ระบบ “HVAC” หรือที่เรียกกันว่า ระบบปรับสภาวะอากาศ คือ ระบบความร้อน , ความเย็น , และการระบายอากาศขนาดใหญ่กว่าแอร์บ้านทั่วไป ทำให้มีศักยภาพในการถ่ายเทอากาศ เพื่อให้มีคุณภาพอากาศที่ดีขึ้น จึงเหมาะสำหรับอาคารสำนักงาน , ห้างสรรพสินค้า , บ้านตั้งแต่ 2 ชั้น ขึ้นไป , ไปจนถึงอาคารโกดัง ,โรงงานอุตสาหกรรม ที่ต้องการควบคุมอุณหภูมิและความชื้น เพื่อการผลิต
ซึ่งต่อไปนี้เราจะมาดูกันว่า ระบบ HVAC คือ อะไร? และใช้งานอย่างไรกันบ้าง ?HVAC คือ อะไร?
ระบบ HVAC คือ ระบบปรับสภาวะอากาศ ซึ่งจะจัดการอากาศ เพื่อควบคุมอุณหภูมิ , ความชื้น , ความสะอาด , และการกระจายอากาศ ให้เป็นไปตามที่ต้องการสำหรับพื้นที่นั้น ๆ ซึ่งประกอบไปด้วย H-heating คือ การทำความร้อน , V-Ventilation คือ การระบายอากาศ , และ AC-Air conditioning คือ การปรับอากาศนั่นเอง
ระบบ HVAC จะประกอบด้วย 3 ส่วนประกอบสำคัญในระบบ ดังนี้
1. ความร้อน ระบบท่อสำหรับของเหลวที่นำความร้อน หรือช่องสำหรับเดินระบบท่อ ถ้าหากเป็นระบบ forced air system
2. การระบายอากาศ มีทั้งเป็นแบบธรรมชาติ หรือแบบบังคับ ซึ่งส่วนใหญ่ จะใช้ระบบแบบบังคับสำหรับการฟอกอากาศ
3. เครื่องปรับอากาศ คือ การกำจัดความร้อนออกจากภายในสถานที่นั่นเอง
โครงสร้างของ HVAC คือ ทั้ง 3 ระบบ จะทำงานควบคู่กันตลอดเวลา เพื่อประสิทธิภาพในการจัดการอากาศ จึงเหมาะสมกับสถานที่ที่เป็นอุตสาหกรรมในระบบปิด ซึ่งมีลักษณะซับซ้อน หรือสถานที่ที่ต้องการควบคุมอุณหภูมิ และความชื้นนั่นเอง
การทำงานของระบบ HVAC คืออะไร ? เป็นแบบไหน?
การควบคุมสภาพอากาศภายในห้องที่เหมาะสม จะขึ้นอยู่กับรูปแบบของการใช้งานห้อง แต่โดยทั่วไปแล้ว อุณหภูมิและความชื้นที่ทำให้เกิดความรู้สึกสบาย หรือThermal comfort นั้น จะควบคุมอุณหภูมิอยู่ที่ 22-25 องศาเซลเซียส รวมถึงควบคุมความชื้นสัมพัทธ์ไว้ในช่วง 30-60% RH และอัตราการระบายของอากาศประมาณ 20% ของปริมาณอากาศหมุนเวียนทั้งหมด ส่วนการใช้งานอื่นๆ ตามมาตรฐานของห้องแต่ละรูปแบบจะถูกกำหนดไว้ ดังนี้
1.การควบคุมอุณหภูมิ
ระบบจะควบคุมอุณหภูมิ โดยใช้แผงคอยล์เป็นตัวประสานระหว่างสารทำความเย็นกับอากาศ ซึ่งจะทำให้อากาศภายในและภายนอกเกิดการแลกเปลี่ยนกันเฉพาะความร้อน โดยใช้คอยล์เย็น ดึงความร้อนออกจากอากาศภายในห้อง และใช้คอยล์ร้อน ระบายความร้อนจากสารทำความเย็นที่รับความร้อนมาจากอากาศภายในห้อง ระบายออกสู่ภายนอกห้อง โดยอากาศภายนอกจะเป็นตัวระบายความร้อนออกจากคอยล์ร้อน ซึ่งตามรูปแบบการใช้งาน ห้องแต่ละห้องจะใช้อุณหภูมิที่เหมาะสมแตกต่างกันออกไป เราจึงแบ่งเป็นดังนี้
อุณหภูมิห้องที่ใช้กับมนุษย์ โดยทั่วไปแล้วอุณหภูมิที่เหมาะสมตามมาตรฐาน ASHRAE Standard 55-1992 เป็นช่วงกว้าง ๆ คือ อุณหภูมิ 20-26 องศาเซลเซียส ขึ้นอยู่กับประเภทการใช้งานของห้อง และความพึงพอใจของผู้ใช้
อุณหภูมิห้องที่ใช้กับสัตว์ อุณหภูมิร่างกายของสัตว์แต่ละชนิด จะมีความแตกต่างกันไป โดยทั่วไปมักจะออกแบบไว้ที่ช่วง 18-26ºC
อุณหภูมิห้องที่ใช้กับพืช ชนิดของพืชจะเป็นตัวกำหนดอุณหภูมิที่ใช้ สามารถออกแบบได้ตั้งแต่การปลูกพืชเมืองหนาวจนไปถึงพืชเขตร้อน ส่วนมากจะคำนึงถึงความชื้นที่เหมาะสมประกอบการออกแบบ อุณหภูมิช่วงที่ใช้ออกแบบ อาจจะใช้ตั้งแต่ 18-40ºC
อุณหภูมิห้องที่ใช้กับสาร หรืออุปกรณ์ ในการเก็บสารรวมถึงอุปกรณ์บางชนิด จำเป็นต้องใช้ช่วงของอุณหภูมิที่เหมาะสม เพื่อไม่ให้เกิดปฏิกิริยาเคมี และลดการเกิดความเสียหายในชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์
2. การควบคุมความชื้น
โดยปกติแล้วในการลดอุณหภูมินั้น แผงคอยล์เย็น จะทำหน้าที่ในการลดอุณหภูมิของอากาศ และลดความชื้นในอากาศควบคู่ไปด้วย เมื่ออากาศกาศกระทบกับคอยล์เย็นที่อุณหภูมิควบแน่น ความชื้นในอากาศ จะกลั่นตัวเป็นหยดน้ำ อย่างไรก็ตามสำหรับในในแผงคอยล์เย็น ประสิทธิภาพในการลดอุณหภูมินั้น จะมีมากกว่าการลดความชื้นในอากาศ จึงต้องทำให้อุณหภูมิถึงจุดที่กำหนดไว้ก่อนที่ความชื้นจะลดลงถึงจุดที่กำหนด ดังนั้น ในการลดความชื้นในอากาศ ดังนั้น แผงคอยล์เย็นที่ยังคงทำงานอยู่จะทำให้อุณหภูมิของห้องลดลงเรื่อย ๆ และต้องมีอุปกรณ์ที่จะเพิ่มความร้อนให้อากาศ มีอุณหภูมิสูงขึ้นให้เท่ากับจุดที่กำหนดไว้
สำหรับการเพิ่มความร้อนนั้นจะมีอยู่หลายระบบ แต่ระบบที่นิยมใช้ในปัจจุบัน คือ การใส่ขดลวดไฟฟ้า (Electric Heater) เข้าไปในระบบ ซึ่งจะสามารถเติมความร้อนเข้าสู่ระบบได้ทันที ควบคุมง่าย แต่ต้องแลกกับการใช้พลังงานในการทำความร้อนที่เพิ่มขึ้นด้วย
3. การไหลเวียนของอากาศ
การไหลเวียนของอากาศ เป็นส่วนสำคัญเป็นอย่างมาก หากการกระจายอากาศไม่ทั่วถึงจะทำให้เกิดเกิดมุมอับ ซึ่งจะทำให้บริเวณนั้นไม่มีอากาศไหลเวียน เกิดการสะสมของก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ และเชื้อโรคต่าง ๆ ทำให้คนที่อยู่ในบริเวณนั้นเกิดความไม่สบายตัว อึดอัด หรืออาจติดเชื้อจากเชื้อโรคได้ ซึ่งมีการวิจัยว่าในการหมุนเวียนของอากาศในห้องที่เหมาะสมที่ใช้ในกิจกรรมต่าง ๆนั้น คิดเป็นอัตราการไหลเวียนของอากาศ ในหน่วยปริมาตรของห้องต่อ 1 ชั่วโมง (Air Chang per Hour, ACH) ซึ่งระบบไหลเวียนอากาศทั่วไป จะออกแบบโดยอ้างอิงสัดส่วนอากาศภายในกับอากาศภายนอก แบ่งเป็น 2 ระบบ คือ
1. ระบบนำอากาศจากภายนอก เข้ามาผ่านระบบครั้งเดียว (Single Pass Air) เป็นระบบที่ไม่นำอากาศภายในห้องกลับมาหมุนเวียนในระบบอีก เป็นการเอาอากาศภายนอกอาคารทั้งหมดมาผ่านระบบปรับอากาศ แล้วส่งมาใช้ปรับสภาวะอากาศภายในห้อง จากนั้นจะดูดอากาศในห้องทิ้งทั้งหมดออกสู่ภายนอกอาคาร
ระบบนำอากาศบางส่วนกลับมาใช้ซ้ำ (Recirculation Air) เนื่องจากในการปรับอากาศต้องใช้พลังงานในการลดอุณหภูมิ และความชื้น ยิ่งถ้าห้องที่มีขนาดใหญ่ ยิ่งจะต้องใช้พลังงานมาก โดยการที่นำอากาศที่ผ่านการปรับอุณหภูมิ และความชื้นแล้วภายในห้อง ประมาณ 80% หมุนเวียนนำกลับมาผสมกับอากาศที่ดูดจากภายนอกบางส่วน ประมาณ 20% จากนั้นก็นำมาผ่านระบบอีกครั้ง
4. ความดันอากาศภายในห้อง
ในการควบคุมการปนเปื้อนระหว่างภายในและภายนอก ควรมีความแตกต่างของความดันอากาศ ซึ่งโดยทั่วไปแล้วนั้น อากาศเป็นของไหลที่สามารถยุบตัวได้ จะไหลจากความดันสูงไปหาความดันต่ำ ซึ่งจากหลักการนี้ในการป้องกันการปนเปื้อน สามารถแบ่งได้ 2 แบบ คือ
ห้องความดันอากาศลบ (Negative Pressure Room) เป็นห้องที่มีความดันอากาศต่ำกว่าห้องรอบข้าง หรือสิ่งแวดล้อมที่อยู่รอบห้อง ห้องประเภทนี้จะใช้สำหรับควบคุมเชื้อไม่ให้แพร่กระจายไปยังสิ่งแวดล้อมภายนอก เช่น ห้องสำหรับแยกโรคติดเชื้อทางอากาศ ห้องทดลองเชื้อ เป็นต้น
ห้องความดันอากาศบวก (Positive Pressure Room) เป็นห้องที่มีความดันอากาศสูงกว่าห้องรอบข้าง หรือสิ่งแวดล้อมที่อยู่รอบห้อง ห้องประเภทนี้ จะใช้สำหรับป้องกันเชื้อจากภายนอกเข้ามาปะปนกับอากาศภายในห้อง เช่น ห้องผลิตชิ้นส่วนปลอดฝุ่น ห้องผ่าตัด ห้องปลอดเชื้อสำหรับผู้ป่วยติดเชื้อง่าย เป็นต้น
5. การกรองอากาศ
ในอากาศนั้นปะปนไปด้วยฝุ่นละอองและอนุภาคต่าง ๆ ซึ่งเป็นต้นต่อของหลาย ๆ สาเหตุที่ทำให้เกิดผลเสียต่อมนุษย์ กระบวนการผลิต และการคลาดเคลื่อนทางการวิจัยต่าง ๆ โดยเฉพาะการแพร่กระจายของเชื้อ ซึ่งในการที่จะแยกสิ่งแปลกปลอมเหล่านี้ จำเป็นต้องมีระบบกรองอากาศที่มีประสิทธิภาพ และสอดคล้องต่ออัตราการไหลของอากาศที่ได้มาตรฐานของห้องแต่ละประเภท โดยมาตรฐานที่ทั่วโลกนั้นยอมรับ คือ
การกรองหยาบ (Pre filter) เป็นกรองชั้นแรกที่ช่วยลดฝุ่นละอองขนาดใหญ่ ช่วยเพิ่มประสิทธิภาพ และยืดอายุการใช้งานของแผงกรองชั้นถัดไปที่ละเอียดขึ้น
การกรองละเอียด (Medium filter) เป็นชั้นที่กรองฝุ่นละออง ได้ถึงประมาณ 95%
การกรองละเอียด (HEPA filter) เป็นชั้นสุดท้าย ก่อนที่จะจ่ายลมไปยังห้อง ที่กรองฝุ่นละอองที่มีขนาดเล็ก 0.3 ไมครอน ได้ถึงประมาณ 99%
ความแตกต่างระหว่าง HVAC กับเครื่องปรับอากาศ
ระบบ HVAC กับ เครื่องปรับอากาศ : เครื่องปรับอากาศนั้นเป็นส่วนสุดท้ายของ HVAC แต่มักใช้แทนกันได้ ในการอ้างอิงถึงอุปกรณ์ทำความร้อน หรือความเย็นทุกประเภทในบ้าน เราถือว่า HVAC เป็นคำศัพท์ที่ครอบคลุมทั้งระบบ ส่วนเครื่องปรับอากาศเป็นเพียงชิ้นส่วนหนึ่งของระบบนี้นั่นเอง
อายุการใช้งานของระบบ HVAC : อายุการทำงานของระบบ HVAC นั้น ขึ้นอยู่กับอุปกรณ์ที่ใช้ว่าระบบจะอยู่ได้นานแค่ไหน มีการบำรุงรักษา หรือดูแลอย่างสม่ำเสมอหรือไม่ หากผู้ดูแล หรือผู้ใช้งานมีการปฎิบัติตามคำแนะนำในการบำรุงรักษา อุปกรณ์นั้นก็จะใช้งานได้อย่างมีประสิทธิภาพนานหลายปีเลยทีเดียว
การเลือกระบบปรับอากาศให้เหมาะสมกับการใช้งาน เป็นการช่วยประหยัดพลังงานได้เป็นอย่างดี โดยเฉพาะในอาคารสำนักงาน หรือขนาดใหญ่ ห้างสรรพสินค้า ไปจนถึงโรงงาน ที่ต้องการควบคุมอุณหภูมิให้เหมาะสม ระบบปรับสภาวะอากาศ HVAC นั้นจะตอบโจทย์กว่า ช่วยในการรักษาอุณหภูมิภายในอาคารให้คงที่ ไปจนถึงระบบกำจัดความชื้น ที่จะก่อให้เกิดปัญหาต่าง ๆ ตามมาภายหลังได้อีกด้วย
ข้อมูลเพิ่มเติม
Tel. 02-292-1067-70
Youtube : Leopump ประเทศไทย
Line Official : @775ruust
Facebook : LEOpumpThailand
TikTok : Leopumpthailand
Opmerkingen