มาทำความรู้จักกับการทำงานของเครื่องปรับอากาศระบบอินเวอร์เตอร์

เครื่องปรับอากาศระบบอินเวอร์เตอร์ (Inverter Air Conditioner)

เป็นนวัตกรรมที่เข้ามาปฏิวัติวงการเครื่องปรับอากาศอย่างแท้จริง โดยมีหลักการทำงานที่แตกต่างจากเครื่องปรับอากาศระบบธรรมดา (Fixed Speed) อย่างสิ้นเชิง ทำให้มีประสิทธิภาพสูงกว่า ประหยัดพลังงานกว่า และให้ความเย็นที่สม่ำเสมอกว่ามากครับ

หลักการทำงานของวงจรเครื่องปรับอากาศระบบอินเวอร์เตอร์:

ระบบอินเวอร์เตอร์จะทำการแปลงกระแสไฟฟ้าสลับ (AC) จากแหล่งจ่ายไฟบ้านให้เป็นกระแสไฟฟ้าตรง (DC) ก่อน จากนั้นจึงแปลงกลับเป็นกระแสไฟฟ้าสลับ (AC) ที่สามารถปรับขนาดแรงดันและความถี่ได้ตามความเหมาะสม ซึ่งกระบวนการนี้จะควบคุมความเร็วรอบของคอมเพรสเซอร์และมอเตอร์พัดลมได้อย่างแม่นยำ

โดยทั่วไปแล้ว วงจรหลักๆ ของเครื่องปรับอากาศอินเวอร์เตอร์จะประกอบด้วย:

วงจรแปลงกระแส (Converter Circuit): ส่วนนี้จะรับกระแสไฟฟ้าสลับ (AC) จากแหล่งจ่ายไฟบ้าน (เช่น 220V, 50Hz) จากนั้นจะทำการแปลงกระแสสลับให้เป็นกระแสตรง (DC) โดยใช้ชุดไดโอดบริจด์ (Diode Bridge Rectifier) และตัวเก็บประจุ (Capacitor) ขนาดใหญ่ เพื่อกรองแรงดันกระแสตรงให้เรียบและมีเสถียรภาพ

วงจรอินเวอร์เตอร์ (Inverter Circuit): เป็นหัวใจสำคัญของระบบอินเวอร์เตอร์

• รับกระแสไฟฟ้าตรง (DC) ที่ได้จากวงจรแปลงกระแส
• ใช้ชุดอุปกรณ์สวิตชิ่งกำลังสูงที่เรียกว่า IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor) ซึ่งจะทำหน้าที่เหมือนสวิตช์เปิด-ปิดกระแสไฟฟ้าอย่างรวดเร็ว
• การเปิด-ปิด IGBT อย่างเป็นลำดับและควบคุมความกว้างของพัลส์ (Pulse Width Modulation – PWM) จะทำให้เกิดกระแสไฟฟ้าสลับ (AC) ที่สามารถปรับขนาดแรงดันและความถี่ได้ตามต้องการ
• ไฟฟ้ากระแสสลับที่ได้จากวงจรนี้จะถูกส่งไปขับเคลื่อนมอเตอร์คอมเพรสเซอร์ (ซึ่งมักเป็นมอเตอร์กระแสตรงแบบไร้แปรงถ่าน หรือ BLDC Motor) และมอเตอร์พัดลม

หัวใจสำคัญของระบบอินเวอร์เตอร์อยู่ที่คอมเพรสเซอร์ (Compressor) ที่สามารถปรับรอบการทำงานได้ตามอุณหภูมิที่ต้องการ โดยมี “อินเวอร์เตอร์” ซึ่งเป็นวงจรอิเล็กทรอนิกส์ทำหน้าที่ควบคุมความถี่ของกระแสไฟฟ้าที่ส่งไปยังคอมเพรสเซอร์

•  เครื่องปรับอากาศระบบธรรมดา (Fixed Speed): คอมเพรสเซอร์จะทำงานด้วยรอบคงที่ เมื่ออุณหภูมิห้องถึงจุดที่ตั้งไว้ คอมเพรสเซอร์จะตัดการทำงาน และจะกลับมาทำงานใหม่เมื่ออุณหภูมิสูงขึ้น ทำให้เกิดการกินไฟจากการสตาร์ทเครื่องบ่อยครั้ง และอุณหภูมิภายในห้องจะมีความผันผวน
•  เครื่องปรับอากาศระบบอินเวอร์เตอร์: คอมเพรสเซอร์จะทำงานอย่างต่อเนื่อง แต่จะปรับรอบการทำงานให้ช้าลงเมื่ออุณหภูมิห้องใกล้เคียงกับที่ตั้งไว้ และจะเพิ่มรอบการทำงานให้เร็วขึ้นเมื่อต้องการลดอุณหภูมิลงอย่างรวดเร็ว ทำให้ไม่เกิดการตัด-ต่อการทำงานบ่อยครั้ง

ข้อดีของเครื่องปรับอากาศระบบอินเวอร์เตอร์

• ประหยัดพลังงานสูง: นี่คือจุดเด่นที่สุดของระบบอินเวอร์เตอร์ เนื่องจากการทำงานอย่างต่อเนื่องและปรับรอบการทำงานได้ ทำให้ลดการใช้พลังงานจากการสตาร์ทเครื่องบ่อยครั้ง และสามารถรักษาอุณหภูมิให้คงที่ได้โดยใช้พลังงานน้อยลง จึงช่วยประหยัดค่าไฟได้มากกว่าเครื่องปรับอากาศระบบธรรมดาอย่างเห็นได้ชัด (บางรุ่นประหยัดได้ถึง 30-50% หรือมากกว่านั้น)
•  ทำความเย็นได้รวดเร็ว: ในช่วงแรกที่เปิดเครื่อง อินเวอร์เตอร์จะเร่งรอบการทำงานของคอมเพรสเซอร์ให้สูงที่สุด เพื่อลดอุณหภูมิห้องให้ถึงจุดที่ต้องการได้อย่างรวดเร็ว
•  อุณหภูมิคงที่และสม่ำเสมอ: เมื่ออุณหภูมิถึงจุดที่ตั้งไว้ คอมเพรสเซอร์จะลดรอบการทำงานลง ทำให้สามารถรักษาอุณหภูมิให้คงที่ได้ตลอดเวลา ไม่มีการตัด-ต่อของคอมเพรสเซอร์บ่อย ๆ ซึ่งส่งผลให้อุณหภูมิไม่แกว่งขึ้นลง และรู้สึกสบายตัวมากกว่า
• ทำงานเงียบกว่า: เนื่องจากการทำงานที่ต่อเนื่องและไม่เกิดการตัด-ต่อบ่อยครั้ง ทำให้เสียงการทำงานของคอมเพรสเซอร์เบาลง และไม่มีเสียงกระชากจากการสตาร์ทเครื่อง
•  ยืดอายุการใช้งาน: การที่คอมเพรสเซอร์ทำงานอย่างต่อเนื่องและไม่เกิดการสตาร์ท-หยุดบ่อยครั้ง ทำให้ลดภาระการทำงานของคอมเพรสเซอร์และส่วนประกอบอื่น ๆ จึงช่วยยืดอายุการใช้งานของเครื่องปรับอากาศให้ยาวนานขึ้น
•  เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม: การประหยัดพลังงานหมายถึงการลดการใช้ไฟฟ้า ซึ่งเท่ากับการลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจกสู่ชั้นบรรยากาศ

ข้อพิจารณา

• ราคาสูงกว่า: โดยทั่วไปแล้ว เครื่องปรับอากาศระบบอินเวอร์เตอร์จะมีราคาสูงกว่าเครื่องปรับอากาศระบบธรรมดาในขนาด BTU ที่เท่ากัน
•  ค่าบำรุงรักษาซับซ้อนกว่า: หากเกิดการเสียขึ้นมา การซ่อมบำรุงอาจมีความซับซ้อนและมีค่าใช้จ่ายสูงกว่า เนื่องจากมีแผงวงจรอิเล็กทรอนิกส์ที่ควบคุมการทำงานอยู่

สรุป

เครื่องปรับอากาศระบบอินเวอร์เตอร์เหมาะสำหรับผู้ที่ต้องการความเย็นสบายที่สม่ำเสมอ ต้องการประหยัดค่าไฟในระยะยาว และให้ความสำคัญกับประสิทธิภาพการทำงานและความเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม แม้ว่าจะมีราคาเริ่มต้นที่สูงกว่า แต่เมื่อพิจารณาจากค่าไฟที่ประหยัดได้ตลอดอายุการใช้งานแล้ว ถือเป็นการลงทุนที่คุ้มค่าและได้รับความนิยมอย่างแพร่หลายในปัจจุบันครับ