ระบบ VRF Central A/C แบบฉีดน้ำยาไปที่ตัวคอยล์เย็นหลายตัวโดยตรงจะใช้สารทำความเย็นในการถ่ายเทความร้อนจากห้องแต่ละห้อง ซึ่งในปัจจุบันของระบบนี้ จะถูกนำมาใช้งานร่วมกับเทคโนโลยีการปรับขนาดการทำความเย็น เพื่อที่จะควบคุมอุณหภูมิห้องให้ได้ตามต้องการอย่างรวดเร็วและแม่นยำ โดยทั่วไป ระบบนี้อาจถูกมองว่าเหมาะสำหรับที่พักอาศัยหรืออาคารสำนักงานขนาดเล็ก แต่ในความเป็นจริงสามารถติดตั้งใช้งานร่วมกันหลายระบบเพื่อเพิ่มขนาดการทำความเย็นและสามารถครอบคลุมพื้นที่การทำงานที่ใหญ่ขึ้นได้ ซึ่งปัจจุบันโคปแลนด์ดิจิตอลสโครลเป็นเทคโนโลยีใหม่ล่าสุดสำหรับระบบ VRF Central A/C ที่ได้รับการยอมรับอย่างแพร่หลายทั้งภายในและภายนอกประเทศ





แนวคิดเกี่ยวกับการบายพาสด้วยแก๊สร้อนสามารถอธิบายได้จากภาพด้านล่าง แก๊สแรงดันสูงที่ถูกปล่อยออกจากคอมเพรสเซอร์จะถูกส่งกลับเข้าไปรวมกับแก๊สทางด้านดูด เมื่อวาล์วบายพาสอยู่ในตำแหน่งเปิด ส่งผลให้ได้ความเย็นลดลงตามที่ต้องการ แต่เนื่องจากพลังงานที่ป้อนเข้าไปให้กับคอมเพรสเซอร์ยังคงเดิม ทำให้ประสิทธิภาพการใช้พลังงานโดยรวมของระบบลดต่ำลง แผนผังด้านล่างจะแสดงวิธีการทำความเย็นที่ค่าต่างๆ ของระบบที่ใช้การบายพาสด้วยแก๊สร้อน


Operating Capacity

12.5%

25.0%

37.5%

50.0%

62.5%

75.0%

87.5%

100%

PC Comp – 100% Operation

OFF

OFF

ON

ON

OFF

OFF

ON

ON

PC Comp – 50% Operation

ON

ON

OFF

OFF

ON

ON

OFF

OFF

AC Compressor

OFF

OFF

OFF

OFF

ON

ON

ON

ON

External Bypass Valve

ON

OFF

ON

OFF

ON

OFF

ON

OFF





ชุดอินเวอร์ทเตอร์จะทำหน้าที่เปลี่ยนแปลงความถี่ที่ป้อนให้กับมอเตอร์คอมเพรสเซอร์ ความเร็วรอบที่เปลี่ยนแปลงของคอมเพรสเซอร์ ทำให้เกิดการปรับเปลี่ยนขนาดการทำความเย็นตามที่ต้องการ แผนผังต่อไปนี้ จะแสดงลักษณะการทำงานของอินเวอร์ทเตอร์






จุดเด่นของเทคโนโลยีนี้คือความเรียบง่าย โคปแลนด์สโครลมีเอกสิทธิ์เฉพาะที่ความสามารถในการให้ตัวได้ตามแนวดิ่ง (Axial Compliance) ซึ่งทำให้สโครลตัวอยู่กับที่ (Fixed Scroll) สามารถเคลื่อนที่ในแนวดิ่งได้เล็กน้อย เพื่อให้มั่นใจได้ว่าสโครลตัวอยู่กับที่และสโครลตัวหมุน (Orbiting Scroll) จะประกบกันด้วยแรงที่เหมาะสมตลอดเวลาทำให้โคปแลนด์สโครลมีประสิทธิภาพการทำงานที่สูง


ซึ่งหลักการทำงานของดิจิตอลสโครลตั้งอยู่บนพื้นฐานดังกล่าว ภาพแสดงอุปกรณ์ภายในดิจิตอลสโครลจะแสดงใน รูปที่ 1

ก้านลูกสูบถูกยึดไว้ที่ส่วนบนสุดของสโครลตัวอยู่กับที่เพื่อให้แน่ใจว่าเมื่อลูกสูบเคลื่อนตัวขึ้น สโครลตัวบน
(สโครลตัวอยู่กับที่) ก็จะเคลื่อนขึ้นเช่นกัน Modulation Chamber คือพื้นที่ว่างที่ด้านบนของก้านลูกสูบซึ่งเชื่อมต่อกับแก๊สแรงดันสูงด้านจ่าย (Discharge Pressure) ผ่านช่องเล็กๆ ซึ่งมีเส้นผ่าศูนย์กลางประมาณ 0.6 มิลลิเมตร โซลีนอยด์วาล์วที่อยู่ด้านนอก ทำหน้าที่เชื่อมต่อ Modulation Chamber เข้ากับแก๊สแรงดันต่ำด้านดูด เมื่อโซลีนอยด์วาล์วอยู่ในตำแหน่งปิด แรงดันที่กดบนก้านสูบจะเป็นแรงดันด้านจ่ายซึ่งเป็นแรงดันสูง ทำให้สโครลทั้งสองตัวประกบติดกัน (สภาวะโหลด)

เมื่อโซลีนอยด์วาล์วเปิด แก๊สแรงดันสูงใน Modulation Chamber จะถูกถ่ายไปยังด้านแรงดันต่ำ ทำให้ลูกสูบเคลื่อนตัวขึ้น และส่งผลให้สโครลตัวบนเคลื่อนขึ้นด้วย ปฏิกิริยานี้จะแยกสโครลทั้งสองตัวออกจากกัน ส่งผลให้ไม่มีการอัดน้ำยาผ่านชุดสโครล (สภาวะไร้โหลด)

หลังจากนั้น เมื่อโซลีนอยด์วาล์วกลับไปที่ตำแหน่งปิดอีกครั้ง คอมเพรสเซอร์ก็จะกลับมาทำงานปกติ (สภาวะโหลด) และเกิดการบีบอัดขึ้นอีกครั้ง (การเคลื่อนที่ของสโครลตัวอยู่กับที่จะน้อยมาก คือเพียง 1 มิลลิเมตร และปริมาณของสารทำความเย็นแรงดันสูงที่ถูกส่งกลับไปด้านแรงดันต่ำน้อยมาก)

สรุปได้ว่า การทำงานของดิจิตอลสโครลแบ่งออกเป็นสองสภาวะคือ หนึ่งสภาวะโหลด (Loaded State) เมื่อ
โซลีนอยด์วาล์วอยู่ในตำแหน่งปิด ที่จังหวะนี้ คอมเพรสเซอร์จะทำงานตามปกติ คือทำความเย็นเต็มกำลัง และสองสภาวะไร้โหลด (Unloaded State) เมื่อโซลีนอยด์วาล์วอยู่ในตำแหน่งเปิด ที่จังหวะนี้ คอมเพรสเซอร์จะไม่มีการทำความเย็น หลักการทำงานทั้งสองช่วงของดิจิตอลสโครลจะแสดงในรูปที่ 2

ถึงตรงนี้ เราขอแนะนำแนวคิดเรื่องวงจรเวลา (Cycle Time) วงจรเวลาประกอบไปด้วยเวลาในช่วง “สภาวะโหลด” และ “สภาวะไร้โหลด” ระยะเวลาสองช่วงนี้จะเป็นตัวกำหนดค่าการทำความเย็นของคอมเพรสเซอร์

ตัวอย่างเช่น หากภายในวงจรเวลา 20 วินาที เป็นสภาวะโหลด 10 วินาที และสภาวะไร้โหลดอีก 10 วินาที การทำความเย็นของคอมเพรสเซอร์จะเท่ากับ (10 วินาที x 100% + 10 วินาที x 0%)/20 = 50% (รูปที่ 3)

แต่ถ้าในวงจรเวลาเดียวกันแบ่งเป็นสภาวะโหลด 15 วินาที และสภาวะไร้โหลด 5 วินาที การทำความเย็นของคอมเพรสเซอร์จะเป็น 75% ค่าความเย็นคือความเย็นเฉลี่ยที่ได้จากช่วงสภาวะโหลดและสภาวะไร้โหลดที่แตกต่างกันไป ทำให้คอมเพรสเซอร์สามารถทำความเย็นที่ค่าต่างๆ ระหว่าง 10-100% ได้อย่างต่อเนื่อง