หลักการทำงานของแอร์ชิลเลอร์
หลักการทำงานของแอร์ชิลเลอร์ คือ จะนำสารทำความเย็นที่ถูกส่งมาจากคอมเพลสเซอร์ที่มีแรงดันสูงและผ่าน การระบายความร้อนมาจากคอนเดนเซอร์ จนมีสถานะเป็นของเหลวและแรงดันสูงมาลดแรงดันโดยผ่านอุปกรณ์ลดแรงดัน โดยส่วนมากนิยมใช้ คือ เอ็กแปนชั่นวาล์ว และยังมีอุปกรณ์อื่นๆ เช่น ออริฟิดวาล์ว โดยในระหว่างการลดแรงดันของสารทำความเย็นที่ถูกส่งมาจากคอมเพลสเซอร์ และผ่านการระบายความร้อนด้วยคอนเดนเซอร์แล้วนั้น ทำให้เกิดการเปลี่ยนสถานะของสารทำความเย็นและเกิดความเย็นจากการเปลี่ยนสถานะของสารทำความเย็น เราจึงนำความเย็นที่ได้จากการเปลี่ยนสถานะไปใช้งาน โดยการเปลี่ยนสถานะการทำความเย็นนี้เกิดขึ้นหลังลดแรงดัน และอุปกรณ์ทำความเย็นและถ่ายเทความเย็นของสารทำความเย็นที่เปลี่ยนสถานะแล้วเราเรียกว่า อีเวปโปเรเตอร์ โดยใช้ปั๊มส่งน้ำให้ไหลผ่านชุดอีเวปโปเรเตอร์ เพื่อถ่ายเทความเย็นจากชุด อีเวปโปเรเตอ และนำความเย็นที่ถูกถ่ายเทมากับน้ำซึ่งเป็นน้ำเย็นแล้วไปใช้งาน ส่วนในระของสารทำความเย็นนั้น เมื่อถูกลดแรงดันและถ่ายเทความเย็นออกแล้วจะเปลี่ยนสถานะจากของเหลวแรงดันต่ำเป็นไปแรงดันต่ำ เนื่องจากสารทำความเย็นได้สูญเสียความเย็นในตัวเองให้กับชุดถ่ายเทความเย็น อีเวปโปเรเตอร์ ที่ถูกน้ำมาถ่ายเทความเย็นออกไปทำให้สารทำความเย็นมีอุณหภูมิสูงขึ้นจึงทำให้เกิดการเปลี่ยนสถานะของสารทำความเย็นเราเรียกว่าการเกิด superheat หรือ ความร้อนยิ่งยวด จนทำให้สารทำความทำความเย็นกลายเป็นไอและถูกส่งกลับไปยังคอมเพลสเซอร์เพื่อเพิ่มแรงดันกลับมาเป็นวัฏจักรอีกครั้งหนึ่งโดยเราจะอธิบายวัฏจักรของสารทำความเย็นให้ท่านได้เข้าใจยิ่งขึ้น
เครื่องทำน้ำเย็น Chiller
ประกอบด้วย คอมเพรสเซอร์ (compressor) คอนเดนเซอร์ (condenser) อีวาพอเรเตอร์ (Evaporator) และเอ็กเพนชั่นวาล์ว (Expansion valve) ใช้สารทำความเย็น เช่น R22 หรือ R134a บรรจุอยู่ในระบบ เครื่องทำน้ำเย็นถือว่าเป็นหัวใจของระบบปรับอากาศประเภทนี้ ในการออกแบบระบบปรับอากาศแบบใช้เครื่องทำน้ำเย็นนี้ เครื่องทำน้ำเย็นจะทำหน้าที่ควบคุมอุณหภูมิของน้ำที่เข้าและออกจากเครื่องระเหย (Evaporator) ให้ได้ 12 C และ 7 C โดยมีอัตราการไหลของน้ำเย็นตามมาตรฐานการออกแบบของผู้ผลิตอยู่ที่ 2.4 แกลลอนต่อนาทีต่อตันความเย็น ภายในประกอบไปด้วยระบบทำน้ำเย็นโดยมีวัฏจักรการทำความเย็น สำหรับเครื่องทำน้ำเย็นที่ใช้งานมีให้เลือกหลายประเภทซึ่งมีข้อดีและข้อเสียของ แต่ละประเภทแตกต่างกันตามลักษณะการใช้งาน หากแบ่งตามลักษณะการระบายความร้อนที่เครื่องควบแน่น (Condenser) สามารถแบ่งออกเป็น 2 ประเภท คือ
• ระบายความร้อนด้วยอากาศ (Air Cooled Water Chiller)
โดยปกติขนาดการทำความเย็นไม่เกิน 500 ตัน เหมาะสำหรับพื้นที่ปรับอากาศที่มีข้อจำกัดของพื้นที่ติดตั้ง หรือระบบน้ำสำหรับระบายความร้อน ประสิทธิภาพสำหรับเครื่องทำน้ำเย็นชนิดระบายความร้อนด้วยอากาศจะอยู่ระหว่าง 1.4 -1.6 กิโลวัตต์ต่อตัน
• ระบายความร้อนด้วยน้ำ (Water Cooled Water Chiller)
ใช้สำหรับระบบที่ต้องการขนาดการทำความเย็นมาก ประสิทธิภาพสำหรับเครื่องทำน้ำเย็นชนิดระบายความร้อนด้วยน้ำดีกว่าระบายความร้อนด้วยอากาศ โดยจะอยู่ระหว่าง 0.62-0.75 กิโลวัตต์ต่อตัน อย่างไรก็ตามเครื่องทำน้ำเย็นชนิดระบายความร้อนด้วยน้ำ ต้องมีการลงทุนที่สูงกว่าเนื่องจากต้องมีการติดตั้งหอระบายความร้อน (Cooling Tower) เครื่องสูบน้ำระบายความร้อน (Condenser Water Pump) และยังต้องปรับปรุงคุณภาพน้ำให้เหมาะสมเพื่อป้องกันการสึกกร่อนและตะกรันในระบบท่อและเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน อันเป็นสาเหตุทำให้ประสิทธิภาพเครื่องทำน้ำเย็นต่ำลง
Air Cooled Chiller
คือระบบทำน้ำเย็นชนิดระบายความร้อนด้วยอากาศ มีขนาดตั้งแต่ 5 ตัน-200 ตันความเย็น (1 ตันความเย็น เท่ากับ 12,000 บีทียูต่อชั่วโมง) อุปกรณ์หลักในเครื่องจะประกอบด้วย คอมเพรสเซอร์ คอนเดนเซอร์ วาล์วลดแรงดัน อีวาพอเรเตอร์สำหรับคอมเพรสเซอร์ ที่ใช้กับแอร์ชิลเลอร์ประเภทนี้จะมีหลายชนิด ได้แก่ ชนิดลูกสูบ ชนิดสกอลล์ และชนิดสกรู ขึ้นอยู่กับว่าผู้ผลิตจะเลือกใช้ประเภทใด การติดตั้งและการบำรุงรักษาไม่ยากมากนักเมื่อเทียบกับแอร์ชิลเลอร์อีก 2 ประเภท และประหยัดพื้นที่ในการติดตั้งมากกว่า แต่แนะนำว่าจะต้องวางตัวเครื่องไว้ภายนอกอาคารบริเวณที่มีอากาศถ่ายเทได้สะดวก