การออกแบบและการประยุกต์ใช้สารทำความเย็นเพื่อการปกป้องสิ่งแวดล้อม

ตามข้อกำหนดของพิธีสารมอนทรีออล สารฟรีออน (CFC) ชนิดหนึ่งที่ทำลายชั้นโอโซนและเป็นอันตรายต่อสิ่งแวดล้อมของโลก ถูกห้ามใช้ทั่วโลกก่อนปี 2000 หลังจากการค้นคว้าอย่างต่อเนื่องของชุมชนวิทยาศาสตร์ ระบบทำความเย็นที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมและประหยัดพลังงานอย่างยิ่ง โดยใช้สารทำความเย็น HFC 134a ซึ่งเป็นสารทำความเย็นชนิดใหม่ที่ปราศจาก CFC 100% ได้ถูกนำมาใช้ในเครื่องลดความชื้นแล้ว ในกระแสการบริโภคที่เน้น “สิ่งแวดล้อมและสุขภาพ” การบำรุงรักษาเครื่องลดความชื้นที่ใช้สารทำความเย็น CFC R22 ในอนาคตอาจก่อให้เกิดความยากลำบากบางประการ

ตัวแลกเปลี่ยนความร้อนของเครื่องลดความชื้น

เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนเป็นส่วนประกอบสำคัญของเครื่องลดความชื้นซึ่งเกี่ยวข้องกับประสิทธิภาพและประสิทธิผลของเครื่องจักร เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนมีสองประเภท คือ แบบแถวเดี่ยวและแบบมีครีบ (ดังแสดงในรูป) แบบมีครีบมีประสิทธิภาพดีกว่า ประสิทธิผลสูงกว่า และอายุการใช้งานยาวนานกว่าแบบแถวเดี่ยว แต่ราคาสูงกว่า
เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบแถวเดียวทำจากท่ออลูมิเนียม ซึ่งท่ออลูมิเนียมนั้นเปิดโล่ง และหยดน้ำไม่สามารถเกาะอยู่บนท่ออลูมิเนียมได้ จึงจะหยดลงไปในถังเก็บน้ำอย่างรวดเร็ว ทำให้เกิดความเข้าใจผิดว่า "น้ำไหลออกเร็วและความชื้นดี" เมื่อเครื่องเริ่มทำงาน แต่เมื่อใช้งานไปเรื่อยๆ การหยดก็จะหยุดลงอย่างรวดเร็ว
เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบครีบทำจากแผ่นอลูมิเนียมที่จัดเรียงและเชื่อมต่อกันด้วยท่อทองแดง พื้นผิวสัมผัสของแผ่นอลูมิเนียมมีขนาดใหญ่ และหยดน้ำจะเริ่มหยดลงมาหลังจากที่แผ่นอลูมิเนียมถูกปกคลุม ดังนั้นจึงง่ายต่อการทำให้เกิดอาการ “น้ำไหลออกช้า การลดความชื้นไม่ดี” ในช่วงแรกๆ ที่เปิดใช้งาน ดูเหมือนจะเป็นเช่นนั้น แต่หลังจากหยุดใช้งานไปสักพัก การหยดของน้ำก็ยังคงเกิดขึ้นต่อไปอีกระยะหนึ่ง
การใช้งานเครื่องลดความชื้นในภาคอุตสาหกรรมและครัวเรือน

การออกแบบและอุณหภูมิการทำงานของเครื่องลดความชื้นแบบ A และ B

สภาพแวดล้อมการทำงานของเครื่องลดความชื้นอุตสาหกรรมเครื่องลดความชื้นแบบ A มีช่วงอุณหภูมิการทำงานอยู่ที่ 15-35 องศาเซลเซียส ในขณะที่เครื่องลดความชื้นแบบ B มีช่วงอุณหภูมิการทำงานอยู่ที่ 5-38 องศาเซลเซียส เมื่ออุณหภูมิแวดล้อมต่ำกว่า 15 องศาเซลเซียส เครื่องลดความชื้นแบบ A จะเกิดน้ำแข็งเกาะบนตัวแลกเปลี่ยนความร้อน ทำให้คอมเพรสเซอร์หยุดทำงานและไม่สามารถใช้งานได้ ส่วนเครื่องลดความชื้นแบบ B มีอุปกรณ์ละลายน้ำแข็งอัตโนมัติ จึงสามารถกำจัดน้ำแข็งที่เกาะบนตัวแลกเปลี่ยนความร้อนได้โดยอัตโนมัติเมื่ออุณหภูมิแวดล้อมลดลงเหลือ 5-15 องศาเซลเซียส ทำให้สามารถใช้งานเครื่องได้ในสภาพแวดล้อมที่ชื้นและเย็น

อุปกรณ์ละลายน้ำแข็งอัตโนมัติของเครื่องลดความชื้น

อุปกรณ์ละลายน้ำแข็งอัตโนมัติสำหรับเครื่องลดความชื้นมีสองประเภท ได้แก่ ระบบควบคุมด้วยคอมพิวเตอร์และระบบควบคุมด้วยกลไก:
ก. อุปกรณ์ละลายน้ำแข็งอัตโนมัติที่ควบคุมด้วยคอมพิวเตอร์: ใช้เทคโนโลยีควบคุมด้วยคอมพิวเตอร์ขั้นสูง ตรวจจับอุณหภูมิละลายน้ำแข็งได้อย่างแม่นยำ เพื่อให้มั่นใจว่าเครื่องยังคงทำงานได้ตามปกติและลดความชื้นได้แม้ในสภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิต่ำถึง 5°C เป็นอุปกรณ์ละลายน้ำแข็งอัตโนมัติที่ทันสมัยและเชื่อถือได้มากที่สุด ทำให้เครื่องลดความชื้นสามารถทำงานได้ในทุกสภาพอากาศ
B. อุปกรณ์ละลายน้ำแข็งควบคุมอุณหภูมิแบบกลไกตัวควบคุมอุณหภูมิที่ใช้ชิปหน่วยความจำโลหะไม่สามารถควบคุมอุณหภูมิการละลายน้ำแข็งได้อย่างแม่นยำ ทำให้ประสิทธิภาพการละลายน้ำแข็งไม่คงที่ มักพบว่าบางเครื่องทำงานได้ปกติที่ประมาณ 8 องศาเซลเซียส แต่บางเครื่องกลับหยุดละลายที่ประมาณ 13 องศาเซลเซียส ดังนั้นอุปกรณ์ละลายน้ำแข็งนี้จึงไม่แม่นยำและน่าเชื่อถือมากนัก

หมายเหตุ: เครื่องลดความชื้นแบบ A บางรุ่นติดตั้งรีเลย์ไว้ในเครื่อง เพื่อหยุดคอมเพรสเซอร์เป็นระยะ (พัดลมไฟฟ้ายังคงทำงานอย่างต่อเนื่อง) และรอให้น้ำแข็งเกาะบนตัวแลกเปลี่ยนความร้อนละลายก่อนจึงจะเริ่มทำงานอีกครั้ง การ "ละลายน้ำแข็งตามเวลาที่กำหนด" นี้ "ไม่ใช่การละลายน้ำแข็งอัตโนมัติ แต่เป็นเพียงสวิตช์ตั้งเวลาเท่านั้น"

ไม่ควรใช้เครื่องปรับอากาศแทนเครื่องลดความชื้น

หน้าที่หลักของเครื่องปรับอากาศคือการทำความเย็นและการทำความร้อน เครื่องปรับอากาศที่มีฟังก์ชันลดความชื้นแยกต่างหากสามารถลดความชื้นได้ แต่ปริมาณการลดความชื้นมีน้อยและช้า นอกจากนี้ เนื่องจากเครื่องปรับอากาศติดตั้งอยู่กับที่ จึงสามารถลดความชื้นได้เฉพาะในพื้นที่เล็กๆ เท่านั้น ที่สำคัญกว่านั้น เมื่อเครื่องปรับอากาศทำการลดความชื้นแยกต่างหาก จะต้องเพิ่มภาระการทำงานหลายเท่า ซึ่งไม่เพียงแต่สิ้นเปลืองไฟฟ้ามากเท่านั้น แต่ยังทำให้คอมเพรสเซอร์เสียหายและลดอายุการใช้งานของเครื่องลงด้วย ดังนั้นจึงไม่ควรใช้เครื่องปรับอากาศแทนเครื่องลดความชื้น