ่มอุณหภูมิน้ำเย็นที่จ่ายมาที่เครื่องเป่าลมเย็นโดยการปรับตั้งการทำงานที่เครื่องทำน้ำเย็นก็เป็นวิธีที่ช่วยให้ประหยัดพลังงานโดยการเพิ่มประสิทธิภาพของเครื่องทำน้ำเย็น แต่จะต้องตรวจสอบดูก่อนว่ามีผลต่อการทำงานของเครื่องเป่าลมเย็นใดหรือไม่ โดยเฉพาะเครื่องที่จำเป็นต้องควบคุมความชื้น ได้แก่ Fresh Air Unit ซึ่งต้องใช้ดึงน้ำออกจากอากาศมากๆ ไม่ควรที่จะเพิ่มอุณหภูมิน้ำเย็น ยกเว้นจะใช้ฮีตปั๊มที่เครื่องเป่าลมเย็นแต่ละชุดสำหรับการควบคุมความชื้น

บทส่งท้าย

เมื่อติดตั้งระบบปรับอากาศแล้วเสร็จ ทำการทดสอบและส่งมอบงาน การปรับแต่งในช่วงส่งมอบงานนั้นเป็นการพิสูจน์การติดตั้งตามการออกแบบเท่านั้น สภาพการใช้งานของระบบปรับอากาศในขณะตรวจรับนั้นยังไม่ใช่การใช้งานจริง การปรับแต่งระบบปรับอากาศให้เหมาะสมกับสภาพการทำงานจึงต้องทำเมื่อใช้งานไปแล้วและปรับแต่งเป็นระยะเมื่อมีการเปลี่ยนแปลงการใช้งาน ซึ่งการปรับแต่งนี้เป็นสิ่งที่สำคัญแต่มักจะถูกละเลยเพราะขาดความเข้าใจ และขาดบุคลากรที่มีความสามารถ ขาดการสนับสนุนจากผู้บริหาร และอื่นๆ

การปรับแต่งระบบปรับอากาศนี้จะช่วยแก้ปัญหาขั้นต้นได้ รวมทั้งช่วยให้เกิดการประหยัดพลังงาน อย่างไรก็ดีถ้าไม่สามารถแก้ไขปัญหาได้จึงจำเป็นต้องลงทุนแก้ไขต่อไป ทั้งนี้การประหยัดพลังงานของระบบปรับอากาศจะปรับแต่งได้มากน้อยขึ้นกับการออกแบบระบบปรับอากาศ โดยเฉพาะอย่างยิ่ง ระบบปรับอากาศที่ใช้เครื่องทำน้ำเย็นสามารถประหยัดพลังงานได้มากกว่าระบบปรับอากาศที่ใช้เครื่องปรับอากาศ DX มาก