[ระบบ HVAC คืออะไร ?] หลักการทำงาน และอุปกรณ์ต่างๆในระบบ

ช่วงนี้มีการพูดถึงระบบ HVAC ในอาคารและโรงพยาบาลต่างๆอย่างมากมาย ซึ่งเป็นเรื่องที่จะได้รับผลกระทบโดยตรงต่อเชื้อโรค Covid-19

วันนี้นายช่างมาแชร์ ขอสวมวิญญาณช่างแอร์ในตำนาน มาเล่าถึงระบบ HVAC หรือที่ชอบเรียกว่า H-VACหลายคนอาจเคยได้ยินมาบ้างว่า มันคือระบบปรับอากาศใน Indoor ขนาดใหญ่ เช่น ตึก อาคารพาณิชย์ โรงพยาบาล ห้างขนาดใหญ่ โรงงานเก็บสารเคมีอันตราย ตึกควบคุมในโรงงาน ซึ่งมีความซับซ้อนกว่าแอร์ในบ้านของพวกเราอย่างแน่นอน

HVAC คือระบบอะไร?

HVAC ย่อมาจาก Heating Ventilation and Air Conditioning ระบบนี้มีไว้เพื่อควบคุมสภาพแวดล้อมภายใน (อุณหภูมิ, ความชื้น, air flown และ ระบบการกรองของอากาศ) เพื่ออำนวยความสบายให้กับคน สามารถทำให้คนทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพตลอดเวลา

โดยสภาพที่เหมาะสมนี้ เรียกว่า Thermal comfort มีลักษณะคือ อุณหภูมิจะอยู่ที่ 22-25 ^oC มีความชื้นสัมพัทธ์ประมาณ 30-60%RH และอัตราการระบายของอากาศที่เพียงพอต่อการหายใจ และการใช้งานอื่นๆ ตามมาตราฐานที่ถูกกำหนดไว้

ส่วนประกอบของระบบ HVAC ?

HVAC จะเริ่มจากChiller หรือ Air conditioner (Refrigeration cycle) เหมือนระบบแอร์ทั่วไป มีส่วนประกอบหลักๆดังนี้คือ 2 ส่วนคือ ระบบทำความเย็น (Chiller package) และ ระบบท่อลม (Air duct work)

ระบบทำความเย็น หรือ Chiller package system

1. Evaporator หรือเครื่องเครื่องทำให้สารทำความเย็นเกิดการรเหยตัว ส่วนมากจะเป็น load ในระบบ ซึ่งเป็นแหล่งพลังงานความร้อนในห้องเรา โดยเครื่องนี้ดูดความร้อนจากบรรยากาศภายในเพื่อระเหยสารทำความเย็นด้านใน

2. จากนั้นสารทำความเย็นก็จะถูกเพิ่มความดันด้วย Compressor ซึ่งเจ้า compressor เราจะเป็นเหมือนกระบอกสูบทำหน้าที่อัดสารทำความเย็นที่เป็นก๊าซให้มีความดันสูงขึ้น เพื่อทำจะนำเข้าสู่กระบวนการถัดไป

3. เมื่อเพิ่มความดันอุณหภูมิของสารหล่อเย็นจะสูงขึ้น ทำให้สามารถคายความร้อนได้มากที่ Condenser (Coil ร้อนในกล่องที่มีใบพัด) จากนั้นสารทำความเย็นจะเปลี่ยนสถานะจาก เปลี่ยนสถานะจากก๊าซ (gas) เป็น ของเหลว (liquid)

4. จากนั้นก็จะลดอุณหภูมิโดยใช้สิ่งที่เรียกว่า Joule-Tomson valve (Thermal expansion valve) ทำหน้าที่ลดความดัน อุณหภูมิของสารหล่อเย็นนั้นจะต่ำลงอย่างมากเมื่อถูกลดความดัน และสุดท้ายสารหล่อเย็นก็จะไปรับ Heat ที่ Evaporator อีกครั้ง

ดูรายละเอียดของระบบหล่อเย็นได้ที่คลิปด้านล่าง

ระบบท่อลม หรือ Air Duct Package

อากาศเย็นที่ได้จาก Chiller package จะถูก Air handler (Blower) ดันอากาศเข้าระบบ Air ductwork (ท่อสี่เหลี่ยมใหญ่ๆ ที่ในหนังชอบมุดคลานเข้าไป) โดยทางเข้า Ductwork ก็จะมี Filter ที่เป็นลักษณะ HEPA filter ทำหน้าที่ช่วยดักฝุ่นและสิ่งสกปรก

Air Ductwork ลักษณะเป็นสี่เหลี่ยมและ Lining* ด้วยวัสดุที่ดูดซับเสียงเพื่อช่วยให้อากาศที่ไหลเข้ามามีเสียงเบา

*Lining คือกระบวนการเคลือบผิวท่อเพื่อให้ความเสียดทานในระบบลดลง รวมถึงป้องกันการกัดกร่อน (Corrosion) ในระบบ

จากนั้นลมจะออกจาก Ductwork จะมี Automatic Damper เพื่อควบคุบอัตราการไหลของอากาศอัตโนมัติ โดยอาจเป็น electric pneumatic หรือ Digital actuator ซึ่งจะควบคุมตาม Thermostat ภายในตึก  และในกรณีไฟไหม้ Damper จะปิดอัตโนมัติ ถ้าในเมืองฝรั่งหนาวๆ จะมี Heat coil ติดตั้งหลัง Damper เพื่อคุมไม่ให้เย็นเกินไป จากนั้นอากาศก็จะเข้าที่ภายในตึกผ่าน Distributor ซึ่งมี 3 ชนิด ได้แก่ Grilles Registers และ Diffuser สามารถเรียกเหมารวมว่า GRD ใช้เพื่อเลี้ยวเบนอากาศให้กระจายในทิศทางต่างๆ

นี้คือรายละเอียดของ HVAC system อย่างง่ายครับ สามารถดู Animation ตามคลิปวีดีโอข้างล่างครับ

สรุปแล้วระบบ HVAC คือระบบ Air ของเรานี้แหละครับ ซึ่งเป็นสำหรับอาคาาร หรือโรงงานระบบใหญ่ ซึ่งจะควบคุมปริมาณและคุณภาพอากาศให้เหมาะสม และได้ตามมาตราฐานครับผม

แล้วผมกับสาระดีๆในด้านงานช่าง และงานวิศวกรรม ได้ที่ “เพจนายช่างมาแชร์” นะครับผม

Website: www.naichangmashare.com
Facebook: https://www.facebook.com/naichangmashare/
Youtube: https://www.youtube.com/channel/UCmIPiSeg-uy4k8JYSmknp_g
Instragram: https://www.instagram.com/naichangmashare/
Twitter: https://twitter.com/naichangmashare

#นายช่างมาแชร์ #HVAC