1

1. บทนํา

การปรับอากาศมีวัตถุประสงคเพ่ือปรับภาวะอากาศใหมนษุยสามารถระบายความรอนออกจากรางกายในปริมาณที่พอเหมาะกับกระบวนการภายในรางกาย ทําใหรางกายสามารถควบคุมอุณหภูมิใหคงที่ที่ประมาณ 98.6 ํF ไดโดยงาย จัดวาเปนอุปกรณที่อํานวยความสะดวก สบายเหมือนกับเคร่ืองใชไฟฟาอ่ืนๆในหนวยงาน ในการออกแบบจึงตองคํานึงถึงความเหมาะสมตอการใชงานไมใหมีอุณหภูมิที่สูงหรือตํ่าไป เพราะจะทําใหส้ินเปลืองพลังงานโดยไมจําเปน และระบบปรับอากาศไมวาจะออกแบบมาดีเพียงไร หากการติดต้ังไมถกูตองการออกแบบนัน้กจ็ะไมสามารถประสบผลตามที่ตองการไดดังน้ันในการติดต้ังวางตําแหนงเคร่ืองปรับอากาศจึงเปนส่ิงที่สําคัญพอๆกบัการออกแบบระบบปรับอากาศ

2

2.พื้นฐานของงานระบบปรับอากาศ

2.1 พื้นฐานของงานระบบปรับอากาศและระบายอากาศ อุณหภูมิ หนวยของอุณหภูมิที่ใชงานโดยทั่วไป ซ่ึงเปนขีดบนเทอรโมมิเตอร (เคร่ืองมือที่ใชวัดระดับความรอน) คือ องศาเซลเซียส หรือ องศาฟาเรนไฮต องศาเซลเซียส ( OC) หมายถึง ระบบการบอกอุณหภูมิโดยมีอุณหภูมิของ จุดเยือกแข็งของน้ําเปน 0 OC ที่ความดันบรรยากาศ และมีอุณหภูมิของจุดเดือดของน้ําเปน 100 OC ที่ความดันบรรยากาศเชนกัน องศาฟาเรนไฮต ( OF) หมายถึง ระบบการบอกอุณหภูมิโดยมีอุณหภูมิของน้ําแข็งผสมเกลือเปน 0 OF และอุณหภูมิปกติของรางกายคนเปน 100 OF ความสัมพันธของอุณหภูมิทั้ง 2 แบบเขียนเปนสมการ ไดดังนี้ OC = 5/9 ( OF – 32) OF = 9/5 ( OC) + 32 อุณหภูมิกระเปาะแหง และกระเปาะเปยก อุณหภูมิกระเปาะแหง (Dry Bulb Temperature) เปนอุณหภูมิของอากาศที่วัดดวย เทอรโมมิเตอรที่บรรจุดวยปรอท หรือแอลกอฮอลเขียนดวยอักษรยอ DB. อุณหภูมิกระเปาะเปยก (Wet Bulb) เปนอุณหภูมิของอากาศที่วัดดวยเทอรโมมิเตอรซ่ึงมีผาโปรงหุมอยูที่กระเปาะ ซ่ึงจะหอยจุมไปในถวยที่บรรจุน้ําอยู น้ําจะซึมไปตามผาทําใหกระเปาะเปยกอยูตลอดเวลา น้ําที่ผาโปรงจะระเหยทําใหอุณหภูมิของผาโปรงตํ่าลงทําใหความรอนถายเทจากกระเปาะเทอรโมมิเตอร ซึ่งจะทําใหบอกอุณหภูมิตํ่าลง โดยจะขึ้นอยูกับปริมาณอากาศ คือ ความชื้น ในเม่ือความช้ืนสูงน้ําก็จะระเหยไดนอย ทําใหอุณหภูมิลดลงไดนอย ทั้งนี้จะเขียนดวยอักษรยอ WB. ปริมาณความช้ืนในอากาศจะหาไดจากผลตางของอุณหภูมิกระเปาะแหงกับอุณหภูมิของกระเปาะเปยก 2.2 หนวยของการทําความเย็น คําจํากัดความของ 1 ตันความเย็น (Rt.) คือความเย็นขนาด 1 ตัน สามารถทําน้ําที่มีอุณหภูมิ 0 OC หนัก 1000 kg. เย็นจนกลายเปนน้ําแข็งหมดในเวลา 24 ชม. หรือถาใช 1 ตันความเย็น เทากับ 2,000 ปอนดนั้น จากความรอนแฝงของการทําละลายของนํ้าแข็งเทากับ 144

3

B.t.u./hr. ตอน้ําแข็งหนัก 1 ปอนด ซ่ึงจะเทากับ 288,000 B.t.u. ในระยะเวลา 24 ช่ัวโมง หรือ 12,000 B.t.u./hr. แตถาเปล่ียนเปนหนวย kcal จะเทากับ 3,024 B.t.u./hr. จึงเขียนหนวยเปน 1 USRt. 1 USRt. (1 ตันความเย็น) = 12,000 BTU/hr. = 3,024 kcal/hr. 2.3 วัฐจักรของการทํางานของการปรับอากาศ จะประกอบดวยอุปกรณตาง ๆ และมีขั้นตอนดังตอไปนี้ 1. คอมเพรสเซอร (Compressor) สารความเย็นท่ีมีสภาพเปนกาซจะดูดความรอนในขณะที่มันระเหยในอีวาพอเรเตอร และถูกอัดดวยคอมเพรสเซอรใหมใหมีความดันและอุณหภูมิสูง และจายเขาไปในคอนเดนเซอร 2. คอนเดนเซอร (Condenser) สารทําความเย็นที่มีสภาพเปนกาซที่ถูกอัดดวยคอมเพรสเซอรจะถูกระบายความรอนไปทิ้งภายนอกหองคอมเดนเซอร ทําใหเปล่ียนสถานะเปนสารทําความเย็นเหลว 3. อุปกรณลดความดัน อาจเปนทอที่มีรูเล็ก ๆ หรือเรียกวา แคพพิลาร่ีทิ้ว (capilary Tube) หรือเทอรโมสแตติคเอ็กสแปนชั่นวาลว (Thermostatic Expansion Valve) สารทําความเย็นทีม่สีภาพเปนของเหลวหลังจากกล่ันตัวท่ีคอนเดนเซอรแลว จะถูกลดความดันท่ีอุปกรณลดความดันนี้ และไหลเขาไปในอีวาพอเรเตอร 4. อีวาพอเรเตอร (Evaporator) สารทําความเย็นที่มีสถานะเปนของเหลว หลังถูกลดความดันจะไหลเขาไปในอีวาพอเรเตอรแลว จะระเหยหรือเดือด เปนผลใหดูดความรอนที่อยูภายในหองเพ่ือเปลี่ยนสถานะเปนกาซตามเดิม ซึ่งจะถูกดูดโดยคอมเพรสเซอรอีกคร้ัง

4

วัฏจักรการทํางานของระบบปรับอากาศ

การเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิและความดันในวัฏจักรการทํางานของระบบปรับอากาศ

5

2.4 สวนประกอบที่มีอยูในวงจรการทําความเย็น 1. คอมเพรสเซอร (Compressor) หนาท่ีคือ ดูดสารทําความเย็นที่เปนกาซในอีวาพอเรเตอร และรักษาความดันตํ่าไว และอัดสารทําความเย็นที่เปนกาซใหมีความดันสูง เพ่ือใหสารทําความเย็นที่เปนกาซสามารถกล่ันตัวเปนสารทําความเย็นเหลวท่ีอุณหภูมิปกติ ซ่ึงคอมเพรสเซอรมีหลายชนิดดวยกัน ดังนี้ 1.1 คอมเพรสเซอรชนิดลูกสูบ (Reciprocating Type Compressor) เปนแบบที่มีล้ินดูดที่เปดใหลูกสูบดูดสารทําความเย็นที่เปนกาซใหเขาไปในกระบอกสูบในชวงท่ีลูกสูบเล่ือนตัวลง สารทําความเย็นที่เปนกาซจะถูกอัดในชวงที่ลูกสูบเลื่อนตัวขึ้น เพ่ือใหความดันในกระบอกสูบสูงกวาความดันกล่ันตัวของสารทําความเย็น แลวมันจะถูกดันจายออกไป - แบบเปด (Open Type) คอมเพรสที่มีปลายของเพลาย่ืนออกมานอกตัวเรือนของคอมเพรสเซอร และมอเตอรจะหมุนขับคอมเพรสเซอรดวยสายพานรูปตัววี (V) ซ่ึงอยูภายนอกของคอมเพรสเซอรเชนกัน - แบบปด (Hermetic Type) อุปกรณทางกลและไฟฟาทั้งหมดจะถูกบรรจุอยูในถังเหล็กปดสนิทดวยวิธีเช่ือมจะไมมีการรั่วไหลของสารทําความเย็นสารทําความเย็นท่ีใชมี R-12 และ R-22 - แบบกึ่งปด (Semi-Hermetic Type) เพลาของคอมเพรสเซอรกับมอเตอรจะบรรจุอยูในตัวถังดวยกันแตตัวจะขันดวยสลัก ซึ่งจะสะดวกตอการเปดเพ่ือตรวจซอมตัวมอเตอรหรืออุปกรณภายในสารทําความเย็นที่ใชในคอมเพรสเซอรแบบกึ่งปดนี้คือ R-12 และ R-22 2. คอมเดนเซอร (Condenser) ทําหนาที่สงความรอนจากกาซของสารทําความเย็น ที่ถูกอัดใหมีอุณหภูมิสูงไปยังตัวส่ือที่ใชระบายความรอน ในการลดความรอนนี้ สารทําความเย็นจะเปล่ียนสถานะจากกาซกลับเปนสารทําความเย็นเหลว 3. อีวาพอเรเตอร (Evaporator) ทําหนาที่ใหสารทําความเย็นเหลวระเหยท่ีความดันตํ่า เดือดและดูดความรอนทั้งหมด เพ่ือทําใหไดความเย็น อีวาพอเรเตอรขึ้นอยูกับความเหมาะสมกับชนิดของสารทําความเย็น 4. อุปกรณลดความดัน (Pressure Reducing Device) ทําหนาที่ใหสารทําความเย็นไหลเขาไปฉีดขยายตัวและควบคุมการไหลของสารทําความเย็นไปยังอีวาพอเรเตอรในปริมาณพอเหมาะกับขนาดของระบบการทําความเย็นนั้น ๆ ซ่ึงความหมายของ Throttling คือ ทําหนาที่ใหสารทําความเย็นไหลผานที่แคบ ๆ ในระยะเวลาอันส้ันและขยายตัว ที่ชวงนี้จะไมมีการถายเทความรอนหรือ

6

งานจากภายนอกเลยชุดลดความดันน้ีมี 2 แบบดวยกัน คือ ทอแคพพิลาร่ี (Capillary Type) และเอ็กสแปนช่ันวาลว (Expension Valve) - ทอแคพพิลารีเปนทอทองแดงที่มีเสนผาศูนยกลางประมาณ 3 มิลลิเมตร และยาวประมาณ 1 เมตร - เทอรโมสแตติคเอ็กสแปนช้ันวาลว (Thermostatic Expansion Valve) ทําหนาที่ควบคุมอัตราการไหลของสารทําความเย็นเพ่ือใหอีวาพอเรเตอรไดความเย็นมากที่สุด 5. ชุดกรอง และ ดูดความช้ืน (Strainer and Drier) จะติดต้ังอยูระหวาง คอนเดนเซอร กับ ทอแคพพิลารี หรือ เทอรโมสแตติคเอ็กสแปนช่ันวาลว ทําหนาที่กรองผงสกปรก และดูดความช้ืน เนื่องจากฝุนละอองที่เขาไปในอุปกรณของระบบ ขณะทําการประกอบสําหรับความช้ืนจะมาแข็งตัวที่ทางออกที่มีอุณหภูมิตํ่าของทอแคพพิลารี หรือเทอรโมสแตติคเอ็กสแปนช่ันวาลว และทําใหสารทําความเย็นไหลฝดไดในตอนตน และอุดตันในตอนหลัง 6. พัดลม (Fans) สามารถแบงไดหลายแบบแลวแตลักษณะการใชงาน - ใบพัดแบบพัดหลายใบ สามารถใหความดันสถิตสูง (สามารถดันอากาศใหผานทางออกไดดี) เหมาะสําหรับการตองการปริมาณลมสงมาก แตจะมีเสียงดังใชกับเคร่ืองปรับอากาศติดต้ังที่พ้ืนหรือหองขนาดกลางจนถึงขนาดใหญ - ใบพัดแบบใบยาวใบพัดลมแบบนี้ใหแรงสงนอย แตเพราะวามีความกวางมาก จึงทําใหอากาศที่ไหลผานไมมีเสียงดัง ใบพัดแบบน้ีใชกับเคร่ืองปรับอากาศขนาดเล็ก - ใบพัดแบบใบกลม (Propeller Fan) แมวาใบพัดแบบนี้มีขนาดเล็กและมีการสรางแบบงาย ๆ ก็ตามแตก็ใหลมมาก และนิยมใชเปนพัดลมของคอมเดนเซอรของเคร่ืองปรับอากาศ 2.5 น้ํายาสารทําความเย็น และน้ํามันหลอล่ืนที่ใชในเครื่องทําความเย็น 1. ชนิดของสารทําความเย็น สารทําความเย็นสวนมากจะตองคงทนไมสลายตัวงาย นิยมใชสารทําความเย็นจําพวก CFCs (Chloro Fluoro Carbons) กันอยางกวางขวาง คุณสมบัติของสารคือไมมีพิษไมมีกล่ิน ความถวงจําเพาะของสารทําความเย็น ในสถานะกาซจะหนักกวาอากาศ

1.1 สารทําความเย็น R-12 จะใชในเคร่ืองเย็นประจําบาน, รถยนต 1.2 สารทําความเย็น R-22 ใชในเคร่ืองปรับอากาศประจําบาน

2. นํ้ามันหลอล่ืน 2.1 สารทําความเย็นกับนํ้ามันหลอล่ืน จะผสมกันอยางดีดังนั้น สารทําความเย็นจะละลายน้ํามันหลอล่ืน ท่ีอยูในคอมเพรสเซอรและน้ํามันหลอล่ืนนี้จะไหลวนเวียนในระบบพรอมกับ

7

สารทําความเย็น แตถาสารทําความเย็นผสมกับน้ํามันหลอล่ืนมากเกินไป จะทําใหคอมเพรสเซอรขาดการหลอล่ืน ทําใหช้ินสวนตาง ๆ ที่เคล่ือนตัวอยูในคอมเพรสเซอรรวมทั้งกระบอกสูบชํารุดได 2.2 การเปนฟอง ขณะท่ีคอมเพรสเซอรไมทํางานอุณหภูมิในอางน้ํามันเคร่ืองจะลดลง สารทําความเย็นท่ีมีสภาพเปนกาซจะกล่ันตัว และละลายเขากับน้ํามันหลอล่ืน และขณะเดียวกันความดันที่อางน้ํามันเคร่ืองของคอมเพรสเซอรจะลดลงอยางรวดเร็ว การท่ีน้ํามันเปนฟองนี้ บางคร้ังจะเปนผลใหล้ินของคอมเพรสเซอรแตก และน้ํามันในอางน้ํามันเครื่องขาดลง ดังนั้นตัวทําความรอนหรือที่เรียกวาฮีตเตอร (Heater) จะถูกสรางบรรจุไวในอางน้ํามันเครื่อง เพ่ือปองกันไมใหเกิดฟองดังกลาว ในระบบที่ตองการอุณหภูมิตํ่า เราเรียกฮีตเตอรนี้เปน Crankcase Heater ซ่ึงจะทํางานเม่ือคอมเพรสเซอรหยุดเดินเพ่ือปองกันไมใหสารทําความเย็นที่เปนกาซละลายเขากับน้ํามันหลอล่ืน 2.6 ปริมาณลม หนวยในการวัดปริมาณลมจะใชเปน CFM (ลูกบาศกฟุตตอนาที) ซ่ึงการวัดปริมาณลมสามารถหาไดโดยการวัดความเร็วลม ที่ผานพ้ืนที่หนาตัดของอุปกรณหรือหัวจาย และใชสมการดังนี้ Q = V x A โดยที่ Q = ปริมาณลมที่ตองการวัด หนวยเปน cfm. (ลูกบาศกฟุตตอนาที) V = ความเร็วลมที่วัดได หนวยเปน ft./m. (ฟุตตอนาที) A = พ้ืนที่หนาตัดที่ทําการวัดปริมาณลม หนวยเปน sq.ft. (ตารางฟุต)

8

3. การออกแบบคํานวณขนาดเคร่ืองปรับอากาศและระบายอากาศ 3.1 การคํานวณภาระการทําความเย็น แฟคเตอรที่ใชในการคํานวณ คาภาระจะแตกตางกันไปบางตามพ้ืนที่ทางภูมิศาสตรไมมากก็นอย ในบทนี้จะใชแฟคเตอรท่ีใชสําหรับในประเทศญ่ีปุน ดังน้ันเราจะไมไดคาภาระความรอนที่ถูกตองแมนยํามากนัก เมื่อใชคาที่แสดงไวในบทนี้ ภาระการทําเย็น(Kcal/Hr) = ภาระการทําความเย็นตอพ้ืนท่ีพ้ืนหอง(Kcal/Hr-ตร.ม.) x พ้ืนที่พ้ืนหอง(ตร.ม.) เง่ือนไขตาง ๆ ขอมูลทั้งหมดท่ีคํานวณไดโดยวิธีนี้มีพ้ืนฐานอยูบนเง่ือนไขตอไปนี้

(1) เง่ือนไขอุณหภูมิ อุณหภูมินอกหอง : อุณหภูมิกระเปาะแหง 33 OC อุณหภูมิกระเปาะเปยก 27 OC อุณหภูมิในหอง : อุณหภูมิกระเปาะแหง 26 OC อุณหภูมิกระเปาะเปยก 19.5 OC

(2) ภาระการทําความเย็นมาตรฐาน เพ่ือท่ีจะหาคาภาระการทําความเย็นมาตรฐานสําหรับอากาศนอกหอง ปริมาตร 1

ลูกบาศกเมตร จะใชความจุความรอน 8 กิโลแคลอรีในการคํานวณ ซ่ึงอยูบนพ้ืนฐานของเง่ือนไขอุณหภูมินอกหองและอุณหภูมิในหองดังกลาว

3.1.1 สัมประสิทธิ์ของภาระการทําความเย็น

1. ผนังที่สัมผัสกับอากาศภายนอก ตารางที่ 1

สัมประสิทธ B ( กิโลแครอร่ี / ช่ัวโมง – ตร.ม )

ชนิดของผนัง

N E S W NE SE SW NW

สัมประสิทธ E ( กิโลแครอร่ี / ช่ัวโมง –

ตร.ม – องศา )

แบบเบา ( ไม ปูนขาว ) 17 37 29 51 28 34 43 42 แบบปานกลาง ( อิฐคอนกรีต ) 15 40 34 56 32 38 48 45

2.5

แบบหนัก ( คอนกรีตหนา 200 มม. )

16 34 31 37 29 34 40 26 30

9

ตัวยอ N = ทิศเหนือ NE = ทิศตะวันออกเฉียงเหนือ E = ทิศตะวันออก SE = ทิศตะวันออกเฉียงใต S = ทิศใต SW = ทิศตะวันตกเฉียงใต W = ทิศตะวันตก NW = ทิศตะวันออกเฉียงเหนือ

2. หลังคา ตารางที่ 2

ชนิดของหลังคา สัมประสิทธ B ( กิโลแครอร่ี / ชั่วโมง

– กรัม )

สัมประสิทธ E ( กิโลแครอร่ี / ช่ัวโมง –

ตร.ม – องศา ) แบบเบา ( หินชนวน ปูนขาว หรือ แผนสังกะสี ) ไมมีเพดาน

มีเพดาน 165 60

3 1.5

แบบปานกลาง ( กันความรอนดวยคอนกรตีบาง ) ไมมีเพดาน มีเพดาน

92 38

2 1.5

แบบหนัก ( กันความรอนดวยคอนกรีตหนา ) ไมมีเพดาน มีเพดาน

43 23

1 1

(รูปอางอิง)

ไมมีเพดาน มีเพดาน ไมมีเพดาน มีเพดาน

10

3. กระจกหนาตาง ตารางที่ 3

สัมประสิทธ B ( กิโลแครอรี่ / ชั่วโมง – ตร.ม )

หนาตางที่รับแสงแดด

ชนิดของกระจก หนาตางในท่ีรม N E S W NE SE SW NW

สัมประสิทธ E ( กิโลแครอร่ี / ช่ัวโมง –

ตร.ม – องศา )

แผนกระจกแบบธรรมดา ( ความหนา 3 มม. )

60

150

590

310

710

440

430

530

540

แผนกระจกแบบธรรมดา ( ความหนา 6 มม. )

55

140

540

290

650

400

390

480

490

5.5

แบบกึ่งความรอน ( ความหนา 3 มม. )

35

90

370

220

440

270

270

340

340

กระจกคู ( ความหนาภายใน 6

มม. )

30

70

290

170

340

215

210

260

260

2.2

กระจกแบบล็อค 25 40 330 130 360 200 190 230 240 2.5

หมายเหตุ ในกรณีท่ีมีหนาตางมากกวา 2 บานอยูในทิศทางตางกันจะใชเพียงคาสัมประสิทธิ์ B ของหนาตางจากคอลัมน “หนาตางที่รับแสงแดด” ทําทําให A x B มีคามากที่สุด สวนคาสัมประสิทธ์ิของหนาตางอ่ืน ๆ ที่เหลือใหใชคาจากคอลัมน (หนาตางในที่รม) A : พ้ืนที่ของหนาตาง B = สัมประสิทธ์ิ B

4. สัมประสิทธ์ิของมานหนาตาง ตารางที่ 4

ชนิดของมาน สัมประสิทธ f มานแบบเวนสิติคดานในของหนาตาง 0.7

ในกรณีที่เปนมานชักรูด 0.8 ~ 0.7

11

5. แผงกั้นหอง

(ในกรณีที่หองขางเคียงไมไดปรับอากาศ) ตารางที่ 5

ชนิดของแผงกัน้หอง สัมประสิทธ B (กิโลแครอร่ี / ช่ัวโมง – ตร.ม )

สัมประสิทธE(กิโลแครอร่ี / ช่ัวโมง – ตร.ม - องศา )

แผนกระจก หรือแผนไม 13 4.5 วัสดุอ่ืน ๆ 8 2.7

6. เพดานและพ้ืนหอง

ตารางที่ 6

ชนิดของเพดานและพ้ืนหอง

สัมประสิทธ B (กิโลแครอร่ี / ช่ัวโมง – ตร.ม )

สัมประสิทธE(กิโลแครอร่ี / ช่ัวโมง – ตร.ม -

องศา ) คอนกรีตลวน 10 3

พ้ืนหองปูดวยผาทอ หรือ พรมน้ํามัน 7 2 พ้ืนไมปูดวยเส่ือที่ทาํจากหญา 4 1 พ้ืนหองติดกับพ้ืนดินโดยตรง 0 1

7. การเล็ดรอดของอากาศจากภายนอก

ตารางที่ 7

สัมประสิทธ B (กิโลแครอร่ี / ช่ัวโมง – ตร.ม )

สัมประสิทธE(กิโลแครอร่ี / ช่ัวโมง – ตร.ม -

องศา ) มาตรฐาน 8 0.3

ทางเขาจาํนวนมากอยูในหอง ผนังสองดานหรือพรอมมากกวาสัมผัสกบั

อากาศภายนอก

8 × ( 1.5 ~ 2 )

0.3× ( 1.5 ~ 2 )

12

8. การแกไขคาพ้ืนที่สําหรับอุณหภูมินอกหอง

ตารางที่ 8 บริเวณหรือพ้ืนที ่ สัมประสิทธ 1 มาตรฐาน 1.0

บริเวณที่มีอุณหภูมิสูง 1.1 บริเวณที่มีอุณหภูมิสูงที่สุด 1.2

9. ผูอยูอาศัย

ตารางที่ 9 เง่ือนไขของผูอาศัย การใชสอย สัมประสิทธ B (กิโลแครอร่ี /

ช่ัวโมง – ตร.ม ) น่ังอยูบนเกาอ้ี โรงภาพยนตร หองน้ําชา 100

ทํางานในสํานักงาน สํานัก โรงแรม ภัตตาคาร หางสรรพสินคา

120

ทํางานโดยใชแรงกาย โรงงาน หองโถงสําหรับลีลาศ 200

13

ตัวอยางการคํานวณและบัญชรีายการภาระการทําความเย็น

ชื่อหอง : สวนตอเติมหองเอนกประสงค พื้นที่หอง (W) 10.0 x (L) 19.0 = 190.0 m2 ปริมาตรหอง : (พื้นที่) 190.0 x (H) 2.65 = 503.50 m2

การทําความเย็น รายการ A

สัมประสิทธิ ์B C = A x B สัมประสิทธิ ์t ภาระ Q=1xC N : (10.0 x 2.65) - (8.0 x 2.0) 10.50 m2 15 157.50 157.50 ผนังสัมผัสกับ S : (10.0 x 2.65) - (8.0 x 2.0) 10.50 m2 34 357.00 357.00 E : 19.0 x 2.65 - (16.0x 2.0) 18.35 m2 40 734.00 734.00

หลังคา 10.0 x 19.0 190.00 m2 38 7220.00

1

7220.00 N : 8.0 x 2.0 พื้นที ่ 16.00 m2 90 1440.00 1008.00

กระจกหนาตาง S : 8.0 x 2.0 (m2) 16.00 m2 220 3520.00 2464.00

E : 16.0 x 2.0 32.00 m2 370 1900.00

สัมประสิทธิ์ ของมาน

0.7

8288.00 แผงกั้นหอง W : 19.0 x 2.65 50.35 m2 8 402.80 402.80 พื้นหอง 10.0 x 19.0 190.00 m2 10 1900.00

1 1900.00

การแกไข อากาศนอกหอง การเล็ดรอดของอากาศจากภายนอก ปริมาตรหอง 503.50 m2 8 4030.40

คาพื้นที่ 1 4030.40

คน จํานวน 120 120 14400.00 1 14400.00 ความรอนที่เกิด แสงจากหลอดไฟ ขึ้นภายในหอง

แสงสวาง ฟลูออเรสเซนต

3.0 kw 1,000 3000.00 3000.00

อุปกรณไฟฟา 5.5 kw 860 4730.00 อัตราการใช

1 4730.00

ภาระการทําความเย็นทั้งหมด Q = ภาระทั้งหมด 48,691.70 kcal/h Q = 48,691.70 kcal/h x 3.97 = 193,306.05 Btu/hr

เลือกใชเครื่องปรับอากาศขนาด 36,000 Btu/hr 6 เครื่อง = 216,000.00 Btu/hr

14

3.2 การคํานวณระบบระบายอากาศ ในระบบปรับอากาศตามสถานท่ีตาง ๆ สมัยนี้จําเปนตองมีระบบระบายอากาศและเติมอากาศเขาสูระบบเพ่ือที่จะมีอากาศหมุนเวียนภายในและภายนอกอาคารอยางเหมาะสม ดังนั้นการออกแบบอาคารดังกลาวไดออกแบบระบบระบายอากาศไว โดยเลือกใชพัดลมระบายอากาศแบบ (Propellor) ซ่ึงเหมาะสําหรับการติดต้ัง โดยไมตองตอกับทอลม (Free blon) มีราคาถูกและติดต้ังงาย โดยจะมีการคํานวณปริมาณอากาศท่ีตองระบายออก ดังจะกลาวตอไปนี้ ในการคํานวณใชสูตร

ปริมาณลม (ลบ.ฟุต/นาที) = ปริมาตรหอง (ลบ.ฟุต) x จํานวน air changes/hr x 60

1

หรือ ปริมาณลม (ลบ.ฟุต/นาที) = ปริมาตรหอง (ลบ.ม.) x 35.28 x จํานวน air changes/hr x 601

ตารางที่ 10 การกําหนดจาํนวนคร้ังของการเปลี่ยนปริมาตรอากาศตอช่ัวโมง ตามสภาพการใชงาน Kinds of rooms Frequency

Hotel Danca – hall Restaurant Cooking room Gallery Toiet ( W.C.) Engine / boiler room Washing room

8 5 15 5 10 20 15

Hospital Waiting room Consulting room Patient’s room Bath room Office Dining room Kitchen Gallery Toilet Engine / boiler room Washing room Operation room Disinfecting room

10 6 6 10 6 8 15 5 10 10 15 15 12

15

Respiratory organs room 10

Public toilet service

20

Ship Cabins 6 Library Reading room 6

Dark room Photography dark room 10 Plants / factories General plant

Machining shop Welding shop Casting shop Casting rolling Chemical plant Food – factory Painting shop Printing shop Wooden crafts Dyeing shop Spinning factory

5~15 10 ~ 20 15 ~ 25 20 ~ 60 30 ~ 80 15 ~ 30 10 ~ 30 30 ~ 100

5 ~ 15 15 ~ 25 15 ~ 30 5 ~ 15

ตัวอยางการคํานวณ จากตารางที่ 10 คา Air Change/hr จะไดดังนี้

ปริมาณลม (ลบ.ฟุต/นาที) = 503.50 x 35.28 x 5 x 601

= 1480.29 CFM เลือกใชพัดลมระบายอากาศขนาด 10” จํานวน 3 เคร่ือง หมายเหตุ ขนาดพัดลมระบายอากาศขนาด 8” = 321 CFM ขนาดพัดลมระบายอากาศขนาด 10” = 551 CFM

16

4. การเลอืกตาํแหนงติดตั้ง

4.1 การเลือกตําแหนงติดตั้งชุดแฟนคอยล

1) การเลือกตําแหนงต้ังแฟนคอยล ไมควรต้ังชุดแฟนคอยลไวใกลหนาตางที่มีแสงแดดสองเขามาถูกเคร่ือง หรือติดต้ังชุดแฟนคอยลไวในบริเวณท่ีมีส่ิงกีดขวางการไหลของลมสงและลมกลับ

2) ควรหลีกเล่ียงการติดต้ังชุดแฟนคอยลบริเวณหัวเตียง หรือเหนือโตะที่นั่งทํางานเปนประจํา ทั้งน้ีเพราะอาจจะมีเสียงฉีดเบา ๆ ของน้ํายาทําความเย็นรบกวนตลอดเวลา อนึ่ง การติดต้ังชุดแฟนคอยลตองมีเนื้อที่สวนหนึ่งสํารองเอาไวสําหรับงานซอมบํารุงในอนาคต

3) สําหรับเคร่ืองแขวน ไมควรแขวนเคร่ืองเหนืออุปกรณไฟฟา เชน ทีวี , วีดีโอ , อุปกรณไฟฟาอิเล็กทรอนิกสอ่ืน ๆ หรือแขวนเหนือตูโชว พ้ืนที่ใตเคร่ืองควรจะเปนพ้ืนที่ซอมบํารุง

17

4) การเลือกตําแหนงต้ังแฟนคอยส ควรคํานึงถึงการกระจายลมสง ดังรูป

5) ควรใหดานซายและขวาของเคร่ืองมีระดับตางกันประมาณ 2 ชม. โดยใหดานที่มีทอน้ําทิ้งอยูในระดับที่ตํ่ากวา เพ่ือใหถาดน้ําทิ้งมีความลาดเอียงใหน้ําไหลไดสะดวก

6) ทอน้ําทิ้ง ควรใหสายยางสวมตอระหวางทอน้ําทิ้งของเคร่ืองกับทอน้ําท้ิง PVC และควรมีที่รัดสายยางใหเรียบรอย

7) ฉนวนยางหุมทอดานดูด (Suction) ควรหุมใหสุดปลายทอถามีสวนหนึ่งสวนใดของดานดูดสัมผัสถูกอากาศจะทําใหมีน้ํากล่ันตัวไหลหยดลงมา

8) สําหรับเคร่ือง FCC , FDC ควรเจาะใตฝาใหเปนชองสําหรับชางเขาไปทําการซอมบํารุง โดยที่ขนาดของชองไมควรนอยกวาขนาดของเคร่ือง ดังรูป

18

9) สําหรับเคร่ือง FCC ควรเดินทอลมในแนวตรง และไมควรเดินทอลมยาวเกินกวา 2 เมตร

10) ไมควรนํา FDC , FCC ไปติดต้ังในฝาที่มีอากาศรอน ถาจําเปนตองติดควรกั้นเปนหองเล็ก ๆ แลวบุดวยฉนวนกันความรอนรอบ ๆ หอง ดังรูป

11) สําหรับเคร่ืองแขวนถาตองการแยกเทอรโมสตัท ลงมาติดที่ผนัง ควรเลือกติดต้ังเทอรโมสตัท บริเวณที่มีลมกลับไหลผานตัวเทอรโมสตัท ไมควรติดในท่ีอับลมหรือติดกับผนังดานที่รับความรอน

บริเวณที่หามทําการติดต้ัง

1) ภายในหองครัวและสถานที่มีไอน้ํามันฟุงกระจายอยู เพราะไอนํ้ามันทําใหระบบภายในเคร่ืองเสียหายได

2) ติดต้ังเคร่ืองใหหางจากอุปกรณที่มีสนามแมเหล็กแรงสูงอยางนอย 3 เมตร

19

3) หามติดต้ังเคร่ืองในบริเวณท่ีรอนจัด 4) หามติดต้ังเคร่ืองในบริเวณท่ีมีความเค็มสูงหรือความเปนกรดสูง

4.2 การเลือกตําแหนงการติดตั้งชุดคอนเดนซิ่ง 1) ตําแหนงที่จะติดต้ังชุดคอนเดนซ่ิงควรมีการระบายลมไดสะดวก ไมควรอยูในที่อับลม

หรือส่ิงกีดขวางบังทางลมระบายความรอนเขาและออกจากเคร่ือง ควรมีที่วางโดยรอบพอเพียงสําหรับการบํารุงรักษา และอยูใกลเคร่ืองแฟนคอยลมากที่สุดเทาที่สถานท่ีจะอํานวย

2) ควรต้ังเคร่ืองบนพ้ืนฐานท่ีมั่นคงแข็งแรงและมีการระบายน้ําไดดี การติดต้ังบนพ้ืนดินควรหลอแผนคอนกรีตรองรับและยึดขาเคร่ืองกับแทน การตั้งเคร่ืองบนพ้ืนที่อาจสั่นสะเทือนไดเชนพ้ืนไมควรมีการเสริมพ้ืนดวยคานท่ีมั่นคงแข็งแรง หากจําเปนอาจจะตองใชลูกยางรองรับที่ขาของเครื่อง เพ่ือปองกันการส่ันสะเทือนถายทอดไปยังพ้ืน

20

3) ในสถานที่ซ่ึงมีการติดต้ังเคร่ืองปรับอากาศหลาย ๆ เร่ือง ควรคํานึงถึงทิศทางการระบายลมรอน เ พ่ือปองกันลมรอนของเค ร่ืองปรับอากาศเค ร่ืองหนึ่ ง เปา เข า ไปในเคร่ืองปรับอากาศอีกเคร่ืองหน่ึง

21

ในบางสถานท่ีซ่ึงมีลมพัดแรงอยูตลอดเวลาในทิศทางเดียว ควรติดต้ังเคร่ืองใหพัดลมเปาลมตามกระแสลม

22

4) หลีกเล่ียงการติดต้ังเคร่ืองใตชายคาในตําแหนงที่น้ําจากชายคาอาจตกลงมาถูกเคร่ืองโดยตรง

23

5) การเลือกตําแหนงชุดคอนเดนซิ่ง ตองคํานึงถึงลมรอนและเสียงรบกวน ฉะนั้นควรจะติดต้ังใหหางจากบานขางเคียง ริมหนาตาง หรือใตตนไม เปนตน

บริเวณที่หามทําการติดต้ัง 1) ภายในหองครัว และสถานที่ที่มีไอนํ้ามันฟุงกระจายอยู เพราะไอน้ํามันจะทําใหระบบ

ภายในเคร่ืองเสียหายได 2) ติดต้ังเคร่ืองใหหางจากอุปกรณท่ีมีสนามแมเหล็กแรงสูงอยางนอย 3 เมตร 3) หามติดต้ังเคร่ืองในที่รอนจัด 4) หามติดต้ังเคร่ืองในบริเวณที่มีความเค็มสูงหรือความเปนกรดสูง

ขนาดของฐานยางรองเครือ่งชุดคอนเดนซ่ิง

24

4.3 การเลือกขนาดทอน้ํายา 1) ขนาดของทอนํ้ายา

ใชทอทองแดงชนิดที่ใชกับงานเคร่ืองทําความเย็นโดยเฉพาะ ในการเดินทอน้ํายาตอชุดคอนเดนซิ่ง เขากับชุดแฟนคอยลขนาดของทอที่ใชดังตารางตอไปน้ี

ขนาดทอน้ํายาที่ตอกับชุดคอนเดนซ่ิง

หมายเหตุ ตัวเลขในวงเล็บ ( ) คือ ขนาดทอที่ใช เฉพาะทอในแนวต้ังในกรณีชุดคอนเดนซ่ิงอยูสูงกวาชุดแฟนคอยล

2) การเติมน้ํามัน การเดินทอน้ํายาระบบทําความเย็นยาวเกิน 10 เมตร จะตองเติมน้ํามันหลอล่ืน เพ่ิมเติมเผ่ือฟลมน้ํามันที่ตกคางผิวดานในของทอ suction ตามอัตราตารางตอไปนี้ตอทุก ๆ ความยาว 1 เมตร ท่ีเดินใชน้ํามันเคร่ืองทําความเย็นของ “YORK” เทานั้น

25

อัตราการเติมน้ํามันหลอล่ืน

ขนาดทอ อัตราเติมนํ้ามันตอทุกความยาว

1 เมตร (มิลลิลิตร,ซีซี)

3/8" 7.5

1/2" 10

5/8" 20

3/4" 30

7/8" 40

1" 46

3) การลาดเอียงทอดูด (suction line)

เพ่ือใหนํ้ามันที่ปนไปกับน้ํายาไหลกลับเขาคอนเพรสเซอรไดสะดวก ควรเดินทอน้ํายา suction ลาดเอียงเขาหาชุดคอนเดนซ่ิงในอัตรา 1 ชม. ตอความยาวแนวนอน 1 เมตร ควรจับยึดตามวิธีการเดินทอโดยไมใหทอตกหองชาง ซึ่งอาจจะเปนแองใหน้ํามันตกคางในทอมากเกินไป

4) ทอทางดานดูด (suction line) ในแนวต้ัง ในกรณีที่ชุดคอนเดนซ่ิงติดต้ังอยูเหนือชุดแฟนคอยล จะตองทํา oil trap ที่ตอดานดูดไวดักนํ้ามัน และไมควรเดินทอในแนวตั้งสูงเกิน 15 เมตร ในบางกรณี อาจจะตองลดขนาดทอ suction เฉพาะแนวต้ังลง 1 ขนาด เพ่ือใหไอน้ํายาพาน้ํามันกลับเขาคอมเพรสเซอรไดสะดวก ทั้งนี้จะตองไมทําใหความเสียดทานรวมของระบบทอมากเกินไป โปรดปรึกษาวิศวกรเคร่ืองเย็นในการคํานวณขนาดของทอ

4.4 การไลอากาศและการเติมน้าํยา

1) การทําใหระบบเปนสุญญากาศ ( Evacuation )

อากาศและความชื้นเปนศัตรูตัวรายของระบบทําความเย็นเพราะถามีความช้ืนในระบบมาก ความช้ืนจะทําปฏิกิริยากับนํ้ายา R22 กลายเปนกรดและกัดกรอนขดลวดและประสิทธิภาพ

26

ของการหลอล่ืนของนํ้ามนั Compressor ลดลงเปนตน จึงจําเปนอยางยิง่ที่ตองการ Evacuation ระบบเพ่ือจํากัดความช้ืนและอากาศ ปองกันปญหาที่จะเกิดขึ้นภายหลัง วิธีการ Evacuation โดยตอสายกลางของเซอรวิสเกจเขากับแวคค่ัมปม แลวตอสายทางดาน “ “Low” กับ Service

Valve ของเคร่ืองปรับอากาศดานดูด ตอสายทางดาน “High” เขากับ Service Valve ทางดานสง

2) การเติมสารทําความเย็นเขาระบบ

การเติมสารทาํความเย็นเปนขัน้ตอนสุดทายของการติดต้ัง หลังจากการตรวจหารอยรั่ว Evacuation และการตอวงจรไฟฟาเรียบรอยแลว จึงเติมปริมาณสารทําความเย็นเขาสูระบบ

วิธีการเติมสารทําความเย็น (R12) ขั้นตอนในการเติมสารทําความเย็นนั้น ในการติดต้ังโดยท่ัวๆไป มักทําจะทําตอการไลอากาศและความชืน้เลยทนัทีโดยมีวิธีการและขัน้ตอนดังนี้ 1. เติมน้ํายาเขาที่วาลวดานสงจน Pressure ทางดานสงไดประมาณ 120 – 150 psig (ควร

ไลอ ากาศในสายเกจกอนเติมน้ํายา) 2. เปดสวิตซใหทัง้อีแวปโปเรเตอรและคอมเดนซ่ิงทํางาน

3. เติมสารทําความเย็น R22 เขาไปในระบบทางดานดูดในขณะที่เคร่ืองทํางานในปริมณที่ตองการ

4. ปลอยใหเคร่ืองทํางานอยางนอย 20 นาทอีานคาความดันเกจจาก “High” ,”Low” และอานคากระแสจากแอมปมิเตอร โดยความดันดานดูดควรจะประมาณ 60-75 psig สวนความดันทางดานสงนั้นควรจะประมาณ 250-275 psig ในการติดต้ังควรจะยึดถือหลักขางตน ถาความดันทัง้ดานดูดและดานสงอยูในชวงตามที่ระบไุว และคากระแสไฟฟาที่อานไดมีคาใกล Full Load ของเครื่องที่ติดไวที่คอนเดนซ่ิง แสดงวาสารทาํความเย็นที่เติมอยูในระบบมีประมาณพอเพียงแลว

5. แตถาความดันทางดานดูด ดานสงตํ่ากวาปกติ และคากระไฟฟาตํ่ากวา Full Load มาแสดงวา สารทําความเย็นทีอ่ยูในระบบยังมีปริมาณไมเพียงพอ ตองเติมสารทําความเย็นเพ่ิมเติม จนไดปริมาณสารทาํความเย็นเพียงพอ

6. ถาความดันทางดานดูด ดานสงสูงผิดปกติ และคากระไฟฟาเกิน Full Load รวมทั้งเมื่อสังเกตที่คอมเพรสเซอรมีละอองน้ําจับอยูที่คอมเพลสเซอรแสดงวาสารทําความเย็นที่อยูในระบบมีมากเกินไป ตองปลอยสารทําความเย็นออกจากระบบ จนอานความดันดานดูดดานสงอยูในชวงตามท่ีระบบและกระแสไฟฟามีคาไมเกนิ Full Load

หมายเหตุ ในกรณีที่ความยาวของทอระหวางเคร่ืองเกินกวา 7.5 เมตร ตองมีการอัดน้ํายาเพ่ิม ใหปฏิบัติตามตารางขางลาง สําหรับปริมาณน้ํายาที่ตองเพิ่ม

27

ตารางปริมาณนํ้ายาทําความเย็นท่ีตองเพ่ิมตอความยาวทอที่เพิ่มขึ้นทุก 1 เมตร

ขนาดทอ ปริมาณน้ํายาทําความเย็นทีต่องเพิ่ม

ตอความยาวทอที่เพ่ิมข้ึนทุก 1 เมตร

ทางสง-ทางดูด กรัม/เมตร

1/4" - 1/2" 26 กรัม/เมตร

3/8" - 5/8" 59 กรัม/เมตร

3/8" - 3/4" 60 กรัม/เมตร

3/8" - 7/8" 62 กรัม/เมตร

1/2" - 7/8" 117 กรัม/เมตร

ภาพแสดงการเติมน้ํายาทําความเย็น

28

6.บทสรุป ในการออกแบบคํานวณติดต้ังเคร่ืองปรับอากาศและระบบระบายอากาศ จะขึ้นอยูกับขนาดหอง ส่ิงแวดลอมรอบขาง และลักษณะการใชงาน หลังจากน้ันจะเปนขั้นตอนการจัดวางแฟนคอยลยูนิทและคอนเดนซิ่งยูนิท ตามความเหมาะสมกับลักษณะของหองและพ้ืนที่ใชงานภายในบริเวณหองดังกลาว จากเนื้อหาท่ีกลาวมาจะเห็นไดวาถาออกแบบระบบดีเพียงใดแตถาไมไดคํานึงถงึตําแหนงการติดต้ังแฟนคอยลยูนิทและคอนเดนซ่ิงยูนิทแลว การทํางานของเครื่องปรับอากาศอาจจะทํางานไมเต็มประสิทธิภาพเทาที่ควร ดังนั้นในเนื้อหาที่กลาวมาจึงไดอธิบายถึงตําแหนงการติดต้ังเคร่ืองปรับอากาศอยางพอสังเขปเพ่ือที่จะไดนําไปประยุกตในการใชงานตอไป

29

7.บรรณานุกรม

1. ผศ.สุรพล พฤกษพานิช, การการปรับอากาศ หลักการและระบบ, หจก.สํานักพิมพฟสิกสเซ็นเตอร, 2529 2. การติดต้ังและการใชงานระบบปรับอากาศ,บริษทั ยอคล(YORK) ประเทศไทย จํากัด 3. คูมือบริการสําหรับอุปกรณปรับอากาศและทําความเย็น.บริษัท ไดกิ้นอินดัสทรีส(ประเทศไทย)จํากัด 4. คูมือวิศวกรเคร่ืองกล (Mechanical Engineering Quick Reference),บริษทั เอ็มแอนดอี จํากัด, 2533 5. อัครเดช สินธุภัค, การปรับอากาศ, ชุดตําราเรียนวิศวกรรมศาสตร คณะวิศวกรรมศาสตร สถาบันเทคโนโลยีพระจอมเกลาเจาคุณทหารลาดกระบัง, 2540