เนื้อหาบทที่ 5 เครื่องปรับอากาศแบบแยกส่วน

บทท่ี 5 เคร่ืองปรับอากาศแบบแยกส่วน ค่มู อื ฝกึ อบรม การประเมนิ ศกั ยภาพการอนรุ กั ษพ์ ลงั งาน บทท่ี 5 เคร่ืองปรบั อากาศแบบแยกส่วน การปรบั อากาศคอื การควบคุมอุณหภมู ิ ความชนื้ การไหลเวียนของอากาศ ใหเ้ หมาะสมเพื่อทาให้ผู้ทีอ่ ยูอ่ าศัย เกดิ ความสบาย และในปัจจบุ นั ไดม้ กี ารควบคมุ -กาจัดเชือ้ โรคต่างๆ ไดอ้ กี ด้วย 5.1 องคป์ ระกอบของระบบ เคร่อื งปรับอากาศแบบแยกสว่ น โดยออกแบบเป็นสองชดุ ทางานร่วมกนั ไดแ้ ก่ ชุดคอนเดนซิง (Condensing unit) และชดุ แฟนคอยล์ (Fan-coil unit ) สาหรบั ใช้ในการควบคมุ อณุ หภมู ิและความชื้นของอากาศทไ่ี หลผ่านชดุ แฟนคอยล์ อุปกรณห์ ลักของระบบปรบั อากาศ รปู ท่ี 5.1 วงจรสารทาความเยน็ แบบอดั ไอ (Vapor Compression System) หลักการทางานของวงจรสารทาความเย็นแบบอดั ไอ คอื เปน็ การระเหย - การควบแนน่ โดยการเปล่ยี นแปลง ความดันในแตล่ ะสภาวะตามต้องการดังนี้ 1. คอมเพรสเซอร์ (Compressor) ทาหน้าท่ีอดั ไอสารทาความเยน็ ใหม้ ีความดนั สงู และอุณหภมู สิ งู 2. คอนเดนเซอร์ (Condenser) ทาหน้าท่ี ระบายความรอ้ น ออกจากสารทาความเยน็ จึงทาให้เกดิ การ ควบแนน่ ของสารทาความเย็น 3. เอกซ์เพนชั่นวาลว์ (Expansion Valve) หรอื แคปทิว (Capillary Tube) ทาหนา้ ท่ีลดความดันของสาร ทาความเยน็ เพื่อใหส้ ามารถเดือดทีอ่ ุณหภมู ิต่า 4. อวี าพอเรเตอร์ (Evaporator) ทาหนา้ ท่ีรับความร้อนจากพ้ืนท่ีปรบั อากาศ เพอื่ ใชใ้ นการเปลี่ยนสถานะ สารทาความเยน็ จากของเหลวเปน็ ไอ(การเดอื ด) และจะถกู อดั อกี คร้ังด้วยคอมเพรสเซอรอ์ ีกครงั้ หนา้ 5-1

บทที่ 5 เครื่องปรับอากาศแบบแยกสว่ น ค่มู อื ฝกึ อบรม การประเมินศักยภาพการอนรุ กั ษ์พลังงาน 5.2 นิยามประสิทธภิ าพหรอื สมรรถนะ 5.2.1 สมรรถนะของเครอื่ งปรบั อากาศ สาหรบั สมรรถนะของเครอ่ื งปรับอากาศแบบแยกสว่ น (Split Type) โดยทั่วไปนิยมใชก้ ัน 3 แบบ คือ 1. คา่ สมั ประสิทธ์ิ สมรรถนะ COP (Coefficient of Performance) เปน็ คา่ อตั ราส่วนระหว่าง ความสามารถในการทาความเย็น (Watt) และกาลังไฟฟา้ ท่ีใชส้ าหรบั เครือ่ งปรับอากาศในการทาความเยน็ (Watt) โดยค่า COP มีหน่วยเปน็ W/W ������������������ = ������ หรอื COP  m (hout) ������ m (hin ) โดยท่ี Q คอื ขดี ความสามารถทาความเย็นรวมสทุ ธขิ องระบบปรับอากาศ (W) W คอื พกิ ดั กาลังไฟฟ้าของเครอ่ื งปรบั อากาศ (W) คือ อัตราการไหลของสารทาความเยน็ (kJ/kg) m hout คอื ผลต่างของเอนทาลปดี า้ นทาความเยน็ h1-h4 (kJ/kg) hin คือ ผลตา่ งของเอนทาลปดี ้าน Compressor h2-h1 (kJ/kg) 2. คา่ ประสิทธิ ภาพพลังงาน EER หรอื Energy Efficiency Ratio เปน็ คา่ อตั ราสว่ นระหว่าง ขดี ความสามารถในการทาความเย็น (Btu/hr) รวมสทุ ธิและกาลงั ไฟฟา้ ท่ีใช้สาหรบั เครอื่ งปรบั อากาศในการทาความ เยน็ (Watt) โดยค่า EER มหี น่วยเป็น Btu/hr/Watt ������������������ = ������ ������ โดยท่ี Q คอื ขดี ความสามารถทาความเย็นรวมสทุ ธิของระบบปรับอากาศ (Btu/hr) W คือ พิกัดกาลงั ไฟฟ้าของเครือ่ งปรับอากาศ (W) 3. คา่ กาลัง ไฟฟ้าต่อตันความเย็น (CHP) เปน็ คา่ อตั ราสว่ นระหว่างกาลังไฟฟา้ ท่ใี ช้สาหรับ เครอ่ื งปรบั อากาศในการทาความเยน็ (kW) และความสามารถในการทาความเย็น (TR หรือตนั ความเย็น) ������������������ = ������������ ������������������ โดยที CHP คอื คา่ กาลังไฟฟา้ ต่อตันความเย็น มหี นว่ ยเปน็ (kW/TR) kW คอื พกิ ัดกาลงั ไฟฟา้ ท่ีภาระเตม็ พิกัด (kW) TON คอื ขีดความสามารถการทาความเยน็ รวมทภ่ี าระเต็มพกิ ดั (TR) หนา้ 5-2

บทท่ี 5 เครือ่ งปรบั อากาศแบบแยกสว่ น คมู่ ือฝกึ อบรม การประเมนิ ศักยภาพการอนุรกั ษ์พลังงาน ������������������ ������������ = 5.707 × 10−3 × ������������������ × (������������ − ������������) โดยท่ี CMM คอื ปริมาณลมเยน็ หมุนเวียนผ่านเครือ่ งปรับอากาศ หน่วยเปน็ m3/min Hr คือ เอนทาลปขี องอากาศดา้ นลมกลับ หน่วยเป็น kJ/kg dry air Hs คอื เอนทาลปขี องอากาศด้านลมจ่าย หนว่ ยเป็น kJ/kg dry air จากคาจากัดความของทัง้ 3 คา่ ในข้างตน้ จะเหน็ ไดว้ า่ ค่านยิ ามของ EER, kW/TR และ COP เป็นส่วน กลับซ่ึงกนั และกนั โดย EER และ COP ยง่ิ มีคา่ สงู เทา่ ไรกห็ มายความวา่ เครื่องปรับอากาศมีสมรรถนะการทางานทดี่ ี ในขณะท่คี า่ kW/TR ย่ิงมคี า่ ตา่ เท่าไร เครอื่ งปรบั อากาศเครื่องน้นั ก็ยิง่ มีค่าสมรรถนะการทางานทดี่ เี ทา่ น้ันด้ว ย โดย ทัง้ นี้สามารถกาหนดความสมั พนั ธท์ างคณติ ศาสตร์ ไดด้ งั นี้ ������������ = 12 , ������������������ = ������������������ ������������ ������������������ 3.412 หมายเหตุ : ที่ประสิทธิภาพมอเตอร์ และประสทิ ธิภาพการแลกเปลย่ี นความร้อน = 100 % 5.2.2 แผนภมู ิไซโครเมตรกิ (Psychometric chart.) ในการหาค่าสมรรถนะของเคร่อื งปรบั อากาศ จาเป็นตอ้ งทราบถงึ สภาวะอากาศรอบๆ ตวั เราเสยี กอ่ น อากาศประกอบดว้ ยกา๊ ซไนโตรเจนประมาณ 78 % ออกซเิ จนประมาณ 21 % และกา๊ ซอืน่ ๆ อีก 1% นอกจากก๊าซ ต่างๆ แล้วอากาศยงั มไี อน้าปนอยดู่ ว้ ยเสมอ อณุ หภูมกิ ระเปาะแหง้ (Dry Bulb Temperature : DB ) แสดงบนแกนนอนของแผนภมู ิ อุณหภมู ิ กระเปาะแหง้ สามารถวดั และอ่านไดด้ ้วยเทอรโ์ มมิเตอร์ปกติ อณุ หภมู กิ ระเปาะเปียก (Wet-bulb Temperature : WB) คอื อุณหภูมิ อากาศอิ่มตวั โดยแสดงบน เสน้ แนวทแยงของแผนภมู ิ อุณหภูมกิ ระเปาะเปยี กสามารถวดั และอ่านไดจ้ ากเทอร์โมมเิ ตอร์ ซงึ่ กระเปาะของ หลอดแก้วถูกหมุ้ ดว้ ยผา้ เปียก อณุ หภูมิจุดกล่นั ตัว หรือ จุดนา้ ค้าง (Dew Point : DP) คอื อณุ หภูมทิ ีท่ าให้ไอน้าในอากาศเร่ิมกลน่ั ตัว อา่ นไดโ้ ดยการลากเสน้ แนวนอนจากสภาวะน้นั ๆ ไปทางซ้ายของแผนภูมจิ นตดั เสน้ โค้งความชน้ื สัมพทั ธ์ 100% ความชื้นสัมพัทธ์ (Relative Humidity : %RH) คอื อตั ราสว่ นของไอน้าทมี่ ีอยูใ่ นอากาศเทียบกบั ป ริมาณ ไอน้าท่ีอากาศสามารถรบั ได้ ณ อุณหภูมิน้นั ๆ เกรนของความชน้ื (Grain of Moisture) คือหน่วยวัดปริมาณไอน้าในอากาศ ตอ่ อากาศแหง้ หนา้ 5-3

บทที่ 5 เคร่ืองปรบั อากาศแบบแยกสว่ น คูม่ ือฝกึ อบรม การประเมนิ ศักยภาพการอนุรกั ษพ์ ลังงาน เอนทาลปี (Enthalpy) คอื พลังงานความร้อนทม่ี อี ยูใ่ นอากาศ ประกอบด้วย ความรอ้ นสัมผัส (Sensible Heat) และ ความร้อนแฝง (Latent Heat) รูปท่ี 5.2 ค่าสมบัตติ า่ งๆ ของแผนภาพไซโครเมตริก 5.3 กฎหมายทเ่ี ก่ียวของ 5.3.1 ประกาศกระทรวงพลงั งาน ประกาศกระทรวงพลงั งาน เรือ่ ง การกาหนดค่าสัมประสทิ ธ์สิ มรรถนะข้นั ต่า ค่าประสทิ ธิภาพการใหค้ วาม เย็นและค่าพลงั งานไฟฟา้ ต่อตันความเย็นของระบบปรบั อากาศท่ีติดต้ังใชง้ านในอาคาร พ .ศ. 2552 ได้กาหนดค่า สมรรถนะไวด้ ังน้ี (ขอ้ 2 (1) ตารางการกาหนดคา่ สมรรถนะขน้ั ตา่ (COP) และคา่ ประสทิ ธิภาพการให้ความเยน็ (EER) ขนาดของ คา่ สัมประสทิ ธิ์ อัตราสว่ นประสิทธิภาพ เครอ่ื งปรับอากาศ สมรรถนะ ; COP พลงั งาน ; EER (วตั ต์) (วัตตต์ อ่ วัตต์) (บที ยี ูต่อชัว่ โมงตอ่ วตั ต)์ ไมเ่ กิน 12,000 3.22 11 หนา้ 5-4

บทท่ี 5 เครอ่ื งปรบั อากาศแบบแยกสว่ น คู่มือฝกึ อบรม การประเมนิ ศกั ยภาพการอนรุ กั ษพ์ ลังงาน 5.3.2 มาตรฐานผลติ ภณั ฑ์อุตสาหกรรม (มอก. 2134-2553) เคร่อื งปรบั อากาศสาหรับหอ้ ง : ประสิทธภิ าพพลงั งาน ได้กาหนดประสทิ ธภิ าพพลังงาน ไว้ดงั นี้ 1 อตั ราสว่ นประสิทธภิ าพพลังงานขนั้ ตา่ ตอ้ งไม่นอ้ ยกว่าคา่ ทกี่ าหนดไว้ 2 อตั ราส่วนประสิทธภิ าพพลังงานไมน่ อ้ ยกวา่ รอ้ ยละ 93 ของคา่ ท่รี ะบุ 3 ขดี ความสามารถทาความเย็นรวมสุทธขิ องเคร่อื งไม่นอ้ ยกว่า ร้อยละ 95 ของขีดความสามารถทาความ เยน็ รวมสทุ ธขิ องเคร่ืองท่รี ะบุ 4 กาลังไฟฟา้ ท่ีกาหนดไมเ่ กินร้อยละ 110 ของกาลังไฟฟา้ ที่ระบุ ตารางการกาหนดคา่ สมรรถนะข้นั ตา่ (COP) แบบของเคร่ืองปรับอากาศ อตั ราส่วนประสทิ ธิภาพพลงั งาน สาหรบั ห้อง ขดี ความสามารถทาความเยน็ ไมเ่ กิน ขีดความสามารถทาความเยน็ 8,001 8,000 W W ถึง 12,000 W แบบไม่แยกส่วน 2.82 2.53 แบบแยกส่วน 2.82 2.82 5.3.3 การไฟฟ้าฝ่ายผลิต (กฟผ.) โครงการฉลากเบอร์ 5 ไดป้ ฎบิ ัติการตามเกณฑ์ดังกล่าว โดยไดม้ กี ารทดสอบและกาหนดคา่ จากสถาบนั ไฟฟ้า และอเิ ลก็ ทรอนิกส์ (สฟอ.) ตารางคา่ มาตรฐานเครอ่ื งปรบั อากาศแบบแยกส่วน สาหรบั เครือ่ งขนาดไมเ่ กนิ 8,000 W (27,296 Btu/hr) ระดบั ประสทิ ธภิ าพ อัตราสว่ นประสทิ ธิภาพพลังงาน (EER) เบอร์ 5 มากกว่าหรือเท่ากบั 11.60 เบอร์ 4 มากกว่าหรอื เทา่ กับ 11.00 – นอ้ ยกวา่ 11.59 เบอร์ 3 มากกว่าหรอื เทา่ กบั 10.60 – นอ้ ยกวา่ 11.00 สาหรบั เครอื่ งขนาดมากกวา่ 8,000 W (27,296 Btu/hr) ระดับประสทิ ธิภาพ อัตราส่วนประสิทธภิ าพพลังงาน (EER) เบอร์ 5 มากกวา่ หรือเท่ากบั 11.00 เบอร์ 4 มากกว่าหรือเท่ากบั 10.60 – น้อยกว่า 10.99 เบอร์ 3 มากกว่าหรอื เทา่ กบั 9.60 – นอ้ ยกวา่ 10.59 หน้า 5-5

บทที่ 5 เครือ่ งปรับอากาศแบบแยกส่วน คมู่ อื ฝึกอบรม การประเมินศักยภาพการอนรุ กั ษ์พลังงาน 5.4 แนวทางการสารวจและการเกบ็ ขอ้ มูลวเิ คราะห์ประสทิ ธิภาพ 5.4.1 เครื่องมือวดั และอุปกรณท์ ต่ี ้องใช้ 1. เครอื่ งวดั ความเรว็ ลม (Anemometer) 2. เครอื่ งวดั อณุ หภูมแิ ละความชนื้ สัมพัทธ์ของอากาศ (Thermometer และ Hygrometer) 3. เคร่อื งวัดกาลงั ไฟฟา้ (Power Meter) 4. ตลับเมตร 5. แผนภมู ิไซโครเมตริก (Psychometric Chart)/ โปรแกรมการคานวณค่าเอนทาลปี (Enthalpy) รปู ท่ี 5.3 ตวั อยา่ งแผนภาพไซโครเมตริก และโปรมแกรมการคานวน 5.4.2 ข้อมลู เบอ้ื งตน้ ที่ตอ้ งทราบ 1.ขนาดพกิ ดั การทาความเย็น (Btu/hr , kcal/hr , kW, TR) 2.ขนาดกาลังไฟฟ้าของเคร่ืองคอมเพรสเซอร์ (kW) 3.ชวั่ โมงการทางาน 4.อายุการใชง้ าน 5.สถานท่ีใชง้ าน 6.ยห่ี อ้ , รนุ่ 5.4.3 ข้นั ตอนการตรวจวัด 1.วดั ขนาดความกว้างและความยาวของช่องลมกลับด้วยตลับเมตร เพอ่ื ใชค้ านวณหาขนาดพื้นทีห่ นา้ ตดั 2.วัดอุณหภูมิ (oC) และความช้นื สมั พทั ธ์ (%RH) ของอากาศทางด้านลมกลับ (Return Air) โดยใช้ เคร่อื งวดั อุณหภมู ิและความชนื้ สมั พทั ธ์ของอากาศ 3.วัดอุณหภมู ิ (oC) และความชนื้ สัมพทั ธ์ (%RH) ของอากาศทางด้านลมจา่ ย (Supply Air) โดยใช้ เคร่อื งวัดอณุ หภูมแิ ละความชน้ื สัมพัทธข์ องอากาศ หนา้ 5-6

บทที่ 5 เครอ่ื งปรบั อากาศแบบแยกส่วน ค่มู อื ฝกึ อบรม การประเมนิ ศกั ยภาพการอนรุ กั ษ์พลังงาน รปู ที่ 5.4 ตวั อยา่ งการตรวจวัดอุณหภูมิ ความช้ืน Reture – Supply 4. วดั ความเรว็ ของลมทผ่ี ่านเข้าทางดา้ นช่องลมกลบั (V) โดยใช้เคร่อื งวดั ความเร็วลม และควรทาการวัด หลายๆจดุ บนหนา้ ตัดของชอ่ งลมกลบั (อย่างน้อย 3 จุด) เพอื่ คานวณผลเป็นคา่ ความเร็วลมเฉลยี่ ท้งั น้ีเหตุผลในการ เลอื กวดั ค่าดงั กล่าวทางดา้ นลมกลับแทนที่จะเปน็ ดา้ นลมจา่ ย ประกอบดว้ ย - ด้านลมกลับมขี นาดพน้ื ท่หี น้าตดั ท่ใี หญ่กว่าด้านลมจา่ ย ทาให้การไหลของลมมลี ักษณะแบบราบเรียบ (Laminar Flow) และความเร็วของลมที่วัดไดจ้ ะมคี า่ ที่แน่นอนและไมเ่ ปล่ยี นแปลงมากนักเม่อื เทยี บ กบั ดา้ นลมจ่ายท่เี ป็นแบบการไหลปั่นป่วน (Turbulent Flow) - ทศิ ทางของลมกลับมที ิศทางทแี่ นน่ อนคือต้งั ฉากกับพืน้ ท่หี นา้ ตัด ซึ่งต่างจากดา้ นลมจา่ ยทท่ี ิศทางไม่ แน่นอน ข้นึ อยู่กับว่าผใู้ ช้งานจะปรบั ในทศิ ทางใด ทาให้คา่ ทว่ี ดั ไดม้ ีความผดิ พลาดได้ค่อนขา้ งมาก รปู ที่ 5.5 ตวั อยา่ งการตรวจวดั ความเรว็ ลม หนา้ 5-7

บทที่ 5 เคร่ืองปรบั อากาศแบบแยกสว่ น คมู่ ือฝกึ อบรม การประเมินศักยภาพการอนุรักษพ์ ลังงาน 5. วดั กาลังไฟฟา้ รวมท่ใี ชข้ องเครื่องปรบั อากาศในชว่ งท่ีคอมเพรสเซอร์ทางาน โดยใชเ้ ครื่องวดั กาลงั ไฟฟ้า (Power Meter) รูปท่ี 5.6 ตวั อยา่ งการตรวจวัดกาลังไฟฟ้า 6. หาเปอรเ์ ซ็นตก์ ารทางานของคอมเพรสเซอรโ์ ดยการจับเวลาชว่ งท่ีคอมเพรสเซอร์ทางานและไม่ทางาน ข้อควรระวัง 1 ในการวัดคา่ อุณหภมู แิ ละความชื้นสมั พทั ธท์ งั้ ดา้ นลมกลับและลมจา่ ย ในเวลาเดยี วกัน กบั การทางาน ของคอมเพรสเซอร์ 2 ในขณะตรวจวัดให้ปรบั ความเรว็ ลมของ Fan Coil Unit สงู สุดตามพกิ ัด 3 ปรับ Set Point ท่ี 24-25 oC หน้า 5-8

บทท่ี 5 เครือ่ งปรบั อากาศแบบแยกสว่ น คูม่ ือฝกึ อบรม การประเมินศักยภาพการอนุรกั ษพ์ ลงั งาน ตารางแบบบนั ทึกผลตรวจวดั เครอ่ื งปรบั อากาศแบบแยกสว่ น รายการ สญั ลักษณ์ ขอ้ มลู ท่มี าของขอ้ มูล หมายเลขเครอื่ ง - - คา่ พกิ ัด Cooling Capacity (Btu/hr) - Nameplate กาลังไฟฟา้ (kW) - ปที ต่ี ิดตัง้ ข้อมลู เปดิ -ปิด ผู้ผลิต - - ร่นุ Condensing Unit - เครอื่ งมือวดั อุณหภูมิ ความชื้น ปที ต่ี ดิ ตง้ั ใชง้ าน - Psychometric Chart/Software เวลาเปดิ ใช้งาน เวลา - เครือ่ งมือวดั อณุ หภูมิ ความช้นื Psychometric Chart/Software วัน/ปี - ตลับเมตร เทอรโ์ มสตัท Set Point (oC) - เครอ่ื งมอื วัดความเรว็ ลม ผลการตรวจวัด อุณหภมู ิ ((oC) / % RH) - CMM = A  V  60 Ambient Power Meter Condition TR  5.707 103  CMM  (Hr  Hs) อากาศด้านจ่าย อณุ หภูมิ (oC) ts - % RH % RH Enthalpy Supply Hs อากาศด้านกลับ อุณหภูมิ (oC) tr % RH % RH Enthalpy Return Hr พนื้ ท่ีหน้าตดั คอยลเ์ ยน็ (m2) A ความเร็วลม (m/s) V อตั ราการไหล CMM ไฟฟา้ V - Amp - kW - P.F. - Cooling Capacity TR สมรรถนะการทาความเย็น kW/TR หน้า 5-9

บทที่ 5 เครอ่ื งปรบั อากาศแบบแยกสว่ น คูม่ อื ฝึกอบรม การประเมนิ ศกั ยภาพการอนรุ ักษ์พลงั งาน จากขอ้ มลู ที่เราได้จากผลการตรวจวดั ทง้ั หมดในหวั ขอ้ ขา้ งต้น เราสามารถนามาใชค้ านวณหาสมรรถนะของ เครอ่ื งปรบั อากาศไดต้ ามข้นั ตอนดงั น้ี 1.คานวณหาปริมาณลมเย็นหมุนเวียนผา่ นเครอ่ื งปรบั อากาศ (CMM) จากสมการ CMM  60V  A โดยท่ี V = ความเร็วลมเฉลีย่ ด้านลมกลบั หนว่ ยเป็น m/s A = พ้นื ทีห่ น้าตดั ของช่องลมกลับ หน่วยเป็น m2 2.หาคา่ เอน ทาลปี (Enthalpy) ของอากาศท้งั ด้ายลมจา่ ยและลมกลบั โดยคา่ เอน ทาลปีสามารถหาได้ 2 วธิ ี คอื 2.1 เปิดแผนภมู ิไซโครเมตริก (Psychometric Chart) ของอากาศ โดยมีวิธหี าค่าเอนทาลปขี องลมจา่ ย (Hs) และเอนทาลปีของลมกลับ (Hr) 2.2 หาค่าเอนทาลปีของลมจ่ายและลมกลบั โดยใช้ Software 3.คานวณหาความสามารถในการความเย็นของเครอ่ื งปรบั อากาศ (TR) จากสมการ TR  5.707 103  CMM  (Hr  Hs) 4.คานวณหาสมรรถนะการทาความเยน็ ของเครือ่ งปรับอากาศ (kW/TR หรอื EER) ตามนิยามในขา้ งต้น 5.5 ตัวอยา่ งการวเิ คราะห์ประสทิ ธภิ าพการใชพ้ ลังงาน ตวั อยา่ งที่ 1 : จาก Nameplate เครื่องปรั บอากาศแบบแยกส่วน มีพกิ ดั ทาความเยน็ ขนาด 10.58 kW และกาลังไฟฟา้ เขา้ ท่ีคอมเพรสเซอร์ 3.45 kW เมอื่ ดาเนินการตรวจวดั สมรรถนะการทาความเย็น สามารถเกบ็ ข้อมลู เบื้องตน้ ได้ดังนี้ รูปที่ 5.7 ตวั อยา่ ง Nameplate เครอื่ งปรับอากาศแบบแยกสว่ น - กาลงั ไฟฟ้าที่คอมเพรสเซอร์ใชจ้ ริงเท่ากับ 3.33 kW - ความเร็วลมดา้ นลมกลบั เฉลีย่ เทา่ กบั 0.91 m/s - อณุ หภูมแิ ละความชื้นสมั พัทธ์ด้านจ่ายลมเย็น 14.7 oC , 82.6 %RH - อุณหภมู ิและความชืน้ สัมพทั ธ์ด้านลมกลบั 24.8 oC , 52.5 %RH - พ้นื ทหี่ น้าตดั ดา้ นลมกลบั 1.8 x 0.32 m2 หนา้ 5-10

บทท่ี 5 เครอ่ื งปรับอากาศแบบแยกสว่ น คู่มอื ฝกึ อบรม การประเมนิ ศกั ยภาพการอนุรกั ษพ์ ลงั งาน วธิ กี ารคานวณ 1. คานวณหา CMM CMM = 60 x 0.91 m/s x (1.8 x 0.32) m2 = 31.45 m3/min 2. จากแผนภมู ไิ ซโครเมตริกสามารถเปิดหาคา่ เอนทาลปีได้ดงั นี้ Hr = 51.4 kJ/kg dry air Hs = 37.0 kJ/kg dry air 3. คานวณความสามารถในการทาความเย็น TR = 5.707 x 10-3 x 31.45 m3/min x (51.4 – 37.0) kJ/kg dry air = 2.58 TR = 30,960 Btu/hr 4. คานวณหาสมรรถนะการทาความเย็น kW/TR = 3.33 kW 2.58 TR = 1.28 kW/TR หรอื EER = 12 1.28 kW/TR = 9.375 Btu/hr/Watt หน้า 5-11

บทท่ี 5 เครอ่ื งปรับอากาศแบบแยกส่วน คู่มือฝึกอบรม การประเมนิ ศกั ยภาพการอนุรักษพ์ ลงั งาน 5.6 ตวั อยา่ งมาตรการท่ีประสบความสาเร็จ ตัวอย่างที่ 1 : มาตรการบารงุ รกั ษาเคร่อื งปรบั อากาศแบบแยกสว่ น ความเปน็ มาและลักษณะการใชง้ าน ในบริเวณสานักงานของโรงงานมกี ารใช้งานเครือ่ งปรบั อากาศขนาด 52,000 Btu/Hr จานวน 12 เคร่อื ง โดยจากการใชง้ านท่ผี ่านมาเคร่ืองปรบั อากาศดังกลา่ วขาดการบารุงรักษาท้ังทางดา้ น Fan coil และ Condenser ดงั นัน้ จึงทาใหป้ ระสทิ ธภิ าพการทาความเย็นของเคร่อื งปรบั อากาศ (EER) มีค่าตา่ กว่าค่าพิกดั มาก จึงทาให้สน้ิ เปลือง พลงั งานไฟฟา้ รูปท่ี 5.8 เครอื่ งปรบั อากาศและลกั ษณะ Filter ก่อนปรบั ปรงุ ปัญหาของอปุ กรณ์/ระบบกอ่ นปรับปรงุ ขาดผรู้ ับผดิ ชอบและความเข้าใจถึงประโยชน์ของการดแู ลรกั ษาเครือ่ งปรบั อากาศ แนวคิดและขน้ั ตอนการดาเนินการ จากการมคี ณะทางานดา้ นการอนรุ กั ษพ์ ลังงาน ทางคณะทางานจึงมแี นวคิดท่ีจะกาหนดเรื่องการบารุงรักษา เครือ่ งปรับอากาศให้เป็นแผนงานประจาของโรงงาน โดยการดาเนนิ การเพ่ือนาเสนอผบู้ ริหารพจิ ารณามีขั้นตอนดงั นี้ 1. ตรวจวัดหาประสิทธิภาพการทาความเย็น (EER) ของเคร่อื งปรับอากาศตัวอย่าง ก่อนและหลังทาความ สะอาดแผ่นกรองอากาศ (filter) 2. คานวณผลประหยดั พลังงานไฟฟา้ 3. นาเสนอผบู้ รหิ าร 4. จดั เป็นแผนงานประจาของโรงงานและจดั หาผู้รับเหมาเพือ่ เข้ามาดาเนนิ การลา้ งเปน็ ประจา หมายเหตุ: เคร่อื งปรับอากาศในบรเิ วณสานกั งานทางโรงงานไดใ้ ห้จาหน้าทด่ี าเนนิ การลา้ งเรยี บรอ้ ยแลว้ หน้า 5-12

บทท่ี 5 เครือ่ งปรบั อากาศแบบแยกส่วน ค่มู ือฝกึ อบรม การประเมินศกั ยภาพการอนรุ กั ษ์พลงั งาน สภาพหลังปรับปรุง หลังดาเนินการพบวา่ เครื่องที่ทดลองมีประสิทธิภาพการทาความเยน็ (EER) เพิม่ ขน้ึ 77 - 91% และการตดั - ต่อ ของ Compressor ของเครอ่ื งปรับอากาศกเ็ พ่ิมขน้ึ ดว้ ย รปู ท่ี 5.9 การทาความสะอาด Filter หน้า 5-13

บทที่ 5 เคร่อื งปรับอากาศแบบแยกสว่ น ค่มู ือฝึกอบรม การประเมนิ ศกั ยภาพการอนรุ ักษพ์ ลังงาน วิธกี ารคานวณผลการอนรุ ักษ์พลงั งาน ผลการตรวจวดั และผลการประหยดั พลงั งานแสดงดังตาราง ตารางผลตรวจวัดเครอื่ งปรับอากาศแบบแยกส่วน FCU-102/1 (IT Section) FCU-102/4 (IT Section) ก่อน หลัง รายการ หน่วย ก่อน หลัง ปรับปรงุ ปรับปรุง ปรบั ปรงุ ปรบั ปรงุ พิกัด (Nameplate) ยห่ี ้อ - Daikin Daikin Daikin Daikin 52,000 52,000 การทาความเยน็ Btu/hr 52,000 52,000 5.72 5.72 1.32 1.32 กาลังไฟฟ้า kW 5.72 5.72 9.09 9.09 kW/TR - 1.32 1.32 - - ประสิทธิภาพการทาความเยน็ (EER) - 9.09 9.09 อายกุ ารใช้งาน ปี - - ผลการตรวจวดั ดา้ นจ่าย (Supply Air) อุณหภูมิ oC 15.70 15.00 16.70 15.00 92.30 97.20 ความชื้นสมั พทั ธ์ % 98.30 90.00 44.43 41.15 Enthalpy kJ/kg 43.39 39.19 ด้านกลับ (Return Air) อณุ หภมู ิ oC 25.00 23.90 24.60 24.00 60.90 65.00 ความชื้นสมั พทั ธ์ % 62.10 66.00 54.82 55.11 27.09 41.34 Enthalpy kJ/kg 56.60 55.30 32.00 32.00 ปรมิ าณอากาศหมนุ เวียน CMM 32.31 44.67 19.16 19.22 อณุ หภูมิอากาศภายนอก oC 32.00 32.00 5.09 5.45 19,275.86 39,522.55 อณุ หภูมกิ ระเปาะเปยี ก oC 19.68 19.27 3.17 1.65 3.79 7.25 กาลงั ไฟฟา้ kW 5.66 5.42 ความสามารถในการทาความเยน็ Btu/hr 29,230.01 49,283.39 kW/TR - 2.32 1.32 EER - 5.16 9.09 หน้า 5-14

บทที่ 5 เครอ่ื งปรับอากาศแบบแยกสว่ น คู่มือฝึกอบรม ตารางผลประหยดั พลงั งาน หน่วย FCU-10 รายละเอยี ด Btu/hr ก่อนปรับปรงุ kW การทาความเยน็ - 29,230.01 กาลงั ไฟฟา้ % 5.66 kW/TR hr/yr 2.32 % Comp % 100.00 ชัว่ โมงใชง้ าน 8,760 Demand Factor ฿/kWh ค่าพลงั งานไฟฟา้ เฉลย่ี kWh/yr 100 พลงั งานไฟฟา้ ท่ีใช้ ฿/yr ค่าพลงั งานไฟฟา้ ทใ่ี ช้ 2.90 49,581.60 143,786.64 พลงั งานไฟฟ้าท่ีประหยัดได้ kWh/yr 1 ค่าพลังงานไฟฟา้ ท่ปี ระหยัดได้ ฿/yr 4 ดาเนินการปรบั ปรุงในบริเวณสานักงานท้งั หมด 12 เคร่อื ง ดังนี้ (ตารางคานวณแสดงต พลังงานไฟฟ้าทปี่ ระหยัดได้ = 113,566.33 คา่ พลังงานไฟฟา้ ท่ีประหยัดได้ = 329,342.37 คดิ เทยี บเป็นน้ามันดิบได้ = 113,566.33 x 85 = 0.00968 หนา้ 5-15

ม การประเมนิ ศกั ยภาพการอนรุ กั ษ์พลังงาน 02/1 (IT Section) FCU-102/4 (IT Section) หลังปรับปรุง ก่อนปรับปรงุ หลงั ปรับปรุง 49,283.39 5.42 19,275.86 39,522.55 1.32 5.09 5.45 63.28 8,760 3.17 1.65 90 100.00 78.91 2.90 8,760 8,760 33,383.15 96,811.14 100 90 16,198.45 2.90 2.90 46,975.50 ตวั อย่างจานวน 2 เคร่อื ง) 44,588.40 41,859.12 kWh/yr 129,306.36 121,391.46 ฿/yr 5.21/109 2,729.28 ktoe 7,914.90

บทที่ 5 เครื่องปรบั อากาศแบบแยกสว่ น คมู่ ือฝกึ อบรม การประเมินศักยภาพการอนรุ กั ษพ์ ลงั งาน ตัวอยา่ งท่ี 2 : มาตรการการใช้เคร่ืองปรับอากาศชนิดประสทิ ธภิ าพสงู ความเป็นมาและลักษณะการใช้งาน จากการสารวจการใชง้ านเครอื่ งปรบั อากาศแบบแยกส่วนของโรงงานพบว่ามีเครอ่ื งปรับอากาศทมี่ อี ายุ การใชง้ านมากกวา่ 8 ปี และมปี ระสทิ ธิภาพการทาความเย็น (EER) ต่า ซึง่ สมควรปรับปรุงโดยการเปล่ยี นเป็น เครอ่ื งใหม่ท่มี ีประสทิ ธิภาพการทาความเย็นสงู ดงั นี้ 1. หอ้ งประชาสมั พันธ์ (z1-c5-h5) ขนาด 25,000 btu/hr 2. หอ้ ง QA (z1-c13-h13) ขนาด 32,000 btu/hr 3. หอ้ งคุณบุญชู (z1-c6-h6) ขนาด 35,000 btu/hr 4. หอ้ งซอ่ มบารงุ (z5-c1-h1) ขนาด 35,000 btu/hr รปู ท่ี 5.10 เคร่อื งปรบั อากาศแบบแยกสว่ น (กอ่ นปรบั ปรุง) ปญั หาของอุปกรณ์/ระบบกอ่ นปรับปรงุ เครอื่ งหมดอายกุ ารใชง้ านรวมทง้ั Filler ด้านระบายความร้อนชารุด จึงทาให้ประสทิ ธภิ าพในการทา ความเยน็ ตา่ หนา้ 5-16

บทท่ี 5 เครอ่ื งปรบั อากาศแบบแยกสว่ น ค่มู อื ฝกึ อบรม การประเมนิ ศักยภาพการอนุรักษพ์ ลังงาน แนวคดิ และข้นั ตอนการดาเนินการ ในการดาเนินงานของทมี งานเพื่อเปลยี่ นเคร่ืองปรบั อากาศเดิมทีห่ มดอายกุ ารใช้งานเปน็ เคร่ืองปรบั อากาศใหมท่ ป่ี ระสทิ ธภิ าพดีขน้ึ มีขั้นตอนในการดาเนนิ งานดังนี้ 1. ตรวจวดั หาประสิทธภิ าพในการทาความเย็นของเคร่อื งปรับอากาศท่จี ะเปลยี่ น 2. คานวณผลประหยดั และความค้มุ ทนุ ในการดาเนนิ การ 3. นาเสนอผบู้ รหิ ารเพื่อพิจารณา 4. คัดเลือกผูผ้ ลติ และผู้รบั เหมาเขา้ มาดาเนินการ สภาพหลงั ปรบั ปรุง รูปท่ี 5.11 เครื่องปรับอากาศแบบแยกส่วน (หลังปรบั ปรงุ ) หนา้ 5-17

บทที่ 5 เครอ่ื งปรับอากาศแบบแยกส่วน คมู่ อื ฝึกอบรม การประเมินศักยภาพการอนุรกั ษ์พลังงาน วิธกี ารคานวณผลการอนุรักษ์พลงั งาน ตารางผลการตรวจวดั และประหยัดพลงั งานแสดงดงั ตาราง รายการ หอ้ ง หอ้ ง QA (z1- ห้องคณุ บญุ ชู หอ้ งซอ่ ม หนว่ ย ประชาสมั พันธ์ c13-h13) (z1-c6-h6) บารุง (z1- c1-h1) (z1-c5-h5) Uni-Aire 32,000 พกิ ัด (Nameplate) ไม่มีขอ้ มลู ไมม่ ีขอ้ มูล ยี่หอ้ - Uni-Aire ไมม่ ขี อ้ มูล Uni-Aire Uni-Aire 35,000 35,000 การทาความเยน็ Btu/Hr 25,000 >8 ไม่มีขอ้ มลู ไม่มีข้อมูล ไมม่ ีขอ้ มลู ไมม่ ีขอ้ มลู กาลังไฟฟ้า kW ไม่มขี ้อมลู 12.8 ไม่มขี ้อมูล ไมม่ ีข้อมูล 93.6 kW/TR - ไม่มขี อ้ มลู 34.60 >8 >8 ประสทิ ธิภาพการทาความเย็น (EER) - ไม่มีข้อมลู 24.0 54.8 อายใุ ช้งาน ปี >8 50.17 16.74 ผลการตรวจวดั 30 17.79 ด้านจ่าย (Supply Air) 3.7 17,854.48 อุณหภมู ิ oC 13.7 2.49 13.0 9.0 4.83 90.5 88.0 ความชื้นสัมพัทธ์ % 87.8 34.34 24.91 Enthalpy kJ/kg 35.37 ดา้ นกลับ (Return Air) อณุ หภูมิ oC 25.5 25.6 26.8 64.6 52.3 ความชนื้ สมั พัทธ์ % 60.4 59.72 56.40 8.76 10.80 Enthalpy kJ/kg 57.17 30 30 ปริมาณอากาศหมุนเวยี น CMM 16.17 20.55 19.75 อุณภูมอิ ากาศภายนอก oC 30 3.24 3.31 15,219.40 23,289.87 อุณภมู กิ ระเปาะเปยี ก oC 19.86 2.55 1.71 4.70 7.04 กาลังไฟฟ้า kW 3.68 ความสามารถในการทาความเย็น Btu/Hr 24,146.99 kW/TR - 1.83 ประสิทธิภาพการทาความเย็น (EER) - 6.56 หน้า 5-18

บทท่ี 5 เครื่องปรบั อากาศแบบแยกสว่ น คู่มอื ฝกึ อบรม ตารางผลการคานวณการใชเ้ ครือ่ งปรับอากาศประสิทธิภาพสงู (High EER) รายการ หน่วย หอ้ งประชาสัมพันธ์ (z1-c5-h5) ก่อนปรับปรงุ ขนาดเครอื่ งปรบั อากาศ Btu/Hr 25,000 ประสิทธภิ าพการทาความเย็น (EER) - 6.56 หลังปรับปรุง ขนาดเครอ่ื งปรบั อากาศ Btu/Hr 24,225 ประสทิ ธภิ าพการทาความเยน็ (EER) - 10.05 kW/TR - 1.19 กาลงั ไฟฟ้า kW 2.41 การใชง้ าน Hr/yr 3150 คา่ พลงั งานไฟฟา้ เฉลย่ี ฿/kWh 3.17 พลังงานไฟฟ้าทีป่ ระหยดั ได้ kWh/yr 4,024.95 ค่าพลังงานไฟฟา้ ท่ีประหยดั ได้ ฿/yr 12,759.08 เงนิ ลงทุน ฿ 29,000.00 ระยะเวลาคืนทุน yr 2.27 คดิ เทยี บเปน็ น้ามันดบิ ได้ = 28,438 = 0.0024 หน้า

ม การประเมนิ ศกั ยภาพการอนรุ ักษพ์ ลงั งาน ห้อง QA ห้องคุณบุญชู หอ้ งซอ่ มบารงุ Total (z1-c13-h13) (z1-c6-h6) (z1-c1-h1) 32,000 35,000 35,000 127,000 4.83 4.70 7.04 - 29,830 33,438 29,830 117,323 11.09 9.09 11.09 - 1.08 1.32 1.08 - 2.69 3.68 2.69 3780 3780 8760 11.47 3.17 3.17 3.17 - 7,899.91 5,915.84 10,597.62 - 25,042.73 18,753.22 33,594.44 37,000.00 45,500.00 45,500.00 28,438.32 1.48 2.43 1.35 90,149.47 8 x 85.21 / 109 157,000.00 43 ktoe 1.74 า 5-19