ระบบปรับอากาศและระบบระบายอากาศได้กลายเป็นส่วนสำคัญในชีวิตประจำวันของคนเรา ไม่ว่าจะเป็นที่อยู่อาศัย อาคารสำนักงาน หรือสถานที่สาธารณะอีกมากมาย โดยการปรับอากาศมีหน้าที่หลักในการควบคุมสภาวะของอากาศภายในอาคารให้เป็นไปอย่างเหมาะสมเพื่อทำให้เกิดความรู้สึกสบายต่อผู้อยู่อาศัย โดยการควบคุมปัจจัยหรือพารามิเตอร์ของอากาศ เช่น อุณหภูมิ ความชื้น การไหลของอากาศ หรือคุณภาพอากาศ เป็นต้น
การที่ระบบปรับอากาศโดยเฉพาะระบบ HVAC ที่ใช้สำหรับอาคารขนาดใหญ่จะสามารถทำงานได้อย่างเต็มประสิทธิภาพนั้น จำเป็นจะต้องได้รับการดูแลและปรับแต่งให้เหมาะสม ผ่านกระบวนการสำคัญที่เรียกว่า “Testing Adjusting and Balancing” หรือ TAB อย่างถูกต้อง เพื่อช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการทำงานของระบบ ช่วยลดการใช้พลังงานในอาคาร และยืดอายุการใช้งานของอุปกรณ์
ซึ่งในบทความนี้ Q&E INTERNATIONAL จะพาทุกท่านไปทำความเข้าใจถึงพื้นฐานของระบบปรับอากาศตลอดจนการปรับแต่งระบบให้สมบูรณ์แบบเบื้องต้น เพื่อช่วยให้คุณเข้าใจถึงระบบปรับอากาศในอาคารมากยิ่งขึ้น รวมถึงสามารถใช้งานระบบ HVAC ได้อย่างคุ้มค่าและมีประสิทธิภาพสูงสุด
ระบบปรับอากาศ HVAC คืออะไร ?
ระบบ HVAC หรือที่ย่อมาจาก Heating, Ventilation and Air Conditioning คือ ระบบปรับอากาศภายในอาคาร โดยทำหน้าที่หลักในการควบคุมอุณหภูมิ ความชื้น และคุณภาพอากาศ เพื่อควบคุมสภาพอากาศภายในอาคารให้เกิดสภาพแวดล้อมที่รู้สึกสบายและเหมาะสมต่อการอยู่อาศัยและการทำงานสำหรับผู้ใช้งานอาคาร โดยมีองค์ประกอบหลักของ HVAC System ได้แก่
- การทำความร้อน (Heating) : ส่วนที่ออกแบบมาสำหรับการสร้างความร้อนเพื่อเพิ่มอุณหภูมิในอาคารให้เหมาะสมต่อสภาพอากาศภายในพื้นที่ที่มีอุณหภูมิต่ำ หรือป้องกันการเกิดความเสียหายต่ออุปกรณ์ในพื้นที่เย็นจัด ตัวอย่างอุปกรณ์เช่น หม้อไอน้ำ (Boiler) หรือฮีทปั๊ม (Heat Pump) เป็นต้น
- การระบายอากาศ (Ventilation) : ระบบระบายอากาศที่ช่วยหมุนเวียนอากาศภายในอาคาร เพื่อนำอากาศบริสุทธิ์จากภายนอกเข้ามาแทนที่อากาศเสียภายใน เพื่อดูดอากาศเสีย ฝุ่นละออง หรือเชื้อโรคออกไปสู่ภายนอก รวมถึงยังมีหน้าที่ในการกรองอากาศและรักษาระดับความชื้นที่เหมาะสมอีกด้วย เช่น พัดลมระบายอากาศ (Exhaust Air Fan) หรือท่อลม (Duct) เป็นต้น
- การปรับอากาศ (Air Conditioning) : กระบวนการควบคุมอุณหภูมิ ความชื้น และความสะอาดของอากาศภายในอาคารให้เหมาะสมต่อการใช้งาน เพื่อปรับปรุงคุณภาพอากาศ ลดอุณหภูมิในพื้นที่ให้อยู่ในระดับที่เหมาะสม และควบคุมระดับความชื้นไม่ให้สูงหรือต่ำเกินไป เช่น เครื่องปรับอากาศ (Air Conditioner) หรือเครื่องทำความเย็น (Chiller) เป็นต้น
HVAC กับ Air Conditioning ต่างกันอย่างไร
HVAC System เป็นระบบปรับอากาศที่ครอบคลุมการทำความร้อน (Heating) การระบายอากาศ (Ventilation) และการปรับอากาศ (Air Conditioning) ซึ่งทำหน้าที่ควบคุมสภาพอากาศในอาคารทั้งหมด เพื่อให้ได้อุณหภูมิ ความชื้น และคุณภาพอากาศที่เหมาะสม สำหรับอาคารขนาดใหญ่ โรงงานอุตสาหกรรม หรือห้างสรรพสินค้า โดยการใช้ “น้ำ” เป็นตัวกลางหลักในการส่งความเย็นเข้าสู่อาคาร
ซึ่งมีความแตกต่างกับเครื่องปรับอากาศ Air Conditioning แบบทั่วไปที่ใช้งานในบ้านเรือนและที่อยู่อาศัย ที่เป็นเพียงแค่ส่วนหนึ่งของระบบ HVAC โดยมุ่งเน้นการทำให้อากาศเย็นสบายและควบคุมความชื้นสำหรับการใช้งานในห้องหรือพื้นที่ที่ต้องการปรับความเย็น ด้วยการใช้ “สารทำความเย็น” เป็นตัวกลางที่ทำให้เกิดลมเย็นและส่งความเย็นเข้าสู่ภายใน
หลักการทำงานของระบบ HVAC
การทำงานของระบบปรับอากาศ HVAC จะเริ่มต้นจากการผลิตน้ำเย็นที่เครื่องทำน้ำเย็น (Chiller) หรือระบบ Chiller Plant ที่ใช้สำหรับอาคารขนาดใหญ่ ซึ่งประกอบไปด้วยอุปกรณ์สำคัญ เช่น คอมเพรสเซอร์ (Compressor) คอนเดนเซอร์ (Condenser) วาล์วลดความร้อน (Expansion Valve) และคอยล์เย็น (Evaporator)
โดยคอมเพรสเซอร์จะทำหน้าที่ดูดไอสารทำความเย็นจากคอยล์เย็นและอัดส่งไปที่คอนเดนเซอร์ โดยคอยล์เย็นจะทำให้สารทำความเย็นมีความดันและอุณหภูมิต่ำ โดยการดูดความร้อนจากน้ำเย็นที่ไหลผ่านคอยล์เย็นและระเหยกลายเป็นไอ
ในขณะเดียวกันคอนเดนเซอร์จะทำให้สารทำความเย็นมีความดันและอุณหภูมิสูง โดยความร้อนจากสารทำความเย็นจะถ่ายเทให้กับน้ำหล่อเย็น ทำให้สารทำความเย็นกลั่นตัวกลายเป็นของเหลวความดันสูง และเมื่อไหลผ่านวาล์วลดความร้อนความดันจะลดลงเท่ากับความดันต่ำที่คอยล์เย็น
จากนั้นเมื่อน้ำหล่อเย็นได้รับความร้อนจากคอนเดนเซอร์จะมีอุณหภูมิสูงขึ้น เมื่อถูกเครื่องสูบน้ำหล่อเย็นไปที่คูลลิ่งทาวเวอร์ (Cooling Tower) จะทำการถ่ายเทความร้อนให้กับอากาศโดยการระเหยจนทำให้น้ำเย็นลงและไหลกลับไปรับความร้อนที่คอนเดนเซอร์อีกครั้ง
ต่อมาเมื่อน้ำเย็นถ่ายเทความร้อนให้กับคอยล์เย็นแล้วจะมีอุณหภูมิต่ำลง และถูกเครื่องสูบน้ำเย็นส่งไปที่เครื่องส่งลมเย็น (Air Handling Unit : AHU) เพื่อทำการแลกเปลี่ยนความร้อนระหว่างน้ำเย็นและอากาศ เมื่อน้ำร้อนขึ้นก็จะไหลกลับเข้าสู่คอยล์เย็นอีกครั้ง
เมื่อเครื่องส่งลมเย็นดูดอากาศร้อนจากห้องปรับอากาศผ่านระบบท่อลมไปถ่ายเทความร้อนให้กับน้ำเย็น จึงทำให้อากาศมีอุณหภูมิต่ำลงและส่งกลับไปที่ห้องปรับอากาศอีกครั้งจนครบวงจรการปรับอากาศนั่นเอง
ข้อมูลอ้างอิง : คู่มือผู้รับผิดชอบด้านพลังงาน (อาคาร) พ.ศ. 2553, จาก http://www2.dede.go.th/bhrd/old/Download/file_handbook/Pre_Build/Build_14.pdf
อุปกรณ์สำคัญในระบบปรับอากาศ HVAC
HVAC System มีส่วนประกอบหลักที่ทำงานร่วมกันเพื่อควบคุมสภาพอากาศภายในอาคารให้มีประสิทธิภาพ โดยมีส่วนประกอบสำคัญของระบบปรับอากาศ HVAC ดังนี้
- คอมเพรสเซอร์ (Compressor) : ทำหน้าที่ดูดและอัดสารทำความเย็นในสถานะก๊าซที่มีความดันต่ำจากคอยล์เย็นให้มีความดันสูงขึ้น เพื่อนำไปหล่อเย็นหรือระบายความร้อนต่อในคอนเดนเซอร์เพื่อการหมุนเวียนสารทำความเย็นในระบบ HVAC
- คอนเดนเซอร์ (Condenser) : คอนเดนเซอร์หรือคอยล์ร้อนทำหน้าที่ควบแน่นสารทำความเย็นหรือเปลี่ยนสถานะของสารทำความเย็นจากก๊าซเป็นของเหลวความดันสูง เพื่อทำให้ไหลผ่านสู่ส่วนถัดไปในระบบปรับอากาศ
- วาล์วลดความร้อน (Expansion Valve) : อุปกรณ์ควบคุมการไหลของสารทำความเย็นจากคอนเดนเซอร์ไปยังคอยล์เย็น โดยการลดความดันของสารทำความเย็นให้ต่ำลง จนทำให้เกิดการขยายตัวและเปลี่ยนสถานะเป็นก๊าซที่มีอุณหภูมิต่ำเพื่อดูดซับความร้อนจากอากาศภายในอาคาร
- คอยล์เย็น (Evaporator) : อีวาพอเรเตอร์หรือคอยล์เย็นทำหน้าที่ระเหยสารทำความเย็นหรือเปลี่ยนสารทำความเย็นจากของเหลวเป็นก๊าซ เมื่ออากาศร้อนไหลผ่านคอยล์เย็นจะทำให้ความร้อนในอากาศที่ไหลผ่านคอยล์เย็นถูกดูดซับจนอากาศภายในเย็นลง และส่งอากาศไปยังส่วนถัดไปของระบบ HVAC
- เครื่องทำน้ำเย็น (Chiller) : ชิลเลอร์เป็นส่วนประกอบสำคัญในระบบ HVAC ที่ทำหน้าที่ผลิตน้ำเย็นโดยใช้คอมเพรสเซอร์ในการอัดสารทำความเย็นให้มีความดันสูง จากนั้นน้ำเย็นจะไหลผ่านคอยล์เพื่อแลกเปลี่ยนความร้อนกับอากาศภายในอาคาร โดยส่วนใหญ่ชิลเลอร์มักจะใช้กับระบบปรับอากาศสำหรับอาคารขนาดใหญ่หรือโรงงานอุตสาหกรรมนั่นเอง
- เครื่องส่งลมเย็น (Air Handling Unit : AHU) : เครื่องจ่ายลมเย็นหรือเครื่อง AHU เป็นอุปกรณ์ที่ช่วยในการกระจายความเย็นที่ผ่านการปรับอุณหภูมิและความชื้นแล้วไปสู่พื้นที่ต่าง ๆ ภายในอาคาร ซึ่งมีส่วนประกอบย่อยอื่น ๆ ได้แก่ พัดลมดูดอากาศ (Exhaust Fan) และระบบกรองอากาศ (Air Filter Unit) เป็นต้น
- หอระบายน้ำเย็น (Cooling Tower) : หอทำความเย็นที่ทำหน้าที่ในการระบายความร้อนจากน้ำหล่อเย็นที่ใช้ในคอนเดนเซอร์ โดยน้ำร้อนที่ไหลผ่านคูลลิ่งทาวเวอร์จะถูกทำให้เย็นลงและส่งกลับไปที่คอนเดนเซอร์เพื่อทำการแลกเปลี่ยนความร้อนในระบบอีกครั้ง
- ระบบท่อลม (Duct System) : ท่อลมหรือท่อดักท์เป็นส่วนสำคัญในการกระจายอากาศไปยังพื้นที่ต่าง ๆ ภายในอาคาร โดยท่อลมจะมีการออกแบบอย่างเป็นระบบเพื่อให้การไหลของอากาศเป็นไปอย่างมีประสิทธิภาพ
- มอเตอร์พัดลมและใบพัด (Fan Motor and Fan Blade) : ส่วนประกอบที่ทำหน้าที่ขับเคลื่อนใบพัดเพื่อนำพาอากาศรอบข้างเข้ามาแลกเปลี่ยนพลังงาน หรือผลักอากาศไปยังพื้นที่ที่ต้องการทำความเย็น และการหมุนเวียนอากาศภายในอาคาร
ความสำคัญของการปรับแต่งระบบปรับอากาศ (TAB)
Testing Adjusting and Balancing (TAB) คือ การทดสอบ การปรับแต่ง และการปรับสมดุลสำหรับรระบบปรับอากาศ HVAC ซึ่งเป็นกระบวนการสำคัญที่ทำให้ระบบ HVAC สามารถทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพและช่วยตรวจสอบว่ามีส่วนไหนเกิดข้อผิดพลาดเพื่อให้สามารถแก้ปัญหาได้ทันเวลา ตลอดจนช่วยปรับปรุงให้ระบบสามารถลดการใช้พลังงานลงได้เพื่อช่วยประหยัดพลังงานในอาคารนั่นเอง
โดยมีขั้นตอนหลักในการปรับแต่งระบบปรับอากาศ (TAB) แบ่งออกเป็น 3 ส่วน ได้แก่
- การทดสอบ (Testing) : การใช้เครื่องมือเฉพาะทางที่ได้รับการสอบเทียบเพื่อวัดพารามิเตอร์ต่าง ๆ เช่น อุณหภูมิ (Temperature) ความดัน (Pressure) การไหลของอากาศ (Airflow) การไหลของเหลว (Fluid Flow) ปริมาณของเหลว (Fluid Quantities) ความเร็วรอบ (Rotational Speed) คุณสมบัติทางไฟฟ้า (Electrical Characteristics) ระดับเสียงและการสั่นสะเทือน (Sound and Vibration Level) ปริมาณอากาศและไฮโดรนิก (Air and Hydronic Quantities) ตลอดจนปริมาณลมและน้ำเพื่อประเมินสภาพการไหล
- การปรับแต่ง (Adjusting) : การปรับแต่งการไหลของระบบ โดยการปิดอุปกรณ์หรือการใช้อุปกรณ์การปรับดุลแบบปิดบางส่วน เช่น ใบปรับลม (Dampers) วาล์ว (Valves) หรือการปรับความเร็วรอบพัดลม (Varying Fan Speeds) เพื่อให้สภาวะการทำงานของระบบเหมาะสม และเป็นไปตามข้อกำหนดของสภาพแวดล้อมที่ได้ออกแบบและติดตั้งไว้มากที่สุด
- การปรับสมดุล (Balancing) : การปรับสมดุลของระบบน้ำ (Water System) และระบบลม (Air System) ตามวิธีการมาตรฐาน หรือการการปรับอัตราส่วนของปริมาณลมและของเหลวที่เข้าสู่ระบบในท่อหลัก (Mains) ท่อสาขา (Branch) และอุปกรณ์ปลายทาง (Terminal) เพื่อให้ปริมาณลมและน้ำเป็นไปตามข้อกำหนดในการออกแบบและการทดสอบ เช่น การปรับแดมเปอร์ในระบบลม เพื่อให้ได้ปริมาณการไหลของอากาศ (Airflow) ตามที่ได้ออกแบบไว้ หรือการปรับวาล์วควบคุม (Balancing Valve) ในระบบน้ำ เพื่อให้ได้ปริมาณอัตราการไหลของน้ำ (Water Flow Rate) ตามที่เครื่อง AHU ต้องการ เป็นต้น
บทความเกี่ยวข้องที่น่าสนใจ :
รับตรวจสอบ ปรับแต่ง และปรับสมดุลระบบปรับอากาศ (TAB) โดย Q&E INTERNATIONAL
“Q&E INTERNATIONAL” ผู้เชี่ยวชาญด้านการปรับแต่งระบบปรับอากาศ Testing Adjusting and Balancing (TAB) ด้วยประสบการณ์และความเชี่ยวชาญกว่า 6 ปี เราพร้อมที่จะดูแลระบบปรับอากาศของคุณให้ทำงานได้อย่างเต็มประสิทธิภาพและตรงตามมาตรฐานที่กำหนด
โดยบริษัทของเราได้ผ่านการรับรองมาตรฐานในระดับสากล เช่น ISO 9001:2015 และผ่านการรับรองการให้บริการด้าน Testing Adjusting and Balancing (TAB) โดยองค์กร NEBB ที่มีชื่อเสียงระดับโลก รวมถึงผ่านหลักสูตรวิชาชีพวิศวกรปรับแต่งระบบน้ำโครงการ Thai TAB โดยสมาคมวิศวกรรมปรับอากาศแห่งประเทศไทย (ACAT) เพื่อช่วยให้ลูกค้ามั่นใจในงานบริการจากเรา Q&E INTERNATIONAL
ติดต่อเรา Q&E INTERNATIONAL ได้ที่ช่องทาง
Call: 095-748-7312, 081-595-3011
LINE ID: @248hrupy
Facebook: บริษัท คิว แอนด์ อี อินเตอร์เนชั่นแนล จำกัด
Email: [email protected], [email protected]
