5 เม.ย. เวลา 12:16 • วิทยาศาสตร์ & เทคโนโลยี

หลักการถ่ายเทความร้อน (Heat Transfer) 101

𝗛 ใน 𝗛𝗩𝗔𝗖 ย่อมา 𝗛𝗲𝗮𝘁𝗶𝗻𝗴 หรือการให้ความร้อน การถ่ายโอนความร้อน หรือ การถ่ายเทความร้อน (𝗛𝗲𝗮𝘁 𝗧𝗿𝗮𝗻𝘀𝗳𝗲𝗿) โดยปกติแล้วความร้อนจะเคลื่อนที่จากอุณหภูมิสูงไปยังอุณหภูมิต่ำ
กฎข้อที่ 1 ของเทอร์โมไดนามิกส์ (The first law of thermodynamics) หรือ กฎการอนุรักษ์พลังงาน (Conservation of energy) กล่าวว่า “พลังงานไม่มีทางถูกสร้างหรือสูญสลายเพียงแต่เปลี่ยนไปอยู่ในรูปของพลังงานอื่นเท่านั้น”
𝗛𝗲𝗮𝘁 𝗧𝗿𝗮𝗻𝘀𝗳𝗲𝗿 สามารถถูกถ่ายโอนได้ 3 วิธี คือ
• การนำความร้อน (𝗖𝗼𝗻𝗱𝘂𝗰𝘁𝗶𝗼𝗻) :
เป็นการส่งผ่านความร้อนโดยอาศัยตัวกลาง (medium) อย่างของแข็ง, ของเหลว และ แก๊ส โดยตัวกลางมีรูปร่างลักษณะคงที่
การใช้ประโยชน์การนำความร้อนในระบบ HVAC การนำความร้อนเกิดขึ้นเมื่อความร้อนเคลื่อนที่ผ่านวัสดุก่อสร้าง เช่น ผนัง พื้น และเพดาน วัสดุฉนวนมักใช้เพื่อลดการถ่ายเทความร้อนผ่านการนำ ซึ่งจะช่วยปรับปรุงประสิทธิภาพการใช้พลังงาน
• การพาความร้อน (𝗖𝗼𝗻𝘃𝗲𝗰𝘁𝗶𝗼𝗻) :
เป็นกระบวนการที่อาศัยตัวกลางที่มีการเคลื่อนที่ อย่างของเหลว และ แก๊ส โดยส่วนที่มีอุณหภูมิสูงจะลอยตัวขึ้นด้านบน และส่วนที่อุณหภูมิต่ำลดตัวลงด้านล่าง
ในระบบ HVAC การพาความร้อนจะใช้ในระบบทำความร้อนและความเย็นด้วยอากาศบังคับ อากาศอุ่นหรือเย็นจะไหลเวียนผ่านท่อและกระจายไปทั่วอาคาร เพื่อถ่ายเทความร้อนไปยังหรือออกจากสภาพแวดล้อมภายในอาคาร
• การแผ่รังสีความร้อน (𝗥𝗮𝗱𝗶𝗮𝘁𝗶𝗼𝗻) :
เป็นการปล่อยพลังงานในรูปแบบของ คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า โดยไม่จำเป็นต้องมีตัวกลางในการเดินทาง เช่น ดวงอาทิตย์แผ่ความร้อนมายังโลก ทำให้อาคารและวัตถุภายในร้อนขึ้น
ระบบทำความร้อนและความเย็นใช้หลักการนี้เพื่อถ่ายเทความร้อนไปยังหรือจากพื้นผิวอาคารโดยตรง โดยให้ความร้อนหรือความเย็นเฉพาะที่
นอกจากนี้ในระบบ 𝗛𝗩𝗔𝗖 ยังมีการระเหยและการควบแน่น (Evaporation and Condensation) ที่เกิดขึ้นในกระบวนการต่างๆ เช่น การทำความชื้นและลดความชื้น ถือเป็นกระบวนการเปลี่ยนเฟสที่เกี่ยวข้องกับการถ่ายเทความร้อนระหว่างสสารและสภาพแวดล้อม
วิศวกรเฉพาะทางในระบบ 𝗛𝗩𝗔𝗖 จะใช้หลักการของอุณหพลศาสตร์ พลศาสตร์ของไหล และการถ่ายเทความร้อนเพื่อออกแบบ ติดตั้ง และบำรุงรักษาระบบ 𝗛𝗩𝗔𝗖 สำหรับการใช้งานในที่พักอาศัย อาคารพาณิชย์ และอุตสาหกรรม
การทำความเข้าใจและการเพิ่มประสิทธิภาพกลไกการถ่ายเทความร้อนเหล่านี้ถือเป็นสิ่งสำคัญ ในการออกแบบระบบ 𝗛𝗩𝗔𝗖 ที่มีประสิทธิภาพ ซึ่งนอกจากจะรักษาสภาพอากาศและอุณหภูมิภายในอาคารแล้ว ยังช่วยลดการใช้พลังงานและผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมให้เหลือน้อยที่สุด
• เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน (𝗵𝗲𝗮𝘁 𝗲𝘅𝗰𝗵𝗮𝗻𝗴𝗲𝗿) คืออะไร ?
เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนคือ อุปกรณ์ที่ใช้ในการถ่ายเท หรือแลกเปลี่ยน ความร้อนหรือพลังงานความร้อน จากกฎที่ว่า
- ของเหลวสามารถเป็นได้ทั้งของเหลวหรือก๊าซ
- ความร้อนไหลจากร้อนไปเย็นเสมอ
- ความร้อนจะต้องมีความต่างของอุณหภูมิจึงจะไหลได้
เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนประเภทต่างๆ ที่ใช้ในระบบ HVAC
• 𝗣𝗹𝗮𝘁𝗲 𝗵𝗲𝗮𝘁 𝗲𝘅𝗰𝗵𝗮𝗻𝗴𝗲𝗿𝘀 (𝗣𝗛𝗘) :
PHE หรือเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบแผ่นใช้แผ่นโลหะบางๆ มาเรียงกัน เพื่อให้ของเหลวไหลผ่านในช่องว่าง การถ่ายเทความร้อนจึงเกิดขึ้นจากการถ่ายเทผ่านพื้นที่หน้าตัดของแต่ละแผ่น ของเหลวที่กล่าวมักเป็นน้ำและหรือสารทำความเย็น โดยใช้หลักการพาความร้อน (Convection)
• 𝗛𝗲𝗮𝘁 𝗽𝗶𝗽𝗲 :
อุปกรณ์แลกเปลี่ยนความร้อนแบบท่อ คืออุปกรณ์ที่ใช้ในการแลกเปลี่ยนความร้อนโดยไม่ต้องใช้พลังงานจากภายนอก โดยการทำงานของฮีทไปป์อาศัยหลักการการระเหยและควบแน่นร่วมกับแรงโน้มถ่วงของสารทำงาน สารทำงานในท่อด้านที่ต่ำกว่าเมื่อได้รับความร้อนจากอากาศก็จะระเหยเป็นไอลอยขึ้นอีกด้านควบแน่นที่สูงกว่า (Condensation Section)
โดยอากาศที่ผ่านกระบวนการนี้จะมีอุณหภูมิต่ำลง และอากาศเย็นที่ต้องการจะไหลผ่านชุดฮีทไปป์ออกไป และดูดความร้อนของสารทำความเย็นในฮีทไปป์ออกด้วย ทำให้ไอมีอุณหภูมิลดลงถึงจุดควบแน่นแล้วกลายเป็นของเหลวสู่ด้านระเหยที่ต่ำกว่า (Evaporation Section)
โดยสามารถใช้ประโยชน์จากฮีทไปป์ในการนำความร้อนกลับมาใช้ใหม่ (heat recovery) และ ลดความชื้น (dehumidification) เนื่องจากไม่ต้องใช้พลังงานภายนอกสำหรับฮีทไปป์ จึงทำให้มีคุณสมบัติประหยัดพลังงาน และลดค่าใช้จ่ายอื่นๆ ในระบบปรับอากาศ ช่วยประหยัดค่าใช้จ่ายในการบำรุงรักษา
• 𝗛𝗲𝗮𝘁 𝗣𝘂𝗺𝗽 :
ฮีทปั๊ม (𝗛𝗲𝗮𝘁 𝗣𝘂𝗺𝗽) หรือปั๊มความร้อน ในหลักการเดียวกับที่ใช้ในเครื่องปรับอากาศ โดยดึงความร้อนจากอุณหภูมิอากาศภายนอกแล้วถ่ายเทความร้อนให้แก่น้ำ โดยคุณสมบัติพิเศษของ 𝗛𝗲𝗮𝘁 𝗣𝘂𝗺𝗽 จะสามารถนำพลังงานความร้อนที่ไม่ได้ใช้งาน
เช่น การปล่อยความร้อนของแหล่งน้ำและอาคาร มาเปลี่ยนให้เป็นพลังงานความร้อน และผลิตความเย็นออกมาเป็นผลพลอยได้เพื่อใช้ประโยชน์ แถมยังช่วยสามารถลดการปล่อย CO2 จากการทำความร้อนระบบเก่า เพื่อลดภาวะโลกร้อนได้อีกด้วย
ฮีทปั๊ม (Heat pump, ปั๊มความร้อน) ในปัจจุบัน ได้รับความนิยมอย่างมากสำหรับงานโรงแรม โรงพยาบาล และโรงงานอุตสาหกรรม เนื่องจากสามารถช่วยประหยัดค่าไฟได้จำนวนมาก
อ่านบทความ "ข้อดีของ Heat Pump สำหรับโรงงานอุตสาหกรรม" : https://www.advance-cool.com/heatpump-industry/
ดูสินค้าประเภท 𝗛𝗲𝗮𝘁 𝗣𝘂𝗺𝗽
𝗔𝗖𝗧 รุ่น 𝗖𝗼𝗺𝗽𝗮𝗰𝘁 𝗛𝗲𝗮𝘁 𝗣𝘂𝗺𝗽 : https://www.advance-cool.com/product/compact-heat-pump/
𝗔𝗖𝗧 รุ่น 𝗛𝗶𝗴𝗵 𝗧𝗲𝗺𝗽 𝗗𝘂𝗼 𝗦𝗼𝘂𝗿𝗰𝗲 𝗛𝗲𝗮𝘁 𝗣𝘂𝗺𝗽 : https://www.advance-cool.com/high-temp-duo-source-heat-pump/
• 𝗦𝗵𝗲𝗹𝗹 𝗮𝗻𝗱 𝘁𝘂𝗯𝗲 𝗛𝗲𝗮𝘁 𝗲𝘅𝗰𝗵𝗮𝗻𝗴𝗲𝗿 :
เป็นอุปกรณ์ถ่ายเทความร้อนที่ใช้ในระบบต่าง ๆ ทางด้านวิศวกรรมอย่างแพร่หลาย โดยการถ่ายโอนความร้อนเกิดผ่านผนังท่อโดยของเหลวทั้งสองชนิด ผ่านท่อทั้ง 2 (Shell/Tube) ฝั่ง โดยจะมีแผ่นกั้นทำหน้าที่บังคับทิศทางการไหลของของเหลวด้านใน
เหมาะกับการใช้งานทางอุตสาหกรรมระยะยาวถึง 20 ปี ออกแบบเรียบง่าย ไม่ซับซ้อน แต่มีตัวเครื่องขนาดใหญ่ จึงเหมาะกับอุตสาหกรรมที่มีพื้นที่มากกว่าอาคารขนาดกลาง/เล็ก
• 𝗖𝗵𝗶𝗹𝗹𝗲𝗿 :
ชิลเลอร์ หรือ 𝗖𝗵𝗶𝗹𝗹𝗲𝗿 ทำหน้าที่สร้างความเย็น ลดอุณหภูมิ โดยใช้น้ำเป็นตัวหลักในการแลกเปลี่ยน หรือถ่ายเทความเย็นจากตัวเครื่องชิลเลอร์ เพื่อนำไปใช้กับโหลดที่ต้องการ เช่น เครื่องปรับอากาศ ตามอาคารพาณิชย์ โรงแรม ห้างสรรพสินค้า โรงพยาบาล และ โรงงานอุตสาหกรรม หรือทำหน้าที่การระบายความร้อนของเครื่องจักร
จำหน่าย Chiller (ชิลเลอร์)
โดยชิลเลอร์มีหลักการทำงาน ด้วยการดูดอัดสารทำความเย็นจาก Compressor ในสถานะแก๊สที่มีแรงดันสูง ส่งไปยัง Condenser เพื่อระบายความร้อนให้แก่สารทำความเย็น จนมีสถานะเป็นของเหลวที่แรงดันสูง
และลดแรงดันผ่าน Expansion valve เพื่อฉีดเข้า Evaporator ดูดรับปริมาณความร้อนจากน้ำทำให้เป็นน้ำเย็น และปั้มจะเอาน้ำเย็นหมุนเวียนไปใช้ทำความเย็นกับพื้นที่ หรือ โหลดที่ต้องการ
สำหรับ ชิลเลอร์ จำเป็นสำหรับกระบวนการอุตสาหกรรมเป็นอย่างมาก "ชิลเลอร์อุตสาหกรรม ใน Application ต่างๆ" : https://www.advance-cool.com/industrial-process-chillers/
ดูสินค้าประเภท 𝗖𝗵𝗶𝗹𝗹𝗲𝗿
𝗔𝗖𝗧 𝗦𝗰𝗿𝗲𝘄 𝗖𝗼𝗺𝗽𝗿𝗲𝘀𝘀𝗼𝗿 𝗖𝗵𝗶𝗹𝗹𝗲𝗿 : https://www.advance-cool.com/chiller18-74rt/
𝗔𝗖𝗧 𝗔𝗶𝗿 𝗖𝗼𝗼𝗹𝗲𝗱 𝗠𝗼𝗱𝘂𝗹𝗮𝗿 𝗖𝗵𝗶𝗹𝗹𝗲𝗿 𝗧𝗖𝗔 : https://www.advance-cool.com/.../air-cooled-modular.../
𝗔𝗖𝗧 𝗣𝗮𝗰𝗸𝗮𝗴𝗲 𝗖𝗵𝗶𝗹𝗹𝗲𝗿 : https://www.advance-cool.com/package-chiller/#
• 𝗘𝗻𝗲𝗿𝗴𝘆 𝗥𝗲𝗰𝗼𝘃𝗲𝗿𝘆 𝗩𝗲𝗻𝘁𝗶𝗹𝗮𝘁𝗼𝗿 (𝗘𝗥𝗩)
เป็นเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบอากาศ (Air-to-Air Heat Exchanger) แบบ Plate ที่ใช้แลกเปลี่ยนความร้อนและความชื้นระหว่างอากาศภายในอาคาร และอากาศภายนอก ควบคุมระบบระบายอากาศให้มีความสมดุล
เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน ERV จำหน่าย
โดยใช้พัดลม 2 ตัวดูดอากาศบริสุทธิ์เติมเข้ามาจากภายนอก (Fresh Air) ในขณะเดียวกันพัดลมอีกตัวจะดูดอากาศที่ใช้แล้ว (Exhaust Air) และไหลผ่านตัวกรองอากาศเพื่อถายเทความร้อน และกรอง สิ่งสกปรก ฝุ่นละออง ปราศจากการเจือปน
𝗘𝗥𝗩 ช่วยลดพลังงานด้วยระบบอากาศหมุนเวียน ทำให้ระบบปรับอากาศทำงานน้อยลง สามารถประยุกต์ใช้ได้กับระบบปรับอากาศในอาคารทุกประเภทที่จำเป็นต้องเติมอากาศบริสุทธิ์เพื่อให้ได้คุณภาพอากาศภายในอาคารที่ต้องการ
ดูรายละเอียด 𝗘𝗥𝗩 : https://www.advance-cool.com/.../energy-recovery-ventilator/
𝗔𝗖𝗧 𝗔𝗱𝘃𝗮𝗻𝗰𝗲 𝗖𝗼𝗼𝗹 𝗧𝗲𝗰𝗵𝗻𝗼𝗹𝗼𝗴𝘆 เราสามารถตอบสนองความต้องการของคุณด้วยบริการครบวงจร พร้อมให้คำปรึกษา และช่วยเหลือในการตัดสินใจ เราเป็นผู้ผลิตเครื่องทำความเย็นระดับอุตสาหกรรม ออกแบบ ติดตั้งชิลเลอร์อุตสาหกรรมโรงงาน (Industrial Chiller) รวมไปถึงการติดตั้ง ออกแบบ ระบบปรับอากาศ และทำความเย็น คุณภาพสูงที่ตรงตามมาตรฐานอุตสาหกรรมระดับโลก
Line id : @advancecool หรือคลิก https://lin.ee/Uv6td2a
#HeatTransfer #HeatExchangers #จำหน่ายChiller #ติดตั้งChiller #ชิลเลอร์ #ระบบHVAC #Chiller #ชิลเลอร์ #ชิลเลอร์อุตสาหกรรม #HeatPump #ฮีทปั๊ม #ERV #ปั๊มความร้อน #อุปกรณ์แลกเปลี่ยนความร้อน
โฆษณา