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
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%
ประโยชน์นานัปการของเทคโนโลยีโคปแลนด์ดิจิตอลสโครล
ระบบปรับอากาศแบบ VRF Central Air Conditioning
โคปแลนด์ดิจิตอลสโครล (Copeland Digital ScrollTM)