I. ส่วนประกอบหลักของระบบ
คอมเพรสเซอร์แบบสกรู: หัวใจของระบบ อัดก๊าซสารทำความเย็นที่มีอุณหภูมิต่ำและความดันต่ำให้เป็นก๊าซที่มีอุณหภูมิสูงและความดันสูง
คอนเดนเซอร์: ก๊าซสารทำความเย็นที่มีอุณหภูมิสูงและความดันสูงจะปล่อยความร้อนที่นี่ ควบแน่นเป็นของเหลว
อุปกรณ์ลดความดัน (วาล์วขยายตัว/ท่อเส้นเลือดฝอย): ลดความดันและอุณหภูมิของสารทำความเย็นเหลวที่มีแรงดันสูง เปลี่ยนเป็นส่วนผสมของก๊าซ-ของเหลวที่มีอุณหภูมิต่ำและความดันต่ำ
เครื่องระเหย: สารทำความเย็นเหลวระเหยที่นี่ ดูดซับความร้อน จึงลดอุณหภูมิของตัวกลางที่เย็นลง (อากาศหรือน้ำ)
ตัวรับของเหลว / ตัวแยกน้ำมัน (สำหรับชนิดฉีดน้ำมัน): แยกน้ำมันหล่อลื่นและเก็บสารทำความเย็นส่วนเกิน
II. ขั้นตอนการทำงานของวงจร (ใช้คอมเพรสเซอร์แบบสกรูฉีดน้ำมันเป็นตัวอย่าง)
(1) กระบวนการอัด
ไอสารทำความเย็นที่มีอุณหภูมิต่ำและความดันต่ำ (เช่น R134a, แอมโมเนีย, R22) เข้าสู่พอร์ตดูดของคอมเพรสเซอร์จากเครื่องระเหย
ผ่านการหมุนประกบกันของโรเตอร์ตัวผู้และตัวเมีย ก๊าซจะถูกอัดอย่างต่อเนื่องภายในปริมาตรระหว่างกลีบ:
ปริมาตรลดลงอย่างต่อเนื่อง (อัตราส่วนปริมาตรทั่วไป 2.5–5.0)
ความดันและอุณหภูมิสูงขึ้นอย่างรวดเร็ว (อุณหภูมิปล่อยอาจสูงถึง 70–100°C)
บทบาทของการฉีดน้ำมัน: ฉีดน้ำมันพร้อมกันเพื่อการซีล การระบายความร้อน และการหล่อลื่น
(2) การปล่อยและการแยกน้ำมัน
ส่วนผสมของก๊าซสารทำความเย็นและน้ำมันที่มีอุณหภูมิสูงและความดันสูงเข้าสู่ ตัวแยกน้ำมัน:
แยกน้ำมันหล่อลื่น (ประสิทธิภาพการแยก >99.9%) และกลับสู่คอมเพรสเซอร์
ก๊าซสารทำความเย็นที่มีแรงดันสูงบริสุทธิ์ไหลไปยังคอนเดนเซอร์
(3) กระบวนการควบแน่น
สารทำความเย็นที่เป็นก๊าซที่มีอุณหภูมิสูงและความดันสูงในคอนเดนเซอร์:
ปล่อยความร้อนผ่านการระบายความร้อนด้วยอากาศหรือน้ำ
ค่อยๆ ควบแน่นเป็น สารทำความเย็นเหลวแรงดันสูง (เช่น อุณหภูมิควบแน่น R134a ประมาณ 40–50°C)
(4) การขยายตัวแบบลดความดัน
สารทำความเย็นเหลวแรงดันสูงไหลผ่าน วาล์วขยายตัว (วาล์วขยายตัวแบบเทอร์มอล / วาล์วขยายตัวแบบอิเล็กทรอนิกส์):
ความดันลดลงอย่างรวดเร็ว (เช่น จาก 15 บาร์ เป็น 4 บาร์)
อุณหภูมิลดลงถึงอุณหภูมิการระเหย (เช่น -10°C)
กลายเป็น ส่วนผสมของก๊าซ-ของเหลวสองเฟสที่มีอุณหภูมิต่ำและความดันต่ำ
(5) การระเหยและการดูดซับความร้อน
ส่วนผสมสองเฟสเข้าสู่เครื่องระเหย:
สารทำความเย็นดูดซับความร้อนจากตัวกลางโดยรอบ (น้ำเย็นหรืออากาศ) และระเหย
ส่งออกน้ำเย็น (เช่น 7°C) หรืออากาศเย็น
ในที่สุดกลายเป็น ก๊าซอิ่มตัวที่มีอุณหภูมิต่ำและความดันต่ำ เข้าสู่คอมเพรสเซอร์อีกครั้งเพื่อทำให้วงจรสมบูรณ์
✅ หลักการสำคัญ: การดูดซับความร้อนในเครื่องระเหย → การปล่อยความร้อนในคอนเดนเซอร์ ทำให้เกิดการถ่ายเทความร้อนจากโซนอุณหภูมิต่ำ (เครื่องระเหย) ไปยังโซนอุณหภูมิสูง (คอนเดนเซอร์)
III. ข้อได้เปรียบหลักของระบบทำความเย็นแบบอัดสกรู
ความสามารถในการอัดอย่างต่อเนื่อง:
ไม่มีวาล์วดูด/ปล่อย ทำให้มั่นใจได้ถึงการไหลของก๊าซที่ราบรื่นและไม่เป็นจังหวะ
เหมาะสำหรับการใช้งานทำความเย็นที่มีความจุสูง (ช่วงความจุทั่วไป 100–3000 kW)
การทำงานของโหลดแปรผันที่มีประสิทธิภาพสูง:
การควบคุมความจุด้วยวาล์วเลื่อน: ช่วยให้สามารถปรับเปลี่ยนความสามารถในการทำความเย็นแบบไม่ต่อเนื่อง (10–100%) ปรับให้เข้ากับโหลดที่แตกต่างกันได้อย่างสมบูรณ์แบบ
การควบคุมไดรฟ์ความเร็วแปรผัน (VFD): เพิ่มประสิทธิภาพภายใต้สภาวะโหลดบางส่วน
ความทนทานต่อการกระแทกของของเหลวและการอัดแบบเปียก:
การออกแบบระยะห่างของโรเตอร์ช่วยให้สารทำความเย็นเหลวจำนวนเล็กน้อยเข้าได้โดยไม่ก่อให้เกิดความเสียหาย (ซึ่งแตกต่างจากคอมเพรสเซอร์แบบลูกสูบที่ต้องทนทุกข์ทรมานจากการกระแทกของของเหลว)
การสั่นสะเทือนต่ำและความน่าเชื่อถือสูง:
การปรับสมดุลแบบไดนามิกของโรเตอร์ที่ยอดเยี่ยมส่งผลให้การสั่นสะเทือนต่ำกว่าคอมเพรสเซอร์แบบลูกสูบอย่างมาก ทำให้ไม่จำเป็นต้องมีฐานรากที่ซับซ้อน
เหมาะสำหรับสภาพแวดล้อมที่ละเอียดอ่อน (โรงพยาบาล ห้องปฏิบัติการ)
I. ส่วนประกอบหลักของระบบ
คอมเพรสเซอร์แบบสกรู: หัวใจของระบบ อัดก๊าซสารทำความเย็นที่มีอุณหภูมิต่ำและความดันต่ำให้เป็นก๊าซที่มีอุณหภูมิสูงและความดันสูง
คอนเดนเซอร์: ก๊าซสารทำความเย็นที่มีอุณหภูมิสูงและความดันสูงจะปล่อยความร้อนที่นี่ ควบแน่นเป็นของเหลว
อุปกรณ์ลดความดัน (วาล์วขยายตัว/ท่อเส้นเลือดฝอย): ลดความดันและอุณหภูมิของสารทำความเย็นเหลวที่มีแรงดันสูง เปลี่ยนเป็นส่วนผสมของก๊าซ-ของเหลวที่มีอุณหภูมิต่ำและความดันต่ำ
เครื่องระเหย: สารทำความเย็นเหลวระเหยที่นี่ ดูดซับความร้อน จึงลดอุณหภูมิของตัวกลางที่เย็นลง (อากาศหรือน้ำ)
ตัวรับของเหลว / ตัวแยกน้ำมัน (สำหรับชนิดฉีดน้ำมัน): แยกน้ำมันหล่อลื่นและเก็บสารทำความเย็นส่วนเกิน
II. ขั้นตอนการทำงานของวงจร (ใช้คอมเพรสเซอร์แบบสกรูฉีดน้ำมันเป็นตัวอย่าง)
(1) กระบวนการอัด
ไอสารทำความเย็นที่มีอุณหภูมิต่ำและความดันต่ำ (เช่น R134a, แอมโมเนีย, R22) เข้าสู่พอร์ตดูดของคอมเพรสเซอร์จากเครื่องระเหย
ผ่านการหมุนประกบกันของโรเตอร์ตัวผู้และตัวเมีย ก๊าซจะถูกอัดอย่างต่อเนื่องภายในปริมาตรระหว่างกลีบ:
ปริมาตรลดลงอย่างต่อเนื่อง (อัตราส่วนปริมาตรทั่วไป 2.5–5.0)
ความดันและอุณหภูมิสูงขึ้นอย่างรวดเร็ว (อุณหภูมิปล่อยอาจสูงถึง 70–100°C)
บทบาทของการฉีดน้ำมัน: ฉีดน้ำมันพร้อมกันเพื่อการซีล การระบายความร้อน และการหล่อลื่น
(2) การปล่อยและการแยกน้ำมัน
ส่วนผสมของก๊าซสารทำความเย็นและน้ำมันที่มีอุณหภูมิสูงและความดันสูงเข้าสู่ ตัวแยกน้ำมัน:
แยกน้ำมันหล่อลื่น (ประสิทธิภาพการแยก >99.9%) และกลับสู่คอมเพรสเซอร์
ก๊าซสารทำความเย็นที่มีแรงดันสูงบริสุทธิ์ไหลไปยังคอนเดนเซอร์
(3) กระบวนการควบแน่น
สารทำความเย็นที่เป็นก๊าซที่มีอุณหภูมิสูงและความดันสูงในคอนเดนเซอร์:
ปล่อยความร้อนผ่านการระบายความร้อนด้วยอากาศหรือน้ำ
ค่อยๆ ควบแน่นเป็น สารทำความเย็นเหลวแรงดันสูง (เช่น อุณหภูมิควบแน่น R134a ประมาณ 40–50°C)
(4) การขยายตัวแบบลดความดัน
สารทำความเย็นเหลวแรงดันสูงไหลผ่าน วาล์วขยายตัว (วาล์วขยายตัวแบบเทอร์มอล / วาล์วขยายตัวแบบอิเล็กทรอนิกส์):
ความดันลดลงอย่างรวดเร็ว (เช่น จาก 15 บาร์ เป็น 4 บาร์)
อุณหภูมิลดลงถึงอุณหภูมิการระเหย (เช่น -10°C)
กลายเป็น ส่วนผสมของก๊าซ-ของเหลวสองเฟสที่มีอุณหภูมิต่ำและความดันต่ำ
(5) การระเหยและการดูดซับความร้อน
ส่วนผสมสองเฟสเข้าสู่เครื่องระเหย:
สารทำความเย็นดูดซับความร้อนจากตัวกลางโดยรอบ (น้ำเย็นหรืออากาศ) และระเหย
ส่งออกน้ำเย็น (เช่น 7°C) หรืออากาศเย็น
ในที่สุดกลายเป็น ก๊าซอิ่มตัวที่มีอุณหภูมิต่ำและความดันต่ำ เข้าสู่คอมเพรสเซอร์อีกครั้งเพื่อทำให้วงจรสมบูรณ์
✅ หลักการสำคัญ: การดูดซับความร้อนในเครื่องระเหย → การปล่อยความร้อนในคอนเดนเซอร์ ทำให้เกิดการถ่ายเทความร้อนจากโซนอุณหภูมิต่ำ (เครื่องระเหย) ไปยังโซนอุณหภูมิสูง (คอนเดนเซอร์)
III. ข้อได้เปรียบหลักของระบบทำความเย็นแบบอัดสกรู
ความสามารถในการอัดอย่างต่อเนื่อง:
ไม่มีวาล์วดูด/ปล่อย ทำให้มั่นใจได้ถึงการไหลของก๊าซที่ราบรื่นและไม่เป็นจังหวะ
เหมาะสำหรับการใช้งานทำความเย็นที่มีความจุสูง (ช่วงความจุทั่วไป 100–3000 kW)
การทำงานของโหลดแปรผันที่มีประสิทธิภาพสูง:
การควบคุมความจุด้วยวาล์วเลื่อน: ช่วยให้สามารถปรับเปลี่ยนความสามารถในการทำความเย็นแบบไม่ต่อเนื่อง (10–100%) ปรับให้เข้ากับโหลดที่แตกต่างกันได้อย่างสมบูรณ์แบบ
การควบคุมไดรฟ์ความเร็วแปรผัน (VFD): เพิ่มประสิทธิภาพภายใต้สภาวะโหลดบางส่วน
ความทนทานต่อการกระแทกของของเหลวและการอัดแบบเปียก:
การออกแบบระยะห่างของโรเตอร์ช่วยให้สารทำความเย็นเหลวจำนวนเล็กน้อยเข้าได้โดยไม่ก่อให้เกิดความเสียหาย (ซึ่งแตกต่างจากคอมเพรสเซอร์แบบลูกสูบที่ต้องทนทุกข์ทรมานจากการกระแทกของของเหลว)
การสั่นสะเทือนต่ำและความน่าเชื่อถือสูง:
การปรับสมดุลแบบไดนามิกของโรเตอร์ที่ยอดเยี่ยมส่งผลให้การสั่นสะเทือนต่ำกว่าคอมเพรสเซอร์แบบลูกสูบอย่างมาก ทำให้ไม่จำเป็นต้องมีฐานรากที่ซับซ้อน
เหมาะสำหรับสภาพแวดล้อมที่ละเอียดอ่อน (โรงพยาบาล ห้องปฏิบัติการ)