Cooling Coil of Air Handling Unit ( AHU ) အေၾကာင္း

Cooling Coil of Air Handling Unit

ေလထဲမွ Sensible and latent heat ကို AHU ၏ cooling coil မွ တဆင့္ဖယ္ထုပ္(remove)သည္။ The cooling medium သည္ chilled water သို့ refrigerant ၿဖစ္သည္။ vapor compression refrigeration cycle တြင္ refrigerant coil သည္ evaporator ၿဖစ္သည္။ cooling coil ၏ The psychrometrics of cooling and dehumidification process ၿဖစ္ပံုကိုနားလည္သေဘာေပါက္ရန္လုိအပ္သည္။

fin ငယ္ကေလးမ်ားၿဖင့္ ၿပဳလုပ္ထားေသာ all finned coils တြင္ အခ်ိဳ ့ေသာ ေလမ်ားသည္ Cooling Coil ၏ fins သို့ tubes မ်ားကို မထိပဲ ၿဖတ္သြားသည္။ ထုိသုိ့ fins သို့ tubes မ်ားကို မထိပဲ ၿဖတ္သြားသည့္ေလကို bypass Air ဟုေခၚသည္။ four-row coil တြင္ ေလသည္ 3.5 m/s ၿဖတ္သြားလွ်င္ ဝင္လာသည့္ေလ၏ 30% သည္ fins သို့ tubes မ်ားကို မထိပဲ ၿဖတ္သြားသည္။ 30% bypass ၿဖစ္သည္ဟုေၿပာဆုိၾကသည္။ eight-row coil တြင္ ေလသည္1.5 m/s ၿဖတ္သြားလွ်င္ ၂% bypass ၿဖစ္သည္။

Cooling Coil သည္ Air Handling Unit ၏ အဓိကအစိတ္အပိုင္းတစ္ခုၿဖစ္သည္။ Coil မ်ား ၏ အဓိက လုပ္ေဆာင္မူ (Function) မွာ Heat Transfer လုပ္ၿခင္းၿဖစ္သည္။ Coil မ်ား ကို Heat Exchanger ဟုလည္းေခၚသည္။ Air Handling Unit ၏ Cooling Coil သည္ နားလည္ရန္ လြယ္ကူပါသည္။  Air Handling Unit ၏ Cooling Coil နားလည္လွ်င္ က်န္အမ်ိဳးအစာအားလုံးကို နားလည္နုိင္သည္။ Chilled-water cooling coils သည္ plate-fin-tube heat exchangers မ်ားၿဖစ္ၾကသည္။ အၾကီးစားအေဆာက္အဦးမ်ားတြင္ cooling  and dehumidification လုပ္ရန္အတြက္ အမ်ားဆံုးအသံုးၿပဳၾကသည္။ ေအာက္တြင္ၿပထားေသာပံုသည္ typical chilled-water cooling coil ၏ ပံုၿဖစ္သည္။ ေလသည္ coil ၏ ဘယ္ဘက္မွ ဝင္၍ closely-spaced wavy finned Surfaces မ်ားကို ၿဖတ္သြားသည္။ Chilled water သည္ ထုိဝင္ေလ၏ဆန္က်င္ဘက္မွ coil ထဲသို့ ဝင္ၿပီး ၿဖတ္စီးသြားၿပီး ဝင္လာသည့္ warm air ကို ေအးေစၿပီး ေရေငြ ့မွဳန္မ်ားကို ဖယ္ထုပ္ၿခင္း(Dehumidification) ၿဖစ္ေစသည္္။ cross-counterflow arrangement ဟုေခၚသည္။

Air Handling Unit တြင္ Cooling Coil ႏွင့္ Heating Coil ဟု၍ႏွစ္အမ်ိဳးရွိသည္။

Type of Coil of Air Handling Unit
Cooling Coil	Heating Coil
Chilled Water Cooling Coil	Hot water Coil
Direct Expansion Cooling Coil (DX coil)	Hot water Coil

Cooling Coil တြင္လည္း Chilled Water Cooling Coil ႏွင့္ Direct Expansion Cooling Coil (DX coil) ဟု၍ႏွစ္အမ်ိဳးရွိသည္။ Chilled Water Cooling Coil သည္ ေအးသည့္ fluid (Chilled Water) ႏွင့္ ပူသည့္ fluid (Return Air) တို့ အတြင္း Heat Exchange ၿဖစ္ေအာင္ေဆာင္ရြက္ေပးသည္။ တနည္း  ပူသည့္ fluid (Return Air)မွ Heat (အပူ)သည္ Coil မွ တဆင့္ ေအးသည့္ fluid (Chilled Water) သို့ စီးဆင္းသြားသည္။ Heat သည္ Temperature ၿမင့္သည့္ေနရာမွ  Temperature နိမ့္သည့္ေနရာသို့ စီးဆင္းေလ့ရွိသည္။ Coiling Coil သည္ Air Handling Unit တြင္ မရွိမၿဖစ္ပါရမည့္ (essential) အစိတ္အပိုင္း (Part) ၿဖစ္သည္။ Heating Coil သည္ Air Handling Unit ၏ optional item ၿဖစ္သည္။ Cold country မ်ားအတြက္သာလုိအပ္သည္။

Heating Coil တြင္လည္း Hot water Coil ႏွင့္Hot water Coil ဟု၍ ႏွစ္မ်ိဳးရွိသည္။ Hot water Coil သည္ ေအးသည့္ fluid (Return Air) ႏွင့္ ပူသည့္ fluid (Hot Water) တို့ အတြင္း Heat Exchange ၿဖစ္ေအာင္ေဆာင္ရြက္ေပးသည္။ တနည္း  ပူသည့္ fluid (Hot Water) မွ Heat (အပူ)သည္ Coil မွ တဆင့္ ေအးသည့္ fluid (Return Air) သို့ စီးဆင္းသြားသည္။

AHU Cooling Coil တည္ေဆာက္ပံု

AHU Cooling Coil ကို ပံုတြင္ၿပထားသည့္အတုိင္း Tube ႏွင့္ Fins မ်ားၿဖင့္ တည္ေဆာက္ထားသည္။ Tube ႏွင့္ Fins တုိ့ကို အပူေလွ်ာက္ကူးမွဳေကာင္းေသာ သတၱဳတုိ့ၿဖင့္ၿပဳလုပ္ရမည္။
Coil ၏ Tube ကို ေၾကးနီ သတၱဳ (Copper Material ) ၿဖင့္ၿပဳလုပ္ထားသည္။  Fin ကို အလ်ဳမီနီယံ သတၱဳ (Aluminum Material) ၿဖင့္ၿပဳလုပ္ေလ့ရွိသည္။ ေၾကးနီ သတၱဳ (Copper Material ) ၏ ဓါတုေဗဒ သေကၤတမွာ Cu ၿဖစ္သည္။ အလ်ဳမီနီယံ သတၱဳ (Aluminum Material) ၏ ဓါတုေဗဒ သေကၤတမွာ Al ၿဖစ္သည္။

Cooling Coil ၏ pipe header ကုိ ၾကည့္ၿခင္းၿဖင့္ Chilled Water Cooling Coil ႏွင့္ Direct Expansion Cooling Coil (DX coil) ၿဖစ္ေၾကာင္းခဲြၿခားနုိင္သည္။ Chilled Water Cooling Coil ၏ Header သည္ ပုိက္အၾကီးတစ္ေခ်ာင္းသာၿဖစ္သည္။ Direct Expansion Cooling Coil (DX coil) တြင္ Refrigerant သည္ Expension ၿဖစ္ရန္လုိအပ္ေသာေၾကာင့္ Small tube ကေလးေပါင္းမ်ားစြာၿဖင့္တည္ေဆာက္ထားသည္

ROWS / FPI/ CIRCUIT
Coil ၏ ေဘးဘက္မွၾကည့္လွ်င္ၿမင္ရသည့္ Copper Pipe တန္းမ်ား၏ အေရအတြက္ကို Rows ဟုသတ္မွတ္သည္။ FPI = Fins per Inch တစ္လက္မအတြင္းရွိသည့္ Fin ကေလးမ်ား၏အေရအတြက္ၿဖစ္သည္။ Circuit အမ်ိဳးအစားကို ေဖာ္ၿပထားသည္။ AHU model တူေသာ္လည္း Coil ၏ Rows ႏွင့္ Fins မ်ားလွ်င္ Cooling Capacity မ်ားသည္။ သို့ေသာ္ Coil ၏ Rows ႏွင့္ Fins မ်ားလွ်င္ ေလကို ခုခံမွဳအား (Air Resistance) မ်ားေသာေၾကာင့္ Blower ေမာ္တာ အားေကာင္းရန္လုိသည္။

ROWS ႏွင့္ FPI (Fins per Inch) တုိ့ကိုမည္ကဲ့သို့သတ္မွတ္သည္ကို ေအာက္ပါပံုမ်ားတြင္ေလ့လာနုိင္ပါသည္။ Fins မ်ားႏွင့္ ခ်ိပ္ဆက္ထားေသာ Tube Bank တစ္ခုလံုးကို Coil ဟုေခၚဆိုသည္။

ထုိ Tube Bank ကို circuit ငယ္ကေလးမ်ားႏွင့္ ခြဲထားသည္။

finned width မ်ားေလေလ၊ the number of tube feeds မ်ားေလေလၿဖစ္ၿပီး the number of flow passages လည္းမ်ားသည္။

The greater the finned width, the greater the number of tube feeds and thus the
greater the number of flow passages. For two finned-tube coils of the same finned width, a difference
in the number of tube feeds or water circuits means that the water flow rate, in gpm (L / s),
number of passes, and pressure drop of the chilled water, in ft WC (Pa), inside the two coils are different.
One pass means that water flows through the coil’s finned length once.

The number of serpentinesမ်ားေလေလ၊ the water circuits ၏ the total
cross-sectional area မ်ားေလေလၿဖစ္ၿပီးthe water volume flow rate လည္းမ်ားသည္။ (တနည္းေရလည္ပတ္နဳန္းမ်ားသည္။)

The greater the number of serpentines, the larger the total
cross-sectional area of the water circuits and the greater the water volume flow rate. Figure 15.28
shows five water cooling coils, each specified by the number of serpentines, water circuits, passes,
and rows, all made by the same manufacturer. In Fig. 15.28, serpentine means that at the first
row, there are eight tubes across the finned width, but only four of them are tube feeds that are connected
to the return header. For a full serpentine coil, all eight tubes in the first row are tube feeds
and connect to the return header.

Dry Coil and Wet Coil

Cooling Coil တစ္ခုသည္ Sensible cooling process ကုိ သာလုပ္ေဆာင္ေနလွ်င္ (သုိ့) လုပ္ေဆာင္ေနသည့္အခါကို Dry Coil ဟုေခၚသည္။ တနည္း Dehumiditation Process ကို မၿပဳလုပ္ေနပါ။ထုိ Coil ၏ မ်က္ႏွာၿပင္အပူခ်ိန္သည္(the outer surface temperature of the coil)သည္ ဝင္ေရာက္လာသည့္ ေလ၏ ဂ်ဴးပြိဳင့္ (the dew point of the entering air) ထက္ၿမင့္ေနသည့္အခါမ်ိဳးၿဖစ္သည္။ ထုိ အေၿခေန(Condition)တြင္ Condensation မၿဖစ္နုိင္ပါ။ ထုိ sensible cooling process ကို psychrometric chart ေပၚတြင္ ေရၿပင္ညီလုိင္း (a horizontal line)ၿဖင့္ ေဖာ္ၿပသည္။ A sensible cooling process is indicated by a horizontal line toward the saturation curve on the psychrometric chart.

အခန္း (Serving Area) မွ Cooling load အနည္းငယ္သာလုိအပ္ေသာေၾကာင့္ Chilled Water အနည္းငယ္သာ Coil အတြင္းသို့စီးဝင္သည့္ part-load operation သို့ part-load load condition အခုိက္ သည္ Cooling Coil သသည္ Dry Coil အၿဖစ္ perform လုပ္ေနသည္။

Cooling Coil တစ္ခုသည္ Sensible cooling and Dehumitification process ကုိလုပ္ေဆာင္ေနလွ်င္ (သုိ့) လုပ္ေဆာင္ေနသည့္အခါကို Wet Coil ဟုေခၚသည္။ ထုိ Coil ၏ မ်က္ႏွာၿပင္အပူခ်ိန္သည္(the outer surface temperature of the coil)သည္ ဝင္ေရာက္လာသည့္ ေလ၏ ဂ်ဴးပြိဳင့္ (the dew point of the entering air) ထက္နိမ့္ေနသည့္အခါမ်ိဳးၿဖစ္သည္။ ထုိ အေၿခေန(Condition)တြင္ ေလသည္ သူ၌ရွိေသာ ေရေငြ ့မွဳန့္ကေလးမ်ား ကို သယ္ဆက္လက္သယ္ေဆာင္နုိင္စြမ္း မရွိေတာ့ကာ Condensation Process ၿဖစ္ေပၚလာသည္။ ထုိအခါ Cooling Coil သည္ Condensate water တုိ့ၿဖင့္စုိစြတ္ေနေသာေၾကာင့္ Wet Coil ဟုေခၚၿခင္းၿဖစ္သည္။

ေကာင္းထက္ညြန့္