การทำความเย็นระบบแบบดูดซึม ( absorption refrigeration system )ทำงานโดยอาศัยความร้อนที่เกิดจากการเผาไหม้ของน้ำมัน ไอน้ำ ไอเสียของเครื่องยนต์ ไฟฟ้า เป็นต้นกำลังขับที่ใช้ในการทำงาน Absorption system จะใช้แอมโมเนีย เป็นสารทำความเย็น และมีน้ำเป็นตัวดูดซึม การทำงานมีข้อดีคือทำงานได้เงียบ ไม่มีความสั่นสะเทือนเกิดขึ้น ขนาดที่ใช้มีตั้งแต่ขนาดเล็กที่ใช้เป็นตู้เย็นในบ้านสมัยก่อน (ตู้เย็นตะเกียงน้ำมันก๊าด) จนถึงที่ใช้กับระบบปรับอากาศขนาดใหญ่ถึง 1,000 ตัน
Absotption system จะมีการทำงานอย่ 2 แบบคือ
1. การทำความเย็นแบบดูดซึมชนิดทำงานเป็นช่วง ( Intermittent absorption system )
2. การทำความเย็นแบบดูดซึมชนิดทำงานต่อเนื่อง ( Continuous absorption system )
หลักการทำงานของ Absotption system
1. การทำความเย็นแบบดูดซึมชนิดทำงานเป็นช่วง ( Intermittent absorption system )
– การทำงานของระบบจะแบ่งออกเป็น 2 ช่วงคือ ช่วงแรกเป็นช่วงของการจุดไฟให้ความร้อนเพื่อแยกแอมโมเนียออกจากน้ำใน generator และช่วงหลังเป็นช่วงของการทำความเย็น โดยดับไฟ เพื่อให้น้ำใน generator เย็นลง และมีคุณสมบัติดูด แก๊สแอมโมเนียได้ดี
– เริ่มจากให้ความร้อนกับส่วนผสมของน้ำและแอมโมเนีย ใน generator โดยอาศัยความร้อนจากตะเกียงน้ำมันก๊าด
– แอมโมเนียซึ่งมีจุดเดือดต่ำกว่าน้ำจะระเหยเป็นไอขึ้นไปตามท่อ A เข้าในคอนเดนเซอร์ และถูกระบายความร้อนออก แอมโมเนียจะควบแน่นเป็นของเหลวโดยผ่านลิ้นกัน ( check valve ) กลับเข้าในรีซีฟเวอร์ ( Receiver )
– ขณะนี้ตะเกียงยังติดให้ความร้อนกับวงจรอยู่ ทำให้ในวงจรมีความดันและอุณหภูมิสูงตลอด น้ำยาจึงไม่สามารถเปลี่ยนสถานะในเครื่องระเหยได้
– เมื่อตะเกียงดับลง อุณหภูมิในระบบจะลดลงทำให้ความดันลดลง น้ำยาในรีซีฟเวอร์จะไหลผ่านตัวควบคุม ( restricter ) ลงมาในเครื่องระเหย และจะเริ่มเปลี่ยนสถานะเป็นไอ โดยดูดความร้อนจากบริเวณใกล้เคียงทำให้เกิดความเย็นขึ้น
– ไอของแอมโมเนียจะผ่านลงไปตามท่อ B กลับเข้าใน generator และถูกน้ำดูดซึม ( Absorb ) ไวและพร้อมที่จะแยกตัวจากน้ำกลับไปใช้งาน เมื่อจุดตะเกียงให้ความร้อนใหม่
รูปที่ 1 แสดงวงจรการทำงานของ การทำความเย็นแบบดูดซึมชนิดทำงานเป็นช่วง ( Intermittent absorption system )
ข้อสังเกตุ – ความเย็นจะไม่เกิดขึ้น ถ้าตะเกียงยังติดอยู่
– การเติมน้ำมันตะเกียงจะเติมให้พอดีในการใช้งาน 1 รอบทำงาน
– การจุดตะเกียงจะต้องกระทำ 1 ครั้งต่อวัน
2. การทำความเย็นแบบดูดซึมชนิดทำงานต่อเนื่อง ( Continuous absorption system )
– มีหลักการคล้ายกับแบบแรก คือใช้น้ำเป็นตัวดูดซึมแอมโมเนียใน generator
– เมื่อให้ความร้อนที่ generator แอมโมเนียและน้ำส่วนหนึ่งจะระเหยเป็นไอแยกตัวออกไปตามท่อ A เข้าไปในอุปกรณ์แยกน้ำ separator แอมโมเนียอีกส่วนหนึ่งจะระเหยเป็นไอขึ้นไปผ่านท่อ C
– ส่วนที่เป็นของเหลวจะแยกตัวตกลงด้านล่างของอุปกรณ์แยกน้ำ separator ไหลลงท่อ B เข้าในอุปกรณ์ดูดซึม Absorber
– ส่วนไอของแอมโมเนียที่ผ่านท่อ C จะเข้าในคอนเดนเซอร์ Condenser และถูกกลั่นตัวให้เป็นแอมโมเนียเหลวโดยการระบายความร้อนออก น้ำยาแอมโมเนียเหลวจะไหลต่อเข้ายังอีวาพอเรเตอร์
– แอมโมเนียเหลวที่อยู่ในเครื่องระเหยจะถูกลดความดันโดยอาศัยไฮโดรเจน ที่ผ่านจึงเปลี่ยนสถานะ ไฮโดรเจนจะพาไอของแอมโมเนียลอยขึ้นด้านบนของเครื่องระเหย และผ่านลงตามท่อผ่านอุปกรณ์แลกเปลี่ยนความร้อน Heat exchanger
– น้ำยาส่วนที่เป็นแอมโมเนียจะรวมตัวกับน้ำในอุปกรณ์ดูดซึม และมาเข้า generator เพื่อรอการนำกลับไปใช้งานใหม่
– ไฮโดรเจนซึ่งเบากว่าจะแยกตัวลอยขึ้นด้านบน โดยผ่านอุปกรณ์แลกเปลี่ยนความร้อน heat exchanger (เพื่อระบายความร้อนให้กับแอมโมเนียและไอโดรเจนที่ผ่านลงมาซึ่งมีอุณหภูมิต่ำกว่า) ไฮโดรเจนส่วนนี้จะผ่านเข้าไปในเครื่องระเหยแทรกตัวผ่านแอมโมเนียเหลว ทำให้แอมโมเนียมีความดันลดลงเกิดการเปลี่ยนแปลงสถานะ เกิดความเย็นขึ้นอีก ต่อเนื่องกันไปตลอด
รูปที่ 2 แสดงวงจรการทำงานของ การทำความเย็นแบบดูดซึมชนิดทำงานต่อเนื่อง ( Intermittent absorption system )
