2-7 ระบบปรับอากาศ 2-7.1 ระบบปรับอากาศทํางานอยางไร? (1) ภาระการปรับอากาศมีอะไรบาง? (2) องคประกอบในการปรับอากาศเพื่อความสุขสบายของคนมีอะไรบาง? (3) มาตรฐานการปรับอากาศสําหรับอุตสาหกรรมเปนอยางไร? (4) แผนภาพไซโครเมตริกมีประโยชนอยางไร? (5) แผนภาพไซโครเมตริกใชงานอยางไร? (6) คุณสมบัติที่ไดจากแผนภาพไซโครเมตริกนําไปใชวิเคราะหหาสาเหตุอะไรไดบาง? (7) วงจรการทํางานของสารทําความเย็นเปนอยางไร? (8) การเพิ่มสมรรถนะใหเครื่องปรับอากาศทําอยางไร? 2-7.2 ระบบปรับอากาศที่ใชงานมีกี่ประเภทและมีสัดสวนการใชพลังงานเทาใด? (1) ระบบปรับอากาศที่ใชงานมีกี่ประเภท? (2) มาตรฐานการตรวจสอบการใชงานอุปกรณในระบบทําน้ําเย็นมีอะไรบาง? (3) ระบบปรับอากาศแตละประเภทมีสัดสวนการใชพลังงานเทาใด ? 2-7.3 เลือกใชระบบปรับอากาศใหเหมาะสมกับการใชงานทําอยางไร ? 2-7.4 การหาสมรรถนะของเครื่องปรับอากาศและอุปกรณประกอบทําอยางไร ? 2-7.5 ทําอยางไรใหระบบปรับอากาศประหยัดพลังงาน ? (1) การเพิ่มประสิทธิภาพเครื่องทําน้ําเย็นโดยการเพิ่มความดันดานอีแวปปอเรเตอร (2) การลดความดันสารทําความเย็นดานคอนเดนเซอรโดยการทําความสะอาดคอนเดนเซอร (3) การลดความดันสารทําความเย็นดานคอนเดนเซอรโดยการเดินหอผึ่งเย็นเพิ่ม (4) การใชเครื่องทําน้ําเย็นในจุดที่มีประสิทธิภาพสูงสุด (5) การเพิ่มประสิทธิภาพเครื่องทําน้ําเย็นโดยการเพิ่มอัตราการไหลของน้ําเย็น (6) การเลือกเดินเครื่องทําน้ําเย็นชุดที่มีประสิทธิภาพสูงมากขึ้น (7) การเปลี่ยนไปใชเครื่องทําน้ําเย็นประสิทธิภาพสูง (8) การลดการนําอากาศภายนอกเขาหรือลดการดูดอากาศภายในทิ้ง (9) การลดอากาศรอนจากภายนอกรั่วเขาหองปรับอากาศ (10) การลดพื้นที่ปรับอากาศ (11) การปรับอุณหภูมิและความชื้นสัมพัทธภายในหองปรับอากาศใหสูงขึ้น (12) การลดภาระการปรับอากาศโดยการปรับปรุงระบบแสงสวาง (13) การหรี่วาลวที่ออกจากปมเพื่อลดอัตราการไหลของน้ํา (14) การเลือกเดินปมน้ําชุดที่มีประสิทธิภาพสูงเปนหลัก (15) การเปลี่ยนปมน้ําชุดที่มีประสิทธิภาพต่ําในระบบปรับอากาศ 2-7.6 แนวทางการตรวจวินิจฉัยและบํารุงรักษาเครื่องทําน้ําเย็นและอื่นๆในระบบทําอยางไร? (1) การตรวจวินิจฉัยเครื่องทําน้ําเย็นและอุปกรณอื่นในระบบเพื่อการอนุรักษพลังงานทําอยางไร ? (2) การบํารุงรักษาเครื่องปรับอากาศแบบแยกสวนและแบบเปนชุดเพื่อการประหยัดพลังงานมีอะไรบาง ?
183
ระบบปรับอากาศใชในสํานักงานเพื่อทําใหอุณหภูมิพอเหมาะแกการทํางาน มักใชระบบแยกสวน สวนอุตสาหกรรม บางประเภทมีการใชในกระบวนการผลิตเพื่อรักษาอุณหภูมิและความชื้นใหเหมาะสม และเพื่อระบายความรอนใหกับ อุปกรณหรือเครื่องจักรในกระบวนการผลิต เชน อุตสาหกรรมอิเล็คทรอนิคส สิ่งทอ พลาสติก อาหาร เปนตน มักใช ระบบที่มีขนาดใหญ เรียกวาระบบรวมศูนย (Central System)
รูปที่ 2-7.1 ระบบปรับอากาศแบบแยกสวน
SA : SUPPLY AIR
รูปที่ 2-7.2 ระบบปรับอากาศแบบทําน้ําเย็นระบายความรอนดวยน้ํา 2-7.1 ระบบปรับอากาศทํางานอยางไร ? ทํางานโดยใชพดั ลมดูดหรือเปาอากาศผานขดทอความเย็น(Evaporator) ทําใหอุณหภูมิและความชื้นของอากาศ ลดลงตามตองการเพื่อจายไปยังจุดใชงาน สวนระบบขนาดใหญจะใชน้ํารับความเย็นจากสารทําความเย็นแลวสงน้ําเย็น ไปยังอุปกรณสงลมเย็น (Air Handling Unit; AHU) หรืออุปกรณจายลมเย็น (Fan Coil Unit; FCU) หลังจากนั้นอากาศ จะถูกดูดหรือเปาผานขดทอทําความเย็นของ AHU หรือ FCU เพื่อรับความเย็นจากน้ําเย็นทําใหไดอากาศที่มีอุณหภูมิ และความชื้นตามตองการ เพื่อจายไปยังจุดใชงานโดยผานระบบทอลม(Air Duct) และหัวจายลม (Supply Air Diffuser) (1) ภาระการปรับอากาศมีอะไรบาง ? แบงออกเปน 2 สวน คือ ภาระจากภายนอกซึ่งสวนใหญมาจากแสงอาทิตยที่ผานผนังและหลังคา ดังนั้นผนังและ หลังคาควรมีคุณสมบัติการเปนฉนวนที่ดี และความรอนจากอากาศรั่วและอากาศระบายซึ่งควรลดลงใหมากที่สุด อีกสวน หนึ่งคือภาระจากภายในซึ่งมาจากคน แสงสวาง และอุปกรณไฟฟาตางๆ ดังนั้นจึงตองใชอุปกรณที่มีประสิทธิภาพสูงและ นําอุปกรณที่ไมจําเปนออกนอกหองปรับอากาศ ความสามารถในการทําความเย็นของเครื่องปรับอากาศ = ภาระการปรับอากาศ = พลังงานความรอนจากภายนอก + พลังงานความรอนจากภายใน
184
=
(พลังงานความรอนจากแสงอาทิตยผานผนังและหลังคาโปรงแสง + พลังงานความรอนจาก แสงอาทิตยผานผนังและหลังคาทึบ + พลังงานความรอนจากอากาศภายนอกที่รั่วและ อากาศระบาย) + (พลังงานความรอนจากคน + พลังงานความรอนจากไฟฟาแสงสวาง + พลังงานความรอนจากอุปกรณ ไฟฟาตางๆ)
รูปที่ 2-7.3 ภาระการปรับอากาศ (2) องคประกอบในการปรับอากาศเพื่อความสุขสบายของคนมีอะไรบาง? ตามลักษณะการใชงานเปน 2 ลักษณะ คือ ใชเพื่อความสุขสบายของคนและใชเพื่อกระบวนการผลิต ในการปรับ จะตองมีองคประกอบควบคุมคือ 1 อุณหภูมิโดยทั่วไปประมาณ 24-25OC, 2 ความชื้นสัมพัทธ ประมาณ 50-60%RH ถา ความชื้นต่ํากวา 30% ผิวหนังแหงและถาสูงกวา 70% จะรูสึกเหนียวตัวเพราะเหงื่อไมระเหย, 3 ความเร็วอากาศประมาณ 25-70 ft/min, 4 เสียง และ 5 ความสะอาดของอากาศ สวนการปรับอากาศเพื่อกระบวนการผลิตนั้นจะควบคุมเฉพาะ อุณหภูมิและความชื้นใหเหมาะสมกับการผลิตแตละชนิดของอุตสาหกรรม (3) มาตรฐานการปรับอากาศสําหรับอุตสาหกรรมเปนอยางไร? โรงงานควรตรวจวัดอุณหภูมิและความชื้นสัมพัทธในพื้นที่ใชงานวาอยูในเกณฑมาตรฐานหรือไม เพราะถา อุณหภูมิและความชื้นต่ําเกินไปจะสงผลใหระบบปรับอากาศใชพลังงานมากขึ้นตารางที่ 2-7.1 มาตรฐานการปรับอากาศ ประเภทอุตสาหกรรม กรรมวิธี ขนมปง การผสมแปง การปลอยขนมปงเย็น การทําขนมปงกรอบ ลูกกวาด-ชอคโกแลต บริเวณทําลูกกวาด หองบรรจุหอ การเก็บรักษาทั่วไป ลูกกวาด (แข็ง) การผลิต การบรรจุหบี หอ การเก็บรักษา หมากฝรั่ง การผลิต การทําใหเปนแผนยาว การหอ เซรามิค การเตรียมขึ้นรูป การเก็บรักษาดินเหนียว การตกแตง การกลั่น (สุรา) การเก็บรักษา เมล็ดขาว ยีสตเหลว การผลิต การบม
185
DRY-BULB (F) 75-80 70-80 60-65 80-85 75-80 65-70 75-80 65-75 65-75 77 72 74 110-150 60-80 75-80
RH (%) 40-45 80-85 50 40-50 55-60 40-50 30-40 40-45 45-50 33 53 58 50-90 35-65 45-50
60 32-34 60-75 65-72
35-40 45-60 50-60
สําหรับอุตสาหกรรม(ASHRAE) ประเภทอุ ต สาหกรรม กรรมวิ ธี ขนสั ต ว การอบแห ง การเก็ บ รั ก ษา เครื่ ง หนั ง การอบแห ง Veg Tanned Chrome Tanned การเก็ บ รั ก ษา ไม ขี ด การผลิ ต การอบแห ง เภสั ช กรรม การเก็ บ ผงยา ก อ นผลิ ต หลั ง ผลิ ต ห อ งบดยา การอั ด เม็ ด ยา การเคลื อ บเม็ ด ยา การผลิ ต ยาฉี ด การเก็ บ แคปซู ล วั ส ดุ ภ าพถ า ย การทํ า แห ง การตั ด ต อ , การบรรจุ การเก็ บ รั ก ษา Film Base, ฟ ล ม , กระดาษภาพ สิ่ ง พิ ม พ พิ ม พ ป ระกอบสี ห อ งพิ ม พ ห อ งเก็ บ สิ่ ง พิ ม พ การเก็ บ การพั บ และอื่ น ๆ อุ ป กรณ ทํ า ความเย็ น การประกอบคอมเพรสเซอร การทดสอบ ยางสั ง เคราะห การผลิ ต การเก็ บ ก อ นผลิ ต ทอผ า ผ า ฝ า ย การดึ ง เส น และ Roving การป น วง Conventional Long Draft การทอ การหวี ฝ า ย ผ า ลิ นิ น การจั ด เยื่ อ และการป น การทอ ผ า ขนสั ต ว การป น การทอ Light Goods Heavy
186
DRY-BULB (F) 110 40-50
RH (%) -
70 120 50-60 72-74 70-75
75 75 40-60 50 40
70-80 75-80 80 70-80 80 80 75 20-125 65-75
30-35 15-35 35 40 35 35 35-40 40-80 40-70
70-75
40-65
75-80 73-80 Comfort 70-76 65-82 90 60-75
46-48 49-51 Comfort 30-45 47 40-50
80
55-60
80-85 80-85 78-80 75
60-70 70-85 55-65
75-80 80
60 80
80-85
50-60
80-85 80-85
55-70 60-65
ประเภทอุ ต สาหกรรม
กรรมวิ ธี
DRY-BULB (F)
RH (%)
การจั ด เยื่ อ , การหวี ฝ า ย, Gilling การเก็ บ รั ก ษา Cap Spinning การกรอด า ย การพั น ด า ย การทอ
80-85 70-85 80-85 75-80 80
60-70 75-80 50-55 55-60 50-60
การทอและการป น การบิ ด ให เป น เส น
80 60
65-70 60
การป น การทอ Regenerated Acetate Spun rayon การเก็ บ การจั ด เยื่ อ และดึ ง เส น Roving ซิ ก าร แ ละบุ ห รี่ การผลิ ต การเก็ บ และการเตรี ย ม การบรรจุ แ ละการส ง
80-90
50-60
80 80 80 75-80 80-90
50-60 55-60 80 50-60 50-60
70-75 78 75
55-60 70 60
ผ า วู ส ทิ ด
ผ า ไหม
แพรเที ย ม
ยาสู บ
(4) แผนภาพไซโครเมตริกมีประโยชนอยางไร ? อากาศที่อยูรอบตัวเราประกอบดวยอากาศแหงและไอน้ําซึ่งเรียกวาอากาศชื้น การหาปริมาณไอน้ําหรือปริมาณ ความรอนที่อยูในอากาศชื้นจะตองใชแผนภาพไซโครเมตริก โดยแผนภาพไซโครเมตริกจะแสดงคุณสมบัติดังนี้ 1. อุณหภูมิกระเปาะแหง (Dry bulb temperature, db) คืออุณหภูมิที่อานคาจากเทอรโมมิเตอรที่กระเปาะแหง 2. อุณหภูมิกระเปาะเปยก (Wet bulb temperature, wb) คืออุณหภูมิที่อานจากเทอรโมมิเตอรที่กระเปาะหุมดวย ผาสําลีที่ชื้นโดยตองมีกระแสลมพัดผานกระเปาะเปยกที่ความเร็วไมนอยกวา 5 m/s 3. ปริมาณความชื้นในอากาศ (Humidity ratio) คืออัตราสวนโดยน้ําหนักระหวางไอน้ําในอากาศตออากาศ แหง 1 kg 4. ความชื้นในอากาศ (Relative humidity, RH) คืออัตราสวนความดันระหวางความดันของไอน้ําที่มีอยูใน อากาศชื้น และความดันอิ่มตัวของไอน้ําที่อุณหภูมิเดียวกัน 5. ปริมาตรจําเพาะของอากาศชื้น (Specific volume,) คือปริมาตรของอากาศชื้นตอ1กิโลกรัมของอากาศแหง 6. อุณหภูมิจุดน้ําคาง(Dew point, DP) คืออุณหภูมิที่ไอน้ําในอากาศเริ่มควบแนนเปนหยดน้ําเมื่ออากาศชื้น ถูกทําใหเย็นลง 7. ความรอนจําเพาะของอากาศ (Specific enthalpy, h) คือปริมาณความรอนที่ทําใหอากาศแหง 1 กิโลกรัม และน้ํา X กิโลกรัม รอนขึ้นจาก 0OC เปน toC และทําใหน้ํา X กิโลกรัม ระเหยกลายเปนไอหมด 4
7 2 6
3 5 1
รูปที่ 2-7.5 แผนภาพไซโครเมตริก 187
การปรับสภาวะอากาศมีอยู 8 กระบวนการ เพื่อใหเหมาะสมกับความตองการของคนหรือการผลิตในอุตสาหกรรม 1. ทําใหอากาศรอนขึ้นโดยความชื้นเทาเดิม ทําโดยใชขดทอความรอน 2. ทําไหอากาศรอนขึ้นและเพิ่มความชื้น ทําโดยใชไอน้ําพนเขาไปในอากาศ 3. ทําใหอากาศรอนขึ้นและลดความชื้น ทําโดยใชขดทอความเย็นเพื่อลดความชื้นแลวใหความรอนโดยขด ทอความรอน 4. ทําใหอากาศเย็นโดยความชื้นเทาเดิม ทําโดยใชขดทอความเย็นที่อุณหภูมิผิวทอสูงกวาอุณหภูมิจุดน้ําคาง (อุณหภูมิกลั่นตัว) ของความชื้นในอากาศ 5. ทําใหอากาศเย็นและเพิ่มความชื้น ทําโดยใชน้ําเย็นพนไปในอากาศ 6. ทําใหอากาศเย็นและลดความชื้น ทําโดยใชขดทอความเย็นที่อุณหภูมิผิวทอต่ํากวาอุณหภูมิจุดน้ําคาง (อุณหภูมิกลั่นตัว) ของความชื้นในอากาศ 7. เพิ่มความชื้น ทําโดยใชน้ําที่มีอุณหภูมิเทากับกระเปาะแหงของอากาศ 8. ลดความชื้น ทําโดยใชสารดูดความชื้นหรือใชขดทอความเย็นเพื่อทําใหความชื้น กลั่นตัว แลวจึงใชขดทอความรอนเพื่อควบคุมอุณหภูมิใหคงที่ ทําความเย็นและเพิ่มความชื้น เพิ่มความชื้น ทําความเย็น
ทําความรอนและเพิ่มความชื้น ทําความรอน
ทําความเย็นและลดความชื้น
ทําความรอนและลดความชื้น ลดความชื้น รูปที่ 2-7.6 กระบวนการปรับสภาวะอากาศ
(5) แผนภาพไซโครเมตริกใชงานอยางไร ? จะตองทราบคุณสมบัติของอากาศ 2 ประการเพื่อกําหนดจุด คือตรวจวัดอากาศในหองไดอุณหภูมิกระเปาะแหง 80 Fและความชื้นสัมพัทธ 30% เมื่อนํามากําหนดจุดบนไซโครเมตริกชารตจะไดอุณหภูมิกระเปาะเปยก 60OF อุณหภูมิ จุดน้ําคาง 45.9OF อัตราสวนความชื้น 0.0066 Ibw/Iba ปริมาตรจําเพาะ 13.72 ft3/Iba และเอนธาลป 26.35 Btu/Iba O
W s = 0 .0 2 2 2 lb w / lb a
h = 2 6 .3 5 B tu /lb a
จุ ด ที่ 8 0 o F d b 6 0 oF w b
T d e w = 4 5 .9 o F W = 0 .0 0 6 6 lb w / lb a
v = 1 3 .7 2 ft 3 / lb a
รูปที่ 2-7.7 การใชงานแผนภาพไซโครเมตริก 188
(6) คุณสมบัติที่ไดจากแผนภาพไซโครเมตริกนําไปใชวิเคราะหหาสาเหตุอะไรไดบาง? 1. อุณหภูมิผิวขดทอความเย็นที่อากาศผานจะตองต่ํากวาอุณหภูมิจุดน้ําคาง(tdew)ของอากาศที่เขาถึงจะทําให ความชื้นในอากาศกลั่นตัวเปนของเหลวได 2. อุณหภูมิที่ไดจากหอผึ่งเย็นควรจะสูงกวาอุณหภูมิกระเปาะเปยกที่เขาระบายความรอน(twb)ไมเกิน 3OC 3. ความสามารถในการทําความเย็นของขดทอความเย็นหรือทําความรอนของขดทอความรอนเปนเทาใดจะตอง หาจากผลตางของเอนธาลปของอากาศที่เขาและออกจากขดทอ ตารางที่ 2-7.2 คาเอนธาลปของอากาศ คาเอนธาลปของอากาศ( Btu/lb) ความชื้นสัมพัทธ (%RH)
อุณหภูมิกระเปาะแหง (OC) 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40
40 18.764 19.506 20.268 21.048 21.85 22.672 23.518 24.387 25.281 26.201 27.148 28.124 29.131 31.24 31.24 32.346 33.489 34.67 35.89 37.153 38.46 39.812 41.213 42.664 44.168 45.727
45 19.343 20.126 20.929 21.754 22.602 23.475 24.373 25.298 26.251 27.234 28.247 29.294 30.374 32.644 32.644 33.838 35.073 36.351 37.675 39.046 40.467 41.941 43.47 45.056 46.702 48.411
50 19.924 20.746 21.591 22.461 23.356 24.279 25.23 26.211 27.224 28.269 29.35 30.467 31.622 34.054 34.054 35.336 36.664 38.041 39.468 40.949 42.487 44.083 45.741 47.464 49.254 51.116
55 20.506 21.368 22.255 23.169 24.112 25.085 26.09 27.127 28.2 29.309 30.456 31.644 32.874 35.47 35.47 36.84 38.262 39.738 41.271 42.863 44.518 46.238 48.027 49.888 51.825 53.841
60 21.089 21.99 22.92 23.879 24.87 25.893 26.951 28.046 29.178 30.351 31.565 32.825 34.13 36.891 36.891 38.351 39.868 41.444 43.083 44.787 46.561 48.406 50.328 52.329 54.414 56.587
65 21.673 22.614 23.586 24.591 25.629 26.703 27.815 28.966 30.159 31.396 32.679 34.01 35.392 38.318 38.318 39.869 41.481 43.158 44.904 46.722 48.615 50.588 52.643 54.787 57.022 59.355
70 22.257 23.239 24.254 25.304 26.39 27.515 28.681 29.89 31.143 32.444 33.795 35.199 36.657 39.751 39.751 41.393 43.101 44.881 46.735 48.667 50.682 52.782 54.974 57.262 59.65 62.143
75 22.843 23.865 24.923 26.018 27.153 28.329 29.549 30.815 32.13 33.496 34.916 36.392 37.928 41.19 41.19 42.923 44.729 46.612 48.575 50.623 52.76 54.991 57.32 59.753 62.296 64.953
80 23.43 24.493 25.593 26.734 27.917 29.145 30.419 31.744 33.12 34.551 36.04 37.589 39.203 42.635 42.635 44.461 46.365 48.351 50.425 52.59 54.851 57.213 59.682 62.263 64.962 67.785
85 24.018 25.121 26.265 27.451 28.683 29.962 31.292 32.674 34.112 35.609 37.167 38.791 40.482 44.085 44.085 46.005 48.008 50.099 52.284 54.567 56.954 59.449 62.058 64.789 67.647 70.64
90 24.607 25.751 26.938 28.17 29.451 30.782 32.167 33.608 35.108 36.67 38.299 39.996 41.767 45.542 45.542 47.555 49.658 51.856 54.153 56.556 59.069 61.698 64.451 67.333 70.352 73.516
95 25.197 26.381 27.612 28.89 30.22 31.604 33.044 34.543 36.106 37.735 39.433 41.206 43.056 47.005 47.005 49.113 51.317 53.621 56.032 58.555 61.196 63.962 66.859 69.895 73.078 76.415
(7) วงจรการทํางานของสารทําความเย็นเปนอยางไร? (ประกอบดวย 4 กระบวนการ ดังนี้) 1. กระบวนการอัดสารทําความเย็น โดยสารทําความเย็นในสถานะไอจะถูกเครื่องอัดอัดใหมีความดันสูงขึ้นตาม ตองการของสารทําความเย็นแตละชนิด เมื่อความดันสูงขึ้นอุณหภูมิของสารทําความเย็นก็จะสูงขึ้นตามกฎของกาซ 2. กระบวนการควบแนน สารทําความเย็นในสถานะไอที่มีอุณหภูมิและความดันสูงจะถูกสงผานทอเขาไปยังขด ทอระบายความรอน(Condenser)โดยจะใชน้ําหรืออากาศระบายความรอนทําใหสารทําความเย็นควบแนนเปนของเหลว 3. กระบวนการขยาย สารทําความเย็นที่ออกจากคอนเดนเซอรจะอยูในสถานะของเหลวอิ่มตัวหรือของเหลวเย็น เยือกประมาณ 10OC ที่มีความดันสูงจะถูกลดความดันลงโดยอุปกรณลดความดัน ทําใหสารทําความเย็นมีอุณหภูมิลด ต่ําลงตามที่ผูใชตองการ 189
4. กระบวนการระเหย สารทําความเย็นที่มีอุณหภูมิต่ําจะผานเขาไปยังขดทอความเย็น มื่อรับความรอนจาก อากาศหรือน้ําทําใหไดอากาศเย็นและน้ําเย็นสวนสารทําความเย็นจะเกิดการระเหยตัวกลายเปนไอจนอยูในสถานะไออิ่มตัว หรือไอรอนยวดยิ่งประมาณ 10OC (Superheat Vapor) กอนที่จะถูกเครื่องอัดดูดแลวเริ่มการทํางานตอไปอยางตอเนื่อง Qr = HEAT REJECTED (ความรอนถูกระบายออก ) 1 CONDENSER
ความดันสูง
4 work
(คอยลรอน)
Compressor
EXPANSION VALVE (ลิ้นลดความดัน)
EVAPORATOR (คอยลเย็น)
2
3
ความดันต่ํา
Qa = HEAT ABSORBED ( ความรอนถูกดูดเขา )
รูปที่ 2-7.8 วงจรการทํางานของสารทําความเย็น วงจรการทํางานของสารทําความเย็นแตละชนิดจะแสดงในแผนภาพ P-h diagram ซึ่งเปนแผนภาพที่บอกถึง ความสัมพันธของความดันและพลังงานความรอน รวมทั้งสถานะของสารทําความเย็นที่อยูในวงจร อธิบายการทํางานไดดังนี้ 1. สารทําความเย็นที่อยูภายในโดมรูประฆังคว่ําจะมีสถานะเปนทั้งของเหลวและไอ สารทําความเย็นที่อยูบนเสน ดานซายจะมีสถานะเปนของเหลวอิ่มตัว(ของเหลว 100%) และอยูบนเสนดานขวาจะอยูในสถานะไออิ่มตัว(ไอ 100%) และออกนอกโดมดานซายจะอยูในสถานะของเหลวเย็นเยือก ถาออกนอกโดมดานขวาจะอยูในสถานะไอรอนยวดยิ่ง 2. กระบวนการอัดแบบไอเซนทรอปคจะอยูชวง h1-h2 กระบวนการควบแนนแบบความดันคงที่อยูชวง h2-h3 กระบวนการลดความดันแบบเอนธาลปคงที่อยูชวง h3-h4 และกระบวนการระเหยแบบความดันคงที่อยูชวง h42-h1
รูปที่ 2-7.9 แผนภาพ P-h diagram สัมประสิทธิ์สมรรถนะทําความเย็น (Coefficient of Performance; COP)คือ ความสามารถในการทําความเย็น ของเครื่องปรับอากาศวิเคราะหจากการทํางานของสารทําความเย็น ดังนั้นผูวิเคราะหจะตอง1)เก็บขอมูลความดันดานต่ํา (Low Pressure)ของสารทําความเย็น (P1,4) แลวขีดเสนตามแนวนอน 2) เก็บขอมูลความดันดานสูง(High Pressure) ของสารทําความเย็น (P2,3) แลวขีดเสนตามแนวนอน 3)วัดอุณหภูมิของสารทําความเย็นกอนเขาเครื่องอัดแลวกําหนด จุด 4) ใหขีดเสนเอียงตามกระบวนการไอเซนทรอปคไปตัดเสนบนจะไดจุด 5)ใหวัดอุณหภูมิของสารทําความเย็น ที่ออกจากคอนเดนเซอรแลวกําหนดจุดที่ 6) ใหลากเสนตามแนวดิ่งจากจุด ลงมาตัดเสนดานลางจะไดจุดที่ 190
ความเย็นที่เครื่องสามารถทําได พลังงานที่ใชขับคอมเพรสเซอร
สัมประสิทธิ์สมรรถนะทําความเย็น (COP) =
=
h1 − h 4 h 2 − h1
คา COP ของเครื่องปรับอากาศยิ่งสูงเทาใดก็จะประหยัดพลังงานมากเทานั้น ดังนั้นโรงงานควรตรวจสอบ เครื่องปรับอากาศและเครื่องทําความเย็นอยางสม่ําเสมอ การวิเคราะหแบบงายอาจหาจากสัมประสิทธิ์สมรรถนะทํา ความเย็นในอุดมคติ โดยทั่วไป COP จริงจะมีคาประมาณ 40% ของ COP อุดมคติ สัมประสิทธิ์สมรรถนะทําความเย็นในอุดมคติ เมื่อ
=
Te Tc − Te
Te
=
อุณหภูมิระเหย,
(ที่ Evaporator)
Tc
=
อุณหภูมิควบแนน,
K
=
อุณหภูมิสมบูรณ เคลวิน (273 + OC)
K
K
(ที่ Condenser)
จากสมการจะเห็นวาคา Te ยิ่งสูงเทาใดคา COP จะสูงมากขึ้น ดังนั้นไมควรปรับตั้งความดันระเหยที่ Evaporator หรือ Cooler ต่ําเกินไป และคา Tc ยิ่งต่ําเทาใดคา COP จะสูงมากขึ้น ดังนั้นควรระบายความรอนออกจาก Condenserใหมากที่สุดเทาที่จะมากได
อ ุณ หภ ูม ิอ ิ่ม ต ัว ขอ งสารท ํา ค วาม เย ็น ใน อ ีแ วป ปoอKเรเต อ ร
ตารางที่ 2-7.3 คา COP อุดมคติ อุณหภูมอิ มิ่ ตัวของสารทําความเย็นในคอนเดนเซอร OK 300 301 302 303 304 305 306 307 308 309 310 311 312 313 314 315 316 317 318 283 278 273 268 263 258 253 248 243 238 233 228 223
6.66 5.05 4.04 3.35 2.84 2.46 2.15 1.91 1.71 1.54 1.39 1.27 1.16
6.29 4.83 3.9 3.25 2.77 2.4 2.11 1.87 1.68 1.51 1.37 1.25 1.14
5.96 4.63 3.77 3.15 2.7 2.35 2.07 1.84 1.65 1.49 1.35 1.23 1.13
5.66 4.45 3.64 3.06 2.63 2.29 2.02 1.8 1.62 1.46 1.33 1.22 1.12
5.39 4.28 3.52 2.98 2.57 2.24 1.98 1.77 1.59 1.44 1.31 1.2 1.1
5.15 4.12 3.41 2.9 2.5 2.2 1.95 1.74 1.57 1.42 1.29 1.18 1.09
4.92 3.97 3.31 2.82 2.45 2.15 1.91 1.71 1.54 1.4 1.28 1.17 1.07
4.72 3.83 3.21 2.75 2.39 2.11 1.87 1.68 1.52 1.38 1.26 1.15 1.06
4.53 3.71 3.12 2.68 2.34 2.06 1.84 1.65 1.5 1.36 1.24 1.14 1.05
191
4.35 3.59 3.03 2.61 2.29 2.02 1.81 1.63 1.47 1.34 1.23 1.13 1.04
4.19 3.48 2.95 2.55 2.24 1.98 1.78 1.6 1.45 1.32 1.21 1.11 1.03
4.04 3.37 2.87 2.49 2.19 1.95 1.74 1.57 1.43 1.3 1.19 1.1 1.01
3.9 3.27 2.8 2.44 2.15 1.91 1.72 1.55 1.41 1.29 1.18 1.09 1
3.77 3.18 2.73 2.38 2.1 1.88 1.69 1.53 1.39 1.27 1.17 1.07 0.99
3.65 3.09 2.66 2.33 2.06 1.84 1.66 1.5 1.37 1.25 1.15 1.06 0.98
3.54 3.01 2.6 2.28 2.02 1.81 1.63 1.48 1.35 1.24 1.14 1.05 0.97
3.43 2.93 2.54 2.23 1.98 1.78 1.61 1.46 1.33 1.22 1.12 1.04 0.96
3.33 2.85 2.48 2.19 1.95 1.75 1.58 1.44 1.31 1.21 1.11 1.02 0.95
3.23 2.78 2.43 2.14 1.91 1.72 1.56 1.42 1.3 1.19 1.1 1.01 0.94
รูปที่ 2-7.10 แผนภาพ P-h ของสารทําความเย็น R22
192
ดูตัวอยางเพื่อใหเกิดความเขาใจ โรงงาน ECON ลดอุณหภูมิสารทําความเย็นในคอนเดนเซอรลงจาก 40OC เปน 30OC โดยการทําความสะอาด คอนเดนเซอรและหอผึ่งเย็น สารทําความเย็นในอีแวปปอเรเตอรเทากับ -20OC จงหารอยละของ COP ที่เปลี่ยนแปลง COP เดิม =
(-20 + 273)/((40 + 273) – (-20 + 273))
= 4.22 หรืออาจหาจากตารางที่
COP ใหม =
(-20 + 273)/((30 + 273) – (-20 + 273))
= 5.06 หรืออาจหาจากตารางที่
รอยละของ COP สูงขึ้น
= [(5.06 – 4.22)/4.22] x 100
= 19.91%
โรงงาน ECON เพิ่มอุณหภูมิสารทําความเย็นในอีแวปปอเรเตอรจาก -20OC เปน -15OC โดยการปรับตั้งลิ้นลดความ ดันใหม ขณะที่อุณหภูมิสารทําความเย็นในคอนเดนเซอรเทากับ 30OC จงหา รอยละของ COP ที่เปลี่ยนแปลง COP เดิม
=
(-20 + 273)/((30 + 273) – (-20 + 273))
=
5.08
COP ใหม
=
(-15 + 273)/((30 + 273) – (-15 + 273))
=
5.73
=
13.24%
รอยละของ COP สูงขึ้น
=
[(5.73 – 5.06)/5.06] x 100
จากการปรับปรุงทั้งหมดของโรงงาน ECON สงผลใหคา COP เพิ่มขึ้นเปนรอยละเทาใด รอยละ COP ที่เพิ่มขึ้น
=
[(5.73 – 4.22)/4.22] x 100
=
35.78%
(8) การเพิ่มสมรรถนะใหเครื่องปรับอากาศทําอยางไร ? 1. ลดความดันดานสูงของสารทําความเย็นที่อยูในคอนเดนเซอร โดยทําความสะอาดพื้นผิวแลกเปลี่ยนความ รอนอยางสม่ําเสมอ โดยทั่วไปอุณหภูมิสารทําความเย็นควรมีอุณหภูมิสูงกวาอุณหภูมิน้ําระบายความรอนที่ออกไมเกิน 6OFการทําใหน้ําหรืออากาศมีอุณหภูมิลดต่ําลงทําไดโดยใหน้ําหรืออากาศที่เขาระบายความรอนมีปริมาณตามมาตรฐาน การออกแบบคอนเดนเซอร ซึ่งโดยทั่วไปอัตราการไหลของน้ําผานคอนเดนเซอรประมาณ 3.0 GPM/TR และอากาศ ประมาณ 400 CFM/TR นอกจากนี้ในกรณีน้ําควรทําความสะอาดหรือปรับปรุงหอผึ่งเย็นใหมีประสิทธิภาพสูงขึ้น จากแผนภาพ P-h diagram จะเห็นวาถาลดความดันสารทําความเย็นจาก P2,3 เปน P6 จะทําใหพลังงานที่ใชขับ คอมเพรสเซอรลดลงจาก 1-2 เปน 1-5 และปริมาณความเย็นที่ไดเพิ่มจาก 4-1 เปน 7-1 ทําใหคา COP ของเครื่องสูงขึ้น
รูปที่ 2-7.11 การลดความดันดานสูงของสารทําความเย็น 2. เพิ่มความดันดานต่ําของสารทําความเย็นที่อยูในอีแวปปอเรเตอร โดยทําความสะอาดพื้นผิวแลกเปลี่ยน ความรอนเปนประจํา โดยการปรับลิ้นลดความดันใหความดันสูงขึ้น เติมสารทําความเย็นใหไดมาตรฐาน การปรับอัตรา การไหลของน้ําเย็นที่เขา Cooler หรืออากาศที่เขาอีแวปปอเรเตอรใหไดมาตรฐาน โดยทั่วไปอัตราการไหลของน้ําเย็น ประมาณ 2.4 GPM/TR ที่อุณหภูมิน้ําเย็นเขาออกตางกัน 10OF และอากาศประมาณ 400 CFM/TR หรือปรับตั้ง อุณหภูมิน้ําเย็นใหสูงขึ้น นอกจากนั้นโรงงานอาจตองแยกระบบทําความเย็นเปนระบบที่ตองการอุณหภูมิต่ําและระบบที่ 193
ตองการอุณหภุมิสูงเพื่อที่จะไมตองทําสารทําความเย็นอุณหภูมิต่ําแตนําไปใชงานเพียงสวนนอย จากแผนภาพ P-h diagram จะเห็นวาถาเราเพิ่มความดันสารทําความเย็นจาก P1,4 เปน P7,5 จะสงผลทําใหพลังงานที่ใชขับคอมเพรสเซอร ลดลงจาก 1-2 เปน 5-6 สวนความเย็นจะเพิ่มขึ้นเล็กนอยจาก 4-1 เปน 7-5 สงผลทําใหคา COP ของเครื่องสูงขึ้น
รูปที่ 2-7.12 การลดสภาวะรอนยวดยิ่งของสารทําความเย็น 3. ลดสภาวะรอนยวดยิ่ง(Super Heat)ของสารทําความเย็นกอนเขาคอมเพรสเซอร ซึ่งเกิดจากปริมาณสารทํา ความเย็นที่เขาอีแวปปอเรเตอรนอยเกินไป ทําใหสารทําความเย็นรับความรอนมากจนอยูในสภาวะรอนยวดยิ่ง ดังนั้น โรงงานควรเลือกขนาดอีแวปปอเรเตอรใหเหมาะสมกับภาระและปรับตั้งลิ้นลดความดันใหเหมาะสมและเติมสารทําความ เย็นใหไดมาตรฐาน ซึ่งโดยทั่วไปควรจะมีอุณหภูมิ Super Heat ประมาณ 10 OC จากแผนภาพ P-h diagram จะเห็นวา เมื่อสารทําความเย็นรับความรอนมากขึ้น สภาวะของสารทําความเย็นจะเปลี่ยนจากจุด 1 เปนจุด 5 ทําใหพลังงานที่ใช ขับคอมเพรสเซอรเพิ่มขึ้นจาก 1-2 เปน 5-6 สงผลใหคา COP ของเครื่องลดต่ําลง
รูปที่ 2-7.13 การลดสภาวะรอนยวดยิ่งของสารทําความเย็น 2-7.2 ระบบปรับอากาศที่ใชงานมีกี่ประเภทและมีสัดสวนการใชพลังงานเทาใด? (1) ระบบปรับอากาศที่ใชงานมีกี่ประเภท ? (มี 4 ประเภท) 1. ประเภททําน้ําเย็นระบายความรอนดวยน้ํา (Water Cooled Water Chiller) เปนระบบที่มีขนาดใหญที่สุด อุปกรณที่ใชพลังงานไฟฟามากที่สุดคือเครื่องทําน้ําเย็น และมีอุปกรณประกอบคือปมน้ําเย็น ปมน้ําระบายความรอน หอ ผึ่งเย็น และอุปกรณสงจายลมเย็น การทํางานแบงเปน 2 วงจร คือ 1)วงจรน้ําเย็น โดยเริ่มจากปมน้ําเย็นสงน้ําเขาไป รับความเย็นจากสารทําความเย็นที่ Cooler เพื่อใหอุณหภูมิน้ําเย็นไดตามตองการ แลวจึงสงน้ําเย็นไปยังอุปกรณสงจาย ลมเย็นโดยอุปกรณสงจายลมเย็นแตละชุดจะมีลิ้นควบคุมปริมาณน้ํา ซึ่งไดรับสัญญาณจากอุปกรณควบคุมอุณหภูมิ โดย ถาอุณหภูมิในพื้นที่สูงจะสงสัญญาณใหลิ้นเปดน้ําเขาขดทอแลกเปลี่ยนความรอนมากขึ้น หลังจากน้ํารับความรอนจาก อากาศที่แลกเปลี่ยนแลวจะกลับไปรับความเย็นจาก Cooler อีก โดยการดูดของปมน้ําเย็น 2) วงจรน้ําระบายความรอน 194
จะเริ่มจากปมน้าํ ระบายความรอนสงน้ําเขาไปรับความรอนจากสารทําความเย็นที่ Condenser น้ํารอนที่ไดจะถูกสงไป ระบายความรอนที่หอผึ่งเย็น ซึ่งที่หอผึ่งเย็นนั้นน้ําจะถูกระบายความรอนดวยอากาศที่อยูแวดลอม หลังจากอุณหภูมิน้ํา ลดลงตามตองการจะถูกสงไปเขา Condenser โดยการดูดของปมน้ําระบายความรอน การประหยัดพลังงานในระบบนี้ จะตองเพิ่มประสิทธิภาพของแตละอุปกรณใหสูงที่สุดและใชงานใหสัมพันธกับภาระการปรับอากาศ WATER COOLED WATER
SA : SUPPLY AIR RA : RETURN AIR FA : FRESH AIR EX : EXHAUST AIR
รูปที่ 2-7.14 ระบบปรับอากาศแบบทําน้ําเย็นระบายความรอนดวยน้ํา 2. ประเภททําน้ําเย็นระบายความรอนดวยอากาศ (Air Cooler Water Chiller) เปนระบบที่เล็กกวาระบบ แรกโดยมีความแตกตางกันที่การระบายความรอนเทานั้น ซึ่งระบบนี้จะไมมีวงจรของน้ําระบายความรอนเพราะจะใช อากาศในการระบายความรอน ดังนั้นอุปกรณที่ใชพลังงานไฟฟามากที่สุดคือ เครื่องทําน้ําเย็นและมีอุปกรณประกอบคือ ปมน้ําเย็นและอุปกรณสงจายลมเย็น เทานั้น การระบายความรอนออกจากสารทําความเย็นจะใชอากาศดูดหรือเปาไปยัง ขดทอความรอน ซึ่งพัดลมอาจมีจํานวนหลายชุดใน Chiller แตละชุด ดังนั้นเครื่องทําน้ําเย็นระบบนี้จะมีประสิทธิภาพต่ํา กวาแบบระบายความรอนดวยน้ําเพราะน้ําจะมีความสามารถในการระบายความรอนสูงกวา อีกทั้งเมื่อพัดลมชํารุดจะ เกิดการลัดวงจรของลมทําใหประสิทธิภาพลดลงดวย นอกจากนั้นเครื่องปรับอากาศระบบนี้จะมีอายุการใชงานสั้นเพราะ จะตองติดตั้งภายนอกอาคารซึ่งตากแดดตากฝนตลอดเวลา ดังนั้นผูใชควรดูแลทําความสะอาดและหาวัสดุใหรมเงาแก ขดทอความรอน ปจจุบันมีโรงงานหลายแหงไดใชน้ําชวยระบายความรอนโดยการสเปรยไปที่ขดทอความรอนสงผลให ประสิทธิภาพสูงขึ้นประมาณ 10-20%
รูปที่ 2-7.15 ระบบปรับอากาศแบบทําน้ําเย็นระบายความรอนดวยอากาศ 195
3. ประเภทเปนชุดระบายความรอนดวยน้ํา (Water Cooled Package) แบบนี้จะมีขนาดเล็กโดยทั้งชุดอยู ภายในบริเวณปรับอากาศซึ่งจะมีคอมเพรสเซอรอยูภายในดวย แตจะมีขดทอระบายความรอนดวยน้ําแยกกันแตละชุด ดังนั้นปญหาของระบบนี้คือการบํารุงรักษาหรือการทําความสะอาดคอนเดนเซอรซึ่งมีขนาดเล็กและมีจํานวนมาก สวน ระบบปมน้ําระบายความรอนและหอผึ่งเย็นจะเหมือนกับระบบระบายความรอนดวยน้ําแบบอื่น ในการตรวจสอบและ บํารุงรักษาคอนเดนเซอรนั้นก็ทําเชนเดียวกับคอนเดนเซอรของระบบใหญ
รูปที่ 2-7.16 ระบบปรับอากาศแบบเปนชุดระบายความรอนดวยน้ํา 4. ประเภทแยกสวน (Split Type) เปนแบบที่มีขนาดเล็กที่สุด สวนใหญใชกับหองปรับอากาศในโรงงานเพราะ สะดวกในการใชงานและการดูแลรักษาไมยุงยากมากนักแตประสิทธิภาพต่ํากวาระบบใหญ สวนประกอบที่ใชพลังงาน แยกเปน 2 สวนคือ Condensing Unit อาจอยูภายนอกหอง ซึ่งประกอบดวยขดทอความรอน พัดลม และคอมเพรสเซอร สวนที่สองคือ Fan Coil Unit จะอยูภายในหอง ซึ่งประกอบดวยขดทอความเย็นและพัดลม โดยทั้งสองสวนจะเชื่อมตอ กันดวยทอทองแดง สิ่งที่สําคัญของระบบนี้จะตองทําความสะอาดขดทอและกรองอากาศเปนประจํา รวมทั้งตรวจเช็ค ปริมาณสารทําความเย็นและฉนวนหุมทอ นอกจากนั้นในการติดตั้งถามีระยะหางกันเกิน 5 เมตร จะตองขยายขนาดทอ ดูดสารทําความเย็น(ทอไอ)ใหใหญขึ้นและเพิ่มปริมาณสารหลอลื่นเขาไปในคอมเพรสเซอร และถาติดตั้ง Condensing Unit สูงกวา Fan Coil Unit ทอทางดูดจะตองทํา TAP เปนรูปตัวยู หรือตัวเอส เพื่อจะใหน้ํามันหลอลื่นถูกดูดกลับเขา คอมเพรสเซอรได มิเชนนั้นคอมเพรสเซอรจะเกิดการไหมได นอกจากนั้นกรณีที่ลิ้นลดความดันอยูที่ Condensing Unit จะตองทําการหุมฉนวนทอทองแดงทั้งสองทอแยกจากกัน
รูปที่ 2-7.17 ระบบปรับอากาศแบบแยกสวน 196
(2) มาตรฐานการตรวจสอบการใชงานอุปกรณในระบบทําน้ําเย็นมีอะไรบาง ? 1. เครื่องทําน้ําเย็น (Chiller) 1.1 อัตราการไหลของน้ําเย็นตองไดตามมาตรฐานการออกแบบของผูผลิตประมาณ 2.4 GPM/TR ที่อุณหภูมิ น้ําเย็นเขาและออกตางกัน 10OF และภาระเต็มพิกัด เพื่อใหประสิทธิภาพการแลกเปลี่ยนความรอนสูงที่สุด 1.2 อัตราการไหลของน้ําระบายความรอนตองไดตามมาตรฐานการออกแบบของผูผลิตประมาณ 3.0 GPM/TR ที่อุณหภูมิน้ําระบายเขาและออกตางกัน 10OF และภาระเต็มพิกัด 1.3 ปรับตั้งอุณหภูมิน้ําเย็นใหสูงที่สุดเทาที่จะทําไดโดยทุกๆ 1OF ที่ปรับใหสูงขึ้นจะสงผลใหเกิดการประหยัด พลังงานที่เครื่องอัดประมาณ 1.5-2% 1.4 ทําความสะอาดคอนเดนเซอรสม่ําเสมออยางนอยทุก 6 เดือน หรือดูจากอุณหภูมของน้ําระบายความรอนที่ ออกจากคอนเดนเซอรจะตองสูงกวาอุณหภูมิสารทําความเย็นไมเกิน 6 OF 1.5 เครื่องอัดแบบแรงเหวี่ยงควรปรับตั้ง Current Limit Load ในชวง 80-90% เพราะเปนจุดที่มีประสิทธิภาพ สูงสุด 1.6 อุณหภูมิน้ําเขาระบายความรอนควรจะต่ําที่สุดเทาที่จะทําได โดยทุกๆ 1 OF ของน้ําที่เขามีอุณหภูมิลดลงจะ สงผลใหเกิดการประหยัดพลังงานที่เครื่องอัดประมาณ 1.5-2%
รูปที่ 2-7.18 เครื่องทําน้ําเย็นแบบหอยโขง 2. หอผึ่งเย็น (Cooling Tower) 2.1 อุณหภูมิน้ําที่ไดไมควรสูงกวาอุณหภูมิกระเปาะเปยกของอากาศที่เขาระบายความรอนเกิน 6OF ซึ่งถาสูงกวามากอาจ เกิดจากความสกปรกของ Filling สงผลใหประสิทธิภาพการแลกเปลี่ยนความรอนระหวางน้ํากับอากาศลดต่ําลงซึ่งอาจ เกิดจากปริมาณลมนอยเกินไป ปริมาณน้ํามากเกินไป การกระจายน้ําไมเต็มพื้นที่เนื่องจากรูกระจายน้ําตัน การรั่วของ น้ําที่ Sprinkler head หรืออาจเกิดจากลมที่เปาทิ้งหมุนวนกลับเขามาระบายความรอน 2.2 อากาศที่เขาระบายความรอนจะตองมีอุณหภูมิและความชื้นต่ํา 2.3 อัตราการไหลของน้ําจะตองไมเกินพิกัดการออกแบบโดยทั่วไปไมเกิน 3.0 GPM/TR เพราะถาน้ํามากกวา อากาศจะสงผลใหอุณหภูมินํา้ ที่ไดสูง 2.4 อัตราการไหลของอากาศจะตองไมนอยกวาพิกัดการออกแบบ โดยทั่วไปประมาณ 180-250 CFM/TR เพราะถาต่ําเกินไปจะระบายความรอนใหกับน้ําไดนอยลง 2.5 รอบการหมุนของ Sprinkler Pipe จะตองไดตามพิกัดการออกแบบโดยทั่วไปดังนี้ ขนาด Cooling Tower (TR) 3 5-30 40-60 80-250 300-350 400-700 800-1,500 รอบการหมุนของ Sprinkler Pipe 12-17 7-10 5-8 3-7 3.5-5 2.5-4 2-3
2.6 ทําความสะอาด Filling และถาดน้ํารวมทั้งหัวฉีดเปนประจําทุก 1 เดือน และเปลี่ยน Filling เมื่อหมดอายุ การใชงาน 197
รูปที่ 2-7.19 หอผึ่งเย็นแบบไหลสวนทางกัน (Counter Flow Cooling Tower)
รูปที่ 2-7.20 หอผึ่งเย็นแบบไหลตัดกัน (Cross Flow Cooling Tower) 3. อุปกรณสงจายลมเย็น (AHU ; FCU) 3.1 อุณหภูมิผิวขดทอความเย็นจะตองต่ํากวาอุณหภูมิจุดน้ําคางของอากาศที่เขาไปรับความเย็น 3.2 อุณหภูมิอากาศที่ออกจากขดทอความเย็นตองสูงกวาอุณหภูมิน้ําเย็นที่ออกจากขดทอความเย็นไมกิน 6OF ถาตางกันมากอาจเกิดจากปริมาณน้ําเย็นนอยกวาปริมาณอากาศหรือความสกปรกของพื้นที่ผิวแลกเปลี่ยนความรอน 3.3 อัตราการไหลของอากาศที่ผานขดทอความเย็นควรประมาณ 300-400 CFM/TR ถาต่ําเกินไปอาจเกิดจาก กรองอากาศตัน หรือขดทอความเย็นสกปรก หรือมอเตอรพัดลมชํารุด 3.4 อัตราการไหลของน้ําเย็นที่ผานควรไดตามมาตรฐานที่ผูผลิตกําหนด โดยทั่วไปประมาณ 2.4 GPM/TR ที่ อุณหภูมิน้ําเย็นเขาและออกตางกัน 10 OF และภาระเต็มพิกัด 3.5 อุปกรณควบคุมอุณหภูมิจะตองใชงานไดเปนปกติ โดยจะเปดเต็มที่เมื่ออุณหภูมิอากาศสูงกวาที่ปรับตั้ง และปดสนิทเมื่ออุณหภูมิต่ํากวาที่ปรับตั้ง 3.6 ควรทําความสะอาด Stainer เปนประจํา เพื่อปองกันไมใหน้ําไหลนอยเกินไป ควรปรับตั้งอุณหภูมิใน บริเวณปรับอากาศใหสูงที่สุดเทาที่จะทําได และปรับการกระจายลมในพื้นที่ใหเหมาะสมโดยจะตองไมมีจุดอับ และทํา การสมดุลลมอยางนอยปละ 1 ครั้ง
198
รูปที่ 2-7.21 อุปกรณสงลมเย็น 4. ปมน้ําเย็นและปมน้ําระบายความรอน 4.1 การตอปมน้ําแบบขนานไมควรเชื่อมตอทอทางเขาและทางออกแบบตัวทีเพราะจะมีการสูญเสียความดัน มากกวาการตอแบบตัววาย และทอรวมควรจะมีขนาดใหญ 4.2 มอเตอรปมน้ําขนาดต่ํากวา 10 แรงมาเมื่อไหมควรเปลี่ยนใหม เพราะถานําไปพันใหมแตละครั้ง ประสิทธิภาพของมอเตอรจะลดลงประมาณ 4% 4.3 ไมควรเลือกปมน้ําขนาดใหญแลวทําการหรี่วาลวน้ําเพราะประสิทธิภาพของปมน้ําจะลดต่ําลง ควรใชวิธีลด รอบปมน้ํา หรือลดขนาดใบพัด หรือเปลี่ยนปมใหมเมื่อหมดอายุการใชงาน 4.4 ควรใชมอเตอรที่มีขนาด 80-90% ของภาระเพราะทุกๆ 10% ของภาระที่ต่ํากวา 80% จะทําให ประสิทธิภาพของมอเตอรลดลง 1% 4.5 ควรทําความสะอาด Stainer สม่ําเสมอเพื่อใหน้ําไหลไดสะดวก 4.6 ควรเลือกเดินปมน้ําชุดที่มีคา GPM/kW สูงสุดเปนหลัก 4.7 ไมควรติดตั้งปมหลายๆ ชุดรวมกันเพราะบางครั้งชุดหลังๆ อาจจะสงน้ําไดนอยมากสงผลใหประสิทธิภาพ โดยรอบของระบบปม (GPM/kW รวม) ลดต่ําลง 4.8 กรณีเดินปมน้ํารวมกันหลายตัวไมควรเดินชุดที่สงน้ําออกมาแลวทิศทางของน้ําตานกัน
รูปที่ 2-7.22 ปมน้ํา
199
(3) ระบบปรับอากาศแตละประเภทมีสัดสวนการใชพลังงานเทาใด ? การประหยัดพลังงานในระบบปรับอากาศนั้นโรงงานควรจะตองรูวาอุปกรณประกอบในระบบปรับอากาศสวนใด ใชพลังงานมาก เพื่อที่จะหาแนวทางในการปรับปรุงเปลี่ยนแปลงตอไป ตารางที่ 2-7.4 สัดสวนการใชพลังงานในระบบปรับอากาศ 1.
2.
3.
4.
ระบบปรับอากาศ ระบบทําน้ําเย็นระบายความรอนดวยน้ํา - คอมเพรสเซอร - มอเตอรพัดลมเครื่องสงลมและเครือ่ งจายลมเย็น - มอเตอรปมน้ําระบายความรอน - มอเตอรปมน้ําเย็น - มอเตอรพัดลมหอผึ่งเย็น ระบบทําน้ําเย็นระบายความรอนดวยอากาศ - คอมเพรสเซอร - มอเตอรพัดลมระบายความรอน - มอเตอรพัดลมเครื่องสงลมและเครือ่ งจายลมเย็น - มอเตอรปมน้ําเย็น ระบบปรับอากาศแบบเปนชุดระบายความรอนดวยน้ํา - คอมเพรสเซอร - มอเตอรพัดลมเครื่องสงลมและเครือ่ งจายลมเย็น - มอเตอรปมน้ําระบายความรอน - มอเตอรพัดลมหอผึ่งเย็น ระบบปรับอากาสแบบแยกสวน - แฟนคอลยยูนิต - คอนเดนซิ่งยูนิต
พลังไฟฟาที่ใช (%) 80 10 3-5 3-5 2-3 85 5 50-10 3-5 85 5-10 3-5 2-3 5-10 90-95
2-7.3 เลือกใชระบบปรับอากาศใหเหมาะสมกับการใชงานทําอยางไร ? สิ่งที่สําคัญอันดับแรกคือการประหยัดพลังงานและคาใชจายในการบํารุงรักษา ซึ่งพิจารณาไดดังนี้ ตารางที่ 2-7.5 การเลือกใชระบบปรับอากาศ รายละเอียด
ระบบทําน้ําเย็นระบาย ความรอนดวยน้ํา
ระบบทําน้ําเย็นระบาย ความรอนดวยอากาศ
แบบเปนชุดระบาย ความรอนดวยน้ํา
ใชผเู ชี่ยวชาญเพราะตอง ใชวิชาการและความ ชํานาญมาก 1.2 การดูแลและ ควบคุม ใชผเู ชี่ยวชาญเพราะตอง การใชงาน ควบคุมการใชงานให สมดุลกันตลอดเวลา 1.3 การบํารุงรักษา ใชผเู ชี่ยวชาญเพราะมี รายละเอียดทางเทคนิค
ใชผเู ชี่ยวชาญเพราะตอง ใชวิชาการและความ ชํานาญมาก ใชผเู ชี่ยวชาญเพราะตอง ควบคุมการใชงานให สมดุลกันตลอดเวลา ไมจําเปนตองใช ผูเชีย่ วชาญ
ใชผเู ชี่ยวชาญเพราะตองใช วิชาการและความชํานาญ มาก ใชผเู ชี่ยวชาญเพราะตอง ควบคุมการใชงานใหสมดุล กันตลอดเวลา ไมจําเปนตองใช ผูเชีย่ วชาญ
1. องคประกอบทาง เทคนิค 1.1 การออกแบบและ ติดตั้ง
200
แบบแยกสวน
ไมจําเปนตองใช ผูเชีย่ วชาญ ไมจําเปนตองใช ผูเชีย่ วชาญ ไมจําเปนตองใช ผูเชีย่ วชาญ
รายละเอียด
ระบบทําน้ําเย็นระบาย ความรอนดวยน้ํา 1.4 โครงสรางและ สวนประกอบมากและ สวนประกอบ ซับซอน 1.5 การเปดและปดระบบ พื้นที่ใชงานทั้งหมดตอง เริ่มใชและหยุดใชงาน พรอมกัน 1.6 อายุการใชงาน ประมาณ 15-20 ป 1.7 การยืดหยุนตอการ นอยถาอุปกรณหลัก ขยายในอนาคต ไมไดเผือ่ ไวมาก 1.8 ขนาดที่เหมาะสมกับ การใชงาน ไมเหมาะสม 60 TR – 100 TR พอใชได 150 TR – 300 TR เหมาะสม มากกวา 400 TR 2. องคประกอบทาง เศรษฐศาสตร 2.1 เงินลงทุน (บาท/ตัน 28,000-35,000 ความเย็น) 2.2 สมรรถนะดาน 1.10-1.30 พลังงาน (kW/TR) 2.3 คาใชจายในการ ประมาณ 1% ตอป บํารุงรักษา
ระบบทําน้ําเย็นระบาย ความรอนดวยอากาศ สวนประกอบมากและ ซับซอน พื้นที่ใชงานสวนใหญ ตองเริม่ ใชและหยุดใช งานพรอมกัน ประมาณ 15-20 ป นอยถาอุปกรณหลัก ไมไดเผือ่ ไวมาก
แบบเปนชุดระบาย ความรอนดวยน้ํา สวนประกอบมากและ ซับซอน พื้นที่ใชงานสวนใหญตอง เริ่มใชและหยุดใชงาน พรอมกัน ประมาณ 10-15 ป นอยถาอุปกรณหลักไมได เผื่อไวมาก
แบบแยกสวน สวนประกอบนอย ไมซับซอน แตละพื้นทีไ่ ม จําเปนตองเริ่มใช และหยุดพรอมกัน ประมาณ 5-8 ป มากเพราะไมสัมพันธ กับอุปกรณอื่น
พอใชได เหมาะสม พอใชได
ไมเหมาะสม เหมาะสม พอใชได
เหมาะสม ไมเหมาะสม ไมเหมาะสม
26,000-30,000
28,000-32,000
24,000-28,000
1.5-1.6
1.3-1.45
1.2-1.6
ประมาณ 1% ตอป
ประมาณ 1.5% ตอป
ประมาณ 1.5% ตอป
2-7.4 การหาสมรรถนะของเครื่องปรับอากาศและอุปกรณประกอบในระบบปรับอากาศทําอยางไร ? เครื่องปรับอากาศไมวาจะมีขนาดใหญหรือเล็กจะใชดัชนีชี้วัดสมรรถนะเหมือนกันคือคาพลังไฟฟาที่ใชตอ ความสามารถในการทําความเย็น(kW/TR) ดังนั้นถาเปนเครื่องปรับอากาศใหมจะตองเขาหองทดสอบที่เปนมาตรฐาน สวนเครื่องปรับอากาศเกาที่ติดตั้งใชงานแลวจะตองตรวจวัดคาตางๆ แลวนํามาคํานวณตอไป (1) เครื่องทําน้ําเย็น (Chiller) สมรรถนะของเครื่องปรับอากาศ = พลังไฟฟาที่เครื่องทําน้ําเย็นใช / ความสามารถในการทําความเย็น ChP = kW/TR เมื่อ TR = ความสามารถในการทําความเย็นที่ภาระเต็มพิกัด (TR) = (500 x FL x ΔT) / 12,000 FL = อัตราการไหลของน้ําเย็นที่ไหลผานสวนทําน้ําเย็น (GPM) ΔT = อุณหภูมิแตกตางของน้ําเย็นที่ไหลเขาและไหลออกจากสวนทําน้ําเย็น (๐F) kW = พลังไฟฟาที่ใชของสวนทําน้ําเย็น (kW) ดูตัวอยางเพื่อใหเกิดความเขาใจ โรงงาน ECON ติดตั้งเครื่องทําน้ําเย็นระบายความรอนดวยน้ําขนาดพิกัด 350 TR และคา kW/TR พิกัด 0.60 kW/TR จากการตรวจวัดขณะที่เครื่องทํางานที่ภาระสูงสุดไดอุณหภูมิน้ําเย็นเขาเครื่อง 53๐F และออกที่ 46.5๐F อัตรา การไหลของน้ําเย็น 1,020 แกลลอนตอนาที พลังไฟฟาที่ใช 269 กิโลวัตต จงหาคา kW/TR ของเครื่องทําน้ําเย็นชุดนี้ 201
รายการ
สัญลักษณ
1. ขอมูลเบื้องตน 1.1 อุณหภูมิน้ําเย็นเขาเครื่อง 1.2 อุณหภูมิน้ําเย็นออกเครื่อง 1.3 อัตราการไหลของน้ําเย็น 1.4 พลังไฟฟาที่เครื่องใช 1.5 คา kW/TR พิกัด 2. การวิเคราะหขอมูล 2.1 ความสามารถในการทําความเย็น TR = (500 x FL x (To-Ti))/12,000 2.2 สมรรถนะของเครือ่ งปรับอากาศ ChP = EL/TR 2.3 คา kW/TR สูงกวาพิกัด PChP = ((ChP – ChPR)/ChP) x 100
หนวย ๐
ขอมูล
แหลงที่มาของขอมูล วัดอุณหภูมนิ ้ําเย็นจริง วัดอุณหภูมนิ ้ําเย็นจริง วัดอัตราการไหลของน้ําเย็น วัดพลังไฟฟาเฉพาะที่ Chiller จากคุณลักษณะของเครือ่ ง
Ti To FL EL ChPR
F F GPM kW kW/TR
53.00 46.50 1,020.00 269.00 0.60
TR
TR
276.25
ChP
kW/TR
0.97
PChP
%
38.38
๐
(2) เครื่องปรับอากาศแบบเปนชุดและแบบแยกสวน สมรรถนะของเครื่องปรับอากาศ = ChP เมื่อ
TR CFM Δh kW
= = = = = =
พลังไฟฟาที่เครื่องปรับอากาศใช / ความสามารถในการทําความเย็น kW/TR
ความสามารถในการทําความเย็นที่ภาระเต็มพิกัด (TR) (4.5 x CFM x Δh) / 12,000 อัตราการไหลของลมเย็นที่ไหลผานขดทอความเย็น (ft3/min) ผลตางของเอนธาลปของอากาศที่ไหลเขาและออกจากขดทอความเย็น (Btu/lb) พลังไฟฟาที่ใชของเครื่องทําความเย็นทั้งระบบ ยกเวนปมน้ําและหอผึ่งเย็น (kW)
ดูตัวอยางเพื่อใหเกิดความเขาใจ โรงงาน ECON ไดทําการตรวจวัดเพื่อหาสมรรถนะของเครื่องปรับอากาศแบบแยกสวนขนาดพิกัด 35,500 Btu/h และคา kW/TR พิกัด 1.13 kW/TR โดยมีขอมูลและผลการวิเคราะหดังนี้ รายการ 1. ขอมูลเบื้องตน 1.1 ขนาดพื้นที่ของชองจายลมเย็น 1.2 ความเร็วลมที่ออกจากหัวจาย 1.3 อุณหภูมิอากาศกอนเขาขดทอความเย็น 1.4 ความชื้นสัมพัทธของอากาศกอนเขาขด ทอความเย็น 1.5 อุณหภูมิอากาศหลังผานขดทอความเย็น 1.6 ความชื้นสัมพัทธหลังผานขดทอความเย็น 1.7 พลังไฟฟาที่เครื่องปรับอากาศทั้งชุดใช 1.8 คา kW/TR พิกัด 1.9 ความสามารถในการทําความเย็นพิกัด
สัญลักษณ
หนวย
ขอมูล
แหลงที่มาของขอมูล
A V Ti
Ft2 Ft/min ๐ F
1.83 612.50 78.80
วัดพื้นที่หนาตัดหัวจายลม วัดความเร็วเฉลี่ยของอากาศที่หัวจายลม วัดอุณหภูมอิ ากาศที่เขาขดทอ
RHi To RHO EL ChPR Btu R
%RH ๐ F %RH kW kW/TR Btu/h
62.90 70.70 75.40 2.20 1.13 35,500.00
202
วัดความชื้นสัมพัทธที่เขาขดทอ วัดอุณหภูมอิ ากาศที่ออกขดทอ วัดความชื้นสัมพัทธที่ออกขดทอ วัดพลังไฟฟาที่เครื่องทั้งชุด จากคุณสมบัติของเครือ่ ง จากคุณสมบัติของเครือ่ ง
รายการ สัญลักษณ 2. การวิเคราะหขอมูล 2.1 อัตราการไหลของอากาศผานขดทอ ความเย็น CFM = A x V CFM 2.2 เอนธาลปของอากาศกอนเขาขดทอความเย็น hi 2.3 เอนธาลปของอากาศหลังผานขดทอความเย็น ho 2.4 ผลตางของเอนธาลปอากาศที่ไหลเขาและ ออกขดทอความเย็น Dh = hi-ho Dh 2.5 ความสามารถในการทําความเย็น TR = (4.5 x CFM x Dh)/12,000 TR 2.6 สมรรถนะของเครือ่ ง ChP = EL/TR ChP 2.7 อัตราสวนประสิทธิภาพพลังงาน EER = (TR x 12,000)/(EL x 1,000) EER 2.8 ความสามารถในการทําความเย็นต่ํากวาพิกัด PTR = (((BtuR / 12,000)-TR)/TR) x 100 PTR 2.9 คา kW/TR สูงกวาพิกัด PChP = ((ChP - ChPR)/ChP) x 100 PChP
หนวย
ขอมูล
ft3/min Btu/Ib Btu/Ib
1,120.88 33.51 30.25
Btu/Ib
3.26
TR kW/TR
1.37 1.60
Btu/W
7.48
%
115.68
%
29.55
แหลงที่มาของขอมูล
(3) เครื่องสงลมเย็น (AHU) และเครื่องจายลมเย็น (FCU) ความสามารถในการทําความเย็น
= (500 x FL x ΔT)/12,000
เมื่อ FL = อัตราการไหลของน้ําเย็นทีเขาหรือออกจาก AHU หรือ FCU ขณะที่ลิ้นควบคุมอัตราการไหล ของน้ําเปดเต็มที่ (GPM) ΔT = อุณหภูมิแตกตางของน้ําเย็นที่ไหลเขาและไหลออกจาก AHU หรือ FCU (๐F) ดูตัวอยางเพื่อใหเกิดความเขาใจ โรงงาน ECON ทําการตรวจวัดหาอัตราการทําความเย็นของเครื่องสงลมเย็น ขนาดพิกัด 120,000 Btu/h อุณหภูมิ น้ําเย็นเขา 45 ๐F อุณหภูมิน้ําเย็นออก 52 ๐F อัตราการไหลของน้ําเย็น 26 แกลลอนตอนาที ทําการวิเคราะหไดดังนี้ รายการ 1. ขอมูลเบื้องตน 1.1 อุณหภูมิน้ําเย็นกอนเขา AHU หรือ FCU 1.2 อุณหภูมิน้ําเย็นออกจาก AHU หรือ FCU 1.3 อัตราการไหลของน้ําเย็นที่เขาหรือออกจาก AHU 1.4 พิกัดการทําความเย็น 2. การวิเคราะหขอมูล 2.1 ความสามารถในการทําความเย็น TR = (500 x FL x (To-Ti))/12,000 2.2 ความสามารถในการทําความเย็นต่ํากวาพิกัด PTR = (((Btu R / 12,000) – TR)/TR) x 100
สัญลักษณ
หนวย ๐
ขอมูล
แหลงที่มาของขอมูล
45.00 52.00 26.000
วัดอุณหภูมนิ ้ําเย็นกอนเขา วัดอุณหภูมนิ ้ําเย็นที่ออก วัดอัตราการไหลของน้ําเย็น
Ti To FL
F F GPM
Btu R
kW/TR
TR
TR
7.58
ChP
kW/TR
31.93
๐
203
120,000.00 จากคุณสมบัติของเครือ่ ง
(4) หอผึ่งเย็น (Cooling Tower) ความสามารถในการระบายความรอน (TR) = (500 x FL x ΔT) / 12,000 เมื่อ FL = อัตราการไหลของน้ําระบายความรอนที่ไหลผานหอผึ่งเย็น (GPM) ΔT = อุณหภูมิแตกตางของน้ําระบายความรอนกอนเขาและออกจากหอผึ่งเย็น (๐F) ดูตัวอยางเพื่อใหเกิดความเขาใจ โรงงาน ECON ทําการตรวจวัดหาความสามารถของหอผึ่งเย็นซึ่งมีขนาด 700 TR วัดอุณหภูมิน้ําระบายความ รอนกอนเขาหอผึ่งเย็น 100 ๐F และออกที่ 95 ๐F อัตราการไหลของน้ํา 1,680 แกลลอนตอนาที ทําการวิเคราะหดังนี้ รายการ 1. ขอมูลเบื้องตน 1.1 อุณหภูมิน้ําระบายความรอนกอนเขาหอผึ่งเย็น 1.2 อุณหภูมิน้ําระบายความรอนออกจากหอผึ่งเย็น 1.3 อัตราการไหลของน้ําระบายความรอนผานหอ ผึ่งเย็น 1.4 พิกัดการระบายความรอน 2. การวิเคราะหขอมูล 2.1 ความสามารถในการระบายความรอนของหอ ผึ่งเย็น TR = (500 x FL x (Ti -To))/12,000 2.2 ความสามารถในการทําความเย็นต่ํากวาพิกัด PTR = (( TRR – TR)/TR) x 100
สัญลักษณ หนวย ๐
Ti To
ขอมูล
แหลงที่มาของขอมูล
F F
100.00 95.00
วัดอุณหภูมนิ ้ําระบายกอนเขา CT วัดอุณหภูมนิ ้ําระบายออกจาก CT
FL TRR
GPM TR
1,680.00 700.000
วัดอัตราการไหลน้ําระบายเขาหรือออก จากคุณสมบัติของ CT
TR
TR
350.00
PTR
%
100.00
๐
(5) ปมน้ําเย็น (CHP) และปมน้ําระบายความรอน (CDP) ดัชนีการใชพลังงานของปมน้ํา = อัตราการไหลของน้ําทีผานเขาหรือออกจากปม / พลังไฟฟาที่ใชขับปม (kW) = FL / kW ดูตัวอยางเพื่อใหเกิดความเขาใจ โรงงาน ECON ติดตั้งปมน้ําเย็นขนานกัน 4 ชุด โดยเปดใชงานครั้งละ 2 ชุด สลับกันไปมา เพื่อใหเกิดการ ประหยัดพลังงานโรงงานจึงทําการตรวจวัดหาสมรรถนะเพื่อนําชุดที่มีสมรรถนะสูงไปใชเดินเปนหลัก โดยมีขอมูลและผล การวิเคราะหดังนี้ รายการปมน้ําเย็น CHP – 1 CHP – 2 CHP – 3 CHP – 4
ผลการตรวจวัด อัตราการไหลของน้ําเย็น(GPM) พลังไฟฟาที่ใชขบั ปม (kW) 43.4 800 42.8 720 43.6 870 42.5 700
ผลการวิเคราะหสมรรถนะ ของปมน้ําเย็น (GPM/ kW) 18.43 16.82 19.95 16.47
จากผลการตรวจวัดโรงงานจึงนําปม CHP – 1 และ CHP – 3 มาเดินเปนหลักจะสงผลใหเกิดการประหยัด พลังงานและไดทําการหาสาเหตุและแกไข CHP – 2 และ CHP – 4 ใหมีประสิทธิภาพสูงขึ้น
204
รายการ 1. ขอมูลเบื้องตน 1.1 อัตราการไหลน้ําเขาหรือออกจากจากปมชุดที่ 1 1.2 อัตราการไหลน้ําเขาหรือออกจากจากปมชุดที่ 2 1.3 อัตราการไหลน้ําเขาหรือออกจากจากปมชุดที่ 3 1.4 อัตราการไหลน้ําเขาหรือออกจากจากปมชุดที่ 4 1.5 พลังไฟฟาที่ปม ชุดที่ 1 1.6 พลังไฟฟาที่ปม ชุดที่ 2 1.7 พลังไฟฟาที่ปม ชุดที่ 3 1.8 พลังไฟฟาที่ปม ชุดที่ 4 2. การวิเคราะหขอมูล 2.1 ดัชนีการใชพลังงานของปมน้ําชุดที่ 1 SECP1 = FL1/EL1 2.2 ดัชนีการใชพลังงานของปมน้ําชุดที่ 2 SECP2 = FL2/EL2 2.3 ดัชนีการใชพลังงานของปมน้ําชุดที่ 3 SECP3 = FL3/EL3 2.4 ดัชนีการใชพลังงานของปมน้ําชุดที่ 4 SECP4 = FL4/EL4
สัญลักษณ
หนวย
ขอมูล
FL1 FL2 FL3 FL4 EL1 EL2 EL3 EL4
GPM GPM GPM GPM kW kW kW kW
800 720 870 700 43.4 42.8 43.6 42.5
SECP1
GPM/kW
18.43
SECP2
GPM/kW
16.82
SECP3
GPM/kW
19.95
SECP4
GPM/kW
16.47
แหลงที่มาของขอมูล วัดอัตราการไหลของน้ํา วัดอัตราการไหลของน้ํา วัดอัตราการไหลของน้ํา วัดอัตราการไหลของน้ํา วัดพลังไฟฟาที่ปม วัดพลังไฟฟาที่ปม วัดพลังไฟฟาที่ปม วัดพลังไฟฟาที่ปม
(6) ระบบปรับอากาศขนาดใหญ สมรรถนะของระบบปรับอากาศ = พลังไฟฟาที่ระบบปรับอากาศใช / ความสามารถในการทําความเย็น ChPS = kW / TR เมื่อ TR = ความสามารถในการทําความเย็นที่ภาระเต็มพิกัด (TR) = (500 x FL x ΔT)/12,000 FL = อัตราการไหลของน้ําเย็นที่ไหลผานสวนทําน้ําเย็น (GPM) Δ T = อุณหภูมิแตกตางของน้ําเย็นที่ไหลเขาและออกจากสวนทําน้ําเย็น (๐F) kW = ผลรวมของพลังไฟฟาที่ใชกับเครื่องทําน้ําเย็น ปม น้ําเย็น ปมน้ําระบายความรอน หอผึ่งเย็นและ อุปกรณสงจายลมเย็นทั้งหมด (kW) ดูตัวอยางเพื่อใหเกิดความเขาใจ โรงงาน ECON ติดตั้งเครื่องทําน้ําเย็นระบายความรอนดวยน้าํ 350 TR ขณะใชงานเครือ่ งทําน้าํ เย็น 1 ชุด จะเปด ปมน้ําเย็น 1 ชุด ปมน้าํ ระบายความรอน 1 ชุด หอผึ่งเย็น 2 ชุด และเครื่องสงจายลมเย็น 30 ชุด จากการวัดแสดงดังนี้ เครื่องทําน้ําเย็น ปมน้ําเย็น ปมน้ําระบายความรอน หอผึ่งเย็น เครื่องสงลมเย็น
อุณหภูมิน้ําเย็นเขา 53OF ออก 46.5OF อัตราการไหลของน้ําเย็น 1,020 GPM พลังไฟฟา 269 kW พลังไฟฟา 42 kW พลังไฟฟา 25 kW พลังไฟฟา 6 kW พลังไฟฟารวม 42 kW
205
รายการ
สัญลักษณ
1. ขอมูลเบื้องตน 1.1 อุณหภูมิน้ําเย็นเขาเครื่อง 1.2 อุณหภูมิน้ําเย็นออกเครื่อง 1.3 อัตราการไหลของน้ําเย็น 1.4 พลังไฟฟาเครื่องทําน้ําเย็น 1.5 พลังไฟฟาปมน้ําเย็น 1.6 พลังไฟฟาปมน้ําระบายความรอน 1.7 พลังไฟฟาหอผึ่งเย็น 1.8 พลังไฟฟาเครื่องสงลมเย็น 2. การวิเคราะหขอมูล 2.1 ความสามารถในการทําความเย็น TR = (500 x FL x (Ti – To))/12,000 2.2 พลังไฟฟารวม ELT = ELC +ELCHP +ELCDP + ELCT + ELAHU 2.3 สมรรถนะของระบบปรับอากาศ ChPS = ELT/TR
หนวย ๐
ขอมูล
แหลงที่มาของขอมูล วัดอุณหภูมนิ ้ําเย็นจริง วัดอุณหภูมนิ ้ําเย็นจริง วัดอัตราการไหลของน้ําเย็น วัดพลังไฟฟาเฉพาะที่ Chiller วัดพลังไฟฟาเฉพาะที่ปมน้ําเย็น วัดพลังไฟฟาเฉพาะที่ปมน้ําระบาย ความรอน วัดพลังไฟฟาเฉพาะที่หอผึ่งเย็น วัดพลังไฟฟาเฉพาะที่เครือ่ งสงลมเย็น
Ti To FL ELC ELCHP ELCDP
F F GPM kW kW kW
53 46.5 1,020 269 42 25
ELCT ELAHU
kW kW
6 42
TR
TR
276.25
ELT
kW
384
ChP
kW/TR
1.39
๐
2-7.5 ทําอยางไรใหระบบปรับอากาศประหยัดพลังงาน ? ในการลดการใชพลังงานจะตองทําการตรวจวินจิ ฉัยและวิเคราะหในแตละปจจัย แลวจัดลําดับความสําคัญจาก ปจจัยที่ใชพลังงานมากที่สุด เพราะจะทําใหเกิดการประหยัดพลังงานไดมาก ปจจัยที่สงผลตอการใชไฟฟาในระบบปรับ อากาศมีดังนี้ Cooling Load (kW) Electric Power Consumption of HVAC (kWh)
1
Operating Time x (hr)
= C.O.P. of System
Motor Eff
x
η m 13
2
++
Power of Auxilary (kW)
6
x
x
Trans Eff
ηt
5
4
Operating Time (hr)
7 Pump , Cooling fan , FCU
206
หมายเลข
1
2
แนวทางการประหยัดพลังงาน มาตรการทีด่ าํ เนินการ 1. ลดภาระการปรับอากาศ จากภายนอก • ลดพืน้ ทีผ่ นังโปรงแสงทางทิศตะวันตก ตะวันตกเฉียงใต และทิศใต ใหเหลือนอยที่สุด • ใชอปุ กรณบงั แดด เชน กันสาดหรือตนไม ติดตัง้ ฟลม กันความรอน • เลือกใชวัสดุที่มีคุณสมบัติเปนฉนวนความรอนกับผนังทึบ • ลดการนําอากาศภายนอกเขาและลดการนําอากาศภายในออก • ปรับตั้งอุณหภูมิในพื้นที่ปรับอากาศใหสูงที่สุด 2. ลดภาระการปรับอากาศ จากภายในให • ใชอุปกรณแลกเปลี่ยนความรอนระหวางอากาศ • ปรับปรุงระบบแสงสวางใหมีประสิทธิภาพสูงขึ้น เหลือนอยที่สุด • ใชอุปกรณไฟฟาที่มีประสิทธิภาพสูง • นําอุปกรณที่กอใหเกิดความรอนออกจากหองปรับอากาศ • หุมฉนวนอุปกรณที่มีอุณหภูมิสูง • ลดพื้นที่ปรับอากาศ เพิ่มสัมประสิทธิ์สมรรถนะ (COP; • ควบคุมปริมาณสารทําความเย็นในระบบใหเหมาะสม Coefficient of Performance) ใหสูงที่สุด • ทําความสะอาดพื้นที่ผิวแลกเปลี่ยนความรอนระหวางสารทํา • • • • • • • •
ความเย็นกับน้ําหรืออากาศ ควบคุมปริมาณน้ําหรืออากาศใหไหลผานขดทอแลกเปลี่ยน ความรอนในอัตราที่เหมาะสม เพิ่มขนาดพื้นที่ผิวแลกเปลี่ยนความรอน ปรับตั้งหรือเลือกใชลิ้นลดความดันที่มีขนาดเหมาะสม ปรับตั้งอุณหภูมิน้ําเย็นใหสูงขึ้น ใชน้ําหรืออากาศที่มีอุณหภูมิต่ําเขาระบายความรอน ใชน้ําระบายความรอนแทนอากาศ ใชเครื่องอัดที่มีประสิทธิภาพสูง ควบคุมคุณภาพน้ําระบายความรอน
3
เพิ่มประสิทธิภาพของมอเตอร (ηm) ที่ขับ คอมเพรสเซอรใหสูงที่สุด
• คอมเพรสเซอรขนาดเล็ก เมือ่ มอเตอรไหมหรือมีอายุการใชงานมาก กวา 5 ป ควรเปลีย่ นใหมโดยใขคอมเพรสเซอรประสิทธิภาพสูง • คอมเพรสเซอรขนาดใหญควรซอมมอเตอรไมเกิน 3 ครั้ง เพราะ มอเตอรไหมแตละครั้งประสิทธิภาพจะลดลงประมาณ 4% • อัดจารบีหรือสารหลอลื่นเปนประจํา • เปลี่ยนลูกปนเมื่อหมดอายุการใชงาน • เปลี่ยนไปใชมอเตอรประสิทธิภาพสูง
4
เพิ่มประสิทธิภาพระบบสงกําลัง (ηt ) ระหวางเครื่องอัดสารทําความเย็นกับ มอเตอรใหสูงที่สุด
• • • •
5
ลดชั่วโมงการใชงาน เครื่องปรับอากาศ
• เปดใชงานใหชาลง (Optimum Start) • ปดกอนเลิกงานเล็กนอย (Optimum Stop)
ปรับความตึงสายพานใหเหมาะสม เปลี่ยนสารพานเมื่อหมดอายุการใชงาน ใสสายพานใหครบตามจํานวนที่ออกแบบ เลือกใชสายพานที่มีประสิทธิภาพสูง
207
หมายเลข
แนวทางการประหยัดพลังงาน
มาตรการทีด่ าํ เนินการ • ปดเครือ่ งปรับอากาศในชวงเวลาไมใชงาน • ปดเครื่องปรับอากาศชวงพักกลางวัน • ลดจํานวนเครื่องปรับอากาศเมื่อภาระการปรับอากาศต่ํา
ลดพลังไฟฟาที่ใชกับอุปกรณประกอบของ • เปดใชงานในจํานวนที่เหมาะสม ระบบปรับอากาศ (Power of Auxiliary) • เลือกใชงานอุปกรณชดุ ทีม่ ปี ระสิทธิภาพสูงเปนหลัก เชน ปมน้ํา หอผึ่งเย็น เครื่องสงหรือจายลม • ปรับปรุงเปลี่ยนแปลงอุปกรณใหมีประสิทธิภาพสูงขึ้น เย็น • ใชงานอุปกรณในจุดที่มีประสิทธิภาพสูงสุด • ใชอุปกรณปรับความเร็วรอบกับปมหรือพัดลม • ทําความสะอาดอุปกรณ เชน ฟลเตอรและทอน้ํา • ลดปริมาณน้าํ และอากาศสวนเกิน โดยใช VWV และ VAV เปนตน ลดชั่วโมงการใชงานอุปกรณประกอบระบบ • ปดปมน้ําระบายความรอนและหอผึ่งกอนปดปมน้ําเย็น ปรับอากาศ • ควบคุมเวลาการเปดเครื่องสงจายลมเย็นโดยไมเปดกอนเวลา
6
7
ทํางานนานเกินไป และปดทันทีเมื่อเลิกงาน • ปดเครื่องสงจายลมเย็นในเวลาที่ไมมีการใชงาน
แนวทางการประหยัดพลังงานในระบบปรับอากาศมีดังนี้ (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9) (10) (11)
การเพิม่ ประสิทธิภาพเครือ่ งทําน้าํ เย็นโดยการเพิม่ ความดันสารทําความเย็นดานอีแอปปอเรเตอร ลดความดันสารทําความเย็นดานคอนเดนเซอร โดยการทําความสะอาดคอนเดนเซอรและการเดินหอผึง่ เย็นเพิม่ การใชเครือ่ งทําน้าํ เย็นในจุดทีม่ ปี ระสิทธิภาพสูงสุด หรือเลือกเดินเครือ่ งทําน้าํ เย็นชุดทีม่ ปี ระสิทธิภาพสูงมากขึน้ การเพิม่ ประสิทธิภาพเครือ่ งทําน้าํ เย็นโดยการเพิม่ อัตราการไหลของน้าํ เย็น การเปลีย่ นไปใชเครือ่ งทําน้าํ เย็นประสิทธิภาพสูง การลดการนําอากาศภายนอกเขาหรือลดการดูดอากาศภายในทิง้ การลดอากาศรอนจากภายนอกรัว่ เขาหองปรับอากาศ การลดพืน้ ทีป่ รับอากาศ และการปรับอุณหภูมแิ ละความชืน้ สัมพัทธภายในหองปรับอากาศใหสงู ขึน้ การลดภาระการปรับอากาศโดยการปรับปรุงระบบแสงสวาง การหรีว่ าลวทีอ่ อกจากปม เพือ่ ลดอัตราการไหลของน้าํ เลือกเดินปม น้าํ ชุดทีม่ ปี ระสิทธิภาพสูงเปนหลัก และเปลีย่ นปม น้าํ ชุดทีม่ ปี ระสิทธิภาพต่าํ ในระบบปรับอากาศ
(1) การเพิ่มประสิทธิภาพเครื่องทําน้ําเย็นโดยการเพิ่มความดันสารทําความเย็นดานอีแวปปอเรเตอร การที่ความดันระเหยหรือความดันของสารทําความเย็นใน Evaporator ต่ําลงจะสงผลใหความสามารถในการทํา ความเย็นลดลงและพลังไฟฟาจะมากขึ้น ทําใหเครื่องปรับอากาศมีคา kW/TR สูงขึ้นหรือคา COP ลดลง ดังนั้นควรเพิ่ม ความดันของสารทําความเย็นดานต่ําใหสูงขึ้น โดยเครื่องปรับอากาศขนาดเล็กอาจทําโดยการปรับตั้งลิ้นลดความดัน แต ถาเปนเครื่องขนาดใหญ ทําโดยการปรับตั้งอุณหภูมิน้ําเย็นใหสูงขึ้น ทั่วไปในชวงที่ภาระของเครื่องต่ํากวา 80% สามารถปรับเพิ่มอุณหภูมิน้ําเย็นได 1-3 ๐F โดยทุกๆ 1๐F ที่ปรับสูงขึ้นจะทําใหคา kW/TR ลดลง 2-4% โดยกอนที่จะ ปรับเพิ่มอุณหภูมิเครื่องทําน้ําเย็นควรตรวจสอบและทําความสะอาดกรองอากาศและขดทอความเย็นของเครื่องสงลม เย็นและเครื่องจายลมเย็นทั้งหมดกอน เพราะบางครั้งเมื่อเพิ่มอุณหภูมิแลวทําใหบางพื้นที่อุณหภูมิสูงเกินความตองการ 208
ซึ่งปญหาไมไดเกิดจากอุณหภูมิน้ําเย็นที่สูงเกินไปแตเกิดจากประสิทธิภาพของ AHU หรือ FCU นอกจากนั้นที่พบมาก คืออัตราการไหลของน้ําเย็นที่เขา AHU นอยเกินไปทําใหความสามารถในการทําความเย็นของ AHU ลดลง ดังนั้นควร สมดุลน้ําในระบบใหเหมาะสมและอีกประการหนึ่งที่พบบอยคือในพื้นที่ปรับอากาศที่ใช AHU ชุดเดียวกันพบวาบางจุด อุณหภูมิสูงและบางจุดอุณหภูมิต่ํา ซึ่งเกิดจากการกระจายลมในพื้นที่ไมดี หรือปริมาณลมที่ออกจากหัวจายบางจุดนอย เกินไป ซึ่งควรแกปญหาโดยการปรับตั้งหัวจายลมใหเหมาะสมและทําการสมดุลลมใหเหมาะสมกับภาระการปรับอากาศ ในแตละจุด การปรับตั้งอุณหภูมิน้ําเย็นใหสูงขึ้นมีหลายวิธี คือ การปรับโดยใชคน และการปรับโดยอัตโนมัติ ซึ่งการปรับ โดยอัตโนมัตินั้นสามารถทําไดโดย 1. ควบคุมจากอุณหภูมิน้ําเย็นที่กลับเขาเครื่อง 2. ควบคุมจากอากาศภายนอก 3. ควบคุมจากอุณหภูมิในพื้นที่ที่รอนที่สุดหรือพื้นที่ที่สําคัญที่สุด จากรูปที่ 2-7.23 จะเห็นวาถาอุณหภูมิน้ําเย็นสูงขึ้นจะทําใหรอยละของ COP สูงขึ้น หรือ คา kW/TR ลดลงซึ่ง เครื่องอัดแตละชนิดจะไดผลที่แตกตางกัน
Percentincrease in Coefficient of performance (base 40 ๐F)
Leaving chilled water Temperature ๐F
รูปที่ 2-7.23 การเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิน้ําเย็นสงผลใหสัมประสิทธิสมรรถนะ (COP) ของเครื่องอัดแบบตางๆ สมการที่ใชในการคํานวณ ความสามารถในการทําความเย็นของเครือ่ งหอผึง่ เย็น (TR) = ประสิทธิภาพของเครื่องทําน้ําเย็น (ChP) = พลังงานไฟฟาที่ลดลง (ES) =
(500 x GPM x T) / 12,000 kW/TR (kW/TR กอนปรับเปลี่ยน – kW/TR หลังปรับเปลี่ยน) x ตันความเย็นเดิม x ชั่วโมงการใชงานตอป x ตัวประกอบการทํางาน
ดูตัวอยางเพื่อใหเกิดความเขาใจ โรงงาน ECON ติดตั้งเครื่องทําน้ําเย็นแบบหอยโขงระบายความรอนดวยน้ําขนาดพิกัด 350 TR ปกติปรับตั้ง อุณหภูมิน้ําเย็นไวที่ 45๐F เพื่อใหเกิดการประหยัดพลังงานโรงงานจึงปรับอุณหภูมิน้ําเย็นเปน 46๐F ที่ภาระโหลด 60% โดยพื้นที่ปรับอากาศไมมีปญหา ผลการตรวจวัดกอนและหลังการปรับตั้งมีดังนี้ (ใชงานวันละ 12 ชั่วโมง 300 วันตอป ตลอดทั้งปภาระการปรับอากาศเปลี่ยนแปลงประมาณ 80% อัตราคาไฟฟา 2.95 บาทตอหนวย) [วิธีการคํานวณ 1) กรอกขอมูลลงไปในชองขอมูล ของหัวขอ 1 ใหครบถวน 2) ทําการคํานวณตามหัวขอ 2]
209
รายละเอียด
เดิมปรับตั้งอุณหภูมิน้ําเย็นที่ 45 ๐F ปรับตั้งอุณหภูมิน้ําเย็นใหมเปน 46 ๐F
อุณหภูมิน้ําเย็น อุณหภูมิน้ําเย็น เขา(๐F) ออก (๐F) 51.4 52.3
รายการ 1. ขอมูลเบื้องตน 1.1 คาไฟฟาเฉลี่ยตอหนวย 1.2 ชั่วโมงการใชงานตอป 1.3 ตัวประกอบการทํางาน 1.4 อุณหภูมิน้ําเย็นเขากอนเพิ่มอุณหภูมิน้ําเย็น 1.5 อุณหภูมิน้ําเย็นออกกอนเพิ่มอุณหภูมิน้ําเย็น 1.6 อุณหภูมิน้ําเย็นเขาหลังเพิ่มอุณหภูมิน้ําเย็น 1.7 อุณหภูมิน้ําเย็นออกหลังเพิ่มอุณหภูมิน้ําเย็น 1.8 อัตราการไหลของน้ําเย็น 1.9 พลังไฟฟากอนเพิ่มอุณหภูมิน้ําเย็น 1.10 พลังไฟฟาหลังเพิ่มอุณหภูมิน้ําเย็น 2. การวิเคราะหขอมูล 2.1 ความสามารถในการทําความเย็นเดิม TRO = ((500 x FLO x (TOi- TOO)) / 12,000 2.2 ความสามารถในการทําความเย็นหลังเพิม่ อุณหภูมิ น้าํ เย็น TRN = ((500 x FLO x (TNI- TNO))/12,000 2.3 ประสิทธิภาพของเครื่องทําน้ําเย็นกอนปรับ ChPO = ELO /TRO 2.4 ประสิทธิภาพของเครื่องทําน้ําเย็นหลังเพิ่มน้ําเย็น ChPN = ELN/TRN 2.5 พลังงานไฟฟาที่ลดลงตอป Es = (ChPO - ChPN) x TRN x hr x OF 2.6 คาพลังงานไฟฟาลดลง SC = ES x EC
45.0 46.2
อัตราการไหล ของน้ําเย็น (GPM) 631 631
พลังไฟฟาที่ใช (kW) 129 116
สัญลักษณ
หนวย
ขอมูล
แหลงที่มาของขอมูล
EC hr OF
B/kWh h/y -
2.95 3,600 1
จากใบแจงหนี้คาไฟฟา จากการใชงานจริง ตลอดทั้งปภาระการปรับอากาศ ของเครื่องเปลี่ยนแปลงเทาใด จากการตรวจวัดที่ภาระสูง จากการตรวจวัดที่ภาระสูง จากการตรวจวัดที่ภาระสูง จากการตรวจวัดที่ภาระสูง จากการตรวจวัด จากการตรวจวัด จากการตรวจวัด
๐
TOi TOO TNI TNO FLO ELO ELN
F F ๐ F ๐ F GPM kW kW
51.4 45 52.3 46.2 631 129 116
TRO
TR
168.27
TRN
TR
160.38
ChPO
kW/TR
0.77
ChPN
kW/TR
ES
kWh/y
SC
B/y
0.72 23,094.7 2 68,129.4 2
๐
(2) การลดความดันสารทําความเย็นดานคอนเดนเซอรโดยการทําความสะอาดคอนเดนเซอร โรงงานสวนใหญจะทําความสะอาดคอนเดนเซอรปละ 1 ครั้ง ซึ่งนอยเกินไปเนื่องจากเมื่อใชงานตะกรันซึ่งเกิด จากน้ําระบายความรอนจะยึดเกาะผิวทอแลกเปลี่ยนความรอนของคอนเดนเซอรหนามากขึ้นเรื่อย ทําใหประสิทธิภาพใน การแลกเปลี่ยนความรอนระหวางสารทําความเย็นและน้ําระบายความรอนลดลง ปริมาณความรอนที่ระบายทิ้งลดลง ความเย็นที่ไดก็จะลดลงตามไปดวย นอกจากนั้นความดันสารทําความเย็นในคอนเดนเซอรจะสูงขึ้น สงผลใหเครื่องอัดใช พลังไฟฟามากขึ้น ดังนั้นความถึ่ในการลางจะมากนอยขึ้นอยูกับผลตางของอุณหภูมิสารทําความเย็นในคอนเดนเซอร และอุณหภูมิของน้ําที่ออกจากคอนเดนเซอร ซึ่งควรตางกันไมเกิน 4-6OF จากรูปที่ 2-7.24 จะเห็นวาเมื่อใชงานไปคา 210
kW/TR ของเครื่องจะสูงขึ้นและเมื่อลางทําความสะอาดคา kW/TR ก็จะลดลง ดังนั้นการคิดการสิ้นเปลืองพลังงานไฟฟา จะคิดที่ 0.5 ของพลังงานไฟฟาที่เครื่องใชสูงขึ้นจากหลังทําความสะอาดใหมๆ และถาลดความถี่ลงจากปละ 1 ครั้งเปนป ละ 2 ครั้ง จะคิดผลการประหยัดไดครึ่งหนึ่งของการสิ้นเปลืองพลังงานจากการทําความสะอาดปละ 1 ครั้ง ปจจุบันมี kW / TR
kW / TR
Time
Time
รูปที่ 2-7.25 ผลของการทําความสะอาดปละ 2 ครั้ง
รูปที่ 2-7.24 คา kW/TR จะมากขึ้นตามระยะเวลาการใช
อุปกรณที่ใชทําความสะอาดอัตโนมัติ เชนใชแปรงหรือใชลูกบอลฟองน้ําหรือใชประจุไฟฟา หรือใชโอโซน สมการที่ใชในการคํานวณ พลังไฟฟาที่สูญเสียจากความถี่ในการทําความสะอาดเดิม = 0.5 x (kW/TR กอนทําความสะอาด – kW/TR หลังทําความสะอาด) x ตันความเย็นเดิม x ชั่วโมงการใช งานในชวงการทําความสะอาดเดิม x ตัวประกอบการทํางาน พลังงานไฟฟาที่ประหยัดไดจากการเพิ่มความถี่ใน = 1–1 / (จํานวนชั่วโมงเดิมในรอบการทําความสะอาดความถี่เดิม/จํานวนชั่วโมงในรอบความถี่ใหม) xพลัง งานไฟฟาที่สูญเสียจากความถี่ในการทําความสะอาดเดิม ดูตัวอยางเพื่อใหเกิดความเขาใจ โรงงาน ECON ติดตั้งเครื่องทําน้ําเย็นระบายความรอนดวยน้ําขนาดพิกัด 1,200 TR โดยปกติโรงงานทําความ สะอาดคอนเดนเซอรปละ 1 ครั้ง จากการตรวจวัดพบวาอุณหภูมิสารทําความเย็นที่คอนเดนเซอรมาก ทําใหสูญเสียพลัง งาน โรงงานจึงปรับแผนการทําความสะอาดใหมเปนปละ 2 ครั้ง จึงทําการตรวจวัดหาประสิทธิภาพกอนและหลังทํา ความสะอาด ดังนี้ (ใชงานวันละ 12 ชั่วโมง 300 วันตอป ตลอดทั้งปภาระการปรับอากาศเปลี่ยนแปลง 80% อัตราคา ไฟฟา 2.95 บาทตอหนวย) [วิธีการคํานวณ 1) กรอกขอมูลลงไปในชองขอมูล ของหัวขอ 1 ใหครบถวน 2) ทําการ คํานวณตามหัวขอ 2] รายละเอียด
กอนทําความสะอาดคอนเดนเซอร หลังทําความสะอาดคอนเดนเซอร
Condenser ความดันสาร Approach ทําความเย็น Temp. (๐F) (psig) 8 12 3 10
อุณหภูมิน้ําเย็น ออก เขา(๐F) (๐F) 61.0 53.2 61.0 52.5
อัตราการไหล ของน้ําเย็น (GPM) 3,100 3,330
พลังไฟฟา ที่ใช (kW) 675 600
รายการ
สัญลักษณ
หนวย
ขอมูล
แหลงที่มาของขอมูล
1. ขอมูลเบื้องตน 1.1 คาไฟฟาเฉลี่ยตอหนวย 1.2 ชั่วโมงการใชงานในชวงการทําความสะอาดเดิม 1.3 ชั่วโมงการใชงานในชวงการทําความสะอาดใหม 1.4 ตัวประกอบการทํางาน
EC hrO hrN OF
B/kWh h/y h/y -
2.95 3,600 1,800 0.8
จากใบแจงหนี้คาไฟฟา จากแผนการบํารุงรักษา จากแผนการบํารุงรักษาใหม ตลอดทั้งปภาระการปรับอากาศ
211
รายการ
สัญลักษณ
หนวย
1.5 อุณหภูมิน้ําเย็นเขากอนทําความสะอาด 1.6 อุณหภูมิน้ําเย็นออกกอนทําความสะอาด 1.7 อุณหภูมิน้ําเย็นเขาหลังทําความสะอาด 1.8 อุณหภูมิน้ําเย็นออกหลังทําความสะอาด 1.9 อัตราการไหลของน้ําเย็นกอนทําความสะอาด 1.10 อัตราการไหลของน้ําเย็นหลังทําความสะอาด 1.11 พลังไฟฟากอนทําความสะอาด 1.12 พลังไฟฟาหลังทําความสะอาด 2. การวิเคราะหขอมูล 2.1 ความสามารถในการทําความเย็นกอนทําความ สะอาด TR0 = ((500 x FLO x (TOi– TOO)) / 12,000 2.2 ความสามารถในการทําความเย็นหลังทําความ สะอาด TRN = ((500 x FLN x (TNi – TNO))/12,000 2.3 ประสิทธิภาพของเครือ่ งทําน้าํ เย็นกอนทําความ สะอาด ChPO = ELO /TRO 2.4 ประสิทธิภาพของเครือ่ งทําน้าํ เย็นหลังทําความ สะอาด ChPN = ELN/TRN 2.5 พลังงานไฟฟาทีส่ ญ ู เสียจากความถีใ่ นการทําความ สะอาดเดิม EN = 0.5 x (ChPO- ChPN) x TRO x hrO x OF 2.6 พลังงานไฟฟาทีป่ ระหยัดไดจากการเพิม่ ความถีใ่ น การทําความสะอาด ES = 1-1 / (hrO / hrN) x EN 2.7 คาพลังงานไฟฟาลดลง SC = ES x EC
TOi TOO TNI TNO FLO FLN ELO ELN
F F ๐ F ๐ F GPM GPM kW kW
61 53.2 61 52.5 3,100 3,330 675 600
TRO
TR
1,007.50 1,179.38
TRN
TR
ChPO
kW/TR
0.67
ChPN
kW/TR
0.51
EN
kWh/y
232,128.00
ES SC
kWh/y B/y
116,064.00 342,388.80
๐
๐
ขอมูล
แหลงที่มาของขอมูล ของเครื่องเปลี่ยนแปลงเทาใด จากการตรวจวัดที่ภาระสูง จากการตรวจวัดที่ภาระสูง จากการตรวจวัดที่ภาระสูง จากการตรวจวัดที่ภาระสูง จากการตรวจวัด จากการตรวจวัด จากการตรวจวัด จากการตรวจวัด
(3) การลดความดันสารทําความเย็นดานคอนเดนเซอรโดยการเดินหอผึ่งเย็นเพิ่ม การที่ความดันควบแนนหรือความดันของสารทําความเย็นใน Condenser สูงขึ้นจะสงผลใหความสามารถในการ ทําความเย็นลดลง และพลังไฟฟาที่เครื่องอัดใชมากขึ้น ทําใหเครื่องปรับอากาศมีคา kW/TR สูงขึ้น หรือคา COP ของ เครื่องลดลง ดังนั้นโรงงานควรลดความดันสารทําความเย็นดานสูงใหต่ําลง โดยเครื่องปรับอากาศขนาดเล็กที่ระบาย ความรอนดวยอากาศอาจทําโดยการทําความสะอาดขดทอความรอนเปนประจํา และควรติดตั้งในที่อากาศถายเทได สะดวก อีกทั้งอากาศที่เขาระบายควรมีอุณหภูมิต่ําที่สุดเทาที่จะทําได นอกจากนั้นถาเปนไปไดควรเพิ่มขนาดของ Condenser หรือเพิ่มขนาดของพัดลมระบายความรอน สวนระบบขนาดใหญที่ใชน้ําระบายความรอนควรทําความ สะอาดคอนเดนเซอรสม่ําเสมอ โดยควบคุมไมใหผลตางของอุณหภูมิอิ่มตัวของสารทําความเย็นในคอนเดนเซอรสูงกวา น้ําระบายความรอนที่ออกจากคอนเดนเซอรเกิน 4-6๐F นอกจากนั้นควรปรับปรุงหรือเพิ่มจํานวนการเดินหอผึ่งเย็น เพื่อ ใหอุณหภูมิน้ําที่เขาคอนเดนเซอรต่ําที่สุดเทาที่จะทําได โดยอุณหภูมิน้ําที่ไดจากหอผึ่งเย็นควรมีอุณหภูมิสูงกวาอุณหภูมิ กระเปาะเปยกของอากาศที่เขาระบายไมเกิน 6 ๐F นอกจากนั้นควรควบคุมอัตราการไหลของน้ําระบายความรอนที่เขา คอนเดนเซอรใหไดตามการออกแบบของผูผลิต หรือ 3.0 GPM/TR การที่ทําใหอุณหภูมิน้ําระบายเขาเครื่องมีอุณหภูมิ ต่ําลงทุก 1๐F จะทําใหคา kW/TR ลดลง 1-3% จากรูปที่ 2-7.26 จะเห็นวาถาอุณหภูมิควบแนนของสารทําความเย็นลง จะสงผลใหคา COP สูงขึ้น โดยเครื่องอัดแตละชนิดจะไดผลที่ตางกัน เชนเครื่องอัดแบบสกรู ถาลดอุณหภูมิควบแนนได 10 ๐F คา COP จะเพิ่มขึ้นจากเดิมประมาณ 23% 212
รูปที่ 2-7.26 ความสัมพันธของอุณหภูมิควบแนนสารทําความเย็น กับสัมประสิทธิ์สมรรถนะ (COP) ของเครื่องอัดแบบตางๆ สมการที่ใชในการคํานวณ ความสามารถในการทําความเย็นของหอผึง่ เย็น (TR) = (500 x GPM x T) / 12,000 ประสิทธิภาพของเครื่องทําน้ําเย็น (ChP) = kW/TR พลังงานไฟฟาที่ลดลง (ES) = (kW/TR กอนปรับเปลี่ยน – kW/TR หลังปรับเปลี่ยน) x ตันความเย็นเดิม x ชั่ว โมงการใชงานตอป x ตัวประกอบการทํางาน ดูตัวอยางเพื่อใหเกิดความเขาใจ โรงงาน ECON ติดตั้งเครื่องทําน้ําเย็นแบบหอยโขงระบายความรอนดวยน้ําขนาด 350 TR ปกติเดินหอผึ่งเย็น 1 ชุด รวมกับเครื่องทําน้ําเย็น 1 ชุด อุณหภูมิน้ําระบายความรอนกอนเขาคอนเดนเซอร 90๐F อุณหภูมิน้ําที่ไดจากหอผึ่ง เย็นสูงกวาอุณหภูมิกระเปาะเปยกของอากาศที่เขาหอผึ่งเย็น 8๐F ดังนั้นเมื่อเดินหอผึ่งเย็นเพิ่มขึ้น 1 ชุด ปริมาณน้ําที่ เขาหอผึ่งเย็นทั้งสองชุดจะลดลงจากเดิม สงผลใหอุณหภูมิน้ําที่ไดลดลงจาก 90๐F เปน 86๐F ผลการตรวจวัดกอนและ หลังการปรับตั้ง มีดังนี้ (ใชงานวันละ 12 ชั่วโมง 300 วันตอป ตลอดทั้งปภาระการปรับอากาศเปลี่ยนแปลง 80% อัตรา คาไฟฟาตอหนวย 2.95 บาท) [วิธีคํานวณ 1) กรอกขอมูลลงไปในชองขอมูล ของหัวขอ1 ใหครบถวน 2) ทําการคํานวณ ตามหัวขอ 2] รายละเอียด
เดิมเดิน Chiller 1 ชุดและ เดิน Cooling Tower 1 ชุด ใหมเดิน Chiller 1 ชุดและ เดินCooling Tower 2 ชุด
อุณหภูมิน้ําเย็น ออก เขา(๐F) (๐F) 46.0 52.2 45.7
52.2
อัตราการ ไหลน้ําเย็น (GPM) 653.4 653.4
213
อุณหภูมิน้ําระบาย เขา(๐F) ออก(๐F) 90.1
97.4
พลังไฟฟา Chiller (kW) 122
86.2
93.6
107
พลังไฟฟา Cooling Tower (kW) 7.2 15.1 (รวม 2 ชุด)
รายการ 1. ขอมูลเบื้องตน 1.1 คาไฟฟาเฉลี่ยตอหนวย 1.2 ชั่วโมงการใชงานตอป 1.3 ตัวประกอบการทํางาน
1.4 อุณหภูมิน้ําเย็นเขากอนเดิน Cooling Tower เพิ่ม 1.5 อุณหภูมิน้ําเย็นออกกอนเดิน Cooling Tower เพิ่ม 1.6 อุณหภูมิน้ําเย็นเขาหลังเดิน Cooling Tower เพิ่ม 1.7 อุณหภูมิน้ําเย็นออกหลังเดิน Cooling Tower เพิ่ม 1.8 อัตราการไหลของน้ําเย็น 1.9 พลังไฟฟาของ Chiller กอนเดิน Cooling Tower เพิ่ม 1.10 พลังไฟฟาของ Chiller หลังเดิน Cooling Tower เพิ่ม 1.11 พลังไฟฟาของ Cooling Tower กอนเดินเพิ่ม 1.12 พลังไฟฟาของ Cooling Tower หลังเดินเพิ่ม 2. การวิเคราะหขอมูล 2.1 ความสามารถในการทําความเย็นเดิม CT เพิ่ม TR0 = ((500 x FLO x (TOi– TOO)) / 12,000 2.2 ความสามารถในการทําความเย็นหลังเดิน CTเพิ่ม TRN = ((500 x FLO x (TNi – TNO))/12,000 2.3 ประสิทธิภาพของเครื่องทําน้ําเย็นกอนเดิน CT เพิ่ม ChPO = ELO /TRO 2.4 ประสิทธิภาพของเครื่องทําน้ําเย็นหลังเดิน CT เพิ่ม ChPN = ELN/TRN 2.5 พลังงานไฟฟาของ CT จากการเดิน Cooling Tower เพิ่ม ECT = (ECTN – ECTO) x hrO 2.6 พลังงานไฟฟาที่ลดลงตอป ES = [(ChPO- ChPN) x TRO x hr0 x OF] - ECT 2.7 คาพลังงานไฟฟาลดลง SC = ES x ECT
สัญลักษณ
หนวย
ขอมูล
แหลงที่มาของขอมูล
EC hrO OF
B/kWh h/y -
2.95 3,600 0.8
จากใบแจงหนี้คาไฟฟา จากการใชงานจริง ตลอดทั้งปภาระการปรับ อากาศของเครื่องเปลี่ยน แปลงเทาใด จากการตรวจวัดทีภ่ าระสูง จากการตรวจวัดทีภ่ าระสูง จากการตรวจวัดทีภ่ าระสูง จากการตรวจวัดทีภ่ าระสูง จากการตรวจวัด จากการตรวจวัด จากการตรวจวัด จากการตรวจวัด จากการตรวจวัด
๐
TOi TOO TNI TNO FLO ELO ELN ECTO ECTN
F F ๐ F ๐ F GPM kW kW kW kW
52.2 46 52.2 45.7 653.4 122 107 7.2 15.1
TRO
TR
168.80
TRN
TR
176.96
ChPO
kW/TR
0.72
ChPN
kW/TR
0.60
ECT
kWh/y
28,440.00
ES SC
kWh/y B/y
29,897.28 88,196.98
๐
(4) ใชเครื่องทําน้ําเย็นในจุดที่มีประสิทธิภาพสูงสุด เครื่องทําน้ําเย็นที่ใชเครื่องอัดแบบหอยโขงจะมีประสิทธิภาพสูงสุดเมื่อรับภาระ 80-90% ดังนั้นควรปรับตั้ง Current Limit ไมเกิน 90% จะสงผลใหคา kW/TR ลดต่ําลง ถาเครื่องทําน้ําเย็นทํางานที่ภาระต่ํากวา 70% จะทําใหประ สิทธิภาพของ Chiller ลดต่ําลงดวย ถาคิดประสิทธิภาพโดยรวมของระบบปรับอากาศซึ่งประกอบดวย เครื่องทําน้ําเย็น ปมน้ําเย็น ปมน้ําระบายความรอน หอผึ่งเย็น และเครื่องสงจายลมเย็น จะเห็นวาเมื่อเครื่องทําน้ําเย็นทํางานที่ภาระต่ํา ปริมาณความเย็นที่ไดนอย แตพลังงานไฟฟาที่ใชกับอุปกรณประกอบในระบบไมไดลดลง ดังนั้นประสิทธิภาพของระบบ รวบรวมจะลดต่ําลง
214
Current Limit 100%
Current Limit 90%
ทําความเย็นได 475 TR พลังไฟฟาที่ใช 335 kW คา kW/TR 0.705 kW/TR
ทําความเย็นได 450 TR พลังไฟฟาที่ใช 304 kW คา kW/TR 0.676 kW/TR
รูปที่ 2-7.27 คา kW/TR ของ Chiller ลดลง เมื่อลด Current Limit ภาระการทํางานของ Chiller 60%
ภาระการทํางานของ Chiller 90%
ทําความเย็นได 291 TR พลังไฟฟาที่ Chiller ใช 221 kW พลังไฟฟาที่ปมน้ําเย็นใช 32 kW พลังไฟฟาที่ปมน้ําระบายใช 41 kW พลังไฟฟาที่หอผึ่งเย็นใช 11 kW พลังไฟฟาที่เครื่องสงลมเย็นใช 22 kW รวมพลังไฟฟาที่ใช 327 kW คา kW/TR 327/291 = 1.124 kW/TR
ทําความเย็นได 450 TR พลังไฟฟาที่ Chiller ใช 304 kW พลังไฟฟาที่ปมน้ําเย็นใช 32 kW พลังไฟฟาที่ปมน้ําระบายใช 41 kW พลังไฟฟาที่หอผึ่งเย็นใช 11 kW พลังไฟฟาที่เครื่องสงลมเย็นใช 22 kW รวมพลังไฟฟาที่ใช 410 kW คา kW/TR 410/450 = 0.911 kW/TR
รูปที่ 2-7.28 คา kW/TR ของ ระบบรวมจะสูงขึ้นเมื่อภาระของระบบปรับอากาศต่ํา สมการที่ใชในการคํานวณ ความสามารถในการทําความเย็นของหอผึง่ เย็น (TR) = (500 x GPM x T) / 12,000 ประสิทธิภาพของเครื่องทําน้ําเย็น (ChP) = kW/TR พลังงานไฟฟาที่ลดลง (ES) = (kW/TR กอนปรับเปลี่ยน – kW/TR หลังปรับเปลี่ยน) x ตันความเย็นเดิม x ชั่ว โมงการใชงานตอป x ตัวประกอบการทํางาน ดูตัวอยางเพื่อใหเกิดความเขาใจ โรงงาน RET ติดตั้งเครื่องทําน้ําเย็นแบบหอยโขงระบายความรอนดวยน้ําขนาดพิกัด 500 TR โดยปกติปรับตั้ง Current Limit ที่ 100% ซึ่งเปนจุดที่ประสิทธิภาพของเครื่องต่ําโรงงานจึงทําการปรับตั้ง Current Limit ใหมเปน 90% ซึ่งจากการปรับตั้ง ไมสงผลตอภาระการปรับอากาศภายในโรงงาน ผลการตรวจวัดกอนและหลังการปรับตั้งมีดังนี้ (ใช พลังงานวันละ 12 ชั่วโมง 300 วันตอป ตลอดทั้งปภาระการปรับอากาศเปลี่ยนแปลง 80% อัตราคาไฟฟา 2.95 บาทตอ หนวย) [วิธีการคํานวณ 1) กรอกขอมูลลงไปในชองขอมูล ของหัวขอ1ใหครบถวน 2)ทําการคํานวณตามหัวขอ 2] รายละเอียด Current Limit 100% Current Limit 90%
อุณหภูมิน้ําเย็นเขา (๐F) 55.8 55.8
อุณหภูมิน้ําเย็นออก (๐F) 46.3 46.5
215
อัตราการไหลของน้ําเย็น (GPM) 1,200 1,200
พลังไฟฟาที่ใช (kW) 335 304
รายการ 1. ขอมูลเบื้องตน 1.1 คาไฟฟาเฉลี่ยตอหนวย 1.2 ชั่วโมงการใชงานตอป 1.3 ตัวประกอบการทํางาน
1.4 อุณหภูมิน้ําเย็นเขากอนปรับ Current Limit 1.5 อุณหภูมิน้ําเย็นออกกอนปรับ Current Limit 1.6 อุณหภูมิน้ําเย็นเขาหลังปรับ Current Limit 1.7 อุณหภูมิน้ําเย็นออกหลังปรับ Current Limit 1.8 อัตราการไหลของน้ําเย็น 1.9 พลังไฟฟากอนปรับ Current Limit 1.10 พลังไฟฟาหลังปรับ Current Limit 2. การวิเคราะหขอมูล 2.1 ความสามารถในการทําความเย็นกอนลด Current Limit TR0 = ((500 x FLO x (TOi– TOO)) / 12,000 2.2 ความสามารถในการทําความเย็นหลังลด Current Limit TRN = ((500 x FLO x (TNi – TNO))/12,000 2.3 ประสิทธิภาพของเครื่องทําน้ําเย็นกอนปรับ ChPO = ELO /TRO 2.4 ประสิทธิภาพของเครื่องทําน้ําเย็นหลังปรับ ChPN = ELN/TRN 2.5 พลังงานไฟฟาที่ลดลงตอป ES = [(ChPO- ChPN) x TRO x hr0 x OF] 2.6 คาพลังงานไฟฟาลดลง SC = ES x ECT
สัญลักษณ
หนวย
ขอมูล
แหลงที่มาของขอมูล
EC hr OF
B/kWh h/y -
2.95 3,600 0.8
จากใบแจงหนี้คาไฟฟา จากการใชงานจริง ตลอดทั้งปภาระการปรับ อากาศของเครื่องเปลี่ยน แปลงเทาใด จากการตรวจวัด จากการตรวจวัด จากการตรวจวัด จากการตรวจวัด จากการตรวจวัด จากการตรวจวัด จากการตรวจวัด
๐
TOi TOO TNI TNO FLO ELO ELN
F F ๐ F ๐ F GPM GPM kW
55.8 46.3 55.8 46.5 1,200 335 304
TRO
TR
475.00
TRN
TR
465.00
ChPO
kW/TR
0.71
ChPN
kW/TR
0.65
ES SC
kWh/y B/y
82,080.00 242,136.00
๐
(5) การเพิ่มประสิทธิภาพเครื่องทําน้ําเย็นโดยการเพิ่มอัตราการไหลของน้ําเย็น เครื่องทําน้ําเย็นจะมีอุปกรณแลกเปลี่ยนความรอนระหวางสารทําความเย็นกับน้ําเรียกวา Cooler ดังนั้นสิ่งที่ สําคัญคือ ประสิทธิภาพในการแลกเปลี่ยนความรอน ซึ่งเครื่องทําน้ําเย็นที่ผานการใชงานมาระยะหนึ่งประสิทธิภาพใน การแลกเปลี่ยนความรอนจะลดลง ซึ่งอาจเกิดจากความสกปรกของพื้นที่ผิวแลกเปลี่ยนความรอน อัตราการไหลของน้ํา เย็นหรือปริมาณสารทําความเย็นในระบบ โดยทั่วไป Cooler จะออกแบบมาที่อตั ราการไหลของน้ําเย็น 2.4 GPM/TR ที่ อุณหภูมิน้ําเย็นเขาออกที่ภาระเต็มพิกัด 10 OF แตมีบางแหงออกแบบที่ ΔT สูงกวา 10 OF ดังนั้นอัตราการไหลจะต่ํา กวา 2.4 GPM/TR และถาออกแบบที่ ΔT ต่ํากวา 10 OF อัตราการไหลจะสูงกวา 2.4 GPM/TR ดังนั้นควรดูคาจากผูผลิต หรือคูมือแลวทําการปรับตั้งใหไดตามมาตรฐานการออกแบบเพราะเปนจุดที่ประสิทธิภาพในการแลกเปลี่ยนความรอนสูง ที่สุด จะสงผลใหความสามารถในการทําความเย็นสูงขึ้นและคา kW/TR ลดต่ําลง นอกจากนั้นตัวที่จะบอกถึงสิ่งผิดปกติ ทางดานน้ําเย็นคือ Evaporator Approach Temperature คือผลตางอุณหภูมิสารทําความเย็นอิ่มตัวใน Cooler กับ อุณหภูมิน้ําเย็นที่ไดควรตางกันไมเกิน 1.5-2OC
216
คูลเลอร
รูปที่ 2-7.29 การแลกเปลี่ยนความรอนระหวางสารทําความเย็นและน้ําเย็นของคูลเลอร สมการที่ใชในการคํานวณ ความสามารถในการทําความเย็นของเครือ่ งทําน้าํ เย็น (TR) = (500 x GPM x T) / 12,000 ประสิทธิภาพของเครื่องทําน้ําเย็น (ChP) = kW/TR พลังงานไฟฟาที่ลดลง (ES) = (kW/TR กอนปรับเปลี่ยน – kW/TR หลังปรับเปลี่ยน) x ตันความเย็นเดิม x ชั่ว โมงการใชงานตอป x ตัวประกอบการทํางาน ดูตัวอยางเพื่อใหเกิดความเขาใจ โรงงาน ECON ติดตั้งเครื่องทําน้ําเย็นระบายความรอนดวยน้ําขนาด 500 TR โดยปรับตั้ง Current Limit ที่ 100% จากการตรวจวัดพบวาอัตราการไหลของน้ําเย็น 1,011 แกลลอนตอนาที ต่ํากวาพิกัดโดยพิกัดอยูที่ 2.4x500 = 1,200 แกลลอนตอนาที จึงมีศักยภาพในการเพิ่มประสิทธิภาพโดยการเพิ่มอัตราการไหลของน้ําเย็นใหสูงขึ้น ผลการ ตรวจกอนและหลังการปรับตั้งมีดังนี้ (ใชงานวันละ 12 ชั่วโมง 300 วันตอป ตลอดทั้งปภาระการปรับอากาศเปลี่ยนแปลง 80% อัตราคาไฟฟา 2.95 บาทตอหนวย) [วิธีการคํานวณ 1) กรอกขอมูลลงไปในชองขอมูลของหัวขอ 1 2) ทําการ คํานวณตามหัวขอ 2] รายละเอียด กอนเพิ่มปริมาณน้ําเย็น หลังเพิ่มปริมาณน้ําเย็น
Current Limit (%) 100 100
รายการ
อุณหภูมิ อุณหภูมิน้ําเย็น ๐ น้ําเย็นเขา ( F) ออก (๐F) 55.5 45.1 55.8 46.3
อัตราการไหลของ น้ําเย็น (GPM) 1,010 1,200
พลังไฟฟาที่ใช (kW) 327 335
สัญลักษณ
หนวย
ขอมูล
แหลงที่มาของขอมูล
1. ขอมูลเบื้องตน 1.1 คาไฟฟาเฉลี่ยตอหนวย 1.2 ชั่วโมงการใชงานตอป 1.3 ตัวประกอบการทํางาน
EC hr OF
B/kWh h/y -
2.95 3,600 0.8
1.4 อุณหภูมิน้ําเย็นเขากอนเพิ่มปริมาณน้ํา 1.5 อุณหภูมิน้ําเย็นออกกอนเพิ่มปริมาณน้ํา 1.6 อุณหภูมิน้ําเย็นเขาหลังเพิ่มปริมาณน้ํา 1.7 อุณหภูมิน้ําเย็นออกหลังเพิ่มปริมาณน้ํา
TOi TOO TNI TNO
จากใบแจงหนี้คาไฟฟา จากการใชงานจริง ตลอดทั้งปภาระการปรับอากาศของ เครื่องเปลี่ยนแปลงเทาใด จากการตรวจวัดที่ภาระสูง จากการตรวจวัดที่ภาระสูง จากการตรวจวัดที่ภาระสูง จากการตรวจวัดที่ภาระสูง
๐
F F ๐ F ๐ F ๐
217
55.5 45.1 55.8 46.3
รายการ 1.8 อัตราการไหลของน้ําเย็นกอนเพิ่มปริมาณน้ํา 1.9 อัตราการไหลของน้ําเย็นหลังเพิ่มปริมาณน้ํา 1.10 พลังไฟฟากอนเพิ่มปริมาณน้ํา 1.11 พลังไฟฟาหลังเพิ่มปริมาณน้ํา 2. การวิเคราะหขอมูล 2.1 ความสามารถในการทําความเย็นเดิม TR0 = ((500 x FLO x (TOi– TOO)) / 12,000 2.2 ความสามารถในการทําความเย็นหลังเพิม่ น้าํ เย็น TRN = ((500 x FLO x (TNi – TNO))/12,000 2.3 ประสิทธิภาพของเครื่องทําน้ําเย็นกอนปรับ ChPO = ELO /TRO 2.4 ประสิทธิภาพของเครือ่ งทําน้าํ เย็นหลังเพิม่ น้าํ เย็น ChPN = ELN/TRN 2.5 พลังงานไฟฟาที่ลดลงตอป ES = [(ChPO- ChPN) x TRO x hr0 x OF] 2.6 คาพลังงานไฟฟาลดลง SC = ES x ECT
สัญลักษณ FLO FLN ELO ELN
หนวย GPM GPM kW kW
ขอมูล 1,010 1,200 327 335
TRO
TR
437.67
TRN
TR
475.00
ChPO
kW/TR
0.75
ChPN
kW/TR
0.71
ES SC
kWh/y B/y
50,419.58 148,737.76
แหลงที่มาของขอมูล จากการตรวจวัด จากการตรวจวัด จากการตรวจวัด จากการตรวจวัด
(6) การเลือกเดินเครื่องทําน้ําเย็นชุดที่ประสิทธิภาพสูงมากขึ้น โรงงานสวนใหญติดตั้งเครื่องทําน้ําเย็นหลายชุดเพื่อสลับการเดินโดยไมคํานึงถึงประสิทธิภาพของเครื่องทําน้ํา เย็นแตละชุด ดังนั้นชวงเวลาใดที่เดินชุดที่มีประสิทธิภาพต่ําอาจเกิดปญหาความเย็นไมเพียงพอกับการใชงานและมีการ ใชพลังงานไฟฟาในชวงนั้นสูง โรงงานควรตรวจวัดและวิเคราะหประสิทธิภาพของเครื่องทําน้ําเย็นอยางนอยทุก 6 เดือน เพื่อจัดแผนการเดินเครื่องทําน้ําเย็นโดยเดินชุดที่มีประสิทธิภาพสูงใหมากและลดการเดินเครื่องมีประสิทธิภาพต่ํา เครื่องทําน้ําเย็นชุดที่ 1 CH-1
เครื่องทําน้ําเย็นชุดที่ 2 CH-2
เครื่องทําน้ําเย็นชุดที่ 1 CH-1
เครื่องทําน้ําเย็นชุดที่ 2 CH-2
kW/TR = 0.559 เดิมใชงาน 50%
kW/TR = 0.633 เดิมใชงาน 50%
kW/TR = 0.559 ใหมใชงาน 75%
kW/TR = 0.633 ใหมใชงาน 25%
รูปที่ 2-7.30 เพิ่มเวลาการเดินเครื่องทําน้ําเย็นชุดที่มีประสิทธิภาพสูงจาก 50% เปน 75% สมการที่ใชในการคํานวณ ความสามารถในการทําความเย็นของเครือ่ งทําน้าํ เย็น (TR) = (500 x GPM x T) / 12,000 ประสิทธิภาพของเครื่องทําน้ําเย็น (ChP) = kW/TR พลังงานไฟฟาที่ลดลง (ES) = (kW/TR ชุดที่ลดการเดิน - kW/TR ชุดที่เพิ่มการเดิน) x ตันทําความเย็นเฉลี่ย x ชั่ว โมงการใชงานชุดประสิทธิภาพสูงที่เพิ่มขึ้น x ตัวประกอบการทํางาน ดูตัวอยางเพื่อใหเกิดความเขาใจ โรงงาน ECON ติดตั้งเครื่องทําน้ําเย็นระบายความรอนดวยน้ําขนาดพิกัด 1,200 TR จํานวน 2 ชุด โดยปกติจะ เดินสลับไปมาในสัดสวนที่เทากัน หลังจากปรับปรุงสภาพของเครื่องทั้ง 2 ชุด อยางสมบูรณแลวไดทําการตรวจวัดและ วิเคราะหหาประสิทธิภาพเพื่อนํามาจัดการเดินเพื่อการประหยัดพลังงานโดยจะเดินชุดทีม่ คี า kW/TR ต่าํ ทีส่ ดุ เปนหลักเพิม่ 218
ขึน้ จาก 50% เปน 75% ผลการตรวจวัดมีดงั นี้ (ใชงานวันละ 12 ชั่วโมง 300 วันตอป ตลอดทั้งปภาระการปรับอากาศ เปลี่ยนแปลงประมาณ 80% อัตราคาไฟฟา 2.95 บาทตอหนวย) [วิธกี ารคํานวณ 1) กรอกขอมูลลงไปในชองขอมูลของ หัวขอ1 2) ทําการคํานวณตามหัวขอ 2] รายละเอียด เครื่องทําน้ําเย็นชุดที่ 1 เครื่องทําน้ําเย็นชุดที่ 2
อุณหภูมนิ า้ํ เย็นเขา (๐F) 61 60
อุณหภูมิน้ําเย็นออก (๐F) 52 52
อัตราการไหลของน้าํ เย็น (GPM) 3,100 3,100
พลังไฟฟาที่ใช (kW) 650 675
รายการ
สัญลักษณ
หนวย
ขอมูล
แหลงที่มาของขอมูล
1. ขอมูลเบื้องตน 1.1 คาไฟฟาเฉลี่ยตอหนวย 1.2 ชัว่ โมงการใชงานตอปเดิมของชุดประสิทธิภาพสูง
EC hrO
B/kWh h/y
2.95 1,800
จากใบแจงหนี้คาไฟฟา เดิมเครื่องประสิทธิภาพสูง ใชงาน ปละกี่ชั่วโมง
1.3 ชัว่ โมงการใชงานตอปใหมของทุกประสิทธิภาพสูง
hrN
h/y
2,700
1.4 ตัวประกอบการทํางาน
OF
-
0.8
1.5 อุณหภูมิน้ําเย็นเขาเครื่องชุดที่ 1 1.6 อุณหภูมิน้ําเย็นออกเครื่องชุดที่ 1 1.7 อุณหภูมิน้ําเย็นเขาเครื่องชุดที่ 2 1.8 อุณหภูมิน้ําเย็นออกเครื่องชุดที่ 2 1.9 อัตราการไหลของน้ําเย็นชุดที่ 1 1.10 อัตราการไหลของน้ําเย็นชุดที่ 2 1.11 พลังไฟฟาชุดที่ 1 1.12 พลังไฟฟาชุดที่ 2 2. การวิเคราะหขอมูล 2.1 ความสามารถในการทําความเย็นชุดที่ 1 TR1 = ((500 x FLO x (T1i– T1O)) / 12,000 2.2 ความสามารถในการทําความเย็นชุดที่ 2 TR2 = ((500 x FLO x (T2i – T2O))/12,000 2.3 ประสิทธิภาพของเครื่องทําน้ําเย็นชุดที่ 1 ChP1 = ELO /TRO 2.4 ประสิทธิภาพของเครื่องทําน้ําเย็นชุดที่ 2 ChP2 = ELN/TRN 2.5 ชัว่ โมงการใชงานของชุดประสิทธิภาพสูงเพิม่ ขึน้ hri = hrN - hrO 2.6 ตันทําความเย็นเฉลี่ย TRAV = ( TR1 + TR2)/2 2.7 พลังงานไฟฟาที่ลดลงตอป ES = (ChP2 – ChP1) x TRAV x hri x OF 2.8 คาพลังงานไฟฟาลดลง SC = ES x ECT
T1i T1o T2i T2O FL1 FL2 EL1 EL2
๐
F F ๐ F ๐ F GPM GPM kW kW
61 52 60 52 3,100 3,200 650 675
ใหมเครื่องประสิทธิภาพสูง ใชงาน ปละกี่ชั่วโมง ตลอดทั้งปภาระการปรับอากาศ ของเครื่องเปลี่ยนแปลงเทาใด จากการตรวจวัดที่ภาระสูง จากการตรวจวัดที่ภาระสูง จากการตรวจวัดที่ภาระสูง จากการตรวจวัดที่ภาระสูง จากการตรวจวัด จากการตรวจวัด จากการตรวจวัด จากการตรวจวัด
TR1
TR
1,162.50
TR2
TR
1,066.67
ChP1
kW/TR
0.56
ChP2
kW/TR
0.63
hrI TRAV
h/y TR
900.00 1,114.59
ES SC
kWh/y B/y
56,175.34 165,717.25
๐
219
(7) การเปลี่ยนไปใชเครื่องทําน้ําเย็นประสิทธิภาพสูง เครื่องทําน้ําเย็นเปนอุปกรณที่ใชพลังงานสูงที่สุดในระบบปรับอากาศ ดังนั้นเครื่องที่มีอายุการใชงานมากกวา 15 ป ควรพิจารณาเปลี่ยนใหมเนื่องจากประสิทธิภาพของเครื่องจะต่ํามากจนไมคุมคาที่จะใชงานตอไป ถานําคาใชจายใน การบํารุงรักษามาพิจารณาดวยแลวเห็นวาไมคุมคาในการใชงาน นอกจากนั้นโดยเทคโนโลยีปจจุบันสามารถสรางเครื่อง ทําน้ําเย็นใหมีประสิทธิภาพสูงถึง 0.5 kW/TR และยังใชสารทําความเย็นที่ไมทําลายชั้นโอโซน (Non CFC) สมการที่ใชในการคํานวณ ความสามารถในการความเย็นของเครือ่ งทําน้าํ เย็น (TR) = (500 x GPM x T) / 12,000 ประสิทธิภาพของเครื่องทําน้ําเย็น (ChP) = kW/TR kW = พลังไฟฟาที่เครื่องทําน้ําเย็นใชที่ภาระ 80-90% (kW) พลังงานไฟฟาที่ลดลง (ES) = (kW/TR เดิม - kW/TR ใหม)x ตันความเย็นx ชัว่ โมงการใชงานตอป x ตัวประกอบการทํางาน เมื่อ GPM = อัตราการไหลของน้ําเย็นเขาหรือออกจาก Cooler ΔT = ผลตางอุณหภูมิน้ําเย็นที่เขาและออกจาก Cooler ที่ภาระ 80-90% (๐F) ดูตัวอยางเพื่อใหเกิดความเขาใจ โรงงาน ECON ติดตั้งเครื่องทําน้ําเย็นระบายความรอนดวยน้ําขนาด 400 TR มีอายุใชงาน 17 ป และชํารุดบอย มากจึงมีความคิดที่จะเปลี่ยนใหม จากการตรวจวัดขณะที่เครื่องทํางานที่ภาระสูงสุดไดอุณหภูมิน้ําเย็นเขาเครื่อง 53๐F และออกที่ 46.5๐F อัตราการไหลของน้ําเย็น 1,020 แกลอนตอนาที พลังไฟฟาที่ใช 269 กิโลวัตต ใชงานวันละ 12 ชั่ว โมง 300 วันตอป ตลอดทั้งปภาระการปรับอากาศเปลี่ยนแปลง 80% อัตราคาไฟฟา 2.95 บาทตอหนวย ถาโรงงาน เปลี่ยนเครื่องใหมซึ่งมีคา kW/TR 0.50 kW/TR จะสงผลใหเกิดการประหยัดพลังงานเทาใด [วิธีคํานวณ 1) กรอกขอมูล ลงไปในชองขอมูลของหัวขอ 1 2)ทําการคํานวณตามหัวขอ 2 การวิเคราะหขอมูลในตาราง] รายการ 1. ขอมูลเบื้องตน 1.1 คาไฟฟาเฉลี่ยตอหนวย 1.2 ชั่วโมงการใชงานตอป 1.3 ตัวประกอบการทํางาน
1.4 คา kW/TR ของเครื่องทําน้ําเย็นใหม 1.5 อุณหภูมิน้ําเย็นเขาเครื่อง 1.6 อุณหภูมิน้ําเย็นออกเครื่อง 1.7 อัตราการไหลของน้ําเย็น 1.8 พลังไฟฟาที่เครื่องทําน้ําเย็นใช 2. การวิเคราะหขอมูล 2.1 ความสามารถในการทําความเย็นเดิม TR = ((500 x FL x (Ti– To)) / 12,000 2.2 ประสิทธิภาพของเครื่องทําน้ําเย็นเกา ChPO = EL/TR 2.3 พลังงานไฟฟาที่ลดลงตอป
สัญลักษณ
หนวย
ขอมูล
แหลงที่มาของขอมูล
EC hr OF
B/kWh h/y -
2.95 3,600 0.8
ChPN Ti To FL EL
kW/TR ๐ F ๐ F GPM kW
0.5 53 46.5 1,020 269
จากใบแจงหนี้คาไฟฟา จากการใชงานจริง ตลอดทั้งปภาระการปรับ อากาศของเครื่องเปลี่ยน แปลงเทาใด จากขอมูลผูผลิต จากการตรวจวัดที่ภาระสูง จากการตรวจวัดที่ภาระสูง จากการตรวจวัด จากการตรวจวัดที่ภาระสูง
TR ChPO
TR kW/TR
276.25 0.97
220
ES = (ChPO – ChPN) x TR x hr x OF 2.4 คาพลังงานไฟฟาลดลง SC = ES x ECT
ES SC
kWh/y B/y
373,932.00 1,103,099.40
(8) การลดการนําอากาศภายนอกเขาหรือลดการดูดอากาศภายในทิ้ง การดูดอากาศภายในออก (Exhaust air) หรือการนําอากาศภายนอกเขา (Out door air) เปนผลใหเพิ่มภาระใน การปรับอากาศ ดังนั้นถาอากาศภายในไมสกปรก ควรลดปริมาณอากาศที่ปลอยทิ้ง และถาเปนหองปรับอากาศสําหรับ คนปริมาณ CO2 ที่เกิดจากการหายใจไมควรเกิน 2% โดยปริมาตรหรือไมเกิน 200 ppm ซึ่งแตละคนจะทําใหเกิด CO2 จากการหายใจประมาณ 0.5-0.6 ลูกบาศกฟุตตอชั่วโมงเทานั้น ดังนั้นหองที่คนไมแออัดมากก็ไมจําเปนตองระบาย อากาศและถาตองระบายอากาศก็ไมควรเกิน 5-30 ลูกบาศกฟุตตอนาทีตอคน
รูปที่ 2-7.31มีเฉพาะพัดลมดูดทิ้งซึ่งใชกับระบบเล็ก
รูปที่ 2-7.32 มีทั้งพัดลมดูดทิ้งและพัดลมเติมอากาศ ซึ่งใชกับระบบใหญ
สมการที่ใชในการคํานวณ อัตราการสิ้นเปลืองพลังงาน (QE) = (4.5 x CFM x Δh)/12,000 QE = อัตราการสิน้ เปลืองพลังงาน (TR) เมื่อ CFM = อัตราการไหลของอากาศเย็นที่ดูดทิ้งหรืออากาศภายนอกที่สงเขา (ft3/min) Δh
=
ความแตกตางของเอนธาลประหวางอากาศภายนอกและอากาศภายใน (Btu/lb)
ดูตัวอยางเพื่อใหเกิดความเขาใจ โรงงาน ECON มีการติดตัง้ พัดลมดูดอากาศทิง้ จากในหองปรับอากาศ จากการตรวจวัดความเร็วลมและพืน้ ที่ หนาตัดของพัดลมแลวคํานวณหาปริมาณอากาศเย็นทีด่ ดู ทิง้ มีปริมาณ 12,000 ลูกบาศกฟตุ ตอนาที ระบบปรับอากาศที่ ติดตัง้ ใชงานจากการตรวจวัดมีคา kW/TR 1.25 kW/TR อัตราคาไฟฟาเฉลีย่ 2.95 บาทตอหนวย พัดลมดูดอากาศทิง้ วันละ 12 ชัว่ โมง 300 วันตอป ตรวจวัดอุณหภูมอิ ากาศภายนอกได 35๐F ความชืน้ สัมพัทธ 65%RH และตรวจวัดอุณหภูมิ อากาศภายในได 22๐F ความชืน้ สัมพัทธ 45%RH โรงงานมีแผนลดปริมาณการดูดอากาศทิง้ จากเดิม 50% จะทําใหเกิด การประหยัดพลังงานในระบบปรับอากาศเทาใด [วิธคี ํานวณ 1)กรอกขอมูลลงไปในชองขอมูลของขอ 1 2)ทําการคํานวณ ตามหัวขอ 2] รายการ 1. ขอมูลเบื้องตน 1.1 คา kW/TR ของระบบปรับอากาศ 1.2 คาไฟฟาเฉลี่ยตอหนวย 1.3 ชั่วโมงการใชงานพัดลมดูดหรือเปาตอป
สัญลักษณ
หนวย
ขอมูล
ChP
kW/TR
1.25
EC hr
B/kWh h/y
2.95 3,600
221
แหลงที่มาของขอมูล จากการตรวจวัดและวิเคราะห ระบบปรับอากาศที่ใช จากใบแจงหนี้คาไฟฟาของโรงงาน ชั่วโมงการเปดใชงานจริงของพัดลม
รายการ 1.4 อัตราการไหลของอากาศที่ดูดหรือเปา 1.5 อุณหภูมิอากาศภายนอก 1.6 ความชื้นสัมพัทธอากาศภายนอก 1.7 อุณหภูมิอากาศภายใน 1.8 ความชื้นสัมพัทธอากาศภายใน 1.9 รอยละการลดการเดินพัดลมระบายอากาศ 2. การวิเคราะหขอมูล 2.1 เอนธาลปอากาศภายนอก 2.2 เอนธาลปอากาศภายใน 2.3 อัตราการสิ้นเปลืองพลังงาน QE = (4.5 x CFM x Dh)/12,000 2.4 พลังงานไฟฟาทีร่ ะบบปรับอากาศ สิน้ เปลืองตอป EL = ChP x QE x hr 2.5 พลังงานไฟฟาที่ประหยัดไดเมื่อลดการ เปดพัดลมระบายอากาศลง ES = EL x Rd /100 2.6 คาพลังงานลดลง SC = ES x EC
สัญลักษณ F
หนวย CFM ๐
ขอมูล 12,000
TO RHO Ti RHi Rd
C % ๐ C % %
35 65 22 45 50
hi ho
Btu/Ib Btu/Ib
48.62 25.30
QE
TR
104.93
EL
kWh/y
472,185.00
ES SC
kWh/y B/y
236,092.50 696,472.88
แหลงที่มาของขอมูล ตรวจวัดความเร็วลมแลวคูณดวย พื้นที่หนาตัดที่ลมผาน ตรวจวัดอุณหภูมิอากาศภายนอก ตรวจวัดความชื้นสัมพัทธอากาศภายนอก ตรวจวัดอุณหภูมิอากาศภายใน ตรวจวัดความชื้นสัมพัทธอากาศภายใน ขอมูลการใชงานจริง
(9) การลดอากาศรอนจากภายนอกรั่วเขาหองปรับอากาศ อากาศภายนอกมีอุณหภูมิสูงกวาอากาศภายในดังนั้นถาหองปรับอากาศมีรอยรั่วบริเวณขอบประตูหนาตาง จะ ทําใหอากาศภายนอกดันเขาสูภายในหอง สงผลใหภาระการปรับอากาศสูงขึ้น นอกจากนั้นถาความเร็วของอากาศภาย นอกสูงก็จะทําใหอากาศรอนผานรูรั่วไดมากขึ้น ซึ่งโดยทั่วไปจะคํานวณจากความเร็วของอากาศ 2,200 ฟุตตอนาที่ โดยทั่วไปขอบประตูหนาตางจะมีอากาศรั่ว 0.5 CFM/ft crack และอากาศรั่วเขาขณะเปดประตูโดยทั่วไปบานสวิงไมมี ซุมหนาประตู 900 ft3/person และประตูบานสวิงที่มีซุมหนาประตู 60 ft3/person
รูปที่ 2-7.33 อากาศรอนจากภายนอกรั่วเขาสูหองปรับอากาศตามขอบประตูหนาตาง สมการที่ใชในการคํานวณ อัตราการสิ้นเปลืองพลังงาน (QC) = (4.5 x CFM x Δh)/12,000 เมื่ อ QC = อั ต ราการสิ้น เปลือ งพลัง งานจากการรั่ว ของประตูห น า ตา ง(TR) CFM = อัตราการไหลของอากาศรอนที่รั่วเขาหองปรับอากาศ (ft3/min) 222
Δh
=
ความแตกตางของเอนธาลประหวางอากาศภายนอกและอากาศภายใน (Btu/lb)
ดูตัวอยางเพื่อใหเกิดความเขาใจ โรงงาน ECON มีประตูที่เปดสูภายนอกกวาง 3.0 ฟุต สูง 6.0 ฟุต จํานวน 6 ชุด และหนาตางกวาง 2.0 ฟุต สูง 4.0 ฟุต จํานวน 30 ชุด ระบบปรับอากาศที่ติดตั้งใชงานจากการตรวจวัดมีคา kW/TR 1.25 kW/TR อัตราคาไฟฟา 2.95 บาทตอหนวย ทํางานวันละ 12 ชั่วโมง 300 วันตอป ตรวจวัดอุณหภูมิอากาศภายนอกได 35๐ แC ความชื้นสัมพัทธ 65%RH และตรวจวัดอุณหภูมิอากาศภายในได 22๐C ความชื้นสัมพัทธ 45%RH โรงงานคิดวาจะซอมรูรั่วตามขอบ ประตูหนาตางที่เสื่อมสภาพโดยคาดวาจะลดปริมาณอากาศรั่วลง 70% จะทําใหเกิดการประหยัดพลังงานในระบบปรับ อากาศเทาใด [วิธคี ํานวณ 1)กรอกขอมูลลงไปในชองขอมูลของขอ 1 2)ทําการคํานวณตามหัวขอ 2] รายการ 1. ขอมูลเบื้องตน 1.1 คา kW/TR ของระบบปรับอากาศ
สัญลักษณ
หนวย
ขอมูล
แหลงที่มาของขอมูล
ChP
kW/TR
1.25
1.2 คาไฟฟาเฉลี่ยตอหนวย 1.3 ชั่วโมงการใชงานพัดลมดูดหรือเปาตอป 1.4 ความยาวชองขอบประตูหนาตางทั้งหมด
EC hr L
B/kWh h/y ft
2.95 3,600 468
1.5 อุณหภูมิอากาศภายนอก 1.6 ความชื้นสัมพัทธอากาศภายนอก
TO RHO
๐
C %
35 65
1.7 อุณหภูมิอากาศภายใน 1.8 ความชื้นสัมพัทธอากาศภายใน
Ti RHi
๐
C %
22 45
1.9 รอยละอากาศรั่วที่ลดลง 2. การวิเคราะหขอมูล 2.1 เอนธาลปอากาศภายนอก 2.2 เอนธาลปอากาศภายใน 2.3 อัตราการอากาศรั่วผานหนาตางและประตู QL = 0.5 x L 2.4 อัตราการสิ้นเปลืองพลังงาน QC = (4.5 x CFM x Dh)/12,000 2.5 พลังงานไฟฟาที่ระบบปรับอากาศ สิ้นเปลืองตอป EL = ChP x QC x hr 2.6 พลังงานไฟฟาที่ประหยัดไดเมื่อลดการ เปดพัดลมระบายอากาศลง ES = EL x Rd /100 2.7 คาพลังงานลดลง SC = ES x EC
Rd
%
70
จากการตรวจวัดและวิเคราะหระบบ ปรับอากาศที่ใช จากใบแจงหนี้คาไฟฟาของโรงงาน ชั่วโมงการเปดใชงานจริงของพัดลม ตรวจวัดความเร็วลมแลวคูณดวยพื้นที่ หนาตัดที่ลมผาน ตรวจวัดอุณหภูมิอากาศภายนอก ตรวจวัดความชื้นสัมพัทธอากาศ ภายนอก ตรวจวัดอุณหภูมิอากาศภายใน ตรวจวัดความชื้นสัมพัทธอากาศภาย ใน ขอมูลการใชงานจริง
hi ho
Btu/Ib Btu/Ib
48.62 25.30
QL
CFM
234.00
QC
TR
2.05 9,225.00
EL
kWh/y
ES SC
kWh/y B/y
(10) การลดพื้นที่ปรับอากาศ
223
6,457.50 19,049.63
ภาระการปรับอากาศมีอยูสองสวนคือภาระภายในจากคนแลอุปกรณที่ใชพลังงาน อีกสวนหนึ่งคือภาระภายนอก เกิดจากพลังงานความรอนจากดวงอาทิตย สภาวะอากาศภายนอก และอากาศภายนอกที่รั่วเขาหรือนําเขามาในพื้นที่ ปรับอากาศ ดังนั้นการลดพื้นที่ปรับอากาศลงโดยการกั้นหองจะสงผลใหลดภาระการปรับอากาศจากภายนอก
รูปที่ 2-7.34 พื้นที่ไมใชงานรับความรอน
รูปที่ 2-7.35 กั้นหองลดพื้นที่ผนังที่รับความรอนลง
สมการที่ใชในการคํานวณ รอยละพืน้ ทีห่ อ งปรับอากาศทีล่ ดลง = (พืน้ ทีห่ อ งปรับอากาศทีล่ ดลง/พืน้ ทีห่ อ งปรับอากาศเดิม) x 100 พลังงานไฟฟาลดลงจากการกั้นหอง = รอยละพื้นที่หองปรับอากาศที่ลดลง x ตันความเย็นรวมที่เครื่องปรับอากาศ ทําได x คา kW/TR ของเครื่องปรับอากาศที่ใชxชั่วโมงทํางานตอปของเครื่อง ปรับอากาศ x ตัวประกอบการทํางานของเครื่องปรับอากาศ ดูตัวอยางเพื่อใหเกิดความเขาใจ โรงงาน ECON มีพื้นที่ปรับอากาศ 500 ตารางเมตร แตใชงานจริง 400 ตารางเมตร จึงทําการกั้นหองเพื่อลด ขนาดพื้นที่ปรับอากาศ จากการตรวจวัดเครื่องปรับอากาศทั้งหมดพบวามีความสามารถในการทําความเย็นรวม 35 ตัน ความเย็น มีคา kW/TR เฉลี่ย 1.25 kW/TR คอมเพรสเซอรทํางานเฉลี่ย 80% โรงงานเปดใชเครื่องปรับอากาศวันละ 12 ชั่วโมง 300 วันตอป อัตราคาไฟฟา 2.95 บาทตอหนวย จะประหยัดพลังงานไดเทาใด [วิธคี ํานวณ 1)กรอกขอมูลลงไป ในชองขอมูลของขอ 1 2)ทําการคํานวณตามหัวขอ 2] รายการ
สัญลักษณ
หนวย
ขอมูล
แหลงที่มาของขอมูล
EC hr
B/kWh h/y
2.95 3,600
1.4 ตันทําความเย็นรวมทีเ่ ครือ่ งปรับอากาศทําได
ChP TR
kW/TR TR
1.25 35
1.5 ตัวประกอบการทํางานของเครือ่ งปรับอากาศ
OF
-
0.8
1.6 พื้นที่ปรับอากาศเดิม 1.7 พื้นที่ปรับอากาศที่ลดลง 2. การวิเคราะหขอมูล 2.1 รอยละพื้นที่หองปรับอากาศที่ลดลง
AO AR
m2 m2
500 100
จากใบแจงหนี้คาไฟฟา ชั่วโมงการเปดใชงานจริง จากการตรวจวัดประสิทธิภาพของ เครื่องปรับอากาศทั้งหมด จากการตรวจวัดความสามารถการทํา ความเย็นของเครื่องปรับอากาศ ประเมินจากการทํางานของ คอมเพรสเซอร ถาเดินตลอดเวลา OF = 1.0 ใชตลับเมตรวัดพื้นที่ ใชตลับเมตรวัดพื้นที่
1. ขอมูลเบื้องตน 1.1 คาไฟฟาเฉลี่ยตอหนวย 1.2 ชั่วโมงการเปดใชงานตอป 1.3 คา kW/TR ของระบบปรับอากาศ
224
RA = ( AR / AO) x 100 2.2 พลังงานไฟฟาที่ลดลงตอปจากการกั้นหอง ES = (RA/100) x TR x ChP x hr x OF 2.3 คาพลังงานลดลง SC = ES x EC
RA
%
20.00
Es SC
kWh/y B/y
25,200.00 74,340.00
(11) การปรับอุณหภูมิและความชื้นสัมพัทธภายในหองปรับอากาศใหสูงขึ้น เครื่องปรับอากาศจะตองนําความรอนสัมผัสและความรอนแฝงที่เกิดขึ้นภายในหองทิ้ง เพื่อรักษาอุณหภูมิและ ความชื้นใหไดตามตองการ ถาทําการปรับตั้งอุณหภูมิและความชื้นสัมพัทธต่ําเกินไป จะทําใหภาระการปรับอากาศสูง ขึ้น สงผลใหสิ้นเปลืองพลังงานมากขึ้น
รูปที่ 2-7.36 การปรับอุณหภูมิและความชื้นสัมพัทธภายในหองใหสูงขึ้น สมการที่ใชในการคํานวณ พลังงานไฟฟาที่ประหยัดไดตอป (kWh/y) = (พลังงานไฟฟากอนปรับตัง้ ตอวัน – พลังงานไฟฟาหลังปรับตัง้ ตอ วัน) xจํานวนวันใชงานเครือ่ งปรับอากาศ x ตัวประกอบโหลดตามฤดูกาล รอยละการประหยัดพลังงาน = (พลังงานไฟฟากอนปรับตั้ง – พลังงานไฟฟาหลังปรับตัง้ )/พลังงาน ไฟฟากอนปรับตัง้ ดูตัวอยางเพื่อใหเกิดความเขาใจ โรงงาน ECON ทําการปรับตั้งอุณหภูมิและความชื้นสัมพัทธภายในพื้นที่ปรับอากาศจาก 22๐C และ 45%RH เปน 25๐C และ 55%RH โดยติดตั้งมิเตอรวัดพลังงานไฟฟาปรากฏวากอนปรับตั้งเครื่องปรับอากาศใชพลังงานไฟฟา 225 กิโลวัตตชั่วโมงตอวัน และหลังจากปรับตั้งใชพลังงานไฟฟา 199 กิโลวัตตชั่วโมงตอวันโรงงานทํางานวันละ 12 ชั่ว โมง 300 วันตอป อัตราคาไฟฟา 2.95 บาทตอหนวย จะประหยัดพลังงานเทาใด [วิธคี ํานวณ 1)กรอกขอมูลลงไปในชอง ขอมูลของขอ 1 2)ทําการคํานวณตามหัวขอ 2] รายการ 1. ขอมูลเบื้องตน 1.1 คาไฟฟาเฉลี่ยตอหนวย 1.2 จํานวนวันใชงานเครื่องปรับอากาศตอป 1.3 ตัวประกอบโหลดตามฤดูกาล
สัญลักษณ
หนวย
ขอมูล
แหลงที่มาของขอมูล
EC D LF
B/kWh d/y %
2.95 300 80
1.4 พลังงานที่บันทึกกอนปรับตั้งตอวัน
EL1
kWh/d
225
1.5 พลังงานที่บันทึกหลังปรับตั้งตอวัน
EL2
kWh/d
199
จากใบแจงหนี้คาไฟฟาของโรงงาน ชัว่ โมงการเปดใชงานเครือ่ งปรับอากาศจริง ประเมินจากภาระความรอนที่เปลี่ยน แปลงตลอดทั้งป อานมิเตอรการใชพลังงานของเครื่องปรับ อากาศ อานมิเตอรการใชพลังงานของเครื่องปรับ อากาศ
2. การวิเคราะหขอมูล 225
2.1 พลังงานไฟฟาที่ใชลดลงตอป ES = (EL1 – EL2) x d x (LF/100) 2.2 รอยละพลังงานไฟฟาที่ลดลง EP = (( EL1 – EL2)/EL1) x 100
RA
kWh/y
6,240.00
Es
%
11.56
(12) การลดภาระการปรับอากาศโดยการปรับปรุงระบบแสงสวาง ระบบแสงสวางที่เปดใชงานในหองปรับอากาศถือเปนภาระในการปรับอากาศเพราะพลังงานที่ระบบแสงสวางใช จะกลายเปนพลังงานความรอน ดังนั้นควรทําการปรับปรุงระบบแสงสวางใหมีประสิทธิภาพสูงขึ้น ซึ่งจะทําใหใชพลังงาน ไฟฟาในระบบแสงสวางนอยลงแลวยังสามารถลดการใชพลังงานในระบบปรับอากาศดวย
เกิดพลังงานความรอน 100 x 3.4 = 340 Btu/h
เกิดพลังงานความรอน 3.4 x 36 x 1.25 = 153 Btu/h
รูปที่ 2-7.37 อินแดนเดสเซนตไมมีบัลลาสต
รูปที่ 2-7.38 หลอดฟลูออเรสเซนตคิดความรอน ที่เกิดจากบัลลาสต 25%
สมการที่ใชในการคํานวณ หลอดที่มีบัลลาสตทุกชนิดใหนําขนาดของหลอด (W) คูณดวย 1.25 เพราะบัลลาสตจะเกิดความรอนประมาณ 25% พลังงานความรอนที่เกิดจากระบบแสงสวางกอนปรับปรุงตอป (Btuh/y) = พลังไฟฟาที่หลอดใชเดิม x 1.25 (เฉพาะกรณีมีบัลลาสต) x 3.4 x ชั่วโมงใชงานตอป พลังงานความรอนที่เกิดจากระบบแสงสวางหลังปรับปรุงตอป (Btuh/y) = พลังไฟฟาที่หลอดใชใหม x 1.25 (เฉพาะกรณีมีบัลลาสต) x 3.4 x ชั่วโมงใชงานตอป พลังงานความรอนที่ลดลงตอป (Btuh/y) = พลังงานความรอนที่เกิดจากระบบแสงสวางกอนปรับปรุงตอป – พลังงานความรอนที่เกิดจาก ระบบแสงสวางหลังปรับปรุงตอป พลังงานไฟฟาที่ลดลงตอป (kWh/y) = (พลังงานความรอนที่ลดลงตอป / 12,000) x คา kW/TR ของระบบปรับอากาศ ดูตัวอยางเพื่อใหเกิดความเขาใจ โรงงาน ECON ทําการปรับปรุงระบบไฟฟาแสงสวางเพื่อใหเกิดการประหยัดพลังงาน เดิมติดตั้งหลอดฟลูออ เรสเซนต 3.6 วัตต จํานวน 500 หลอด คิดเปนวัตตรวม 18,000 วัตต หลังจากทําการติดตั้งแผนสะทอนแสงแลวจํานวน หลอดไฟฟาลดลงเหลือ 300 หลอด คิดเปนวัตตที่ใช 10,800 วัตต ระบบแสงสวางเปดใชงานวันละ 12 ชั่วโมง 300 วัน ตอป อัตราคาไฟฟาตอหนวย 2.95 บาท และระบบปรับอากาศมีคา kW/TR 1.25 kW/TR โรงงานจะประหยัดพลังงาน ไฟฟาในระบบปรับอากาศเทาใด [วิธคี ํานวณ 1)กรอกขอมูลลงไปในชองขอมูลของขอ 1 2)ทําการคํานวณตามหัวขอ 2] รายการ 1. ขอมูลเบื้องตน
สัญลักษณ
หนวย
226
ขอมูล
แหลงที่มาของขอมูล
รายการ 1.1 คาไฟฟาเฉลี่ยตอหนวย 1.2 คา kW/TR ของระบบปรับอากาศ
สัญลักษณ EC
หนวย B/kWh
ขอมูล 2.95
1.3 พลังงานไฟฟารวมที่หลอดใชเดิม
ChP ELO
kW/TR W
1.25 18,000
1.4 พลังงานไฟฟารวมที่หลอดใชใหม
ELN
W
10,800
1.5 ชั่วโมงการเปดใชงานตอป 1.6 ตัวคูณกรณีเปนหลอดไฟฟาที่มีบัลลาสต
hr FC
h/y -
3,600 1.25
EO
Btuh/y
275,400,000.00
EN
Btuh/y
165,240,000.00
ES
Btuh/y
110,160,000.00
ELS SC
kWh/y B/y
11,475.00 33,851.25
2. การวิเคราะหขอมูล 2.1 พลังงานความรอนที่เกิดจากระบบ แสงสวางกอนปรับปรุงตอป EO = ELO x FC x 3.4 x hr 2.2 พลังงานความรอนที่เกิดจากระบบ แสงสวางหลังปรับปรุงตอป EN = ELN x FC x 3.4 x hr 2.3 พลังงานความรอนที่ลดลงตอป ES = E O - E N 2.4 พลังงานไฟฟาที่ลดลงตอป ELS = (ES/12,0000) x ChP 2.5 คาพลังงานลดลง SC = ES x EC
แหลงที่มาของขอมูล จากใบแจงหนี้คาไฟฟาของโรงงาน จากการตรวจวัดประสิทธิภาพของ ระบบปรับอากาศ ผลรวมจากขนาดหลอดไฟฟาทั้งหมด ที่เปดใชงานกอนปรับปรุง ผลรวมจากขนาดหลอดไฟฟาทั้งหมด ที่เปดใชงานหลังปรับปรุง ชั่วโมงการเปดใชงานจริง กรณีหลอดไฟฟามีบัลลาสตใหคูณวัตต รวมดวย 1.25
(13) การหรี่วาลวที่ออกจากปมเพื่อลดอัตราการไหลของน้ํา เครื่องทําน้ําเย็นตองการอัตราการไหลของน้ําเพื่อเขาไปแลกเปลี่ยนความรอนกับสารทําความเย็นในอัตราที่ เหมาะสมตามการออกแบบอุปกรณแลกเปลี่ยนความรอน ซึ่งโดยทั่วไปน้ําเย็นประมาณ 2.4 GPM/TR ที่ T 10 OF และ น้ําระบายความรอนที่ 3.0 GPM/TR ดังนั้นถาอัตราการไหลของน้ําต่ําหรือสูงกวาพิกัดมาก จะสงผลใหประสิทธิภาพแลก เปลี่ยนความรอนลดลง ทําใหเครื่องมีคา kW/TR สูงขึ้น ดังนั้นควรทําการตรวจวัดและปรับอัตราการไหลของน้ําใหเหมาะ สมในการปรับอัตราการไหลของน้ําใหลดต่ําลง อาจทําโดยวิธีการหรี่วาลวน้ําที่ออกจากปมน้ําหรือการลดรอบปมน้ําหรือ การลดขนาดใบพัดของปม หรือการเปลี่ยนปมน้ําใหมซึ่งในแตละวิธีจะไดผลการประหยัดพลังงานและผลตอบแทนการ ลงทุนที่แตกตางกัน
รูปที่ 2-7.39 กอนหรี่วาลวพลังไฟฟา 42.1 kW
รูปที่ 2-7.40 หลังหรี่วาลวพลังไฟฟา 33.0 kW
สมการที่ใชในการคํานวณ 227
พลังไฟฟาที่ลดลง พลังงานไฟฟาที่ลดลง
= =
พลังไฟฟาเดิมที่ปมใช - พลังไฟฟาใหมที่ปมใช พลังไฟฟาที่ลดลง x ชั่วโมงการใชงานรอบปม
ดูตัวอยางเพื่อใหเกิดความเขาใจ โรงงาน ECON ติดตั้งปมน้ําเย็น 45 กิโลวัตต จํานวน 3 ชุด โดยตอแบบขนานเพื่อจายใหกับเครื่องทําน้ําเย็น ขนาด 350 TR จํานวน 3 ชุด โดยเครื่องทําน้ําเย็นแตละชุดตองการอัตราการไหลของน้ําเย็นรวมกัน 2,520 แกลลอนตอ นาที แตจากการตรวจวัดอัตราการไหลของน้ําที่ออกจากเครื่องทําน้ําเย็นแตละชุดพบวามีอัตราการไหลรวมกัน 3,513 แกลลอนตอนาที ใชงานวันละ 12 ชั่วโมง 300 วันตอป อัตราคาไฟฟาตอหนวย 2.95 บาท จึงทําการหรี่วาลวน้ําที่ออก จากปม น้าํ เย็นจนไดอตั ราการไหลของแตละชุดรวมกัน 2,580 แกลลอนตอนาที และพลังไฟฟาทีป่ ม แตละชุดใชแสดงดังนี้ [วิธี คํานวณ 1)กรอกขอมูลลงไปในชองขอมูลของขอ 1 2)ทําการคํานวณตามหัวขอ 2] ปมน้ําเย็น CHP-1 CHP-2 CHP-3
พลังงานไฟฟากอนหรี่วาลว(kW) 42.1 42.3 41.4
พลังงานไฟฟาหลังหรี่วาลว(kW) 33.0 34.0 34.7
รูปที่ 2-7.41 อัตราการไหลของน้ําผาน Chiller เดิม 3,513 GPMหลังจากหรี่วาลวที่ปมลดลงเปน 2,580 GPM รายการ 1. ขอมูลเบื้องตน 1.1 คาไฟฟาเฉลี่ยตอป 1.2 ชั่วโมงการใชงานตอป 1.3 พลังงานไฟฟาของปมชุดที่ 1 กอนหรี่วาลว 1.4 พลังงานไฟฟาของปมชุดที่ 2 กอนหรี่วาลว 1.5 พลังงานไฟฟาของปมชุดที่ 3 กอนหรี่วาลว 1.6 พลังงานไฟฟาของปมชุดที่ 1 หลังหรี่วาลว 1.7 พลังงานไฟฟาของปมชุดที่ 2 หลังหรี่วาลว 1.8 พลังงานไฟฟาของปมชุดที่ 3 หลังหรี่วาลว 2. การวิเคราะหขอมูล 2.1 พลังไฟฟารวมกอนหรี่วาลว SELO = ELO1 + ELO2 + ELO3
สัญลักษณ
หนวย
ขอมูล
EC hr ELO1 ELO2 ELO3 ELN1 ELN2 ELN3
B/kWh h/y kW kW kW kW kW kW
2.95 3,600 42.1 42.3 41.4 33 34 34.7
SELO
kW
125.80
228
แหลงที่มาของขอมูล จากใบแจงหนี้คาไฟฟา จาการใชงานจริง จากการตรวจวัด จากการตรวจวัด จากการตรวจวัด จากการตรวจวัด จากการตรวจวัด จากการตรวจวัด
2.2 พลังไฟฟารวมหลังหรี่วาลว SELN = ELN1 + ELN2 + ELN3 2.3 พลังไฟฟาลดลง ELS = SELO – SELN 2.4 พลังงานไฟฟาลดลง ES = ELS x hr 2.5 คาพลังงานไฟฟาลดลง SC = ES x EC
SELN ELS ES SC
kW kW kWh/y B/y
101.70 24.10 86,760.00 255,942.00
(14) การเลือกเดินปมน้ําชุดที่มีประสิทธิภาพสูงเปนหลัก ในระบบปรับอากาศขนาดใหญสวนใหญจะมีเครื่องทําน้ําเย็นจํานวนหลายชุด ดังนั้นจึงมีการออกแบบใหใชปมน้ํา เย็นและปมน้ําระบายความรอนตามจํานวนของเครื่องทําน้ําเย็น โดยการติดตั้งปมน้ําแบบขนานกันและเชื่อมตอทอของ ปมน้ําและเครื่องทําน้ําเย็นดวยทอรวม ซึ่งตําแหนงของปมและการเชื่อมตอทอเขาและออกของปมจะสงผลตอการสูญ เสียความดันของปมทําใหปมแตละชุดมีอัตราการไหลของน้ําและใชพลังงานไฟฟาตางกัน รวมทั้งปมที่ใชไปนานการสึก หรอของปมก็จะตางกันสงผลใหประสิทธิภาพของปมตางไปดวย นอกจากนั้นปมน้ําชุดที่มอเตอรเคยไหมก็จะใชพลังงาน มากกวาชุดอื่น ดังนั้นการเลือกใชปมชุดที่มีประสิทธิภาพสูงใหมากขึ้นจะสงผลใหเกิดการประหยัดพลังงาน
229
ทอรวม รูปที่ 2-7.42 การตอปมแบบน้ําเขากอนและออกกอน จะทําใหประสิทธิภาพปมตางกัน
รูปที่ 2-7.43 การตอปมแบบน้ําเขากอนและออกหลัง จะทําใหประสิทธิภาพปมไมตางกันมาก
รูปที่ 2-7.44 การเชื่อมทอแบบตัวที จะทําใหอัตราการไหลของน้ําลดลงประมาณ 10-20%
รูปที่ 2-7.45 การเชื่อมทอแบบตัววาย จะทําใหอัตราการไหลของน้ําเพิ่มขึ้น
รูปที่ 2-7.46 การเชื่อมตอทอสงทําใหทิศทางของ น้ําปะทะกันประสิทธิภาพต่ํา
รูปที่ 2-7.47 การเชื่อมตอทอดูดทําใหปมชุดที่อยูไกล อัตราการไหลลดลง นอกเสียจากขนาด Header ใหญ
สมการที่ใชในการคํานวณ ดัชนีการใชพลังงานของปม = ดัชนีการใชพลังงานที่สูงขึ้น(%) =
อัตราการไหลของน้ํา / พลังไฟฟาที่ปมใช [1–(ดัชนีการใชพลังงานของกลุมปมที่ต่ํา/ดัชนีการใชพลังงานของกลุม ป ม ที่สูง)] x 100
230
พลังงานไฟฟาที่ลดลง
=
พลังไฟฟาของกลุมปมที่มีดัชนีการใชพลังงานต่ํา x (รอยละดัชนีการใช พลังงานที่สูงขึ้น/100) x (ชั่วโมงการใชงานที่เพิ่มขึ้นของกลุมปมที่มีดัชนี การใชพลังงานสูง
ดูตัวอยางเพื่อใหเกิดความเขาใจ โรงงาน ECON ติดตั้งปมน้ําเย็น 45 กิโลวัตต จํานวน 3 ชุด มีอายุการใชงาน 18 ป การเชื่อมตอทอเปนแบบเขา กอนและออกกอนและตอแบบตัวที อีกทั้งบางชุดมีการไหมของมอเตอร ปกติจะเปดใชงานครั้งละ 2 ชุด สลับกันไปมา จากการตรวจวัด พบวาปมกลุม 1, 2 มีดัชนีการใชพลังงานต่ําสุด และปมกลุม 1, 3 มีดัชนีการใชพลังงานสูงสุด ดังนั้น โรงงานจึงจัดทําแผนการเดินปมใหม โดยลดการเดินกลุม 1, 2 ลงจากเดิม 33.33% เปนปละ 10% และเพิ่มการเดิน กลุม 1, 3 จาก 33.33% เปน 56.66% ใชงานวันละ 12 ชั่วโมง 300 วันตอป อัตราคาไฟฟาตอหนวย 2.95 บาท ทําให เกิดการประหยัดพลังงานเทาใด [วิธคี ํานวณ 1)กรอกขอมูลลงไปในชองขอมูลของขอ 1 2)ทําการคํานวณตามหัวขอ 2] รายละเอียด
อัตราการไหลของน้ํา(GPM)
พลังไฟฟาที่ใชรวม(kW)
ดัชนีการใชพลังงาน(GPM/ kW)
เดินปม 1 คูกับ 2
3,120
81.6
38.24
เดินปม 1 คูกับ 3
3,530
76.0
46.45
เดินปม 2 คูกับ 3
3,460
78.5
44.08
วัดอัตราการไหลรวม
รายการ 1. ขอมูลเบื้องตน 1.1 คาไฟฟาเฉลี่ยตอหนวย 1.2 ชั่วโมงการใชงานตอป 1.3 รอยละของชั่วโมงการใชงานที่จะเดินของ กลุมที่มีดัชนีการใชพลังงานสูง 1.4 รอยละของชั่วโมงการใชงานที่จะเพิ่มขึ้น ของกลุมที่มีดัชนีการใชพลังงานสูง 1.5 ดัชนีการใชพลังงานของกลุมปมที่ต่ําสุด 1.6 ดัชนีการใชพลังงานของกลุมปมที่สูงสุด 1.7 พลังไฟฟาของกลุมปมที่มีดัชนีการใช พลังงานต่ําสุด 2. การวิเคราะหขอมูล 2.1 รอยละดัชนีการใชพลังงานที่สูงขึ้น PTi = (1- ( SECL/SECh)) x 100
สัญลักษณ
หนวย
ขอมูล
EC hr Pho
B/kWh h/y %
2.95 3,600 33.33
แหลงที่มาของขอมูล จากใบแจงหนี้คาไฟฟา จากการใชงานจริง
PhN
%
23.33
SECL SECh
GPM/kW GPM/kW
38.24 46.45
ดัชนีการใชพลังงานสูงทํางานกีเ่ ปอรเซ็นต คิดวาจะเพิ่มการใชงานของกลุมที่มี ดัชนีการใชพลังงานสูงเทาใด จากการตรวจวัด จากการตรวจวัด
ELL
kW
81.6
จากการตรวจวัด
PTi
%
17.67
231
รายการ
สัญลักษณ
หนวย
ขอมูล
แหลงที่มาของขอมูล
839.88
2.2 ชั่วโมงการใชงานที่เพิ่มขึ้นของกลุมปมที่มี ดัชนีการใชพลังงานสูง hri = hr x (PhN/100) 2.3 พลังไฟฟาลดลง ES = ELL x (PTi/100) x hri 2.4 คาพลังงานไฟฟาลดลง SC = ES x EC
hri
h/y 12,109.99
ES SC
kWh/y B/y
35,724.47
(15) การเปลี่ยนปมน้ําชุดที่มีประสิทธิภาพต่ําในระบบปรับอากาศ ปมน้ําเย็นและปมน้ําระบายความรอนในระบบปรับอากาศจะมีอายุการใชงาน 15 ป ดังนั้นเมื่อปมน้ํามีอายุการใช งานมาก จะเกิดการสึกหรอมากสงผลใหประสิทธิภาพของปมลดต่ําลง อีกทัง้ ปม บางชุดอาจเกิดการไหมของมอเตอร ซึง่ การไหมของมอเตอรแตละครัง้ จะทําใหประสิทธิภาพของมอเตอรลดลง 4% ดังนัน้ ไมวา อายุการใชงานมากหรือมอเตอรเคย ไหมบอ ยโรงงานควรพิจารณาเปลีย่ นปม น้าํ ใหมโดยเลือกใชปม น้าํ ทีม่ ปี ระสิทธิภาพสูง อัตราการไหล 2,058 GPM
อัตราการไหล 2,150 GPM ปมน้ําใหม
ปมน้ําเกา
พลังไฟฟา 31 kW
พลังไฟฟา 42 kW ดัชนีการใชพลังงาน = 49 GPM/kW
ดัชนีการใชพลังงานใหม = 69.35 GPM/kW
สมการที่ใชในการคํานวณ รอยละดัชนีการใชพลังงานที่สูงขึ้น = ( 1 – ( ดัชนีการใชพลังงานเดิม / ดัชนีการใชพลังงานใหม)) x 100 พลังงานไฟฟาที่ลดลง = พลังไฟฟาที่ใชเดิม x ( รอยละดัชนีการใชพลังงานที่สูงขึ้น) / 100 x ชั่ว โมงการใชงานตอป ดูตัวอยางเพื่อใหเกิดความเขาใจ โรงงาน ECON ติดตั้งปมน้ําเย็นขนาด 45 กิโลวัตต มีอายุการใชงาน 18 ป และมอเตอรเคยไหมมาแลว 2 ครัง้ จึงสนใจทีจ่ ะเปลีย่ นปม น้าํ ใหม ใชงานวันละ 12 ชั่วโมง 300 วันตอป อัตราคาไฟฟาตอหนวย 2.95 บาท โดยมีผลการ ตรวจวัดดังนี้ [วิธคี ํานวณ 1)กรอกขอมูลลงไปในชองขอมูลของขอ 1 2)ทําการคํานวณตามหัวขอ 2] รายละเอียด ปมน้ําเย็นชุดเดิม ปมน้ําเย็นชุดใหม รายการ 1. ขอมูลเบื้องตน 1.1 คาไฟฟาเฉลี่ยตอหนวย
อัตราการไหลของน้ํา(GPM) 2,058 2,150 สัญลักษณ
หนวย
ขอมูล
EC
B/kWh
2.95
232
พลังไฟฟาที่ใช(kW) 42 31 แหลงที่มาของขอมูล จากใบแจงหนี้คาไฟฟา
1.2 ชั่วโมงการใชงานตอป 1.3 อัตราการไหลของปมน้ําเดิม 1.4 พลังไฟฟาของปมเดิม 1.5 อัตราการไหลของปมน้ําใหม
hr FLO ELO FLN
h/y GPM kW GPM
3,600 2,058 42 2,150
1.6 พลังไฟฟาของปมใหม
ELN
kW
31
SECO
GMP/kW
49.00
SECN
GMP/kW
69.35
PTi
%
29.34
ES
kWh/y
44,362.08
SC
B/y
130,868.14
2. การวิเคราะหขอมูล 2.1 ดัชนีการใชพลังงานของปมชุดเดิม SECO = FLO / ELO 2.2 ดัชนีการใชพลังงานของปมชุดใหม SECN = FLN / ELN 2.3 รอยละดัชนีการใชพลังงานที่สูงขึ้น PTi = ( 1 - ( SECO/SECN)) x 100 2.4 พลังงานไฟฟาที่ลดลง ES = ELO x (PTd/100) x hr 2.5 คาพลังงานไฟฟาลดลง SC = ES x EC
จากการใชงานจริง จากการตรวจวัดอัตราการไหล จากการตรวจวัดพลังไฟฟาที่ปมเดิมใช จากคุณสมบัติของปมน้ําชุดใหมที่อัตราการ ไหลและเฮดตกครอมปมเทากัน จากคุณสมบัติของปมน้ําชุดใหมที่อัตราการ ไหลและเฮดตกครอมปมเทาชุดเดิม
2-7.6 แนวทางการตรวจ วินิจฉัย และบํารุงรักษาเครื่องทําน้ําเย็นและอุปกรณอื่นในระบบทําอยางไร ? (1)
การตรวจวินิจฉัยเครื่องทําน้ําเย็นและอุปกรณอื่นในระบบเพื่อการอนุรักษพลังงานทําอยางไร ? แนวทางการตรวจ
รายการตรวจ 1. เครื่องทําน้ําเย็น
ผลการตรวจ
1.1 ผลตางอุณหภูมิน้ําเย็นที่ออกและ อุณหภูมิสารทําความเย็นใน Cooler ที่ภาระสูงสุด
1.2 ผลตางอุณหภูมิน้ําระบายความรอน ที่ออกและอุณหภูมิสารทําความเย็น ใน Condenser ที่ภาระสูงสุด
1.3 อัตราการไหลของน้ําเย็น
1.4 อัตราการไหลของน้ําระบายความ รอน
แนวทางการวินิจฉัย
สูงกวา 4 ๐F ต่ํากวา 4 ๐F
ผลตางอุณหภูมถิ า สูงกวา 4 ๐F แสดงวาประ สิทธิภาพการแลกเปลี่ยนความรอนต่ํา อาจ เกิดจากตะกรันใน Cooler อัตราการไหลของ น้าํ มากเกินไป ปริมาณสารทําความเย็นนอย เกินไปหรืออุปกรณลดความดันมีปญหา ผลตางอุณหภูมิสูงกวา 6 ๐F แสดงวาประสิทธิ ภาพการแลกเปลี่ยนความรอนต่ําอาจเกิดจาก ตะกรันใน Condenser หรืออัตราการไหลของ น้ํามากเกินไป หรือปริมาณสารทําความเย็น มากเกินไป หรืออุปกรณลดความดันมีปญหา
สูงกวา 6 ๐F ต่ํากวา 6 ๐F
สูงกวา 2.4 GPM/TR ต่ํากวา 2.4 GPM/TR
การออกแบบที่ ΔT = 10 ๐F ถาอัตราการไหล ของน้ําเย็นสูงหรือต่ํากวา 2.4 GPM/TR มาก จะ ทําใหประสิทธิภาพการแลกเปลี่ยนความรอนต่ํา และคา kW/TR สูงขึ้น
สูงกวา 3.0 GPM/TR ต่ํากวา 3.0 GPM/TR
การออกแบบที่ ΔT = 10 ๐F ถาอัตราการไหล ของน้ําระบายความรอนสูงหรือต่ํากวา 3.0 GPM/TR มาก จะทําใหประสิทธิภาพการแลก
233
แนวทางการตรวจ รายการตรวจ
แนวทางการวินิจฉัย ผลการตรวจ เปลีย่ นความรอนต่าํ และคา kW/TR สูงขึ้น
1.5 ปรับตั้งอุณหภูมิน้ําเย็นใหสูงที่สุด เทาที่จะทําได
1.6 เครื่องอัดแบบแรงเหวี่ยงปรับตั้ง Load ที่เทาใด
1.7 เครื่องทําน้ําเย็นทํางานที่ภาระเทา ใด
1.8 เลือกเดินเครื่องทําน้ําเย็นชุดที่มี ประสิทธิภาพสูงสุดเปนหลักหรือไม
1.9 ทําความสะอาดคอนเดนเซอร
1.10 น้ําเย็นลัดวงจรผานเครื่องทําน้ําเย็น ชุดที่ไมเปดใชหรือไม
ปรับตั้งได ปรับตั้งไมได
ปรับอุณหภูมนิ า้ํ เย็นใหสงู ขึน้ เมือ่ ภาระการปรับ อากาศต่าํ กวา 80% จะสงผลใหประหยัดพลังงาน ประมาณ 2-4% ในทุก 1 ๐F
สูงกวา 90% ต่ํากวา 80% สูงกวา 80% ต่ํากวา 80%
เครื่องอัดแบบแรงเหวี่ยงจะมีประสิทธิภาพสูง สุดที่ Load ประมาณ 80-90% เครื่องทําน้ําเย็นทํางานที่ภาระต่ํา จะสงผลให คา kW/TR รวมทั้งระบบสูงขึ้นเพราะอุปกรณ ประกอบของระบบไมไดลดพลังไฟฟา
เลือกได สลับไปมา ทุกๆ…………..เดือน
ลัดวงจร ไมลัดวงจร
แตกตางกัน 1.11 ผลตางความดันสารทําความเย็น ดานสูง (High pressure) และดาน ไมแตกตางกัน ต่ํา (Low pressure) ของแตละ เครื่องแตกตางกันหรือไม 2. ปมน้ําเย็นและปมน้ําระบายความรอน 2.1 มีมอเตอรชุดใดเคยไหมหรือไม มี ไมมี
2.2 มีปมชุดใดผานการบํารุงรักษามา ใหมๆ
2.3 มีการหรี่วาลวน้ําหรือไม
2.4 มอเตอรแตละชุดใชกระแสไฟฟา เทากันหรือไม
2.5 ทอรวมทางเขาและทางออกของปม มีการเชื่อมตอแบบใด
2.6 เดินปมน้ําครั้งละหลายชุดหรือไม
มี ไมมี มี ไมมี เทากัน ไมเทากัน แบบตัวที แบบตัววาย หลายชุด ชุดเดียว
ควรเดินเครื่องที่มีประสิทธิภาพสูงสุดใหมาก กวาชุดอื่นๆ ควรทําความสะอาดทุก 6 เดือน หรือเมือ่ อุณหภูมิสารทําความเย็นสูงกวาอุณหภูมิน้ํา ระบายความรอนทีอ่ อกทีภ่ าระสูงสุดเกิน 4-6 ๐F ไมควรปลอยใหลัดวงจรเพราะอุณหภูมิน้ําเย็น ที่สงไปยัง AHU จะสูงขึ้น อาจมีผลตอ อุณหภูมิและความชื้นในพื้นที่ปรับอากาศ เครื่องที่ผลตางของความดันมากจะมีประสิทธิ ภาพต่ํา ดังนั้นควรตรวจสอบและเดินใชงาน ใหนอยลง
มอเตอรที่ผานการพันมาใหมประสิทธิภาพจะ ลดลงโดยทุกครั้งที่พันประสิทธิภาพจะลดลง 4% ควรนํามาใชใหนอย ปมชุดที่ผานการบํารุงรักษาใหมๆ จะมีประ สิทธิภาพสูงกวาชุดที่ไมผานการบํารุงรักษาดัง นั้นควรนํามาใชใหมาก ควรเปลี่ยนการหรี่วาลวน้ําเปนการใช Inverter ลดรอบหรือเจียรใบพัดหรือลดขนาดปมน้ํา ใชงานมอเตอรชุดที่ใชกระแสไฟฟาสูงใหนอย ลง และควรตรวจสอบแกไข ควรแกไขจากแบบตัวทีเปนตัววาย จะสงผล ใหอัตราการไหลของน้ําที่ไดสูงขึ้น ปมน้ําตอขนานกันเมื่อเดินพรอมกันหลายชุด ตองตรวจวัดหาคา GPM/kW ของแตละกลุม เพื่อใชงานชุดที่มีคาสูงสุดเปนหลัก
234
แนวทางการตรวจ รายการตรวจ 2.7 ใชงานปมน้ําชุดที่มีคา GPM/kW สูงสุดเปนหลักหรือไม 2.8 บันทึกกระแสหรือพลังไฟฟาที่ปมใช ประจําหรือไม
แนวทางการวินิจฉัย ผลการตรวจ
ใช เดินสลับไปมา บันทึก ไมบันทึก
ชุดทีม่ คี า GPM/kW สูงจะเปนชุดทีม่ ปี ระสิทธิ ภาพสูงควรนํามาใชใหมากกวาชุดอืน่ ๆ กระแสไฟฟาหรือพลังไฟฟาที่ปมน้ําแตละชุด ใช ถาผิดปกติไปจากเดิมจะบอกถึงสิ่งผิดปกติ ที่เกิดขึ้น
3. หอผึ่งเย็น 3.1 ขนาดพิกัดของ CT เทียบกับพิกัด ของ Chiller
3.2 หอผึ่งเย็นเปนแบบใด
3.3 ระดับน้ําในถาดหอผึ่งเย็นแบบ เหลี่ยม
3.4 รูน้ําในถาดของหอผึ่งเย็นแบบ เหลี่ยมตันหรือไม
3.5 รอบการหมุนของ Sprinkler
3.6 อุณหภูมิน้ําที่ไดสูงกวาอุณหภูมิ กระเปาะเปยกของอากาศเขา ระบาย
3.7 อากาศออกดานบนมีเม็ดน้ําหรือไม
3.8 น้ํากระเด็นออกดานขาง
3.9 แตละชุดใชกระแสไฟฟาตางกันหรือ ไม
3.10 มีอากาศรอนชื้นที่พนออก ยอน กลับเขา CT หรือไม
3.11 มีการปลอยน้ําผาน CT โดยไมเปด พัดลมหรือไม
มากกวา 10-20% มากกวา 20-30% เหลี่ยม กลม ต่ํากวา 1/3 ของความสูงถาด สูงกวา 1/3 ของความสูงถาด ตันบางสวน ไมตัน ต่ํากวามาตรฐาน สูงกวามาตรฐาน
เกิน 40F ต่ํากวา 40F
มี ไมมี มี ไมมี ไมตา งกัน ตางกัน มี ไม
ขนาดพิกัดของ CT ควรมีขนาดมากกวาขนาด พิกัดของ Chiller 20-30% เพื่อใหเกิดการ ระบายความรอนไดเพียงพอ หอผึง่ เย็นแบบเหลีย่ มจะมีประสิทธิภาพสู ง กว า แบบกลม โดยทั่วไปประมาณ 2OF ควรสูงกวา 1/3 ของความสูงเพื่อจะทําให อัตราการไหลของน้ําเหมาะสม รูทุกรูไมควรตันเพื่อจะทําใหเกิดการกระจาย น้ําไดดี รอบเร็วกวามาตรฐานแสดงวาปริมาณน้ํามาก เกิ น ไปส ง ผลให ป ระสิ ท ธิ ภ าพในการแลก เปลี่ยนความรอนระหวางน้ํากับอากาศลดลง ถาชาเกินไปเกิดจากน้ํานอยเกินไป หรือการ สึกหรอของ Sprinkler head อุ ณ หภู มิ สู ง กว า อุ ณหภู มิ กระเปาะเป ย กของ อากาศทีเ่ ขาระบายเกิน 4 ๐F อาจเกิดจาก ปริมาณน้าํ มาก ปริมาณอากาศนอย รู Sprinkler pipe ตัน Sprinkler head รัว่ Filling ตัน มี เ ม็ ด น้ําอาจเกิ ด จากความเร็ ว ลมสู งเกิ นไป หรือที่ Sprinkler Pipe ไมมีแผนกันน้ําหรือ ปริมาณน้ํามากเกินไป อาจเกิ ด จากระดั บ น้ํ า ในอ า งสู ง เกิ น ไปหรื อ ปริมาณน้ําที่ตกมากเกินไป หรือไมมี Louver ชุดที่ใชกระแสไฟฟานอยที่สุดควรนํามาใชงาน ใหมากขึ้น อากาศที่พนทิ้งมีอุณหภูมิและความชื้นสูงเมื่อ ยอนกลับเขาระบายความรอน จะทําใหประ สิทธิภาพของ CT ลดลง อาจแกไขโดยการตอ ปากทางออกใหสูงขึ้น (Hood) ไมควรปลอยน้าํ ผาน CT ทีไ่ มไดเปดพัดลม เพราะจะทําใหอณ ุ หภูมนิ า้ํ ทีไ่ ดกอ นเขา Chiller มีอณ ุ หภูมสิ งู สงผลใหคา kW/TR สูงขึน้
มี ไมมี
235
แนวทางการตรวจ รายการตรวจ 3.12 แผน Filling สกปรกและลมหรือไม
แนวทางการวินิจฉัย
ผลการตรวจ สภาพดี สกปรกและลม
ไมเคย ตรวจวัดประจํา 3.14 บันทึกปริมาณน้ําที่ใชกับหอผึ่งเย็น บันทึก ทุกวันหรือไม ไมบันทึก 4. เครื่องสงลมเย็น (AHU) และเครื่องจายลมเย็น (FCU) 4.1 ใช 2 Ways Valve หรือ 3 Ways 2 Ways Valve Valve ควบคุมปริมาณน้ํา 3 Ways Valve 3.13 มีการตรวจวัดอุณหภูมิน้ําที่ไดจาก หอผึ่งเย็นแตละชุดหรือไม
4.2 กรองอากาศตันหรือไม
4.3 อัตราการไหลของน้ําเย็นไดตาม พิกัดหรือไม
ตัน ไมตัน
ตามพิกัด ต่ํากวาพิกัด สูงกวาพิกัด
ตางกันมาก ตางกันไมมาก
4.4 ผลตางอุณหภูมิอากาศที่ออกและ อุณหภูมิน้ําที่ออกจาก Coil เย็น
4.5 คอลยกลั่นเอาความชื้นออกจาก อากาศไดนอยหรือไมกลั่นตัว
กลั่นตัวไดนอย ไมกลั่นตัว
4.6 ทําความสะอาดคอลยสม่ําเสมอหรือ
สม่ําเสมอ
236
ควรทําความสะอาด Filling เปนประจํา และ เปลี่ยนเมื่อหมดอายุการใชงาน อีกทั้งควรใส ให เ ต็ ม และไม มี ก ารล ม จะส ง ผลให ป ระสิ ท ธิ ภาพการแลกเปลี่ยนความรอนดี อุณหภูมิน้ําที่ ไดจะลดต่ําลง หอผึ่ ง เย็ น ที่ ไ ด อุ ณ หภู มิ น้ํ า ต่ํ า จะมี ป ระสิ ท ธิ ภาพดี ดังนั้นควรนํามาใชใหมากขึ้น การใชน้ํามากหรือนอยเกินไปของหอผึ่งเย็น จะบอกถึงสิ่งผิดปกติที่เกิดขึ้นของหอผึ่งเย็น ใช 2 Ways Valve จะสงผลใหเกิดการ ประหยัดพลังงานที่ปมน้ําเย็น ขณะที่ ภาระ การปรับอากาศลดลงแตควรมี Bypass หรือ Inverter ใชงานรวมดวย กรองอากาศตันจะสงผลใหปริมาณลมเย็นที่สง ไปใชงานนอยลง สงผลใหประสิทธิภาพของ AHU ลดลง อีกทั้งอาจเกิดปญหาการกระจาย ลมในพื้นที่ อั ต ราการไหลของน้ําเย็ น ส ง ผลต อ ประสิ ท ธิ ภาพการแลกเปลี่ยนความรอนระหวางน้ําและ อากาศ และอาจทําให Coil มีความชื้นไดมาก หรือนอยดวย อีกทั้งมีอัตราการไหลต่ํา ตัน ความเย็นที่ไดจะลดต่ําลงดวย โดยทั่วไปควร ประมาณ 2.4 GPM/TR ที่ ΔT = 10 ๐F ภาระเต็มพิกัด ผลตางอุณหภูมิตางกันมากแสดงวาประสิทธิ ภาพในการแลกเปลี่ยนความรอนต่ําซึ่งอาจ เกิดจากตะกรันภายในทอ ความสกปรกของ ครีบ ความเร็วลมมากเกินไป ปริมาณอากาศ มากเกินไป หรือปริมาณความชื้นของอากาศ ที่เขาสูงเกินไป อุณหภูมิคอลยที่สัมผัสกับอากาศอาจไมถึง อุณหภูมิจุดน้ําคาง (Drew point) หรือ อุณหภูมิผิวชวงปลายคอลยมีอุณหภูมิสูงเกินก็ ได ซึ่งอาจเกิดจากอุณหภูมิน้ําเย็นสูงเกินไป หรือมีตะกรันในทอ หรือครีบสกปรกหรือ ปริมาณน้ําเย็นต่ํากวาภาระการปรับอากาศ (ความเร็วอากาศมาก) คอลยเมื่อสกปรกจะสงผลใหประสิทธิภาพใน
แนวทางการตรวจ รายการตรวจ ไม
4.7 อุปกรณควบคุมอุณหภูมิใชงานได เปนปกติหรือไม
4.8 อุณหภูมิและความชื้นสัมพัทธในพื้น ที่ไดตามตองการหรือไม
4.9 บันทึกอุณหภูมิน้ําเย็นเขาและออก จาก AHU เปนประจําหรือไม
5. อื่นๆ 5.1 ฉนวนหุมทอน้ําเย็นอยูในสภาพทีดี่ และไมเกิดการกลั่นตัวของน้ําที่ผิว ฉนวน
5.3 ปดใชงาน CT มากกวาจํานวน CH หรือไม
(2)
ผลการตรวจ ไมสม่ําเสมอ
ปกติ ชํารุด
ได ไมได
บันทึก ไมบันทึก สภาพดี สภาพไมดี
การแลกเปลี่ยนความรอนระหวางน้ํากับ อากาศลดต่ําลง ปริมาณความเย็นที่ไดจะลด ลง อุณหภูมิอากาศที่ออกจากคอลยจะสูงกวา เมื่อทําความสะอาดใหมๆ อุปกรณควบคุมอุณหภูมิผิดปกติ จะสงผลให ปริมาณน้ําเย็นไหลผานคอลยในปริมาณที่ไม สัมพันธกับภาระการปรับอากาศ อีกทั้งไม สามารถควบคุมอุณหภูมิในพื้นที่ใหคงที่ตลอด เวลาได นอกจากนั้นตําแหนงติดตั้งควรจะ ตองเหมาะสม การกระจายลมในพื้นที่รวมทั้งความเร็วของ ลมเปนตัวสําคัญที่จะทําใหทุกบริเวณในพื้นที่ มีอุณหภูมิตางกันไมเกิน 2 ๐F นอกจากนั้น อากาศที่ออกจากคอลยควรมีอุณหภูมิต่ําแตมี ความชื้นสัมพัทธสูง โดยทั่วไปอุณหภูมิ ประมาณ 60 ๐F ความชื้นสัมพัทธมากกวา 80%RH ผลตางอุณหภูมิน้ําเย็นเขาและออก จะบอกถึง สิ่งผิดปกติที่เกิดขึ้น ฉนวนเสื่อมสภาพอาจมีลักษณะแตกยุยหรือ อมน้ํา สงผลใหสูญเสียความเย็นและทอจะ เป น สนิ ม และฉนวนยางไม ค วรให สั ม ผั ส กั บ แสง UV โดยตรง เพราะอายุการใชงานจะสั้น ดังนั้นเมื่อใชนอกอาคารควรหุม Jacket ลดปริมาณลงใหไดมากที่สุด จะสงผลใหลด ภาระการปรับอากาศลง
5.2 นําอากาศภายนอกเขาหรือดูด อากาศภายในออกทิ้งมากหรือไม
5.4 น้ําเติม CT ผานการปรับสภาพ อยางดีหรือไม
แนวทางการวินิจฉัย
ไมมาก มาก เทากัน มากกวา
ปรับสภาพ ไมปรับสภาพ
ทั่วไปการออกแบบจะให CH CDP CHP CT เหมาะสมกับ แตเมื่อใชงานควรเดิน CT ให มากกวา CH เพื่อจะไดอุณหภูมิน้ําระบาย ความรอนที่เขาคอนเดนเซอรลดต่ําลง ในระบบระบายความรอนมักเกิดตะกรันบน พื้นที่ผิวแลกเปลี่ยนความรอน สงผลใหคา kW/TR ของเครื่องสูงขึ้น ดังนั้นควรปรับ สภาพน้ําที่เติมหอผึ่งเย็นใหดี
การบํารุงรักษาเครื่องปรับอากาศแบบแยกสวนและแบบเปนชุดเพื่อการประหยัดพลังงานมีอะไรบาง ?
รายละเอียดการดําเนินงาน 1. ลางทําความสะอาดอุปกรณตางๆ ดังตอไปนี้
ระยะเวลาที่เหมาะสม
237
- แผงกรองอากาศ (Air Filter) - ขดทอระบายความรอน (Condensing Coil) - ขดทอทําความเย็น (Cooling Coil) 2. มีการดําเนินการตอไปนี้ - ตรวจสอบการทํางานของเทอรโมสตัท เพือ่ ใหควบคุมอุณหภูมไิ ดอยางถูกตอง - ตรวจสอบสภาพ สี และปริมาณของสารทําความเย็นในระบบ - ตรวจสอบระบบทอสารทําความเย็น และสภาพฉนวนหุมทอสารทําความเย็น 3. ตรวจวัดและจดบันทึกคาตัวแปรตางๆ ตอไปนี้ เพื่อใชวิเคราะห ประสิทธิ ภาพการทํางานของเครื่อง - กระแส แรงดัน และกําลังไฟฟาที่ใช - ความดัน และ/หรืออุณหภูมิของสารทําความเย็น - อุณหภูมิและความชื้นสัมพัทธของลมเย็นดานจายและดานกลับ
ทุกเดือน ทุก 6 เดือน ทุก 6 เดือน ทุก 6 เดือน
ทุก 6 เดือน
(3) การบํารุงรักษาเครื่องทําน้ําเย็นและอุปกรณอื่นๆ เพื่อการประหยัดพลังงานมีอะไรบาง ? รายละเอียดการดําเนินงาน
ระยะเวลาทีเ่ หมาะสม
1. เครือ่ งทําน้าํ เย็น 1.1 ตรวจสอบการทํางานของอุปกรณตางๆ ตอไปนี้ - เทอรโมมิเตอร - เกจวัดความดัน - เครื่องวัดอัตราการไหล (ถามี) - วาลวปรับอัตราการไหล 1.2 ทําความสะอาดอุปกรณแลกเปลี่ยนความรอนดานคอนเดนเซอร 1.3 ตรวจสอบสภาพ สี และปริมาณของสารทําความเย็น และน้ํามันหลอลื่น 1.4 เปลี่ยนสารและอุปกรณเหลานี้ - Refrigerant dryer - น้ํามันหลอลื่น - ไสกรอง 1.5 ตรวจวัดและจดบันทึกคาตัวแปรตางๆ ตอไปนี้ เพื่อใชวิเคราะหประสิทธิภาพการ ทํางานของเครื่อง - กระแส แรงดัน และกําลังไฟฟาที่ใช - ความดัน และอุณหภูมิของสารทําความเย็น - อุณหภูมิและความดันของน้ําเย็น และน้ําหลอเย็น ทั้งดานเขาและออก - อัตราการไหลของน้ําเย็น และน้ําหลอเย็น 2. เครื่องสูบน้ําเย็นและเครื่องสูบน้ําหลอเย็น 2.1 ตรวจสอบการทํางานของอุปกรณตางๆ ตอไปนี้ - เกจวัดความดัน - วาลวปรับอัตราการไหล - Automatic Air Vent 2.2 ทําความสะอาดตัวกรองสารแขวนลอย (Strainer) 2.3 ตรวจวัดและบันทึกคาตัวแปรตางๆ ตอไปนี้ - กระแสและแรงดันไฟฟาที่ใช - ความดันของน้ําเย็นและน้ําหลอเย็น ทั้งดานดูดและดานจาย 2.4 ตรวจสอบความรอนที่ตัวมอเตอร 238
ทุกวัน
ทุก 6 เดือน ทุกวัน เมือ่ หมดอายุการใชงาน
ทุกวัน
ทุกวัน
ทุก 6 เดือน ทุกวัน
ทุกเดือน
รายละเอียดการดําเนินงาน
ระยะเวลาทีเ่ หมาะสม
3. หอผึ่งเย็น 3.1 ลางทําความสะอาดอุปกรณตางๆ ตอไปนี้ - PVC Filling - ถาดรับน้ํา - ชุดจายน้ํา 3.2 ตรวจสอบการทํางานของอุปกรณตางๆ ตอไปนี้ - วาลวลูกลอย - ชุดจายน้ํา – พัดลม - วาลวปกผีเสื้อ (Butterfly Valve) ตางๆ เชน วาลวน้ําเขา วาลวน้ําออก วาลว ปรับสมดุล เปนตน 3.3 ตรวจสอบสภาพและปรับแตงความตึงของสายพาน (ถามี) หรือชุดเกียรสงกําลัง (ถามี) 4. เครือ่ งสงลมเย็น 4.1 ลางทําความสะอาดอุปกรณตางๆ ตอไปนี้ - แผงกรองอากาศ (Air Filter) - ขดทอทําความเย็น (Cooling Coil) 4.2 ตรวจสอบการทํางานของอุปกรณตางๆ ตอไปนี้ - เทอรโมมิเตอร - พัดลม - เกจวัดความดัน - เทอรโมสตัท - วาลวควบคุมการไหล (Actuated Valve) 4.3 ตรวจวัดและบันทึกคาตัวแปรตางๆ ตอไปนี้ - อุณหภูมิและความชื้นสัมพัทธของลมจายและลมกลับ - กระแสและแรงดันไฟฟาที่ใช 4.4 ตรวจวัดและบันทึกอุณหภูมิของน้ําเย็นที่เขาและออกจากเครื่อง รวมทั้งตรวจสอบ และซอมแซมรอยรั่วของทอน้ําเย็น และทอลมเย็น 5. ชุดระบายความรอนของเครื่องผลิตน้ําเย็นแบบระบายความรอนดวย อากาศ 5.1 ตรวจสอบสภาพและทําความสะอาดขดทอและครีบระบายความรอน 5.2 ตรวจสอบสภาพของพัดลมระบายความรอนใหอยูในสภาพดีอยูเสมอ 5.3 ตรวจสอบการทํางานของพัดลมระบายความรอน โดยจํานวนพัดลมที่ทํางานควร จะสอดคลองกับจํานวนคอมเพรสเซอรที่ทํางาน และสอดคลองกับภาระการทํา ความเย็นขณะนั้น
239
3.4 ทุก 3 เดือน
ทุกวัน
ทุกเดือน
ทุกเดือน ทุก 6 เดือน ทุกวัน
ทุก 6 เดือน
ทุกเดือน
ทุก 3 เดือน ทุกวัน ทุกวัน