ประเทศไทยมีอุตสาหกรรมการผลิตเครื่องปรับอากาศเป็นอันดับ 2 ของโลกทั้งจำหน่ายในประเทศและต่างประเทศ ทำให้ประเทศไทยมีเครื่องปรับอากาศที่หลากหลายแบรนด์

อาคารทุกอาคาร บ้านทุกหลังล้วนมีเครื่องปรับอากาศกันทั้งนั้นและยังมีแนวโน้มที่จะเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง ตามมาด้วยนโยบายเกี่ยวกับการอนุรักษณ์พลังงาน ทั้งนโยบายเครื่องปรับอากาศเบอร์ 5 และยังมีการรณรงค์เกี่ยวกับการประหยัดไฟฟ้า แล้วฉนวนยางดำเกี่ยวอะไรกับอุตสาหกรรมเครื่องปรับอากาศนี้ล่ะ

ฉนวนยางดำคืออะไร ?

“ฉนวนยางดำ” หรือที่ทุกคนจะรู้จักกันในชื่อ “ท่อแอร์” ที่คณะตลกต่างๆชอบใช้เล่นมุกกัน จริงๆแล้วฉนวนยางดำถูกผลิตขึ้นเพื่อใช้ในงานระบบปรับอากาศทั้งแอร์เครื่องเล็กตามบ้านและงานระบบแอร์ขนาดใหญ่ในห้างหรือศูนย์ประชุมต่างๆ

ฉนวนยางดำ ผลิตจากยางโพลีเมอร์สังเคราะห์และฉีดออกมาในรูปแบบของท่อและแผ่นยาง มีคุณสมบัติในการนำความร้อนที่ต่ำ (Low Thermal Conductivity) และมีโครงสร้างแบบเซลล์เปิด (Close-Cell Structure) ทำให้น้ำไม่ซึมผ่านเนื้อวัสดุ จึงถูกนำมาใช้ในงานเครื่องเย็นเพื่อรักษาความเย็นของระบบ

ฉนวนยางดำมีกี่แบบ ?

เราจะแบ่งฉนวนยางดำที่มีการใช้อยู่เป็นประจำได้ 2 แบบคือ

  1. แบ่งตามลักษณะการลามไฟของฉนวน
  2. แบ่งตามวัสดุ

แบ่งตามลักษณะการลามไฟของฉนวน

การลามไฟและการติดไฟของวัสดุที่ใช้ในงานก่อสร้างนั้นเป็นเรื่องที่ต้องพิจารณาอย่างมาก งานระบบท่อที่เดินยาวผ่านทั่วทั้งตึก ถ้าเกิดวัสดุที่ติดกับท่อนั้นเกิดการติดไฟและเป็นวัสดุที่ลามไฟ จะทำให้ไฟกระจายไปทั่วทั้งตึกอย่างรวดเร็ว

ดังนั้นวัสดุที่ใช้ในงานระบบท่อและท่อส่งลมเย็นต้องเป็นวัสดุที่ไม่ติดไฟหรือไม่ลามไฟ ไฟสามารถดับเองได้เพื่อไม่ให้เกิดเพลิงลุกไหม้ไปตามท่อ ฉนวนยางดำโดยปกติแล้วจะทดสอบตามมาตรฐาน BS 476 ( British Standard 476 Fire Test )

Class 1 : ฉนวนยางดำที่ผ่านมาตรฐาน BS 476 Part 7 จะเรียกว่า Class 1

การทดสอบของ BS 476 Part 7 จะเป็นการทดสอบเพื่อหาค่าของการลามไฟที่ผิววัสดุ

  • เราจะจับเวลาที่เปลวไฟลุกลามผ่านเส้นอ้างอิงแต่ละเส้นไป
  • เราจะวัดระยะที่ไฟลามเมื่อเวลาผ่านไป 1 นาที 30 วินาที
  • เราจะวัดระยะที่ไฟลามไปจนการทดสอบจบลง ( 10 นาที หรือน้อยกว่า )

จากภาพด้านล่างเมื่อที่ 1 นาที 30 วินาที จะแบ่งระดับการลามไฟออกเป็น 4 ระดับ

TAB FOR CLASSIFICATION INSULATION BS476 PART 7

Class 0 : ฉนวนยางดำที่ผ่านมาตรฐาน BS 476 Part 6 และ BS 476 Part 7 จะเรียกว่า Class 0

เราจะทำการให้ความร้อนกับวัสดุเป็นเวลา 20 นาที และจะมีการวัดค่าอุณหภูมิของวัสดุตลอดเพื่อนำมาคำนวณหาค่า Fire Propagation index ( I ) และ sub-indices i1, i2, i3 

วัสดุที่ได้รับรองเป็น Class 0 จะต้องมีค่า I น้อยกว่า 12 และ i1 น้อยกว่า 6

FM APPROVED : ฉนวนยางดำที่ผ่านมาตรฐาน FM 4924 จะเรียกว่า มาตรฐาน FM APPROVED

การทดสอบของ FM จะไม่ได้นำตัวอย่างขนาดเล็กๆ มาทดสอบการลามไฟเหมือนกับมาตรฐานอื่น แต่จะใช้ชิ้นงานจริงติดตั้งบนระบบท่อจริง และจะเผาทั้งระบบเป็นเวลา 10 นาที การที่วัสดุจะผ่านมาตรฐาน FM 4924

  • เปลวไฟจะต้องไม่ลุกลามไปถึงปลายท่อ
  • อุณหภูมิจะต้องไม่เกิน 300 องศาเซลเซียส
  • ฉนวนที่ถูกเผาไหม้และหลุดออกมาจากระบบจะต้องดับเองได้ภายใน 10 วินาทีหลังจากกระทบพื้น

ARMACELL FM APPROVED

แบ่งตามวัสดุ

ฉนวนยางดำผลิตจากวัสดุตั้งต้น 2 ชนิดคือ

ทั้ง 2 ชนิดเป็นยางสังเคราะห์มีค่าการนำความร้อนที่เหมือนกันที่ 0.032 – 0.039 W/m.K. และเหมาะที่จะใช้ในงานระบบปรับอากาศเหมือนกัน

ความแตกต่างของฉนวน NBR และ ฉนวน EPDM

วัสดุทั้ง 2 ชนิดเป็นโพลิเมอร์เหมือนกันมีคุณสมบัติใกล้เคียงกันสามารถใช้แทนกันได้แต่ถึงจะเหมือนกันแค่ไหนแต่ก็จะมีข้อแตกต่างเสมอ

ตารางเปรียบเทียบความแตกต่างของฉนวน NBR และ ฉนวน EPDM

คุณสมบัติ

ฉนวนยางดำชนิด NBR

ฉนวนยางดำชนิด EPDM

ค่าการนำความร้อน
(Thermal Conductivity)

0.032 – 0.039 W/m.K

0.032 – 0.039 W/m.K

อุณหภูมิใช้งาน
(Service Temperature)

-57 – 105 °C

-57 – 125 °C

ลักษณะของเซลล์ชนิด
(Cell Characteristic)

แต่ละเซลล์มีขนาดเท่ากันทำให้คุณสมบัติเท่ากันในทุกๆ เซลล์

เซลล์บริเวณผิวฉนวนจะมีขนาดเล็กส่วนบริเวณกลางเนื้อฉนวนเซลล์จะค่อนข้างใหญ่ทำให้คุณสมบัติไม่สม่ำเสมอในเนื้อฉนวน

การทนต่อรังสี UV
( UV Resistance )

ทนรังสี UV ได้ 7 วันโดยที่ไม่ต้องหุ้มแจ็กเก็ต

ทนรังสีได้ 28 วันโดยที่ไม่ต้องหุ้มแจ็กเก็ต

ค่าการต้านทานการซึมน้ำ
(Water Vapour Diffusion Resistance Factor)
*ยิ่งมากยิ่งซึมน้ำน้อย

μ = 10,000

μ = 3,000 – 4,000

ความยืดหยุ่น
(Flexibility)

เนื้อฉนวนค่อนข้างนิ่ม

เนื้อฉนวนแข็งกว่าชนิด NBR

 

* ตารางเปรียบเทียบจากคุณสมบัติวัสดุ ArmaFlex Class1 และ HT/ArmaFlex

 

หุ้มฉนวนอย่างไรไม่ให้เกิดหยดน้ำ ( Condense )

หยดน้ำเกิดขึ้นจากการที่มีไอน้ำในอากาศมากและอุณหภูมิต่ำจนถึงจุดกลั่นตัวเป็นหยดน้ำปัจจัยที่จะทำให้เกิดหยดน้ำมี 3 ปัจจัยคือ

  • อุณหภูมิของอากาศ ( Ambient Temperature )
  • ความชื้นสัมพัทธ์ ( Relative Humidity )ในอากาศ
  • จุดกลั่นตัวของหยดน้ำ (Dew Point)

เรากำหนดให้ อุณหภูมิของอากาศ 32°C และความชื้นสัมพัทธ์ในอากาศอยู่ที่ 70% (จุดที่ 1) จากตาราง Psychometric Chart เราจะเห็นว่าจุดกลั่นตัวของหยดน้ำอยู่ที่ อุณหภูมิ 25.8°C และความชื้นสัมพทธ์ในอากาศที่ 100% (จุดที่ 2) 

Psychometric Chart

เราจะสรุปได้อากาศจะกลั่นตัวเป็นหยดน้ำเมื่ออากาศอุณหภูมิ 25.8°C เราจึงต้องหุ้มฉนวนที่ผิวท่อลมหรือท่อน้ำเย็นโดยให้อุณหภูมิที่ผิวฉนวนมีอุณหภูมิสูงกว่า 25.8°C (อุณหภูมิท่อน้ำเย็นปกติจะอยู่ที่ 7 – 12°C และอุณหภูมิที่ลมอยู่ที่ 10 – 15°C)

เราสามารถหาจุดกลั่นตัวของไอน้ำได้ง่ายคือ พล็อตอุณหภูมิและความชื้นสัมพัทธ์ในอากาศในตาราง Psychometric Chart และลากเส้นแนวนอนไปจนถึงความชื้นสัมพัทธ์ที่ 100% และลากเส้นแนวตั้งลงมาเพื่อดูอุณหภูมิที่ไอน้ำกลั่นตัว

การใช้งานฉนวนยางดำกับงานระบบปรับอากาศ

หุ้มท่อน้ำเย็น

ฉนวนยางดำเหมาะกับงานท่อน้ำเย็นเพราะมีค่าการนำความร้อนที่ต่ำ (ต่ำกว่าฉนวนชนิดเส้นใย) และมีค่าการซึมน้ำต่ำทำให้ท่อน้ำเย็นเกิดสนิมยาก ฉนวนยางดำมีการผลิตออกมาในรูปของท่อสำเร็จรูปสามารถสวมเข้ากับท่อเหล็กหรือท่อทองแดงได้

ในกรณีที่เราหุ้มท่อภายนอกอาคารเราจำเป็นที่จะต้องหุ้มแจ็กเก็ตเพราะฉนวนยางดำไม่ทนต่อรังสี UV และป้องกันความเสียหายที่อาจเกิดกับฉนวนได้ส่วนท่อภายในอาคารนั้นไม่จำเป็นต้องหุ้มแจ็กเก็ต ทำให้เราประหยัดค่าแผ่นอะลูมิเนียม

PIPE WITH BLACK RUBBER INSULATION

หุ้มเครื่องชิลเลอร์

ในการหุ้มเครื่องชิลเลอร์เราจะใช้ยางชนิดแผ่นม้วนทาบขนาดตามเครื่องชิลเลอร์และตัดเป็นแผ่น ทำให้มีรอยต่อของฉนวนน้อย การหุ้มเครื่องชิลเลอร์จะต้องหุ้มให้เต็มทุกพื้นที่เพื่อป้องกันการสูญเสียพลังงาน

CHILLER WITH INSULATION

หุ้มท่อลมเย็น

ห้องคลีนรูม (Clean Room) จะมีการควบคุมอุณหภูมิ ความดัน ความชื้น และฉนวนที่ใช้ในการติดตั้งจะต้องไม่เป็นชนิดเส้นใย ( Fiber ) ทำให้ฉนวนยางดำถูกนำมาใช้งานที่ตรงนี้

DUCT WITH BLACK RUBBER