ตลาดของเครื่องปรับอากาศทั่วโลกได้เพิ่มสูงขึ้นจากประมาณ 40 ล้านเครื่องในปี 1999 มาที่ระดับ 60 ล้านเครื่อง (คาดการณ์) ในปี 2007 โดยภูมิภาคเอเชียจะเป็นหัวใจหลักในการเติบโตของยอดขายนี้  การเติบโตของตลาดเครื่องปรับอากาศเกิดขึ้นพร้อมกับการใช้พลังงานที่เพิ่มขึ้น อัตราการใช้พลังงานในประเทศ กำลังพัฒนาในเอเชียมีระดับที่เพิ่มขึ้นจนอยู่ในอัตราที่น่าตกใจ จีนเป็นประเทศที่ใช้พลังงานมากที่สุด เป็นอันดับสองของโลก ในขณะที่ญี่ปุ่นอยู่ในอันดับที่สี่ และอินเดียเป็นอันดับที่หก

การใช้พลังงานอย่างมากนี้ ทำให้รัฐบาลในประเทศต่างๆ เช่น จีน ญี่ปุ่น เกาหลี ออสเตรเลีย สหรัฐอเมริกา รวมถึงไทย ได้มีการบังคับให้มีการใช้ฉลากพลังงาน เพื่อแสดงประสิทธิภาพทาง พลังงานของระบบปรับอากาศซึ่งเป็นการยกระดับมาตรฐานของระบบปรับอากาศ และ บรรเทาปัญหาเรื่องพลังงานอันเนื่อง มาจากระบบปรับอากาศไปได้ในระดับหนึ่ง


ระบบปรับอากาศแบบ VRF Central A/C เป็นระบบใหม่ซึ่งใช้คอยล์ร้อนตัวเดียวพ่วงกับ
คอยล์เย็นหลายตัว ระบบแบบนี้ให้ความสวยงามแก่อาคาร มีการควบคุมอุณหภูมิที่ดีกว่า และที่สำคัญ มีประสิทธิภาพทางพลังงานที่ดีที่สุด

VRF Central A/C - คอยล์ร้อนตัวเดียวพ่วงกับคอยล์เย็นหลายตัว 



จะสังเกตได้ว่า หลายประเทศทั่วโลกที่มีกฎหมายประหยัดพลังงาน เช่น ยุโรป ญี่ปุ่น เกาหลี จีน จะมีการใช้ระบบ Central A/C กันมาก เนื่องจากระบบนี้มีการประหยัดพลังงานที่มากกว่าระบบแบบ Fixed Speed แบบดั้งเดิมนั่นเอง ระบบแบบนี้ได้ถูกนำมาใช้งานอย่างแพร่หลายทั้งกับที่พักอาศัย และสำนักงาน



แผนภาพนี้แสดงความต้องการความเย็น (เส้นประ) และความเย็นที่คอมเพรสเซอร์ทำได้ (เส้นทึบ) จะเห็นได้ว่า ระบบที่ทำความเย็นแบบคงที่ (Fixed Speed) จะมีเพียงจุดเดียวที่การทำความเย็นพอดีกับความต้องการ ระบบนี้ไม่สามารถทำความเย็นได้ตามที่ต้องการ หรือเมื่อทำได้ตามที่ต้องการก็จะเปลืองไฟ



ในขณะที่ระบบแบบ VRF Central A/C การทำความเย็นจะพอดีกับความต้องการที่ทุกช่วงการทำความเย็น เทคโนโลยีอินเวอร์ทเตอร์ จะมีช่วงกว้างการทำความเย็นเพียงแค่ 40%-100% ในขณะที่เทคโนโลยีดิจิตอลสโครลจะมีช่วงกว้างตั้งแต่ 10% ถึง 100%

ด้วยความคิดสร้างสรรค์ใหม่ๆ เพื่อให้การบริการ และการสนับสนุนที่ต่อเนื่องและดียิ่งขึ้น
Emerson Climate Technologies จึงได้จัดทำจดหมายข่าวอิเล็คทรอนิกส์ขึ้นเพื่อเป็นก
ารเผยแพร่ข่าวสารความรู้ทางด้านเทคโนโลยีระบบปรับอากาศแก่กลุ่มคนในอุตสาหกรร
มนี้ทั่วโลก ในฉบับแรกนี้ เราจะแนะนำระบบปรับอากาศแบบ VRF Central Air
Conditioning และคอมเพรสเซอร์โคปแลนด์ดิจิตอลสโครล ซึ่งเป็นเทคโนโลยีล่าสุดสำหรับ
ระบบ VRF Central A/C ในฉบับหน้า เราจะเปรียบเทียบคอมเพรสเซอร์เทคโนโลยีต่างๆ ที่ใช้ในระบบ VRF Central A/C สำหรับข้อมูลเพิ่มเติม กรุณาอีเมล์มาที่
Digitalinfo_th@EmersonClimate.com

ด้วยการเป็นผู้ริเริ่ม ประสบการณ์อันยาวนาน และการผลิตคอมเพรสเซอร์สโครลไปแล้วกว่า
50 ล้านเครื่อง   ทั่วโลก Emerson Climate Technologies จึงไม่เพียงแต่เป็นผู้นำของโ

ลกด้านเทคโนโลยีคอมเพรสเซอร์สโครลเท่านั้นแต่ยังเป็นผู้บุกเบิกคอมเพร
สเซอร์สโครลที่ประหยัดพลังงานสูงและคอมเพรสเซอร์สโครลที่ใช้กับสารทำความเย็นที่เป็นม
ิตรต่อสิ่งแวดล้อม เช่น R407C และ R410A

โคปแลนด์ดิจิตอลสโครล นับเป็นนวัตกรรมล่าสุดของเทคโนโลยีคอมเพรสเซอร์ ดิจิตอลสโครล
สามารถทำความเย็นในช่วงกว้างได้ตั้งแต่ระดับ 10% ถึง 100% โดยไม่ต้องใช้ตัวแปลงความถี่
แบบอินเวอร์ทเตอร์ (Inverter) เทคโนโลยีดิจิตอลสโครลถือว่าเป็นเทคโนโลยีแรกของโลกที่ทำ
ได้เช่นนี้

เทคโนโลยีดิจิตอลสโครลมีคุณสมบัติเด่นกว่าเทคโนโลยีอื่นเช่น มีการลดความชื้นที่ช่วงภาวะการทำความเย็นไม่เต็มกำลังที่ดีกว่า มีการทำงานเต็มกำลังหรือไม่เต็มกำลังได้อย่างมีประสิทธิภาพ มีการหมุนเวียนน้ำมันกลับเข้าคอมเพรสเซอร์ได้ง่าย ซึ่งเป็นการเพิ่มความน่าเชื่อถือของระบบปรับอากาศ มีการควบคุมอุณหภูมิห้องและความชื้นที่เที่ยงตรง และออกแบบมาให้ใช้งานง่าย

พื้นฐานการทำงานของเทคโนโลยีคอมเพรสเซอร์ดิจิตอลสโครลจะเป็นการทำงานด้วยก

ารใช้กลไกทางกล (Mechanical) แทนที่จะใช้อิเลคทรอนิกส์เช่นแบบอินเวอร์ทเตอร์ ทำให้การออกแบบระบบง่ายและไม่ซับซ้อน ทำให้เกิดความทนทานและน่าเชื่อถือสูง จึงสามารถใช้งานได้อย่างน่าไว้วางใจ

โคปแลนด์ดิจิตอลสโครลได้ถูกนำมาใช้อย่างแพร่หลายโดยผู้ผลิตระบบปรับอากาศชั้นน

ำในหลายประเทศทั่วโลก และได้รับการกล่าวขานว่าเป็นเทคโนโลยีที่ดีที่สุด เพราะมีคว
ามเรียบง่าย น่าเชื่อถือสูง ช่วยประหยัดพลังงานและเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมอย่างแท้จริง

เทคโนโลยีชนิดอื่นที่สามารถปรับระดับการทำความเย็นได้
1.  
Hot Gas Bypass: แผนผังนี้อธิบายหลักการทำงาน แก๊สแรงดันสูงที่ถูกปล่อยออก 
(Discharge Gas) จะถูกส่งกลับเข้าไปรวมกับแก๊สทางด้านดูด (Suction Gas) ส่งผลให้ได้ความเย็นลดลงอย่างที่ต้องการ แต่เนื่องจากพลังงานที่ป้อนเข้าไปให้กับคอมเพรสเซอร์ยังคงเดิม ทำให้ประสิทธิภาพเชิงพลังงานโดยรวมของระบบลดต่ำลง แผนผังต่อไปนี้แสดงให้เห็นว่าการทำความเย็นที่ระดับต่างๆ กัน ทำได้อย่างไร



2.  
อินเวอร์ทเตอร์ (Inverter): อินเวอร์ทเตอร์จะเปลี่ยนแปลงความถี่ของมอเตอร์คอมเพรส
เซอร์ ความเร็วรอบที่เปลี่ยนแปลงของคอมเพรสเซอร์ทำให้เกิดการปรับเปลี่ยนคว
ามเย็นอย่างที่ต้องการ แผนผังต่อไปนี้แสดงให้เห็นถึงกลไกของอินเวอร์ทเตอร์

หลักการทำงานของโคปแลนด์ดิจิตอลสโครล

จุดเด่นของเทคโนโลยีนี้คือความเรียบง่าย โคปแลนด์ สโครลมีลักษณะพิเศษที่ความสามารถในการให้ตัวได้ตามแนวดิ่ง (Axial Compliance) ซึ่งทำให้สโครลส่วนที่อยู่กับที่ (Fixed Scroll) สามารถเคลื่อนที่ตามแนวแกนได้เล็กน้อย จึงมั่นใจได้ว่าสโครลส่วนที่อยู่กับที่และสโครลส่วนที่หมุน (Orbiting Scroll) จะประกบกันและทำงานสัมพันธ์กันด้วยกำลังที่เหมาะสมตลอดเวลา หลักการทำงานของดิจิตอลสโครลตั้งอยู่บนพื้นฐานดังกล่าว

  • ก้านลูกสูบถูกติดไว้ที่ส่วนบนสุดของ สโครลตัวที่อยู่กับที่ เมื่อลูกสูบเคลื่อนตัวขึ้น สโครล ตัวบน (สโครลตัวที่อยู่กับที่) ก็เคลื่อนขึ้นเช่นกัน
  • Modulation Chamber อยู่ที่ด้านบนของก้านลูกสูบและเชื่อมต่อกับแก๊สแรงดันสูงด้านจ่าย (Discharge Pressure) ผ่านช่องเล็กๆ ซึ่งมีเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 0.6 มม.
  • โซลีนอยด์วาล์ว (External Solenoid Valve) เชื่อมต่อ Modulation Chamber เข้ากับแก๊สแรงดันต่ำด้านดูด (Suction Pressure)

    การทำงานของดิจิตอลสโครลแบ่งออกเป็นสองช่วง คือภาวะโหลดและภาวะไร้โหลด

    ภาวะโหลด (Loaded State) เมื่อโซลีนอยด์วาล์วอยู่ในตำแหน่งปิด แรงดันที่กดบนก้านลูกสูบจะคือแรงดันด้านจ่ายซึ่งเป็นแรงดันสูง และจะทำให้สโครลทั้งสองตัวประกบติดกัน ที่จังหวะนี้ คอมเพรสเซอร์จะท
    ำงานตามปกติ คือทำความเย็นเต็มกำลัง

    ภาวะไร้โหลด (Unloaded State) เมื่อโซลีนอยด์วาล์วเปิด แก๊สแรงดันสูงใน
    Modulation Chamber จะถูกถ่ายไปยังด้านแรงดันต่ำ ทำให้ลูกสูบเคลื่อนตัวขึ้น และส่งผลให้สโครลตัวบนเคลื่อนขึ้นด้วย ปฏิกิริยานี้จะแยกสโครลทั้งสองตัวออ
    กจากกัน ส่งผลให้ไม่มีการอัดน้ำยาผ่านชุดสโครล กล่าวคือคอมเพรสเ
    ซอร์จะไม่มีการทำความเย็น (น่าสังเกตว่าการเคลื่อนไหวของสโครลตัวบนจะ
    น้อยมาก คือเพียง      1 มม. ซึ่งส่งผลให้แรงดันอากาศสูงที่ถูกส่งจากด้านค
    วามดันสูงไปยังด้านความดันต่ำน้อยมาก)       

    ถึงตรงนี้ เราขอแนะนำแนวคิดเรื่องวงจรเวลา (Cycle Time) วงจรเวลาประกอบไปด้วยเวลาในช่วง “ภาวะโหลด” และ “ภาวะไร้โหลด” ระยะเวลาสองช่วงนี้จะเป็นตัวกำหนดค่าการทำความเย็นของคอมเพรสเซอร์
    ตัวอย่างเช่น หากภายในวงจรเวลา 20 วินาที เป็นภาวะโหลด 10 วินาที และภาวะไร้โหลดอีก 10 วินาที การทำความเย็นของคอมเพรสเซอร์จะเท่ากับ
    (10 วินาที * 100% + 10 วินาที * 0%)/20 = 50% (รูปที่ 3) แต่ถ้าในวงจรเวล
    าเดียวกันแบ่งเป็นภาวะโหลด 15 วินาที และภาวะไร้โหลด 5 วินาที การทำความเย็นของคอมเพรสเซอร์จะเป็น 75%

    ค่าความเย็นคือความเย็นเฉลี่ยที่ได้จากช่วงภาวะโหลดและภาวะไร้โหลด การเปลี่ยนแปลงของเวลาของภาวะโหลดและภาวะไร้โหลดที่แตกต่างกันไป ทำให้คอมเพรสเซอร์สามารถทำความเย็นที่ค่าต่างๆ ระหว่าง 10 – 100%

    ประโยชน์นานัปการของเทคโนโลยีโคปแลนด์ดิจิตอลสโครล

  • ช่วงการทำความเย็นที่กว้าง 10 – 100%
  • ประสิทธิภาพทางพลังงานสูงกว่าเทคโนโลยีอื่นถึง 40% (เปรียบเทียบโดยวิธี Seasonal Efficiency กับระบบ Fixed Speed)
  • ไม่มีปัญหาเรื่องการหมุนเวียนน้ำมันกลับเข้าคอมเพรสเซอร์ แม้กระทั่งในสภาพการทำงานที่ยากที่สุด เช่นที่ท่อความยาว 100 เมตร และแนวตั้ง
    50 เมตร (โดยใช้ oil trap แบบมาตรฐาน)
  • การลดความชื้นที่ดี เพราะทำงานที่ความดันด้านดูดที่ต่ำกว่าแบบอินเวอร์ทเตอร์
  • คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้ารบกวนน้อยหรือแทบไม่มี
  • ปรับเปลี่ยนอุณหภูมิอย่างรวดเร็ว 
  • มีความทนทานและน่าเชื่อถือได้สูง
  • ไม่จำเป็นต้องใช้การต่อวงจรบายพาสน้ำยาเหมือนระบบอินเ
    วอร์ทเตอร์

    ในฉบับหน้า เราจะอธิบายถึงหลักการและรายละเอียดของคุณสมบัติของดิจิตอลสโครล

Emerson Climate Technologies ได้จัดงาน Emerson Golf Invitational ขึ้น เมื่อวันที่
25 มกราคม 2550  ณ เลควูดคันทรีคลับ ในงานนี้มีผู้ประกอบการในอุตสาหกรรมระบบปรับอากาศ และระบบทำความเย็น เข้าร่วมงานถึง
66 บริษัท โดยมี    Bill Bosway, President และ
Mark Dunson, Vice President Marketing ของ
Emerson Climate Technologies Asia เข้าร่วมงาน
CONTACT US
email
Digitalinfo_th@EmersonClimate.com
website
www.digitalscroll.com