พัดลมตามแนวแกน Axial Fan ในระบบเครื่องทำความเย็นมีหน้าที่ สร้างการไหลให้กับอากาศภายในห้อง โดยพัดลมมีหน้าที่เสมือนปั๊มที่สร้างความดัน Pressure ให้กับอากาศ เพื่อให้อากาศนั้นไหลจากความดันสูงไปหาความดันต่ำ อากาศที่ไหลภายในห้องนั้นจะทำให้เกิดการแลกเปลี่ยนความร้อนกับสารทำความเย็น Refrigerant ด้านคอยล์เย็นและอากาศนี้จะไหลไปหาสินค้าที่เราแช่เพื่อดูดความร้อน Convection Heat Transfer จากสินค้า เกิดเป็นวงจรซ้ำๆเรื่อยไป ดังนั้นพัดลมจึงมีความสัมพันธ์โดยตรงกับประสิทธิภาพการถ่ายเทความร้อนในระบบเครื่องทำความเย็น องค์ประกอบการออกแบบพัดลมที่สำคัญมีดังต่อไปนี้
1 ใบพัด รูปร่างใบพัดและมุมใบพัด Blade Profile and Angle ใบพัดของพัดลมตามแนวแกนได้รับการออกแบบมาเพื่อสร้างความดันให้กับอากาศ โดยทิศทางการไหลของด้านเข้า Sucking และออก Discharge อยู่ในทิศทางขนานกับแกนเพลาของใบพัด รูปร่างใบพัดจะมีหลายรูปแบบ เช่น พัดลมมัลติวิง Multiwing ที่จะมี Sickle Blade , Air foil Blade , Paddle Blade ซึ่งแต่ละลักษณะใบจะมีคุณสมบัติไม่เหมือนกัน เช่น Paddle Profile จะสร้างปริมาณลม High Volume Flowrateได้ดี แต่ความดัน Pressure จะไม่สูงมากและเสียงดัง เหมาะสมกับงานระบายความร้อน เช่น พัดลมคอยล์ร้อน พัดลมอีวาโปเรทีฟ คอนเดนเซอร์ Evaporative Condenser ดังนั้นต้องพิจารณาถึงลักษณงานที่นำไปใช้ด้วยเพื่อประสิทธิภาพสูงสุด ส่วนมุมใบจะสร้างปริมาณลมมากขึ้น
2 วัสดุของใบพัด Blade Material โดยทั่วไป ใบพัดจะทำจากวัสดุ เช่น พลาสติก อลูมิเนียม หรือเหล็ก โดยวัสดุแต่ละชนิดจะเหมาะกับงานไม่เหมือนกัน วัสดุแต่ละประเภทมีคุณสมบัติไม่เหมือนกัน บางครั้งในงานห้องเย็นต้องใช้ที่อุณหภูมิ -40 C พลาสติกบางประเภทไม่สามารถใช้ได้ ซึ่งจะขึ้นอยู่กับขนาดและความต้องการของระบบเครื่องทำความเย็น หรืองานที่ต้องการความสะอาดไม่เป็นสนิมอาจมองหาพัดลมสแตนเลส เช่นยี่ห้อ ฟินน์ Finn
3 มอเตอร์ ประเภทของมอเตอร์ พัดลมแบบแกนมักขับเคลื่อนด้วยมอเตอร์ AC หรือ DC ในงานระบบเครื่องทำความเย็น และยังมีแบบ Internal Rotor และ External Rotor ด้วย ในปัจจุบันได้มีมอเตอร์แบบปรับรอบได้ EC Fan (Electronically Commutated) ถูกใช้มากขึ้นเพื่อประสิทธิภาพการใช้พลังงานและการควบคุมและการประหยัดพลังงานด้วย อีกข้อนึงที่ควรพิจารณาคือ อุณหภูมิการใช้งานในห้องเย็น ซึ่งมอเตอร์ต้องถูกออกแบบมาสามารถใช้ที่อุณหภูมิต่ำได้ โดยเฉพาะจารบี Grease ที่หล่อลื่นแบริ่งให้กับแกนของมอเตอร์
4 เส้นผ่านศูนย์กลางพัดลม Diameter เส้นผ่านศูนย์กลางของพัดลมแบบแกนจะเป็นตัวกำหนดอัตราการไหล Volume Flowrate ซึ่งขนาดยิ่งใหญ่ อัตราการไหลก็ยิ่งสูง ทั้งนี้ก็ขึ้นอยู่กับความเหมาะสมของออกแบบด้วย เช่น รูปร่างคอยล์เย็นและคอยล์ร้อน กว้าง ยาว สูง ต้องดูขนาดที่เหมาะสมกับขนาดด้วยเพื่อประสิทธิภาพสูงสุดนั่นเอง บางครั้งการออกแบบสามารถใช้แบบใบพัดเดียว Single Stage หรือหลายๆใบพัด Multi Stage เพื่อสร้างความดันมากขึ้นให้กับระบบ แต่การสร้างปริมาณการไหลมากขึ้นจะใช้พัดลมหลายๆตัวนั่นเอง
5 ตัวเรือนพัดลม Fan Housing สิ่งนี้จะหมายถึงโครงสร้างการจับยึดของพัดลมกับคอยล์ร้อนหรือคอยล์เย็น ซึ่งจะมีหลายรูปแบบ ส่วนใหญ่ที่เราเจอจะเป็นแบบเวนจูรี่ Ventury ซึ่งก็มีหลายรูปแบบ โดยปกติการออกแบบจะต้องเป็นไปตามหลักอากาศพลศาสตร์ Aerodynamic เพื่อให้การไหลของอากาศมีประสิทธิภาพ เช่นพัดลม ซีลอาเบกก์ Ziehl Abegg ที่จะมีลักษณะของตะแกรงหลายรูปแบบเพื่อประสทธิภาพสูงสุดในแต่ละลักษณะงาน
6 กลไกการควบคุมพัดลม Fan Control ระบบเครื่องทำความเย็นปัจจุบันมีการใช้พัดลมแกนแบบปรับความเร็ว Variable Speed ได้ EC Fan หรือ Inverter ระบบเหล่านี้ช่วยให้สามารถปรับความเร็วของพัดลมได้ตามภาระความเย็น ทำให้มั่นใจได้ว่าพัดลมจะทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพโดยใช้พลังงานเท่าที่จำเป็นเท่านั้น เซ็นเซอร์และระบบอัตโนมัติ ระบบบางระบบติดตั้งเซ็นเซอร์อุณหภูมิและระบบควบคุมตามความต้องการที่ปรับความเร็วและการทำงานของพัดลมตามสภาพการณ์แบบเรียลไทม์ได้
จากสิ่งที่กล่าวมาข้างต้นเป็นปัจจัยต่างๆที่ต้องคำนึงถึงในการออกแบบพัดลมในระบบเครื่องทำความเย็น การออกแบบและพิจารณาที่ครอบคลุมจะทำให้ระบบเครื่องทำความเย็นมีประสิทธิภาพสูงสุด ประหยัดพลังงาน การถ่ายเทความร้อนดี อายุการใช้งานนาน ค่าดูแลรักษาต่ำ ดังนั้นผู้ออกแบบควรมีความรู้ความเข้าใจในเรื่องเหล่านี้เป็นอย่างดี
แนะนำหรือต้องการข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับบทความนี้ ติดต่อสอบถามเราได้ทุกช่องทาง เราพร้อมให้คำปรึกษาจากทีมงานที่มีประสบการณ์ด้วยความซื่อสัตย์และจริงใจ Sincere with Trust