คอมเพรสเซอร์ทำงานอย่างไรในเครื่องปรับอากาศ? คู่มือทางเทคนิคฉบับสมบูรณ์

อ คอมเพรสเซอร์เครื่องปรับอากาศ ทำงานโดยการบีบอัดก๊าซทำความเย็นความดันต่ำให้เป็นก๊าซอุณหภูมิสูงและความดันสูง ซึ่งจะเดินทางผ่านวงจรการทำความเย็นเพื่อดูดซับความร้อนจากภายในอาคารแล้วปล่อยออกไปสู่ภายนอก โดยจะเคลื่อนความร้อนได้อย่างมีประสิทธิภาพแทนที่จะสร้างอากาศเย็น คอมเพรสเซอร์เป็นหัวใจเชิงกลของระบบปรับอากาศทุกระบบ โดยใช้พลังงานไฟฟ้าส่วนใหญ่ของยูนิตและกำหนดความสามารถในการทำความเย็น ประสิทธิภาพ และอายุการใช้งานของระบบโดยตรง การทำความเข้าใจวิธีการทำงานของคอมเพรสเซอร์ช่วยให้เจ้าของบ้านและช่างเทคนิควินิจฉัยปัญหา เพิ่มประสิทธิภาพการทำงาน และตัดสินใจโดยมีข้อมูลรอบด้านเกี่ยวกับการบำรุงรักษาและการเปลี่ยนทดแทน

บทบาทของคอมเพรสเซอร์ในวงจรทำความเย็นของเครื่องปรับอากาศ

คอมเพรสเซอร์เป็นเครื่องยนต์ที่ขับเคลื่อนวงจรการทำความเย็นทั้งหมด หากไม่มีคอมเพรสเซอร์ ก็จะไม่มีการถ่ายเทความร้อนเกิดขึ้น และเครื่องปรับอากาศก็ไม่ส่งผลต่อการทำความเย็นแต่อย่างใด เพื่อให้เข้าใจวิธีการทำงานของคอมเพรสเซอร์ ก่อนอื่นควรทำความเข้าใจตำแหน่งของคอมเพรสเซอร์ภายในวงจรทำความเย็นสี่ขั้นตอนที่เครื่องปรับอากาศแบบอัดไอทุกเครื่องใช้:

• ขั้นที่ 1 — การระเหย (ในอาคาร): สารทำความเย็นเหลวความดันต่ำจะเข้าสู่คอยล์เย็นภายในอาคารและดูดซับความร้อนจากอากาศภายในอาคาร และระเหยกลายเป็นก๊าซความดันต่ำ อากาศภายในอาคารจะพัดผ่านคอยล์เย็น สูญเสียความร้อนให้กับสารทำความเย็น และกลับมายังห้องในรูปของอากาศเย็น
• ขั้นที่ 2 — การบีบอัด: ก๊าซทำความเย็นความดันต่ำจะเคลื่อนที่ไปยังคอมเพรสเซอร์ ซึ่งจะทำให้ความดันและอุณหภูมิเพิ่มขึ้นอย่างมาก ซึ่งเป็นจุดที่คอมเพรสเซอร์ทำหน้าที่หลัก
• ขั้นที่ 3 — การควบแน่น (กลางแจ้ง): ก๊าซทำความเย็นแรงดันสูงจะเคลื่อนไปยังคอยล์คอนเดนเซอร์ภายนอก โดยที่พัดลมจะพัดอากาศโดยรอบไปเหนือคอยล์ สารทำความเย็นจะปล่อยความร้อนออกสู่อากาศภายนอกและควบแน่นกลับเป็นของเหลวแรงดันสูง
• ขั้นที่ 4 — การขยายตัว: สารทำความเย็นเหลวแรงดันสูงจะไหลผ่านวาล์วขยายตัวหรือท่อออริฟิซ ซึ่งจะลดความดันและอุณหภูมิลงอย่างรวดเร็ว เปลี่ยนกลับเป็นของเหลวเย็นความดันต่ำ พร้อมที่จะกลับเข้าไปในคอยล์ระเหยอีกครั้งและทำซ้ำรอบนี้

คอมเพรสเซอร์ตั้งอยู่ระหว่างระยะที่ 1 และระยะที่ 3 — เป็นปั๊มที่รักษาความแตกต่างของแรงดันทั่วทั้งระบบ หากไม่มีคอมเพรสเซอร์เพิ่มความดันและอุณหภูมิของสารทำความเย็น สารทำความเย็นก็จะไม่ร้อนพอที่จะปล่อยความร้อนที่ดูดซับไว้ออกสู่อากาศภายนอก และวงจรจะหยุดลง ในเครื่องปรับอากาศแบบแยกระบบสำหรับที่พักอาศัยทั่วไป คอมเพรสเซอร์จะใช้ระหว่าง 1,000 และ 4,000 วัตต์ ของกำลังไฟฟ้า - เป็นตัวแทน 60% ถึง 80% ของการใช้พลังงานทั้งหมดของหน่วย

คอมเพรสเซอร์บีบอัดสารทำความเย็นได้จริงอย่างไร?

คอมเพรสเซอร์จะบีบอัดก๊าซสารทำความเย็นโดยการลดปริมาตรของก๊าซทางกลไก ซึ่งจะเพิ่มทั้งความดันและอุณหภูมิไปพร้อมๆ กันตามกฎของก๊าซในอุดมคติ เมื่อก๊าซถูกบีบอัดให้มีปริมาตรน้อยลง โมเลกุลจะถูกบังคับให้อยู่ใกล้กัน ชนกันบ่อยขึ้น และสร้างความร้อนมากขึ้น ซึ่งเป็นปรากฏการณ์ที่อธิบายได้ด้วยความสัมพันธ์ PV = nRT (ความดัน × ปริมาตร = โมล × ค่าคงที่ของก๊าซ × อุณหภูมิ)

ในทางปฏิบัติ คอมเพรสเซอร์เครื่องปรับอากาศสำหรับที่พักอาศัยทั่วไปจะใช้ก๊าซทำความเย็นที่แรงดันดูดประมาณ 70 ถึง 100 ปอนด์ต่อตารางนิ้ว และมีอุณหภูมิประมาณ 45°F ถึง 55°F (7°C ถึง 13°C) และปล่อยออกมาด้วยแรงดันจำหน่ายที่ 200 ถึง 400 ปอนด์ต่อตารางนิ้ว และมีอุณหภูมิประมาณ 130°F ถึง 170°F (54°C ถึง 77°C) . การเพิ่มขึ้นอย่างมากของทั้งความดันและอุณหภูมิคือสิ่งที่ช่วยให้สารทำความเย็นระบายความร้อนออกสู่อากาศภายนอกในคอยล์คอนเดนเซอร์ เนื่องจากความร้อนจะไหลจากร้อนกว่าไปยังเย็นกว่าเสมอ และขณะนี้สารทำความเย็นที่ถูกบีบอัดก็ร้อนกว่าอากาศภายนอกอย่างมาก

วิธีทางกลที่การออกแบบคอมเพรสเซอร์ที่แตกต่างกันทำให้ได้รับการบีบอัดนี้แตกต่างกันอย่างมาก ซึ่งเป็นเหตุผลว่าทำไมการเลือกประเภทคอมเพรสเซอร์ที่เหมาะสมสำหรับการใช้งานที่กำหนดจึงมีความสำคัญต่อประสิทธิภาพ เสียง ความน่าเชื่อถือ และต้นทุน

ประเภทของคอมเพรสเซอร์เครื่องปรับอากาศและวิธีการทำงานแต่ละอย่าง

คอมเพรสเซอร์มีห้าประเภทหลักที่ใช้ในระบบปรับอากาศ แต่ละประเภทใช้กลไกทางกลที่แตกต่างกันในการบีบอัดก๊าซสารทำความเย็น การใช้งานเชิงพาณิชย์ทั่วไปในที่อยู่อาศัยและเชิงพาณิชย์เบาคือคอมเพรสเซอร์แบบลูกสูบ สโครล และโรตารี ในขณะที่คอมเพรสเซอร์แบบแรงเหวี่ยงและแบบสกรูใช้ในระบบเชิงพาณิชย์และอุตสาหกรรมขนาดใหญ่

1. คอมเพรสเซอร์แบบลูกสูบ (ลูกสูบ)

คอมเพรสเซอร์แบบลูกสูบใช้ลูกสูบตั้งแต่หนึ่งตัวขึ้นไปที่ขับเคลื่อนด้วยเพลาข้อเหวี่ยงเพื่ออัดก๊าซสารทำความเย็นในกระบอกสูบ ซึ่งเป็นหลักการทำงานเดียวกันกับเครื่องยนต์ของรถยนต์ แต่ทำงานตรงกันข้ามกับกระบวนการผลิตพลังงาน ในจังหวะไอดี ลูกสูบจะเคลื่อนลงด้านล่าง เพื่อดึงก๊าซสารทำความเย็นความดันต่ำเข้าไปในกระบอกสูบผ่านวาล์วดูด ในจังหวะอัด ลูกสูบจะเคลื่อนขึ้นด้านบน ปิดวาล์วดูดและอัดก๊าซที่ติดอยู่จนกระทั่งแรงดันสูงพอที่จะเปิดวาล์วระบาย ดันก๊าซร้อนแรงดันสูงออกไปยังคอนเดนเซอร์

คอมเพรสเซอร์แบบลูกสูบมีความทนทาน เป็นที่เข้าใจกันดี และสามารถบรรลุอัตราส่วนการอัดที่สูงได้ อย่างไรก็ตาม มีชิ้นส่วนที่เคลื่อนไหวได้มากกว่าแบบเลื่อนหรือแบบหมุน มีเสียงดังกว่าเนื่องจากการเคลื่อนที่ของลูกสูบแบบลูกสูบ และประหยัดพลังงานน้อยกว่าในสภาวะโหลดชิ้นส่วน ยังคงพบเห็นได้ทั่วไปในระบบที่อยู่อาศัยรุ่นเก่าและในการใช้งานที่ให้ความสำคัญกับความเรียบง่ายและความสามารถในการซ่อมแซม

2. คอมเพรสเซอร์แบบสโครล

คอมเพรสเซอร์แบบสโครลใช้สกรอลล์รูปทรงเกลียวที่เชื่อมต่อกันสองตัว — อันหนึ่งแบบคงที่และหนึ่งแบบโคจร — เพื่อบีบอัดก๊าซสารทำความเย็นอย่างต่อเนื่องจากขอบด้านนอกของเกลียวไปยังศูนย์กลางซึ่งเป็นบริเวณที่มีช่องระบายอยู่ ขณะที่ม้วนกระดาษที่โคจรเคลื่อนที่เป็นวงกลมรอบม้วนกระดาษที่อยู่กับที่ ช่องก๊าซที่เกิดขึ้นระหว่างเกลียวทั้งสองจะเล็กลงเรื่อยๆ โดยบีบอัดสารทำความเย็นอย่างต่อเนื่องและราบรื่นโดยไม่มีการเคลื่อนที่ไปกลับของลูกสูบ

คอมเพรสเซอร์แบบสโครลได้กลายเป็นเทคโนโลยีที่โดดเด่นในเครื่องปรับอากาศแบบแยกส่วนสำหรับที่พักอาศัยสมัยใหม่ เนื่องจากมีข้อได้เปรียบที่สำคัญหลายประการ: ประสิทธิภาพสูงขึ้น 15% ถึง 20% เมื่อเปรียบเทียบกับคอมเพรสเซอร์แบบลูกสูบที่เทียบเท่า การทำงานเงียบกว่าอย่างเห็นได้ชัดเนื่องจากต่อเนื่องมากกว่าการบีบอัดแบบเป็นจังหวะ มีชิ้นส่วนที่เคลื่อนไหวน้อยกว่า (มีเพียงส่วนประกอบหลักสองชิ้นเท่านั้น แทนที่จะเป็นเพลาข้อเหวี่ยง ลูกสูบ วาล์ว และก้านสูบที่มีการออกแบบแบบลูกสูบ) และความทนทานที่ดีกว่าสำหรับของเหลวที่เติมสารทำความเย็น เครื่องปรับอากาศสำหรับที่พักอาศัยระดับพรีเมียมส่วนใหญ่ที่จำหน่ายในปัจจุบันใช้คอมเพรสเซอร์แบบสโครล

3. คอมเพรสเซอร์โรตารี่

คอมเพรสเซอร์แบบโรตารี่ใช้ลูกกลิ้งที่หมุนผิดปกติภายในห้องทรงกระบอก โดยดักจับและอัดสารทำความเย็นระหว่างลูกกลิ้ง ผนังกระบอกสูบ และใบพัดแบบสปริงที่รักษาการสัมผัสกับลูกกลิ้งตลอดการหมุน เมื่อลูกกลิ้งหมุน มันจะสร้างห้องอัดรูปพระจันทร์เสี้ยวที่ด้านหนึ่งซึ่งจะหดตัวในปริมาตร บีบอัดสารทำความเย็น ขณะเดียวกันก็สร้างห้องอัดที่ขยายตัวในอีกด้านหนึ่งที่ดึงก๊าซสารทำความเย็นใหม่ไปพร้อมกัน

คอมเพรสเซอร์แบบโรตารีมีขนาดกะทัดรัดและน้ำหนักเบาเป็นพิเศษในด้านความจุ ทำให้เป็นตัวเลือกยอดนิยมสำหรับเครื่องปรับอากาศแบบหน้าต่าง เครื่องปรับอากาศแบบพกพา และระบบแยกขนาดเล็กที่มีพื้นที่และน้ำหนักจำกัด พวกมันเงียบกว่าคอมเพรสเซอร์แบบลูกสูบและมีชิ้นส่วนน้อยกว่า แต่โดยทั่วไปแล้วจะจำกัดอยู่ที่ความสามารถในการทำความเย็นที่น้อยกว่า (โดยทั่วไปจะต่ำกว่า 2 ตัน / 24,000 บีทียู/ชม ) เนื่องจากความท้าทายในการปิดผนึกโดยธรรมชาติที่แรงกดดันที่สูงขึ้น

4. คอมเพรสเซอร์แบบปรับความเร็วได้ (Inverter)

อ inverter compressor is not a separate mechanical type but rather a scroll or rotary compressor driven by a variable-frequency drive (VFD) that adjusts the compressor motor's speed — and therefore its cooling output — continuously rather than operating at a fixed on/off cycle. นี่คือความก้าวหน้าด้านประสิทธิภาพที่สำคัญที่สุดในเครื่องปรับอากาศในที่พักอาศัยในรอบสองทศวรรษที่ผ่านมา

คอมเพรสเซอร์ความเร็วคงที่แบบทั่วไปจะทำงานที่ความจุ 100% ทุกครั้งที่ทำงาน และเปิดและปิดเพื่อรักษาอุณหภูมิที่ตั้งไว้ คอมเพรสเซอร์อินเวอร์เตอร์สามารถปรับความเร็วได้ตั้งแต่ต่ำที่สุด 20% ถึง 30% ของความจุเต็ม สูงถึง 100% หรือสูงกว่านั้น (คอมเพรสเซอร์อินเวอร์เตอร์บางรุ่นสามารถทำงานได้ในช่วงสั้น ๆ ที่ 120% ของความจุพิกัดในระหว่างการดึงลง) ซึ่งหมายความว่าคอมเพรสเซอร์สามารถทำงานได้อย่างต่อเนื่องที่ความเร็วต่ำเมื่อมีความต้องการในการทำความเย็นเพียงเล็กน้อย ซึ่งเป็นโหมดการทำงานที่มีประสิทธิภาพมากกว่าการเปิดและปิดการทำงานแบบเต็มกำลังมาก เครื่องปรับอากาศแบบอินเวอร์เตอร์มักจะประสบความสำเร็จ ลดการใช้พลังงานลง 30% ถึง 50% เมื่อเปรียบเทียบกับรุ่นความเร็วคงที่ที่เทียบเท่าภายใต้สภาวะการโหลดแบบแปรผันในโลกแห่งความเป็นจริง

5. คอมเพรสเซอร์แบบแรงเหวี่ยงและแบบสกรู

คอมเพรสเซอร์แบบแรงเหวี่ยงใช้ใบพัดความเร็วสูงเพื่อเร่งก๊าซทำความเย็นในแนวรัศมี โดยเปลี่ยนพลังงานจลน์เป็นความดัน ในขณะที่คอมเพรสเซอร์แบบสกรูใช้โรเตอร์แบบเกลียวสองตัวที่เชื่อมต่อกันเพื่อดักจับและอัดก๊าซอย่างต่อเนื่อง ทั้งสองประเภทใช้ในระบบทำความเย็นเชิงพาณิชย์และอุตสาหกรรมขนาดใหญ่ที่มีความจุมากกว่า 100 ตันเท่านั้น คอมเพรสเซอร์ประเภทเหล่านี้ไม่เกี่ยวข้องกับเครื่องปรับอากาศในที่พักอาศัย แต่เป็นเทคโนโลยีที่โดดเด่นในการใช้งาน HVAC ขนาดใหญ่ การทำความเย็นของศูนย์ข้อมูล และการทำความเย็นในกระบวนการอุตสาหกรรม

การเปรียบเทียบประเภทคอมเพรสเซอร์: แบบไหนดีที่สุดสำหรับการใช้งานของคุณ?

คอมเพรสเซอร์แต่ละประเภทนำเสนอการผสมผสานระหว่างประสิทธิภาพ ระดับเสียง ช่วงความจุ และราคาที่แตกต่างกัน การทำความเข้าใจข้อดีข้อเสียเหล่านี้จะช่วยในการเลือกระบบเครื่องปรับอากาศที่เหมาะสม

ตารางที่ 1: การเปรียบเทียบประเภทคอมเพรสเซอร์เครื่องปรับอากาศ ตามประสิทธิภาพ เสียง ช่วงความจุ การใช้งานทั่วไป และต้นทุนสัมพันธ์

ส่วนประกอบสำคัญภายในคอมเพรสเซอร์เครื่องปรับอากาศ

คอมเพรสเซอร์เครื่องปรับอากาศสุญญากาศสมัยใหม่เป็นหน่วยปิดผนึกที่มีทั้งกลไกการบีบอัดและมอเตอร์ไฟฟ้าที่ขับเคลื่อนคอมเพรสเซอร์ พร้อมด้วยส่วนประกอบในการหล่อลื่น ระบบไฟฟ้า และความปลอดภัย ส่วนประกอบภายในหลัก ได้แก่ :

• มอเตอร์ไฟฟ้า: โดยทั่วไปแล้วมอเตอร์เหนี่ยวนำเฟสเดียวหรือสามเฟสที่แปลงพลังงานไฟฟ้าเป็นพลังงานกลในการหมุนที่ใช้ในการขับเคลื่อนกลไกการบีบอัด ในคอมเพรสเซอร์อินเวอร์เตอร์ จะถูกแทนที่ด้วยมอเตอร์แม่เหล็กถาวรแบบปรับความเร็วได้ซึ่งควบคุมโดยแผงขับเคลื่อนอินเวอร์เตอร์
• กลไกการบีบอัด: สโครล ลูกสูบ โรเตอร์ หรือองค์ประกอบทางกลอื่นๆ ที่ทำการบีบอัดก๊าซจริง — การออกแบบส่วนประกอบนี้จะกำหนดประเภทของคอมเพรสเซอร์
• น้ำมันหล่อลื่น: น้ำมันคอมเพรสเซอร์จะไหลเวียนไปกับสารทำความเย็นเพื่อหล่อลื่นส่วนประกอบกำลังอัดที่กำลังเคลื่อนที่และแบริ่งมอเตอร์ คอมเพรสเซอร์สำหรับที่พักอาศัยทั่วไปประกอบด้วย 8 ถึง 16 ออนซ์ของเหลว ของน้ำมันสังเคราะห์หรือน้ำมันแร่ น้ำมันสลายหรือสูญเสียเป็นสาเหตุหนึ่งที่พบบ่อยที่สุดของความล้มเหลวของคอมเพรสเซอร์ก่อนเวลาอันควร
• ช่องดูดและระบาย: ช่องทางเข้า (ดูด) จะยอมรับก๊าซทำความเย็นความดันต่ำจากเครื่องระเหย และช่องทางออก (ระบาย) จะไล่ก๊าซอัดแรงดันสูงไปยังคอนเดนเซอร์
• ตัวป้องกันความร้อนเกินพิกัดภายใน: สวิตช์ไบเมทัลลิกหรือเทอร์มิสเตอร์ PTC ที่ตัดการเชื่อมต่อมอเตอร์หากอุณหภูมิภายในเกินขีดจำกัดที่ปลอดภัย — โดยทั่วไป 280°F ถึง 300°F (138°C ถึง 149°C) - ป้องกันความล้มเหลวของขดลวดมอเตอร์อย่างรุนแรง
• เครื่องทำความร้อนเหวี่ยง: อ electric resistance heater mounted on the compressor shell that keeps the oil warm during extended off periods, preventing refrigerant from migrating into and diluting the oil — a condition called refrigerant flood-back that can cause severe bearing damage on startup.

สัญญาณของคอมเพรสเซอร์เครื่องปรับอากาศที่ล้มเหลว

การรับรู้สัญญาณเตือนล่วงหน้าของปัญหาคอมเพรสเซอร์สามารถประหยัดค่าใช้จ่ายในการเปลี่ยนระบบทั้งหมดได้โดยช่วยให้สามารถซ่อมแซมได้ทันเวลาก่อนที่จะเกิดความล้มเหลวร้ายแรง อาการที่สำคัญที่สุดที่ต้องระวัง ได้แก่:

ประสิทธิภาพการทำความเย็นลดลง

คอมเพรสเซอร์ที่สูญเสียประสิทธิภาพจะสร้างความเย็นน้อยลงอย่างเห็นได้ชัดโดยใช้พลังงานเท่าเดิม ซึ่งเป็นอาการแรกและที่พบบ่อยที่สุดของการเสื่อมสภาพของคอมเพรสเซอร์ หากเครื่องปรับอากาศของคุณทำงานอย่างต่อเนื่องแต่พยายามดิ้นรนเพื่อให้ถึงอุณหภูมิที่ตั้งไว้ในวันที่ก่อนหน้านี้จัดการได้โดยไม่ยาก นี่แสดงว่าคอมเพรสเซอร์ไม่บรรลุอัตราส่วนกำลังอัดที่กำหนด ซึ่งอาจเกิดจากส่วนประกอบภายในสึกหรอ การสูญเสียสารทำความเย็น หรือวาล์วขัดข้อง

เสียงที่ผิดปกติ

เสียงคลิก เสียงรัว เสียงกระแทก เสียงแหลม หรือการเสียดสีจากยูนิตภายนอกอาคารเป็นสัญญาณเตือนร้ายแรงเกี่ยวกับความผิดปกติของคอมเพรสเซอร์ทางกลซึ่งต้องได้รับการประเมินโดยมืออาชีพทันที การคลิกหรือเสียงดังเพียงครั้งเดียวเมื่อสตาร์ทเครื่องอาจบ่งบอกถึงของเหลว (สารทำความเย็นที่เป็นของเหลวเข้าไปในคอมเพรสเซอร์) หรือขายึดที่หลวม การสั่นอย่างต่อเนื่องอาจบ่งบอกถึงส่วนประกอบภายในที่หลวม โดยทั่วไปการส่งเสียงแหลมหรือการบดจะส่งสัญญาณถึงความล้มเหลวของตลับลูกปืน ซึ่งเป็นภาวะที่จะนำไปสู่การยึดคอมเพรสเซอร์ทั้งหมดภายในไม่กี่ชั่วโมงหรือหลายวัน หากไม่ได้รับการแก้ไข

สตาร์ทติดยากหรือสตาร์ทไม่ติด

คอมเพรสเซอร์ที่ตัดวงจรเซอร์กิตเบรกเกอร์ ส่งเสียงฮัมโดยไม่สตาร์ท หรือต้องพยายามหลายครั้งก่อนที่จะทำงาน มีปัญหาในการสตาร์ทซึ่งอาจมีสาเหตุมาจากขดลวดมอเตอร์ของคอมเพรสเซอร์ ตัวเก็บประจุสตาร์ท หรือทั้งสองอย่าง ตัวเก็บประจุสตาร์ทจะจ่ายกระแสไฟกระชากเริ่มต้นที่จำเป็นในการเร่งมอเตอร์ให้มีความเร็วในการทำงาน ตัวเก็บประจุที่เสียคือการซ่อมแซมทั่วไปที่ไม่แพง ขดลวดมอเตอร์ที่ล้มเหลว — ระบุด้วยกลิ่นไหม้, รอยไหม้ที่มองเห็นบนสายไฟ หรือการอ่านค่ามัลติมิเตอร์ที่ลัดวงจร — โดยทั่วไปแล้ว จำเป็นต้องเปลี่ยนคอมเพรสเซอร์

เบรกเกอร์สะดุด

คอมเพรสเซอร์ที่ตัดการทำงานของเซอร์กิตเบรกเกอร์เฉพาะนั้นซ้ำๆ กำลังดึงกระแสไฟฟ้ามากกว่าที่วงจรได้รับการออกแบบมาให้รับมือ ซึ่งเป็นอาการของมอเตอร์ที่ทำงานหนักผิดปกติเนื่องจากการยึดเกาะทางกล ความเสียหายของขดลวดไฟฟ้า หรือสภาพของโรเตอร์ที่ถูกล็อค คอมเพรสเซอร์สำหรับที่อยู่อาศัยที่มีสุขภาพดีจะดึงเอา 6 ถึง 20 แอมป์ ขึ้นอยู่กับความจุของมัน คอมเพรสเซอร์ที่ดึงกระแสไฟสูงกว่าพิกัดกระแสไฟป้ายชื่อ (RLA) อย่างมาก อยู่ในภาวะวิกฤต และควรได้รับการประเมินก่อนการทำงานต่อไปทำให้เกิดไฟไหม้สายไฟหรือมอเตอร์ขัดข้องถาวร

การรั่วไหลของน้ำมันหรือสารทำความเย็น

คราบน้ำมันที่มองเห็นได้รอบๆ ตัวคอมเพรสเซอร์หรือท่อสารทำความเย็น หรือเสียงฟู่จากวงจรสารทำความเย็น บ่งบอกถึงการรั่วไหลที่จะทำให้การหล่อลื่นและการทำความเย็นของคอมเพรสเซอร์ค่อยๆ คอมเพรสเซอร์ที่ทำงานโดยมีประจุสารทำความเย็นต่ำจะทำงานร้อนกว่าปกติ เนื่องจากก๊าซสารทำความเย็นที่ไหลกลับไปยังคอมเพรสเซอร์จะทำให้ขดลวดมอเตอร์เย็นลงด้วย การทำงานที่มีค่าใช้จ่ายต่ำอย่างต่อเนื่องอาจทำให้มอเตอร์ร้อนเกินไปภายในไม่กี่ชั่วโมง และทำให้ฉนวนของขดลวดเสียหายโดยไม่สามารถย้อนกลับได้

การซ่อมกับการเปลี่ยนคอมเพรสเซอร์: เมื่อใดจึงควรเลือกแต่ละอย่าง

การตัดสินใจระหว่างการซ่อมและเปลี่ยนคอมเพรสเซอร์เครื่องปรับอากาศที่เสียนั้นขึ้นอยู่กับอายุของระบบ สถานะการรับประกันของคอมเพรสเซอร์ ค่าใช้จ่ายในการเปลี่ยนสารทำความเย็น และสภาพโดยรวมของส่วนประกอบของระบบที่เหลืออยู่

ตารางที่ 2: คู่มือการตัดสินใจในการซ่อมคอมเพรสเซอร์และการเปลี่ยนคอมเพรสเซอร์ โดยพิจารณาจากอายุของระบบ ประเภทความล้มเหลว และความเข้ากันได้ของสารทำความเย็น

วิธียืดอายุคอมเพรสเซอร์เครื่องปรับอากาศของคุณ

การบำรุงรักษาระบบปรับอากาศทั้งหมดอย่างเหมาะสม ไม่ใช่แค่ตัวคอมเพรสเซอร์เท่านั้น ถือเป็นกลยุทธ์เดียวที่มีประสิทธิภาพสูงสุดในการเพิ่มอายุการใช้งานของคอมเพรสเซอร์ ซึ่งควรอยู่ที่ 10 ถึง 20 ปีภายใต้สภาวะที่เหมาะสม ปฏิบัติตามแนวทางปฏิบัติเหล่านี้เพื่อปกป้องคอมเพรสเซอร์ของคุณ:

• เปลี่ยนไส้กรองอากาศทุกๆ 1-3 เดือน: ตัวกรองที่อุดตันจะจำกัดการไหลเวียนของอากาศผ่านคอยล์เย็น ส่งผลให้คอยล์เย็นเป็นน้ำแข็ง น้ำแข็งบนเครื่องระเหยจะขับสารทำความเย็นเหลวกลับไปยังคอมเพรสเซอร์ ซึ่งเป็นสภาวะที่เรียกว่าของเหลวทากซึ่งสามารถหักหรือหักวาล์วของคอมเพรสเซอร์และก้านสูบได้ทันที
• รักษาคอยล์คอนเดนเซอร์ภายนอกให้สะอาดอยู่เสมอ: สิ่งสกปรกและเศษซากที่สะสมบนคอยล์คอนเดนเซอร์จะลดประสิทธิภาพการปฏิเสธความร้อน ส่งผลให้คอมเพรสเซอร์ทำงานที่แรงดันระบายที่สูงกว่าที่ออกแบบไว้ สำหรับทุก 10°F (5.6°C) อุณหภูมิควบแน่นเพิ่มขึ้น ประสิทธิภาพของคอมเพรสเซอร์จะลดลงโดยประมาณ 3% ถึง 5% และกระแสไฟฟ้าของมอเตอร์เพิ่มขึ้นตามสัดส่วน เร่งการสึกหรอ
• ตรวจสอบให้แน่ใจว่ามีระยะห่างเพียงพอรอบยูนิตภายนอกอาคาร: หน่วยคอนเดนเซอร์ต้องมีอย่างน้อยที่สุด 24 นิ้ว (60 ซม.) ให้มีระยะห่างจากทุกด้านขึ้นไปเพื่อการไหลเวียนของอากาศที่เพียงพอ พุ่มไม้ รั้ว หรือเศษซากที่กองอยู่บนตัวเครื่องจะจำกัดการไหลเวียนของอากาศ และทำให้เกิดสภาวะการทำงานที่มีแรงดันสูงเช่นเดียวกับคอยล์สกปรก
• กำหนดการบำรุงรักษามืออาชีพประจำปี: ช่างเทคนิค HVAC ที่ผ่านการรับรองจะตรวจสอบประจุของสารทำความเย็น วัดแรงดันในการทำงานและอุณหภูมิเทียบกับข้อกำหนดการออกแบบ ตรวจสอบการเชื่อมต่อไฟฟ้า ตรวจสอบความจุของตัวเก็บประจุ และทำความสะอาดคอยล์ ซึ่งทั้งหมดนี้ส่งผลโดยตรงต่อสภาพการทำงานของคอมเพรสเซอร์และอายุการใช้งานที่ยาวนาน
• อย่าลัดวงจรระบบ: หลีกเลี่ยงการปิดและเปิดเครื่องปรับอากาศอย่างรวดเร็ว (ภายในเวลาไม่ถึง 5 นาที) การเริ่มต้นแต่ละครั้งจะดึงดูด 3 ถึง 6 เท่าของกระแสไฟปกติ — การเสิร์ชของกระแสไฟกระชากของโรเตอร์แบบล็อกนี้เป็นเหตุการณ์ความเครียดทางกลไกและทางความร้อนมากที่สุดที่มอเตอร์คอมเพรสเซอร์ประสบ เทอร์โมสแตทสมัยใหม่หลายตัวมีคุณสมบัติการหน่วงเวลา 5 นาทีด้วยเหตุผลนี้
• รักษาค่าสารทำความเย็นให้ถูกต้อง: สารทำความเย็นทั้งการชาร์จมากเกินไปและการชาร์จน้อยเกินไปทำให้คอมเพรสเซอร์เสียหาย การชาร์จต่ำเกินไปจะลดการระบายความร้อนของขดลวดมอเตอร์และเพิ่มอุณหภูมิการคายประจุ การชาร์จไฟมากเกินไปทำให้เกิดการทาของเหลว เฉพาะช่างเทคนิคที่ผ่านการรับรองซึ่งมีเกจและอุปกรณ์ที่เหมาะสมเท่านั้นจึงควรปรับค่าสารทำความเย็น

คำถามที่พบบ่อยเกี่ยวกับคอมเพรสเซอร์เครื่องปรับอากาศ

Q1: คอมเพรสเซอร์เครื่องปรับอากาศควรมีอายุการใช้งานนานแค่ไหน?

คอมเพรสเซอร์เครื่องปรับอากาศที่ได้รับการดูแลอย่างดีควรมีอายุการใช้งานระหว่าง 10 ถึง 20 ปี โดยค่าเฉลี่ยของอุตสาหกรรมจะลดลงประมาณ 12 ถึง 15 ปีสำหรับระบบที่อยู่อาศัย อายุการใช้งานได้รับอิทธิพลอย่างมากจากการบำรุงรักษาส่วนที่เหลือของระบบ (โดยเฉพาะความสะอาดของตัวกรองและคอยล์) สภาพอากาศในท้องถิ่น (คอมเพรสเซอร์ในสภาพอากาศที่ร้อนจัดจะทำงานหนักขึ้นและสึกหรอเร็วขึ้น) คุณภาพของการติดตั้งดั้งเดิม และไม่ว่าระบบจะประสบกับการสูญเสียสารทำความเย็น ไฟฟ้ากระชาก หรือเหตุการณ์ความเครียดอื่น ๆ ในระหว่างอายุการใช้งานหรือไม่

คำถามที่ 2: เปลี่ยนเฉพาะคอมเพรสเซอร์โดยไม่ต้องเปลี่ยนระบบปรับอากาศทั้งหมดได้หรือไม่

ใช่ แต่จะสมเหตุสมผลทางการเงินหรือไม่นั้นขึ้นอยู่กับอายุของระบบ ประเภทสารทำความเย็น และการเปรียบเทียบต้นทุนระหว่างการเปลี่ยนคอมเพรสเซอร์และการอัพเกรดระบบทั้งหมด การเปลี่ยนคอมเพรสเซอร์เพียงอย่างเดียวโดยทั่วไปจะมีค่าใช้จ่ายระหว่าง $800 และ $2,500 สำหรับชิ้นส่วนและแรงงานในระบบที่อยู่อาศัย ระบบแยกที่อยู่อาศัยที่สมบูรณ์ใหม่มีราคา 3,000 ถึง 7,000 เหรียญสหรัฐ สำหรับระบบอายุต่ำกว่า 8 ปีที่ใช้สารทำความเย็นปัจจุบัน (R-410A หรือ R-32) การเปลี่ยนเฉพาะคอมเพรสเซอร์มักจะคุ้มค่ากว่า สำหรับระบบที่มีอายุเกิน 12 ปีหรือใช้สารทำความเย็น R-22 ที่เลิกใช้แล้ว การเปลี่ยนทั้งระบบจะให้คุณค่าในระยะยาวที่ดีกว่า และประสิทธิภาพการใช้พลังงานที่ดีขึ้นอย่างมาก

Q3: ทำไมคอมเพรสเซอร์แอร์ถึงมีเสียงดังเวลาสตาร์ท?

การคลิกสั้นๆ หรือเสียงกระหึ่มเบาๆ เมื่อสตาร์ทเครื่องเป็นเรื่องปกติ — เป็นเสียงการปิดคอนแทคเตอร์ไฟฟ้าเพื่อจ่ายไฟให้กับมอเตอร์คอมเพรสเซอร์ อย่างไรก็ตาม เสียงดังปัง เสียงการขัดเป็นเวลานาน หรือการคลิกซ้ำๆ ซึ่งทำให้คอมเพรสเซอร์ไม่สามารถสตาร์ทได้ แสดงว่าเกิดปัญหา สาเหตุที่พบบ่อย ได้แก่ ตัวเก็บประจุสตาร์ททำงานล้มเหลว (ขัดขวางไม่ให้มอเตอร์เข้าถึงความเร็วในการทำงาน) สารทำความเย็นที่เป็นของเหลวพุ่งเข้าไปในกระบอกคอมเพรสเซอร์เมื่อสตาร์ท (เกิดจากการย้ายของสารทำความเย็นในระหว่างรอบปิด — ป้องกันได้ด้วยเครื่องทำความร้อนเหวี่ยง) หรือแบริ่งที่สึกหรอซึ่งสร้างหน้าสัมผัสระหว่างโลหะกับโลหะในระหว่างขั้นตอนการสตาร์ทที่มีความเครียดสูง

คำถามที่ 4: คอมเพรสเซอร์แบบความเร็วคงที่และอินเวอร์เตอร์แตกต่างกันอย่างไร

คอมเพรสเซอร์ความเร็วคงที่ทำงานที่ความเร็วเดียว — ไม่ว่าจะเปิดเต็มที่ที่ความจุ 100% หรือปิดสนิท — ในขณะที่คอมเพรสเซอร์อินเวอร์เตอร์จะแปรผันความเร็วและเอาท์พุตอย่างต่อเนื่องเพื่อให้ตรงกับความต้องการในการทำความเย็นที่แน่นอนในช่วงเวลาใดก็ตาม คอมเพรสเซอร์ความเร็วคงที่นั้นง่ายกว่า ราคาถูกกว่า และบำรุงรักษาง่ายกว่า คอมเพรสเซอร์อินเวอร์เตอร์ประหยัดพลังงานมากขึ้น 30% ถึง 50% ภายใต้สภาวะโลกแห่งความเป็นจริงที่มีโหลดแบบแปรผันทั่วไป รักษาอุณหภูมิภายในอาคารให้มีเสถียรภาพมากขึ้นโดยมีความผันผวนของความชื้นน้อยลง เริ่มและหยุดบ่อยน้อยลง (ลดการสึกหรอเมื่อสตาร์ทเครื่อง) และทำงานเงียบกว่าอย่างเห็นได้ชัดที่ความเร็วการโหลดชิ้นส่วน โดยทั่วไปค่าใช้จ่ายล่วงหน้าที่สูงขึ้นของระบบอินเวอร์เตอร์จะฟื้นตัวได้ในการประหยัดพลังงานภายใน 3 ถึง 6 ปี ขึ้นอยู่กับราคาไฟฟ้าในท้องถิ่นและรูปแบบการใช้งาน

คำถามที่ 5: คอมเพรสเซอร์เครื่องปรับอากาศของฉันใช้สารทำความเย็นชนิดใด และมีความสำคัญหรือไม่

ประเภทของสารทำความเย็นมีความสำคัญอย่างมาก คอมเพรสเซอร์ได้รับการออกแบบและหล่อลื่นสำหรับสารทำความเย็นเฉพาะ และไม่สามารถสลับระหว่างสารทำความเย็นประเภทต่างๆ ได้โดยไม่ต้องเปลี่ยนคอมเพรสเซอร์และชะล้างทั้งระบบ โดยทั่วไปจะใช้ระบบที่อยู่อาศัยที่ผลิตก่อนปี 2010 R-22 (ฟรีออน) ซึ่งได้ยุติลงภายใต้พิธีสารมอนทรีออล และตอนนี้มีราคาแพงมากในการซื้อ ระบบที่ผลิตตั้งแต่ปี 2010 ถึง 2025 มีการใช้งานเป็นส่วนใหญ่ R-410A ในขณะที่ระบบใหม่กำลังเปลี่ยนไปสู่ทางเลือกลดภาวะโลกร้อน (GWP) เช่น R-32 และ R-454B . หากระบบของคุณใช้ R-22 โดยทั่วไปความล้มเหลวของคอมเพรสเซอร์จะเป็นจุดเริ่มต้นในการเปลี่ยนระบบทั้งหมด

Q6: คอมเพรสเซอร์เครื่องปรับอากาศใช้ไฟฟ้าเท่าไร?

อ air conditioner compressor consumes between 1,000 and 4,000 watts of electricity depending on its cooling capacity — typically accounting for 60% to 80% of the air conditioner's total energy use. คอมเพรสเซอร์สำหรับที่อยู่อาศัยทั่วไปขนาด 3 ตัน (36,000 บีทียู/ชม.) ใช้งานได้ประมาณ 3,500 วัตต์ (3.5 กิโลวัตต์ชั่วโมง) ต่อชั่วโมงการทำงาน ทำงาน 8 ชั่วโมงต่อวันโดยมีค่าไฟฟ้าเฉลี่ย 0.15 ดอลลาร์ต่อกิโลวัตต์ชั่วโมง ซึ่งเท่ากับประมาณ $4.20 ต่อวัน หรือประมาณ $126 ต่อเดือน สำหรับการทำงานของคอมเพรสเซอร์เพียงอย่างเดียวในช่วงฤดูทำความเย็นในฤดูร้อนสูงสุด คอมเพรสเซอร์อินเวอร์เตอร์ที่เทียบเท่าซึ่งทำงานที่ความจุโดยเฉลี่ย 60% จะลดตัวเลขนี้ลงเหลือประมาณ $75 ถึง $85 ต่อเดือน .

คำถามที่ 7: สารทำความเย็นต่ำสามารถทำลายคอมเพรสเซอร์ได้หรือไม่

ใช่ การใช้งานคอมเพรสเซอร์โดยมีค่าสารทำความเย็นไม่เพียงพอคือสาเหตุหลักประการหนึ่งของความล้มเหลวของคอมเพรสเซอร์ก่อนเวลาอันควร สารทำความเย็นต่ำทำให้เกิดปัญหา 2 ประการพร้อมกัน ได้แก่ ก๊าซสารทำความเย็นที่ไหลกลับไปยังคอมเพรสเซอร์ไม่เพียงพอที่จะทำให้ขดลวดมอเตอร์เย็นลง ทำให้เกิดความร้อนสูงเกินไป และอัตราการไหลของมวลที่ลดลงหมายถึงการไหลเวียนของน้ำมันหล่อลื่นผ่านระบบน้อยลง ซึ่งช่วยเร่งการสึกหรอของแบริ่งและพื้นผิวการซีล คอมเพรสเซอร์ที่ทำงานต่ำกว่าค่าสารทำความเย็นที่ออกแบบไว้อย่างมากเป็นระยะเวลานาน โดยทั่วไปจะล้มเหลวภายในหนึ่งถึงสองฤดูกาลในการทำความเย็น การสูญเสียสารทำความเย็นที่ต้องสงสัยต้องได้รับการวินิจฉัยโดยผู้เชี่ยวชาญทันทีและการซ่อมแซมรอยรั่ว การเติมสารทำความเย็นโดยไม่แก้ไขรอยรั่วเป็นเพียงความล่าช้าชั่วคราวของผลลัพธ์เดียวกัน

สรุป: คอมเพรสเซอร์ทำงานอย่างไรในเครื่องปรับอากาศ

คอมเพรสเซอร์เครื่องปรับอากาศเป็นแกนหลักเชิงกลของวงจรทำความเย็น โดยจะอัดก๊าซทำความเย็นแรงดันต่ำให้เป็นก๊าซอุณหภูมิสูงและความดันสูง ซึ่งสามารถปล่อยความร้อนที่ดูดซับไว้ออกสู่อากาศภายนอก ทำให้สามารถถ่ายเทความร้อนได้อย่างต่อเนื่องจากภายในบ้านสู่ภายนอก ไม่ว่าจะใช้ลูกสูบ สโครล โรเตอร์ หรือใบพัดเพื่อให้ได้แรงอัด ฟังก์ชันเทอร์โมไดนามิกส์พื้นฐานของมันจะเหมือนกัน นั่นคือ เพื่อรักษาความแตกต่างของแรงดันที่ขับเคลื่อนวงจรการทำความเย็น

• คอมเพรสเซอร์แบบสโครล ครองเครื่องปรับอากาศที่อยู่อาศัยสมัยใหม่เนื่องจากประสิทธิภาพ การทำงานที่เงียบ และความน่าเชื่อถือ
• คอมเพรสเซอร์อินเวอร์เตอร์ (ความเร็วตัวแปร) ประหยัดพลังงานได้ 30–50% เมื่อเทียบกับความเร็วคงที่ และแสดงถึงทิศทางของอุตสาหกรรมทั้งหมด
• สัญญาณเตือนล่วงหน้า ปัญหาของคอมเพรสเซอร์ ได้แก่ การระบายความร้อนที่ลดลง เสียงผิดปกติ การสตาร์ทติดยาก และเบรกเกอร์สะดุด ซึ่งทั้งหมดนี้ได้รับการแก้ไขอย่างคุ้มค่าที่สุดก่อนที่จะเกิดความล้มเหลวโดยสิ้นเชิง
• การบำรุงรักษาอย่างสม่ำเสมอ — ทำความสะอาดตัวกรอง ทำความสะอาดคอยล์ ค่าสารทำความเย็นที่ถูกต้อง และบริการระดับมืออาชีพรายปี — เป็นกลยุทธ์ที่คุ้มค่าที่สุดในการยืดอายุการใช้งานของคอมเพรสเซอร์ให้สูงสุด
• การตัดสินใจทดแทน ควรชั่งน้ำหนักอายุของระบบ ประเภทของสารทำความเย็น สถานะการรับประกัน และอัตราส่วนต้นทุนการซ่อมต่อการเปลี่ยน เพื่อให้ได้มูลค่าระยะยาวที่ดีที่สุด