วงจรระบบทำความเย็นและส่วนประกอบ

มีวิธีการทำความเย็นหลายวิธี และมักใช้วิธีการต่อไปนี้:

1. การทำความเย็นด้วยการระเหยของเหลว

2. การขยายตัวของก๊าซและการทำความเย็น

3. การทำความเย็นแบบหลอดวอร์เท็กซ์

4. ระบบทำความเย็นเทอร์โมอิเล็กทริก

ในบรรดาเทคโนโลยีเหล่านี้ การทำความเย็นด้วยการระเหยของเหลวเป็นเทคโนโลยีที่นิยมใช้มากที่สุด โดยอาศัยผลการดูดซับความร้อนจากการระเหยของเหลวเพื่อให้เกิดการทำความเย็น การอัดไอ การดูดซับ การฉีดไอ และการทำความเย็นด้วยการดูดซับ ล้วนเป็นการทำความเย็นด้วยการระเหยของเหลวทั้งสิ้น

การทำความเย็นแบบอัดไอจัดอยู่ในประเภทการทำความเย็นแบบเปลี่ยนสถานะ ซึ่งใช้ผลการดูดซับความร้อนเมื่อสารทำความเย็นเปลี่ยนจากของเหลวเป็นก๊าซเพื่อให้ได้พลังงานเย็น ประกอบด้วยสี่ส่วน ได้แก่ คอมเพรสเซอร์ คอนเดนเซอร์ กลไกควบคุมความเร็ว และอีวาโปเรเตอร์ แต่ละส่วนเชื่อมต่อกันด้วยท่อเพื่อเป็นระบบปิด

ส่วนประกอบและอุปกรณ์ทำความเย็นหลัก

1.คอมเพรสเซอร์

คอมเพรสเซอร์แบ่งออกเป็นสามประเภท ได้แก่ แบบเปิด แบบกึ่งเปิด และแบบปิด หน้าที่ของคอมเพรสเซอร์คือการดูดสารทำความเย็นอุณหภูมิต่ำจากฝั่งเครื่องระเหย แล้วอัดให้เป็นไอสารทำความเย็นอุณหภูมิสูงที่มีแรงดันสูง แล้วส่งไปยังคอนเดนเซอร์

2.คอนเดนเซอร์

คอนเดนเซอร์คืออุปกรณ์แลกเปลี่ยนความร้อนที่ถ่ายโอนความสามารถในการทำความเย็นของเครื่องระเหยในระบบทำความเย็น พร้อมกับแรงอัดของคอมเพรสเซอร์ไปยังสภาพแวดล้อม (น้ำหล่อเย็นหรืออากาศ) คอนเดนเซอร์สามารถแบ่งตามวิธีการทำความเย็นได้เป็นระบายความร้อนด้วยอากาศ ระบายความร้อนด้วยน้ำ และระบายความร้อนด้วยไอระเหย คอนเดนเซอร์คืออุปกรณ์แลกเปลี่ยนความร้อนที่ถ่ายโอนความสามารถในการทำความเย็นของเครื่องระเหยในระบบทำความเย็น พร้อมกับแรงอัดของคอมเพรสเซอร์ไปยังสภาพแวดล้อม (น้ำหล่อเย็นหรืออากาศ) คอนเดนเซอร์สามารถแบ่งตามวิธีการทำความเย็นได้เป็นระบายความร้อนด้วยอากาศ ระบายความร้อนด้วยน้ำ และระบายความร้อนด้วยไอระเหย

3. เครื่องระเหย

เครื่องระเหยหมายถึงของเหลวสารทำความเย็นที่เดือดและดูดซับความร้อนจากตัวกลางที่เย็นแล้ว (อากาศหรือน้ำ) ที่อุณหภูมิต่ำกว่าเพื่อให้บรรลุวัตถุประสงค์ในการทำความเย็น

4. โซลินอยด์วาล์ว

โซลินอยด์วาล์วเป็นวาล์วปิดชนิดหนึ่งที่เปิดโดยอัตโนมัติภายใต้การควบคุมด้วยไฟฟ้า โดยทั่วไปจะติดตั้งไว้ที่ท่อส่งของระบบ เพื่อเปิดและปิดการทำงานของแอคชูเอเตอร์ของตัวควบคุมสองตำแหน่งของท่อส่งของระบบทำความเย็นโดยอัตโนมัติ โดยทั่วไปแล้ว โซลินอยด์วาล์วจะติดตั้งอยู่ระหว่างวาล์วขยายตัวและคอนเดนเซอร์ ตำแหน่งควรอยู่ใกล้กับวาล์วขยายตัวให้มากที่สุด เนื่องจากวาล์วขยายตัวเป็นเพียงองค์ประกอบควบคุมความเร็วและไม่สามารถปิดได้ด้วยตัวเอง ดังนั้นจึงต้องใช้โซลินอยด์วาล์วเพื่อตัดท่อส่งของเหลว

5.วาล์วขยายตัวทางความร้อน

อุปกรณ์ทำความเย็นมักใช้วาล์วขยายตัวทางความร้อนเพื่อปรับการไหลของสารทำความเย็น ไม่เพียงแต่วาล์วควบคุมเท่านั้นที่ควบคุมการจ่ายของเหลวของเครื่องระเหย แต่ยังรวมถึงวาล์วปีกผีเสื้อของอุปกรณ์ทำความเย็นด้วย วาล์วขยายตัวทางความร้อนใช้การเปลี่ยนแปลงของความร้อนยวดยิ่งของสารทำความเย็นที่ทางออกของเครื่องระเหยเพื่อปรับการจ่ายของเหลว วาล์วขยายตัวทางความร้อนเชื่อมต่อกับท่อทางเข้าของเหลวของเครื่องระเหย และหลอดวัดอุณหภูมิจะติดตั้งอยู่บนท่อทางออกของเครื่องระเหย โดยทั่วไปจะแบ่งออกเป็นโครงสร้างต่างๆ ตามโครงสร้างของวาล์วขยายตัวทางความร้อน:

(1) วาล์วขยายความร้อนแบบสมดุลภายใน

(2) วาล์วขยายตัวทางความร้อนแบบสมดุลภายนอก

วาล์วขยายตัวทางความร้อนแบบปรับสมดุลภายใน: ประกอบด้วยหลอดวัดอุณหภูมิ ท่อแคปิลลารี บ่าวาล์ว ไดอะแฟรม ก้านอีเจ็คเตอร์ เข็มวาล์ว และกลไกปรับ วาล์วขยายตัวทางความร้อนแบบปรับสมดุลภายในมักใช้ในเครื่องระเหยขนาดเล็ก

วาล์วขยายตัวทางความร้อนแบบปรับสมดุลภายนอก: วาล์วขยายตัวทางความร้อนแบบปรับสมดุลภายนอก มักใช้กับเครื่องระเหยที่มีท่อยาวหรือความต้านทานสูงกว่า สำหรับเครื่องระเหยที่มีขนาดเท่ากัน สามารถใช้วาล์วขยายตัวแบบปรับสมดุลภายในได้เมื่อใช้งานในที่เก็บอุณหภูมิสูง ในขณะที่สามารถใช้วาล์วขยายตัวแบบปรับสมดุลภายนอกได้เมื่อใช้งานในที่เก็บอุณหภูมิต่ำ สำหรับเครื่องระเหยที่มีขนาดเท่ากัน สามารถใช้วาล์วขยายตัวแบบปรับสมดุลภายในได้เมื่อใช้งานในที่เก็บอุณหภูมิสูง ในขณะที่สามารถใช้วาล์วขยายตัวแบบปรับสมดุลภายนอกได้เมื่อใช้งานในที่เก็บอุณหภูมิต่ำ

6. เครื่องแยกน้ำมัน

   โดยทั่วไปจะมีการติดตั้งตัวแยกน้ำมันระหว่างคอมเพรสเซอร์และคอนเดนเซอร์เพื่อแยกน้ำมันเครื่องทำความเย็นที่ติดอยู่ในไอสารทำความเย็น อุปกรณ์ส่งน้ำมันกลับใช้เพื่อส่งน้ำมันเครื่องทำความเย็นกลับไปยังห้องข้อเหวี่ยงของคอมเพรสเซอร์ โครงสร้างที่นิยมใช้กันของตัวแยกน้ำมันมีสองประเภท ได้แก่ แบบแรงเหวี่ยงหนีศูนย์กลางและแบบกรอง

7. เครื่องแยกก๊าซและของเหลว

แยกสารทำความเย็นที่เป็นก๊าซออกจากสารทำความเย็นที่เป็นของเหลวเพื่อป้องกันไม่ให้คอมเพรสเซอร์เกิดการกระแทกของเหลว เก็บสารทำความเย็นที่เป็นของเหลวไว้ในรอบการทำความเย็น และปรับปริมาณของเหลวที่จ่ายตามการเปลี่ยนแปลงของโหลด

8. อ่างเก็บน้ำ

การติดตั้งตัวสะสมของเหลวจะช่วยให้สามารถกักเก็บของเหลวในตัวสะสมเพื่อสร้างสมดุลและรักษาเสถียรภาพของการหมุนเวียนสารทำความเย็นในระบบ ทำให้อุปกรณ์ทำความเย็นทำงานได้ตามปกติ โดยทั่วไปตัวสะสมของเหลวจะติดตั้งอยู่ระหว่างคอนเดนเซอร์และตัวควบคุมแรงดัน เพื่อให้สารทำความเย็นเหลวในคอนเดนเซอร์ไหลเข้าสู่ตัวสะสมของเหลวได้อย่างราบรื่น ตำแหน่งของตัวสะสมของเหลวควรอยู่ต่ำกว่าตัวคอนเดนเซอร์

9. เครื่องอบผ้า

เพื่อให้สารทำความเย็นไหลเวียนได้ตามปกติ ระบบทำความเย็นต้องสะอาดและแห้งอยู่เสมอ โดยปกติแล้ว ไดเออร์กรองจะติดตั้งไว้ก่อนอุปกรณ์ควบคุมแรงดัน เมื่อสารทำความเย็นเหลวไหลผ่านไดเออร์กรองเป็นครั้งแรก จะสามารถป้องกันการอุดตันในอุปกรณ์ควบคุมแรงดันได้อย่างมีประสิทธิภาพ

10. กระจกมองระดับ

ส่วนใหญ่ใช้เพื่อระบุสถานะของสารทำความเย็นในท่อส่งของเหลวของอุปกรณ์ทำความเย็นและปริมาณน้ำในสารทำความเย็น โดยทั่วไปแล้วจะมีการทำเครื่องหมายสีต่างๆ ไว้บนตัวกระจกมองระดับเพื่อระบุปริมาณน้ำของสารทำความเย็นในระบบ

11. รีเลย์แรงดันสูงและต่ำ

หากแรงดันลมออกของคอมเพรสเซอร์สูงเกินไป ระบบจะตัดการเชื่อมต่อโดยอัตโนมัติ หยุดการทำงานของคอมเพรสเซอร์และแก้ไขสาเหตุของแรงดันสูง จากนั้นจะรีเซ็ตการทำงานด้วยตนเองเพื่อสตาร์ทคอมเพรสเซอร์ (ข้อผิดพลาด + สัญญาณเตือน) เมื่อแรงดันลมดูดลดลงถึงขีดจำกัดต่ำสุด ระบบจะตัดการเชื่อมต่อโดยอัตโนมัติ หยุดการทำงานของคอมเพรสเซอร์และจ่ายพลังงานให้กับคอมเพรสเซอร์อีกครั้งเมื่อแรงดันลมดูดเพิ่มขึ้นถึงขีดจำกัดสูงสุด

12. รีเลย์แรงดันน้ำมันส่วนต่าง

   สวิตช์ไฟฟ้าที่ใช้ความแตกต่างของแรงดันระหว่างการดูดและการระบายของปั๊มน้ำมันหล่อลื่นเป็นสัญญาณควบคุม เมื่อความแตกต่างของแรงดันน้อยกว่าค่าที่ตั้งไว้ จะหยุดคอมเพรสเซอร์เพื่อป้องกัน

13. รีเลย์อุณหภูมิ

   ใช้อุณหภูมิเป็นสัญญาณควบคุมเพื่อควบคุมอุณหภูมิของห้องเย็น สามารถควบคุมการเปิดและปิดการทำงานของคอมเพรสเซอร์ได้โดยตรงโดยการควบคุมการเปิดและปิดวาล์วโซลินอยด์จ่ายของเหลว เมื่อเครื่องจักรหนึ่งเครื่องมีหลายแบงก์ รีเลย์อุณหภูมิของแต่ละแบงก์สามารถเชื่อมต่อแบบขนานเพื่อควบคุมการเปิดและปิดการทำงานของคอมเพรสเซอร์โดยอัตโนมัติ

14. สารทำความเย็น

สารทำความเย็น หรือที่รู้จักกันในชื่อสารทำความเย็นและสารทำความเย็น เป็นวัสดุตัวกลางที่ใช้ในเครื่องยนต์ความร้อนหลายชนิดเพื่อการแปลงพลังงานให้เสร็จสมบูรณ์ สารเหล่านี้มักใช้การเปลี่ยนสถานะแบบกลับได้ (เช่น การเปลี่ยนสถานะจากก๊าซเป็นของเหลว) เพื่อเพิ่มกำลัง

15. น้ำมันทำความเย็น

หน้าที่หลักของน้ำมันเครื่องทำความเย็นคือการหล่อลื่น ปิดผนึก ระบายความร้อน และกรอง ในคอมเพรสเซอร์แบบหลายกระบอกสูบ น้ำมันหล่อลื่นยังสามารถใช้เพื่อควบคุมกลไกการถ่ายเทความร้อนได้อีกด้วย