เครื่องคำนวณอีโคโนไมเซอร์ (ตัดสินด้วยเอนทัลปี)
ตัดสินว่าตอนนี้นำอากาศภายนอกเข้ามากขึ้นเพื่อทำความเย็นคุ้มหรือไม่ จากสภาวะอากาศภายนอก อากาศส่งกลับ เป้าหมายออกคอยล์ และปริมาณลมจ่าย หาภาระคอยล์เมื่ออากาศภายนอกต่ำสุด 100 % และปรับสัดส่วน แล้วแสดงผลตัดสินสามวิธีเคียงกัน: เอนทัลปีแบบผลต่าง กระเปาะแห้งแบบผลต่าง กระเปาะแห้งคงที่
หลักการและสมการ
อีโคโนไมเซอร์เปิดแดมเปอร์อากาศภายนอกกว้างขึ้นขณะที่อากาศภายนอก «เย็นกว่า» อากาศส่งกลับ เพื่อลดภาระคอยล์ ความร้อนที่คอยล์ต้องดึงออกคือผลต่างเอนทัลปี ถ้าเอนทัลปีอากาศภายนอกต่ำกว่าอากาศส่งกลับ การนำอากาศภายนอกเข้ามากขึ้นจะได้เปรียบ การผสมรวมเอนทัลปีและอัตราส่วนความชื้นแบบเชิงเส้นตามมวลอากาศแห้ง
| รายการ | สมการ | คำอธิบาย · ที่มา |
|---|---|---|
| อัตราไหลมวลอากาศแห้ง | ṁ = V / v_SA | V คือปริมาณลมจ่าย v_SA คือปริมาตรจำเพาะที่สภาวะเป้าหมาย (สมการ 28) ทั้งสามโหมดใช้ ṁ เดียวกัน |
| จุดผสม | h_M = (1 − x)·h_RA + x·h_OA, W_M = (1 − x)·W_RA + x·W_OA | x = สัดส่วนอากาศภายนอก (มวลอากาศแห้ง) การผสมแบบอะเดียบาติกตามสัดส่วนมวล |
| ภาระคอยล์ | Q = ṁ · (h_in − h(t_SA, min(W_in, W_SA))) | คอยล์ไม่เพิ่มความชื้น ถ้าอากาศเข้าแห้งกว่าเป้าหมาย อัตราส่วนความชื้นออก = เข้า (ทำความเย็นสัมผัสอย่างเดียว) ค่าลบให้เป็น 0 (ต้องอุ่น) |
| ปรับสัดส่วน (C) | t_M(x_C) = t_SA, x_min ≤ x_C ≤ 1 | เมื่ออากาศภายนอกเย็นกว่าเป้าหมาย คือสัดส่วนที่ทำให้กระเปาะแห้งของอากาศผสมเท่ากับอากาศจ่าย (วิธีเบรนต์) ถ้าความชื้นไม่เกินเป้าหมาย ภาระคอยล์เป็น 0 |
| การตัดสิน (ตัดขีดจำกัดบน ASHRAE 90.1) | (h_OA ≤ h_RA, t_OA ≤ t_limit) · t_OA ≤ t_RA · t_OA ≤ t_limit | เอนทัลปีแบบผลต่าง · กระเปาะแห้งแบบผลต่าง · กระเปาะแห้งคงที่ เกินเกณฑ์จะปิดและกลับสู่อากาศภายนอกต่ำสุด |
เปรียบเทียบสามวิธี
วิธีที่ดูแค่กระเปาะแห้งใช้เซนเซอร์ง่ายกว่า แต่ในวันชื้นที่อากาศภายนอกเย็นแต่ชื้น อาจนำอากาศเข้าแล้วเพิ่มภาระคอยล์ ASHRAE 90.1 กำหนดวิธีและขีดจำกัดตามเขตภูมิอากาศเป็นตาราง (ค่าด้านล่างเพื่ออ้างอิง)
| วิธี | นำอากาศภายนอกเมื่อ | อากาศชื้น (เช่น 24 °C · 90 %) | เซนเซอร์ |
|---|---|---|---|
| เอนทัลปีแบบผลต่าง + กระเปาะแห้งคงที่ | h_OA ≤ h_RA, t_OA ≤ t_limit | ปิด (นับความร้อนแฝง) | อุณหภูมิและความชื้นภายนอกและอากาศส่งกลับ (ต้องสอบเทียบเซนเซอร์ความชื้น) |
| กระเปาะแห้งแบบผลต่าง | t_OA ≤ t_RA | เปิด (อาจนำความชื้นเข้า เพิ่มภาระ) | อุณหภูมิภายนอกและอากาศส่งกลับ |
| กระเปาะแห้งคงที่ | t_OA ≤ t_limit | เปิดเมื่อต่ำกว่าขีดจำกัด (ไม่ดูความชื้น) | อุณหภูมิภายนอกอย่างเดียว (ขีดจำกัดตามเขต เช่น 24 · 21 · 18 °C) |
ตัวอย่าง: อากาศภายนอกชื้นฤดูฝน
อากาศภายนอก 24 °C · 90 % อากาศส่งกลับ 26 °C · 50 % เป้าหมายออกคอยล์ 14 °C · 90 % อากาศจ่าย 10,000 CMH อากาศภายนอกต่ำสุด 20 % ขีดจำกัดคงที่ 24 °C ที่ 101.325 kPa ตารางสองตารางด้านล่างคำนวณด้วยฟังก์ชันเดียวกับเครื่องคำนวณในหน้านี้
| วิธี | อากาศภายนอก | เกณฑ์ |
|---|---|---|
| เอนทัลปีแบบผลต่าง + กระเปาะแห้งคงที่ | ปิด (อากาศภายนอกต่ำสุด) | h_OA 67.27 > h_RA 52.91 kJ/kg(DA) · t_OA 24.0 ≤ 24.0 °C |
| กระเปาะแห้งแบบผลต่าง | เปิด (นำอากาศภายนอกเข้า) | t_OA 24.0 ≤ t_RA 26.0 °C |
| กระเปาะแห้งคงที่ | เปิด (นำอากาศภายนอกเข้า) | t_OA 24.0 ≤ 24.0 °C |
| โหมด | สัดส่วน OA % | เข้าคอยล์ °C · kJ/kg | ภาระคอยล์ kW | RT | kcal/h |
|---|---|---|---|---|---|
| (A) อากาศภายนอกต่ำสุด | 20.0 | 25.6 · 55.78 | 64.17 | 18.24 | 55,172 |
| (B) อากาศภายนอก 100 % | 100.0 | 24.0 · 67.27 | 102.82 | 29.23 | 88,408 |
| (C) ปรับสัดส่วนอากาศภายนอก | ไม่เข้าเงื่อนไข: อากาศภายนอกอุ่นกว่าเป้าหมายอากาศจ่าย การผสมอย่างเดียวทำอุณหภูมิอากาศจ่ายไม่ได้ | ||||
ทั้งสองวิธีกระเปาะแห้งบอก «เปิด» แต่วิธีเอนทัลปีบอก «ปิด» จริง ๆ แล้วอากาศภายนอก 100 % มีภาระคอยล์ 102.82 kW มากกว่า 64.17 kW ของอากาศภายนอกต่ำสุดอยู่ 38.65 kW วันที่ชื้นถ้าดูแค่กระเปาะแห้งจะเสียเปรียบ
ข้อจำกัด
เทียบเฉพาะสภาวะ ณ ขณะหนึ่ง ไม่คำนวณการประหยัดรายชั่วโมงหรือรายปี ไม่แนะนำค่าตั้ง (อุณหภูมิสลับโหมด ฮิสเทอรีซิส) ไม่รวมกำลังพัดลม แดมเปอร์ พัดลมระบาย ไม่พิจารณาบายพาสคอยล์และการนำความร้อนกลับ
อากาศออกคอยล์กำหนดที่กระเปาะแห้งเป้าหมาย อัตราส่วนความชื้นใช้ค่าที่ต่ำกว่าระหว่างขาเข้ากับเป้าหมาย คอยล์จริงเปลี่ยนตามภาระ และอากาศภายนอกที่แห้งทำให้ความชื้นในห้องลดลง อากาศส่งกลับก็เปลี่ยนตาม
ความคลาดเคลื่อนของเซนเซอร์ความชื้นเปลี่ยนผลตัดสินด้วยเอนทัลปีได้มาก ถ้าเอนทัลปีภายนอกกับอากาศส่งกลับต่างกันไม่กี่ kJ/kg เลือกแบบไหนก็ต่างกันน้อย
การปรับสัดส่วน (C) ใช้การผสมอย่างเดียวให้ได้กระเปาะแห้งอากาศจ่าย ไม่มีการอุ่นซ้ำ ถ้าต้องลดความชื้นจะแสดงเฉพาะภาระคอยล์ (ส่วนแฝง) ไม่คำนวณภาระอุ่นซ้ำหลังทำเย็นเกิน
แหล่งอ้างอิง
- ASHRAE Standard 90.1 หัวข้อ 6.5.1 การตัดขีดจำกัดบนของอีโคโนไมเซอร์ (high-limit shutoff): วิธีที่อนุญาตและค่าตามเขตต่างกันตามฉบับ ควรตรวจฉบับที่ใช้
- ASHRAE Handbook Fundamentals 2017 (SI) บทที่ 1 Psychrometrics: เอนทัลปี (สมการ 32) ปริมาตรจำเพาะ (สมการ 28) การผสมแบบอะเดียบาติก
คำถามที่พบบ่อย
ควรใช้อีโคโนไมเซอร์เมื่อใด
เมื่อต้องการทำความเย็นและเอนทัลปีอากาศภายนอกต่ำกว่าอากาศส่งกลับ ความร้อนที่คอยล์ดึงออกคือ «เอนทัลปีเข้าคอยล์ − เอนทัลปีอากาศจ่าย» ยิ่งผสมอากาศภายนอกที่เอนทัลปีต่ำมาก เอนทัลปีขาเข้ายิ่งลด ถ้าอากาศภายนอกเย็นกว่าเป้าหมายอากาศจ่ายด้วย ปรับแค่สัดส่วนก็ให้คอยล์แทบไม่ต้องทำงาน
การควบคุมด้วยกระเปาะแห้งกับเอนทัลปีต่างกันอย่างไร
การควบคุมกระเปาะแห้งดูแค่อุณหภูมิ ส่วนการควบคุมเอนทัลปีนับความชื้น (ความร้อนแฝง) ด้วย อากาศฤดูฝน 24 °C · 90 % เย็นกว่าห้อง 26 °C · 50 % แต่เอนทัลปีสูงกว่าราว 14 kJ/kg การควบคุมกระเปาะแห้งจึงนำเข้า แต่การควบคุมเอนทัลปีไม่นำเข้า ดังตัวอย่างในหน้านี้ วันนั้นนำอากาศภายนอกเข้ากลับทำให้ภาระคอยล์เพิ่มขึ้น
ขีดจำกัดกระเปาะแห้งคงที่ควรเป็นกี่ °C
ASHRAE 90.1 กำหนดขีดจำกัดตามเขตภูมิอากาศเป็นตาราง: ภูมิอากาศแห้งราว 24 °C (75 °F) ภูมิอากาศชื้นราว 18~21 °C (65~70 °F) ยิ่งชื้นยิ่งต่ำ ค่าเริ่มต้น 24 °C ของเครื่องมือเป็นเพียงค่าอ้างอิง โปรดตรวจตารางของฉบับที่ใช้ ในพื้นที่ชื้นวิธีเอนทัลปีแบบผลต่างปลอดภัยกว่า
แก้ไขล่าสุด 2026-10-19