3101-2212 ระบบจัดการพลังงานในอุตสาหกรรม

เทคนคิ การประหยดั พลงั งานในโรงงานอุตสาหกรรม รหสั วิชา 3101-2214 ตรวจสอบการควบคุมความดนั ใหเ หมาะสม 1. ความดนั ตา่ํ สดุ ทีก่ ารควบคุมยังมเี สถยี รภาพ (Minimum Pressure Line) เปน ปกตหิ รอื ไม 2. ความดันสงู สดุ ที่การควบคุมยังมีเสถียรภาพ (Maximum Pressure Line) เปน ปกตหิ รอื ไม 3. ความดันที่จะทําใหอุปกรณควบคุมเสียหาย (Proof Pressure) เปนปกติหรือไม ถาต้ังคาสวิตชความดันของวาลวนิรภัยและ วาลวกนั กลับ ตอ งตรวจสอบในเรอื่ งตอ ไปนี้ 4. การตั้งคาสวิตชความดันของวาลวนิรภยั และวาลวกันกลบั ถูกตองและทาํ งานไดอ ยา งถูกตอ งหรือไม 5. ตรวจสอบการทํางานของวาลว วาสามารถปองกันการไหลกลบั ของลมไดห รือไม 6. อุปกรณควบคมุ ความดนั ลม (Regulator) ทาํ งานเปน ปกติหรอื ไม 7. ตรวจสอบมาตรวดั ความดนั (Pressure Gauge) วา ทํางานเปนปกตหิ รอื ไม ตรวจสอบการระบายลมทิ้ง (Air Drain) ควรระบายลมทง้ิ ทกุ วันตอนเลกิ ใชง าน เพือ่ ปอ งกันการกลั่นตัวของนา้ํ และตรวจสอบเรือ่ งตอ ไปนี้ 1. สามารถระบายลมทงิ้ (Discharge Drain) ไดเปนปกตทิ ีว่ าลวระบายความดนั (Drain Valve) ของถงั อากาศ 2. อุปกรณระบายความดนั อัตโนมัติ (Automatic Drain) ทํางานไดเ ปน ปกติ 3. ทาํ ความสะอาดอปุ กรณภายในของตัวดกั ความชืน้ และอุปกรณร ะบายความดนั อัตโนมตั ิอยา งสมาํ่ เสมอ ตรวจสอบการระบายนา้ํ ทง้ิ (Water Drain) 1. ควรระบายนา้ํ ทง้ิ ทกุ วนั โดยเฉพาะชวงเชากอ นเรมิ่ เดินเครอื่ ง เพื่อปองกันการสะสมของนาํ้ 2. สามารถระบายน้ําทิง้ (Water Drain) ตามจุดระบายนํ้าทง้ิ ทุกจุด ตรวจสอบระบบทออากาศ ควรระวังการเกิดอากาศร่ัวตามทอหรือจุดตาง ๆ ซ่ึงทําใหส้ินเปลืองพลังงานและทําใหความดันตก โดยตองทําการตรวจสอบ จุดตาง ๆ ตอ ไปนี้ 1. การรัว่ จากจุดเช่อื มตอ 2. ขอ ตอเกิดการหลวม 3. การรว่ั ตามทอ หรอื ทอ ลมตา ง ๆ 4. การทํางานของวาลวเปด - ปด (Stop Valve) การตรวจสอบดังกลาวขางตน เปนขอแนะนําสําหรับผูทํางานเกี่ยวของกับระบบอัดอากาศโดยตรง และควรสรางตารางการ ตรวจสอบขึ้นใชเอง โดยใหสัมพันธกับลักษณะการทํางาน สภาพแวดลอมและเหมาะสมของแตละพื้นท่ีในเอกสารทายบทฉบับน้ีไดทํา ตัวอยางตารางการตรวจสอบและดูแลบํารุงรักษาระบบอัดอากาศไวในตารางที่ 3.3 ผูสนใจสามารถนําไปดัดแปลงใหเหมาะสมกับการใช งานของตนได ระบบจดั การพลังงานในอุตสาหกรรม 133

รหัสวชิ า 3101-2214 เทคนคิ การประหยัดพลงั งานในโรงงานอตุ สาหกรรม 3.2.4.5 การประหยดั พลังงาน แนวทางการอนุรักษพลังงานในเครือ่ งอดั อากาศ ทาํ ไดดงั น้ี 1. ลดอุณหภูมิอากาศเขาเพ่ือชวยเพิ่มประสิทธิภาพการทําความเย็น (Cooling Effect) ของอุปกรณแลกเปล่ียน ความรอน (Intercooler) 2. ปรบั ตัง้ ความดันลมของเครื่องอดั อากาศ ใหเ หมาะสมกับการใชง าน 3. เลือกใชเคร่ืองอัดอากาศและระบบท่มี ปี ระสิทธภิ าพสงู 4. ปอ งกนั การร่วั ของลมจากจุดตา ง ๆ ของระบบ และจากตัวเครอ่ื งอดั อากาศเอง 5. บรหิ ารการใชเ คร่ืองอัดอากาศและระบบใหใชง านไดอ ยางเต็มประสทิ ธิภาพ 3.2.4.6 สรปุ เน่ืองจากระบบอัดอากาศมีความสําคัญตออุตสาหกรรมหลายประเภท แตละโรงงานจําเปนตองเลือกเครื่องอัดอากาศให เหมาะสมกับการใชงาน หมั่นตรวจสอบการรั่วไหลของอากาศ อัดอยางสมํ่าเสมอเขาใจถึงหลักการทํางาน ตลอดจนการใชอากาศอัดให เหมาะสมกับเครื่อมมือและอุปกรณตาง ๆ จะชวยลดตนทุนการผลิตลงได เกิดความคุมคาทางเศรษฐกิจ และยังเปนการอนุรักษพลังงาน อีกดวย 134 ระบบจัดการพลังงานในอุตสาหกรรม

เทคนิคการประหยัดพลังงานในโรงงานอตุ สาหกรรม รหสั วชิ า 3101-2214 ตารางที่ 3.3 ตัวอยางตารางการตรวจสอบและดแู ลบํารุงรักษาระบบอดั อากาศ ตารางการตรวจสอบระบบอดั อากาศ ประจาํ ทกุ วัน วนั ท่ี.........เดอื น..................................ป.............. ยีห่ อเครอื่ งอัดอากาศ..................................................รนุ ..............................หมายเลขเครอ่ื ง............................. ช่ือผทู ําการตรวจสอบ.................................................ชื่อหัวหนาผูควบคมุ ........................................................ รายการตรวจสอบ ผลการตรวจสอบ หมายเหตุ ปกติ ตอ งปรับปรุง/สาเหตุ 1. ระดบั นา้ํ มนั หลอลื่น 2. ความดนั นํ้ามันหลอลน่ื 3. ระบบความควบคมุ การทาํ งาน 4. เครอ่ื งดกั ไอนํ้ากลน่ั ตวั 5. อนิ เตอรคูลเลอร 6. อาฟเตอรค ูลเลอร 7. วาลวนริ ภัย 8. การทํางานของวาลวควบคุมตา ง ๆ 9. มาตรวดั ความดันทกุ จดุ 10. อ่นื ๆ …………….. ความเหน็ ของผูทําการบํารุงรักษา มดี ังนี้......................................................................................................................................................... ........................................................................................................................................................................................................................ ลงชอ่ื ................................................................... (...........................................................) ผทู าํ การตรวจสอบ ความเหน็ ของวิศวกรหรือหัวหนา ผูค วบคุม มีดังน้.ี ......................................................................................................................................... ........................................................................................................................................................................................................................ ลงชื่อ................................................................... (...........................................................) วศิ วกรหรือหวั หนา ผูควบคุม ระบบจัดการพลังงานในอตุ สาหกรรม 135

รหสั วิชา 3101-2214 เทคนคิ การประหยัดพลังงานในโรงงานอตุ สาหกรรม ตารางที่ 3.3 ตัวอยางตารางการตรวจสอบและดแู ลบาํ รุงรักษาระบบอดั อากาศ (ตอ) ตารางการบาํ รงุ รักษาระบบอัดอากาศ ประจาํ ทุก 1 เดอื น 6 เดือน 1 ป วนั ท่.ี ........เดอื น..................................ป.............. ยีห่ อ เคร่ืองอัดอากาศ..................................................รุน ..............................หมายเลขเครอ่ื ง............................. ชื่อผูทาํ การตรวจสอบ.................................................ชื่อหัวหนา ผูควบคุม........................................................ รายการตรวจสอบ ผลการตรวจสอบ หมายเหตุ ปกติ ตอ งปรบั ปรงุ /สาเหตุ การตรวจสอบทกุ 1 เดอื น 1. การรั่วทแี่ พคกิง้ ดานสบู 2. การรั่วของนาํ้ มนั หลอล่ืน 3. ตวั กรองอากาศทางดา นเขา 4. การระบายส่ิงสกปรกทีก่ รองนาํ้ มันหลอล่ืน 5. การหลอล่นื ของวาลวทไี่ มม ภี าระ 6. ระบบความปลอดภยั 7. อน่ื ๆ ……………….. การตรวจสอบทกุ 6 เดือน 1. สภาพวาลวควบคมุ ตา ง ๆ 2. ปลอกของลกู สบู 3. นา้ํ มันหลอ ลืน่ ในหองขอเหว่ียง 4. ไสก รองน้ํามันหลอลื่น 5. ไสก รองอากาศ 6. ระบบควบคมุ ตาง ๆ 7. ระบบทอและจุดตอตาง ๆ 8. อน่ื ๆ ……………. 136 ระบบจดั การพลังงานในอตุ สาหกรรม

เทคนิคการประหยัดพลังงานในโรงงานอุตสาหกรรม รหสั วชิ า 3101-2214 ตารางที่ 3.3 ตัวอยา งตารางการตรวจสอบและดแู ลบาํ รุงรกั ษาระบบอัดอากาศ (ตอ) รายการตรวจสอบ ผลการตรวจสอบ หมายเหตุ ปกติ ตองปรบั ปรุง/สาเหตุ การตรวจสอบทุก 1 ป 1. การทาํ งานของแหวนลูกสูบ 2. ระบบกรองนํ้ามันหลอ ลื่น 3. ตัวจับยดึ ฐานแทน เครอ่ื งตาง ๆ 4. นอ ตยดึ กา นสูบ 5. ระบบของน้าํ ระบบความรอ น หรือหลอเยน็ 6. การทาํ งานของวาลวนริ ภยั 7. การทํางานของวาลวควบคมุ ตา ง ๆ 8. การทํางานของเกจวัดความดันตา ง ๆ 9. เครอ่ื งดกั ไอกลนั่ ตวั ของอินเตอรคลู เลอร และอาฟเตอรค ลู เลอร 10. ความดนั ของอินเตอรคลู เลอรและ อาฟเตอรคูลเลอร 11. ระบบทอ สง จดุ ตอ ตา ง ๆ และสภาพของฉนวน 12. ซลี ตาง ๆ 13. อ่ืน ๆ ……………. ความเห็นของผูทาํ การบํารุงรักษา มีดังนี้......................................................................................................................................................... ........................................................................................................................................................................................................................ ลงชอ่ื ................................................................... (...........................................................) ผูทาํ การตรวจสอบ ความเหน็ ของวิศวกรหรือหัวหนาผูควบคมุ มีดังนี้.......................................................................................................................................... ........................................................................................................................................................................................................................ ลงช่ือ................................................................... (...........................................................) วศิ วกรหรือหวั หนา ผคู วบคุม ระบบจัดการพลังงานในอุตสาหกรรม 137

รหัสวิชา 3101-2214 เทคนิคการประหยดั พลงั งานในโรงงานอตุ สาหกรรม 3.3 ระบบปรับอากาศ วาลวลดความดัน ระบายความรอน คอมเพรสเซอร คอยลรอ น ระบบปรับอากาศท้ังสําหรับอาคาร หรอื สาํ หรบั อตุ สาหกรรม มหี นาท่ีในการรักษา คอยลเย็น ระดับอุณหภูมิ และความชื้นใหอยูในระดับ ลมเยน็ คงท่ี ในความจริงแลวเครื่องปรับอากาศไมได รูปที่ 3.24 วัฎจกั รระบบปรบั อากาศ ทําหนาท่ีเพียงแคลดอุณหภูมิ แตยังทําหนาที่ เพ่ิมอุณหภูมิภายในบริเวณพื้นที่ปรับอากาศ ดวย สําหรับเครื่องปรับอากาศที่พบอยูใน ประเทศเขตรอนรวมทั้งประเทศไทย จะทํา หนาท่ีลดอณุ หภูมิแตเ พยี งอยางเดียว 3.3.1 เทคนิคการประหยัดพลังงานใน ระบบปรับอากาศ การประหยัดพลังงานในระบบ ปรับอากาศมีหลายเทคนิค แตสามารถ แบงกลมุ ของเทคนคิ ไดดงั น้ี - การลดภาระทําความเย็น - การใชอ ุปกรณร ะบบปรับอากาศประสทิ ธภิ าพสูง - การควบคุมการใชง านอยา งมีประสิทธภิ าพ - การใชระบบกักเกบ็ ความเยน็ - การควบคุมคณุ ภาพอากาศ 3.3.2 ลดภาระการทาํ ความเย็นของระบบปรบั อากาศ ความรอนจากภายนอกอาคาร - จากดวงอาทติ ยและระบบระบายความรอ น - การรั่วซมึ ของอากาศ ความรอนจากภายนอกดังกลาวสามารถเขาสพู ้ืนทป่ี รบั อากาศภายในอาคารไดดวยวธิ ีตางๆ ดังนี้ - การนําความรอนและการแผรังสีความรอนผานผนังทึบ ความรอนจากผนังทึบเคล่ือนตัวผานเขาไปภายในโดยการพา ความรอ น - การแผรังสคี วามรอนผานผนงั กระจก - การนาํ ความรอนผา นผนังกระจก เนือ่ งจากอณุ หภมู ิแตกตา งระหวางภายนอกอาคารและภายในอาคาร - การพาความรอ นเน่อื งจากการรั่วซมึ ของอากาศภายนอก ความรอ นจากภายในอาคาร - ความรอนจากอุปกรณภ ายใน เชน หลอดไฟ - ความรอนจากรางกายคน 138 ระบบจัดการพลังงานในอุตสาหกรรม

เทคนคิ การประหยดั พลังงานในโรงงานอตุ สาหกรรม รหัสวชิ า 3101-2214 การลดความรอ นจากแสงอาทติ ยเ ขาสูตัวอาคาร - การลดความรอนผา นกระจก - การลดความรอ นผานผนงั ทึบ - การลดความรอ นผานหลงั คา - การลดความรอนจากอากาศทร่ี ั่วซึมเขาสอู าคาร 3.3.3 การใชอปุ กรณระบบปรับอากาศประสิทธิภาพสูง เครือ่ งปรับอากาศทน่ี ิยมใชแบง เปนเคร่อื งปรับอากาศแบบหนวยเดยี ว และเคร่ืองปรบั อากาศแบบรวมศนู ย รายละเอียดดังนี้ 3.3.3.1 แบบหนว ยเดยี ว ประสิทธิภาพของเครอ่ื งปรบั อากาศแบบหนวยเดียวสามารถคํานวณไดดงั นี้ ประสิทธภิ าพ (Energy Efficiency Ratio : EER) = ความสามารถในการทําความเย็น(บีทียู/ชวั โมง) กําลังไฟฟา(วัตต) เมอื่ กําลังไฟฟา (P) คอื กําลงั ไฟฟา ที่เคร่อื งปรบั อากาศใช วดั คาโดยใชเ พาเวอรมิเตอร ตรวจวัดคา kW, Volt, Amp, pf ความสามารถในการทําความเยน็ (Q) ( )( )Q = m h − hreturn supply Q คอื อัตราการดงึ กําลังงานความรอ นออกจากพื้นที่ปรบั อากาศของเครื่องปรบั อากาศ m คอื อัตราการไหลอากาศผานเครอ่ื งปรับอากาศ เทา กบั (ความเรว็ อากาศ x พนื้ ท่หี นาตดั การไหล x ความหนาแนนอากาศ) หนวย lb/s h คือ เอนธัลปของอากาศ ณ ชองลมกลับ (Return) ชอ งจา ยลมเยน็ (Supply) หนวย BTU/lb อา นจาก Psychometric chart ชอ งจายลมเย็น ชอ งลมกลบั kW Volt Amp pf รปู ที่ 3.25 การตรวจวัดประสิทธิภาพ (EER) เครื่องปรบั อากาศแบบหนว ยเดียว 139 ระบบจดั การพลังงานในอุตสาหกรรม

รหัสวชิ า 3101-2214 เทคนคิ การประหยดั พลงั งานในโรงงานอตุ สาหกรรม การตรวจวัดอุณหภูมิ ความชื้น ความเร็วลมบริเวณชองจายลมเย็น และชองลมกลับ ควรกระทําหลายๆจุด แลวหาคาเฉล่ีย เพื่อใหคา EER ท่ไี ดมีความถกู ตองมากยิ่งขึน้ คา EER ของเคร่ืองปรับอากาศดังกลาว สามารถเปรียบเทียบไดกับมาตรฐานเบอร 1 ถึง 5 รายละเอียดดังตารางท่ี 3.4 คา EER ยง่ิ สูงเครอื่ งปรับอากาศจะสามารถทาํ งานไดอยางมีประสิทธิภาพมากยิ่งข้ึน เคร่ืองปรับอากาศที่ใชงานมาเปนระยะเวลานาน ประสิทธิภาพ ของระบบจะลดต่ําลง สามารถยืนยันไดดวยคา EER ของระบบ และเพื่อความประหยัดพลังงานไฟฟาในระยะยาว ควรพิจารณาติดต้ัง เครอื่ งปรบั อากาศเบอร 5 ตารางท่ี 3.4 ระดับ EER ของเคร่ืองปรับอากาศแบบหนวยเดยี ว คา EER ต่าํ กวา 7.6 ระดบั ประสทิ ธิภาพ ตั้งแต 7.6 ขึ้นไป แตไ มถึง 8.6 เบอร 1 ตั้งแต 8.6 ข้ึนไป แตไ มถ ึง 9.6 เบอร 2 ต้ังแต 9.6 ขึ้นไป แตไ มถึง 10.6 เบอร 3 ต้ังแต 10.6 ขน้ึ ไป เบอร 4 เบอร 5 ตัวอยางการตรวจวัดเคร่ืองปรับอากาศแบบหนวยเดียวเคร่ืองหนึ่ง สามารถวัดคากําลังไฟฟาได 1.9kW การตรวจวัดอากาศท่ี ชองลมกลับสามารถวัดอุณหภูมิและความช้ืนเฉล่ียไดเทากับ 27 °C ความชื้นสัมพัทธ 60% ท่ีชองจายลมเย็นสามารถวัดอุณหภูมิ ความช้ืน ความเร็วลม และพ้ืนที่จายลมเย็นเฉล่ียไดเทากับ 15 °C ความช้ืนสัมพัทธ 100% ความเร็วลม 2.07m/s พื้นที่ชองจายลมเย็น 0.09m2 สามารถประเมินคา EER ไดด ังนี้ ทช่ี องจายลมเยน็ สามารถอานคาเอนธลั ปจ าก Psychometric chart ไดเ ทากับ 25.722 BTU/lb สามารถอา นคาปรมิ าตรจาํ เพาะอากาศจาก Psychometric chart ไดเ ทากับ 13.294 ft3/lb สามารถคํานวณอัตราการไหลของอากาศในหนว ยของลูกบาศกฟตุ ไดเ ทากบั 6.58 ft3/s ท่ีชองลมกลบั สามารถอา นคาเอนธลั ปจาก Psychometric chart ไดเ ทา กบั 34.051 BTU/lb ( )EER = )lb −1 (34.051 − 25.722 BTU/lb)× 6.58 ft3 s × (13.294 ft3 × (3,600 s hr) 1,900 W EER = 7.81 BTU/hr.W คา EER ของเคร่ืองปรับอากาศแบบหนวยเดียวดังกลาวเทียบเทากับเครื่องปรับอากาศเบอร 2 หากเปล่ียนใหมดวย เคร่ืองปรบั อากาศเบอร 5 ทม่ี ีคา EER เปน 10.6 BTU/hr.W สามารถประเมินการใชกําลงั งานไฟฟาลดลงไดดังน้ี Percent Saving = ⎜⎜⎛⎝1 − EER 1 ⎞⎟⎟⎠ × 100 EER 2 = ⎜⎛1 − 7.81 ⎞⎟ × 100 ⎝ 10.60 ⎠ = 26.32% 140 ระบบจดั การพลังงานในอตุ สาหกรรม

เทคนิคการประหยดั พลังงานในโรงงานอุตสาหกรรม รหัสวิชา 3101-2214 3.3.3.2 แบบรวมศูนย (Chiller) เครื่องปรับอากาศแบบรวมศูนย จะใชเคร่ืองทํานํา้ เยน็ เปน อปุ กรณหลักในการลดอุณหภูมิน้ําเย็นกอนสงจายไปสูเครื่องสงลมเย็นที่ ติดตั้งอยใู นบริเวณพ้ืนทปี่ รบั อากาศ การตรวจวัดประสิทธิภาพภาพการใชพลังงานระบบปรับอากาศแบบรวมศูนย จะกระทําที่เครื่องทําน้ําเย็น เพราะเปนหัวใจการทํางานของระบบทั้งหมด คาดัชนีท่ีนิยมใชในการตัดสินประสิทธิภาพวาอยูในระดับที่สูง หรือเคร่ืองทํานํ้าเย็นมี ประสิทธิภาพตํ่า จะใชคาสัมประสิทธิสมรรถนะ (COP) โดย COP ของระบบท่ีมีคามากจะประหยัดพลังงานกวาระบบท่ีมีคานอย คา COP ของเครอ่ื งทาํ นา้ํ เย็นขนาดตางๆ แสดงดงั ตารางท่ี 3.5 สมรรถนะการทําความเย็นของเครอื่ งทาํ นํา้ เย็น (Coefficient of Performance: COP) สามารถประเมนิ ไดด ังน้ี COP = ความสามารถในการทําความเยน็ (kW) กาํ ลงั ไฟฟาท่ใี ช (kW) เม่อื กําลงั ไฟฟา ทใ่ี ช (P) คือ กาํ ลงั ไฟฟาท่ีเครื่องปรบั อากาศใช วัดคา โดยใชเ พาเวอรมิเตอร ตรวจวดั คา kW, Volt, Amp, pf ความสามารถในการทาํ ความเย็น (Q) ( )( )( )( )Q = m ρ Cp T − Treturn supply Q คอื อัตราการดงึ กาํ ลังงานความรอ นออกจากนํา้ เยน็ m คือ อตั ราการไหลอากาศน้ําเย็น มหี นว ยเปน m3/s ρ คือ ความหนาแนนของนา้ํ เทากบั 995 kg/m3 Cp คอื คา ความจุความรอ นของน้ํา มีคาเทา กับ 4.193 kJ/kg T คอื อณุ หภมู ขิ องนา้ํ เยน็ สง ออกจากเคร่อื งทาํ นาํ้ เย็น (Supply) และรบั เขาเครื่องทําน้ําเยน็ (Return) ตารางที่ 3.5 เกณฑค า การใชพ ลังงานของเครือ่ งทาํ นํ้าเยน็ ระบบระบายความรอน ขนาดเคร่ืองทาํ น้ําเย็น (ตนั ) COP ไมตา่ํ กวา 3.91 ระบายความรอนดว ยน้าํ ไมเกิน 150 ไมต ่ํากวา 4.69 ไมต าํ่ กวา 5.25 150 ถึง 200 ไมตํา่ กวา 5.41 ไมตา่ํ กวา 5.67 200 ถึง 250 ไมต่ํากวา 2.70 ไมต าํ่ กวา 2.93 250 ถึง 500 มากกวา 500 ระบายความรอ นดว ยอากาศ ไมเ กนิ 100 มากกวา 100 ระบบจัดการพลังงานในอุตสาหกรรม 141

รหสั วชิ า 3101-2214 เทคนิคการประหยดั พลังงานในโรงงานอุตสาหกรรม ตัวอยางการตรวจวัดเครื่องทํานํ้าเย็นระบายความรอนดวยนํ้า เพื่อใชในกระบวนการผลิตเครื่องหน่ึง ขนาด 116 ตัน สามารถ วัดคากําลังไฟฟาได 93.28kW อุณหภูมิน้ําเย็นดาน Return 16 °C อุณหภูมิน้ําเย็นดาน Supply 14 °C อัตราการไหลของน้ําเทากับ 117.9 m3/hr ประเมินคา COP ไดดงั น้ี COP = (117.9 m3 hr)× (995 kg m3 )× (4.193 kJ kg .C)× (16 − 14 C) (93.28 kW)× (3,600 s hr) COP = 2.93 คา COP ของเครื่องทํานํ้าเย็นดังกลาวไมควรมีคาตํ่ากวา 3.91 ดังนั้น หากเปลี่ยนไปใชเครื่องทําน้ําเย็นใหมท่ีมีคา COP เทากับ 3.91 สามารถประเมนิ การใชก ําลังงานไฟฟาลดลงไดดังนี้ Percent Saving = ⎜⎝⎛⎜1 − COP1 ⎟⎞⎟⎠ × 100 COP2 = ⎜⎛1 − 2.93 ⎟⎞ × 100 ⎝ 3.91 ⎠ = 25.0% 3.3.4 การควบคุมการใชงานอยา งมปี ระสิทธภิ าพ อุปกรณระบบปรับอากาศท่ีติดต้ังใชงานอยู ถาใชอยางมีหลักเกณฑและคํานึงถึงเร่ืองการประหยัดพลังงานแลวจะสามารถลด การใชพ ลงั งานลงไดโดยที่ไมจําเปน ตอ งลงทนุ โดยมีวธิ ีการดงั นี้ 1. ควบคุมความดันดานคอนเดนเซอรใหต่ํา ทําไดโดยการทําความสะอาดเคร่ืองควบแนนหรือคอนเดนเซอร เพ่ือชวยใหการ ระบายความรอนทําไดดีขึ้น ในกรณีท่ีเปนระบบปรับอากาศที่ระบายความรอนดวยอากาศ ก็คือการทําความสะอาดคอยล รอน ในกรณที ีเ่ ปนระบบปรบั อากาศทร่ี ะบายความรอนดว ยนํา้ ก็คอื การทําความสะอาดเคร่ืองควบแนน หรือคอนเดนเซอร ของเคร่ืองทํานํ้าเย็น และหอผ่ึงเย็น หรือคูลลิ่งทาวเวอรใหสะอาด จะทําใหประสิทธิภาพการระบายความรอนสามารถทํา ไดเต็มที่ ทําใหความดันคอนเดนเซอรตํ่าลงได ท้ังนี้โดยท่ัวไปแลวอุณหภูมินํ้าหลอเย็นเขาคอนเดนเซอรของเคร่ืองทํา นํ้าเย็นท่ีอุณหภูมิ 32.2 °C คอมเพรสเซอรของเคร่ืองจะใชกําลังงานไฟฟา 0.275 kW/TONr แตถาลดอุณหภูมิของนํ้าหลอ เย็นเขาคอนเดนเซอรล งเหลือ 30.6 °C คอมเพรสเซอรของเครอ่ื งจะใชกาํ ลงั งานไฟฟา 0.255 kW/TONr 2. ควบคุมความดันดานอีแวปพอเรเตอรใหสูง คือการเพิ่มอุณหภูมิระเหยในอุปกรณระเหย ทางปฏิบัติ ก็คือทําความสะอาด คอยลเย็นของเครื่องปรับอากาศแบบแยกหนวย หรือทําความสะอาดอีแวปพอเรเตอรของเคร่ืองทําน้ําเย็น และทําความ สะอาดคอยลเย็นของเครื่องเปาลมเย็นใหสะอาดอยูเสมอ สามารถชวยใหระบบรับความรอนจากพ้ืนที่ปรับอากาศไดเต็มที่ เปนผลใหอุณหภูมิระเหย และความดันระเหยของสารทําความเย็นสูงขึ้น และการปฏิบัติที่งายท่ีสุด ก็คือการเพิ่มอุณหภูมิ เทอรโมสตทั ระบบปรับอากาศใหส งู ข้ึน แตก ค็ วรพจิ ารณาถึงความสบายของผูท่ีอยูในพื้นที่ปรับอากาศดวย ทั้งน้ีโดยท่ัวไป แลว การเพ่ิมอุณหภูมิของน้ําเย็นที่เขาเครื่องทํานํ้าเย็นจาก 7.2 °C เปน 10 °C ทําใหคอมเพรสเซอรของเคร่ืองทํานํ้าเย็นลด การใชก าํ ลงั งานไฟฟา ลงจาก 13.2 kW/TONr ลงเหลือ 10.3 kW/TONr 3. การหมุ ฉนวนกันความรอ นทอ น้ําเยน็ ทีม่ ีขนาดเหมาะสม เพราะการใชฉ นวนท่ีมีความหนามากเกินไป จะทาํ ใหค าใชจา ยใน การติดต้ังและดูแลรักษาสูง แตหากใชฉนวนที่มีความหนานอ ยเกนิ ไป ทําใหความรอนจากภายนอกถา ยเทเขา สูนา้ํ เย็น เปน ผลใหเครอื่ งทําน้ําเยน็ มีภาระความรอ นเพิ่มขนึ้ โดยไมจาํ เปน 142 ระบบจดั การพลงั งานในอตุ สาหกรรม

เทคนิคการประหยัดพลงั งานในโรงงานอุตสาหกรรม รหัสวชิ า 3101-2214 4. การใชอุปกรณแลกเปล่ียนความรอนระหวางอากาศบริสุทธิ์จากภายนอกท่ีนําเขาสูพื้นที่ปรับอากาศ กับอากาศท่ีระบายออกจาก พื้นท่ีปรับอากาศ เพราะอากาศท่ีระบายออกจากพื้นที่ปรับอากาศจะมีอุณหภูมิที่ต่ํากวาอุณหภูมิของอากาศบริสุทธิ์ การ แลกเปล่ียนความรอนระหวางอากาศบริสุทธ์ิที่จะนําเขาสูพ้ืนท่ีปรับอากาศกับอากาศระบายออกชวยใหภาระความรอนเนื่องจาก อากาศนําเขาลดลง อุปกรณแลกเปล่ียนความรอนท่ีนิยมใช คือ เคร่ืองแลกเปล่ียนอากาศแบบลอความรอน (Heat wheel air to air heat exchanger) และเครอื่ งแลกเปล่ียนความรอ นแบบแผน (Plate-Type heat exchanger) ดงั รปู ท่ี 3.26 (ก) แบบแผน (ข)แบบลอความรอน รปู ท่ี 3.26 เคร่ืองแลกเปลี่ยนความรอนระหวา งอากาศบรสิ ทุ ธิ์นาํ เขา พืน้ ที่ปรับอากาศกับอากาศระบายออกจากพื้นทปี่ รบั อากาศ 3.3.5 การใชระบบกกั เก็บความเย็น หลักการใชระบบกักเก็บความเย็น จะไมเปนการประหยัดพลังงาน แต สามารถลดคาใชจายของระบบปรับอากาศลงได เพราะอาศัยชวงเวลาท่ีคาไฟฟามี ราคาตอหนวยตํ่าทําความเย็นแลวกักเก็บไวในอุปกรณ Ice bank พอเขาสูชวงเวลาที่ คาไฟฟาตอหนวยมีราคาแพง ก็จะใหน้ําเย็นของระบบปรับอากาศไหลเขาสู Ice bank เพื่อนําความรอนจากพื้นท่ีปรับอากาศเขาไปถายเทสะสมไวใน Ice bank ดงั น้ันจึงสามารถลดการทํางานของเคร่ืองทําน้ําเย็น หรือหยุดการทํางานเครื่องทํานํ้า เยน็ ลงได แตขอเสยี คอื ระบบนี้ตองการพืน้ ท่ีในการติดตั้ง Ice bank เพราะเปนระบบ ท่ีมขี นาดใหญ และมีราคาสูงมาก แสดงดงั รูปที่ 3.27 3.3.6 การควบคมุ คุณภาพอากาศ รูปท่ี 3.27 ระบบกักเก็บความเยน็ ในระบบปรับอากาศ จะตองนําอากาศบริสุทธ์ิภายนอกพ้ืนที่ปรับอากาศเขามาภายในพ้ืนที่ปรับอากาศเพ่ือใหภายในพ้ืนท่ีปรับ อากาศมีการถายเทอากาศอยูตลอดเวลา ปกติอากาศภายนอกที่นําเขามาจะไมเกิน 10% ของปริมาณลมจายในแตละพ้ืนท่ี การนําอากาศ บริสุทธิ์จากภายนอกที่มีอุณหภูมิและความชื้นสูงเขาสูพ้ืนที่ปรับอากาศมากเกินกวาความตองการ สงผลใหความรอนที่สะสมอยูในอากาศ บรสิ ุทธิ์กลายเปนภาระความรอนใหกับระบบปรับอากาศ ดังน้ันในขณะท่ีบรรยากาศภายนอกพื้นที่ปรับอากาศมีอุณหภูมิสูง และความชื้น สูง ควรจะจํากัดปริมาณอากาศนําเขาใหเหมาะสม แตหากบรรยากาศภายนอกมีอุณหภูมิและความชื้นตํ่า สามารถนําอากาศบริสุทธิ์จาก ภายนอกเขา สภู ายในพื้นที่ปรับอากาศไดมาก เชนในชวงฤดูหนาว ควรจะปรับใหอากาศบริสุทธ์ิจากภายนอกเขาสูพ้ืนที่ปรับอากาศใหมาก ทีส่ ดุ จะสามารถชว ยประหยัดพลังงานในระบบปรับอากาศได ตัวอยางการตรวจสอบทปี่ ระสบผลสําเร็จ สตูดิโอเก็บรักษาไมโครฟลมท่ีหองสมุดแหงหนึ่ง ไดติดตั้งเคร่ืองระบายอากาศ เพ่ือ ถายเทความรอนท่ีเกิดจากกลองและหลอดไฟดวยการติดตั้งสวิตชแบบตั้งเวลาอยางงาย เพ่ือปดเคร่ืองระบายอากาศอัตโนมัติในเวลา กลางคืนและชวงวันหยุดสุดสัปดาห สตูดิโอสามารถประหยัดคาใชจายไดกวา 32,500 บาทตอป การติดต้ังสวิตชแบบตั้งเวลาตองเสีย คา ใชจา ยประมาณ 62,000 บาท ระบบจดั การพลังงานในอุตสาหกรรม 143

รหสั วิชา 3101-2214 เทคนิคการประหยดั พลังงานในโรงงานอุตสาหกรรม 3.3.7 ระบบปรบั อากาศภายในโรงงานอตุ สาหกรรม การติดตั้งพัดลม เพื่อปรับอุณหภูมิช้ันอากาศ จะชวยประหยัดคาใชจายที่ดีกวา ในการปรับอากาศภายในโรงงาน เคร่ืองปรับอากาศภายในพื้นท่ีโรงงานสวนใหญควรติดต้ังเฉพาะในบริเวณที่ตองการปรับอุณหภูมิเพ่ือเพ่ิมประสิทธิภาพการผลิตหรือไม ก็เพื่อการรักษาวัสดุหรือเครื่องจักรในกระบวนการผลิต การปรับอากาศภายในพื้นที่โรงงาน ควรจะกระทําในพื้นที่เฉพาะเจาะจง ตาม ความตอ งการของแตล ะกระบวนการผลิตและควรปรบั อุณหภูมิตามความเหมาะสมแกกระบวนการผลติ เหลา นัน้ ดว ย การติดตั้งระบบปรับอากาศ ในบริเวณการผลิตท่ีมีความรอนสูงจะทําใหส้ินเปลืองพลังงานอยางมากการแบงพื้นที่ออกเปน สวน ๆ หรือการติดฉนวนกันความรอนอาจชวยในการแกไขปญหาได นอกจากน้ีปญหาที่มักพบในพ้ืนที่โรงงาน สําหรับเร่ืองความ ส้ินเปลืองในการปรับอากาศ คือ การร่ัวไหลของอากาศ อันเนื่องมากจากการเขา/ออกพื้นที่บอยคร้ัง โดยพนักงานจํานวนมาก พื้นที่ กวา งยาวแกก ารควบคมุ และมจี ดุ รวั่ ไหลมาก การควบคมุ ในเร่อื งราวเหลานี้ จะชวยประหยัดพลงั งานไดมาก ระยะเวลาที่เหมาะสมที่สุดในการปรับปรุงระบบปรับอากาศภายในโรงงานคือ ชวงระหวางการปรับปรุงอาคาร ควรจะ พิจารณาแหลงท่ีกอกําเนิดความรอนและการหมุนเวียนความรอนเหลาน้ันภายในโรงงาน แลวจึงพิจารณาวาการใชเคร่ืองปรับอากาศ หรือ เครอ่ื งทําความรอนเฉพาะจุดอยางใดจึงจะเหมาะสมแกพ้ืนที่ และจะประหยัดคาใชจายมากกวากัน หรือพิจารณาใชพัดลมชวยระบายความ รอน หรือพจิ ารณาใชช อ งปลอ ยอากาศแบบเปน จดุ เพือ่ ปรบั อณุ หภูมิใหส มา่ํ เสมออยา งทว่ั ถึง หากการใชงานของพ้ืนที่ในโรงงานไมครอบคลุมท้ังหมด อาจพิจารณาการแบงพ้ืนที่อาคารออกเปนสวน ๆ เพื่อปรับอุณหภูมิ แตเ ฉพาะสวน ท่ีมกี ารใชง านทีต่ อ งการปรับอณุ หภูมเิ ทา นัน้ นอกจากน้ี ควรพิจารณาการใชฉ นวนกันความรอนในพ้ืนทท่ี ม่ี ีการแพรกระจายความรอนสูงและตรวจสอบการรั่วไหลในพ้ืนที่ เพ่อื ไมใ หเกิดการสูญเสียพลังงานโดยเปลา ประโยชน 3.4 ระบบแสงสวาง ระบบแสงสวางภายในโรงงาน จะตองคํานึงถึงพื้นท่ีใชงาน จําเปนตองมีการออกแบบใหเหมาะสมกับอาคารโรงงานมีรูปราง และขนาด แตกตางกันมากมาย โดยความตองการแสงสวางจากหลอดไฟจะขึ้นอยูกับลักษณะของกระบวนการผลิต และแสงสวางตาม ธรรมชาติในแตละพ้ืนที่ของโรงงานท่ีควรไดรับการตรวจวัด เพ่ือใหความสวางจากหลอดไฟเม่ือรวมกับแสงสวางตามธรรมชาติในแตละ พ้นื ท่ขี องโรงงานมคี วามสวางอยูใ นระดบั ท่เี หมาะสม ควรตรวจสอบอายุ และชนดิ ของหลอดไฟทต่ี ิดตัง้ เนอ่ื งจากการประหยัดพลังงานสามารถทาํ ไดโดยการเปล่ียน อุปกรณเกาดวย อุปกรณหลอดฟลูออเรสเซนท และแผนสะทอนหรือหลอดโซเดียมความดันสูง (High Pressure Sodium Lamp) หรือหลอดเมตัลเฮไลด (Metal Halide Lamp) หลอดไฟมีแตกตา งกนั มากมายหลายชนิด ประสิทธภิ าพของหลอดแตละชนดิ แสดงดังตารางที่ 3.6 ตารางที่ 3.6 เปรียบเทยี บประสิทธภิ าพของหลอดไฟชนิดตา งๆ ประสทิ ธิภาพ (Lumen/Watt) 6 - 24 ประเภทหลอดไฟ 6 – 33 หลอดไส 40 - 60 หลอดทงั สเตนฮาโลเจน 50 – 110 หลอดแสงจันทร 50 – 120 หลอดเมทอลฮาไลด 156 หลอดโซเดยี มความดันไอสูง 26 - 105 หลอดโซเดยี มความดนั ไอต่ํา หลอดฟลูออเรสเซนต (Fluorescent) 144 ระบบจดั การพลังงานในอตุ สาหกรรม

เทคนคิ การประหยัดพลังงานในโรงงานอุตสาหกรรม รหัสวิชา 3101-2214 คาใชจายแสงสวาง สามารถลดลงไดโดยการเลือกชนิดของหลอดไฟและอุปกรณที่มีประสิทธิภาพสูงและเหมาะสม กับความตอ งการของลกั ษณะงาน ตัวอยางโรงงานแหงหนึ่ง ทําการติดตั้งอุปกรณแสงสวางในบริเวณพื้นท่ีบรรจุสินคา โดยไดปรับปรุงใชหลอดฟลูออเรสเซนต แบบไตรฟอสฟอรท่ีทันสมัย (Triphosphor Fluorescent Lamp) และติดต้ังเครื่องควบคุมความถี่สูง สงผลใหสามารถประหยัดพลังงานใน ระบบแสงสวางในพ้ืนที่ดังกลาวลงรอยละ 57 และสามารถลดคาใชจายการบํารุงรักษาลงรอยละ 25 ชวงระยะเวลาผลตอบแทนการลงทุน 18 เดือน 3.4.1 การติดต้ังหลอดไฟใหม หลอดไฟฟาฟลูออเรสเซนท หรือหลอดไฟชนิดปลอยประจุ จะเสื่อมสภาพลงตามระยะเวลาแผนงาน การจัดเปลี่ยนอุปกรณ อยางมแี บบแผนโดยทว่ั ไปจะคมุ คาตอ การลงทุนมากกวา การใชนโยบายเปล่ียนเมือ่ เสยี โดยเฉพาะอยา งย่ิงหลอดไสทังสเตนแบบมาตรฐาน เปนหลอดไฟที่มีประสิทธิภาพต่ําที่สุด ควรเปลี่ยนเปนหลอดฟลูออเรสเซนท หรือหลอดตะเกียบถาทําไดจะสามารถชวยใหประหยัดคา พลงั งานในระบบไฟฟา แสงสวา งลงได ตัวอยางบริษัทแหงหน่ึง ไดเปล่ียนหลอดไฟเมื่อเสียเทาน้ัน อีกท้ังไมไดมีการทําความสะอาดอุปกรณหลอดไฟฟาอยาง สม่ําเสมอ เม่ือบริษัทเปลี่ยนนโยบายในเร่ืองดังกลาวโดยทําการบํารุงรักษาทําความสะอาดเมื่อใชงานครบ 2,000 ช่ัวโมง และเปลี่ยน หลอดไฟใหมเม่ืออายุใชงานครบ 4,000 ชั่วโมง ผลของการปฏิบัติตามนโยบายใหม ทําใหบริษัทสามารถประหยัดคาไฟฟาแสงสวางของ เขาลงไดรอ ยละ 6.5 (รวมคา ใชจา ยบํารงุ รกั ษาที่เพมิ่ ขึน้ แลว) ขอแนะนําการปฏิบตั ิ 1. โดยการทวั่ ไปแลว หลอดไฟประเภทปลอยประจุควรจะไดรับการเปลี่ยนใหมเมื่อความสวางแสงลดลงประมาณรอยละ 30 (ใชเคร่ืองวัดแสงเพือ่ ตรวจสอบปรมิ าณแสงสวา งตอหน่งึ หนวยพื้นที่) 2. ควรเปล่ยี นตวั จดุ หลอด (Starter) ของหลอดฟลอู อเรสเซนทเ มือ่ หลอดฟลอู อเรสเซน็ ตไ ดรับการเปลย่ี นไปแลว 2 หลอด 3. พิจารณาตดิ ตง้ั แผนสะทอ นแสงประสิทธิภาพสูงแทนแผน สะทอ นแสงเกา เพอื่ ลดจํานวนการใชงานหลอดไฟลง 3.4.2 การใหแ สงสวางภายในอาคารสาํ นกั งาน การใชพลังงานไฟฟาแสงสวางภายในอาคารสํานักงาน คิดเปนรอยละ 20 ถึง 60 ของพลังงานท่ีใชทั้งหมดในอาคารขึ้นอยูกับ ลกั ษณะงาน ระดบั แสงสวา งที่เหมาะสม จะชวยใหผลผลิตการทํางานสงู ระบบและปริมาณแสงสวา งที่เหมาะสมจะสามารถชวยใหผลผลิต สูง และการทํางานในพ้ืนท่ีเปนไปอยางมีประสิทธิภาพ ในกรณีที่ระบบไฟฟาแสงสวางมีอายุการใชงานมากกวาหาป ควรใชเคร่ืองวัดแสง เพอ่ื ตรวจสอบระดับความสวางในพื้นทเ่ี พ่อื รักษาประสทิ ธภิ าพการทํางานในพ้นื ท่ดี ังกลา ว ตัวอยางสํานักงานภาครัฐบาลแหงหนึ่ง เปลี่ยนอุปกรณระบบหลอดไฟฟาฟลูออเรสเซนทเกาแบบคูขนาด 1,500 มม. (5 ฟุต) ฟลูออเรสเซนตความถ่ีสูงขนาด 1,800 มม. (6 ฟุต) เพียงหลอดเดียว ผลการเปลี่ยนอุปกรณพบวาแสงสวางอยูในระดับที่เหมาะสม สามารถลดคาใชจาย ดานแสงสวางลงไดกวา รอยละ 50 และยงั ปรับปรงุ ส่ิงแวดลอมในการทาํ งานใหด ีข้นึ อกี ดวย 3.4.3 การควบคุมแบบอัตโนมัติ การควบคมุ แบบอตั โนมัตเิ ปน วิธคี วบคุมท่ดี ี โดยแนวทางและวธิ ีในการควบคมุ แบบอัตโนมัติ แสดงรายละเอยี ดดังน้ี 1. สวติ ชแบบต้ังเวลาหรอื Timer 2. ตวั ควบคมุ ท่ีไวตอ แสงหรือ Photo Electric Cell ระบบจดั การพลังงานในอตุ สาหกรรม 145

รหสั วิชา 3101-2214 เทคนิคการประหยดั พลังงานในโรงงานอตุ สาหกรรม 3. ตัวจบั วัดการเคลือ่ นไหวดว ยแสงอนิ ฟราเรด (คล่ืนสัน้ ) 4. ตัวจบั วัดการเคลอ่ื นไหวดว ยคล่นื ไมโครเวฟ (คลื่นยาว) 5. ระบบการจัดการไฟฟาแสงสวางแบบเบ็ดเสร็จ มีขายในทองตลาด ทั้งในระบบที่ทํางานดวยตัวเองโดด ๆ หรือเปนสวน หนึ่ง ของระบบการจัดการพลงั งานอาคาร (Building Energy Management System, EMS) ตัวอยา งโรงงานประกอบรถยนตแหงหนึ่ง เพ่ือที่จะลดคาใชจายไฟฟาแสงสวาง บริษัทจึงไดติดตั้งตัวตรวจจับความเคลื่อนไหว ดวยอินฟราเรด ใหกับอาคารคลังพัสดุของบริษัท ตัวควบคุมนี้จะทําการปดหลอดไฟในอาคารคลังพัสดุโดยอัตโนมัติ เม่ือไมมีการใชงาน ทําใหระยะเวลาทีห่ ลอดไฟเปดลงจากรอ ยละ 70 เหลอื รอยละ 21 ชว งระยะเวลาผลตอบแทนการลงทนุ ของโครงการนอ้ี ยูท่ี 1.8 ป ขอ แนะนาํ การปฏบิ ตั ิ ระบบควบคุมแตละแบบมีประสิทธิภาพที่แตกตางกัน การพิจารณาเลือกใชงานอุปกรณควบคุมควรพิจารณาขอมูลท่ีจําเปน ตางๆ หากไมม ีขอ มลู ก็ควรทาํ การสาํ รวจ และตรวจวดั โดยขอ มูลทีจ่ าํ เปน แสดงดงั น้ี 1. รปู แบบการใชง านพน้ื ทข่ี องอาคาร 2. กจิ กรรมหลักในแตละพื้นทขี่ องอาคาร 3. ปริมาณแสงธรรมชาติ 3.4.4 การควบคุมดว ยบคุ คล หน่ึงในวิธีการท่ีงายท่ีสุด ในการประหยัดคาใชจายดานแสงสวาง คือ การอบรมบุคลากรใหปดไฟเม่ือไมตองการใช พนักงาน สวนใหญมักไมคํานึงถึงคาใชจายที่แทจริงเน่ืองจากไมไดเปนผูจายคาไฟฟาดวยตนเอง ดังน้ัน จึงควรมีการตรวจสอบอยาง ใกลช ดิ ตอ หลอดไฟทีค่ วบคมุ โดยบุคคลอยเู สมอ และควรสงบนั ทึกชว ยเตือนให \"ปด ไฟ\" แกพ นักงานเปนระยะ ๆ ตัวอยางโรงแรมแหงหนึ่ง ทําการปรับปรุงการจัดกลุมของสวิทชไฟใหมและติดปายบอกกลุมที่สวิทชแตละตัวควบคุมอยู ชวย ใหโรงแรมสามารถลดคาใชจา ยดา นแสงสวา ง ไดร อ ยละ 25 ขอ แนะนาํ การปฏิบตั ิ วิธกี าร ซึง่ นาํ มาเพื่อใชงานไฟฟา แสงสวางอยา งมีประสิทธิภาพมากกวา ประกอบดว ย - การตดิ โปสเตอร - การประชมุ เรอ่ื งความตระหนกั ดานพลงั งาน - การแจกจา ยแผน พบั เชน การแทรกในใบแจง เงนิ เดือน - จดั ใหเ รือ่ งประสิทธิภาพพลังงานเปนหนง่ึ ในหลักปฏบิ ตั ขิ องพนักงาน - รวมการจัดการพลังงานเขาในหนาที่ของหัวหนางาน ควรติดต้ังสวิตชตัดตอนหลักที่บริเวณใกลประตูทางออก เพือ่ ใหค นสุดทายที่ออกจากพนื้ ที่ สามารถปด ทกุ อยางกอ นออกจากหอง - การควบคุมพน้ื ทใี่ ชงาน 3.4.5 การควบคุมพน้ื ทใ่ี ชง าน สวิตชเปด/ปดไฟ ควรออกแบบใหสามารถควบคุม ณ จุดใชงานได ตัวอยางเชน หลอดไฟบริเวณใกลหนาตาง สามารถปดลง ไดในชวงเวลากลางวันที่มีแสงสวางเพียงพอ ในกรณีท่ีพ้ืนที่มีลักษณะเปดโลง มีแสงธรรมชาติสองถึงหากแตมีการใชงานพื้นท่ีนอย ควร ติดต้ังสวิตชเปด/ปดแบบแยกเพื่อควบคุมหลอดไฟที่ใหแสงสวางในจุดท่ีใชงาน เชน พื้นที่ตรวจสอบงานศิลป เปนตน ความสวางใน 146 ระบบจัดการพลังงานในอตุ สาหกรรม

เทคนคิ การประหยดั พลงั งานในโรงงานอตุ สาหกรรม รหสั วชิ า 3101-2214 บรเิ วณพื้นทีใ่ ชง านควรมีการดแู ลเร่อื งความสัมพนั ธร ะหวางการจัดวางแสง และตําแหนงการทํางาน เพราะแสงสวางที่ไมเพียงพอหรือการ จดั วางแสงที่ไมเหมาะสมจะสงผลตอ ประสทิ ธิภาพการทาํ งานจงึ ควรพิจารณาอยา งรอบคอบ ตัวอยางบริษัทแหงหนึ่ง ไดทําการเปลี่ยนระบบการใหแสงสวางจากการใชสวิทชควบคุมเปนกลุมติดตั้งอยูท่ีผนังหอง เปน แบบควบคุม ณ จุดใช และลดความสวางของแสงในพื้นที่ท่ีไมใชงาน ผลการดําเนินงานทําใหคาไฟฟาแสงสวางของบริษัทลดลงรอยละ 47 ระยะเวลาผลตอบแทนการลงทุน 2.25 ป ขอ แนะนาํ การปฏิบัติ 1. ตรวจสอบวา มสี วิตชเปด/ปดไฟ มีเพียงพอท่ีจะใหพนักงาน สามารถควบคุมหลอดไฟในพ้ืนที่ของตนเองได การใชสวิตช เปด/ปด แบบสายดึง เปนมาตรการที่ไดผลดแี ละราคาถกู 2. ในพ้ืนท่ีที่ไมมีการก้ันหอง ควรติดปายบอกตําแหนงควบคุมของสวิตชไฟ เพ่ือการใหสะดวกตอการปดหรือเปดไฟ และ ในกรณีที่เปนพ้ืนท่ีทํางานขนาดใหญที่ไมมีการก้ันหอง ควรทําการแจกแจงการควบคุมกลุมของหลอดไฟในแตละพื้นที่ เปนชวงๆ และตรวจสอบหลอดไฟวาไดเปดทิ้งไวในบางชวงหรือไม หากมีการเปดไฟทิ้งไวควรมีเพิ่มความเขมงวดของ การควบคมุ 3. ควรตรวจสอบวาหลอดไฟไดปด เม่ือมีแสงสวางธรรมชาติเพียงพอ หากยังไมไดปดใหตรวจสอบวาหลอดไฟเหลาน้ี สามารถปดไดโดยไมร บกวน การทาํ งานในพ้นื ทห่ี รือไม 3.4.6 การทําความสะอาด กวารอยละ 20 ของแสงสวางในพืน้ ท่ีสํานักงานสูญเสียไปเพราะฝุนที่จับ ท่ีอุปกรณหลอดไฟฟาเอง และเพราะฝุนผง ที่เกาะบน ผนังและฝาเพดานในอุตสาหกรรมหลอและอุตสาหกรรมเหล็กขนาดหนัก ฝุนและผงที่สะสม ที่อุปกรณหลอดไฟฟา สามารถลดระดับ แสงสวา งลงไดถ ึงรอยละ 40 หรอื มากกวา หนาตา ง ๆ ที่สกปรกจะลดปริมาณแสงธรรมชาตทิ ีส่ องเขาไปในพนื้ ท่ีทํางาน นอกเหนือไปจากการทําความสะอาดอุปกรณหลอดไฟฟาแลว เปนเร่ืองสําคัญที่ควรหม่ันรักษาพื้นผิวหองท้ังหมด ใหสะอาด และสะทอนแสงไดดี กอนท่ีจะทําการติดตั้งระบบแสงสวางใหมในโรงงาน บริษัทผลิตช้ินสวนแหงหน่ึง ไดทําการทาสีผนังโรงงานใหม ดวยสีที่ออนซีด มาตรการท่ีใชสีแบบเหลืองอมนํ้าตาลชวยเพ่ิมปริมาณแสงสวางที่สะทอนจากพ้ืนผิวของหอง และเพ่ิมประสิทธิภาพการ ใหแ สงสวา งโดยรวม (ประมาณรอยละ 20) ควรจัดตง้ั ตารางเวลาประจําเพอ่ื ทําความสะอาด 1. หลอดไฟ แผนสะทอน กรอบฝาครอบ และอปุ กรณป ระกอบ 2. หนา ตาง 3. ผนังและฝาเพดาน จดั การเปลย่ี น หลอดไฟฟา พรอมกันในคราวเดยี วจะชว ยประหยดั คาแรง ตัวอยา งคลังพสั ดขุ องโรงงานแหงหนึ่ง มีต้ังแตหองพัสดุขนาดเล็กท่ีใชระบบไฟฟาแสงสวาง แบบสํานักงานไปจนถึงอาคารที่ มีหลังคาสูง ซึ่งตองใชระบบไฟฟาแสงสวางของโรงงาน โดยในบริเวณอาคารคลังพัสดุ จะมีพัสดุกองสูงจากพ้ืนอาคาร ทําใหตัวพัสดุปด ก้ันแสงสวาง จากธรรมชาติ จึงจําเปนตองติดตั้งหลอดไฟแสงสวางเพื่อทําใหแสงสวางเพียงพอตอการทํางานของพนักงาน จากลักษณะ งาน พบวาไฟทุกดวงในอาคารติดสวางแมวาในบริเวณดังกลาวอาจจะไมไดใชวางพัสดุ ดังน้ันจึงมีการปรับปรุงระบบการควบคุมแสง สวางโดยเม่ือมีพัสดุวางซอนบนแทนรอง จะทําใหอุปกรณตรวจจับสงสัญญาณท่ีติดต้ังอยูท่ีแทนรองพัสดุแสดงการใชพื้นที่บริเวณน้ันๆ แลวสงั่ ใหห ลอดไฟบรเิ วณน้นั ตดิ สวางขึ้นเพ่ือควบคมุ ใหห ลอดไฟแสงสวา งตดิ สวางเฉพาะเพยี งจดุ ใชงาน ผลการดําเนินการทําใหสามารถ ลดคาไฟฟา แสงสวางลงไดถ ึงรอ ยละ 90 ชวงระยะเวลาผลตอบแทนการลงทุนของอุปกรณท ตี่ ดิ ตง้ั ใหม อยูที่ตาํ่ กวา 6 เดอื น ระบบจัดการพลังงานในอุตสาหกรรม 147

รหสั วิชา 3101-2214 เทคนคิ การประหยดั พลงั งานในโรงงานอตุ สาหกรรม 3.5 ระบบทําความรอ น ระบบทําความรอนที่ใชในโรงงานอุตสาหกรรม โดยสวนใหญแลว จะเปนระบบไอนํ้า อยางไรก็ตามแลวนอกจากระบบไอน้ํา คือระบบน้ํามนั รอ น แตโดยสว นใหญแลว จะคลา ยกันมาก ในทนี่ ้จี ึงขอกลา วแตเฉพาะเพยี งระบบไอนาํ้ การใชงานหมอไอน้าํ อยางมีประสิทธภิ าพ สามารถดาํ เนินการไดโ ดย 1. การเลือกขนาดของหมอน้ํา (Boiler Selection) ควรมีขนาด (ก.ก.ไอน้ํา/ช.ม.) ที่พอเหมาะกับภาระ และควรเดินใชงานท่ี ภาระเต็มท่ตี ลอดเวลาเทาที่จะเปน ไปได 2. การบํารุงรักษา (Maintenance) ควรทําความสะอาดทอในหมอน้ําเปนระยะ ๆ เพ่ือลดการขัดของอันเน่ืองมาจากสแลค และเขมา ซ่ึงจะลดความสามารถผลติ ไอนา้ํ ใหไ ดส ูงสดุ ตามพกิ ดั ของหมอนํ้า การทําความสะอาดสามารถเพิ่มความสามารถ ของหมอ นาํ้ ใหกลบั คนื ดงั เดมิ ได 3. การตรวจวดั (Monitoring) ควรมกี ารตรวจวัดปริมาณการผลิตไอน้ํา (หรือปริมาณน้ําปอนเขาหมอไอนํ้า) แลวเปรียบเทียบ กับปริมาณเชื้อเพลิงที่ใชไปในชวงเวลาเดียวกัน เพ่ือติดตามดูวาประสิทธิภาพของหมอนํ้าจะลดลงหรือเปลา วิธีท่ีนิยมใช กับหมอ น้ํานํา้ มันเตา คอื - ตดิ ตง้ั มเิ ตอรว ัดปรมิ าณ และเทอรโมมเิ ตอรวดั อณุ หภมู ินาํ้ ปอ นเขาหมอนาํ้ - ติดตงั้ มเิ ตอรว ัดปรมิ าณการใชน าํ้ มันเช้อื เพลิง - ทําการจดบนั ทกึ ทกุ ชวั่ โมง เพ่ือแสดงอตั ราสวนของไอนํา้ ทผี่ ลิตไดตอ นํ้ามันเชือ้ เพลิงที่ใชสําหรับหมอ ไอนํ้า - หลกี เลยี่ งการสตารทบอย ๆ เพราะระหวางการเริ่มตนเดินระบบ จําเปนจะตองใหพัดลมเปาไลอากาศและกาซตาง ๆ ออก ไป จากหองเผาไหมกอนการจุดสตารททุกครั้งเพื่อความปลอดภัยของระบบ จึงเปนเหตุใหเกิดการสูญเสียพลังงานความรอน ออกไปทางปลอ งไอเสยี และสูญเสยี พลงั งานไฟฟาในการเดินพดั ลมระหวางเรม่ิ ตนการเดนิ เครื่อง - ควรใชปริมาณอากาศสวนเกินใหใหเหมาะสม จะทําใหสูญเสียพลังงานนอยที่สุด เพราะการใชปริมาณอากาศสวนเกินที่ นอยเกินไป จะทําใหเกิดการเผาไหมไมสมบูรณ เกิดพลังงานความรอนนอยลง และการใชปริมาณอากาศสวนเกินท่ีมาก เกนิ ไป ทําใหค วามรอนท่เี กิดจากการเผาไหมถูกอากาศพาออกสกู า ซไอเสียเปน จาํ นวนมาก - ควรควบคุมอุณหภูมิกาซไอเสียใหเหมาะสม การที่กาซไอเสียมีอุณหภูมิสูง แสดงถึงสมรรถนะในการถายเทความรอน จากกาซเผาไหมสูระบบทําไดนอย อาจเปนเพราะความสกปรกของหองเผาไหม หรือตะกรันในหมอตม ส่ิงเหลานี้ทําให สมรรถนะการถายเทความรอนตํ่าลง เปนผลใหอุณหภูมิของกาซไอเสียสูงข้ึน แตอยางไรก็ตาม การดําเนินการเพ่ือลด อุณหภูมิของกาซไอเสีย อาจจะดวยวิธีการปรับใหสัดสวนของอากาศกับเช้ือเพลิงอยูในระดับที่เหมาะสม หรือวิธีนํา ความรอนท้ิงกลับมาใช ก็ไมควรจะลดอุณหภูมิของกาซไอเสียตํ่ากวา 150 Cํ เพราะอาจทําใหความช้ืนในกาซไอเสีย รวมตวั กบั บางองคประกอบในกา ซไอเสยี เกดิ เปน กรดกัดกรอนทาํ ลายโลหะในระบบในท่ีสุด 4. การใชง านหมอไอนํา้ ควรหลีกเลีย่ งการเรมิ่ ตนเดนิ เคร่ืองใหมบอยๆ เพราะ - จะทําใหส ูญเสียพลงั งานในการทาํ ใหหมอ นํ้ารอ นขนึ้ ใหมอกี ครั้ง - จะสูญเสียพลังงานไฟฟา ในการเดินพัดลมเปา ไลอ ากาศและกา ซตางๆออกไปจากหองเผาไหมก อ นการจุดหวั เผาทกุ ครง้ั - จะสูญเสียพลงั งานความรอ นออกไปจากหมอไอน้าํ ในขณะทพ่ี ดั ลมเปาไลลมรอ นออกไปจากหมอไอนํ้า 148 ระบบจัดการพลงั งานในอุตสาหกรรม

เทคนิคการประหยดั พลงั งานในโรงงานอตุ สาหกรรม รหสั วชิ า 3101-2214 เทคนคิ การประหยัดพลงั งาน การประหยัดพลังงานสามารถกระทําไดหลายวธิ ี - การประหยัดพลังงานในการผลติ ไอน้าํ - การประหยัดพลังงานในการสง จา ยไอน้าํ - การประหยัดพลังงานในการใชไอนา้ํ - การนําความรอนท้ิงกลับมาใช - การนาํ Flash Steam กลบั มาใช 3.5.1 การประหยดั พลงั งานในการผลติ ไอนํ้า ความรอนสูญเสียท่ีมีผลตอประสิทธิภาพของ หมอไอนํา้ ประกอบดวย - การสูญเสียความรอนไปกับกาซรอนทาง ปลองไอเสีย (ประมาณ 10-45%) - การสูญเสียความรอนจากการพาและการ แผรังสผี านผนงั หมอไอนํ้า (0.2-10%) - การสูญเสียคารบอนท่ีไมถูกเผาไหมใน กาก สําหรบั เชื้อเพลงิ แขง็ (1-5%) - การสูญเสียความรอนจากการโบลวดาวน (1-5%) รปู ท่ี 3.28 การสูญเสยี พลงั งานในหมอ ไอนํา้ การประหยัดพลังงานในการผลิตไอนํ้า เปนการดําเนินการที่หมอไอน้ํา จุดมุงหมายของการดําเนินการคือการลดการสูญเสีย ความรอ นทีห่ มอไอนา้ํ และเพม่ิ ประสิทธิภาพการเผาไหมท ี่หมอ ไอนาํ้ โดยสามารถดาํ เนินการไดดงั นี้ - ปรบั ปรงุ ประสิทธิภาพการเผาไหม - ลดการสูญเสียความรอ นผา นผนงั หมอไอนาํ้ - ควบคมุ การโบลวดาวน การคํานวณผลประหยดั เช้อื เพลิงที่สามารถประหยดั ได อาจคํานวณไดดังน้ี เชอ้ื เพลิงทปี่ ระหยัดได (%) = ประสิทธิภาพเครอ่ื งใหม- ประสทิ ธภิ าพเครื่องเกา ประสิทธิภาพเครือ่ งใหม 3.5.1.1 การปรบั ปรงุ ประสทิ ธิภาพการเผาไหม ถาปอนอากาศในปริมาณพอดีในเชิงทฤษฎี จะทําให O2 ในอากาศทําปฏิกิริยากับธาตุตาง ๆ ในเช้ือเพลิงไดหมด จนกลายเปน CO2 และ SO2 ซึ่งเปน การเผาไหมท ี่สมบรู ณ จะไดพ ลังงานมาก แตในทางปฏิบัติหากปอนอากาศเขาเผาไหมในปริมาณท่ีพอดีในเชิงทฤษฎีแลว เปนการยากที่จะทําให O2 ทําปฏิกิริยา กับธาตุ ตาง ๆ ในเชื้อเพลิงไดหมดและทั่วถึง ทําใหการเผาไหมท่ีใชปริมาณอากาศท่ีพอดี จะทําใหเปนการเผาไหมท่ีอากาศไมเพียงพอ ทําใหการ ระบบจดั การพลังงานในอตุ สาหกรรม 149

รหสั วิชา 3101-2214 เทคนคิ การประหยดั พลงั งานในโรงงานอุตสาหกรรม เผาไหมไ มสมบูรณเ กดิ เขมาไฮโดรคารบ อนเปนควนั สเี ทาอมฟา และกาซท่เี กิดจากการเผาไหมไมสมบูรณ เชนกาซคารบอนมอนน็อกไซด (CO) นอกจากน้ที ี่สภาวะการเผาไหมท ี่ไมสมบูรณ เชือ้ เพลงิ เผาไหมไ มหมดจนเหลือเปน ละอองไฮโดรคารบ อนด ทําใหพลังงานความรอน ทไ่ี ดจ ากการเผมไหมล ดนอ ยลง สง ผลใหป ระสทิ ธิภาพการเผาไหมข องหมอ ไอนาํ้ ลดลง ดังน้ันในทางปฏิบัติ จําเปนตองปอนอากาศใหเกินกวาความตองการในเชิงทฤษฎี ปริมาณอากาศสวนเกินน้ี จะตองไมใหมาก จนเกนิ ไป เพราะอากาศสว นเกินจะไมท ําปฏกิ ริ ยิ าใด ๆ ในการเผาไหม และยังดึงพลังงานความรอนท่ีไดจากการเผาไหมออกไปกับกาซไอ เสียดวย การตรวจสอบประสิทธิภาพการเผาไหม สามารถทําไดงาย ๆ โดยการสังเกตสภาพการเผาไหมดวยตาเปลา ดังแสดงรายละเอียด ในตารางท่ี 3.7 ตารางท่ี 3.7 ลกั ษณะกา ซไอเสียเมือ่ สงั เกตดุ วยตาเปลา ปริมาณอากาศ สีและรปู รางของเปลวไฟ สขี องควนั จากปลอ งไอเสีย สนี าํ้ ตาลออ น พอดี เปลวไฟสีแสด รปู รา งเปลวสน้ั คงที่ สเี ทาขาว มากเกินไป เปลวไฟสขี าวสวา งจา เขมา สดี ํา หรือนํ้าตาลเขม ไมพอ เปลวไฟยาวเคล่ือนไหวรนุ แรงสีแดงคลํ้า แตถาจะใหไดขอมูลท่ีถูกตองแมนยํา ก็ตองใชเคร่ืองมือในการตรวจสอบปริมาณ O2 หรือ CO2 ในกาซไอเสีย คาท่ีเหมาะสม ของเชื้อเพลงิ แตละชนิดแสดงในตารางท่ี 3.8 ตอ ไปนี้ ตารางที่ 3.8 ปริมาณอากาศสว นเกิน และองคป ระกอบหลักกาซไอเสยี ของเชือ้ เพลงิ แตละประเภท ชนดิ ของเช้ือเพลิง องคป ระกอบหลักกา ซไอเสยี อากาศสวนเกิน (%) น้าํ มันเตา O2 (%) CO2 (%) 10-20 10-20 3-4 13-14 10-20 50-70 นํ้ามนั ดีเซล 3-4 12-13 กา ซ 2-3 9-10 เชื้อเพลิงแข็ง 7-10 12-13 โดยเม่ือทําการลดอากาศสวนเกินท่ีปอนใหหมอไอนํ้า อุณหภูมิของกาซไอเสียไมควรสูงข้ึนเพราะถาอุณหภูมิสูงข้ึน แสดงวา ผิวถายเทความรอนสกปรกมีเขมา จบั มาก ทาํ ใหก ารถา ยเทความรอ นลดลง จงึ สญู เสยี ความรอ นมากขนึ้ ดังนั้นควรทําความสะอาดผิวถายเทความรอน โดยเฉพาะอยางยิ่งทอไฟ และควบคุมการทํางานของหัวเผาใหเหมาะสม ถา ปริมาณไอนํ้าท่ีตองการมีการเปล่ียนแปลงเพิ่มและลดบอยครั้ง และปริมาณความตองการไอนํ้าสูงสุดกับต่ําสุดแตกตางกันมาก ควรใชการ ควบคุมหัวเผาแบบเรง-หรี่ไฟอยางตอเนื่อง (Modulating Control) หรือใชหัวเผาที่มีความสามารถในการเรง-หรี่ไฟไดกวาง (ความสามารถในการเรง-หร่ีไฟ หรือ Turn Down Ratio คือ อัตราสวนระหวาง ปริมาณความรอนสูงสุด ตอปริมาณความรอนต่ําสุด โดย ประสิทธิภาพการเผาไหมคงที่ เชน Turn Down Ratio 10 : 1 หมายความวาหัวเผาสามารถหร่ีเชื้อเพลิงเหลือ 1 ใน 10 ของปริมาณ เช้อื เพลิงทใี่ ชส ูงสดุ ไดตอเนอื่ งโดยประสิทธิภาพยังคงท่)ี ถา ปรมิ าณความตอ งการใชไ อนํา้ เปล่ียนแปลงไมมาก อาจจะใชการควบคมุ หวั เผาแบบเปด-ปด (On-Off Control) หรือไฟแรง- ไฟออ น (High Fire-Low Fire Control) ในกรณีท่ีใชน้ํามันเปนเชื้อเพลิง การอุนนํ้ามันกอนเขาหัวเผาก็มีความสําคัญ ถาอุณหภูมิไมเพียงพอ ทําใหนํ้ามันกระจายไมดี ตองใชอากาศสวนเกนิ มาก แตหากนํ้ามนั อณุ หภมู สิ ูงเกินไปทําใหล กั ษณะเปลวไฟเพย้ี น อุณหภมู กิ าซรอนจะสงู 150 ระบบจัดการพลงั งานในอตุ สาหกรรม

เทคนคิ การประหยดั พลังงานในโรงงานอุตสาหกรรม รหัสวิชา 3101-2214 3.5.1.2 การลดการสญู เสียความรอ นผานผนังหมอไอนํ้า การสูญเสียความรอนจากการพาและแผรังสีผานผนังหมอไอนํ้าข้ึนอยูกับขนาดหมอไอนํ้าและสภาพฉนวนท่ีหุมหมอไอน้ํา โดยสามารถประเมินไดจากกราฟวเิ คราะหการสูญเสยี ความรอนผา นผนังหมอไอนํ้า จากกราฟจะพบวา ถาหมอไอน้ําทํางานท่ีโหลดตํ่า สัดสวนของความรอนสูญเสียผานผนังหมอไอนํ้าจะมากขึ้น การลดการ สูญเสีย ทําไดโดยหยุดหมอไอนํ้าเคร่ืองอ่ืน เพ่ือใหเหลือหมอไอนํ้าท่ียังทํางานอยูทํางานที่โหลดสูงขึ้น โดยโหลดของแตละตัวไมควรต่ํา กวารอยละ 65 ของพิกัด และวางแผนการทํางานของอุปกรณที่ใชไอนํ้าในแตละวันใหเหมาะสมกับกําลังการผลิตไอนํ้าของหมอไอน้ํา เพ่อื ใหส ามารถควบคมุ จาํ นวน หมอ ไอน้าํ ใชง านไดเ หมาะสมตามโหลดอยางตอเนอ่ื ง และใชระบบควบคุมอตั โนมัติควบคไู ปดวย รปู ท่ี 3.29 กราฟวเิ คราะหก ารสญู เสียความรอนผา นผนังหมอไอนา้ํ 3.5.1.3 ควบคมุ การโบลวดาวน โบลวดาวนหรือการระบายน้ําทิ้งจากหมอไอนํ้า เพ่ือลดความเขมขนของ สารละลายในหมอไอนํ้า (Total Dissolved Solid : TDS) เพ่ือปองกนั นา้ํ หรือฟองอากาศลอยไปพรอมกับไอน้าํ ลดการกดั กรอ น และเพ่ือปองกันตะกรันเกาะบนผิวถา ยเทความรอ น แตการโบลวดาวนมากเกินไปทําใหความรอนสูญเสียมากข้ึน ดังน้ันเพ่ือลดการสูญเสียจากการโบลวดาวน ควรมีการโบลว ดาวนเหลือนอยทส่ี ดุ ในขณะเดยี วกนั จะตองรกั ษาระดบั ความเขมขน ของสารละลายใหอยูใ นเกณฑมาตรฐานโดยการ - ปรับปรุงคุณภาพของนํ้าปอน โดยปรับน้ํากระดาง ซึ่งมีแคลเซียมและแมกนีเซียม เปนตัวทําใหเกิดตะกรันละลายอยูให เปนน้ําออน และปรับคาความเปนกรด-ดาง (pH)โดยใชโซเดียมไฮดรอกไซด โซเดียมคารบอเนต และโซเดียมฟอสเฟต และนาํ คอนเดนเสตกลับมาใชใ หไ ดม ากทสี่ ุด ซ่งึ เปน วธิ ีปรับปรงุ คุณภาพนา้ํ ทีด่ ที ่สี ดุ - โบลวด าวน เฉพาะเมื่อความเขมขนของสารละลายของนาํ้ ในหมอ ไอน้าํ เกินมาตรฐาน - ในกรณีของหมอไอน้าํ ขนาดใหญท ่ใี ชการโบลวด าวนตอ เนื่องควรนาํ ความรอ นจากโบลวดาวนกลับมาใช ระบบจดั การพลังงานในอตุ สาหกรรม 151

รหสั วิชา 3101-2214 เทคนคิ การประหยดั พลงั งานในโรงงานอุตสาหกรรม ตารางที่ 3.9 มาตรฐานคุณสมบัตขิ องนํ้าสําหรบั หมอไอนา้ํ ชนดิ ทอ ไฟ ชนิด pH TDS (ppm) 300-350 นาํ้ ปอ น 7-8 3,500 (ไอน้าํ 0-20 bar) 3,000 (ไอนาํ้ 21-30 bar) น้ําหมอไอน้ํา 11-12 2,500 (ไอนํ้า 31-40 bar) 3.5.2 การประหยดั พลงั งานในการสง จา ยไอนํ้า การประหยดั พลังงานในการสงจายไอน้าํ สามารถทําไดโดย 1. ซอ มรอยร่ัวของไอนาํ้ โดยเฉพาะบริเวณวาลว และขอตอตาง ๆ เพราะแรงดันของไอนํ้าจะทําใหรอยร่ัวขยายตัวมากข้ึน โดย ปริมาณไอนํ้าสญู เสยี ข้นึ อยูก บั ขนาดรอยรั่ว 2. เลอื กขนาดทอสง จายไอนาํ้ ใหเ หมาะสม 3. ทอท้ังหมด ควรหุมฉนวนดวยเหตุผลดานความปลอดภัยตอรางกายของคนที่โดนเขากับทอรอน และเพื่อลดการสูญเสีย ความรอ น การสญู เสยี ความรอ นมากเกนิ ไปไมเ พยี งแตจ ะเพ่ิมคาใชจ ายเช้ือเพลิงเทานั้น ยังทําใหอากาศในหองรอนข้ึน และ เกิดความไมสบายในการทํางานของผูปฏิบัติงาน ตัวอยางของฉนวนไดแก ไฟเบอรกลาส,ใยหิน หรือแคลเซี่ยมซิลิเกต ส่ิง สําคญั ในการหุม ฉนวนตองไมบีบรัดกับทอจนแนน หรือปลอยใหมีนํ้าขัง ตารางที่ 3.10 แสดงการสูญเสียความรอนจากทอ ท่ีไมหุมฉนวน ในอากาศน่ิงที่อุณหภูมิ 10-20 Cํ แตในกรณีทออยูกลางแจงการสูญเสียจะมากขึ้น 3-5 เทาเพราะกระแสลม ทาํ ใหอัตราการพาความรอนสูงขึ้น ดังน้นั การหมุ ฉนวนทเี่ หมาะสมจะลดการสูญเสียเหลือเพยี ง 5% - 10% ของคาในตาราง ตารางท่ี 3.10 พลงั งานความรอ นท่แี ผสญู เสียจากทอ (วัตต / เมตร) Pipe Surface Pipe Size (ขนาดทอ ) Temp. 15 mm 20 mm 25 mm 32 mm 40 mm 50 mm 65 mm 80 mm 100 mm 150 mm oC W/m (วัตต / เมตร) 56 54 65 79 103 108 132 155 188 233 324 67 68 82 100 122 136 168 198 236 296 410 78 83 100 122 149 166 203 241 298 360 500 89 99 120 146 179 205 246 289 346 434 601 100 116 140 169 208 234 285 337 400 501 696 111 134 164 198 241 271 334 392 469 598 816 125 159 191 233 285 321 394 464 555 698 969 139 184 224 272 333 373 458 540 622 815 1133 153 210 255 312 382 429 528 623 747 939 1305 167 241 292 357 437 489 602 713 838 1093 1492 180 274 329 408 494 556 676 808 959 1190 1660 194 309 372 461 566 634 758 909 1080 1303 1852 152 ระบบจดั การพลงั งานในอตุ สาหกรรม

เทคนคิ การประหยัดพลังงานในโรงงานอตุ สาหกรรม รหสั วิชา 3101-2214 3.5.3 การประหยดั พลังงานในการใชไ อน้ํา สามารถดําเนินการไดโ ดย 1. เกบ็ คืนคอนเดนเสทกลบั เขาไปในหมอ นํา้ ใหมากท่ีสดุ เทาทจี่ ะทําไดเพ่ือ - ประหยัดเช้อื เพลงิ เพราะทกุ ๆ 10 ํC ที่นา้ํ ปอนเขา หมอ นา้ํ มีอณุ หภมู สิ งู ขึ้น จะประหยัดเช้อื เพลิงไดป ระมาณ 1.8% - ลดคาใชจายสารเคมีปรุงแตง นาํ้ ปอ นหมอไอนาํ้ - ประหยดั นาํ้ ปอ นเขาหมอนาํ้ - บรรยากาศภายในโรงงานดีขึ้น (เพราะการท้ิงคอนเดนเสทลงทอระบายน้ําในบริเวณโรงงานจะเกิดเปนไอแฟลชคลุงไป ทั่วอากาศภายในโรงงานจะรอนขึน้ ) 2. การนาํ คอนเดนเสทกลบั มาใช เพราะ - คอนเดนเสทท่ีคืนกลับลงไปยังถังนํ้าเล้ียง ถารักษาอุณหภูมินํ้าเล้ียงใหไดประมาณ 80-90 Cํ (โดยการเติมน้ําเย็นดวย อตั ราสวนท่ีเหมาะสม) ก็จะประหยัดเชื้อเพลิง หมอนาํ้ ไดรวมทง้ั ยงั ประหยดั นํ้าไดอกี ดวย - คอนเดนเสทไดผา นการปรงุ แตงดวยสารเคมแี ละไลอ อกซิเจนมาแลว ถา สามารถเก็บคืนคอนเดนเสทกลับไดมากเทาใด ก็ จะประหยัดคาสารเคมปี รงุ แตง น้าํ ไดมากข้นึ ตามสวน - ตามปกติมีมูลคาการติดต้ังระบบเก็บคืนคอนเสทกลับไปยังหมอนํ้า จะคุมตอการลงทุนเพราะคาใชจายท่ีประหยัดได ตลอดอายุการใชง านของระบบจะมากกวาเงนิ ลงทนุ เริ่มตนในครง้ั แรก - ถาคอนเดนเสทเกิดขึ้นที่จุดตํ่ากวาหมอไอนํ้า วิธีท่ีดีท่ีสุดที่จะสงคอนเดนเสทกลับไปยังหมอนํ้า มี 2 วิธี คือใหคอนเดนเสท ไหลลงไปสะสมในบอ หรอื ถัง ณ จดุ ที่สะดวก แลวปมคอนเดนเสท ณ จุดน้ีกลับไปยังหมอน้ําโดยใชเคร่ืองสูบชนิดท่ีขับ ดว ยไอน้ํา (ดูจากรปู หนา ถดั ไป) หรือเครื่องสบู ท่ีขบั ดว ยมอเตอรไ ฟฟา - การประเมินปริมาณคอนเดนเสท มหี ลายวธิ ี คอื (1) ในกรณที ่ีปมขับดวยไอนํ้า จากเสนผาศูนยกลางของกระบอกสูบและความยาวของชวงชัก ก็จะคํานวณหาปริมาณ คอนเดนเสทตอหนง่ึ ชวงชกั ไดและจากการนับจํานวนของชวงชักในระยะเวลาอันหน่ึง (เชน 1 นาที) ปริมาณคอน เดนเสทก็สามารถคาดคะเนได (2) ใชถังตวงในชวงระยะเวลาอนั หน่งึ (3) วัดอัตราการผลิตไอนํ้า (หรือวัด อั ต ร า ก า ร ป อ น น้ํ า เ ข า ห ม อ นํ้ า ) เปรียบเทียบกับอัตราการเติมน้ําเย็น เขาผสมกบั คอนเดนเสท (4) คาดคะเนจากขนาดของเครื่อง อุปกรณใ ชไอนาํ้ รปู ที่ 3.30 ทอไอนํา้ , ทอนา้ํ รอน , และทอคอนเดนเสท (Piping) 3. การใชเครื่องแลกเปลี่ยนความรอน หรือเครื่องอุนน้ําปอน (Economiser) ข้ึนอยูกับลักษณะของหมอไอนํ้า โดยปกติแลว กาซไอเสียท่ีออกจากหมอไอน้ําจะมีอุณหภูมิสูง ประมาณ 200-250 ํC ถามีการติดตั้งอุปกรณแลกเปล่ียนความรอนเพื่อนํา ความรอนดังกลาวกลับมาใช โดยอาจเปนการติดต้ังทอน้ําที่บริเวณรอบนอกปลอง ความรอนบางสวนในกาซไอเสียจะถูก นํากลับมาเพื่ออุนนํ้าปอนหรือผลิตนํ้ารอนได ในทางปฎิบัติผลประหยัดจะแตกตางกัน แลวแตกรณีออกมาเปนกรณี โดย ผลประหยัดจะสงู สดุ เมื่ออณุ หภมู ิกา ซไอเสียสูง และยังไมมีการเก็บคืนคอนเดนเสทกลับ ระบบจัดการพลังงานในอุตสาหกรรม 153

รหัสวชิ า 3101-2214 เทคนิคการประหยดั พลังงานในโรงงานอตุ สาหกรรม ขอสังเกตุ การติดตั้งเคร่ืองประหยัด ประสิทธภิ าพ มีเคร่ืองประหยดั เชอื้ เพลงิ เชื้อเพลิงจะคุมกับการลงทุนก็ตอเมื่อ หมอไอน้ํามี ไมมเี ครื่องประหยัดเช้อื เพลงิ ขนาดต้ังแตประมาณ 3 MW (ผลิตไอนํ้าประมาณ 90% 3.6 ตัน/ชัว่ โมง) และในกรณีท่ีหมอไอนํ้าตองเดินท่ี 80% แหลงทม่ี า : จากประสบการณห มอ น้าํ มากกวา 500 ลูก ภาระตํ่า ๆ เปนเวลานาน ๆ ก็จําเปนตองติดต้ัง 70% ทางผาน (Bypass)เพ่ือผานใหกาซไอเสียออกปลอง 60% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100% ไปโดยตรง เพ่ือหลีกเลี่ยงปญหาการกล่ันตัวของ 50% กรดในปลองของกาซไอเสียท่ีจะทําใหเครื่องจักร 40% และอปุ กรณเ กิดความเสียหาย 30% 20% 10% 0% 0% โหลดของหมอนา้ํ รปู ท่ี 3.31 ประสิทธภิ าพหมอ ไอนํ้าของการใชอีโคโนไมเซอร 3.5.4 การนาํ ความรอนทิ้งกลับมาใชใหม ในการนําความรอนทิ้งกลับมาใชใหมสิ่งแรกที่ตองพิจารณา คือ อุปกรณและเคร่ืองจักรในกระบวนการผลิตมีการทํางานอยูใน จุดท่ีประสิทธิภาพสูงสุดหรือไม เพราะเมื่อทําการปรับปรุงเคร่ืองจักรในกระบวนการผลิตใหทํางานท่ีประสิทธิภาพสูงแลวความรอนทิ้ง อาจเหลือปริมาณไมม ากพอทีจ่ ะนํากลบั มาใช โดยหลังจากปรับปรุงประสิทธิภาพการทํางานแลว พิจารณาคุณสมบัติของความรอนท้ิงวาเหมาะสมที่จะนํากลับมาใชหรือไม โดยพิจารณาอุณหภูมิ และปริมาณความรอนท้ิงในแตละชวงเวลา วาสอดคลองตอความตองการใชงานหรือไม หากความรอนมีปริมาณ มากก็จริงแตไมสามารถนํากลับมาใชไดเพราะชวงเวลาการใชงานความรอนดังกลาวอาจไมตรงกับชวงท่ีมีการทิ้งความรอนท้ิงออกมา ความรอนท้งิ มหี ลายประเภท ตง้ั แตน้าํ หลอ เย็นทมี่ ีอณุ หภูมิตํ่าจนถงึ กาซไอเสยี จากเตาอุตสาหกรรมซงึ่ เปน ความรอนทง้ิ อณุ หภมู สิ ูง ประเภทของความรอนท้ิงสามารถแบงไดตามระดับอุณหภูมิไดดังแสดงในตารางที่ 3.11 ความรอนท้ิงมักนําไปใชในการอุน อากาศเพื่อการเผาไหม อบแหง ใหความรอนแกเคร่ืองจักรในกระบวนการผลิต อุนน้ําปอนหมอไอนํ้า หรืออุนน้ําสําหรับใชใน กระบวนการผลิต โดยความรอนท้ิงท่ีมีอุณหภูมิสูง จะนําไปใชอุนอากาศ สวนความรอนทิ้งอุณหภูมิต่ํามักจะใชในการอุนนํ้าสําหรับ กระบวนการผลิตและระบบไอนํ้า และอุปกรณที่ใชในการนําความรอนท้ิงกลับมาใช คือ อุปกรณแลกเปลี่ยนความรอน (Heat Exchanger) ซ่งึ มีหลายประเภท การเลือกใชข ้ึนอยูก บั ความดัน อุณหภูมิ ชนดิ ของของไหล และขนาดของอปุ กรณแลกเปลีย่ นความรอ น 154 ระบบจัดการพลังงานในอตุ สาหกรรม

เทคนคิ การประหยดั พลังงานในโรงงานอตุ สาหกรรม รหสั วชิ า 3101-2214 ตารางที่ 3.11 ประเภทของความรอนทง้ิ 25-225 ํC อณุ หภูมติ ํา่ 56-92 คอนเดนเสตจากระบบไอนํ้า 32-96 นาํ้ หลอเยน็ จาก 27-52 66-122 - อปุ กรณแ ละเครอื่ งจกั รในกระบวนการผลิต 32-42 - เครือ่ งอัดอากาศ 76-232 - เคร่อื งยนตสนั ดาปภายใน - ระบบทาํ ความเย็น 225-625 ํC - เตาอบ 226-375 อุณหภูมปิ านกลาง 376-526 251-576 กาซไอเสยี จากหมอ ไอนา้ํ 426-625 กา ซไอเสยี จากกงั หนั กาซไอเสียจากเครอ่ื งยนตส นั ดาปภายใน มากกวา 625 Cํ กาซไอเสยี จากเตาเผา 977-1,526 อุณหภมู ิสงู 626-726 651-1,076 กาซไอเสยี จากเตาหลอมแกว 928-1,026 เตาเผาซีเมนต 652-977 เตากล่ันนํา้ มนั เตาหลอมเหล็ก อุณหภมู ทิ ีต่ องการ ( Cํ ) เตาเผาขยะ 50-80 100-120 ตารางที่ 3.12 กระบวนการผลติ ทต่ี อ งการอุณหภูมิตาํ่ 100-120 กระบวนการผลิต 70-80 พาสเจอรไ รซ 100-140 สเตอรไิ รซ 70-80 อิวาเพอรไรซ 30-100 ลางขวด 70-130 บรรจุกระปอง 80-100 บม เบียร 80-90 กล่ันน้ําตาล 80-200 อบผักผลไม อบแหง ผา 155 ฟอกยอมผา หลอมพลาสติก ระบบจดั การพลังงานในอุตสาหกรรม

รหสั วชิ า 3101-2214 เทคนคิ การประหยดั พลงั งานในโรงงานอุตสาหกรรม อปุ กรณใชไ อนํ้า นํ้าอุน คอนเดนเสท คอนเดนเสท เครอ่ื งแลกเปลยี่ นความรอ น อณุ หภูมิต่ํา อณุ หภูมสิ ูง นํ้าเย็น รูปท่ี 3.32 อุปกรณแลกเปล่ียนความรอน 3.5.5 การนาํ แฟลชสตมี (Flash Steam) กลบั มาใชใหม เมื่อคอนเดนเสตถูกปลอยออกจากกับดักไอนํ้า สวนหนึ่งของคอนเดนเสทจะระเหย กลายเปนไอนํ้าอีกคร้ัง เรียกวาแฟลชสตีม ซึ่งความรอนในสวนน้ีสามารถนํากลับมาใชได การหาปริมาณแฟลชสตีม สามารถหาไดจากรูปที่ 3.33 ระบบการนําแฟลชสตีมกลับมาใช แสดงดังรปู ท่ี 3.34 รูปที่ 3.33 ปริมาณแฟลชสตีมท่เี กิดจากการลดความดนั คอนเดนเสท รูปที่ 3.34 การแฟลชสตีมกลบั มาใช 156 ระบบจัดการพลังงานในอุตสาหกรรม

เทคนคิ การประหยัดพลังงานในโรงงานอุตสาหกรรม รหัสวิชา 3101-2214 ถาความดันระหวางคอนเดนเสตที่ออกจากอุปกรณดักไอนํ้า แตกตางกับความดันของแฟลชสตีมมีคามาก จะมีปริมาณแฟลช สตีมมากขึ้นตามไปดวย ดังนั้นโรงงานท่ีมีกระบวนผลิตท่ีตองใชไอน้ําความดันสูงสามารถนําแฟลชสตีม กลับมาใชในระบบไอนํ้าความ ดันตํา่ ได ดังรปู ท่ี 3.35 (ก) กอ นปรับปรงุ โดยจะพบวา ในระบบนาํ คอนเดนเสทกลับจากอุปกรณใชไอนํ้าความดันสูง และคอนเดนเสทจาก อุปกรณใชไอนํ้าความดันตํ่าจะนําคอนเดนเสททั้งสองมารวมกันในทอคอนเดนเสทเพียงทอเดียว แตการทํางานของระบบนําคอนเดนเสท แบบน้ี จะเกิดความสูญเสียศักยภาพที่มีอยูในคอนเดนเสทความดันสูง เพราะคอนเดนเสทความดันสูงจะมีคาพลังงานความรอนอยูใน ตัวเองมากกวาคอนเดนเสทความดันตํ่า ดังนั้นจึงไดมีการปรับปรุงระบบทอคอนเดนเสทใหม โดยมีการเปลี่ยนแปลงที่ทอคอนเดนเสท ความดันสูง ใหสงเขาสูถังแฟลชสตีมกอนเพ่ือแยกแฟลชสตีมออกมาใชที่อุปกรณใชไอนํ้าความดันต่ํา ทําใหสามารถลดปริมาณการใช สตีมความดนั ต่ําลงไปไดด งั แสดงในรปู ที่ 3.35 (ข) (ก) (ข) รปู ที่ 3.35 ไอนาํ้ ความดนั ต่าํ สวนหนง่ึ ไดจากการนาํ แฟลชสตีมมาใช (ทม่ี า : วชั ระ มงั่ วิทิตกุล, \"กระบวนการและเทคนคิ การลดคาใชจ ายพลังงาน,\" ศูนยอ นุรักษพลังงานแหงประเทศไทย, 2544) 3.5.6 ระบบหัวเผา (Burner Systems) หัวเผาเปนอุปกรณที่สําคัญของหมอไอนํ้า หมอน้ํามันรอน และเตาเผา การใชงานหัวเผาที่ดีสามารถชวยใหระบบความรอนมี ประสทิ ธภิ าพทีด่ ขี ึน้ ได รายละเอียดดงั น้ี 1. Modulating Burners (เหมาะสําหรับภาระไอน้ําท่ีเปลี่ยนแปลงมากตลอดเวลา) ปริมาณเชื้อเพลิงท่ีปอนเขาหัวเผาจะ เปล่ียนแปลงไปตามสภาพการใชไอน้ํา เพ่ือรักษาความดันไอน้ําท่ีตั้งไว กลาวคือ เม่ือความดันไอน้ําในหมอน้ําสูงเกินกวา ทีต่ งั้ ไว หัวเผาก็จะลดปริมาณเชื้อเพลิงลง และถา ความดนั ไอน้ําตํา่ กวา ทตี่ ้ังไว หวั เผาก็จะเพม่ิ ปรมิ าณเชื้อเพลงิ มากขึน้ ระบบจัดการพลังงานในอตุ สาหกรรม 157

รหสั วิชา 3101-2214 เทคนิคการประหยดั พลังงานในโรงงานอตุ สาหกรรม 2. High/Low-Fire burners (เหมาะสําหรับภาระไอนํ้าท่ีเปลี่ยนแปลงไมมากนัก) เชื้อเพลิงถูกปอนไปยังหัวเผาดวยอัตราคงท่ี 2 อัตราเพื่อผลิตไฟสูง (High Fire) และผลิตไฟตํ่า (Low Fire) ข้ึนอยูกับสภาพการใชไอนํ้าและชวงของการควบคุมความดัน ไอน้ําทต่ี ้ังไวท ง้ั 2 อตั รา 3. Constant-Fire or ON - OFF Burners (เหมาะสําหรับภาระไอนํ้าคงท่ี) เชื้อเพลิงท่ีถูกปอนเขาหัวเผาอัตราเดียว ข้ึนกับความ ดันไอน้ําในหมอน้ําท่ีตั้งไว คือ ความดันเกินกวา ที่ต้ังไวหัวเผาก็จะตัด (OFF) การปอนเช้ือเพลิง และถาความดันต่ํากวา ทต่ี ้งั ไวหวั เผากจ็ ะตอ (ON) การปอ นเชอ้ื เพลิง ถาภาระของไอนํ้าเปลี่ยนแปลงมาก ควรเลือกหัวเผาที่มีเทอนดาวนเรโช (Turn Down Ratio) สูง จะชวยใหการผลิตไอนํ้ามี ประสทิ ธภิ าพมากข้นึ เทอนดาวนเ รโช คอื อัตราสว นระหวา งอัตราการเผาไหมสูงสุด (Maximum Firing Rate) และอัตราการเผาไหม ต่ําสุด (Minimum Firing Rate) โดยท่ีประสิทธิภาพการเผาไหมไมลดลง เชน 3:1 สําหรับหัวเผาแบบ High Fire-Low Fire และ 10:1 สําหรับหัว เผาประสิทธิภาพสูงราคาแพงแบบ Modulating Burners เพ่อื ใหไ ดการเผาไหมเ ชอ้ื เพลงิ ที่สมบูรณและมีประสิทธิภาพตลอดชวงตั้งแตไฟตํ่าจนถึงไฟสูง ควรใชเคร่ืองวิเคราะหกาซรอน ท้ิงออกปลอง วัดปริมาณออกซิเจนหรือปริมาณคารบอนไดออกไซด ท่ีตําแหนงการเผาไหมตาง ๆ ตั้งแตไฟต่ําจนถึงไฟสูง และทําการ ปรบั แตงอตั ราสวน อากาศ เชอ้ื เพลิงตามความตองการ 3.5.7 การบาํ รงุ รกั ษาหมอ ไอนาํ้ เปนมาตรการที่สําคัญในการยืดอายุการใชงานของหมอไอน้ําและสวนประกอบหรืออุปกรณตาง ๆ ใหยืนยาวข้ึน และไมเกิด การชํารุดขณะใชงาน การบํารุงรักษาอยางถูกตองสม่ําเสมอยังชวยลดการเกิดอุบัติเหตุเกี่ยวกับหมอไอนํ้า และลดคาใชจายของหมอไอนํ้า ใหนอยลง การบํารุงรักษาไมไดหมายถึงการทําความสะอาด แตมีความหมายท่ีครอบคลุมถึงการตรวจสอบ การซอมแซม การปรับปรุง และการเปล่ียนโครงสรางหรืออุปกรณตาง ๆ ของหมอไอนํ้าใหอยูในสภาพท่ีดีและปลอดภัยแกการใชงาน วิธีการเก็บรักษาหมอไอน้ําก็ ถอื วาเปนการบํารงุ รักษาหมอไอน้ําเหมือนกนั ซง่ึ จะไดก ลาวถึงในตอนทา ย 1. โปรแกรมการบาํ รุงรักษาหมอ ไอน้าํ โดยท่วั ไปจะประกอบดวยส่งิ ตอไปนี้ - การวางแผนงานสําหรับบํารุงรักษาโครงสราง สวนประกอบและอุปกรณฯ หมอไอน้ํา โดยการกําหนดระยะเวลา ทแี่ นน อน วธิ ีการทําทถี่ กู ตองและมอบหมายใหมผี รู ับผิดชอบอยางชัดเจน - ควบคมุ ใหมีการดําเนนิ การตามแผนงาน การบํารุงรกั ษาอยา งเครงครัด - เลือกใชวัสดุหรือสวนประกอบและอุปกรณตาง ๆ ของหมอไอนํ้าที่ไดมาตรฐานหรือดีท่ีสุดเทาที่จะหาได พรอ มท้ังจัดทําประวตั ิ - จัดใหมีการสํารองอะไหลท่ีตองใชงานประจําหรือชํารุดไดงาย เชน ปะเก็น ของชองคนลอด ชองมือลอด หรือปะเก็น ทนไฟสาํ หรับฝาปด หนังและหลงั หมอ ไอนา้ํ วาลวขนาดตา ง ๆ และหลอดแกว เปนตน - จัดใหมีการอบรมพนักงานที่ทําหนาที่ควรคุมหรือทําหนาที่บํารุงรักษาหมอไอนํ้าใหมีความตระหนักถึงอันตราย และสามารถแยกแยะปญหาทเี่ กดิ ขน้ึ กบั อปุ กรณทใ่ี กลชํารุดพรอ มทั้งมกี ารรายงานเพอื่ ทาํ ซอมแซม - ปรับปรุงโครงสราง สวนประกอบและอุปกรณตาง ๆ ของหมอไอนํ้าใหดีขึ้นโดยวิธีการเปล่ียนวัสดุที่ใชใหม มีการหลอ ลน่ื ทีด่ ี ลดปญ หาสิง่ แวดลอมท้งั ความรอ นและความดัน แตทงั้ น้ีตองคํานึงถึงความปลอดภัยและความประหยดั 2. ประโยชนข องการบํารุงรักษาหมอไอน้าํ - ประหยัดเวลาที่จะสูญเสีย เพราะการบํารุงรักษาที่ดีและตรงตามระยะเวลาที่กําหนดทําใหหมอไอน้ําอยูในสภาพใชงาน ไดอยางมีประสิทธิภาพและปลอดภัย จึงไมตองเสียเวลาหยุดซอมแซมหรือเปลี่ยนอุปกรณตางๆ ของหมอไอน้ําขณะใช งานอันเน่อื งมากจากการรั่วหรือชํารดุ - ประหยดั คาใชจาย การบาํ รุงรักษาหมอไอน้ําเปนประจาํ จึงไมมีการทาํ งานเรงดวน หรือสั่งซื้ออะไหลอยางเรงดวน จึงไม ตอ งเสียเงินคา ลว งเวลาหรอื คาใชจายในการสง่ั ของดวน 158 ระบบจัดการพลงั งานในอตุ สาหกรรม

เทคนคิ การประหยัดพลงั งานในโรงงานอุตสาหกรรม รหัสวชิ า 3101-2214 - ลดอุบัติเหตุจากหมอไอน้ํา การบํารุงรักษาหมอไอนํ้าอยางสมํ่าเสมอ จะทําใหหมอไอน้ําอยูในสภาพท่ีปลอดภัยแกการใชงาน โอกาสท่จี ะเกิดอุบตั ิเหตุจะนอ ยลงหรอื วาไมม ี ผูค วบคมุ หมอไอนํ้า จึงมคี วามมั่นใจเกย่ี วกับความปลอดภัยของตนเอง - สรางขวัญและกําลงั ใจในการทาํ งาน พนกั งานจะมที ัศนคติทดี่ ตี อ ฝายบริหารเพราะเหน็ วา ฝา ยบริหารใหความสาํ คญั แกหมอไอนํ้า - สรางช่ือเสียงใหบริษัท เพราะการเกิดอุบัติเหตุเก่ียวกับหมอไอนํ้าโรงงานใดจะทําใหเสียชื่อเสียง แตถามีการบํารุงรักษา หมอไอน้ําอยางถูกตองสมํ่าเสมอแสดงใหเห็นวาบริษัทใหความสําคัญตอชีวิตของพนักงาน โดยไมคํานึงถึงคาใชจายที่ ตองลงทุนเทา กบั เปนการสรา งภาพพจนทด่ี ีแกบ ริษัทในสายตาของพนักงานและบุคคลภายนอก 3.5.8 การคํานวณประสิทธภิ าพของหมอไอนํา้ ประสิทธิภาพหมอไอน้ํา เทากับอัตราสวนระหวางพลังงานความรอนที่นํ้าไดรับแลวกลายเปนไอนํ้าออกจากหมอไอน้ํา หาร ดวยปริมาณพลงั งานความรอ นท้ังหมดท่หี มอไอนํา้ ไดรับจากเชื้อเพลิง สามารถเขยี นเปน สมการไดดังน้ี ประสิทธิภาพของหมอ นํา้ = mshg − hf mf × cv ของเช้อื เพลิง ms = มวลของไอนา้ํ ท่ีออกจากหมอ ไอนา้ํ หรือมวลของนาํ้ ปอ นทีเ่ ขาสหู มอไอนํา้ mf = มวลของเช้ือเพลิงท่ีใช cv = คา ความรอนของเชือ้ เพลิง hg = enthalpy ของไอนาํ้ อิ่มตวั ทอี่ อกจากหมอไอนํา้ hf = enthalpy ของไอนํ้าท่ีสภาวะของเหลว อุณหภมู ิเทากับอุณหภูมิของนา้ํ ปอน ตัวอยาง ในโรงงานแหงหนึ่งไดทําการเก็บขอมลู จากการใชหมอไอนํ้าไดขอ มลู ดงั นี้ ความดันไอน้ํา 10 kg/cm2 อัตราการระเหย 1000 kg/h น้ํามนั เตามคี า cv = 9900 cal/g อัตราการใชเชอ้ื เพลงิ 80 litre/h หาคา ประสทิ ธิภาพการเผาไหมของหมอน้าํ จะไดดังน้ี ประสทิ ธิภาพของหมอนํ้า = mshg − hf mf × cv ของเช้อื เพลิง mf = 800 × 995 = 79.6 kg/h hfg = hg - hf (ไดจากตาราง) จากตารางไอน้ําอิ่มตัวทค่ี วามดัน 10 bar ไดค า hfg = 2781.7 kJ/kg ปรมิ าณความรอ นทีไ่ ดจ ากไอน้ํา = 2781. 7 × 1000 kJ/h ปริมาณความรอ นจากน้ํามนั เตา = 79. 6 × 9900 × 4.187 kJ/h ประสิทธิภาพของหมอ น้ํา = 2781.7× 1000 × 100 79.6× 9900× 4.187 = 84.31% ระบบจัดการพลังงานในอตุ สาหกรรม 159

รหสั วิชา 3101-2214 เทคนคิ การประหยดั พลังงานในโรงงานอตุ สาหกรรม 3.5.9 สรุป ที่จะกลาวตอไปน้ีจะพูดรวม ๆ ท้ังหมอไอน้ําแบบทอไฟและหมอไอน้ําแบบทอนํ้า เพราะวิธีการบํารุงรักษาทั้งโครงสราง สว นประกอบและอุปกรณเ พ่อื ความปลอดภัยตาง ๆ นั้นจะใกลเ คยี งกนั มาก สวนระยะเวลาที่ตองบาํ รุงรักษาดตู ารางท่ี 3.13 ประกอบ ตารางที่ 3.13 แสดงระยะเวลาตรวจสอบและบาํ รุงรักษาหมอ ไอน้าํ ระยะเวลา 1 วนั 7 วนั 1 เดอื น 3-6 เดอื น 1 ป สิง่ ทต่ี อ งตรวจสอบและบาํ รงุ รักษา z หลอดแกว วัดระดบั นาํ้ , วาลวและทอ | z z | z z วาลวถายนาํ้ ท้ิง z เครอ่ื งควบคุมระดับนํา้ | z z สัญญาณเตอื นภัยอัตโนมัติ | z z z เครอ่ื งปรับปรุงคณุ ภาพนาํ้ | z z ปม น้าํ | z z ล้นิ นริ ภยั | z z วาลว จา ยไอ | z z หัวฉดี | z z z ตาไฟ |z กระจกดกู ารเผาไหม |z อุปกรณอ นุ นํา้ มนั |z ไสก รองน้ํามัน |z พัดลม |z เกจวัดความดนั และ ทอ | สวิตชควบคุมความดันและทอ | วาลว กันกลับทท่ี อ นํ้าเขา | ถังเกบ็ น้าํ มนั | ทอนํ้าหรือทอไฟดา นสมั ผสั ไฟ | ฝานริ ภยั | อิฐทนไฟ ฉนวนกันความรอ น | ปล๊ักหลอมละลาย | เหลก็ ยดึ โยง | ชอ งมือลอด | อปุ กรณแ ยกนํา้ | ถงั พกั ไอ | ทอ นาํ้ หรือทอ ไฟดานสมั ผัสนาํ้ | | หมายถึง การตรวจสอบการทํางานของอุปกรณตางๆ เชน การระบายนํา้ , การระบายไอและอนื่ ๆ z หมายถงึ การบํารงุ รกั ษา การปรบั ปรงุ แกไ ข การเปลย่ี นหรือซอ ม และอนื่ ๆ 160 ระบบจัดการพลังงานในอตุ สาหกรรม

เทคนคิ การประหยดั พลงั งานในโรงงานอุตสาหกรรม รหัสวชิ า 3101-2214 ตอนท่1ี จงใสเครอ่ื งหมาย √ หนาขอ ที่ถูก และ × หนาขอท่ีผดิ _____ 1. ความหมายของการอนุรกั ษพ ลังงาน คือ การใชพ ลงั งานความรอนอยางมปี ระสิทธภิ าพ ลดการสูญเสียไดม ากท่ีสุด _____ 2. การทําตารางบันทกึ ขอ มูล ตารางการบํารงุ รกั ษา ไมถ ือวาเปน การข้ันตอนการอนรุ กั ษพ ลังงาน _____ 3. มาตรการการอนรุ กั ษพลังงานในระบบไอน้ําจะมีทงั้ แบบเสียคาใชจายและไมเสยี คา ใชจ า ย _____ 4. เปนการวิเคราะหห าประสิทธภิ าพของหมอ น้ํา _____ 5. การวิเคราะหพ ลังงานความรอนจะเปนสว นชว ยในการอนุรักษพ ลงั งาน _____ 6. การเปล่ยี นอุปกรณและการเปลีย่ นตัวหมุ ฉนวนเปน มาตรการทไี่ มเ สียคาใชจาย _____ 7. มาตรการการอนรุ ักษพ ลังงานมี 2 แบบ คอื แบบทตี่ องเก็บขอมลู กับแบบท่ีไมต องเก็บขอ มูล _____ 8. การนําไอน้ําเหลือทิง้ กลับมาใชใ หมเ ปน การชวยอนรุ กั ษพ ลงั งานความรอน _____ 9. การปรบั เปล่ยี นอปุ กรณข องเครื่องผลติ พลังงานความรอ นบอย ๆ จะทาํ ใหเกิดการสิ้นเปลอื งพลงั งาน _____ 10. จากการหาคา ประสิทธิภาพการเผาไหมข องหมอน้ําไดคา 46% ถอื วา การใชง านของหมอ นํ้ามปี ระสทิ ธภิ าพต่ํา ระบบจัดการพลังงานในอตุ สาหกรรม 161

รหัสวิชา 3101-2214 เทคนคิ การประหยดั พลังงานในโรงงานอุตสาหกรรม ตอนท่ี 2 จงทําเครื่องหมาย 8 หนา ขอที่ถูกตอ งทสี่ ดุ 1. ขอ ใดเปนการลดภาระความรอนของตัวบาน ก. ลดจํานวนคนท่เี ขา ไปในหองปรบั อากาศ ข. นําเครอ่ื งใชไ ฟฟา ประเภทความรอ นออกจากหอ งปรบั อากาศ ค. อุดรอยรวั่ จากกรอบประตู, หนา ตา ง ง. เลอื กใชว ัสดปุ อ งกนั ความรอนบุผนงั 2. วธิ ปี ระหยัดที่สุดในการลดการสูญเสยี พลังงานของเครื่องปรับอากาศคอื ขอ ใด ก. การถอดลางทาํ ความสะอาดแผนกรองอากาศ ข. การตง้ั ระดับอุณหภมู ิทีเ่ หมาะสม ค. การเปล่ียนจดุ ตดิ ต้ังเครื่องปรบั อากาศใหม ง. นาํ พัดลมมาตดิ ตงั้ ชวยระบายความเยน็ ภายในหองมากขน้ึ 3. ขอใดเปน การปฏิบตั ิอยางถกู ตองท่สี ุดในการตั้งระดบั อณุ หภูมิท่เี ทอรโมสตัท ก. ตง้ั ระดับความเยน็ มาก ๆ ใหปรับอุณหภมู ิต่ํา ข. ปรับอณุ หภูมทิ รี่ ะดบั 24 Cํ - 26 Cํ ค. ปรบั อณุ หภูมิทีร่ ะดบั 30 ํC - 35 Cํ ง. ปรับต้งั ตามความตองการโดยทุกระดับใชพ ลังงานเทากัน 4. การปด-เปดประตหู องปรบั อากาศบอ ย ๆ จะมีผลตามขอ ใด ก. เปนการเพ่มิ โหลดในการปรับอากาศแกเคร่อื งปรบั อากาศ ข. ชวยใหการแลกเปลย่ี นอากาศบรสิ ทุ ธ์ดิ ีขึน้ ค. เปน การรักษาระดบั อณุ หภูมขิ องภายในและภายนอกหอง ง. ไมกอ ใหเ กิดผลในดานการส้นิ เปลอื งพลังงาน 5. การถอดแผน กรองอากาศของเคร่ืองปรับอากาศมาทําความสะอาด ควรปฏบิ ัติตามขอ ใด ก. 1 เดอื น/ครัง้ ข. 4 เดอื น/คร้ัง ค. 6 เดือน/ครง้ั ง. ปล ะ 1 คร้ัง 6. ขอใดไมใชส าเหตทุ ี่ทําใหเ กดิ การสญู เสียกาํ ลังไฟฟาท่หี มอแปลงไฟฟา ก. ความตา นทานของขดลวด ขณะทไ่ี มม กี ารจา ยโหลด ข. แกนเหลก็ ของหมอ แปลงไฟฟา ค. ภาระของหมอแปลงไฟฟา ง. การอารค ที่ข้ัวตอ 7. การใชหมอแปลงไฟฟา อยางมปี ระสทิ ธภิ าพควรทําอยา งไร ก. ทําใหค า Copper Loss มคี า สูงกวาคา Core Loss ข. ทําใหคา Copper Loss มีคา ตาํ่ กวาคา Core Loss ค. จายโหลดนอย ๆ เพ่ือไมใหเ กิดคา Copper Loss กบั คา Core Loss ง. ปลดหมอ แปลงไฟฟาออกจากระบบเม่อื ไมม ีโหลด เพื่อลดคา Core Loss เทา น้นั 162 ระบบจัดการพลังงานในอุตสาหกรรม

เทคนิคการประหยดั พลงั งานในโรงงานอุตสาหกรรม รหัสวชิ า 3101-2214 8. งานท่ีมีความจาํ เปนในการควบคุมความเร็วรอบมอเตอรเ พ่อื การประหยดั พลังงานคือ ก. ระบบปรบั อากาศในโรงงานขนาดใหญ ข. ระบบควบคุมสายพานลาํ เลยี ง ค. ระบบปมนํ้าเพ่ือสงไปเก็บยังถังพักน้าํ ง. ระบบลิฟต 9. ขอใดไมใชก ารประหยดั พลงั งานสาํ หรบั ปม นาํ้ ก. ไมควรเลือกขนาดกาํ ลงั มอเตอรท ี่เลก็ เกนิ ไป เพราะจะทาํ ใหป มน้ําทํางานบอย ข. ควรใชการหรีว่ าลวควบคมุ น้ํา แทนการปรบั ความเรว็ รอบของปม น้าํ ค. ควรเลือกปม ท่ีมถี ังความดนั ประกอบ ทาํ ใหม อเตอรไมต องทํางานตลอดเวลา ง. เลือกใชเ คร่ืองสูบน้ําขนาดเล็กจาํ นวนหลายตัว จะดกี วาใชข นาดใหญแตจาํ นวนนอย 10. ขอใดไมเ ปนการประหยดั พลังงานใหก ับเคร่ืองอัดอากาศ ก. เพม่ิ อุณหภมู ิอากาศเขา ข. ควบคมุ ความดันลมของเครอ่ื งอัดอากาศใหพอดีกบั การใชงาน ค. ตรวจสอบรอยรั่วในระบบทอ อากาศ ง. เพ่มิ ประสทิ ธิภาพการทําความเย็นของอุปกรณแ ลกเปลย่ี นความรอ น 11. ขอใดกลา วถึงมอเตอรไ ฟฟา ถกู ตองที่สดุ ก. ขนาดของมอเตอรไฟฟา ยิ่งใหญ กจ็ ะทําใหใชกระแสไฟฟาลดลง ข. การสูญเสยี พลังงานไฟฟา ไมข ึ้นอยูก ับภาระโหลด ค. ความเรว็ รอบสงู กจ็ ะชวยประหยดั พลังงานไดม าก ง. เกิดกาํ ลังสญู เสียทั้งแบบคงท่ีและแปรตามภาระของมอเตอร 12. ขอ ใด คือกําลังที่สญู เสยี แปรตามภาระของมอเตอร ก. สญู เสียจากความตา นทานของขดลวด ข. สูญเสยี ในแกนเหลก็ สเตเตอรและโรเตอร ค. ความเสียดทานของแกนเหลก็ โรเตอรใ นขณะหมนุ ง. แรงตานทานของลมในขณะที่มอเตอรหมนุ 13. ขอใดคือการลดการสูญเสยี พลงั งานของมอเตอรท ่ีถูกตองท่ีสุด ก. ลดขนาดของแกนเหลก็ สเตเตอร, โรเตอรล ง ข. การเลือกขนาดของมอเตอรใหเ หมาะสมกบั การใชงานมากท่สี ดุ ค. การตอวงจรสตาร- เดลตา ง. ควบคมุ อุณหภมู ริ อบ ๆ บริเวณทีม่ มี อเตอรทาํ งาน 14. ภาระความรอนจากภายนอกหอ ง ตรงกบั ขอ ใดมากทส่ี ดุ ก. แสงอาทิตยท างหนาตาง, จากตวั คนภายในหอ ง ข. อปุ กรณไ ฟฟาประเภทความรอ น, จากตัวคนภายในหอง ค. รอยร่วั จากประตู, การเปด-ปด ง. แสงอาทิตย, อุปกรณสรางความรอน, รอยรว่ั จากประตู, คนในหอ งปรับอากาศ ระบบจัดการพลังงานในอุตสาหกรรม 163

รหสั วชิ า 3101-2214 เทคนคิ การประหยัดพลงั งานในโรงงานอตุ สาหกรรม 15. การลดภาระความรอนของตวั บาน ตรงกับขอ ใดมากทส่ี ุด ก. ปลกู ตนไมใหญ ข. บฉุ นวนผนัง, เพดาน, ปลกู ตน ไมใ หญ ค. เลอื กใชวสั ดุปอ งกนั ความรอน ง. บุฉนวนผนัง, เพดาน, ปลูกตน ไมใหญ และเลอื กใชว สั ดปุ องกนั ความรอน 16. ขอใดคอื ลกั ษณะของการตดิ ตง้ั ชุดคอยลเย็น (Evaporator Unit) ที่เหมาะสมสาํ หรบั หองขนาดใหญ เชน หอ งรบั แขก มากท่ีสดุ และใชพ ื้นทต่ี ดิ ตัง้ นอยทสี่ ดุ ก. แบบต้งั พนื้ ข. แบบติดผนัง ค. แบบแขวนใตเพดาน, ฝง ฝาเพดาน ง. ไมมีแบบใดเหมาะสม 17. ขอใดเปนวิธที ีง่ า ยที่สุดในการใชงานเครอ่ื งปรับอากาศ เพื่อใหเ กิดการประหยดั พลังงาน ก. การปรับต้ังระดับอุณหภมู ิใหเ หมาะสม ข. การลา งทาํ ความสะอาดแผน กรอง ค. การเปลีย่ นแปลงตําแหนงที่ติดต้งั คอยลเยน็ ใหม ง. นําพัดลมไฟฟา มาชว ยสงถายลมเยน็ ภายในหอง 18. ขอ ใดคือพฤตกิ รรมของคนที่มผี ลตอ การเพ่ิมภาระการปรบั อากาศมากทส่ี ุด ก. นอนพักผอน ข. ออกกําลังกาย เชน หองฟตเนต ค. ทาํ งานประเภทเขยี นเอกสารธุรการ ง. น่งั พักอา นหนงั สือภายในหองประเภทรบั รองแขก 19. ขอใดกลาวการใชงานเคร่อื งอดั อากาศผิด ก. ควรตัง้ ใหเ ครอื่ งอดั อากาศสรา งความดนั ใหส ูงกวา ความตองการมากๆ ข. เครอ่ื งอัดอากาศบางประเภทไมต อ งการการหลอ ลน่ื จากน้ํามนั หลอ ลน่ื ค. ควรเลือกเครอ่ื งอัดอากาศใหม ขี นาดเพยี งพอตอการใชง านท่สี ดุ ง. ในบางเวลาท่ไี มม ีความจําเปน ตอ งใชอ ากาศอัดกค็ วรหยุดเครอ่ื ง 20. การใชงานเครอื่ งอดั อากาศขอใดเหมาะสมที่สุด ก. ควรตดิ ตง้ั เครื่องอัดอากาศในบรเิ วณตดิ ตงั้ หมอ ไอนาํ้ ข. ควรตง้ั ใหเคร่ืองอดั อากาศสรางความดันใหสูงกวา ความตอ งการมากๆ ค. การเปลี่ยนกรองอากาศและนํ้ามนั หลอลน่ื เครอ่ื งอดั อากาศเปนการกระทาํ ทส่ี น้ิ เปลอื ง ง. ควรทําความสะอาดกรองอากาศและเปลีย่ นถายนา้ํ มันหลอลื่นอยางสมํา่ เสมอ 21. ขอ ใดเปน การใชงานหมอแปลงไฟฟาทผ่ี ิด ก. การเลือกใชงานหมอแปลงไฟฟาควรพิจารณาขนาดใหเ หมาะสมตอการโหลดภายในหนว ยงาน ข. ใชงานหมอแปลงไฟฟา ทโี่ หลดเกินกวา 100% ค. ควรตรวจเชค็ สภาพการทาํ งานของหมอแปลงไฟฟาอยา งสมํ่าเสมอ ง. การเลือกใชงานหมอ แปลงควรเลือกแบบความสูญเสียตาํ่ 164 ระบบจดั การพลังงานในอุตสาหกรรม

เทคนคิ การประหยดั พลงั งานในโรงงานอตุ สาหกรรม รหสั วชิ า 3101-2214 22. ขอ ใดเปน การใชงานหมอ ไอน้ําอยางมปี ระสิทธิภาพ ก. ตดิ ตง้ั หมอไอน้ําทมี่ ีกําลังการผลติ ไอสงู กวาความตองการมากๆ ข. ปรับแตงใหปรมิ าณอากาศสว นเกนิ มากๆ เพอื่ ใหม ่นั ใจวา เผาไหมไดอยา งสะอาดหมดจด ค. ควบคมุ อุณหภูมิกา ซไอเสยี ใหสงู กวา 250 °C เพ่ือใหม่นั ใจวาเผาไหมไ ดอยา งสะอาดหมดจด ง. ผิดทุกขอ 23. ขอ ใดเปน การปรบั ปรงุ ประสิทธิภาพการเผาไหมทไี่ มถูกตอ ง ก. ควบคมุ อณุ หภูมิกา ซไอเสียใหไมตา่ํ กวากวา 150 °C ข. หมอไอนํา้ ทใี่ ชเ ชอื้ เพลงิ กา ซธรรมชาติ ควรปรบั ต้ังใหมอี ากาศสวนเกินมากกวา 50% ค. การเผาไหมท ่ีเหมาะสมเปลวไฟจะมสี ีแสดและรปู รา งสัน้ คงท่ี ง. ผดิ ทุกขอ 24. ขอ ใดเปนการลดการสูญเสยี ความรอนผานผนงั หมอไอนาํ้ ก. เปล่ียนฉนวนเมอ่ื ฉนวนหมดสภาพ ข. ฉนวนไมจําเปนตองเปล่ยี นเพราะใชไ ดต ลอด ค. อุณหภมู ิผวิ ของเปลอื กหมอไอน้ําย่ิงสงู ย่ิงทาํ งานไดอ ยา งมีประสิทธิภาพ ง. ผดิ ทุกขอ 25. ขอใดถูกตอง ก. ควรใชหวั เผาแบบ Modulating burners สาํ หรบั ระบบท่ีความตองการไอนาํ้ เปลยี่ นแปลงเปน ชวงกวาง ข. ควรนาํ คอนเดนเสทกลบั มาใชใ หมเ พ่ือลดการใชเ ชื้อเพลงิ ค. การใชง านหมอ ไอนาํ้ ควรหลกี เลย่ี งการสตารทใหมบ อ ยๆ ง. ถูกทกุ ขอ ระบบจดั การพลังงานในอตุ สาหกรรม 165

รหสั วิชา 3101-2214 เทคนคิ การประหยัดพลงั งานในโรงงานอตุ สาหกรรม บันทึก ………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………… วนั ท่.ี ............เดือน.............................พ.ศ. ......................... 166 ระบบจัดการพลังงานในอุตสาหกรรม

การปรับปรงุ การใชพลังงาน รหัสวิชา 3101-2214 บทท่ี 4 การปรบั ปรุงการใชพลังงาน 4.1 วัตถปุ ระสงคเ ชิงพฤตกิ รรม หลังจากจบบทเรียนนีแ้ ลว นกั เรยี นสามารถท่จี ะ • บอกสวนประกอบของคาไฟฟาได - บอกความหมายของความตองการไฟฟา ได - บอกวธิ กี ารปรบั ปรงุ คา ตัวประกอบกําลังไฟฟาได - บอกเทคนคิ การประหยัดพลงั งานไฟฟาแสงสวางได - บอกประสทิ ธภิ าพของมอเตอรไ ด • บอกวิธปี รับปรุงประสทิ ธิภาพระบบปรบั อากาศได - บอกวธิ กี ารควบคมุ ระบบปรับอากาศได - บอกแนวทางการประหยัดพลังงานของระบบปรบั อากาศได • บอกวธิ กี ารปรับปรุงประสิทธิภาพการใชพลังงานความรอ นได - บอกวธิ กี ารนาํ เอาไอนํ้ากลับมาใชใหมได - บอกวธิ กี ารปรบั ปรงุ การใชพ ลังงานความรอ นได - บอกวิธีทค่ี วามรอนเขา สอู าคารได - บอกวิธปี องกันความรอ นเขา สอู าคารได - บอกวิธีการเลอื กวัสดุในการปอ งกันความรอ นได - บอกคาความรอ นจากรังสดี วงอาทิตยไ ด ระบบจัดการพลังงานในอตุ สาหกรรม 167

รหสั วชิ า 3101-2214 การปรับปรงุ การใชพลงั งาน ในการคดิ คาไฟฟา มีคาํ ท่ีตอ งทําความรจู ัก ดงั นี้ 1. พลงั งานไฟฟา 2. ความตองการพลงั ไฟฟาสงู สดุ 3. คาไฟฟา ผันแปร 4. คา เพาเวอรแฟคเตอร 5. โหลดแฟคเตอร พลงั งานไฟฟา พลงั งานไฟฟา 1 หนว ย คือ ปรมิ าณพลงั งานไฟฟา ที่อปุ กรณใ ชไ ปในชวงเวลา 1 ชั่วโมง โดยที่อุปกรณใชกําลังงานไฟฟาคงที่ 1 กิโลวัตต บางคร้งั เรียกวา กโิ ลวตั ตช วั่ โมง (kWh) มีคา เทียบเทา กบั 3.6 MJ ความตอ งการพลงั ไฟฟา ความตองการพลังไฟฟาแตละเดือน คือความตองการพลังไฟฟาเปนกิโลวัตต เฉลี่ยใน 15 นาทีท่ีสูงสุดในชวงเวลาที่กําหนดใน รอบเดอื น เศษของกโิ ลวตั ตถ า ไมถ ึง 0.5 กโิ ลวัตตต ัดทิ้ง ตัง้ แต 0.5 กโิ ลวตั ตขึ้น ไปคิดเปน 1 กิโลวตั ต การวัดความตองการพลงั ไฟฟา หรือคา เฉลี่ยของโหลดท่ตี องการใช ทุกๆ ชวงเวลา 15 นาที หรือ 1/4 ของชั่วโมง แสดงดังรูปท่ี 4.1 คาความตอ งการพลังงานสูงสุดคือ 706.39 kW 900 ความตองการพลงั ไฟฟา ความตองการพลงั ไฟฟาเฉล่ียทกุ 15 นาที 800 ความตอ งการพลังไฟฟา 706.39 kW 700 600 500 400 300 200 100 0 kW 01:00 02:00 03:00 04:00 05:00 06:00 07:00 08:00 09:00 10:00 11:00 12:00 13:00 14:00 15:00 16:00 17:00 18:00 19:00 20:00 21:00 22:00 23:00 00:00 เวลา รปู ท่ี 4.1 การวัดความตอ งการพลังไฟฟา สูงสุดในแตละคาบเวลา 15 นาที 168 ระบบจดั การพลังงานในอตุ สาหกรรม

การปรับปรงุ การใชพลังงาน รหสั วิชา 3101-2214 คาไฟฟาผันแปร คาไฟฟาผันแปร (ft) มีคาเปนสตางคตอหนวย เปนคาไฟฟาผันแปรท่ีปรับเปล่ียน เพิ่มขึ้นหรือลดลงในทุกๆ 4 เดือน พิจารณา จากคาใชจายท่ีการไฟฟาไมสามารถควบคุมได เชน คาเชื้อเพลิงที่ใชในการผลิตไฟฟาท่ีเปล่ียนแปลงไปจากแผน ผลกระทบของอัตรา แลกเปล่ียนท่ีเปล่ียนแปลงไปจากแผน และอัตราเงินเฟอ เปนตน คา Ft จะแยกตามกิจการ ไดแก กิจการผลิต กิจการระบบสง กิจการ ระบบจําหนา ย และกจิ การคาปลกี คา เพาเวอรแ ฟคเตอร สําหรับผูใชไฟฟาท่ีมีเพาเวอรแฟคเตอรนอยกวา 0.85 (Lagging) โดยในรอบเดือนใด ผูใชไฟฟามีความตองการพลังไฟฟา รีแอคทีฟเฉลี่ยใน 15 นาทีท่ีสูงสุด เม่ือคิดเปนกิโลวาร เกินกวารอยละ 61.97 ของความตองการพลังไฟฟารีแอคทีฟเฉลี่ยใน 15 นาที ที่สงู สดุ เมื่อคดิ เปนกิโลวัตตแลว เฉพาะสวนท่ีเกินจะตองเสียคาเพาเวอรแฟคเตอรในอัตรา กิโลวารละ14.02 บาท สําหรับการเรียกเก็บเงิน คาไฟฟา ในรอบเดอื นนนั้ เศษของกโิ ลวาร ถาไมถึง 0.5 กิโลวารตัดทิ้ง ตง้ั แต 0.5 กโิ ลวารข น้ึ ไปคดิ เปน 1 กโิ ลวาร โหลดแฟคเตอร (Load Factor) โหลดแฟคเตอร คือ อัตราสวนของคาพลังไฟฟาเฉล่ียท่ีใชในชวงเวลา ตอพลังไฟฟาสูงสุดในชวงเวลาน้ันๆ สามารถเขียนเปน สมการไดดงั นี้ โหลดแฟคเตอร = คาเฉล่ยี ความตอ งการพลังไฟฟา (kW) x100% ความตองการพลงั ไฟฟา สงู สุด(kW) โหลดแฟคเตอร = พลังงานไฟฟา ชวงในชวง1เดือน x100% ความตอ งการพลังไฟฟาสูงสดุ ในชว ง1เดอื น x 24 x จาํ นวนวนั ในเดือนนัน้ ๆ โดยทว่ั ไปนยิ มคดิ คา โหลดแฟคเตอรเปน รายวัน , เดอื น หรอื ป 4.2 แนวปฏบิ ัติในการลดคาไฟฟา 4.2.1 การคดิ คาไฟฟา จากการคิดคาไฟฟา พบวา การคดิ คา ไฟฟา จะคํานวณจากสว นประกอบของคา ไฟฟา แบงเปน สว นท่ีสามารถควบคุมได คือ - คาพลงั งานไฟฟา - คา ความตอ งการพลงั ไฟฟา สูงสดุ - คาเพาเวอรแ ฟคเตอร สวนท่ีไมส ามารถควบคมุ ได คือ - คาไฟฟา ผนั แปร (คา Ft) - คาบรกิ าร - คา ภาษมี ลู คา เพม่ิ (ขึน้ อยูก บั คาไฟฟา รวมท้ังหมดในแตละเดือน) การลดคาไฟฟาจึงตองพิจารณาบริหารจัดการสวนประกอบของคาไฟที่สามารถควบคุมไดเทานั้น แนวปฏิบัติในการลดคา ไฟฟา คือ ตองใชไฟฟาในลักษณะท่ีสอดคลองกับวิธีการคิดเงินคาไฟฟา คือ ตองดูวา เสียคาไฟฟาแบบใด เปนแบบอัตราปกติ อัตรา TOD หรืออัตรา TOU แลวปรบั พฤตกิ รรมการใชไฟฟาใหส อดคลอ งกับ วิธกี ารคดิ เงนิ กจ็ ะทาํ ใหส ามารถลดคา ไฟฟา ลงได ระบบจัดการพลังงานในอตุ สาหกรรม 169

รหัสวิชา 3101-2214 การปรบั ปรุงการใชพลงั งาน 4.2.1.1 แบบอตั ราปกติ การคํานวณคาไฟฟาแบบอัตราปกติ มีลักษณะที่แตกตางจาก TOU และ TOD คือ ความตองการพลังไฟฟาเฉลี่ย 15 นาทีที่ นํามาใชคํานวณคาความตองการพลังไฟฟา เปนความตองการพลังเฉลี่ย 15 นาทีที่สูงท่ีสุดในรอบ 1 เดือนเพียงคาเดียว และพลังงานไฟฟา ทนี่ ํามาคํานวณคา พลงั งานไฟฟา คือผลรวมของปริมาณพลังงานไฟฟา ทใ่ี ชในรอบ 1 เดือน เพยี งคา เดียว kW kW ความตองการพลังไฟฟา 600 kW ความตองการพลังไฟฟา 450 kW เวลา เวลา 0:00 12:00 24:00 0:00 12:00 24:00 กข รปู ท่ี 4.2 รูปแบบการใชไฟฟาตามอัตราปกติ (ก) ความตอ งการพลงั ไฟฟา เฉลยี่ 15 นาที (ข) การใชพ ลงั ไฟฟาในชวงวันท่เี หมาะสม จากในรูปที่ 4.2 (ก) แสดงตัวอยางของความตองการพลังไฟฟาในชวงวัน เมื่อไมมีการบริหารจัดการโหลดในระบบไฟฟา แต หากมีการบริหารจดั การความตองการพลงั ไฟฟา อาจไดเปน ดังรูปที่ 4.2 (ข) การบริหารจดั การความตองการพลังไฟฟา ไมไดทําใหปริมาณ พลังงานไฟฟา ทร่ี ะบบใชนอ ยลง ดงั นน้ั การบริหารจัดการ จะสามารถชวยลดคาความตองการพลังไฟฟาในแตละเดือนได โดยในรูปท่ี 4.2 (ข) เปนรูปท่ีทําใหความตองการพลังไฟฟาตอพลังงานไฟฟาของระบบมีคาตํ่าที่สุด และเหมาะสมสําหรับการคํานวณคาไฟฟาแบบอัตรา ปกติในกรณีท่ีหนวยงานทํางานตลอด 24 ชั่วโมง ในกรณีหนวยงานท่ีมีการทํางานเพียง 1 กะ การบริหารจัดการความตองการพลังไฟฟา ไมสามารถทําไดดังรูปที่ 4.2 (ข) ความตองการพลังไฟฟาของหนวยงานแสดงดังรูปที่ 4.3 (ก) เริ่มทํางานในเวลา 8:00 พักเท่ียงตั้งแตเวลา 12:00 เริ่มทํางานชวงบายเวลา 13:00 และเลิกงานเวลา 17:00 รูปแบบการใชพลังงานในรูปท่ี 4.3 (ก) พบวาชวงเชา มีความตองการพลัง ไฟฟาสูงกวาชวงบาย ทําใหหนวยงานมีคาใชจายสวนคาความตองการพลังไฟฟาแตละเดือนสูงเกินกวาท่ีจะเปน หากมีการบริหารจัดการ ความตองการพลังไฟฟาสูงสุด ตองหลีกเลี่ยงการใชไฟฟาพรอมกันทุกอุปกรณในชวงเชา โดยยายไปใชงานอุปกรณดังกลาวในชวงบาย แทน รูปแบบความตองการพลังไฟฟาในชวงวันหลังจากท่ีมีการบริหารจัดการความตองการพลังไฟฟาแลวแสดงไดดังรูปที่ 4.3 (ข) สามารถชว ยลดคาความตองการพลังไฟฟา สงู สดุ ลงได kW kW ความตองการพลงั ไฟฟา ความตองการพลังไฟฟา เวลา เวลา 0:00 12:00 24:00 0:00 12:00 24:00 กข รูปท่ี 4.3 การทาํ งานแบบ 1 กะ (ก) กอ นบริหารจัดการความตองการพลงั ไฟฟา (ข) หลงั ดําเนินการบริหารจดั การความตองการพลงั ไฟฟา ในกรณีหนวยงานที่มีการทํางาน 2 กะ ความตองการพลังไฟฟาของหนวยงานแสดงดังรูปท่ี 4.4 (ก) กะท่ี 1 เร่ิมงานในเวลา 6:00 ไปจนกระทั่ง 15:00 และกะท่ี 2 จะเริ่มงานในเวลา 16:00 ถึง 1:00 ของวันถัดไป รูปไดแสดงใหเห็นถึงรอยตอระหวางการเปล่ียนกะมี 170 ระบบจัดการพลงั งานในอตุ สาหกรรม

การปรับปรงุ การใชพ ลังงาน รหสั วชิ า 3101-2214 ความตองการพลงั ไฟฟา ท่ีนอ ยกวาระหวา งการทํางานของแตละกะ หากสามารถเปลีย่ นเวลาการใชงานอุปกรณท่ีใชงานในกะที่ 1 และกะท่ี 2 มาใชงานใหมากขึ้นในชวงเวลารอยตอระหวางกะ ทําใหความตองการพลังไฟฟาสมํ่าเสมอตลอดชวงเวลาตั้งแตกะท่ี 1 จนถึงกะท่ี 2 สามารถลดความตองการพลังไฟฟาในชวงการทํางานของกะที่ 1 และกะที่ 2 ลงได ความตองการพลังไฟฟาหลังการบริหารจัดการความ ตองการพลงั ไฟฟา แสดงดังรปู ที่ 4.4 (ข) kW kW ความตองการพลงั ไฟฟา ความตองการพลังไฟฟา เวลา เวลา 6:00 16:00 1:00 6:00 16:00 1:00 กข รปู ท่ี 4.4 การทํางานแบบ 2 กะ 4.2.1.2 แบบอตั รา TOD เงื่อนไขของการคํานวณคาไฟฟาในแบบ TOD ท่ีแตกตางจากการคํานวณคาไฟฟาในอัตราปกติ และอัตรา TOU คือ ชวงเวลา ของการวัดความตองการพลังไฟฟาถูกแบงออกเปน 3 ชวงเวลา คือชวง On Peak เวลา 18.30 ถึง 21.30 น. ของทุกวัน ชวง Partial Peak เวลา 08.00 ถึง 18.30 ของทุกวัน และชวง Off Peak เวลา 21.30-08.00 ของทุกวัน ความตองการพลังไฟฟาในชวงเวลา On Peak และ ชวงเวลา Partial Peak จะใชในการคิดคาความตองการพลังไฟฟา โดยคาความตองการพลังไฟฟาในชวงเวลา On Peak จะมีราคาตอหนวย (kW) สูงกวากวาในชวงเวลา Partial Peak และในชวงเวลา Off Peak จะไมมีการคิดคาความตองการพลังไฟฟา สําหรับปริมาณพลังงาน ไฟฟาท่ีใช จะมีราคาตอ หนวย (kWh) เทากนั ทุกชว งเวลา จากเงื่อนไขการคํานวณคาไฟฟา ทําใหชวงเวลา On Peak (18:30 ถึง 21:30) จะตองลดความตองการพลังไฟฟาใหเหลือใชงาน นอยท่ีสุด โดยบางหนวยงานใชวิธีหยุดการผลิตในชวงเวลา On Peak สําหรับชวงเวลา Partial Peak (8:00 ถึง 18:30) เปนชวงเวลาทํางาน ควรใชพลังงานเทาท่ีจําเปน อุปกรณ หรือเคร่ืองจักรที่สามารถยายเวลาไปใชงานในชวงเวลา Off Peak ได ก็ควรไปใชในชวงเวลา Off Peak โดยในชวงเวลา Off Peak (21:30 ถึง 8:00) เปนชวงเวลาท่ีไมคิดคาความตองการพลังงาน ดังนั้นจึงเปนชวงเวลาที่ควรมีการใชงาน อุปกรณ หรือเครื่องจักรในกระบวนการผลิตเต็มกําลัง โดยในรูปท่ี 4.5 (ก) เปนความตองการพลังไฟฟาในชวงวันกอนการดําเนินการ บริหารจัดการความตองการพลังไฟฟา เปนรูปแบบท่ีตองจายคาความตองการพลังไฟฟาสูงมาก เพราะความตองการพลังไฟฟาในชวง On Peak และชวง Off Peak มคี า มาก รปู ที่ 4.5 (ข) เปนรปู แบบของความตองการพลงั ไฟฟา ท่ีเหมาะสมสําหรับการคํานวณคาไฟฟาอัตรา TOD เพราะความตองการพลังไฟฟาในชวง Off Peak มีคาสูงมากเนื่องจากดําเนินกิจกรรมในหนวยงานเต็มที่ และหลีกเลี่ยงการดําเนินกิจกรรม ในชวงเวลา On Peak ขอปฏิบตั ขิ องหนวยงานที่การคาํ นวณคา ไฟฟา อตั รา TOD - หลกี เล่ียงการใชไฟฟา ชว ง 18:30 ถึง 21:30 หากจาํ เปน ตอ งใชควรใชใ หสม่าํ เสมอท่ีสุด - เนน การดาํ เนนิ กิจกรรมในชว ง 21:30 ถงึ 8:00 แทนการดาํ เนินกิจกรรมในชวง 8:00 ถึง 18:30 หรอื 18:30 ถึง 21:30 - การใชไฟฟาในชว ง 8:00 ถึง 18:30 ควรควบคุมความตองการพลังไฟฟา ใหม คี วามสม่าํ เสมอ - ในกรณีท่ีไมสามารถหลีกเล่ียงการใชไฟฟาในชวงเวลา On Peak ได ควรเปล่ียนไปใชอัตรา TOU (กอนการเปล่ียนไปใช อตั รา TOU จะตอ งศกึ ษาความเหมาะสมกอนการดาํ เนนิ การ เพราะไมสามารถเปลย่ี นกลับมาใชอัตรา TOD ไดอกี ) ระบบจัดการพลังงานในอตุ สาหกรรม 171

รหสั วิชา 3101-2214 Partial Peak On Peak Off Peak kW การปรบั ปรงุ การใชพลังงาน kW Off Peak Partial Peak On Peak Off Peak Off Peak 00:00 8:00 เวลา 00:00 8:00 เวลา 18:30 21:30 18:30 21:30 กข รูปที่ 4.5 รปู แบบการใชไ ฟฟาตามอตั รา TOD (ก) ความตองการพลังไฟฟาทไี่ มมกี ารบรหิ ารจัดการความตอ งการพลังไฟฟา (ข) รูปแบบของความตอ งการพลงั ไฟฟา ที่เหมาะสมสาํ หรับอัตรา TOD 4.2.1.3 แบบอตั รา TOU เง่ือนไขของการคํานวณคาไฟฟาในแบบ TOU ท่ีแตกตางจากการคํานวณคาไฟฟาในอัตราปกติ และอัตรา TOD คือ ชวงเวลา ของการวัดปริมาณพลังงานไฟฟา และความตองการพลังไฟฟา ถูกแบงออกเปน 2 ชวงเวลา คือ On Peak และ Off Peak โดยในชวง On Peak คือ ชวงเวลา 09:00 ถึง 22.00 ในวันจันทรถึงวันศุกร และชวงเวลา Off Peak คือชวงเวลา 22:00 ถึง 9:00 ในวันจันทรถึงวันศุกร และ ชวงเวลา 0:00 ถึง 24:00 ในวันเสารถึงวันอาทิตยและวันหยุดราชการตามปกติ (ไมรวมวันหยุดชดเชย) การคิดคาไฟฟาในแบบอัตรา TOU จะคิดคาความตองการพลังไฟฟาในชวงเวลา On Peak เทานั้น สําหรับคาพลังงานไฟฟา จะคิดทั้งชวง On Peak และชวง Off Peak แต สําหรับชว ง Off Peak คา พลงั งานไฟฟา ตอหนวย (kWh) จะมีราคาถกู กวาคาพลังงานไฟฟาในชว งเวลา On Peak จากเงื่อนไขการคํานวณคาไฟฟาในแบบอัตรา TOU สามารถแบงรูปแบบการใชพลังงานไฟฟาที่เหมาะสมออกเปน 2 ชวง คือ ชว งวันจนั ทรถึงวนั ศกุ ร และชวงวันเสารถึงวันอาทติ ย โดยในวันจันทรถึงวันศุกรชวงเวลา On Peak (9:00 ถึง 22:00) ควรลดปริมาณการใช พลงั งานไฟฟา โดยเปลีย่ นเวลาการดําเนนิ กิจกรรมบางกจิ กรรมของหนวยงานไปในชวงเวลา 22:00 ถึง 9:00 และควบคุมความตองการพลัง ไฟฟา ใหม ีความสมาํ่ เสมอ แสดงดังรปู ที่ 4.6 (ค) และในชวงเวลา Off Peak (22:00 ถึง 9:00) ควรดําเนินกิจกรรมตางๆ เต็มกําลัง สําหรับวัน เสารและอาทิตยถ กู จดั เปนชว งเวลา Off Peak ตลอด 24 ชั่วโมง จงึ ควรดาํ เนนิ กิจกรรมเต็มกาํ ลัง แสดงดังรูปที่ 4.6 (ง) หากหนวยงานมีการใชพลังงานที่มีรูปแบบความตองการพลังไฟฟาแสดงดังรูปท่ี 4.6 (ก) และรูปท่ี 4.6 (ข) ทําใหเสียคาความ ตองการพลังไฟฟา และคาพลังงานไฟฟาเปนจํานวนมาก หากดําเนินการบริหารจัดการการใชพลังงานไฟฟาไดดังรูปท่ี 4.6 (ค) และรูปท่ี 4.6 (ง) จะสามารถชว ยลดคา ใชจา ยได ขอ ปฏบิ ตั ขิ องหนวยงานทก่ี ารคาํ นวณคาไฟฟา อตั รา TOU - หลีกเลี่ยงการใชไฟฟาในชวง 09:00 ถงึ 22:00 ของวันทาํ การปกติ - หลีกเลีย่ งการทํางานพเิ ศษเปน คร้ังคราวในชวงกลางวันถงึ หัวคํา่ ของวันทํางานตามปกติ - ใชไ ฟฟาตอนกลางวันถึงชว งหัวค่ําของวันทําการปกตใิ หส ม่ําเสมอทส่ี ดุ เพื่อไมใ หความตอ งการพลงั ไฟฟา มีคา สงู - เนนกจิ กรรมหลักในชวง 22:00 ถึง 09:00 ของวนั ทาํ การปกติ - เนนกจิ กรรมหลกั ในวันเสาร วันอาทิตย และวันหยุดราชการตามปกติทง้ั วนั ตลอด 24 ช่วั โมง - หากไมท าํ งาน 7 วนั ตอ สัปดาห ใหหยดุ งานวนั ธรรมดาแทนวันเสาร วนั อาทติ ย 172 ระบบจัดการพลังงานในอุตสาหกรรม

การปรับปรุงการใชพ ลงั งาน รหสั วิชา 3101-2214 kW kW Off Peak On Peak Off Peak Off Peak 00:00 8:00 เวลา 00:00 เวลา kW ก 21:30 24:00 Off Peak On Peak kW ข Off Peak Off Peak 00:00 8:00 เวลา 00:00 เวลา 21:30 24:00 คง รูปท่ี 4.6 รูปแบบการใชไ ฟฟาตามอตั รา TOU (ก) รูปแบบความตองการพลงั ไฟฟาของหนวยงานในวนั จันทรถ ึงวันศุกรตามปกติ (ข) รูปแบบความตองการพลังไฟฟา ของหนว ยงานในวนั เสารและวนั อาทติ ย (ค) รปู แบบท่เี หมาะสมสําหรับวันจันทรถ ึงวันศุกร (ง) รูปแบบทเี่ หมาะสมสาํ หรับวันเสารและวนั อาทติ ย 4.2.2 การควบคุมความตองการพลงั ไฟฟาสงู สุด กําลังไฟฟาเฉลี่ย (Pav) คือความตองการพลังไฟฟา (kW) ใน 15 นาทีใด ๆ คิดมาจาก 4 เทาของปริมาณพลังงานไฟฟา (kWh) ท่วี ดั ไดห รือใชไ ปในชว งเวลา 15 นาที จึงเรยี กวา 15 minute Demand ดงั แสดงในรูปที่ 4.7 kW ความตอ งการพลังไฟฟา ทีเ่ กิดขึ้นจริง 400 kW 450 kW 300 kW 100 kWh 112.5 kWh 75 kWh 00:00 00:15 00:30 00:45 เวลา รปู ที่ 4.7 การหาคา กาํ ลังไฟฟาเฉลยี่ ( Pav ) ระบบจัดการพลังงานในอตุ สาหกรรม 173

รหสั วชิ า 3101-2214 การปรับปรุงการใชพลังงาน จากความหมายของการวัดความตองการพลงั ไฟฟาจะพบวาสัมพันธโดยตรงกับปริมาณพลังงานไฟฟาที่ใชไปในทุก ๆ 15 นาที การควบคุมความตองการพลังไฟฟาจึงเปนการควบคุมปริมาณพลังงานไฟฟาสูงสุดท่ีใชในชวงเวลา 15 นาที เชน หากกําหนดใหความ ตองการพลงั งานไฟฟามีคา ไมเ กิน 1,000 กิโลวตั ต หมายความวาทกุ ๆ 15 นาที จะยอมใหใ ชป รมิ าณ พลงั งานไฟฟาไดไมเกิน 250 หนว ย ลาํ ดบั ข้ันตอนการพิจารณาความเปนไปได และศกั ยภาพในการควบคมุ ความตองการพลังไฟฟา สามารถแสดงดงั รปู ที่ 4.8 การควบคมุ ความตองการพลังไฟฟา การควบคุมปริมาณพลงั งานไฟฟาทใี่ ชในชวงเวลา 15 นาที แบง กลมุ เครื่องจักร กลุมท่ีกาํ หนดเวลาทํางานทแ่ี นนอนได กลมุ ทกี่ าํ หนดเวลาทาํ งานแนน อนไมได จัดตารางเวลาทํางานเพ่อื หลกี เลี่ยง ควบคุมการทํางานได การใชง านพรอมกัน ควบคมุ การทํางานไมไ ด ควบคมุ แบบปรับระดับการทํางาน ควบคมุ แบบเปด -ปด รปู ท่ี 4.8 แนวคดิ การควบคุมความตอ งการพลังไฟฟา จากลาํ ดับการพิจารณาทแ่ี สดงดงั รปู ที่ 4.8 สามารถอธิบายรายละเอียดแตล ะข้นั ตอนไดด งั น้ี 1. การควบคุมความตองการพลังไฟฟา โดยกําหนดระดับความตองการพลังไฟฟาสูงสุดที่ตองการควบคุม เชน ไมเกิน 1,000 กิโลวัตต 2. การควบคุมปริมาณพลังงานไฟฟาที่ใชในทุก ๆ 15 นาที จากระดับความตองการพลังไฟฟาสูงสุด (ที่กําหนดในขอ 1) ท่ี ตองการควบคุมใหแปลงเปนปริมาณพลังงานไฟฟาท่ียอมใหใชในทุก ๆ 15 นาทีใหนอยกวา 15 นาที สามารถคํานวณเพ่ือ เปล่ยี นจากความตองการพลงั ไฟฟาสงู สดุ เปนพลังงานไฟฟา ในชวง 15 นาทไี ดเ ทา กับ 250 หนวย 3. แบงกลุมเคร่ืองจักร ทําการสํารวจลักษณะการทํางานของเคร่ืองจักรแลวแบงออกเปน 2 กลุมใหญ ๆ ตามลักษณะการ ทํางาน คือ กลุมที่กําหนดเวลาทํางานท่ีแนนอนได เชน ทํางานเปนวัฏจักร มีแบบแผนชัดเจน กับกลุมที่กําหนดเวลาทํางาน ท่แี นน อนไมได 4. กลมุ ทก่ี าํ หนดเวลาทาํ งานท่แี นนอนได - ดําเนนิ การสํารวจวัฏจักรการทาํ งาน และปริมาณพลังงานไฟฟา ที่ใชใ นการทํางานแตล ะคาบของอปุ กรณ - ดาํ เนนิ การแบงปรมิ าณพลงั งานไฟฟาทีใ่ ชใ นแตล ะคาบของอุปกรณออกเปน ชวง ชว งละ 15 นาที - จัดตารางเวลาทํางานเพื่อหลีกเล่ียงการใชงานพรอม ๆ กันของอุปกรณเหลาน้ัน เพราะการใชงานพรอมกันจะทําให ปริมาณพลังงานทีใ่ ชใ นชวง 15 นาทมี คี าสงู ขน้ึ เกินกวา คาควบคุม 174 ระบบจัดการพลังงานในอตุ สาหกรรม

การปรบั ปรงุ การใชพลังงาน รหสั วิชา 3101-2214 5. กลุมที่กําหนดเวลาทํางานที่แนนอนไมได ไดแกอุปกรณท่ีการทํางานไมเปนวัฏจักร ตัวอยางอุปกรณเหลานี้ในสํานักงาน ไดแ ก ลฟิ ต บันไดเลอ่ื น - ทําการสํารวจอุปกรณที่อยูในกลุมน้ีท้ังหมดแลวแบงออกเปนกลุมยอย 2 กลุมคือกลุมท่ีควบคุมการทํางานการได และ กลมุ ที่ควบคุมการทํางานไมได 6. กลมุ ท่คี วบคุมการทํางานไมได คือ กลุมอุปกรณท่ีไมสามารถทําการควบคุมการทํางานเพ่ิมเติมได เพราะทําใหการทํางานมี สภาพที่ไมเหมาะสม เชน ขณะที่ลิฟตหรือบันไดเลื่อนขณะทํางาน ไมสามารถเปลี่ยนเง่ือนไขการทํางานของอุปกรณ ดงั กลาวได หรือไมส ามารถหยดุ การทาํ งานของอุปกรณเหลา น้ันได เพราะจะทําใหเกิดความเสียหาย 7. กลุมท่ีควบคุมการทํางานได คืออุปกรณในกลุมที่สามารถเปล่ียนเง่ือนไข หรือสภาวะการทํางานไดตลอดเวลาเพ่ือควบคุม การใชพลังงานไฟฟาในทุกชวงเวลา 15 นาที เพื่อไมใหการใชพลังงานไฟฟาสูงเกินกวาคาควบคุม ตัวอยางของอุปกรณ เหลานี้ที่สามารถเขาใจไดงาย เชน การใชพลังงานของอาคารในชวงเวลา 15 นาที กําลังจะเกินคาควบคุมที่ 250 หนวย ระบบสามารถสั่งหยุดเครื่องสูบน้ําขึ้นถังสูง แลวส่ังใหเครื่องสูบนํ้าดังกลาวทํางานตอเมื่อเขาชวงเวลา 15 นาทีถัดไปได (กรณีนส้ี ามารถทาํ ไดใ นกรณีทีป่ ริมาณนาํ้ ในถงั สงู ยังอยใู นระดบั ทเี่ หมาะสม) 8. กลุมท่คี วบคมุ การทาํ งานแบบแบบเปด – ปดได การควบคุมแบบนี้คือการสั่งเปดหรือปดอุปกรณ โดยใชคอนแทคเตอรเปน ตัวตัด-ตอวงจรอุปกรณ เชน การควบคุมมอเตอรเครื่องสูบนํ้า การควบคุมจะใชอุปกรณที่งาย และไมซับซอน แตอาจเกิด ผลเสียหากมีการตัด-ตอวงจรบอ ย ๆ อาจทําใหอุปกรณอ ายสุ ้นั ได 9. กลุมที่ควบคุมแบบปรับระดับการทํางานได การควบคุมกลุมน้ีอยูบนพื้นฐานท่ีความตองการพลังไฟฟาสูงสุดในชวงเวลา 15 นาทีเทากับ 4 เทาของปริมาณพลังงานท่ีใชในเวลา 15 นาทีดังกลาว หากในชวงดังกลาวสามารถลดการทํางานเพ่ือลด การใชพลงั งานไฟฟา ของอุปกรณลง 1 หนวย กส็ ามารถลดความตอ งการพลังไฟฟาลงได 4 กโิ ลวัตต - การควบคุมแบบนี้มีความซับซอนและใชอุปกรณเสริมมากกวาแบบเปด-ปดธรรมดา แตใหขอดี คือ เปนการควบคมุ แบบตอ เนอื่ ง ไมม ีผลกับอายุของอุปกรณ - ตัวอยางการควบคุมอุปกรณที่อยูในกลุมนี้ เชน การใชอุปกรณหร่ีแสงในระบบไฟฟาแสงสวาง การใชระบบขับเคล่ือน แบบปรับความเร็วไดกบั เคร่อื งสบู น้ํา พดั ลม เครื่องอัดอากาศ เคร่อื งทําความเยน็ และสายพานลาํ เลยี ง เปนตน การนําขอมูลท่ีไดจากการสํารวจขอมูลเคร่ืองจักรมาใชประโยชน ยกตัวอยางเชน จากการสํารวจ พบอุปกรณที่ใชพลังงาน ไฟฟา 2 ชุด ทมี่ ีศักยภาพในการลดปรมิ าณความตอ งการพลังไฟฟาของหนว ยงานลง โดยมีรายละเอียดการทํางานดงั นี้ อปุ กรณชดุ ท่ี 1 - ทาํ งานเปนวฏั จักรมีคาบเวลา 30 นาที - ชว งเวลาทํางานใชเ วลา 20 นาที ตอ งการกาํ ลงั งานไฟฟา 60 กิโลวตั ต - ชวงเวลาหยุดพกั ใชเ วลา 10 นาที ตองการกาํ ลงั งานไฟฟา - กิโลวตั ต อุปกรณช ดุ ท่ี 2 - ทาํ งานเปน วฏั จักรมคี าบเวลา 30 นาที - ชวงเวลาทาํ งานใชเวลา 15 นาที ตองการกําลงั งานไฟฟา 30 กโิ ลวัตต - ชวงเวลาหยดุ พักใชเวลา 15 นาที ตองการกาํ ลงั งานไฟฟา 6 กโิ ลวตั ต จากการสาํ รวจชวงเวลาการทํางานของอุปกรณชุดที่ 1 และอุปกรณชุดที่ 2 พบวามีการเริ่มตนการทํางานพรอมกัน โดยสามารถ แสดงใหเหน็ รูปแบบการทาํ งานจากขอมลู ไดด ังรปู ที่ 4.9 ระบบจดั การพลังงานในอุตสาหกรรม 175

รหสั วิชา 3101-2214 การปรับปรุงการใชพลงั งาน kW พลงั ไฟฟารวม 90 พลังไฟฟาอุปกรณชดุ ท่1ี พลงั ไฟฟาอปุ กรณชุดท่2ี 60 30 6 เวลา 00:00 00:15 00:30 00:45 01:00 01:15 01:30 01:45 02:00 รูปที่ 4.9 รปู แบบความตองการพลงั ไฟฟาของอุปกรณท ั้ง 2 ชุด กอนการบริหารจดั การความตองการพลังไฟฟา รูปที่ 4.9 แสดงใหเห็นรูปแบบการใชพลังงานไฟฟาของอุปกรณทั้ง 2 ชุด สามารถคํานวณความตองการพลังไฟฟาในคาบการ ทาํ งาน 30 นาที ไดดังน้ี E0:00-0:15 = (30kW/4) + (60kW/4) = 22.5 kWh E0:15-0:30 = (6kW/4) + ((60kW x 5/15)/4) = 6.5 kWh P0:00-0:15 = 4 x E0:00-0:15 = 90 kW P0:15-0:30 = 4 x E0:15-0:30 = 26 kW จากการคํานวณความตองการพลังงานไฟฟาในคาบการทํางานของอุปกรณ 2 ชุด แสดงใหเห็นวามีความเปนไปไดในการ บรหิ ารจัดการเวลาการทาํ งานของแตละชุดอุปกรณเพ่อื ลดความตองการพลังไฟฟา ลงได จากการใชพลังงานไฟฟาของอุปกรณ 2 ชุด รวมกันได 29 kWh ในชวงเวลา 30 นาที สามารถคํานวณหาความตองการพลัง ไฟฟาในชวงเวลา 15 นาทีไดด ังนี้ P = (29kWh x (15นาท/ี 30นาที)) x 4 = 58 kW หากมีการบริหารจัดการความตองการพลังไฟฟา สามารถลดความตองการพลังไฟฟาลงได 90 kW-58kW = 32 kW โดย รูปแบบการทํางานของอุปกรณท้ัง 2 ชุดหลังจากมีการปรับเปล่ียนเวลา แสดงดังรูปที่ 4.10 พบวาเพียงแคเปล่ียนเวลาการทํางานของ อปุ กรณช ดุ ท่ี 2 และชุดที่ 1 ใหทาํ งานสลบั กนั จะสามารถชว ยลดความตอ งการพลงั ไฟฟา ลงได ดงั นี้ E0:00-0:15 = (60kW x 10/60) + (30 x 7.5/60) + (6 x 7.5/60) = 14.5 kWh E0:15-0:30 = (60kW x 10/60) + (30 x 7.5/60) + (6 x 7.5/60) = 14.5 kWh P0:00-0:15 = 4 x E0:00-0:15 = 58 kW P0:15-0:30 = 4 x E0:15-0:30 = 58 kW 176 ระบบจดั การพลังงานในอุตสาหกรรม

การปรบั ปรงุ การใชพลงั งาน รหัสวชิ า 3101-2214 kW พลงั ไฟฟารวม 90 พลงั ไฟฟาอปุ กรณช ดุ ท1ี่ พลังไฟฟา อุปกรณช ุดที2่ 60 30 6 เวลา 00:00 00:15 00:30 00:45 01:00 01:15 01:30 01:45 02:00 รปู ที่ 4.10 รูปแบบความตอ งการพลงั ไฟฟาของอุปกรณท ้ัง 2 ชุด หลงั การบริหารจดั การความตองการพลังไฟฟา จากรูปที่ 4.9 และรูปที่ 4.10 แสดงใหเห็นไดอยางชัดเจนวาการบริหารจัดการความตองการพลังไฟฟาสูงสุด จําเปนตองใช ขอมูลหลายประเภท ไมใชแคเพียงขนาดกําลังไฟฟาของอุปกรณเทานั้น แตตองการทราบถึงจุดประสงคการงาน และลักษณะการทํางาน ตามชวงของอปุ กรณดงั กลาวอีกดว ย ขอมูลทั้งหมดจะถูกนํามาประกอบการพิจารณาศักยภาพและความเปนไปไดในการเปล่ียนแปลงเวลา การทาํ งานเพื่อลดความตอ งการพลังไฟฟา สงู สดุ ของทง้ั ระบบลง 4.2.3 การปรับปรงุ คาตัวประกอบกาํ ลังไฟฟา ตัวประกอบกําลังไฟฟาเปนปจจัยที่สําคัญ เพราะเปนปจจัยที่ทําใหคาใชจายตาง ๆ เพ่ิมข้ึนหรือลดลงได ระบบไฟฟาที่มีตัว ประกอบกําลังไฟฟาตํ่าจะมีความสูญเสียในระบบมาก การแกตัวประกอบกําลังไฟฟาใหสูงข้ึนจําเปนตองพิจารณาถึงเงินลงทุนอุปกรณ ตางๆที่นํามาแกตัวประกอบกําลังไฟฟาเทียบกับคาใชจายที่ประหยัดไดจากการแกตัวประกอบกําลังไฟฟา การติดต้ังตัวเก็บประจุ หรือ คาปาซิเตอรเพื่อแกตัวประกอบกาํ ลังไฟฟา ตอ งพจิ ารณาใหละเอียด เพ่ือปองกนั ไมใ หค าปาซเิ ตอรเสยี หายเนื่องจากการเกิดเรโซแนนซ การปรับปรุงตัวประกอบกําลังของระบบไฟฟากระแสสลับ จะสงผลดีตอระบบสายสงกําลังไฟฟาเปนอยางมาก ไมใชแคเพียง ลดคาใชจายขณะติดต้ังอุปกรณระบบแตเพียงอยางเดียว แตยังชวยลดการสูญเสียความรอนที่เกิดข้ึนกับสายสง หมอแปลง และอุปกรณ เชือ่ มตอกระแสไฟฟาตางๆ ของท้งั ระบบ และยงั ชว ยยืดอายุการใชง านของอุปกรณเหลา นน้ั ไดอกี ดวย จากสมการกาํ ลังไฟฟา 3 เฟส P = (1.732.V.I) cos (θ) การเพ่ิมตัวประกอบกําลังไฟฟาของระบบ จะไมทําใหคาของกําลังไฟฟาจริงเปล่ียนแปลง (P คงท่ี) แรงดันไฟฟาที่ตกครอม ระบบเทา เดมิ (V คงที)่ และคา ของ cos (θ) เพม่ิ สูงขนึ้ เมอ่ื พิจารณาจากสมการ จะพบวาการปรบั ปรุงตัวประกอบกาํ ลงั ไฟฟา ทาํ ให I ลดลง ห รื อ ห า ก เ ป น ก า ร พิ จ า ร ณ า ใ น ร ะ บ บ จํานวนเชิงซอน หรือเฟสเซอรไดอะแกรม แสดงดัง kVAR2 θ2 รูปท่ี 4.11 จะพบวาการเพิ่มตัวประกอบกําลังไฟฟา kVAR1 ทําใหมุมระหวางกําลังไฟฟาปรากฏและกําลังไฟฟา θ1 S2 จริงแคบลง โดยที่กําลังไฟฟาจริงมีคาคงท่ี ทําให Q’ S1 กําลังไฟฟาปรากฏมีขนาดลดลง การลดลงของ กําลังไฟฟาปรากฏทําให S2 < S1 จะมีผลตอกระแส รูปท่ี 4.11 สามเหล่ยี มกําลังไฟฟากอ นและหลังปรับปรุงตวั ประกอบกาํ ลังไฟฟา ดังน้ี ระบบจดั การพลังงานในอตุ สาหกรรม 177

รหสั วชิ า 3101-2214 การปรับปรุงการใชพลงั งาน จากสมการ S = 1.732.V.I พบวา S1 = 1.732.V.I1 S2 = 1.732.V.I2 ดงั น้ัน สามารถสรปุ ไดวา I2 < I1 มีความนาสนใจมาก เพราะการเพิ่มตัวประกอบกําลังไฟฟา จะไมสงผลใหกําลังไฟฟาจริงของ ระบบเปลี่ยนแปลง แตทําใหกระแสท่ีไหลเขาสูโหลดลดนอยลงโดยที่ไมไดไปปรับปรุงหรือเปลี่ยนแปลงองคประกอบใดๆในโหลด การ เพม่ิ คาตัวประกอบกาํ ลงั สามารถคํานวณหากาํ ลังไฟฟา รีแอกทฟี ทจี่ ะชดเชยจากอุปกรณเพ่มิ เตมิ ประกอบกาํ ลงั ไฟฟา (Q’) ไดดังนี้ Q’ = kVAR1 – kVAR2 = kW x (tan (θ1) - tan (θ2)) เมือ่ θ1 เทา กบั cos-1(PF) ของระบบกอนทาํ การปรับปรุง θ2 เทากบั cos-1(PF) ของระบบทีต่ องการปรบั ปรงุ ตัวอยาง โรงงานอุตสาหกรรมแหงหนึ่ง ใชระบบ 3 เฟส แรงดันไฟฟา 380 โวลต อานกระแสจากมิเตอรได 1,266 A อาน กําลังไฟฟาจริงจากมิเตอรได 500 kW ตัวประกอบกําลังไฟฟาโรงงานแหงนี้มีคาเทาใด และถาเพ่ิมตัวประกอบกําลังไฟฟาเปน 0.95 กระแสอา นจากมเิ ตอรจะลดลงเหลือเทาใด P = (1.732.V.I) cos (θ) แทนคา ทีท่ ราบลงในสมการ เพื่อคาํ นวณคา ตวั ประกอบกาํ ลงั ไฟฟา ของระบบ 500kW = (1.732 x 380 x 1,266) cos (θ) / 1,000 cos (θ) = 0.600 ตวั ประกอบกําลงั ไฟฟา = 0.600 ถาตวั ประกอบกําลังใหมข องระบบท่ีตอ งการ คือ 0.95 สามารถคาํ นวณหา θ2 ดังน้ี θ2 = cos-1 (0.95) = 18.195° θ1 = cos-1 (0.60) = 53.130° 178 ระบบจัดการพลังงานในอตุ สาหกรรม

การปรับปรุงการใชพลังงาน รหัสวิชา 3101-2214 จากสมการ Q’ = kW x (tan (θ1) - tan (θ2)) แทนคาตางๆ ลงในสมการเพื่อคาํ นวณหากําลงั ไฟฟา รีแอกทีฟทตี่ อ งชดเชยเพอ่ื เพม่ิ ตวั ประกอบกําลงั ไฟฟา Q’ = 500 x (tan (53.130°) - tan (18.195°)) = 500 x (1.333 – 0.329) = 502 kVAR สามารถคํานวณคากําลงั ไฟฟา รีแอกทฟี ใหมโดยใชค า kVAR1 จากตวั อยางท่ี 1 (kVAR1 = 667 kVAR) ไดด งั นี้ kVAR2 = kVAR1 - Q’ = 667 – 502 = 165 kVAR พบวา คาของกาํ ลังไฟฟา รแี อกทฟี ใหมลดลงเหลอื 165 kVAR และสามารถคํานวณหากาํ ลังไฟฟา ปรากฏใหมไ ดดังน้ี จาก kW = (S2) cos θ S2 = (kW) / cos θ = (500 kW) / 0.95 = 526.316 kVA จาก S = 1.732.V.I I2 = S2 / (1.732.V) = (526.316 kVA) / (380 x 1.732) = 799.678 A หลงั จากการปรับปรงุ คา ตัวประกอบกําลังเปน 0.95 โรงงานควรอา นกระแสจากมิเตอรไ ดเทา กับ 800 A 4.2.3.1 ประโยชนข องตวั ประกอบกาํ ลังไฟฟา ทใี่ กลเคียง 1 ประหยัดคา เพาเวอรแฟคเตอร หากปรับปรุงใหระบบมีคาตัวประกอบกําลังสูงกวา 0.85 จะประหยัดคาปรับจากการท่ีคาของเพาเวอรแฟคเตอรของระบบมีคา ต่ํากวา 0.85 ลดคา กําลงั สูญเสียในสาย สามารถลดคากําลังสูญเสียในสายสงในรูปของความรอน เพราะการเพ่ิมคาตัวประกอบกําลังไฟฟาทําใหกระแสไฟฟาที่ไหล ผานสายสงกาํ ลงั ไฟฟามีคาลดลง จงึ ทาํ ใหกาํ ลงั สญู เสียในสายลดลง สามารถคาํ นวณกาํ ลังสูญเสียในสายสงไดด ังนี้ กรณีระบบไฟฟาเฟสเดียว : กําลังสญู เสยี = I2.R ระบบจดั การพลังงานในอุตสาหกรรม 179

รหสั วิชา 3101-2214 การปรับปรงุ การใชพ ลงั งาน กรณรี ะบบไฟฟา สามเฟส : กําลงั สญู เสยี = 3I2.R ดังนน้ั การแกต ัวประกอบกําลังไฟฟา ใหสงู ขึ้น ทาํ ใหล ดความสูญเสียในสายลงไดดังนี้ จากสมการ P = 1.732.V.I. cos θ จากท่ีกลาวไปแลววา การปรับปรุงตัวประกอบกําลังไฟฟาจะไมทําใหกําลังไฟฟาจริง เปลยี่ นแปลง จงึ สามารถเขียนใหมไ ดเ ปน 1.732.V.I1. cos θ1 = 1.732.V.I2. cos θ2 I1. cos θ1 = I2. cos θ2 สามารถเขยี นไดใ หมวา I 2 R - I 2 R = 1 - ⎜⎝⎛⎜ cosθ 1 2 1 2 cosθ 2 ⎟⎟⎞⎠ I 2 R 1 กาํ ลังสญู เสยี ที่ลดลง = ⎡ - ⎜⎜⎝⎛ cosθ1 ⎞⎠⎟⎟2 ⎤ × 100% ⎢1 cosθ 2 ⎥ ⎢⎣ ⎦⎥ กําลังงานสูญเสียในสายสงที่แสดงดังสมการบน รูปท่ี 4.12 การหาคากําลงั สูญเสยี ในสายดวยกราฟ สามารถพล็อตเปนกราฟได โดยแสดงใหเห็นดังรูปที่ 4.12 ดังน้ัน สามารถคํานวณกําลังงานสูญเสียที่ลดลงจากการปรับปรุงตัว ประกอบกําลังไฟฟาไดดังสมการที่แสดงไปแลว หรือสามารถใช รูปที่ 4.4 เพ่ืออํานวยความสะดวกได เชน PF เดิม 0.6 แกเปน 0.8 กําลังสูญเสียในสายจะลดลง 44 เปอรเซ็นต หรือ PF 0.6 แกเปน 1.0 กําลังสูญเสยี ในสายจะลดลง 64 เปอรเ ซน็ ต หมอ แปลงไฟฟา สามารถจายโหลดเพ่ิมมากข้นึ ตามปกติแลว ขนาดหมอแปลงไฟฟามีขนาดเปนกําลังไฟฟาปรากฏ (VA) หากพิจารณาสามเหลี่ยมกําลังไฟฟาในกรณีท่ีระบบ ไฟฟามีคาตัวประกอบกําลังนอยทําใหคามุม θ มาก สําหรับกรณีท่ีระบบไฟฟามีคาตัวประกอบกําลังไฟฟาสูง (ใกลเคียง 1.00) ทําใหคามุม θ นอย หากเปรียบเทียบกรณีระบบไฟฟาทั้งสองกรณี จะพบวาที่ขนาดหมอแปลงเทาๆ กัน ระบบไฟฟาท่ีมีคาตัวประกอบกําลังใกลเคียง 1.00 จะสามารถรองรับโหลดกําลังไฟฟาจริงไดมากกวาระบบที่มีคาตัวประกอบกําลังตํ่ากวา โดยรายละเอียดการพิสูจน สามารถแสดงได ดังน้ี จาก P = 1.732.V.I.COS (θ) และ θ1 > θ2 P1 = 1.732.V.I.COS(θ1) P2 = 1.732.V.I.COS(θ2) P2/ P1 = COS(θ2) / COS(θ1) > 1.00 180 ระบบจดั การพลังงานในอตุ สาหกรรม

การปรบั ปรงุ การใชพลงั งาน รหัสวชิ า 3101-2214 จะพบวา การปรับปรุงตัวประกอบกําลัง ทําให P2/ P1 มีคามากกวา 1.00 หมายความวา ในระบบเดียวกัน หากมีการปรับปรุงคาตัว ประกอบกําลังไฟฟา ใหส ูงข้นึ จะสามารถสง กาํ ลังไฟฟาใหกับโหลดสูงข้ึน หรือกลาวอีกนัยหน่ึงคือ หมอแปลงขนาดเทาๆกัน ในระบบที่มีคาตัว ประกอบกําลังใกลเคยี ง 1.00 จะสามารถจายกําลงั ไฟฟาจรงิ ใหก ับโหลดไดสงู มากกวาระบบทีม่ ีคา ตวั ประกอบกาํ ลังไฟฟาตํา่ ดังน้ัน ความสามารถในการรองรับโหลดติดต้ังของระบบจะมีมากขึ้นหลังจากมีการปรับปรุงตัวประกอบกําลังไฟฟา โดย สามารถคาํ นวณไดด ังน้ี กาํ ลังไฟฟา ปรากฏสาํ รอง = ⎡1 − 1⎤ ⎢ )⎦⎥ ⎣ COS(θ1 ) COS(θ2 รปู ท่ี 4.13 ถาปรับปรุงตวั ประกอบกาํ ลังไฟฟาใหสงู ขึ้นจะทาํ ใหระบบไฟฟา สามารถจายโหลดไดเพิ่มข้ึน ตัวอยาง หมอแปลงไฟฟา 400 kVA จายโหลด 200 kW ท่ีตัวประกอบกําลังไฟฟา 0.5 ถาปรับปรุงตัวประกอบกําลังไฟฟาเปน 0.8 หมอแปลงไฟฟา จะมีกําลงั ไฟฟา ปรากฏสาํ รองสําหรบั จา ยโหลดเพ่มิ ข้ึนเทา ใด วิธีทํา = ⎡1 − 1⎤ × 200kW kVA (เหลอื ) ⎣⎢ 0.5 0.8 ⎦⎥ หมอ แปลงไฟฟายงั มกี าํ ลงั เหลอื ใชอ กี = 400 – 250 kVA = 150 kVA ระบบจัดการพลังงานในอตุ สาหกรรม 181

รหสั วิชา 3101-2214 การปรับปรงุ การใชพ ลงั งาน หรือหาไดจากกราฟรูปที่ 4.13 ที่ตัวประกอบกําลังไฟฟากอนปรับปรุงเทากับ 0.5 และตัวประกอบกําลังไฟฟา ปรับปรุงใหม เทากับ 0.8 สามารถอานไดวา กาํ ลังไฟฟาปรากฏสํารองเทากบั 75% ของกําลงั ไฟฟา จริงของระบบ หรอื เทากับ 150 kVA 4.2.3.2 วธิ กี ารปรับปรุงคาตวั ประกอบกาํ ลงั ไฟฟา ตามที่กลาวแลววาผลดีของตัวประกอบกําลังไฟฟาสูงมีมาก แตเนื่องจากอุปกรณประเภทเครื่องจักรกล หมอแปลงไฟฟา เคร่ืองเช่ือม เตาเผาแบบอารก และบัลลาสต ตัวประกอบกําลังไฟฟาต่ํา ดังนั้นจึงจําเปนตองหาแหลงกําเนิดกําลังไฟฟารีแอคทีฟชวยจาย ให ไดแก ซิงโครนัสมอเตอรและคาปาซิเตอร คาปาซิเตอรเปนอุปกรณท่ีจายกําลังไฟฟารีแอคทีฟชนิดหน่ึง ที่ราคาถูก และนิยมใชกันมาก ดงั รูปท่ี 4.14 รปู ที่ 4.14 การแกตัวประกอบกําลังไฟฟาดว ยคาปาซิเตอร อุปกรณไฟฟาในระบบเกือบทุกชนิด จะเปนโหลดท่ีมีพื้นฐานเปนตัวเหน่ียวนํา จากคุณสมบัติความเปนตัวเหนี่ยวนํา ทําให กระแสไฟฟาที่ไหลผา นโหลดมีมมุ ลาหลงั จากมุมของแรงดนั ไฟฟาที่ตกครอ มโหลด แตสาํ หรับอุปกรณไฟฟา ประเภทตัวเก็บประจุ หรือคา ปาซิเตอร จะมีคุณสมบัติที่ตรงขามกับตัวเหนี่ยวนํา คือ มุมของกระแสท่ีไหลผานตัวตัวเก็บประจุ จะลํ้าหนามุมของแรงดันที่ตกครอมตัว มนั เอง ตัวเหนี่ยวนํา และตัวเก็บประจุ หากพิจารณาในเฟสเซอร หรือสามเหล่ียมกําลังไฟฟา จะพบวาเปนอุปกรณที่กอใหเกิด กําลังไฟฟารีแอกทีฟข้ึนในระบบไฟฟา แตตัวเหน่ียวนํา จะกอใหเกิดกําลังไฟฟารีแอกทีฟที่เปนบวก และตัวเก็บประจุ จะกอใหเกิด กาํ ลังไฟฟา รีแอกทีฟทเ่ี ปน ลบ ดงั น้นั การติดต้ังตัวเก็บประจุในระบบไฟฟา กําลังไฟฟารีแอกทีฟของตัวเก็บประจุจึงเขาชดเชยกําลังไฟฟารี แอกทีฟของโหลด สงผลใหคารีแอกทีฟรวมของโหลดและตัวเก็บประจุมีคาลดลง การคํานวณหาคากําลังไฟฟารีแอกทีฟที่ชดเชยจากตัว เก็บประจุ (Q’) สามารถคาํ นวณหาไดด ังน้ี Q’ = kVAR1 – kVAR2 = kW x (tan (θ1) - tan (θ2)) เมอื่ θ1 คอื มุมของสามเหลยี่ มกาํ ลังไฟฟา ของระบบเดมิ กอนการติดตงั้ ตวั เกบ็ ประจุ θ2 คอื มมุ ของสามเหลย่ี มกาํ ลงั ไฟฟา ของระบบหลังจากตดิ ตั้งตัวเกบ็ ประจุ θ2 = COS-1(PF) 182 ระบบจัดการพลงั งานในอุตสาหกรรม