รู้จักระบบ Chiller คืออะไร ตัวช่วยประหยัดพลังงาน

ระบบ Chiller เป็นระบบทำความเย็นขนาดใหญ่ มีหน้าที่หลักในการผลิตน้ำเย็น เพื่อนำไปใช้หมุนเวียนในคอยล์เย็น (Cooling Coil) ของระบบปรับอากาศ น้ำเย็นจากระบบชิลเลอร์จะทำหน้าที่ดูดซับความร้อนจากอากาศภายในอาคาร ทำให้อุณหภูมิเครื่องจักรลดลง อีกทั้งยังมีส่วนช่วยในการปรับอากาศ

ระบบชิลเลอร์ (Chiller) มีกี่แบบ

ระบบชิลเลอร์ (Chiller) มีหลักการทำงานสำคัญ โดยอาศัยการถ่ายเทความร้อนระหว่างสารทำความเย็นกับน้ำ ซึ่งประเภทของชิลเลอร์จะขึ้นอยู่กับวิธีการระบายความร้อนออกจากสารทำความเย็น ดังต่อไปนี้

1. เครื่องทำน้ำเย็นระบายความร้อนด้วยอากาศ  (Air Cooled Chiller) 

เป็นระบบชิลเลอร์ที่นิยมใช้งานมากที่สุด เหมาะสำหรับสถานที่ที่มีพื้นที่จำกัด เนื่องจากไม่ต้องติดตั้งระบบท่อน้ำเย็น อีกทั้งยังบำรุงรักษาง่าย โดยมีหลักการทำงาน คือ

• สารทำความเย็นในคอมเพรสเซอร์จะถูกบีบอัดจนมีความดันและอุณหภูมิสูงขึ้น
• สารทำความเย็นที่ร้อนขึ้นจากอุณหภูมิที่สูงขึ้น จะไหลผ่านคอนเดนเซอร์ ซึ่งมีพัดลมเป่าอากาศเย็นมาช่วยระบายความร้อน
• ความร้อนจากสารทำความเย็นจะถ่ายเทสู่อากาศ ทำให้สารทำความเย็นกลายเป็นของเหลว
• สารทำความเย็นเหลวจะไหลผ่านอุปกรณ์ลดความดัน ทำให้อุณหภูมิของสารทำความเย็นลดลง
• สารทำความเย็นจะไหลผ่านคอยล์เย็น (Evaporator) ซึ่งทำหน้าที่ดูดซับความร้อนจากน้ำ
• น้ำจากสารทำความเย็นจะกลายเป็นน้ำเย็น และถูกส่งไปยังระบบปรับอากาศ หรือกระบวนการผลิต
• สารทำความเย็นที่ดูดซับความร้อนจากระบบปรับอากาศหรือกระบวนการผลิต จะกลายเป็นก๊าซและไหลกลับสู่คอมเพรสเซอร์ ก่อให้เกิดกระบวนการใหม่อีกครั้ง

2. เครื่องทำน้ำเย็นระบายความร้อนด้วยน้ำ (Water Cooled Chiller)

เครื่องทำน้ำเย็นระบายความร้อนด้วยน้ำ เป็นระบบที่มีประสิทธิภาพการทำงานสูงกว่าแบบ Air Cooled Chiller แต่ต้องติดตั้งท่อน้ำเย็นและเหมาะสำหรับใช้งานในสถานที่ที่มีแหล่งน้ำ ประปาหรือน้ำบาดาล โดยมีหลักการทำงานส่วนใหญ่คล้ายเครื่องทำน้ำเย็นระบายความร้อนด้วยอากาศ แต่น้ำหล่อเย็นที่จะไหลผ่านคอนเดนเซอร์ เป็นการไหลเวียนจากหอหล่อเย็นมาช่วยระบายความร้อน จึงประหยัดพลังงานและมีเสียงรบกวนต่ำกว่า

หลักการทำงานของชิลเลอร์ (Chiller)

การทำงานของชิลเลอร์ จะเริ่มจากคอมเพรสเซอร์ดูดและอัดสารทำความเย็นในสถานะแก๊สให้มีความดันและอุณหภูมิสูงขึ้น จากนั้นส่งไปยังคอนเดนเซอร์เพื่อระบายความร้อนออก ทำให้สารทำความเย็นควบแน่นกลายเป็นของเหลวที่มีความดันสูง 

หลังจากนั้นสารทำความเย็นจะผ่านวาล์วลดความดันเพื่อลดแรงดันลงอย่างฉับพลัน ก่อนเข้าสู่อีวาพอเรเตอร์ซึ่งทำให้สารทำความเย็นเดือดและดูดรับความร้อนจากน้ำที่ไหลผ่าน ส่งผลให้น้ำมีอุณหภูมิลดลง น้ำเย็นนี้จะถูกปั๊มหมุนเวียนไปใช้ในการทำความเย็นตามพื้นที่ที่ต้องการ ส่วนสารทำความเย็นที่เปลี่ยนสถานะเป็นแก๊สแรงดันต่ำก็จะถูกดูดกลับไปยังคอมเพรสเซอร์ เพื่อเริ่มต้นวัฏจักรการทำความเย็นอีกครั้ง

อุปกรณ์หลักภายในเครื่องชิลเลอร์ (Chiller)

เครื่องชิลเลอร์ประกอบด้วยอุปกรณ์หลัก 4 ส่วนสำคัญที่ทำงานประสานกันอย่างเป็นระบบ ดังนี้

• คอมเพรสเซอร์ (Compressor) เปรียบเสมือนหัวใจของระบบ มีหน้าที่ดูดสารทำความเย็นที่เป็นแก๊สที่มีอุณหภูมิต่ำและความดันต่ำจากอีวาพอเรเตอร์ และทำการอัดให้มีความดันและอุณหภูมิสูงขึ้น เพื่อเตรียมพร้อมสำหรับการควบแน่นในขั้นตอนถัดไป ซึ่งคอมเพรสเซอร์ที่ใช้กันมีอยู่หลายชนิด เช่น

1. 1. • คอมเพรสเซอร์แบบลูกสูบ
      • คอมเพรสเซอร์แบบโรตารี
      • คอมเพรสเซอร์แบบแรงเหวี่ยงหนีศูนย์
      • คอมเพรสเซอร์แบบสกรู
      • คอมเพรสเซอร์แบบไดอะแฟรม

• คอนเดนเซอร์ (Condenser) หรือที่เรียกกันว่าคอยล์ร้อน ทำหน้าที่ระบายความร้อนออกจากสารทำความเย็นที่มาจากคอมเพรสเซอร์ ทำให้สารทำความเย็นที่อยู่ในสถานะแก๊สแรงดันสูงเปลี่ยนสถานะเป็นของเหลวแรงดันสูง โดยคอนเดนเซอร์มีทั้งแบบระบายความร้อนด้วยอากาศ และแบบระบายความร้อนด้วยน้ำ ขึ้นอยู่กับการออกแบบของระบบ

• อุปกรณ์ลดความดัน (Expansion Valve) ทำหน้าที่ควบคุมอัตราการไหลของสารทำความเย็นที่เป็นของเหลวจากคอนเดนเซอร์ไปยังอีวาพอเรเตอร์ พร้อมทั้งลดความดันของสารทำความเย็นลงอย่างมาก ทำให้สารทำความเย็นสามารถระเหยกลายเป็นไอได้ง่ายที่อุณหภูมิต่ำในอีวาพอเรเตอร์

• อีวาพอเรเตอร์ (Evaporator) หรือที่เรียกกันว่าคอยล์เย็น เป็นส่วนที่สารทำความเย็นเหลวแรงดันต่ำจะเดือดและเปลี่ยนสถานะเป็นแก๊ส โดยในกระบวนการนี้จะดูดซับความร้อนจากน้ำที่ไหลผ่าน ทำให้ได้น้ำเย็นเพื่อนำไปใช้งานทำความเย็น ซึ่งอีวาพอเรเตอร์มีหลายรูปแบบ เช่น แบบ Shell and Tube และแบบ Plate Heat Exchanger

ข้อดีของชิลเลอร์

• ทำความเย็นอย่างรวดเร็วและครอบคลุม ด้วยระบบรวมศูนย์ขนาดใหญ่ ชิลเลอร์สามารถผลิตความเย็นได้ในปริมาณมากและกระจายไปยังทุกพื้นที่ที่ต้องการได้อย่างทั่วถึงพร้อมกัน
• ประหยัดพลังงานและลดค่าใช้จ่ายระยะยาว ชิลเลอร์เป็นระบบปรับอากาศที่มีประสิทธิภาพสูง โดยเฉพาะรุ่นใหม่ ๆ ที่มาพร้อมนวัตกรรมประหยัดพลังงาน ช่วยลดต้นทุนค่าไฟฟ้าได้อย่างมากสำหรับธุรกิจที่มีความต้องการทำความเย็นสูง

ข้อจำกัดของชิลเลอร์

• เนื่องจากเป็นระบบขนาดใหญ่ จึงจำเป็นต้องมีพื้นที่เพียงพอสำหรับการติดตั้ง
• การติดตั้งระบบชิลเลอร์มีความยุ่งยากและต้องมีการวางแผนโครงสร้างและการจัดวางตำแหน่งอย่างรอบคอบ เนื่องจากมีขนาดใหญ่และยากต่อการเคลื่อนย้ายในภายหลัง
• ค่าใช้จ่ายเริ่มต้นและการบำรุงรักษาสูง ทั้งราคาของระบบชิลเลอร์ ค่าติดตั้ง และค่าใช้จ่ายในการดูแลรักษาและซ่อมแซม

ระบบชิลเลอร์ที่มีประสิทธิภาพจะช่วยเสริมศักยภาพการผลิต ลดต้นทุน เหมาะสำหรับผู้ประกอบการที่กำลังต้องการลดค่าใช้จ่าย และมองหาวิธีประหยัดพลังงานในโรงงานและโรงแรม โดย  GreenYellow มีความเชี่ยวชาญในการออกแบบ จัดหา ปรับเปลี่ยน หรือติดตั้งระบบที่เหมาะสมกับความต้องการ เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการทำงานของเครื่องจักร ช่วยลดการใช้พลังงานไฟฟ้าลง แต่ยังคงศักยภาพการทำงานได้ดีเหมือนเดิม หรือมากกว่าเดิม พร้อมการจัดการระบบให้เป็นระเบียบมากยิ่งขึ้น สามารถปรึกษา GreenYellow (กรีน เยลโล่) เพื่อรับคำแนะนำ หรือสอบถามข้อมูลเพิ่มเติมได้ที่เบอร์โทรศัพท์ 02-079-8081 , Line @greenyellowth หรืออีเมล greenyellow@greenyellow.com