21 ม.ค. 2023 เวลา 11:11 • วิทยาศาสตร์ & เทคโนโลยี

ตัวเลือกสารทำความเย็นในระบบ HVAC

HVAC ย่อมาจาก Heating, Ventilation, and Air-conditioning ซึ่งเป็นระบบความร้อน ความเย็น และการระบายอากาศ โดยเป็นระบบปรับอากาศและทำความเย็นในพื้นที่ขนาดใหญ่
เหมาะสำหรับอาคารสำนักงาน ห้างสรรพสินค้า อาคารพาณิชย์ ตลอดจนถึงอาคารอุตสาหกรรม ที่ต้องการควบคุมคุณภาพอากาศ โดยเฉพาะอุณหภูมิและความชื้นเพื่อควบคุมคุณภาพการผลิตสินค้า
มีส่วนประกอบหลักๆดังนี้คือ 2 ส่วนคือ ระบบทำความเย็น (Chiller package) และ ระบบท่อลม (Air duct work)
หนึ่งในอุปกรณ์สำคัญที่ช่วยส่งความเย็นไปยังเครื่องปรับอากาศที่มีอยู่ในห้องต่างๆ ในตัวอาคารคือ Chiller โดยมีหลักการทำงานโดยนำสารทำความเย็น ที่อยู่ในสภาวะไออิ่มตัวมาอัดที่ตัว Compressor ก่อนเข้าสู่วัฏจักรความเย็น
นอกจากประเภทการใช้งานที่เป็นปัจจัยในการเลือกใช้สารทำความเย็น ในระบบ HVAC แล้ว ยังมีทางด้านของสิ่งแวดล้อมและกฏหมายที่มีอิทธิพลต่อการเลือกใช้สารทำความเย็นในอนาคตอีกด้วย ในแง่ของสารทำความเย็นที่ใช้จะสามารถแบ่งออกเป็น 3 ประเภท คือแรงดันต่ำ กลาง และสูง
Low pressure refrigerant chillers
ในอดีตระบบทำความเย็นแรงดันต่ำ นิยมใช้สารทำความเย็น CFC R11 ต่อมาได้ถูกแทนที่ด้วยสารทำความเย็น HCFC R123 ด้วยระดับความปลอดภัย B1
สารทำความเย็นความดันต่ำ
และเมื่อไม่นานมานี้ Chiller ระบบทำความเย็นแรงดันต่ำเหล่านี้ได้เริ่มกลับมาใช้ R1233zd ที่มีค่า GWP = 4.5 ซึ่งเป็นสารทำความเย็นระดับความปลอดภัย A1 ที่ใช้ในอุปกรณ์ใหม่และ อีกทางเลือก R514A (GWP 7)
ซึ่งเป็นสารทำความเย็นประเภท azeotropic B1 ผสมผสาน R514A ที่สามารถใช้ได้ทั้งกับอุปกรณ์ใหม่ หรือเป็นชุดที่ติดตั้งเพิ่มเติม แทนระบบสารทำความเย็น R123 ที่มีอยู่
Medium pressure chillers
นับตั้งแต่เปิดตัวในช่วงต้นทศวรรษ 1990 สารทำความเย็น R134a เป็นตัวเลือกหลักในระบบทำความเย็นแรงดันปานกลาง เพื่อทดแทนสาร CFC R12 โดยในตลาดผู้ผลิตอุปกรณ์เครื่องทำความเย็นยังคงผลิตอุปกรณ์ที่มี สารทำความเย็น R134a เป็นตัวเลือกหลัก
สารทำความเย็นความดันปานกลาง
ในขณะที่ R134a มี GWP ที่ 1430 แม้จะยังไม่มีกฏหมายห้ามใช้ หรือเป็นผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมที่เด่นชัด แต่ในปัจจุบันมีสารทำความเย็นที่ GWP ต่ำกว่าเป็นทางเลือกเพิ่มขึ้น
ผู้ผลิตเครื่องทำความเย็นชั้นนำหลายราย ไม่ว่าจะเป็นเครื่องทำความเย็นแบบระบายความร้อนด้วยอากาศ (air-cooled) ระบายความร้อนด้วยน้ำ (water-cooled) และ remote condenser chillers ที่มีความสามารถในการทำความเย็นที่หลากหลายตั้งแต่ 20kW ถึง 2MW ก็เริ่มมีทางเลือกมากขึ้นด้วยการใช้กับสารทำความเย็นที่ GWP ต่ำกว่า
เช่น สารทำความเย็น R513A ซึ่งเป็นสารทำความเย็นที่ไม่ติดไฟ และมีค่า GWP เท่ากับ 631 และได้รับการยอมรับอย่างรวดเร็วจากผู้ผลิตหลายราย และยังสามารถนำมาใช้ทดแทนระบบ R134a ได้โดยง่าย มีความสามารถในการทำความเย็นและประสิทธิภาพที่ใกล้เคียงกันมาก
สำหรับ สารทำความเย็น HFO Honeywell R1234ze (GWP 7) เริ่มวางจำหน่ายแล้วตั้งแต่ปี 2555 เพื่อใช้ในอุปกรณ์ใหม่ ถือว่าเป็นอีกสารทำความเย็นเพื่ออนาคต ให้ประสิทธิภาพการใช้พลังงานได้ดีกว่า R134a แต่ก็จัดอยู่ในประเภท A2L ภายใต้มาตรฐาน ASHRAE 34 และ ISO 817
อีกหนึ่งทางเลือก สารทำความเย็น Honeywell R515B หรือ N15 ได้เปิดตัวสู่ตลาดสารทำความเย็นในปี 2020 ที่มีส่วนผสมหลักคือสารทำความเย็น R1234ze(E) เป็นหลัก และมีสารทำความเย็น R227ea เพียง 8.9% ซึ่งได้รับมาตรฐานความปลอดภัยในระดับ A1 หรือไม่ติดไฟ
หรือ R1234yf มีการใช้งานอย่างแพร่หลายอย่างรวดเร็วในวงการยานยนต์ โดยเฉพาะทางฝั่งรถยุโรป และรถรุ่นใหม่ ที่มี GWP ต่ำมาก (4) ถือได้ว่าเป็นสารทำความเย็นที่ยั่งยืนในระยะยาว
สำหรับตัวเลือกในเครื่องทำความเย็นบางตัว ก็สามารถใช้ได้กับ R1234yf ซึ่งในแง่ของประสิทธิภาพนั้นใกล้เคียงกับ R134a เป็นอย่างมาก เป็นสารทำความเย็นที่ติดไฟได้ต่ำกว่า A2L เหมาะอย่างยิ่งสำหรับรองรับอุปกรณ์ทำความเย็นรุ่นใหม่
High pressure chillers
ในช่วง 15 ปีที่ผ่านมา การใช้สารทำความเย็น R410A ในเครื่องทำความเย็นมีแนวโน้มเพิ่มขึ้นเรื่อยๆ แต่อาจจะไม่ยั่งยืนเนื่องจากค่า GWP ที่อาจจะไม่รองรับกฏหมายในอนาคต
สารทำความเย็นความดันสูง
โดยมีคู่แข่งชั้นนำคือ R454B ที่มีค่า GWP = 466 และ R32 (GWP 675) ที่ผู้ผลิตชั้นนำหลายราย เริ่มเปลี่ยนมาใช้ระบบนี้มากขึ้น อย่างผู้นำระบบปรับอากาศ อย่าง Daikin ซึ่งเป็นสารทำความเย็นประเภท A2L ทั้ง 2 ตัวเลือกใหม่
ที่เรากำลังเห็นผู้ผลิตเครื่องทำความเย็นรายใหญ่จำนวนมากที่เริ่มเสนอตัวเลือกนี้ออกสู่ตลาด
และยังมีสารทำความเย็นธรรมชาติเป็นทางเลือกที่ดี อย่าง Orafon R290 หรือโพรเพน และ R717 (แอมโมเนีย) ผู้ผลิตบางรายเสนอระบบ HVAC โดยใช้สารทำความเย็น R290
แต่ก็มีข้อกำหนดมากมายในการใช้สารทำความเย็นที่ติดไฟได้สูง ระดับ A3 และด้วยกฎระเบียบของอาคารในบางประเภท แต่เครื่องทำความเย็นในระบบ HVAC มักจะติดตั้งบนหลังคา และที่โล่งแจ้ง ทำให้การใช้สารทำความเย็น GWP A2L ต่ำทำได้ง่ายและปลอดภัยมากขึ้น
สำหรับการใช้ R717 หรือแอมโมเนีย มักแพร่หลายในเครื่องทำความเย็นอุตสาหกรรม แม้จะเป็นพิษและติดไฟ แต่ก็สามารถจัดการได้ง่ายกว่า จึงไม่ค่อยพบเห็นในการใช้งานระบบ HVAC ทั่วไป
สำหรับอนาคต การเปลี่ยนสารทำความเย็นที่ใช้ในเครื่องทำความเย็น ต้องเป็นไปตามเกณฑ์ต่างๆ ที่กฏหมายกำหนด รวมถึงเงื่อนไขต่างๆ เช่น การทำงานที่ความดันและอุณหภูมิที่ต้องการ ให้ระดับการทำความเย็นที่ถูกต้องและประหยัดพลังงานมากกว่ารุ่นก่อน และดูที่อายุการใช้งาน ซึ่งอาจอยู่ที่ 20 ถึง 30 ปี
ดังนั้นการเลือกสารทำความเย็นที่ยั่งยืนจึงเป็นเรื่องสำคัญ ผู้ผลิตเครื่องทำความเย็นชั้นนำหลากหลายแบรนด์ เริ่มดำเนินการเรื่องนี้อย่างจริงจัง ที่จะปรับตัวเข้าหาสารทำความเย็นรุ่นใหม่ที่มี ประสิทธิภาพสูง ประหยัดพลังงาน และคุ้มค่าด้วยการใช้สารทำความเย็น GWP ต่ำ
ทั้งหมดที่กล่าวมานี้ เป็นการร่วมมือกันทั้งในระดับผู้ผลิต จนถึงผู้ใช้งาน ซึ่งเป็นวิธีแก้ปัญหาระยะยาวให้กับโลก และความยั่งยืนสำหรับการปรับอากาศในอาคารในอนาคต ที่ทุกคนจะต้องใส่ใจ และร่วมมือกันให้มากขึ้นค่ะ
สำหรับ Colder Solution เราต้องการส่งต่อความมั่นใจในมาตรฐานของสารทำความเย็นทุกแบรนด์ที่จำหน่ายในนามเรา ทั้งในเรื่องของคุณภาพและความปลอดภัย
และมีทางเลือกที่หลากหลายในใช้สารทำความเย็นนวัตกรรมใหม่ๆ ที่มีค่า GWP ต่ำ แต่ให้ประสิทธิภาพสูง เพื่อให้เราก้าวไปสู่ยุคอุตสาหกรรม 4.0 ด้วยกัน ในโลกที่ยั่งยืน
Colder Solution ผู้นำด้านการนำเข้าสารทำความเย็นคุณภาพทุกยี่ห้อ Orafon,Honeywell,Klea,DuPont,Daikin ฯลฯ คอมเพรสเซอร์ รวมถึงอะไหล่ Danfoss และอื่นๆ อาทิเช่นน้ำมันหล่อลื่นเกรดคุณภาพ
หากต้องการคำแนะนำเกี่ยวกับระบบทำความเย็น รวมถึงเลือกสารทำความเย็นให้เหมาะกับธุรกิจของคุณ เพื่อคุณภาพสูงสุด
ปรึกษาเราได้ที่
Line Official Account : @Colder (https://lin.ee/VEnKS4M)
โฆษณา