ก่อนที่จะอธิบายวัฎจักรเครื่องทำความเย็น Refrigeration Cycle ขอกล่าวถึง T-S Diagram เพื่อความเข้าใจสารทำความเย็นที่เป็นตัวทำงานให้เกิดเป็นวัฎจักรขึ้น สารทำความเย็นจะมีพฤติกรรมตามกราฟด้านล่าง ดังนั้นเราต้องเข้าใจกราฟด้านล่างเพื่ออธิบายส่วนอื่นเพิ่มเติม ความรู้ที่เป็นพื้นฐานจะทำให้เราเข้าใจในลักษณะงานที่ซับซ้อนขึ้น
การทำความเย็นจะมี 4 ขั้นตอนหลัก คือ
1 – 2 เป็นขั้นตอนการอัดไอ Compression จากน้ำยาความดันต่ำไปเป็นน้ำยาความดันสูงที่สถานะไอ ขั้นตอนนี้จะเป็นช่วงที่ต้องใส่งาน Work ให้กับระบบ นั่นก็คือ พลังงานไฟฟ้าที่ให้กับคอมเพรสเซอร์นั่นเอง จำไว้ว่าของเหลวไม่สามารถอัดตัวได้ Incompressible Flow ดั้งนั้นเราถึงเรียกกันว่าน้ำยาลงคอมเพรสเซอร์ ความหมายคือน้ำยาสถานะของเหลวนั้นเอง ส่วนน้ำยาสถาะไอ สามารถอัดตัวได้ Compressible Flow ดังนั้นจึงไม่มีความเสียหายที่คอมเพรสเซอร์นั่นเอง
2 – 3 เป็นขั้นตอนการกลั่นตัว Condensation จากน้ำยาสถานะไอไปเป็นน้ำยาสถานะของเหลวที่ความดันสูงและคงที่ ขั้นตอนนี้จะถ่ายเทพลังงานความร้อนออกจากระบบ ที่เราเรียกกันว่า การคายความร้อน
3-4 เป็นการตอนการลดความดัน Expansion จากของน้ำยาเหลวที่ความดันสูงไปเป็นน้ำยาเหลวและไอผสมกัน mixture ที่ความดันต่ำ
4-1 เป็นขั้นตอนการระเหย Evaporation จากน้ำยาเหลวและไอผสมกัน mixture ที่ความดันต่ำ รับความร้อนจากสินค้าในห้องเย็น เดือดจนน้ำยาเป็นสถานะไอที่ความดันคงที่ เราเรียกกันว่า การดูดความร้อน
จากเทอร์โมไดนามิคส์ ข้อที่ 1 Thermodynamic First Law พลังงานไม่มีวันสูญหายแต่เกิดการเปลี่ยนรูปไป ดังนั้น
พลังงานคายความร้อน = พลังงานดูดความร้อน+งาน (พลังงานของคอมเพรสเซอร์นั่นเอง )
Cooling Capacity คือ พลังงานดูดความร้อน Qin
Power Input คือ งาน Work
Condenser Capacity คือ พลังงานคายความร้อน Qout
ดังนั้น Cooling Capacity + Power Input = Condenser Capacity
13.41 + 5.97 = 19.38 Kws
COP คือประสิทธภาพของระบบ = Cooling Capacity/Power Input
COP = 13.41/5.97 = 2.246
ค่า COP เป็นค่าที่บอกประสิทธิภาพของคอมเพรสเซอร์ ซึ่งจะหมายถึงว่า ถ้าเราใส่งานไป 1 หน่วย จะสามารถดูดความร้อนจากระบบได้กี่หน่วยนั่นเอง
ครั้งถัดๆไปจะมาอธิบายถึง Subcooling และ Superheat คืออะไร ไม่มีได้ไหม ถ้ามีแล้วเป็นอย่างไร