Expansion Valve คืออะไร?

หรือ พูดง่าย ๆ คือเป็น ตัวคุมจังหวะการปล่อยน้ำยา ให้พอดีกับภาระความเย็นของระบบ ถ้าปล่อยน้อยไป ระบบจะเย็นไม่พอ แต่ถ้ามากเกินไป น้ำยาจะย้อนกลับคอมเพรสเซอร์ ซึงสร้างความเสียหายให้ระบบได้

Expansion Valve ทำงานอย่างไร?
Expansion Valve จะลดแรงดันของสารทำความเย็นสถานะของเหลว ที่ส่งมาจากคอนเดนเซอร์ (Condenser) ให้มีแรงดันและอุณหภูมิลดลง จนเปลี่ยนสภาวะเป็นของเหลวผสมไอ ก่อนฉีดเข้าไปในอีแวปปอเรเตอร์ (Evaporator)

ตัววาล์วจะทำงานโดยการปรับปริมาณการฉีดสารทำความเย็น ให้สัมพันธ์กับค่าความร้อน Superheat ที่ปลายท่อของคอยล์เย็น เพื่อให้มั่นใจว่าสารทำความเย็นจะระเหยกลายเป็นไอจนหมดก่อนถูกดูดกลับเข้าสู่คอมเพรสเซอร์

ประเภทของ Expansion Valve/Device ที่พบบ่อย

1. Thermostatic Expansion Valve (TXV / TEV)
เป็นวาล์วที่ควบคุมการจ่ายน้ำยาตามค่า Superheat ที่ปลาย Evaporator TXV จะมี Bulb ตรวจจับอุณหภูมิที่ท่อดูด แล้วปรับการเปิด-ปิดของวาล์วให้สัมพันธ์กับภาระความเย็น TD1, T2, TUA, TUB, TCAE, TCBE, TR6, TGE และ TE 5–TE 55

2. Electronic Expansion Valve หรือ EEV / EXV
เป็นวาล์วที่ควบคุมการเปิด–ปิดด้วยสัญญาณไฟฟ้าและคอนโทรลเลอร์ จึงควบคุมการไหลของน้ำยาได้แม่นยำมากขึ้น เหมาะกับระบบที่ต้องการประสิทธิภาพสูง โหลดเปลี่ยนบ่อย หรือระบบที่ต้องการควบคุมแบบละเอียด เช่น Chiller, VRF, และระบบทำความเย็นอุตสาหกรรมบางประเภท

3. Capillary Tube
ท่อแคพิลลารี หรือที่ช่างแอร์เรียกว่า ท่อแคพทิวบ์ เป็นท่อทองแดงขนาดเล็กที่ใช้ลดความดันของน้ำยาโดยอาศัยขนาดรูและความยาวของท่อ ใช้งานง่าย ต้นทุนต่ำ แต่ปรับตามโหลดไม่ได้ จึงเหมาะกับระบบขนาดเล็ก เช่น ตู้เย็น แอร์บ้าน หรือตู้แช่บางประเภท

4. Automatic Expansion Valve (AEV)
เป็นวาล์วที่ควบคุมการไหลโดยรักษาความดันฝั่ง Evaporator ให้คงที่ เหมาะกับระบบที่โหลดค่อนข้างสม่ำเสมอ แต่ปัจจุบันมีการใช้น้อยกว่า TXV และ EEV ในงานที่ต้องการประสิทธิภาพสูง

5. Hand Expansion Valve
เป็นวาล์วที่ต้องปรับการเปิด–ปิดด้วยมือ เหมาะกับงานเฉพาะทาง งานทดสอบ หรืองานอุตสาหกรรมบางประเภทที่มีผู้ควบคุมระบบโดยตรง

6. Float Valve
เป็นวาล์วที่ควบคุมระดับน้ำยาในระบบ โดยใช้ลูกลอยเป็นตัวควบคุมการเปิด–ปิด มักพบในระบบทำความเย็นบางประเภทที่ต้องควบคุมระดับสารทำความเย็นใน Receiver หรือ Evaporator โดยเฉพาะ

จากประเภททั้งหมด จะเห็นได้ว่า Expansion Device แต่ละแบบเหมาะกับงานคนละลักษณะกัน แต่ประเภทที่นิยมมากที่สุดคือ Thermostatic Expansion Valve หรือ TXV/TEV เพราะสามารถควบคุมการจ่ายสารทำความเย็นตามภาระความเย็นจริงของระบบได้ดีกว่าอุปกรณ์แบบ Fixed โดยเฉพาะในระบบที่โหลดเปลี่ยนบ่อย การควบคุม Superheat ได้อย่างมีประสิทธิภาพจะช่วยให้ระบบเย็นนิ่งขึ้น และ ช่วยให้ Evaporator ทำงานได้เต็มประสิทธิภาพมากขึ้น

ประโยชน์ของ Expansion Valve
• ช่วยให้ระบบจ่ายสารทำความเย็นได้แม่นยำขึ้น
• ช่วยให้ Evaporator ใช้พื้นที่แลกเปลี่ยนความร้อนได้เต็มประสิทธิภาพ
• ช่วยลดอาการเย็นไม่พอ เย็นไม่เสถียร หรือระบบทำงานหนักเกินจำเป็น
• ช่วยป้องกันปัญหา Liquid Floodback หรือน้ำยาของเหลวไหลกลับคอมเพรสเซอร์
• ช่วยให้ระบบทำความเย็นทำงานนิ่งขึ้น โดยเฉพาะงานที่โหลดเปลี่ยนบ่อย เช่น ห้องเย็น ตู้แช่ ระบบปรับอากาศ และระบบ Chiller

วิธีเลือก Expansion Valve เบื้องต้น
การเลือก Expansion Valve ไม่ควรดูแค่ขนาดท่อหรือรุ่นที่เคยใช้ แต่ควรดูปัจจัยหลัก ๆ เช่น
• ชนิดสารทำความเย็นที่ใช้
• Capacity หรือภาระความเย็นของระบบ
• ช่วงอุณหภูมิการทำงาน
• แรงดันใช้งานของระบบ
• ลักษณะการต่อท่อ
• การปรับ Superheat
• ประเภทงาน เช่น แอร์ ห้องเย็น ตู้แช่ Heat Pump หรือ Transport Refrigeration

ในงานระบบทำความเย็นเชิงพาณิชย์ ห้องเย็น ตู้แช่ ระบบปรับอากาศ และ ชิลเลอร์ กลุ่มที่ถูกใช้งานอย่างแพร่หลายคือ Thermostatic Expansion Valve หรือ TXV/TEV ตอนต่อไปเราจะพาไปดูให้ชัดขึ้น และลงลึกว่า Expansion Valve ของ Danfoss แต่ละ Series เหมาะกับงานแบบไหน และควรเลือกอย่างไรให้ตอบโจทย์ความเย็น และความต้องการของระบบที่แท้จริง