บทนำเกี่ยวกับวิธีการละลายน้ำแข็งในตู้เย็น

เป็นที่หลีกเลี่ยงไม่ได้ที่ระบบทำความเย็นที่ทำงานภายใต้อุณหภูมิการดูดที่อิ่มตัวต่ำกว่าจุดเยือกแข็งจะเกิดการสะสมของน้ำแข็งเกาะบนท่อและครีบของเครื่องระเหยในที่สุด น้ำแข็งเกาะทำหน้าที่เป็นฉนวนระหว่างความร้อนที่ถ่ายเทจากพื้นที่และสารทำความเย็น ส่งผลให้ประสิทธิภาพของเครื่องระเหยลดลง ดังนั้น ผู้ผลิตอุปกรณ์จึงจำเป็นต้องใช้เทคนิคบางอย่างเพื่อกำจัดน้ำแข็งเกาะออกจากพื้นผิวคอยล์เป็นระยะ วิธีการละลายน้ำแข็งอาจรวมถึง แต่ไม่จำกัดเพียงการละลายน้ำแข็งแบบปิดวงจรหรือการละลายน้ำแข็งด้วยอากาศ ละลายน้ำแข็งด้วยไฟฟ้าและแก๊ส (ซึ่งจะกล่าวถึงในตอนที่ 2 ฉบับเดือนมีนาคม) นอกจากนี้ การปรับเปลี่ยนวิธีการละลายน้ำแข็งพื้นฐานเหล่านี้ยังเพิ่มความซับซ้อนให้กับเจ้าหน้าที่บริการภาคสนามอีกด้วย เมื่อตั้งค่าอย่างถูกต้อง วิธีการทั้งหมดจะได้ผลลัพธ์ที่ต้องการเหมือนกัน นั่นคือการละลายน้ำแข็งที่สะสม หากตั้งค่ารอบการละลายน้ำแข็งไม่ถูกต้อง การละลายน้ำแข็งที่ไม่สมบูรณ์ (และประสิทธิภาพของเครื่องระเหยลดลง) อาจทำให้อุณหภูมิสูงกว่าที่ต้องการในห้องเย็น เกิดการย้อนกลับของสารทำความเย็น หรือปัญหาน้ำมันรั่ว
ตัวอย่างเช่น ตู้โชว์เนื้อสัตว์ทั่วไปที่รักษาอุณหภูมิผลิตภัณฑ์ไว้ที่ 34 ฟาเรนไฮต์ อาจมีอุณหภูมิอากาศที่ระบายออกประมาณ 29 ฟาเรนไฮต์ และอุณหภูมิเครื่องระเหยอิ่มตัวที่ 22 ฟาเรนไฮต์ แม้ว่านี่จะเป็นการใช้งานที่อุณหภูมิปานกลางที่อุณหภูมิผลิตภัณฑ์สูงกว่า 32 ฟาเรนไฮต์ แต่ท่อและครีบของเครื่องระเหยจะมีอุณหภูมิต่ำกว่า 32 ฟาเรนไฮต์ ทำให้เกิดการสะสมของน้ำแข็งเกาะ การละลายน้ำแข็งนอกรอบมักพบได้บ่อยที่สุดสำหรับการใช้งานที่อุณหภูมิปานกลาง อย่างไรก็ตาม การละลายน้ำแข็งด้วยแก๊สหรือไฟฟ้าในการใช้งานเหล่านี้ก็ไม่ใช่เรื่องแปลก

การละลายน้ำแข็งในตู้เย็น
รูปที่ 1 การเกิดน้ำแข็งเกาะ

การละลายน้ำแข็งแบบปิดวงจร
การละลายน้ำแข็งแบบออฟไซเคิลนั้นก็อย่างที่เข้าใจกันนั่นแหละ การละลายน้ำแข็งทำได้โดยการปิดวงจรทำความเย็นเพื่อป้องกันไม่ให้สารทำความเย็นเข้าไปในเครื่องระเหย แม้ว่าเครื่องระเหยจะทำงานที่อุณหภูมิต่ำกว่า 32 องศาฟาเรนไฮต์ แต่อุณหภูมิของอากาศในห้องเย็นจะสูงกว่า 32 องศาฟาเรนไฮต์ เมื่อปิดวงจรทำความเย็นแล้ว การปล่อยให้อากาศในห้องเย็นยังคงไหลเวียนผ่านท่อ/ครีบของเครื่องระเหย จะทำให้อุณหภูมิพื้นผิวของเครื่องระเหยสูงขึ้น ละลายน้ำแข็ง นอกจากนี้ การแทรกซึมของอากาศเข้าไปในห้องเย็นตามปกติจะทำให้อุณหภูมิของอากาศสูงขึ้น ซึ่งช่วยอำนวยความสะดวกในการละลายน้ำแข็ง ในการใช้งานที่อุณหภูมิอากาศในห้องเย็นสูงกว่า 32 องศาฟาเรนไฮต์ การละลายน้ำแข็งแบบออฟไซเคิลพิสูจน์แล้วว่าเป็นวิธีที่มีประสิทธิภาพในการละลายน้ำแข็งที่เกาะตัวกัน และเป็นวิธีละลายน้ำแข็งที่นิยมใช้มากที่สุดในการใช้งานที่อุณหภูมิปานกลาง
เมื่อเริ่มการละลายน้ำแข็งแบบปิดรอบ การไหลของสารทำความเย็นจะถูกป้องกันไม่ให้เข้าสู่คอยล์ของเครื่องระเหย โดยใช้วิธีใดวิธีหนึ่งต่อไปนี้: ใช้เครื่องตั้งเวลาละลายน้ำแข็งเพื่อปิดคอมเพรสเซอร์ (หน่วยคอมเพรสเซอร์เดี่ยว) หรือปิดวาล์วโซลินอยด์ท่อของเหลวของระบบเพื่อเริ่มรอบปั๊มลง (หน่วยคอมเพรสเซอร์เดี่ยวหรือแร็คคอมเพรสเซอร์แบบมัลติเพล็กซ์) หรือปิดวาล์วโซลินอยด์ของเหลวและตัวควบคุมท่อดูดในแร็คแบบมัลติเพล็กซ์

การละลายน้ำแข็งในตู้เย็น
รูปที่ 2 แผนผังการเดินสายไฟละลายน้ำแข็ง/ปั๊มดาวน์โดยทั่วไป

รูปที่ 2 แผนผังการเดินสายไฟละลายน้ำแข็ง/ปั๊มดาวน์โดยทั่วไป
โปรดทราบว่าในการใช้งานคอมเพรสเซอร์แบบเดี่ยว ซึ่งนาฬิกาเวลาละลายน้ำแข็งเริ่มรอบการปั๊มลง โซลินอยด์วาล์วในท่อของเหลวจะถูกตัดกระแสไฟทันที คอมเพรสเซอร์จะยังคงทำงานต่อไป โดยสูบสารทำความเย็นออกจากด้านต่ำของระบบไปยังตัวรับของเหลว คอมเพรสเซอร์จะหยุดทำงานเมื่อแรงดันด้านดูดลดลงถึงจุดตั้งค่าสำหรับการควบคุมแรงดันต่ำ
ในแร็คคอมเพรสเซอร์แบบมัลติเพล็กซ์ นาฬิกาบอกเวลาโดยทั่วไปจะตัดกระแสไฟฟ้าไปยังโซลินอยด์วาล์วในท่อของเหลวและตัวควบคุมการดูด วิธีนี้จะช่วยรักษาปริมาณสารทำความเย็นในเครื่องระเหย เมื่ออุณหภูมิของเครื่องระเหยเพิ่มขึ้น ปริมาณสารทำความเย็นในเครื่องระเหยก็จะมีอุณหภูมิเพิ่มขึ้นเช่นกัน ทำหน้าที่เป็นตัวระบายความร้อนเพื่อช่วยเพิ่มอุณหภูมิพื้นผิวของเครื่องระเหย
ไม่จำเป็นต้องใช้แหล่งความร้อนหรือพลังงานอื่นใดสำหรับการละลายน้ำแข็งแบบปิดวงจร ระบบจะกลับสู่โหมดทำความเย็นก็ต่อเมื่อถึงเวลาหรืออุณหภูมิที่กำหนดเท่านั้น เกณฑ์สำหรับการใช้อุณหภูมิปานกลางจะอยู่ที่ประมาณ 48 องศาฟาเรนไฮต์ หรือ 60 นาทีหลังจากปิดวงจร กระบวนการนี้จะทำซ้ำได้สูงสุดสี่ครั้งต่อวัน ขึ้นอยู่กับคำแนะนำของผู้ผลิตตู้โชว์ (หรือเครื่องระเหยแบบ W/I)

โฆษณา
เครื่องละลายน้ำแข็งไฟฟ้า
แม้ว่าจะพบได้บ่อยกว่าในการใช้งานที่อุณหภูมิต่ำ แต่ระบบละลายน้ำแข็งไฟฟ้าก็สามารถใช้ในงานอุณหภูมิปานกลางได้เช่นกัน สำหรับการใช้งานที่อุณหภูมิต่ำ การละลายน้ำแข็งแบบออฟไซเคิลไม่สามารถทำได้ เนื่องจากอุณหภูมิของอากาศในห้องเย็นต่ำกว่า 32 องศาฟาเรนไฮต์ ดังนั้น นอกจากการปิดระบบทำความเย็นแล้ว ยังจำเป็นต้องใช้แหล่งความร้อนภายนอกเพื่อเพิ่มอุณหภูมิของเครื่องระเหย การละลายน้ำแข็งไฟฟ้าเป็นวิธีหนึ่งในการเพิ่มแหล่งความร้อนภายนอกเพื่อละลายน้ำแข็งที่สะสม
แท่งทำความร้อนแบบต้านทานหนึ่งแท่งหรือมากกว่าจะถูกสอดเข้าไปตามความยาวของเครื่องระเหย เมื่อนาฬิกาจับเวลาการละลายน้ำแข็งเริ่มรอบการละลายน้ำแข็งด้วยไฟฟ้า หลายสิ่งจะเกิดขึ้นพร้อมกัน:
(1) สวิตช์ปิดปกติในนาฬิกาจับเวลาละลายน้ำแข็งซึ่งจ่ายไฟให้กับมอเตอร์พัดลมคอยล์เย็นจะเปิดขึ้น วงจรนี้อาจจ่ายไฟให้กับมอเตอร์พัดลมคอยล์เย็นโดยตรง หรือขดลวดยึดของคอนแทคเตอร์มอเตอร์พัดลมคอยล์เย็นแต่ละตัว วงจรนี้จะปิดการทำงานของมอเตอร์พัดลมคอยล์เย็น ทำให้ความร้อนที่เกิดจากฮีตเตอร์ละลายน้ำแข็งรวมตัวอยู่บนพื้นผิวคอยล์เย็นเท่านั้น แทนที่จะถูกถ่ายเทไปยังอากาศที่พัดลมจะหมุนเวียน
(2) สวิตช์ปิดปกติอีกตัวหนึ่งในนาฬิกาตั้งเวลาละลายน้ำแข็ง ซึ่งจ่ายไฟให้กับโซลินอยด์ท่อของเหลว (และตัวควบคุมท่อดูด หากใช้งานอยู่) จะเปิดขึ้น สวิตช์นี้จะปิดวาล์วโซลินอยด์ท่อของเหลว (และตัวควบคุมท่อดูด หากใช้งานอยู่) เพื่อป้องกันการไหลของสารทำความเย็นไปยังเครื่องระเหย
(3) สวิตช์เปิดปกติในนาฬิกาตั้งเวลาละลายน้ำแข็งจะปิดลง ซึ่งจะจ่ายไฟโดยตรงไปยังฮีตเตอร์ละลายน้ำแข็ง (สำหรับฮีตเตอร์ละลายน้ำแข็งขนาดเล็กที่มีกระแสไฟฟ้าต่ำ) หรือจ่ายไฟไปยังคอยล์ยึดของเครื่องทำความร้อนละลายน้ำแข็ง นาฬิกาตั้งเวลาบางรุ่นมีคอนแทคเตอร์ในตัวที่มีกระแสไฟฟ้าสูงกว่า ซึ่งสามารถจ่ายไฟโดยตรงไปยังฮีตเตอร์ละลายน้ำแข็งได้ จึงไม่จำเป็นต้องใช้คอนแทคเตอร์ฮีตเตอร์ละลายน้ำแข็งแยกต่างหาก

การละลายน้ำแข็งในตู้เย็น
รูปที่ 3 เครื่องทำความร้อนไฟฟ้า การสิ้นสุดการละลายน้ำแข็ง และการกำหนดค่าการหน่วงเวลาพัดลม

การละลายน้ำแข็งด้วยไฟฟ้าให้ผลการละลายน้ำแข็งที่ดีกว่าการละลายน้ำแข็งแบบออฟไซเคิล โดยมีระยะเวลาสั้นกว่า วงจรละลายน้ำแข็งจะสิ้นสุดตามเวลาหรืออุณหภูมิที่กำหนด เมื่อการละลายน้ำแข็งสิ้นสุดลง อาจเกิดช่วงเวลาหยดลง ซึ่งเป็นช่วงเวลาสั้นๆ ที่ทำให้น้ำแข็งที่ละลายแล้วหยดลงจากพื้นผิวของเครื่องระเหยและไหลลงสู่ถาดรองน้ำทิ้ง นอกจากนี้ มอเตอร์พัดลมของเครื่องระเหยจะถูกหน่วงเวลาไม่ให้เริ่มทำงานอีกครั้งเป็นระยะเวลาสั้นๆ หลังจากวงจรทำความเย็นเริ่มต้น เพื่อให้มั่นใจว่าความชื้นที่ยังคงอยู่บนพื้นผิวของเครื่องระเหยจะไม่ถูกพัดเข้าไปในช่องแช่เย็น แต่ความชื้นจะแข็งตัวและคงอยู่บนพื้นผิวของเครื่องระเหย การหน่วงเวลาของพัดลมยังช่วยลดปริมาณอากาศอุ่นที่ไหลเวียนเข้าไปในช่องแช่เย็นหลังจากการละลายน้ำแข็งสิ้นสุดลง การหน่วงเวลาของพัดลมสามารถทำได้โดยใช้ตัวควบคุมอุณหภูมิ (เทอร์โมสตัทหรือคลิกซอน) หรือการหน่วงเวลา
การละลายน้ำแข็งด้วยไฟฟ้าเป็นวิธีการละลายน้ำแข็งที่ค่อนข้างง่ายสำหรับการใช้งานที่ไม่สะดวกในการใช้งานแบบออฟไซเคิล มีการใช้ไฟฟ้า ความร้อนจะเกิดขึ้น และน้ำแข็งจะละลายออกจากคอยล์เย็น อย่างไรก็ตาม เมื่อเปรียบเทียบกับการละลายน้ำแข็งแบบออฟไซเคิล การละลายน้ำแข็งด้วยไฟฟ้ามีข้อเสียอยู่บ้าง กล่าวคือ ค่าใช้จ่ายที่เกิดขึ้นครั้งเดียว จะต้องพิจารณาค่าใช้จ่ายเพิ่มเติมสำหรับแท่งทำความร้อน คอนแทคเตอร์เพิ่มเติม รีเลย์ และสวิตช์หน่วงเวลา รวมถึงค่าแรงและวัสดุเพิ่มเติมที่ต้องใช้ในการเดินสายไฟภาคสนาม นอกจากนี้ ควรพิจารณาถึงค่าใช้จ่ายเพิ่มเติมสำหรับค่าไฟฟ้าที่ต้องจ่ายเพิ่มเติมด้วย ความต้องการแหล่งพลังงานภายนอกเพื่อจ่ายไฟให้กับฮีตเตอร์ละลายน้ำแข็งส่งผลให้ค่าพลังงานสุทธิลดลงเมื่อเทียบกับการละลายน้ำแข็งแบบออฟไซเคิล
เท่านี้ก็เสร็จสิ้นสำหรับวิธีการละลายน้ำแข็งแบบออฟไซเคิล ละลายน้ำแข็งด้วยอากาศ และละลายน้ำแข็งด้วยไฟฟ้า ในฉบับเดือนมีนาคม เราจะมารีวิวการละลายน้ำแข็งด้วยแก๊สอย่างละเอียด