วิธีติดตั้งระบบเครื่องทำน้ำเย็นสำหรับอ่างแช่แข็ง

การเลือกองค์ประกอบสำหรับการทำน้ำแข็ง เครื่องทำความเย็นสำหรับอ่างอาบน้ำ

การเลือกอ่างน้ำ: อ่างเก็บน้ำแบบชุบสังกะสี (Stock Tanks) เทียบกับตู้แช่แข็งแบบฝาทึบ (Chest Freezers) เทียบกับอ่างอาบน้ำทั่วไป

ในกรณีของเครื่องทำน้ำเย็นสำหรับแช่แข็งนั้น ความจุของอ่างเป็นปัจจัยหลักที่กำหนดประสิทธิภาพของการถ่ายเทความร้อน อ่างเก็บน้ำแบบชุบสังกะสี (100-150 แกลลอน) มีความทนทาน แต่จำเป็นต้องทำการหุ้มฉนวนภายนอก ตู้แช่แข็งแบบฝาทึบ (80-120 แกลลอน) สามารถนำมาใช้ใหม่ได้ และมีความเฉื่อยทางความร้อนภายใน แต่ไม่สะดวกในการเข้าถึง อ่างอาบน้ำทั่วไป (40-60 แกลลอน) เหมาะสำหรับพื้นที่ขนาดเล็ก แต่เก็บความเย็นจากน้ำแข็งได้ไม่ดี โดยการสูญเสียความเย็นจากพื้นผิวอาจสูงถึง 3°F/ชั่วโมง หากไม่มีฉนวนหุ้ม (รายงานประสิทธิภาพทางความร้อน ปี 2023) การทดสอบภาคอุตสาหกรรมแสดงให้อ่างน้ำแบบโครงเหล็กโพลียูรีเทนจะสูญเสียอุณหภูมิประมาณ 0.5°F เมื่ออยู่ในน้ำอุณหภูมิ 50°F (10°C) โดยไม่มีฝาคลุม เนื่องจากการสัมผัสกับอุณหภูมิของอากาศโดยรอบ

การคำนวณความต้องการพลังงานของเครื่องทำความเย็นตามปริมาณของถัง

กำลังการทำความเย็นต้องชดเชยการรับความร้อน และ ให้ได้อัตราการเย็นที่กำหนด ใช้สูตรดังนี้:
Required BTU/hour = (Tub Gallons × 8.34) × (Ambient Temp - Target Temp) × 1.25 Safety Factor

การเลือกใช้เครื่องขนาดเล็กเกินไป 0.25 แรงม้า จะทำให้เวลาในการทำความเย็นเพิ่มขึ้น 35-40% (Hydraulic Institute 2022)

ข้อพิจารณาเกี่ยวกับแรงม้าตามความถี่ในการใช้งาน

การแช่น้ำแข็งเป็นประจำทุกวันต้องการกำลังสูงขึ้น 20-30% เมื่อเทียบกับการใช้งานแบบไม่ต่อเนื่อง เครื่องทำความเย็นขนาด 1 แรงม้าที่สามารถรักษาอุณหภูมิ 45°F ในอ่างขนาด 120 แกลลอน สามารถรองรับได้:

• 3-4 ครั้งต่อสัปดาห์ (วันละ 4-6 ชั่วโมง)
• อัตราการฟื้นตัวของอุณหภูมิ 1°F ทุกๆ 45 นาที

รุ่นที่ใช้งานตลอดเวลานั้นควรใช้คอมเพรสเซอร์แบบอินเวอร์เตอร์ – การทำงานด้วยความเร็วแปรผันช่วยลดการสึกหรอลง 40% เมื่อเทียบกับรุ่นที่ใช้ความเร็วคงที่ (ASHRAE 2023 Compressor Study)

ข้อมูลจำเพาะและอัตราการไหลของปั๊มน้ำ

เลือกขนาดปั๊ม GPM (แกลลอนต่อนาที) ให้เหมาะสมกับกำลังของคอยล์เครื่องทำความเย็น:

• 7-10 GPM สำหรับเครื่องทำน้ำเย็น 1-1.5 แรงม้า
• 12-15 GPM สำหรับระบบ 2-3 แรงม้า

เลือกใช้ปั๊มแบบแม่เหล็ก (magnetic-drive pumps) ที่มีแรงดันประมาณ 15 ฟุต – เพื่อกำจัดปัญหาการรั่วซึมของเพลาที่พบบ่อยในปั๊มที่ใช้ซีลเชิงกล แบบจำลองที่ได้รับการรับรองจาก UL ในปี 2022 มีอายุการใช้งานเฉลี่ย 75,000 ชั่วโมง เมื่อใช้งานคู่กับตัวกรองแบบละเอียด 200 ไมครอน (ข้อมูลจาก 2022 Pump Reliability Index)

เตรียมพื้นที่สำหรับน้ำแข็งของคุณ เครื่องทำความเย็นสำหรับอ่างอาบน้ำ

ข้อกำหนดด้านระบบระบายอากาศและการจัดการพื้นที่

การไหลเวียนของอากาศอย่างเหมาะสมจะช่วยป้องกันไม่ให้เครื่องทำน้ำเย็นทำงานเกินกำลัง และรักษาประสิทธิภาพในการประหยัดพลังงาน โปรดปฏิบัติตามแนวทางเกี่ยวกับระยะห่างดังนี้:

• ระยะห่างด้านหน้า : 4-5 ฟุต เพื่อการดูดลมเข้าได้อย่างเต็มที่
• ระยะห่างด้านข้าง/ด้านหลัง : อย่างน้อย 2 ฟุต เพื่อช่วยในการระบายความร้อน
• ระยะห่างในแนวดิ่ง : 6 นิ้วเหนือหน่วย

วางเครื่องทำน้ำเย็นบนพื้นผิวที่ทนทานต่อการสั่นสะเทือน เช่น พื้นคอนกรีตหรือโครงพื้นที่เสริมความแข็งแรง หลีกเลี่ยงบริเวณที่ถูกแสงแดด–แสงแดดโดยตรงสามารถลดประสิทธิภาพการระบายความร้อนลงได้ 12-15% ในช่วงเวลาที่อากาศร้อนที่สุด

การเตรียมพื้นผิวและการจัดระบายน้ำ

พื้นผิวติดตั้งจะต้องรับน้ำหนักได้ 1.5 เท่าของน้ำหนักรวมของระบบ (รวมถึงน้ำที่ใช้งาน) สำหรับดาดฟ้าที่ยกสูง ให้ตรวจสอบว่าความสามารถในการรับน้ำหนักมากกว่า 125 PSI สร้างทางลาดเอียง 2% ออกจากอาคาร โดยใช้วิธีการเหล่านี้:

รวมช่องระบายน้ำเฉพาะภายในระยะ 3 ฟุตจากอ่างอาบน้ำ สำหรับการติดตั้งกลางแจ้ง ให้ยกส่วนประกอบไฟฟ้าให้สูงกว่าระดับพื้น 12 นิ้ว และใช้ปลั๊กที่มีการป้องกัน GFCI เพื่อให้เป็นไปตามมาตรฐานความปลอดภัย NEC มาตรา 680

การติดตั้งน้ำแข็งของคุณ เครื่องทำความเย็นสำหรับอ่างอาบน้ำ ระบบ

ขั้นตอนการติดตั้งปั๊มน้ำแบบทีละขั้น

ขั้นตอนที่ 1 วางปั๊มแบบจุ่มในอ่างแช่น้ำแข็งของคุณ ณ จุดที่ต่ำที่สุดของอ่างเพื่อการหมุนเวียนน้ำที่ดีที่สุด ติดตั้งท่อ PVC ยืดหยุ่นขนาด ½ นิ้วเข้ากับช่องทางออก โดยทดลองใส่ท่อเข้ากับปั๊มและยึดให้แน่นด้วยตัวหนีบสแตนเลส สตีล นำท่อไปยังช่องต่อเข้าของเครื่องทำน้ำเย็น โดยจัดให้ท่อมีลักษณะโค้งเล็กน้อยเพื่อป้องกันไม่ให้เกิดรอยพับหรืองอจนแน่น จัดแนวส่วนประกอบในลักษณะตั้งตรงเพื่อช่วยให้เกิดแรงดูดโดยแรงโน้มถ่วง และลดการเกิดฟองอากาศที่ติดค้าง สำหรับการใช้งานเพื่อการบำบัดด้วยน้ำเย็น ให้เลือกใช้ปั๊มที่มีอัตราการไหลไม่ต่ำกว่า 1,000 แกลลอนต่อชั่วโมง (GPH) เพื่อป้องกันไม่ให้อุณหภูมิน้ำเปลี่ยนแปลงมากเกินไป

การยึดท่อให้แน่นเพื่อป้องกันการรั่ว

ป้องกันการรั่วของของเหลวโดยใช้วิธียึดสองแคลมป์สำหรับทุกจุดต่อ: 1) วางแคลมป์ยางท่อแบบหนาและแข็งแรงด้วยวัสดุไนลอน และจากนั้นทันที 2) ใช้อีกแคลมป์ที่ทำจากสแตนเลสสตีลทนสนิมอีกด้านหนึ่ง โดยหมุนให้ห่างจากตัวแรก 180° ทำการทดสอบการรั่วด้วยการปล่อยให้หยดลงเป็นเวลา 24 ชั่วโมง โดยใช้น้ำ/น้ำส้มสายชูในอัตราส่วน 3 ต่อ 1 (บริสุทธิ์จะปลอดภัยกว่า) (มันไม่ใช่น้ำบริสุทธิ์ แต่มีแรงตึงผิวต่ำกว่าน้ำ จึงสามารถซึมผ่านรอยแตกเล็กๆ ได้ดีขึ้น) ใช้ปลอกท่อนี้รวมถึงท่อที่ไม่มีฉนวนเพื่อป้องกันการเกิดฝ้า รวมถึงรักษาอุณหภูมิของเนื้อสารที่ไวต่ออุณหภูมิ เช่น เบียร์ ให้เย็นอยู่เสมอ ลดการสูญเสียความร้อนได้ถึง 40% โดยใช้เทปความร้อนกับวาล์วและปั๊มที่อุณหภูมิสูงกว่า 70°F (20°C) ใช้เพื่อป้องกันแสงโดยตรง - ช่วยในการรักษาก๊าซคาร์บอเนต ใช้เมื่อต้องการลดฟองขณะจ่ายของเหลว ใช้พวกมันเพื่อลดการถ่ายเทความร้อนและลดค่าพลังงาน ท่อเริ่มต้นออกมามีความเหนียวและกาวจะถูกกระตุ้นเมื่อเทปถูกพันรอบท่อ ท่อฉนวนทำมาจากโฟมโพลีเอทิลีนแบบเซลล์ปิดหรือยาง ปลอกโฟมนี้สามารถสวมเข้ากับท่อได้อย่างรวดเร็วและง่ายดาย ยาว 12 นิ้ว ท่อฉนวนสำหรับท่อทองแดงขนาด 1/2" หรือท่อเหล็กขนาด 1/4" การควบแน่นบนท่ออาจทำลายผนังและพื้นของคุณ ถึงเวลาแล้วที่จะต้องหาฉนวน

การกำหนดค่าวาล์วสำหรับการควบคุมการไหลอย่างเหมาะสม

ใช้เกตวาล์วบนท่อทางกลับของชิลเลอร์เพื่อปรับอัตราการไหลได้ง่ายโดยไม่เกิดแรงดันพุ่งสูงขึ้น: ติดตั้งบายพาสวาร์ล์วให้ตรงกับวงจรหลักการระบายความร้อน เพื่อรักษาการหมุนเวียนของน้ำในขณะทำการบำรุงรักษาตัวกรอง ควรมีวาล์วปล่อยแรงดัน 25 PSI (สำหรับระบบที่มีขนาดมากกว่า 100 แกลลอน) - สิ่งจำเป็นในการป้องกันเครื่องทำน้ำร้อนจากการทำงานผิดปกติที่อาจเกิดขึ้นระหว่างการหดตัวจากอุณหภูมิ ควรหมุนวาล์วที่หันลงด้านล่างให้เอียงเพื่อช่วยให้อากาศถูกปล่อยออกได้ง่าย และลดการสะสมของอนุภาคที่กลไกแบบลูกบอล

กระบวนการปรับเทียบหน่วยควบคุมอุณหภูมิ

เทอร์โมสแตตสามารถปรับเทียบค่าได้โดยใช้โพรบดิจิทัลที่สามารถย้อนกลับถึงมาตรฐาน NIST วางไว้ที่จุดกึ่งกลางของอ่าง ค่าอุณหภูมิแตกต่างระหว่างชั้นน้ำด้านบนและล่างโดยทั่วไปอยู่ที่ 1-3°F (0.5-1.7°C) ในช่วงเวลาที่น้ำชั้นต่างๆ มีอุณหภูมิเป็นชั้นๆ กัน ค่าความแตกต่างของการทำงาน On/Off จะถูกตั้งไว้ที่ 2°F (1.1°C) ที่โรงงาน เพื่อป้องกันไม่ให้อุณหภูมิเปลี่ยนแปลงมากเกินไปเพื่อความสบายของระบบ และยืดอายุการใช้งานคอมเพรสเซอร์ สำหรับการควบคุมแบบอัตโนมัติ ให้ปรับลดการผลลัพธ์ลง 10% เมื่ออุณหภูมิของอากาศภายนอกต่ำกว่า 60°F (15.5°C) เพื่อป้องกันไม่ให้ชิ้นส่วนเครื่องเกิดความเครียดจากภาวะเย็นเกินไป

ตรวจสอบแรงดันของระบบชิลเลอร์

ขณะเริ่มต้นการทำงาน ตรวจสอบว่าค่า PSID ในขณะทำงานจะต้องไม่เกิน 10-15% ของค่าสูงสุดที่ผู้ผลิตกำหนด ออกแบบและทดสอบเพื่อใช้งานเป็นสัญญาณเตือนแบบป้องกันและเตือนขั้นสุดท้าย d 6 x เครื่องขยาย MPSF7 / MPSF9 ให้ใช้มาตรวัดความดันชนิดที่บรรจุสารกลีเซอรีนเพื่อตรวจสอบค่า PSID ในขณะทำงาน ระหว่างการวัด ให้ตรวจสอบความแปรปรวนของความดันแบบไดนามิกภายใน 72 ชั่วโมงแรก โดยในช่วงเวลาที่ปั๊มทำงานสลับระหว่างเปิด-ปิด จะต้องไม่มีค่าความผิดพลาดมากกว่า ±0.5 PSI การทำการตรวจสอบระบบปิดเร็ว (quick-shutdown check) จะช่วยยืนยันว่าวาล์วตรวจสอบ (check valves) กำลังทำงานภายใน 2 วินาที ซึ่งเป็นสิ่งสำคัญเพื่อป้องกันการกระแทกจากความร้อน (thermal shock) ที่อาจเกิดจากการไหลย้อนกลับ

ขั้นตอนการเตรียมระบบระบายความร้อนด้วยน้ำแข็ง

ลำดับขั้นตอนการเตรียมระบบเพื่อไล่อากาศออก

ขั้นตอนที่ 1 เตรียมอ่างน้ำแข็ง: เติมน้ำในภาชนะอ่างน้ำแข็งให้ระดับน้ำอยู่ถึงบริเวณด้านล่างของช่องระบายน้ำด้านบน ต่อสายยางจากปั๊มเข้ากับช่องด้านล่าง ตรวจสอบให้แน่ใจว่าซีลทุกจุดสนิทอากาศ วางสายยางให้อยู่ในแนวตั้ง และเมื่อน้ำไหลผ่านท่อคืนอย่างราบรื่น ก็แสดงว่าคุณได้ไล่อากาศออกหมดแล้ว ผู้ปฏิบัติงานจำเป็นต้องทำกระบวนการนี้ซ้ำทุกครั้งที่เครื่องทำความเย็นถูกย้ายตำแหน่งหรือหลังการทำความสะอาดหนัก เนื่องจากการล็อกอากาศอาจทำให้ประสิทธิภาพการถ่ายเทความร้อนลดลงได้สูงถึง 30% HVAC IS 2023 โดยตลอดเวลาควรใช้ปลั๊กสำหรับเริ่มต้นปั๊มทุกครั้งเมื่อเริ่มใช้งานปั๊มเป็นครั้งแรก เพื่อป้องกันความเสียหายที่เกิดจากการเดินเครื่องโดยไม่มีน้ำหล่อเลี้ยง

ระเบียบวิธีทดสอบสมรรถนะเริ่มต้น

การเริ่มต้นใช้งานระบบหลังจากเติมน้ำมันแล้ว ให้เดินเครื่องชิลเลอร์เป็นเวลา 15 นาที และตรวจสอบการรั่วซึมที่จุดเชื่อมต่อทุกจุด ยืนยันว่ามีน้ำไหลผ่านท่อทุกเส้นโดยไม่มีสิ่งกีดขวาง มีการปั่นป่วนหรืออากาศคั่งอยู่หรือไม่ ทดสอบอุปกรณ์ระบายความร้อนด้วยอากาศบางส่วนเพื่อดูการลดลงของอุณหภูมิ 2°F ต่อชั่วโมงตามเกณฑ์การยอมรับระบบทำความเย็น และตรวจสอบว่าบัญชีการทำความเย็นนั้นสมดุลหรือไม่ บันทึกค่าอัตราการไหลและแรงดันพื้นฐานในขั้นตอนนี้ เพื่อช่วยในการเปรียบเทียบในอนาคตหากเกิดปัญหา หากคุณรู้สึกถึงการสั่นสะเทือนที่ผิดปกติใด ๆ ควรแก้ไขทันที เพราะการสั่นสะเทือนใด ๆ ก็ตามที่ปล่อยไว้อาจทำให้แบริ่งมอเตอร์สึกหรอเร็วขึ้น

การบำรุงรักษาเครื่องทำน้ำเย็นแบบอ่างแช่แข็ง

การบำรุงรักษาอย่างเหมาะสมจะช่วยให้เครื่องทำน้ำเย็นแบบอ่างแช่แข็งทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพ และยืดอายุการใช้งาน ปฏิบัติตามแนวทางที่กำหนดไว้เพื่อรักษาประสิทธิภาพการทำความเย็น และป้องกันการเกิดความล้มเหลวทางกล

รายการตรวจสอบรายสัปดาห์: ตัวกรองและคุณภาพน้ำ

ทำความสะอาดตัวกรองทุกสัปดาห์เพื่อป้องกันการอุดตันที่จะทำให้การไหลของน้ำลดลง ล้างตัวกรองที่ใช้ซ้ำได้ด้วยสายยางแรงดันสูง และทิ้งตัวกรองแบบใช้ครั้งเดียวหากแรงดันน้ำต่ำกว่าค่าที่ผู้ผลิตแนะนำ ทดสอบน้ำด้วยแถบทดสอบ pH และรักษาค่าไว้ระหว่าง 7.2-7.6 เพื่อลดการกัดกร่อน ใช้สารทำให้สะอาดเช่น สารเม็ดบромีนหรือคลอรีนเพื่อชะลอการเจริญเติบโตของแบคทีเรีย แต่อย่าใช้ในปริมาณมากเกินไปเพราะจะทำให้ซีลปั๊มสึกหรอ

การบำรุงรักษาประจำเดือน: ขั้นตอนการทำความสะอาดคอยล์

คอยล์คอนเดนเซอร์สะสมฝุ่นที่ทำให้ประสิทธิภาพการถ่ายเทความร้อนลดลงได้ถึง 30% ทำความสะอาดคอยล์ทุกเดือนโดยใช้แปรงขนนุ่มและสารทำความสะอาดที่ไม่กัดกร่อน สำหรับเศษสิ่งสกปรกที่หนักให้ใช้น้ำยาทำความสะอาดคอยล์ชนิดโฟม และล้างออกด้วยน้ำกลั่นเพื่อป้องกันการสะสมของแร่ธาตุ ก่อนทำการบำรุงรักษาให้ปิดแหล่งจ่ายไฟเสมอเพื่อหลีกเลี่ยงอันตรายจากไฟฟ้า

การแก้ปัญหาประสิทธิภาพการทำความเย็น

หากการควบคุมอุณหภูมิล้มเหลว:

1. ตรวจสอบระดับสารทำความเย็นโดยใช้มาตรวัดแรงดัน
2. ตรวจสอบสิ่งกีดขวางการไหลของอากาศรอบช่องระบายอากาศ
3. ทดสอบอัตราการไหลของปั๊มน้ำเทียบกับข้อมูลจำเพาะจากโรงงาน
   การไหลต่ำมักบ่งชี้ว่ามีสิ่งอุดตันในตัวกรองหรือใบพัดเสียหาย แก้ไขปัญหาที่เกิดขึ้นอย่างต่อเนื่องโดยทำการล้างตะกรันภายในระบบท่อด้วยสารละลาย vinegar (อัตราส่วน 1:4 กับน้ำ) เพื่อละลายสิ่งสะสมของแร่ธาตุ

การแก้ไขปัญหาเสียงรบกวนและการสั่นสะเทือน

เสียงหวีดแหลมมักบ่งบอกถึงการเกิดฟองอากาศ (cavitation) ในปั๊มจากช่องทางนำเข้าน้ำที่จำกัด ตรวจสอบตะแกรงทางเข้าสำหรับเศษสิ่งแปลกปลอม และตรวจสอบให้มั่นใจว่าระดับน้ำท่วมปั๊มทั้งหมด

• ขันยึดฐานมอเตอร์ให้แน่นขึ้น
• ตรวจสอบความสมดุลของใบพัด
• เปลี่ยนชุดแบริ่งที่สึกหรอ
  ลดการสั่นสะเทือนโดยวางแผ่นรองกันล้า (anti-fatigue mats) ใต้หน่วยเครื่องทำน้ำเย็น และยึดข้อต่อท่อน้ำทั้งหมดด้วยตัวหนีบแบบสแตนเลสสตีล

ส่วน FAQ

อ่างแบบใดเหมาะสมที่สุดสำหรับเครื่องทำน้ำเย็นแช่แข็ง (ice bath chillers)

ถังเหล็กชุบสังกะสี ตู้แช่แข็งแบบตั้งพื้น และอ่างอาบน้ำทั่วไป เป็นตัวเลือกที่พบได้บ่อย ทางเลือกที่ดีที่สุดขึ้นอยู่กับขนาดห้อง ความต้องการฉนวน และข้อกำหนดด้านประสิทธิภาพในการทำความเย็น

ฉันจะคำนวณความต้องการพลังงานของเครื่องทำน้ำเย็นได้อย่างไร

ใช้สูตร: BTU/ชั่วโมงที่ต้องการ = (ปริมาณแกลลอนในอ่าง × 8.34) × (อุณหภูมิสภาพแวดล้อม - อุณหภูมิเป้าหมาย) × ตัวคูณความปลอดภัย 1.25

เหตุใดการระบายอากาศจึงสำคัญสำหรับเครื่องทำน้ำเย็นแช่แข็ง

การระบายอากาศที่เพียงพอจะช่วยป้องกันไม่ให้เครื่องรับความร้อนเกินและช่วยรักษาประสิทธิภาพการใช้พลังงาน พร้อมทั้งต้องปฏิบัติตามข้อกำหนดระยะห่างเฉพาะเพื่อการไหลเวียนของอากาศที่เหมาะสม

ฉันควรทำความสะอาดคอยล์คอนเดนเซอร์บ่อยแค่ไหน

ควรทำความสะอาดคอยล์คอนเดนเซอร์ทุกเดือนเพื่อรักษาประสิทธิภาพการถ่ายเทความร้อนและป้องกันการเกิดความล้มเหลวทางกล

ฉันควรทำอย่างไรหากเครื่องทำน้ำเย็นมีเสียงดังมากเกินไป

ปัญหาเสียงดังอาจเกิดจากปั๊มเกิดการสูญเสียแรงดันหรือใบพัดไม่สมดุล ให้ตรวจสอบว่ามีสิ่งกีดขวางหรือไม่ ตรวจสอบการเชื่อมต่อท่อให้แน่นหนา และพิจารณาใช้แผ่นรองกันสั่นสะเทือนเพื่อลดเสียงรบกวน