Displacement Ventilation – Swirl Induction Type Technology

การกระจายลมเย็นแบบแทนที่ด้วยอากาศเหนี่ยวนำแบบหมุนควง

Displacement Ventilation – Swirl Induction Type Technology

…………ระบบกระจายลมเย็นแบบแทนที่หรือที่รู้จักกันโดยทั่วไปว่า Displacement Ventilation System (DVS / DV) หรือ Thermal Displacement Ventilation (TDV) นับเป็นรูปแบบการกระจายลมเย็นแบบหน่ึงท่ีกําลังได้รับความสนใจเป็นอย่างมากในปัจจุบันทั้งนี้นอกจากจะสามารถช่วยยกระดับความสะอาดภายในห้องปรับอากาศนั้นๆ อันเนื่องจากรูปแบบการไหลของอากาศที่แตกต่างไปจากระบบกระจายลมเย็นแบบปกติที่เป็นแบบ Mixing Air System แล้ว (ดังแสดงในรูปที่ 1) ยังช่วยประหยัดเงินลงทุนในการติดตั้ง (Investment Cost) และ ค่าใช้จ่ายในการดำเนินงาน (Operating Cost) เป็นอย่างมากอีกด้วย บทความนี้จะได้กล่าวถึง รายละเอียดของระบบกระจายลมเย็นแบบแทนที่ด้วยอากาศเหนี่ยวนําแบบหมุนควง หรือ Swirl Induction Type (SWIT) ซึ่งเป็นระบบกระจายลมเย็นแบบ แทนที่ล่าสุด ที่ได้รับการพัฒนาต่อเนื่องมาจากระบบกระจายลมเย็นแบบแทนท่ีดั้งเดิม อีกทั้งบทความนี้ยังได้นําเสนอ กรณีศึกษาที่เกิดขึ้นจริงในประเทศไทยจากการติดตั้งใช้งาน ระบบ SWIT นี้ในรายละเอียดต่อไป

รูปที่ 1 : เปรียบเทียบรูปแบบการไหลของอากาศภายใต้ระบบกระจายลมเย็นแบบแทนที่

(Displacement Ventilation System) และแบบปกติ(Mixing Air System)

…………ระบบกระจายลมเย็นแบบแทนที่ (Displacement Ventilation) จะใช้การส่งลมเย็น (Supply Air) เข้าสู่บริเวณท่ีต้องการปรับอากาศโดยตรงจากอุปกรณ์หรือตู้จ่ายลมเย็นท่ีติดตั้งอยู่ในแนวระดับเดียวกับบริเวณท่ีปรับอากาศ (หรือท่ีระดับพื้น ) แล้วอาศัยการลอยตัวขึ้นตามธรรมชาติของอากาศท่ีมีอุณหภูมิสูงข้ึนของอากาศขากลับ (Return Air) ผ่านช่องอากาศขากลับ (Return Air Grill) ที่อยู่บริเวณด้านบนของห้อง ในการกลับคืนสู่เครื่องส่งลมเย็น (AHU) หรือแฟนคอยล์ยูนิต (FCU) เพื่อทําการปรับสภาวะอากาศใหม่อีกครั้งหน่ึงต่อไป ดังแสดงในรูป ที่ 2 ซึ่งแตกต่างจากระบบปรับอากาศโดยทั่วไปท่ีเป็นแบบ Mixing Air System ที่จะติดตั้งหัวจ่ายหรืออุปกรณ์ส่งลมเย็นที่เพดานห้องหรือบริเวณด้านบนของพื้นที่ที่ต้องการปรับอากาศ โดยอาศัยการต่อท่อลม (Supply Air Duct) จากเครื่องส่งลมเย็น (AHU) หรือแฟนคอยลย์ยูนิต(FCU) มายังหัวจ่ายลม (Air Grill) เพื่อส่งผ่านลมเย็นไปยังบริเวณท่ีต้องการปรับอากาศดังแสดงในรูป ที่ 3

รูปที่ 2 : หลักการทำ งานของระบบกระจายลมเย็นแบบแทนที่(Displacement Ventilation System)

รูปที่ 3 : หลักการทำงานของระบบกระจายลมเย็นโดยทัว่ ไป(Mixing Air System)

…………ระบบกระจายลมเย็นแบบแทนที่ด้วยอากาศเหนี่ยวนำ แบบหมุนควง หรือที่รู้จักกันสั้นๆ ว่า SWIT (Swirl Induction Type HVAC) เป็นระบบกระจายลมเย็นที่ใช้หลักการเดียวกับการกระจายลมเย็นแบบแทนที่ทั่วไปทุกประการ (รูปที่ 4) ยกเว้นเพียงลักษณะการจ่ายลมเย็นเข้าสู่บริเวณปรับอากาศนั้น จะใช้เป็นแบบหมุนควงที่เกิดจากการเหนี่ยวนำผ่านทาง หน้ากากจ่ายลมที่ถูกออกแบบมาโดยเฉพาะดังรูปที่ 5 จากหลักการดังกล่าวส่งผลให้ลมเย็นที่ถูกจ่ายออกมาจากหัวจ่ายมีลักษณะเป็นแบบหมุนควง (Swirl) ซึ่งจะช่วยเพิ่มอัตราการผสม (Mixing Enhancement) ระหว่างอากาศเย็นที่ถูกจ่ายออกมากับอากาศภายในห้องที่ต้องการปรับอากาศทำให้ การกระจายตัวของอุณหภูมิอากาศภายในห้องที่ระดับความสูงหนึ่งๆ สม่ำเสมอตลอดทั้งห้อง (Uniform Temperature Distribution) และได้อุณหภูมิห้องที่ต้องการอย่างรวดเร็วขึ้น เมื่อเปรียบเทียบกับระบบกระจายลมเย็นแบบทั่วไปดังแสดงในรูปที่ 6

รูปที่ 4 : ระบบกระจายลมเย็นแบบแทนที่ด้วยอากาศเหนี่ยวนำแบบหมุนควง(SWIT System)

รูปที่ 5 : หน้ากากจ่ายลมเย็นแบบหมุนควง (SWIT Air Grill)

รูปที่ 6 : ตัวอย่างแผนภูมิการกระจายตัวของอุณหภูมิห้องที่ค่อนข้างสม่ำเสมอจากระบบจ่ายลมเย็นแบบ SWIT

…………เนื่องจากระบบ SWIT System ใช้หลักการแทนที่อากาศ โดยอากาศเย็นที่จ่ายเข้าสู่ห้องจะเข้าไปแทนที่อากาศร้อนเดิมภายในห้องโดยตรง (Directly supply to occupied zone) โดยไม่จำเป็นต้องผ่านบริเวณที่ไม่ได้ใช้งานก่อน จึงทำให้ อุณหภูมิลมเย็นที่หัวจ่ายมีค่าสูงขึ้นเป็น 17-18 C ได้เมื่อเปรียบเทียบกับระบบกระจายลมเย็นทั่วไปเป็นแบบ Mixing Air นั้นอุณหภูมิลมเย็นที่หัวจ่ายมีค่าเท่ากับ 12-13 C (ซึ่งเย็นกว่า และสิ้นเปลืองพลังงานมากกว่า) ทั้งนั้นเพื่อให้ได้ มาซึ่งอุณหภูมิห้องที่เท่ากันที่ 24-25 C นอกจากนี้จากหลักการแทนที่อากาศร้อนเดิมด้วยอากาศเย็นโดยตรงนี้ จึงทำให้บริเวณที่ถูกนำมาคำนวณ ภาระการทำความเย็นสำหรับ SWIT System นั้นจะครอบคลุม แค่เฉพาะบริเวณใช้งานจริง (Occupied Zone) เท่านั้น ซึ่งมีระดับความสูงของบริเวณการทำความเย็นที่น้อยกว่าระบบ Mixing Air ทั่วไปส่งผลให้ปริมาตรห้องที่ใช้คำนวณภาระการทำความเย็น ลดลง จากเหตุผลดงกล่าว จึงทำให้ระบบ SWIT สามารถลดภาระ การทำความเย็นลงได้เป็นอย่างดีในระดับหนึ่ง นอกจากนี้ระบบ SWIT ยังช่วยเพิ่มระดับความสะอาดภายในห้อง (Cleanliness Level) ได้อีกด้วยเมื่อเปรียบเทียบกับ ระบบกระจายลมทั่วไปเป็นแบบ Mixing Air จากหลักการแทนที่ด้วยอากาศเย็นเข้าสู่บริเวณที่ต้องการปรับอากาศโดยตรงดังกล่าว ข้างต้น ซึ่งอากาศร้อนเดิมที่ถูกแทนที่จะช่วยนำพาเอาฝุ่นละออง ขนาดเล็กที่ปนอยู่ ในอากาศภายในห้องออกไปด้วยดั้งรูปที่ 7

รูปที่ 7 : เปรียบเทียบการกระจายตัวของอนุภาคขนาดเล็ก (SuspendedParticles) ภายในห้องที่ติดตั้งระบบจ่ายลมเย็นแบบMixing Air (ซ้าย) และแบบ SWIT (ขวา)

รูปที่ 8 : เปรียบเทียบขนาดหน้ากากจ่ายลมเย็นแบบแทนที่ด้วยอากาศหมุนควง (SWIT) และแบบแทนที่โดยทัว่ ไป (General DV)

…………ในส่วนขนาดและพื้นที่ติดตั้งพบว่า หัวจ่ายแบบ SWIT จะมีขนาดเล็กกว่า และต้องการพื้นที่ในการติดตั้งน้อยกว่า โดยมีขนาดพื้นที่เพียง 1 ใน 3 (33%) และต้องการพื้นที่ในการติดตังเพียงครึ่งหนึ่ง (50%) ของหัวจ่ายแบบแทนที่ทั่วไป(General DV) เท่านั้น (ดังแสดงใน รูปที่ 8)

…………ระบบกระจายลมเย็นแบบแทนที่หมุนควงนั้นยังช่วยส่งลมเย็นให้ได้ระยะทางที่ไกลมากยิ่งขึ้น ซึ่งจากผลการทดสอบที่ ความเร็วลมหน้าหัวจ่ายไม่เกิน 1 เมตร/วินาที พบว่าระบบกระจาย ลมเย็นแบบหมุนควงสามารถส่งลมเย็นได้ ไกลถึง 30 เมตร หากไม่มีการดูดลมทั้ง (Exhaust Air) และแหล่งความร้อนภายใน (Heat Source) ที่มากเกินไป

อ่านเพิ่มเติมได้ที่  [wpdm_package id=’9575′ template=link-template-button]