အဲယားကြန္းအေၾကာင္း (Air-conditioning System)

မဂၤလာပါခင္​ဗ်ာ။

အလုပ္​မအားတာနဲ႔ စာမ​ေရးျဖစ္​တာၾကာၿပီမို႔ တိုက္​ဆိုင္​တာ​ေလး​ေတြနဲ႔ အ​ေျခခံ​ေလ့လာသူမ်ားအဆင္​​ေျပ​ေစဖို႔ ရည္​႐ြယ္​မွ်​ေဝပါတယ္​ခင္​ဗ်ာ။

ေလ့လာမိေသာ အဲယားကြန္းအေၾကာင္း (Air-conditioning System)

Air-conditioning Theoretical Background

၁။ Air-conditioning ဆိုသည္မွာ Temperature, Humidity, Purity ႏွင့္ Flow of air take place ေတြကုိ တစ္ခ်ိန္ထဲမွာ ထိန္းခ်ဳပ္တဲ့ျဖစ္စဥ္တစ္ခုျဖစ္ပါတယ္။ လူေနမႈအဆင့္အတန္း သက္ေတာင့္သက္သာရွိေစဖို ့အတြက္ Temperature ကို ေလွ်ာ့ခ်လာႏုိင္ျခင္းဟာ အဓိက အေရးအျကီးဆုံးျဖစ္လာပါတယ္။ Liquid refrigerant က အပူကို ေအာင္းပူ ( Latent heat) အျဖစ္ သယ္ေဆာင္သြားတဲ့အတြက္ေၾကာင့္ Cooling effect ကို ကၽြန္ေတာ္တို ့ ရရွိခံစားေနရတာပဲျဖစ္ပါတယ္။ အဲသည့္ျဖစ္ဟာ Evaporator ထဲမွာ ျဖစ္ပြားျခင္းျဖစ္ပါတယ္။ Air-conditioning system အလုပ္လုပ္ပုံ Diagram မ်ား ကိုေသခ်ာစြာေလ့လာၾကည့္ႏုိင္ပါတယ္။

၂။ Air-conditioning system ဆုိတာ Second Law of Thermodynamics ကို အေျခခံထားပါတယ္။ Thermodynamics ဆိုတာ အပူရဲ ့အလုပ္နဲ ့ပတ္သတ္ျပီးေတာ့ ေလ့လာရတဲ့ ပညာရပ္တစ္ခုျဖစ္ပါတယ္။ Second Law of Thermodynamics အရ အပူ (Temperature) ဟာ ျမင့္ရာကေန၊ နိမ့္ရာကို စီးကူးတယ္လုိ ့ဆုိထားပါတယ္။ ဒီေတာ့ ေျပာင္းျပန္အေနနဲ ့ အပူ(Temperature) ဟာ နိမ့္ရာကေန၊ ျမင့္ရာကို စီးကူးဖုိ ့အတြက္ဆုိရင္ ျပင္ပပစၥည္းတစ္ခု (External Agency) ရဲ ့ အကူအညီကို ရယူဖုိ ့လုိပါတယ္။ ဒါေၾကာင့္ Air-conditioning နဲ ့ Refrigeration system မ်ား  စတင္ျပီးေပၚေပါက္လာရျခင္းျဖစ္တယ္လုိ ့ဆုိႏုိင္ပါတယ္။

၃။ Basic Law of Refrigeration
(က) မည္သည့္ အရည္မဆို Evaporating ျဖစ္ရင္ ပတ္ဝန္းက်င္မွ အပူကိုစုပ္ယူႏုိင္ပါတယ္။
(ခ)   မည္သည့္ အေငြ ့မဆုိ သင့္ေတာ္တဲ့ Compression and Cooling ေပးလုိက္ရင္ ေငြ ့့ရည္ဖြဲ ့ႏုိင္တယ္။
(ဂ)   Evaporates or boils လုပ္လုိက္တဲ့အတြက္ ျဖစ္ေပၚလာတဲ့ အရည္မွာရွိတဲ့ Temperature and         Pressure ဟာတုိက္ရိုက္အခ်ိဳးက်ပါတယ္။

၄။ Air-conditioning Method (၂) မ်ိဳးရွိပါတယ္။ ၎တို ့မွာ
(က) Direct A/C method
(ခ)  Indirect A/C method မ်ား ျဖစ္ပါတယ္။

(က) Direct A/C method
Direct A/C method မွာ primary refrigerant တစ္ခုပဲ အသုံးျပဳပါတယ္။ ၎ System မွာ လုိခ်င္တဲ့ ေနရာေတြကို အေအးေပးဖုိ ့အတြက္ Evaporator coil ကို တုိက္ရုိက္ျဖတ္ျပီး Refrigerant ကို လွည့္ပတ္စီးဆင္းေစပါတယ္။
(ခ)  Indirect A/C method
Indirect A/C method မွာ primary refrigerant နဲ ့ secondary refrigerant ဆုိျပီးေတာ့ (၂)မ်ိဳး သုံးထားပါတယ္။  Secondary refrigerant ကို primary refrigerant မွ evaporator အထဲမွာ အေအးေပးပါတယ္။ ေအးေစဖုိ ့အတြက္ secondary refrigerant ဟာ Air treatment unit (ATU) coil ကိုျဖတ္ျပီး လွည့္ပတ္စီးဆင္းပါတယ္။

၅။ REFRIGERANT
Refrigeration system မွာ အသုံးျပဳတဲ့ ပစၥည္းကို refrigerants လုိ ့ေခၚပါတယ္။ ၎ဟာ အပူကို တစ္ေနရာမွ စုပ္ယူျပီး၊ အျခားတစ္ေနရာကို ျပန္ထုတ္ေပးႏုိင္ပါတယ္။ အဲသည့္အျပင္ အပူစုပ္ယူေနခ်ိန္မွာ Liquid State ကေန Vapour State ကို ေျပာင္းႏုိင္ျပီး အပူျပန္ထုတ္ခ်ိန္မွာ Vapour State ကေန Liquid State ကို ျပန္ေျပာင္းႏုိင္ပါတယ္။ အဲ့ဒါေၾကာင့္ ၎ကို Boiling point နဲ ့ Freezing point နိမ့္တဲ့ပစၥည္းမ်ားကိုပဲ ေရြးခ်ယ္အသုံးျပဳျခင္းျဖစ္ပါတယ္။ Refrigerant ကို (၂) မ်ိဳးခြဲျခားႏုိင္ပါတယ္။
(က) Primary Refrigerants
(ခ)  Secondary Refrigerants တုိ ့ ျဖစ္ပါတယ္။

(က) Primary Refrigerants
Primary Refrigerants ဟာ System ထဲမွာရွိတဲ့ evaporates, condensates လုပ္မယ့္ေနရာေတြကို တုိက္ရိုက္ လွည့္ပတ္ပါတယ္။ ၎အျပင္ Latent heat ကို စုပ္ယူပါတယ္။ မ်ားေသာအားျဖင့္ primary refrigerant အေနနဲ ့Freon, Ammonia, Carbondioxide, R11 Tri-chloro Fluro Methane (CCL3F),R12 Di-chloro Di-Fluro Methane, R22 Mono-chloro Di-Fluro Methane (CHCLF2) အစရွိသျဖင့္ အသုံးျပဳၾကပါတယ္။
Specification of R-12 gas
(a) Boiling Point -30˚C
(b) Freezing Point -158˚C
(c) ၎ဟာ အႏၱရာယ္မရွိဘူး၊ မီးမေတာက္ဘူး၊ မေပါက္ကြဲဘူး၊ Highly Stable ျဖစ္တယ္။
(d) Condense at moderate pressure : 7.92 kg/cm2
(e) Critical temperature: -112˚C
(f)  Critical pressure : -40.6 kg/cm2
(g) ၎ကိုအိမ္သုံး applications အျဖစ္အသုံးျပဳပါတယ္။
(ခ) Secondary Refrigerants
၎ကို primary refrigerants မွ ဦးစြာ အေအးေပးပါတယ္။ ၎တုိ ့ဟာ အေအးေပးဖုိ ့အတြက္အေအးေပးလုိတဲ့ ေနရာေတြကို လုိက္ျပီးလွည့္ပတ္စီးဆင္းတယ္။ ၎ဟာ Sensible heat ကိုစုပ္ယူတယ္။ အမ်ားအားျဖင့္ Water, Ice, Brine, Chill water စသျဖင့္ အသုံးျပဳၾကတယ္။

၁။ BASIC PRINCIPLES OF REFRIGERATION

အေငြ ့ကိုဖိႏွိပ္ျပီးေတာ့ အေအးခံတာကိုသေဘၤာေတြမွာ အသုံးျပဳပါတယ္။ ဖိႏွိပ္ျပီး အေအးခံဖုိ ့အတြက္ အေျခခံက်တဲ့ Component ၄ခုမွာ evaporator, compressor, condenser, ႏွင့္ expansion valve ေတြပဲျဖစ္တယ္။ အဲဒီ ၄ခုကို tube ထဲမွာ sequence ဆက္လုိက္ရင္ compresson refrigeration system လုိ ့ေခၚတဲ့ enclosed system cycle တစ္ခုျဖစ္ေပၚလာပါတယ္။
Refrigeration အတြက္ အလုပ္လုပ္ေပးတဲ့ ပစၥည္းတခ်ဳိ  ့ကို (refrigerants) refrigeration system ထဲကို ထည့္လုိက္ပါတယ္။ အဲဒီပစၥည္းဟာ normal atmospheric pressure ေအာက္မွာ Low Boiling point ရွိတဲ့အခ်ိန္မွာ ပံုမွန္အားျဖင့္ေတာ့ အရာဝထၳဳတစ္ခုျဖစ္တယ္။ ဒါေပမယ့္ latent heat မ်ားလာတဲ့အခ်ိန္မွာ အေငြ ့ပ်ံသြားပါတယ္။ R12 refrigerant ကို အမ်ားဆုံးအသုံးျပဳပါတယ္။ R12 ရဲ ့ boiling temperature က standard atmospheric pressure ေအာက္မွာ  -29.8˚C ျဖစ္ပါတယ္။ ပစၥည္းရဲ ့ performance အရ saturation pressure နဲ ့ saturation temperature မွာ တစ္ခုနဲ ့တစ္ခု ဆက္ႏြယ္ေနပါတယ္။ ဒါ့ေၾကာင့္ refrigerant ရဲ ့ pressure ေျပာင္းလဲလာတာနဲ ့အမွ် ၎ရဲ ့ boiling temperature ပါေျပာင္းလဲလာပါလိမ့္မယ္။
Compressor inlet ကေနျပီးေတာ့ system အထဲကို refrigerant ေတြ ဆြဲယူလုိက္တယ္။ ျပီးရင္ ၎ရဲ ့ pressure တိုးေအာင္ piston အားနဲ ့ compressed လုပ္လုိက္ပါတယ္။ အဲ့ဒါေၾကာင့္ High pressure – High temperature gas ေတြျဖစ္လာပါတယ္။ အဲဒီ HP-HT refrigerant gas ေတြကို condenser ထဲကို ေမာင္းထဲလုိက္ပါတယ္။ Condenser ထဲမွာ Seawater နဲ ့ေတာက္ေလွ်ာက္ အေအးေပးေနတဲ့အတြက္ HP-HT refrigerant gas ေတြရဲ ့ အပူကို heat exchanger အျဖစ္ သယ္ေဆာင္သြားပါတယ္။ ဒါ့ေၾကာင့္ Low temperature – High pressure liquid ျဖစ္လာပါေတာ့တယ္။ အဲ့ဒီ LT-HP အရည္ေတြဟာ expension valve ကိုျဖတ္လုိ ့evaporator အထဲကုိ စီးဝင္သြားတယ္။ Expension valve ကို ျဖတ္ေနခ်ိန္မွာ evaporator က သင့္ေတာ္တဲ့ Pressure ရေအာင္ ေလွ်ာ့က်သြားပါတယ္။ အဲသည္လုိ pressure က်တဲ့အတြက္ low temperature က ပုိေလ်ာ့က်ျပီးေအးသြားပါတယ္။ အဲဒီအခ်ိန္ blower မွာ evaporator ထဲကို ျဖတ္ဝင္လာတဲ့ အေအးဓာတ္ကိုယူဖုိ ့လုိအပ္တဲ့ေနရာေတြကို မႈတ္ထုတ္ျပီးပုိ ့ ေပးပါတယ္။ Evaporator ထဲမွာ Liquid State မွ Vapour State သုိ ့ vaporization ျဖစ္သြားပါေတာ့တယ္။ အဲသည္ Vapour ေတြကို compressor က စုပ္ယူ၊ဖိက်စ္ျပီး condenser မွ condenses, temperature ေလွ်ာ့ခ်ျပီး evaporator မွ vapour ျပန္ေျပာင္းျခင္းနဲ ့ ေနာက္ထပ္ cycle တစ္ခုကိုရရွိပါတယ္။

၂။ Components of system
(a) Compressor
(b) Condenser
(c) Evaporator
(d) Expansion valve
(e) Oil Separator (or) Strainer
(f) Filter
(g) Solenoid valve

Compressor
Compressor ရဲ ့အလုပ္လုပ္ပုံမွာ Evaporator ထဲက low pressure refrigerant vapour ကို ဆြဲယူဖုိ ့နဲ ့၊ ဆြဲယူထားတဲ့ vapour ေတြကို condensed အျဖစ္ေျပာင္းလဲေစဖုိ ့ ဖိႏွိပ္ေပးတယ္။ air-conditioning plant မွာ အသုံးျပဳေနတဲ့ compressor မ်ားက motor dirve အမ်ဳိးအစားေတြမ်ားပါတယ္။ Electric motor ကေန Compressor ရဲ ့ Crankshaft ကို power ေပးတယ္၊ Crankshaft လည္္တဲ့အတြက္ေၾကာင့္ connecting rod ရဲ ့ အကူအညီနဲ ့ piston ေတြက အေပၚေအာက္ ေရႊ ့လွ်ားသြားပါတယ္။ piston  အေပၚေအာက္ ေရႊ ့လွ်ားတာေၾကာင့္ ေလကို ဆြဲသြင္းတယ္၊ ဖိက်စ္တယ္၊ condenser အထဲကို discharging ေပးပုိ ့ေပးတဲ့အလုပ္ေတြကို လုပ္ေဆာင္ပါတယ္။

Condenser
Condenser ရဲ ့ အလုပ္လုပ္ပုံမွာ သူ ့ဆီဝင္ေရာက္လာတဲ့ refrigerants vapour ကို temperature ေလွ်ာ့ခ်မယ္။ အေအးခံျပီး liquid အေျခအေနကို ေျပာင္းေပးဖုိ ့ျဖစ္တယ္။ Refrigerant vapour ရဲ ့ ေအာင္းပူ latent heat ကို seawater ဆီကို ေရာက္ရွိသြားေစတာပဲျဖစ္တယ္။ condenser ေတြဟာ Shell tube အမိ်ဳးအစားျဖစ္ျပီးေတာ့ cylinder shell တစ္ခု၊ rolled-up steel plate တစ္ခု pipe plate နဲ ့ welded လုပ္ထားတဲ့ cooling tubes တစ္စံုရွိပါတယ္။

Evaporator
Evaporator ရဲ ့ အလုပ္လုပ္ပုံမွာ low pressure liquid refrigerant ဟာ ပတ္ဝန္းက်င္က အပူကိုစုပ္ယူျပီး evaporator ျဖစ္ေစဖုိ ့ heat transfer surface တစ္ခုျပဳလုပ္ေပးဖုိ ့ျဖစ္ပါတယ္။ Evaporator ထဲမွာ liquid ကေန vapour အေျခအေနကို ျပန္လည္ေျပာင္းလဲသြားတာပဲျဖစ္တယ္။

Expansion Valve
Expansion valve ရဲ ့အလုပ္လုပ္ပုံမွာ condenser ထဲက ထြက္လာတဲ့ Liquid pressure ကို evaporator ထဲမွာ evaporate အေငြ ့ပ်ံႏုိင္ေအာင္ ေလွ်ာ့ခ်ေပးႏုိင္ဖုိ ့ပဲျဖစ္ပါတယ္။ ၎ valve ဟာ  refrigerant အရည္ရဲ ့Flow စီးဆင္းမႈကို ထိန္းခ်ဳပ္ေပးတယ္။ ပုံမွန္ျဖစ္ေအာင္ လုပ္ေဆာင္ေစတယ္။ မ်ားေသာအားျဖင့္ capillary tube နဲ ့ sensing လုပ္ေလ့ရွိတယ္။

Strainer
Strainer ရဲ ့ အလုပ္လုပ္ပုံမွာ Compressor ရွိ piston, crankshaft စတဲ့ friction ျဖစ္ေစမယ့္ေနရာတုိင္းမွာ ဆီျဖည့္ေပးရတယ္။ တစ္ခါတစ္ရံမွာ အဲဒီ ဆီေတြက Refrigerant နဲ ့ေရာေႏွာျပီးပါလာတက္ပါတယ္။ အဲ့ဒီအခါမွာ strainer က စစ္ထုတ္ျပီးေတာ့ compressor အထဲကိုျပန္ထည့္ေပးပါတယ္။

Filter
Filter ရဲ ့ အလုပ္လုပ္ပုံမွာ Compressor က ထြက္လာတဲ့ Refrigerant vapout ထဲမွာ ေရခုိးေရေငြ ့ ေတြပါလာခဲ့ရင္ စစ္ထုတ္ေပးတဲ့ အလုပ္ကိုလုပ္ေပးပါတယ္။

Solenoid valve
Solenoid Valve ရဲ ့ အလုပ္လုပ္ပုံမွာ Relay coil နဲ ့အဖြင့္၊အပိတ္လုပ္ေပးပါတယ္။ Cycle လမ္းေၾကာင္းမွာ တပ္ဆင္ထားပါတယ္။ Control signal လာခဲ့ရင္ Relay coil မွာ သံလုိက္ဓာတ္ျဖစ္ေပၚေစျပီးေတာ့ Valve ကိုဖြင့္ေပးတဲ့ အလုပ္ကိုလုပ္ပါတယ္။

​ေမတၱာျဖင္​့
T.Y.M.M