เหตุใดน้ำหล่อเย็นของเครื่องปรับอากาศส่วนกลางจึงตั้งไว้ที่ 37°C สำหรับทางออกและ 32°C สำหรับทางเข้า อุณหภูมิที่สูงหรือต่ำเกินไปจะส่งผลอย่างไร?

ในระบบปรับอากาศส่วนกลางแบบระบายความร้อนด้วยน้ำ เครื่องทำความเย็นจะกระจายความร้อนจากคอนเดนเซอร์ออกสู่ภายนอก ความร้อนจากการควบแน่นที่ปล่อยออกมาจะถูกส่งโดยน้ำหล่อเย็นไปยังหอทำความเย็น หลังจากที่ความร้อนกระจายไปตามหอทำความเย็น อุณหภูมิของน้ำจะลดลงจาก 37°C เป็น 32°C จากนั้นจึงกลับสู่คอนเดนเซอร์ของเครื่องทำความเย็น วงจรนี้จะเกิดซ้ำ และระบบน้ำหล่อเย็นจะหมุนเวียนเพื่อกระจายความร้อน

ในประเทศของฉัน อุณหภูมิของน้ำหล่อเย็นโดยทั่วไปจะกำหนดตามสภาพการทำงานมาตรฐานของหอทำความเย็น อุณหภูมิน้ำทางออกของเครื่องทำความเย็นจะเข้าสู่หอทำความเย็นที่ 37°C และเย็นลงถึง 32°C ผ่านหอทำความเย็น จากนั้นจะกลับสู่อุณหภูมิน้ำทางเข้าของเครื่องทำความเย็น
เหตุผลในการตั้งค่านี้ขึ้นอยู่กับข้อกำหนดการแลกเปลี่ยนความร้อนของน้ำหล่อเย็นที่ปลายทั้งสองด้านของคอนเดนเซอร์ของเครื่องทำความเย็นและหอทำความเย็น ในขณะเดียวกันก็คำนึงถึงประสิทธิภาพการทำงานของเครื่องทำความเย็นและการกระจายความร้อนที่มีประสิทธิผลของหอทำความเย็น
1. การแลกเปลี่ยนความร้อนที่ด้านคอนเดนเซอร์
ในคอนเดนเซอร์ของเครื่องทำความเย็น ไอสารทำความเย็นอุณหภูมิสูงและความดันสูงจะควบแน่นเป็นของเหลว และความร้อนจากการควบแน่นที่ปล่อยออกมาจะถูกแลกเปลี่ยนเป็นน้ำหล่อเย็นผ่านท่อแลกเปลี่ยนความร้อน
เพื่อให้แน่ใจว่าความร้อนจากการควบแน่นในคอนเดนเซอร์สามารถถ่ายโอนไปยังน้ำหล่อเย็นได้อย่างราบรื่น อุณหภูมิการควบแน่นของสารทำความเย็นในคอนเดนเซอร์จะต้องสูงกว่าอุณหภูมิของน้ำหล่อเย็น
โดยปกติ เมื่อเครื่องทำความเย็นทำงานตามปกติ อุณหภูมิควบแน่นจะอยู่ที่ประมาณ 40°C ในขณะนี้ อุณหภูมิทางเข้าของน้ำหล่อเย็นอยู่ที่ 32°C และอุณหภูมิทางออกหลังการแลกเปลี่ยนความร้อนคือ 37°C ซึ่งช่วยให้กระบวนการกระจายความร้อนควบแน่นเป็นไปอย่างราบรื่น
2. การแลกเปลี่ยนความร้อนที่ฝั่งคูลลิ่งทาวเวอร์
การระบายความร้อนและการกระจายความร้อนของน้ำหล่อเย็นในหอทำความเย็นแบ่งออกเป็นการกระจายความร้อนแบบสัมผัสและการกระจายความร้อนแบบระเหย
การกระจายความร้อนแบบสัมผัสจะถ่ายเทความร้อนสัมผัสไปยังอากาศโดยรอบตามความแตกต่างของอุณหภูมิระหว่างอุณหภูมิของน้ำหล่อเย็นและอุณหภูมิอากาศภายนอก (อุณหภูมิกระเปาะแห้ง)
การกระจายความร้อนแบบระเหยจะถ่ายเทความร้อนแฝงไปยังอากาศโดยรอบตามความแตกต่างของอุณหภูมิระหว่างอุณหภูมิของน้ำหล่อเย็นและอุณหภูมิกระเปาะเปียกของอากาศภายนอก
ตามพารามิเตอร์การออกแบบกลางแจ้งของเครื่องปรับอากาศฤดูร้อนในประเทศของฉัน อุณหภูมิกระเปาะแห้งสูงสุดของอากาศภายนอกคือประมาณ 35°C และอุณหภูมิกระเปาะเปียกสูงสุดคือประมาณ 28°C
ดังนั้น การตั้งค่าอุณหภูมิน้ำเข้าของหอทำความเย็นเป็น 37°C จึงสามารถรับประกันได้ว่าในกรณีส่วนใหญ่ อุณหภูมิของน้ำทางเข้าของหอทำความเย็นจะสูงกว่าอุณหภูมิกระเปาะแห้งของอากาศภายนอก ขณะนี้มีทั้งการกระจายความร้อนแบบสัมผัสและการกระจายความร้อนแบบระเหย เพื่อให้หอทำความเย็นสามารถกระจายความร้อนได้อย่างมีประสิทธิภาพ
ในด้านหนึ่ง การตั้งค่าอุณหภูมิน้ำทางออกของหอทำความเย็นที่ 32°C นั้นเป็นความต้องการของเครื่องทำความเย็นเพื่อให้แน่ใจว่าอัตราการไหลของน้ำหล่อเย็นตามความแตกต่างของอุณหภูมิ 5°C สำหรับน้ำหล่อเย็น และในทางกลับกัน อีกทั้งยังสูงกว่าอุณหภูมิกระเปาะเปียกของอากาศภายนอกซึ่งรับประกันได้ด้วยการกระจายความร้อนแบบระเหย

3. อุณหภูมิน้ำหล่อเย็นสูงเกินไป
เมื่ออุณหภูมิของน้ำหล่อเย็นสูงเกินไป จะเป็นประโยชน์ต่อการกระจายความร้อนของหอทำความเย็น แต่ไม่ดีต่อการทำงานและประสิทธิภาพการแลกเปลี่ยนความร้อนของเครื่องทำความเย็น
เมื่ออุณหภูมิของน้ำหล่อเย็นสูงเกินไป อุณหภูมิการควบแน่นและความดันของเครื่องทำความเย็นจะเพิ่มขึ้น และอัตราส่วนการอัดจะมีขนาดใหญ่ขึ้น ซึ่งจะเป็นการเพิ่มภาระให้กับคอมเพรสเซอร์และการใช้พลังงาน ซึ่งจะช่วยลดประสิทธิภาพการทำความเย็นของเครื่องทำความเย็น ในกรณีที่รุนแรงจะทำให้เกิดการป้องกันและการปิดระบบแรงดันสูง
สำหรับชิลเลอร์แบบแรงเหวี่ยง จะขึ้นอยู่กับความเร็วการบีบอัด เมื่อความดันควบแน่นเพิ่มขึ้นและอัตราส่วนความดันเพิ่มขึ้น กลไกการป้องกันไฟกระชากอาจถูกกระตุ้น
เมื่ออุณหภูมิน้ำหล่อเย็นสูงเกินไป สภาพแวดล้อมการทำงานที่มีอุณหภูมิสูงจะช่วยเร่งการปรับขนาดของอุปกรณ์และท่อ สำหรับเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนที่ทำจากท่อทองแดง การปรับขนาดจะขัดขวางการแลกเปลี่ยนความร้อนที่มีประสิทธิภาพ และลดประสิทธิภาพการทำความเย็นของระบบอีกด้วย
4. อุณหภูมิน้ำหล่อเย็นต่ำเกินไป
เมื่ออุณหภูมิของน้ำหล่อเย็นลดลง อุณหภูมิการควบแน่นและความดันจะลดลงตามไปด้วย และประสิทธิภาพการทำความเย็นของเครื่องทำความเย็นมักจะดีขึ้น อย่างไรก็ตาม เมื่ออุณหภูมิน้ำหล่อเย็นต่ำเกินไป จะส่งผลต่อการทำงานที่ปลอดภัยและมั่นคงของเครื่อง
เมื่ออุณหภูมิของน้ำหล่อเย็นต่ำเกินไป แรงดันควบแน่นจะลดลง และความแตกต่างของแรงดันระหว่างเครื่องระเหยลดลง ซึ่งอาจทำให้สารทำความเย็นไหลไม่เพียงพอ จึงกระตุ้นการป้องกันแรงดันต่ำของตัวเครื่องและส่งผลต่อการทำงานปกติของระบบ
สำหรับหน่วยที่ใช้สารทำความเย็นเพื่อทำให้มอเตอร์เย็นลง ความแตกต่างของแรงดันระหว่างคอนเดนเซอร์และเครื่องระเหยจะลดลง ซึ่งจะช่วยลดผลการทำความเย็นและเพิ่มความเสี่ยงที่มอเตอร์จะร้อนเกินไป ส่งผลให้กลไกการป้องกันมอเตอร์เริ่มทำงาน
สำหรับระบบน้ำมันหล่อลื่นของคอมเพรสเซอร์ การลดแรงดันควบแน่นยังช่วยลดความแตกต่างของแรงดันน้ำมันซึ่งจะขัดขวางการไหลเวียนและการกระจายตัวของน้ำมันหล่อลื่นอย่างมีประสิทธิภาพ และอาจกระตุ้นให้เกิดสัญญาณเตือนการขาดแคลนน้ำมันของตัวเครื่องซึ่งส่งผลต่อการทำงานปกติของ ระบบ