ปัญหาการกลั่นตัวในงานปรับอากาศ

การกลั่นตัวในการปรับอากาศเกิดขึ้นเนื่องจากความชื้นในอากาศกลั่นตัวเกาะที่ผิววัสดุที่มีอุณหภูมิต่ำกว่าจุดน้ำค้างของอากาศขณะนั้น ทำให้เกิดขึ้ปัญหาได้แก่

1. ปัญหาวิสัยทัศน์ เช่นน้ำเกาะกระจกเงา น้ำเกาะกระจกหน้าต่างด้านนอก

2. ภาพพจน์ เช่นน้ำเกาะและหยดจากหน้ากากจ่ายลม

3. สุขอนามัย การกลั่นตัวของน้ำที่วัสดุก่อสร้างทำให้เชื้อราเจริญเติบโตที่วัสดุ เช่นผนัง ผ้าม่าน และอื่นๆ

4. ทำให้วัสดุเสื่อมสภาพเสียหายเช่นแผ่นฝ้าเพดานที่อมน้ำของห้องปรับอากาศ น้ำเกาะใต้พื้นห้องยกพื้น(raised floor)และหยดลงฝ้าของห้องด้านล่าง และอื่นๆ

ปัญหาวิสัยทัศน์

รูปที่ 1. เกิดการกลั่นตัวที่ด้านนอกของกระจกหน้าต่างห้องปรับอากาศ รูปที่ 2 อุณหภูมิอากาศภายนอกของกรุงเทพจาก ASHRAE ที่ 1%.มีจุดน้ำค้างสูงสุด 26.4 c (Dehumidification) ขณะที่อุณหภูมิอากาศภายนอก 29.9 c ถ้าอุณหภูมิห้องออกแบบที่ 22 c มีอุณหภูมิอากาศแตกต่าง 7.9 c ถ้ากระจกหน้าต่างบางและลมสงบทำให้ฟิลม์อากาศหนาจนอุณหภูมิผิวนอกของกระจกหน้าต่างต่ำกว่าจุดน้ำค้างชองอากาศภายนอก ก็จะเกิดหยดน้ำที่ผิวกระจกด้านนอกทำให้สูญเสียวิสัยทัศน์ซึ่งในกรณีนี้จะเกิดหยดน้ำเกาะทั้งบาน ในกรณีที่เกิดหยดน้ำเฉพาะบางส่วนของกระจก อาจเกิดจากมีลมเย็นจากหัวจ่ายซึ่งมีอณหภูมิประมาณ 12-16 c มากระทบกระจกส่วนนั้นทำให้อุณหภูมิแตกต่างสูงเฉพาะส่วน การแก้ไขทำโดยปรับไม่ให้ลมจากหัวจ่ายกระทบกระจกโดยตรง หรือให้ลมเย็นผสมกับอากาศในห้องเพื่อเพิ่มอุณหภูมิก่อนแล้วแต่ความเหมาะสม

รูปที่ 1.การกลั่นตัวที่กระจกหน้าต่างของห้องปรับอากาศ

การแก้ไขควรเริ่มด้วยการตรวจวัดอุณหภูมิผิวของกระจก หาข้อมูลของกระจกและทำการคำนวณเปรียบเทียบ วิเคราะห์สาเหตุและวิธีแก้ไขที่เหมาะสมที่สุด สำหรับกรณีที่มีหยดน้ำเกาะทั้งบานจะต้องแก้ไขด้วยการเพิ่มอุณหภูมิผิวกระจกเช่น ติดตั้งฟิลม์ใสที่กระจก เพิ่มความหนาของกระจก หรือความหนาของฟิลม์อากาศ ด้วยการป้องกันไม่ให้ลมพัดไปที่กระจก และอื่นๆ สำหรับกรณีที่มีน้ำเกาะบางส่วนควรป้องกันไม่ให้ลมพัดไปที่กระจก

รูปที่ 2. Psychrometric แสดงอุณหภูมิอากาศภายนอกของกรุงเทพจาก ASHRAE ที่ 1% อุณหภูมิห้องปรับอากาศ

ในฤตูหนาวอากาศภายนอกมีอุณหภูมิ 20.3 c (Heating) ถ้าอุณหภูมิห้องออกแบบที่ 22 c จากรูปที่ 2 จุดน้ำค้างมีค่าเพียง 12.6 c จึงไม่มีโอกาสที่จะเกิดหยดน้ำที่ผิวด้านในของกระจกถ้าสามารถควบคุมสภาวะอากาศภายในห้องได้

ปัญหาภาพพจน์

อุณหภูมิผิวหัวจ่ายมีค่าประมาณ 13-17 c สูงกว่าอุณหภูมิลมเย็นเล็กน้อย จุดน้ำค้างของห้องปรับอากาศจากรูปที่ 2.มีค่า 12.6 c ต่ำกว่าอุณหภูมิผิวหัวจ่ายจึงไม่เกิดการกลั่นตัวที่หัวจ่าย ถ้าอุณหภูมิห้องออกแบบไว้สูงขึ้นหรือไม่สามารถคุมความชื้นได้ จุดน้ำค้างอาจสูงขึ้นจนเกิดน้ำที่หัวจ่ายได้ตามรูปที่ 3.

อาจเกิดน้ำเกาะหัวจ่ายบางหัวในบริเวณที่มีความชื้นสูงเฉพาะที่เช่นใกล้ประตูภายนอกซึ่งจะมีอากาศภายนอกไหลเข้ามาในห้องจากการเปิอปิดประตู ซึ่งการแก้ไขค่อนข้างยากเพราะจำเป็นต้องเข้าและออก จึงต้องตรวจวัด วิเคราะห์สาเหตุ และแก้ไขให้เหมาะสม เช่น ติดตั้งม่านอากาศ ทบทวนความดันอากาศ อัตราการจ่ายลมและขนาดเครื่องปรับอากาศ ตำแหน่งลมกลับ และอื่นๆ

รูปที่ 3. หยดน้ำเกาะที่หัวจ่าย

บริเวณที่มีการตกแต่งด้วยบ่อน้ำ น้ำตก หรือน้ำพุ จะมีความชื้นระเหยจากน้ำทำให้ความชื้นในอากาศสูง และเกิดการกลั่นตัว ถ้ามีปริมาณความชื้นน้อยต้องทบทวนอัตราการจ่ายลมและขนาดเครื่องปรับอากาศ ตำแหน่งลมกลับ ให้สามารถรองรับความชื้นที่เกิดขึ้นได้ แต่ถ้ามีปริมาณความชื้นสูงอาจต้องมีอุปกรณ์เพิ่มเพื่อลดอุณหภูมิน้ำให้ต่ำกว่าจุดน้ำค้างของห้องซึ่งนอกจากจะขจัคปัญหาการกลั่นตัวแล้วยังช่วยลดความชื้นของห้องได้อีกด้วย

ทุกสถานที่มีสปอร์ของเชื้อรากระจายอยู่ในอากาศ สปอร์ที่ตกในพื้นที่ซึ่งมีอาหารและน้ำก็จะเจริญเติบโตและแพร่สปอร์ต่อไป พื้นที่ที่มีน้ำกลั่นตัวคือพื้นที่ที่มีอุณหภูมิต่ำกว่าจุดน้ำค้างของอากาศก็จะเกิดน้ำกลั่นตัวจะด้วยการกระทบจากลมเย็นของเครื่องปรับอากาศโดยตรง หรือความชื้นจากอากาศภายนอกรั่วไหลเข้ามาในห้องทำให้มีจุดน้ำค้างเฉพาะที่สูงกว่าอุณหภูมิของวัสดุ ผนัง เพดาน ผ้าม่าน เชื้อราทำให้อาหารเสื่อมสภาพ สำหรับวัสดุก่อสร้างเกิดการเปลี่ยนลักษณะทางกยภาพ สี จุดด่างที่น่ารังเกียจ

รูปที่ 4.เชื้อราที่เพดานเนื่องจากมีน้ำกลั่นตัว

สุขอนามัย

นอกเหนือจากเรื่องภาพพจน์แล้ว เชื้อรายังทำให้เกิดปัญหาเรื่องสุขภาพและอนามัย เชื้อราทำให้อาหารเสื่อมสภาพ สปอร์ของเชื้อราเป็นสาเหตุของกลิ่น และโรคกับคน

วัสดุเสื่อมสภาพ

วัสดุก่อสร้างบางชนิดอมน้ำทำให้มีน้ำหนักเพิ่มและมีความแข็งแรงลดลง น้ำอาจกลั่นตัวเกาะที่ฝ้าเนื่องจากความชื้นภายในห้อง หรืออาจเกิดในฝ้าที่ใต้พื้นของห้องด้านบนที่มีอุณหภูมิต่ำมากเช่นห้องที่มีพื้นยก หรือเกิดหยดน้ำที่ท่อลมเย็นหรือท่อน้ำเย็นที่ฉนวนบกพร่องแล้วหยดลงมาที่ฝ้า

รูปที่ 5. ฝ้าเพดานพองเนื่องจากความชื้น

การแก้ปัญหา

เมื่อพบปัญหาเรื่องการกลั่นตัวควรทำการตรวจวัด เพื่อวิเคราะห์หาสาเหตุที่เกิดขึ้น แล้วจึงตรวจสอบวิธีการเพื่อหลีกเลี่ยงและแก้ไขสาเหตุที่ง่ายและใช้ทรัพยากรที่น้อยที่สุดที่จะสามารถแก้ปัญหาการกลั่นตัวได้ ควรเข้าใจว่าปัญหาถึงแกไขไปแล้วก็มีโอกาสที่จะเกิดขึ้นได้อีกถ้าปัจจัยต่างๆเปลี่ยนไป การแก้ในครั้งใหม่จะง่ายขึ้นเพราะได้วิเคราะห์สาเหตุและวิธีการแก้ไขไว้แล้ว ปัญหาต่างๆเกิดขึ้นเพื่อให้แก้