เหตุใดอุณหภูมิไอเสียของคอมเพรสเซอร์ห้องเย็นจึงสูงเกินไป?

สาเหตุหลักที่ทำให้อุณหภูมิไอเสียของคอมเพรสเซอร์สูงเกินไป ได้แก่ อุณหภูมิอากาศไหลกลับสูง กำลังการให้ความร้อนของมอเตอร์สูง อัตราส่วนการอัดสูง แรงดันการควบแน่นสูง และการเลือกใช้สารทำความเย็นที่ไม่เหมาะสม

1. อุณหภูมิอากาศไหลกลับ

อุณหภูมิของอากาศที่ไหลกลับสัมพันธ์กับอุณหภูมิการระเหย เพื่อป้องกันการไหลย้อนกลับของของเหลว ท่อส่งอากาศที่ไหลกลับโดยทั่วไปต้องมีอุณหภูมิสูงกว่าจุดเดือด (superheat) 20°C หากท่อส่งอากาศที่ไหลกลับไม่มีฉนวนหุ้มที่ดี อุณหภูมิสูงกว่าจุดเดือดจะเกิน 20°C ไปมาก

ยิ่งอุณหภูมิอากาศไหลกลับสูงขึ้นเท่าไร อุณหภูมิของอากาศดูดและอากาศไอเสียในกระบอกสูบก็จะยิ่งสูงขึ้นเท่านั้น โดยทุกๆ การเพิ่มขึ้น 1 องศาเซลเซียสของอุณหภูมิอากาศไหลกลับ อุณหภูมิไอเสียก็จะเพิ่มขึ้นด้วย

2. การทำความร้อนมอเตอร์

สำหรับคอมเพรสเซอร์ระบายความร้อนด้วยอากาศไหลกลับ ไอสารทำความเย็นจะถูกทำให้ร้อนโดยมอเตอร์ขณะไหลผ่านช่องมอเตอร์ และอุณหภูมิทางด้านดูดของกระบอกสูบก็จะเพิ่มขึ้นอีกครั้ง

ความร้อนที่เกิดจากมอเตอร์ได้รับผลกระทบจากกำลังและประสิทธิภาพ ในขณะที่การใช้พลังงานมีความสัมพันธ์อย่างใกล้ชิดกับปริมาตรการแทนที่ ประสิทธิภาพเชิงปริมาตร สภาพการทำงาน แรงเสียดทาน ฯลฯ

สำหรับคอมเพรสเซอร์แบบกึ่งปิดผนึกที่ระบายความร้อนด้วยอากาศไหลกลับ อุณหภูมิของสารทำความเย็นในช่องมอเตอร์จะเพิ่มขึ้นระหว่าง 15°C ถึง 45°C ส่วนในคอมเพรสเซอร์แบบระบายความร้อนด้วยอากาศ ระบบทำความเย็นจะไม่ผ่านขดลวด ดังนั้นจึงไม่มีปัญหาเรื่องมอเตอร์ร้อนเกินไป

3. อัตราส่วนการอัดสูงเกินไป

อุณหภูมิไอเสียได้รับผลกระทบอย่างมากจากอัตราส่วนการอัด ยิ่งอัตราส่วนการอัดสูง อุณหภูมิไอเสียก็จะยิ่งสูง การลดอัตราส่วนการอัดสามารถลดอุณหภูมิไอเสียลงได้อย่างมาก โดยการเพิ่มแรงดันดูดและลดแรงดันไอเสีย

แรงดันดูดถูกกำหนดโดยแรงดันการระเหยและความต้านทานของท่อดูด การเพิ่มอุณหภูมิการระเหยสามารถเพิ่มแรงดันดูดได้อย่างมีประสิทธิภาพ ลดอัตราส่วนการอัดได้อย่างรวดเร็ว และด้วยเหตุนี้จึงลดอุณหภูมิไอเสียลงได้

จากประสบการณ์จริงพบว่า การลดอุณหภูมิไอเสียโดยการเพิ่มแรงดันดูดนั้นง่ายกว่าและมีประสิทธิภาพมากกว่าวิธีการอื่นๆ

สาเหตุหลักที่ทำให้แรงดันไอเสียสูงเกินไปคือ แรงดันการควบแน่นสูงเกินไป พื้นที่ระบายความร้อนของคอนเดนเซอร์ไม่เพียงพอ การสะสมของตะกรัน ปริมาณอากาศหรือน้ำหล่อเย็นไม่เพียงพอ อุณหภูมิน้ำหรืออากาศหล่อเย็นสูงเกินไป ฯลฯ ล้วนเป็นสาเหตุที่ทำให้แรงดันการควบแน่นสูงเกินไป การเลือกพื้นที่ควบแน่นที่เหมาะสมและการรักษาระดับการไหลของสารหล่อเย็นให้เพียงพอจึงมีความสำคัญมาก

คอมเพรสเซอร์สำหรับอุณหภูมิสูงและเครื่องปรับอากาศได้รับการออกแบบให้ทำงานที่อัตราส่วนการอัดต่ำ หลังจากใช้งานเพื่อการทำความเย็น อัตราส่วนการอัดจะเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว อุณหภูมิไอเสียจะสูงมาก และการทำความเย็นไม่สามารถทำได้ทัน ทำให้เกิดความร้อนสูงเกินไป ดังนั้น ควรหลีกเลี่ยงการใช้งานคอมเพรสเซอร์เกินขอบเขต และควรใช้งานคอมเพรสเซอร์ที่อัตราส่วนการอัดต่ำกว่าค่าต่ำสุดที่เป็นไปได้ ในระบบไครโอเจนิกบางระบบ ความร้อนสูงเกินไปเป็นสาเหตุหลักที่ทำให้คอมเพรสเซอร์เสีย

4. การป้องกันการขยายตัวและการผสมก๊าซ

หลังจากจังหวะดูดเริ่มขึ้น ก๊าซแรงดันสูงที่ถูกกักอยู่ในช่องว่างของกระบอกสูบจะเกิดการขยายตัวลดลง หลังจากขยายตัวแล้ว ความดันของก๊าซจะกลับไปสู่ความดันดูด และพลังงานที่ใช้ในการอัดก๊าซส่วนนี้จะสูญเสียไปในระหว่างการขยายตัว ยิ่งช่องว่างแคบลงเท่าใด การใช้พลังงานที่เกิดจากแรงดันต้านการขยายตัวก็จะยิ่งน้อยลงเท่านั้น ในขณะเดียวกันปริมาตรการดูดก็จะยิ่งมากขึ้น ทำให้ประสิทธิภาพการใช้พลังงานของคอมเพรสเซอร์เพิ่มขึ้นอย่างมาก

ในระหว่างกระบวนการยุบตัว ก๊าซจะสัมผัสกับพื้นผิวที่มีอุณหภูมิสูงของแผ่นวาล์ว ด้านบนของลูกสูบ และด้านบนของกระบอกสูบเพื่อดูดซับความร้อน ดังนั้นอุณหภูมิของก๊าซจะไม่ลดลงถึงอุณหภูมิดูดเมื่อสิ้นสุดการยุบตัว

หลังจากกระบวนการป้องกันการขยายตัวเสร็จสิ้น กระบวนการดูดอากาศก็จะเริ่มต้นขึ้น เมื่อก๊าซเข้าสู่กระบอกสูบแล้ว ในด้านหนึ่งมันจะผสมกับก๊าซป้องกันการขยายตัวและอุณหภูมิจะสูงขึ้น ในอีกด้านหนึ่ง ก๊าซผสมจะดูดความร้อนจากพื้นผิวผนังและร้อนขึ้น ดังนั้น อุณหภูมิของก๊าซในช่วงเริ่มต้นของกระบวนการอัดจึงสูงกว่าอุณหภูมิในช่วงดูดอากาศ อย่างไรก็ตาม เนื่องจากกระบวนการยุบตัวและกระบวนการดูดอากาศนั้นสั้นมาก การเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิที่แท้จริงจึงมีจำกัดมาก โดยทั่วไปแล้วจะน้อยกว่า 5°C

การขยายตัวย้อนกลับเกิดจากช่องว่างในกระบอกสูบ และเป็นข้อเสียที่หลีกเลี่ยงไม่ได้ของคอมเพรสเซอร์ลูกสูบแบบดั้งเดิม หากก๊าซในรูระบายอากาศของแผ่นวาล์วไม่สามารถระบายออกได้ จะเกิดการขยายตัวย้อนกลับ

5. การเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิในการอัดและชนิดของสารทำความเย็น

สารทำความเย็นแต่ละชนิดมีคุณสมบัติทางความร้อนและกายภาพที่แตกต่างกัน และอุณหภูมิของก๊าซไอเสียจะเพิ่มขึ้นในอัตราที่แตกต่างกันหลังจากผ่านกระบวนการอัดแบบเดียวกัน ดังนั้นจึงควรเลือกใช้สารทำความเย็นที่แตกต่างกันสำหรับอุณหภูมิการทำความเย็นที่แตกต่างกัน

6. บทสรุปและข้อเสนอแนะ

เมื่อคอมเพรสเซอร์ทำงานตามปกติภายในช่วงการใช้งาน จะต้องไม่มีปรากฏการณ์ความร้อนสูงเกินไป เช่น อุณหภูมิมอเตอร์สูง และอุณหภูมิไอน้ำเสียสูง การที่คอมเพรสเซอร์ร้อนเกินไปเป็นสัญญาณความผิดปกติที่สำคัญ ซึ่งบ่งชี้ว่ามีปัญหาอย่างร้ายแรงในระบบทำความเย็น หรือคอมเพรสเซอร์ถูกใช้งานและบำรุงรักษาอย่างไม่เหมาะสม

หากสาเหตุหลักของการที่คอมเพรสเซอร์ร้อนเกินไปนั้นเกิดจากระบบทำความเย็น ปัญหาจะแก้ไขได้ก็ต่อเมื่อปรับปรุงการออกแบบและการบำรุงรักษาระบบทำความเย็นเท่านั้น การเปลี่ยนคอมเพรสเซอร์ใหม่เพียงอย่างเดียวไม่สามารถแก้ปัญหาความร้อนสูงเกินไปได้อย่างแท้จริง

บริษัท กวางซี คูลเลอร์ รีเฟล็กชั่น อีควิปเมนท์ จำกัด
โทร/WhatsApp: +8613367611012
Email:karen02@gxcooler.com