เนื้อหาวันที่ : 2013-04-25 14:09:22 จำนวนผู้เข้าชมแล้ว : 1313 views

ระบบ Okool เพื่อการประหยัดพลังงานสำหรับเครื่องปรับอากาศขนาดใหญ่

ถึงวันนี้คงไม่มีใครอาจปฏิเสธได้ว่า กระแสประหยัดพลังงาน กำลังเป็นกระแสที่มาแรงแซงใครเพื่อน พอดีจังหวะกระแสดังกล่าวเกิดมาสวนทางกับ ภาวะโลกร้อน ซึ่งเป็นอะไรที่มนุษย์ต้องแสวงหาอุปกรณ์ทางด้านเทคนิคเข้ามาช่วยคลายร้อน เห็นทีที่นิยมกันโดยส่วนมากมักเป็น เครื่องปรับอากาศ ซึ่งเป็นอุปกรณ์ที่อยู่ใกล้ตัวเรามากที่สุด แต่ก็สิ้นเปลืองพลังงานมากที่สุดด้วย เช่นกัน

ระบบ Okool เพื่อการประหยัดพลังงานสำหรับเครื่องปรับอากาศขนาดใหญ่

บริษัท มาสเตอร์คูล อินเตอร์เนชั่นแนล จำกัด

         ถึงวันนี้คงไม่มีใครอาจปฏิเสธได้ว่า กระแสประหยัดพลังงาน กำลังเป็นกระแสที่มาแรงแซงใครเพื่อน พอดีจังหวะกระแสดังกล่าวเกิดมาสวนทางกับ ภาวะโลกร้อน ซึ่งเป็นอะไรที่มนุษย์ต้องแสวงหาอุปกรณ์ทางด้านเทคนิคเข้ามาช่วยคลายร้อน เห็นทีที่นิยมกันโดยส่วนมากมักเป็น เครื่องปรับอากาศ ซึ่งเป็นอุปกรณ์ที่อยู่ใกล้ตัวเรามากที่สุด แต่ก็สิ้นเปลืองพลังงานมากที่สุดด้วย เช่นกัน


          แต่ในขณะเดียวกันในเมื่อ 2 เรื่อง 2 ประเด็น กลับเป็นเรื่องที่มีสาระสำคัญ แต่สวนทางกันอย่างสิ้นเชิง ดังนั้น Masterkool ซึ่งเป็นผู้เชี่ยวชาญทางด้านระบบปรับอากาศภายนอกอาคารเบอร์หนึ่งของไทยมาโดยตลอด และวันนี้ Masterkool ได้คิดค้นอุปกรณ์เสริมที่มีประสิทธิภาพในการประหยัดพลังงานสำหรับเครื่องปรับอากาศขนาดใหญ่ มีความคุ้มค่าในการลงทุน โดยให้ผลตอบแทนในการลงทุนกว่า 30% ต่อปี
 

          พูดกันอย่างง่าย ๆ ว่า ไม่ใช่เรื่องยากอีกต่อไป สำหรับการใช้แอร์คอนดิชั่นขนาดใหญ่ตามจุดสำคัญ ๆ ภายในโรงงานอุตสาหกรรมโดยทั่วไป อย่างเช่น โกดังเก็บวัตถุดิบหรือผลผลิต สายงานการผลิต อีกทั้ง ยังใช้ได้กับกลุ่มธุรกิจอีกหลาย ๆ ขนาด อย่างเช่น ห้างสรรพสินค้าขนาดใหญ่ ร้านค้าปลีกสะดวกซื้อ (ขนาดกลาง-รายย่อย) อาคารเช่า เหล่านี้เป็นต้น 
  

           ที่กล่าวมาทั้งหมดนี้ ต่างจำเป็นต้องใช้แอร์คอนดิชั่นขนาดใหญ่ หรือใช้เป็นจำนวนมากภายในขั้นตอนการดำเนินงานแทบทั้งหมด แต่ในขณะเดียวกัน ถ้าเรารู้วิธีประหยัดพลังงานสำหรับแอร์คอนดิชั่นขนาดใหญ่หรือจำนวนมากแล้วนั้น ผลดีที่จะตามมาอย่างปฏิเสธไม่ได้ นั่นคือ การลดต้นทุน ในระหว่างการดำเนินงานลงในทันที โดยสามารถคิดมูลค่าจาก ค่าไฟรายเดือน ที่ต้องเสียได้อย่างเป็นรูปธรรม
 

           ทั้งนี้ ซึ่งก็ต้องเลือกใช้วิธีการลงทุน เพื่อให้เกิดความคุ้มค่า โดยให้ผลตอบแทนที่สามารถมองเห็นเป็นเม็ดเงินได้จริง จากการจ่ายค่าไฟรายเดือนลดน้อยลงอย่างเห็นได้ชัดนั่นเอง

มารู้จักกับระบบ Okool by Masterkool

         ระบบการทำความเย็นแบบระเหย (Evaporative Cooling) เป็นการทำความเย็นในลักษณะของการดึงความร้อนแฝงออกจากอากาศ โดยใช้ละอองน้ำที่มีขนาดเล็กสเปรย์เข้าไปในอากาศ และระเหยตัวอย่างรวดเร็ว (Flash Evaporative) ทำให้อุณหภูมิของอากาศลดลง ขณะที่ความชื้นสัมพัทธ์ในอากาศจะเพิ่มขึ้นตามกระบวนการทาง Psychometric Chart
            

         การนำหลักการทำงานของระบบนี้ไปใช้งานคิดว่าหลายฯ ท่านคงรู้จักกันพอสมควรแล้วกับ “ระบบ Masterkool” หรือเรียกกันง่ายๆว่า พัดลมไอน้ำ ที่มีลักษณะการใช้งานส่วนใหญ่เป็นการลดอุณหภูมิของอากาศสำหรับพื้นที่ภายนอกอาคารเป็นหลัก หรือพื้นที่ที่มีการระบายอากาศดีเพียงพอ ทีนี้ถ้าจะถามว่าหลายท่านทราบ หรือไม่ว่าระบบ Masterkool นี้สามารถนำไปใช้กับการประหยัดพลังงานของเครื่องปรับอากาศได้อีกด้วย อ่านดูแล้วหลายท่านคงเกิดความสงสัยว่าจะนำระบบการทำความเย็นแบบนี้ไปใช้ตรงส่วนไหนของเครื่องปรับอากาศ และเมื่อใช้แล้วเครื่องปรับอากาศมีการเปลี่ยนแปลงอย่างไร
       

              ก่อนอื่นเราคงต้องทำความเข้าใจการทำงานของเครื่องปรับอากาศกันก่อน ว่ามีระบบการทำงานพื้นฐานอย่างไร และส่วนประกอบหลักของเครื่องปรับอากาศ อะไรบ้าง
      1. คอยล์เย็น (Evaporator) หรือ Cooling Coil  จะทำหน้าที่รับสารทำความเย็น (Liquid) ที่ฉีดออกมาจากตัวควบคุมน้ำยา (Expansion Valve) และเมื่อสารทำความเย็นที่มีแรงดันต่ำถูกลดแรงดันลงจะเกิดการระเหย และเดือด (Evaporate) จากการดูดความร้อนในพื้นที่ปรับอากาศจนมีสภาพกลายเป็นแก๊สถูกดูดกลับไปที่ Compressor
     

      2. คอนเดนเซอร์ (Condenser) จะทำหน้าที่รับแก๊สร้อนที่อัดจาก Compressor มาระบายความร้อนออกไปเพื่อให้สารทำความเย็นที่มีสภาพเป็นแก๊สร้อนเปลี่ยนสถานะเป็นของเหลว และมีลักษณะของการระบายความร้อน แบ่งเป็น 2 แบบ คือ แบบระบายความร้อนด้วยอากาศ และแบบระบายความร้อนด้วยน้ำ
     

      3. คอมเพรสเซอร์ (Compressor) จะเป็นเสมือนเครื่องต้นกำลังของระบบมีหน้าที่ดูด และอัดสารทำความเย็นที่มาจาก Evaporator ให้มีแรงดัน, อุณหภูมิสูงขึ้น และส่งไปยัง Condenser
     

      4. วาล์วลดแรงดัน (Expansion Valve) จะทำหน้าที่ปรับลดแรงดัน, ควบคุมอัตราการไหลของสารทำความเย็นในด้าน Condenser ที่มีแรงดันสูงกลายเป็นสารทำความเย็นที่มีแรงดันต่ำใน Evaporator ให้เพียงพอกับภาระความร้อนในพื้นที่ปรับอากาศ
     

      5. สารทำความเย็น (Refrigerant) จะทำหน้าที่จะรับความร้อนภายในพื้นที่ปรับอากาศ และจะนำความร้อนที่ได้รับระบายทิ้งที่ Condenser ภายนอกพื้นที่ปรับอากาศ โดยวิธีการแลกเปลี่ยนความร้อนกับอากาศ หรือน้ำ หลังจากนั้นสารทำความเย็นจะกลับไปรับความร้อนในพื้นที่ปรับอากาศอีกครั้ง ซึ่งคุณสมบัติของสารทำความเย็นจะมีจุดเดือดต่ำโดยจะรับความร้อนมาช่วยในการเปลี่ยนสถานะหรือการเดือด และเมื่อสารทำความเย็นเดือดจะทำให้อากาศภายในพื้นที่ปรับอากาศลดลง

 

รูปที่ 1 ระบบการทำความเย็นแบบอัดไอ

 

 

กระบวนถ่ายเทความร้อนของระบบ
ช่วง C-B ความร้อนจะเข้าระบบที่ Evaporator และเป็นช่วงการทำความเย็นของระบบ
ช่วง D-C พลังงานที่ต้องใส่ให้กับ Compressor เข้าสู่ระบบ
ช่วง A-D ความร้อนถูกระบายออกจากระบบที่ Condenser
ช่วง B-A ความร้อนไม่มีการถ่ายเทในช่วงนี้ เป็นช่วงลดแรงดันของระบบ

จากรูปที่ 2 เราสามารถหาค่าการทำงานของระบบได้ดังนี้

1. ความสามารถในการทำความเย็นของระบบ  (Refrigerant Effect: RE)  จะเท่ากับช่วง (hC - hB)

2. สัมประสิทธิ์ของสมรรถนะการทำความเย็นของระบบ (Coefficient of Performance: COP)   จะเท่ากับช่วง (hC- hB)/(hD - hC)

3. งานที่ใช้ในการอัดของระบบ (Work of Compressor: W)  จะเท่ากับช่วง (hD - hC)

4. ความสามารถในการระบายความร้อนของระบบ (Heat Rejected to Surrounding)  จะเท่ากับช่วง (hA – hD)

            ในทางปฏิบัติสิ่งที่ส่งผลต่อการทำงานของวัฏจักรการทำความเย็นโดยตรงก็คือค่าการทำงานของระบบทั้ง 4 ข้อ ดังนั้นปัจจัยที่เกี่ยวข้องเหล่านี้จึงจำต้องนำมาพิจารณาในการออกแบบ และใช้งานระบบอยู่เสมอ

การนำระบบการทำความเย็นแบบระเหยมาใช้กับเครื่องปรับอากาศ


รูปที่ 3 แสดงการใช้ระบบการทำความเย็นแบบระเหย

เครื่องปรับอากาศแบบระบายความร้อนด้วยอากาศ
          จากหลักของการทำความเย็นแบบระเหยของระบบ Masterkool สามารถนำหลักการนี้มาใช้กับเครื่องปรับอากาศได้โดยการนำละอองน้ำมาสเปรย์ให้กับ Condenser เพื่อช่วยในการระบายความร้อนของระบบ และทำให้ค่าการทำงานของระบบมีการเปลี่ยนแปลง

 

 รูปที่ 4 แสดงแผนภูมิ P-h Diagram เปรียบเทียบวัฏจักรของสารทำความเย็น

สารทำความเย็นจาก Condenser ที่ช่วง D ถึงช่วง A ในสถานะของเหลวอิ่มตัว เมื่อนำละอองน้ำสเปรย์ให้กับ Condenser จะทำให้อุณหภูมิของสารทำความเย็นลดลงต่ำกว่าจุดของเหลวอิ่มตัวในสภาวะที่จุด A’ ผลที่ได้ของการที่อุณหภูมิของสารทำความเย็นลดลง คือ

1) ความสามารถในการทำความเย็นของระบบ (RE) เพิ่มขึ้น

      1.1) วัฏจักรของสารทำความเย็นที่อุณหภูมิของเหลวอิ่มตัวของ Condenser

        ค่า RE จะเท่ากับช่วง (hC – hB)

       1.2) วัฏจักรของสารทำความเย็นที่มีอุณหภูมิลดลงต่ำกว่าของเหลวอิ่มตัวหลังจากสเปรย์ละอองน้ำ ค่า RE จะเพิ่มขึ้นเท่ากับช่วง (hC - hB’)
จากการเปรียบเทียบวัฏจักรของสารทำความเย็นทั้งสองสภาวะช่วงของการทำความเย็นจะเพิ่มขึ้นตามสภาวะข้อ 1.2

2) อัตราการไหลของสารทำความเย็นต่อ KW ลดลง เพราะว่าค่าการทำความเย็นเพิ่มขึ้น ขณะที่อุณหภูมิคงที่จะทำให้อัตราการไหลของสารทำความเย็นลดลงมากกว่า

       2.1) วัฏจักรของสารทำความเย็นควบแน่นที่อุณหภูมิของเหลวอิ่มตัวของ Condensor

อัตราการไหลโดยมวลของสารทำความเย็นต่อ KW จะเท่ากับ 

       2.2) วัฏจักรของสารทำความเย็นควบแน่นที่อุณหภูมิต่ำกว่าของเหลวอิ่มตัวหลังจากสเปรย์ละอองน้ำ   
  

    อัตราการไหลโดยมวลของสารทำความเย็นต่อ KW จะเท่ากับ

 

   จากการเปรียบเทียบวัฏจักรของสารทำความเย็นทั้งสองสภาวะอัตราการไหลโดยมวลของสารทำความเย็นจะลดลงตามสภาวะข้อ 2.2

 3) อัตราการไหลโดยปริมาตรของสารทำความเย็นลดลง เพราะว่าสารทำความเย็นที่ออกจาก Evaporator ก่อนทางเข้าของ Compressor มีปริมาตรจำเพาะของไอสารทำความเย็นไม่เปลี่ยนแปลง สำหรับการควบแน่นที่ของเหลวอิ่มตัว หรือ ต่ำกว่าของเหลวอิ่มตัว ขณะที่อัตราการไหลต่อ KW ของสารทำความเย็นลดลง เมื่อสารทำความเย็นควบแน่นที่อุณหภูมิต่ำกว่าของเหลวอิ่มตัวเป็นผลเนื่องมาจากปริมาตรของไอสารทำความเย็นที่เข้า Compressor ลดลง

      3.1) วัฏจักรของสารทำความเย็นควบแน่นที่อุณหภูมิของเหลวอิ่มตัวของ Condensor

 อัตราการไหลโดยปริมาตรสารทำความเย็นจะเท่ากับ อัตราการไหลโดยมวลต่อ KW จากข้อ 2.1 x ปริมาตรจำเพาะที่สภาวะก่อนเข้า Compressor ที่จุด C

      3.2) วัฏจักรของสารทำความเย็นควบแน่นที่อุณหภูมิต่ำกว่าของเหลวอิ่มตัว
หลังจากสเปรย์ละอองน้ำอัตราการไหลโดยปริมาตรสารทำความเย็นจะเท่ากับ อัตราการไหลโดยมวลต่อ KW จากข้อ 2.2 x ปริมาตรจำเพาะที่สภาวะก่อนเข้า Compressor ที่สภาวะที่จุด C
     

       จากการเปรียบเทียบวัฏจักรของสารทำความเย็นทั้งสองสภาวะอัตราการไหลโดยปริมาตรของสาร ทำความเย็นจะลดลงตามสภาวะข้อ 3.2

4) ค่าประสิทธิภาพของการทำความเย็นเพิ่มขึ้นเนื่องจากสภาวะที่จุด C และ D ไม่มีการเปลี่ยนแปลง โดยที่กำลังงานที่ใช้ในการอัดสารทำความเย็นของ Compressor เท่ากัน แต่ค่าของการทำความเย็นต่อกิโลกรัมจะเพิ่มขึ้น

4.1) วัฏจักรของสารทำความเย็นควบแน่นที่อุณหภูมิของเหลวอิ่มตัวของ Condensor
     

         ประสิทธิภาพของการทำความเย็น (COP) จะเท่ากับ       

 4.2) วัฏจักรของสารทำความเย็นควบแน่นที่อุณหภูมิต่ำกว่าของเหลวอิ่มตัว หลังจากสเปรย์ละอองน้ำ   
     

            ประสิทธิภาพของการทำความเย็น (COP) จะเท่ากับ 

จากการเปรียบเทียบวัฏจักรของสารทำความเย็นทั้งสองสภาวะจะเห็นได้ว่าค่า COP ของระบบจะเพิ่มขึ้นตามสภาวะข้อ 4.2

5) ค่ากำลังงานที่ใช้ในการอัดของ Compressor ลดลง เมื่องานที่ใช้ในการอัดสารทำความเย็นเท่ากันในสภาวะที่สารทำความเย็นควบแน่นที่อุณหภูมิของเหลวอิ่มตัว หรือต่ำกว่าของเหลวอิ่มตัว แต่อัตราการไหลโดยมวลต่อ KW ของสารทำความเย็นที่ควบแน่นที่อุณหภูมิต่ำกว่าของเหลวอิ่มตัวจะน้อยกว่า

     5.1) วัฏจักรของสารทำความเย็นควบแน่นที่อุณหภูมิของเหลวอิ่มตัวของ Condensor กำลังงานที่ใช้ในการอัดจะเท่ากับ 
      อัตราการไหลโดยมวลต่อ KW จากข้อ 2.1 x (hD – hC)   

     5.2) วัฏจักรของสารทำความเย็นควบแน่นที่อุณหภูมิต่ำกว่าของเหลวอิ่มตัว หลังจากสเปรย์ละอองน้ำ กำลังงานที่ใช้ในการอัดจะเท่ากับ 
      อัตราการไหลโดยมวลต่อ KW จากข้อ 2.2 x (hD – hC)   
     

จากการเปรียบเทียบวัฏจักรของสารทำความเย็นทั้งสองสภาวะจะเห็นได้ว่าค่ากำลังงานที่ใช้ใน การอัดสารทำความเย็นจะลดลงตามสภาวะข้อ 5.2

6)    ความสามารถในการระบายความร้อนของระบบจะเพิ่มมากขึ้น

      6.1) วัฏจักรของสารทำความเย็นควบแน่นที่อุณหภูมิของเหลวอิ่มตัวของ Condensor ความสามารถในการระบายความร้อนของระบบจะเท่ากับช่วง (hA – hD)     
          

      6.2) วัฏจักรของสารทำความเย็นควบแน่นที่อุณหภูมิต่ำกว่าของเหลวอิ่มตัว หลังจากสเปรย์ละอองน้ำ   
      ความสามารถในการระบายความร้อนของระบบจะเท่ากับช่วง (hA' – hD)                 
     

จากการเปรียบเทียบวัฏจักรของสารทำความเย็นทั้งสองสภาวะจะเห็นได้ว่าค่ากำลังงานที่ใช้ใน การอัดสารทำความเย็นจะลดลงตามสภาวะข้อ 6.2
 

   บทสรุป 


         จากการเปรียบเทียบการใช้ระบบ Masterkool สเปรย์ละอองน้ำเพื่อลดอุณหภูมิของสารทำความเย็นที่ Condenser พอจะสรุปได้ว่าค่าของการทำความเย็นของระบบเพิ่มขึ้น โดยที่งานที่ใช้ในการอัดเท่าเดิม และ ค่า KW ต่อตันลดลง และทำให้ค่า COP ของระบบเพิ่มขึ้นขณะที่ปริมาตรการไหลของน้ำยาต่อตันความเย็นลดลง ทำให้ค่าการทำงานรวมของระบบดีขึ้น รวมทั้งเวลาที่ใช้ในการทำอุณหภูมิในพื้นที่ปรับอากาศให้ได้ตามที่ตั้งค่าไว้ลดลง นอกจากนั้นการใช้ระบบ Masterkool กับ Condensor ยังช่วยให้ Condensing Unit มีประสิทธิภาพการระบายความร้อนทีดี  เนื่องจากละอองน้ำจะทำหน้าที่รักษาความสะอาดของ Fin Coil ไปในตัวทำให้โอกาสของการเกิดตระกรันที่แผงระบายความร้อนของ Condensing Unit น้อยลงได้อีกด้วย

ข้อพิจารณาสำหรับการลงทุนระบบ Masterkool กับเครื่องปรับอากาศ

สิ่งที่จะต้องนำมาพิจารณา ในการใช้ระบบการทำความเย็นแบบระเหย หรือระบบ Masterkool กับเครื่องปรับอากาศ คือ

1. เครื่องปรับอากาศที่ใช้งานจะต้องเป็นเครื่องปรับอากาศแบบระบายความร้อนด้วยอากาศ

2. ขนาดของเครื่องปรับอากาศควรมีขนาดตั้งแต่ 5 ตันความเย็นขึ้นไป

3. ค่า Operating Cost ในส่วนของระบบการทำความเย็นแบบระเหย หรือระบบ Masterkool

4. ผลที่ประหยัดได้คิดเป็นค่าพลังงานไฟฟ้าของเครื่องปรับอากาศที่ลดลง เปรียบเทียบกับค่า Initial Cost และ Operating Cost ว่ามีระยะเวลาคืนทุนเท่าได

            ถ้าคุณกำลังเผชิญกับ ปัญหาอากาศร้อนอบอ้าว ภายใน หรือภายนอกอาคารโรงงาน (Open Air) และทุก ๆ ธุรกิจ รวมถึง ระบบ Okool เพื่อการประหยัดพลังงาน สำหรับเครื่องปรับอากาศขนาดใหญ่ ซึ่งเป็นการลงทุน โดยให้ผลตอบแทนกว่า 30% ต่อปี เรามี คลินิกลดความร้อน สำหรับแก้ปัญหาอากาศร้อนอบอ้าวให้กับคุณโดยตรง โดยมีผู้เชี่ยวชาญคอยให้คำแนะนำและปรึกษาแก่คุณ สำหรับทุก ๆ ธุรกิจ และทุก ๆประเภทโรงงาน
สนใจปรึกษาได้ที่ 0-2953-8800 (ในเวลาทำการ) Hotline: 0-1847-5994 
 
           

สงวนลิขสิทธิ์ ตามพระราชบัญญัติลิขสิทธิ์ พ.ศ. 2539 www.thailandindustry.com
Copyright (C) 2009 www.thailandindustry.com All rights reserved.

ขอสงวนสิทธิ์ ข้อมูล เนื้อหา บทความ และรูปภาพ (ในส่วนที่ทำขึ้นเอง) ทั้งหมดที่ปรากฎอยู่ในเว็บไซต์ www.thailandindustry.com ห้ามมิให้บุคคลใด คัดลอก หรือ ทำสำเนา หรือ ดัดแปลง ข้อความหรือบทความใดๆ ของเว็บไซต์ หากผู้ใดละเมิด ไม่ว่าการลอกเลียน หรือนำส่วนหนึ่งส่วนใดของบทความนี้ไปใช้ ดัดแปลง โดยไม่ได้รับอนุญาตเป็นลายลักษณ์อักษร จะถูกดำเนินคดี ตามที่กฏหมายบัญญัติไว้สูงสุด