รหสั วิชา 3101-2214 หลกั การใชพลังงานในโรงงานอุตสาหกรรม 1.5.2 อตุ สาหกรรมทอผา เสนดายจากอุตสาหกรรมการปนดาย จะถูกนําเขาสูกระบวนการของอุตสาหกรรมทอผา โดยสามารถแบงกระบวนการทอผา ไดด งั รปู ที่ 1.46 รปู ที่ 1.46 กระบวนการทอผา 42 ระบบจดั การพลงั งานในอตุ สาหกรรม
หลกั การใชพ ลังงานในโรงงานอุตสาหกรรม รหสั วิชา 3101-2214 1.5.2.1 การเตรยี มเสน ดา ยสําหรบั การทอ การสางผา ผืนข้ึนมาจากเสน ดา ย 2 ชดุ มาสานกัน เสนดายชดุ แรกวางตามแนวความยาวของผาผืน เรียกเสนดายยืน (Warp) และ เสน ดายชดุ ทสี่ องทวี่ างตามแนวขวางของผืนผา เรียกเสนดายพุง (Weft หรอื Filling yarn) การขัดกันระหวางเสนดายทั้งสองชุด ทําใหไดผา ผืนท่ีมีโครงสรางแตกตา งกนั ออกไป ขนึ้ กับลายทอท่ีกําหนดไว เสนดา ยพงุ จะทาํ มุมตงั้ ฉากกับเสน ดายยนื เสมอ 1.5.2.2 การกรอดา ย (Winding) การกรอดาย มวี ตั ถุประสงคดงั นี้ 1. เปนการผลติ ลูกดา ยใหเหมาะสมกบั การใชงานท้งั ขนาด รูปรา ง และความหนาแนน 2. เปน การตรวจสอบและกําจดั จุดบกพรอ งบนเสนดา ยกอ นการนาํ ไปใชงาน 1.5.2.3 การสบื ดา ย (Warping) ในการทอผาทุกครั้ง โครงสรางของผาทอจะตองถูกจัดเรียงเปนแผนเสมอ ดังน้ันจึงมีความจําเปนที่ตองนําเสนดายจากลูกดาย มาวางเรียงอยา งเปนระเบียบและมีจํานวนตามตอ งการมว นเกบ็ ลงในบีม (Beam) เราเรยี กข้นั ตอนนี้วา การสบื ดาย 1.5.2.4 การลงแปง (Sizing Slashing) ในการทอผา เสนดายยืนจะไดรับแรงกระทําในลักษณะท้ังแรงจากการเสียดสีกับอุปกรณของเคร่ืองทอ เชน ฟนหวี รูตะกอ และแรงดึงในเสนดายจากการเปดปดตะกอ การกระทบกับฟนหวี เปนตน ความเสียดทานเหลาน้ีสงผลใหเสนดายขาดไดในระหวางการ ทอทําใหประสิทธิภาพการทอลดลง ดังน้ันเสนดายยืนจึงตองผานกระบวนการลงแปงเพ่ือปองกันปญหาดังกลาว ทั้งน้ีการลงแปงมี วัตถปุ ระสงคดังนี้ 1. เพอ่ื เสริมใหเ สน ดายมคี วามแข็งแรงมากข้ึน โดยการทาํ ใหก ารยดึ ตดิ กนั ระหวา งเสนใยดีขึน้ 2. เพอ่ื ทําใหผวิ เสนดา ยมีความเรียบ 3. เพอ่ื ทาํ การหลอ ล่ืนผวิ ของเสน ดา ยชว ยลดการเสยี ดสี 1.5.2.5 การทอผา (Weaving) รูปท่ี 1.47 โครงสรา งพื้นฐานเคร่ืองทอ ก ร ะ บ ว น ก า ร ท อ ผ า แ บ บ ดั้ ง เ ดิ ม ใ น ร ะ บ บ ท อ ผ า ประกอบดวยข้นั ตอนหลัก 4 ข้นั ตอน ดงั นี้ 1. จังหวะการยกตะกอขึ้น – ลง เพ่ือเปดชองใหเสนดาย พุงว่งิ ผา นเสน ดา ยยนื ตามแบบของลายผา 2. ขั้นตอนใหเสนดายพุงว่ิงผานชองระหวางเสนดายยืน ที่เปด อยูต ามขอ 1 3. ข้ันตอนการใชฟนหวีอัดเสนดายพุงที่ใสเขาไป เรียบรอยแลว เพอื่ ใหโครงสรา งของผา มคี วามแขง็ แรง 4. ขั้นตอนสุดทาย ทําการมวนเก็บผาทอที่ทอไดเขา หลอด กระบวนการทอผาทั้ง 4 ขั้นตอนที่ไดกลาวไปแลว เปน การทํางานขน้ั พนื้ ฐานของเครื่องทอผา แสดงดังรปู ที่ 1.47 ระบบจัดการพลังงานในอุตสาหกรรม 43
รหสั วิชา 3101-2214 หลกั การใชพลงั งานในโรงงานอตุ สาหกรรม เครอ่ื งทอผา เคร่ืองทอผาในปจจุบันสามารถแบงออกไดเปนเคร่ือง ทอแบบกระสวย และเครื่องทอแบบไรกระสวย เคร่ืองทอรุนเกา จะเปนเคร่ืองทอแบบกระสวย ตอมาไดมีการพัฒนาเปนเครื่องทอ แบบไรกระสวย ทําใหสามารถทําความเร็ว และมีคุณภาพในการ ผลิตสูงข้ึนมาก ขอดีและขอเสียของเครื่องทอแบบกระสวย และ แบบไรกระสวยแสดงดังตารางที่ 1.5 ตัวอยางเคร่ืองทอผา แสดง ดังตารางท่ี 1.5 รปู ที่ 1.48 เครือ่ งทอผา ตารางท่ี 1.5 ขอดขี อเสยี ของเคร่ืองทอแบบกระสวยและแบบไรก ระสวย เครื่องทอแบบกระสวย เครื่องทอแบบไรกระสวย ขอดี ขอ ดี - กลไกสลับซับซอ น - กลไกงาย ไมยงุ ยาก - ใหร มิ ผาทแ่ี ข็งและสวยงาม และทนตอ แรงดงึ ในการฟอกยอม - ราคาถกู - ทอผา หนากวา งไดหลากหลาย - สามารถใชเสนดา ยพงุ ไดห ลายชนิด - การเคล่อื นท่ีของกระสวยสามารถวง่ิ ผานเสนดายยืนไดงาย ขอเสยี ขอ เสีย - ขนาดหลอดดายพงุ ถกู จํากัดดว ยขนาดกระสวย - ใชพลังงานมาก - เคร่ืองทอตองเสยี เวลาในการเตรียมหลอดดายพุง - การสึกหรอสูง - เสน ดายพุงมคี วามตงึ ไมสมาํ่ เสมอทําใหผ า มีตําหนิ - มีโอกาสเสน ดายยนื ขาดจากการทาํ งานผิดพลาดของเครือ่ งทอ - พืน้ ผวิ ผา ไมสวย - ไมสามารถสลบั สเี สนดา ยพงุ เสน ตอ เสน ได - เสียงดังมาก - มโี อกาสเกิดอบุ ัตเิ หตจุ ากกระสวยพุงออกจากเครอ่ื ง นอนวูฟเวน (Nonwoven) นอนวูฟเวน หมายถึง กระบวนการทําใหสนใยเกาะกันหรือประสานกันเปนแผน โดยอาศัยกระบวนการเชิงกล เคมี และ ความรอน เปนตน นอนวูฟเวนบางครั้งจะอาศัยกระบวนการมากกวาหนึ่งกระบวนการ ตัวอยางผลิตภัณฑท่ีไดจากนอนวูฟเวน เชน ผาอนามยั และชุดผา ตดั ของแพทย เปน ตน 44 ระบบจัดการพลงั งานในอุตสาหกรรม
หลกั การใชพ ลงั งานในโรงงานอตุ สาหกรรม รหสั วิชา 3101-2214 1.5.3 อุตสาหกรรมฟอก ยอ ม พิมพ และตกแตง สําเร็จ กระบวนการผลติ ของอตุ สาหกรรมฟอกยอ ม พมิ พ และตกแตง สาํ เรจ็ ประกอบไปดวยข้ันตอนหลกั 4 ขน้ั ตอน ดงั น้ี 1. กระบวนการเตรียม 2. กระบวนการยอ ม 3. กระบวนการพมิ พ 4. กระบวนการตกแตง สาํ เร็จ 1.5.3.1 กระบวนการเตรยี ม กอนที่จะนําผลิตภัณฑส่ิงทอไปทําการยอม พิมพ หรือตกแตงสําเร็จ ผลิตภัณฑนั้นจะตองผานการเตรียมใหมีคุณสมบัติท่ี เหมาะสมกอนนําเขาสูขั้นตอนตอไป วัตถุประสงคหลักของกระบวนการน้ี คือ กําจัดสิ่งสกปรก ไขมัน และฟอกขาวผากอนเขาสู กระบวนการยอ ม เพื่อใหผา ท่ผี านการยอมมีคุณภาพที่ดี มีตาํ หนนิ อ ย การเผาขน (Singeing) เปนกระบวนการกําจัดปลายเสนใยท่ีโผลออกมาบนหนาผา เพื่อทําใหผามีผิวเรียบเปนมัน เพ่ือทําใหสีติดสมํ่าเสมอ พิมพติด ลายไดคมชดั การเผาขนสามารถทําไดหลายวิธี แตวิธที ีน่ ยิ มมากทสี่ ดุ คอื เผาขนดว ยเปลวไฟจากกาซ การกําจดั แปง (Desizing) เปนกระบวนการกําจัดแปงท่ีติดอยูในเสนดายยืนออก ทําใหเสนดายสะอาด ติดสีไดดีและสมํ่าเสมอ แปงดังกลาวอาจเปนแปง ธรรมชาติ แปงดัดแปลง หรือแปงสังเคราะห การกําจัดแปงจึงตองมีกระบวนการท่ีเหมาะสมตอผา และแปงท่ีอยูในเสนดายยืน กระบวนการกาํ จัดแปง อาจแบง ออกเปน 4 ประเภท คอื 1. การหมัก 2. การใชก รด 3. การใชเอนไซม 4. การใชส ารออกซิไดส การกําจัดไขมนั และสงิ่ สกปรก (Scouring) เปนกระบวนการกําจัดไขมัน และสิ่งสกปรกตางๆ ที่ติดมากับผา โดยมากนิยมใชสารละลายโซดาไฟ และนํ้าสบูเปนหลัก โดย หลังจากการทําความสะอาดผา ในถงั น้าํ ยากจ็ ะนําไปหมกั ยอ มในตอู บไอนํา้ หลงั จากน้ันจึงซกั ลาง และทาํ ใหแ หง การฟอกขาว (Bleaching) เปนข้ันตอนที่เนนการทาํ ใหผา ขาวสะอาด พรอ มทจ่ี ะนําไปยอมสี หรอื พมิ พลาย การฟอกขาวสามารถทาํ ไดท ั้งผา หรือเสนดาย การทาํ เมอรเซอรไรซ (Mercerization) เปนกระบวนการเตรียมผาที่สําคัญมากโดยเฉพาะกับผาฝาย หรือผาลินิน ผาที่ทํามักผานการเผาขนกอน โดยการทําเมอรเซอร ไรซอาจทํากอนหรือหลังการฟอกขาว กระบวนการเมอรเซอรไรซ จะทําใหสภาพทางกายภาพของเสนใยฝายเปล่ียนแปลง ทําใหผิวมัน และความแข็งแรงเพมิ่ มากขึน้ และที่สาํ คัญ ความสามารถในการดูดซมึ สารเคมแี ละสกี ส็ ูงข้ึนดว ย ระบบจดั การพลังงานในอุตสาหกรรม 45
รหสั วิชา 3101-2214 หลกั การใชพ ลงั งานในโรงงานอตุ สาหกรรม 1.5.3.2 กระบวนการยอ ม (Dyeing) การยอมเสน ดาย เสนดายดบิ เคร่ืองจักรท่ีใชในการยอมเสนดาย คือเคร่ืองยอมลูกดาย เคร่ืองยอมเปนใจ กรอดา ยเขาแกนหลอด และเครื่องยอมหลอดดาย นอกจากน้ียังมีเครื่องอบแหงที่ใชไฟฟา ซึ่งผูผลิตเคร่ืองจักรมี กําจัดแปง และสิ่งสกปรก ทั้งจากกลุมประเทศยุโรป และกลุมประเทศเอเชีย และปจจุบันโรงงานอุตสาหกรรมยอม เสนดายเริ่มพัฒนาเคร่ืองจักรใหเปนระบบกึ่งอัตโนมัติ หรืออัตโนมัติเพื่อลดความ ผิดพลาดท่ีจะเกิดขึ้นในกระบวนการผลิตใหลดนอยลง กระบวนการผลิตโดยทั่วไปของ การยอมเสนดา ย แสดงดังรูปท่ี 1.49 ยอม ผา ดิบ อบแหง กาํ จดั แปง และส่ิงสกปรก กาํ จัดแปงและส่ิงสกปรก กรอดาย ฟอกขาว/ยอม บรรจุ อบแหง รูปที่ 1.49 การยอมเสน ดา ย ตกแตงสําเรจ็ บรรจุ การยอ มผา เครอ่ื งจักรที่ใชในกระบวนการยอมในโรงงานขนาดกลาง หรือขนาดเล็ก สวนใหญ จะเปนแบบการยอมทีละหมอ สําหรับโรงงานขนาดใหญจะใชเคร่ืองยอมแบบตอเน่ือง เครื่องจักรเหลานี้มีท้ังผลิตในประเทศ และนําเขาจากตางประเทศ กระบวนการผลิตโดยท่ัวไป แสดงดังรปู ที่ 1.50 รปู ที่ 1.50 การยอมผา 46 ระบบจดั การพลังงานในอตุ สาหกรรม
หลักการใชพ ลงั งานในโรงงานอตุ สาหกรรม รหสั วชิ า 3101-2214 1.5.3.3 การพิมพผ า การพิมพผา เปนกระบวนการที่มีลักษณะคลายกับการยอม เพียงแตเปนการยอมเฉพาะจุดที่ตองการเพ่ือทําใหเกิดลายบนผา เทคนคิ ในการพิมพผาอาจแบง ออกเปน 3 ประเภท คอื 1. พมิ พโ ดยตรง เปนการพิมพใหส ีตดิ บนวัสดุโดยตรง 2. พิมพกัดสี เปนการยอมสีผาไปกอนดวยสีที่สามารถถูกกัดออกได จากน้ันจะพิมพลวดลายลงบนผาดวยแปงพิมพท่ีผสม สารเคมีท่ีจะกดั สีบนผา ใหอ อกจนเกดิ เปน ลวดลาย ซ่ึงลวดลายท่เี กิดข้นึ อาจเปนสขี าว หรือสอี นื่ ๆ กไ็ ด 3. พมิ พกนั สี เปน เทคนคิ การพิมพคลายกับวิธีที่ 2 แตเปนการพิมพดวยสารเคมีท่ีกันการติดสีไวกอน แลวจึงนําไปยอม สวนที่ ถูกพมิ พดวยสารกนั สไี วกจ็ ะปรากฏเปน ลวดลายหลังการยอม 1.5.3.4 การตกแตง สาํ เร็จ การตกแตงสําเร็จ คือเปนการกระทําใดๆ ท่ีทําทําใหเสนดาย หรือผาผืนเกิดความเปล่ียนแปลงไปในทางที่สวยงามขึ้น นุมนวล ขน้ึ สามารถใชงานไดด ขี ้ึน โดยสวนใหญแลว โรงงานอุตสาหกรรมในกลุมฟอก ยอม พิมพ และตกแตงสําเร็จ มักจะเปนโรงงานอุตสาหกรรมขนาดใหญ ท่ีสามารถทําไดอ ยางครบวงจร กระบวนการผลติ สาํ หรบั อุตสาหกรรมแบบครบวงจร แสดงดังรูปที่ 1.51 การเตรียมผา (Preparation) การเผาขน ลา งน้ํารอน ลางน้ําเย็น การลอกแปง ลา งนํ้ารอน ลา งนํ้าเย็น (Singeing) ลา ง ทําใหเปน กลาง ลาง ลา งน้ําเย็น ขจดั สงิ่ สกปรก ทําใหเ ปน กลางดวยกรดนํ้าสม (Scouring) ฟอกขาว การชบุ มนั (Bleaching) (Mercerization) การยอ มผา การพิมพผา (Dyeing) (Printing) การตกแตงสาํ เร็จ การใหสี (Textile Finishing) (Textile Coloration) รปู ที่ 1.51 กระบวนการฟอกยอ มและพมิ พผา ระบบจดั การพลังงานในอุตสาหกรรม 47
รหัสวชิ า 3101-2214 หลกั การใชพลังงานในโรงงานอุตสาหกรรม ลกั ษณะการใชพลังงานของกระบวนการตางๆ ในอุตสาหกรรมส่ิงทอ สามารถสรปุ ไดดงั ตารางที่ 1.6 ตารางท่ี 1.6 แสดงการใชพลังงานในอุตสาหกรรมส่ิงทอ กระบวนการผลิต อปุ กรณท ีใ่ ชพ ลังงานในกระบวนการผลิต กระบวนการปน ดา ย ระบบไฟฟา ระบบทําความเยน็ ระบบท่ีใชมอเตอรไ ฟฟา ระบบ - การผสมและทําความสะอาดเสนใย แสงสวา ง ทําความรอ น - การสางใย และปรบั อากาศ มอเตอร อัดอากาศ ปม นาํ้ - การรดี ปุย • - การโรฟวงิ •• • •• - การปน ดาย •• • • - การกรอดาย •• • • กระบวนการทอผา •• • • - การลงแปง •• • • - การกรอดาย •• • • - การสบื ดาย • - การตอ ดา ย •• • • - การรอยตะกอ •• • • - การทอผา •• • • กระบวนการฟอกยอ ม •• • - การเตรียมผา •• • - การเผาขน •• • - การลอกแปง - การขจัดสง่ิ สกปรก • •• - การฟอกขาว • • - การชุบมนั • •• - การยอม • •• - เครื่องซักฟอก • •• - เครอ่ื งคล่ผี า • •• - เครอื่ งอบผา • • •• - เครื่องตรวจผา • •• กระบวนการพิมพผ า • • •• • •• • • • • •• 1.5.4 อุตสาหกรรมกระดาษ กระดาษ เปนวัสดุท่ีผลิตขึ้นจากเสนใยตามธรรมชาติ ยึดติดกันอยูดวยสารเช่ือมประสาน ตนกําเนิดของเสนใยตามธรรมชาติ คือตนไม การผลติ กระดาษ สามารถแบง ออกเปน 3ขัน้ ตอน ดงั นี้ 48 ระบบจัดการพลงั งานในอตุ สาหกรรม
หลักการใชพ ลงั งานในโรงงานอุตสาหกรรม รหัสวิชา 3101-2214 รปู ท่ี 1.52 กระบวนการผลิตกระดาษ 1.5.4.1 ขั้นตอนการเตรยี มกระดาษ เร่ิมตนจาก การตีเยื่อ (Pulping) เ พื่ อ ส กั ด แ ล ะ แ ย ก เ ส น ใ ย ข อ ง พื ช ด ว ย กระบวนการทางเคมี ทําการเตรียมเย่ือ (Stock Preparation) เพ่ือปรุงแตง และผสมผสานเสน ใยและสารเคมี ตอจากน้ัน จะทําใหเปนแผน (Sheet Formation) ซ่ึงประกอบดวย การฟอก เย่ือและการทําความสะอาด (Bleaching- Washing) การบีบ (Pressing) การอบแหง (Drying) การรีดผิวกระดาษ (Calendering) และการมวน (Reeling) ตอจากนั้นก็จะเขาสู กระบวนการผลิต ไดแกการตัดแบง (Slitting) และการเคลือบ (Coating) แลวนําไปตัด แบงเปนแผน นับจํานวนเพื่อจัดหีบหอตอไป ซ่ึงกระบวนการผลิตเหลานี้ สวนใหญจะใช พลังงานความรอนในกระบวนการผลิตแทบ ทงั้ ส้ิน กระบวนการผลิต แสดงดังรปู ท่ี 1.52 1.5.4.2 ขัน้ ตอนการเตรยี มกระดาษลูกฟูก เศษกระดาษ ตเี ย่ือ นําเศษกระดาษท่ีใชแลวมาตีใหเย่ือกระดาษกระจายภายในถังตีเยื่อ กรอง แลว สงเขาเครอื่ งกรอง เพื่อแยกส่ิงสกปรก โดยใชความรอนเพื่อแยกหมึกพิมพ และยางมะตอย กอนจะไปเก็บไวในถังเก็บเย่ือ ซึ่งจะตองควบคุมความเขมขน ความดัน อุณหภูมิ และความเปนกรดดาง แลวสงเขาเครื่องจายเยื่อ อันเปน ขั้นตอนการเตรียมแผนกระดาษตอไป ตัวอยางและขั้นตอนการผลิตกระดาษ ลูกฟกู แสดงดงั รูปท่ี 1.54 แสดงดังรปู ท่ี 1.53 (ก) กระดาษลูกฟูกหนา เดียว (ข) กระดาษลูกฟูก 1 ชน้ั จายเยือ่ อบแหง (ค) กระดาษลูกฟกู 2 ชัน้ (ง) กระดาษลกู ฟูก 3 ชน้ั กระดาษลกู ฟูก รปู ท่ี 1.53 แสดงขั้นตอนการเตรียมกระดาษลูกฟูก รูปท่ี 1.54 ตัวอยางกระดาษลูกฟูก ระบบจดั การพลังงานในอุตสาหกรรม 49
รหัสวิชา 3101-2214 หลกั การใชพลังงานในโรงงานอุตสาหกรรม 1.5.4.3 ขนั้ ตอนการเตรยี มกระดาษคราฟทผวิ กลอ ง มีข้ันตอนในการดําเนินการเหมือนกันกับการเตรียมกระดาษลูกฟูก ตางกันท่ีการนําเย่ือใยส้ันและยาวมาผสมกันตามสัดสวนที่ กําหนดในถังตีเย่อื เทา น้นั อุตสาหกรรมการผลิตกระดาษ เปนอุตสาหกรรมที่ใชพลังงานความรอนในกระบวนการผลิตเปนสวนใหญ และใชพลังงาน ไฟฟาเพ่ือขับเคล่ือนปมเพ่ือโอนถายเย่ือ และขับเคลื่อนสายพานลําเลียงในโรงงานอุตสาหกรรม การใชพลังงานในกระบวนการผลิตตางๆ สามารถแสดงรายละเอียดไดดงั ตารางท่ี 1.7 ตารางท่ี 1.7 แสดงการใชพลังงานของกระบวนการผลติ กระดาษ กระบวนการผลติ อปุ กรณที่ใชพ ลงั งานในกระบวนการผลิต การตีเยอื่ ระบบไฟฟา ระบบทําความเยน็ ระบบท่ใี ชม อเตอรไฟฟา ระบบ การเตรียมเยือ่ แสงสวา ง ทาํ ความรอ น การทํากระดาษใหเปนแผน และปรบั อากาศ มอเตอร อัดอากาศ ปม นํ้า - การฟอกเยื่อ (Bleanching) y y - การทาํ ความสะอาด (Washing) y yy - การบีบ (Pressing) - การอบแหง (Drying) yy - การรดี ผิวกระดาษ (Calendering) - การเขามวน (Reeling) y y yy ขนั้ ตอนหลังกระบวนผลิต y y yy - การเคลอื บ (Coating) - การรดี ผิวใหม ัน (Super Calendering) y - การรีดแบง (Slitting) yy กลอ งกระดาษลกู ฟกู แบบลวดเยบ็ y yy - ปอนกระดาษ (Feed Section) yy - พิมพสี (Printing Section) - พบั รอย (Creasing Section) yyy y - เซาะรอ ง (Slotting Section) yyy - ลําเลยี งแผนกระดาษ (Delivery Machine) y y yy - เครื่องเยบ็ ลวด (Stiching Machine) กลอ งกระดาษลกู ฟกู แบบใชก าว yyy y - Flex – Folder Gluer y y yy - Automatic Tying Machine y y yy y y yy yyy y y yy yyy y yyy y 1.5.5 อตุ สาหกรรมอาหาร 1.5.5.1 กระบวนการผลิตในอุตสาหกรรมอาหาร อุตสาหกรรมอาหาร มีกระบวนการผลิตที่แตกตางกัน ขึ้นอยูกับผลิตภัณฑ อยางไรก็ตาม กระบวนการตางๆ ที่ใชใน อุตสาหกรรมอาหารโดยสวนใหญ สามารถแสดงใหเห็นไดในรูปท่ี 1.55 โดยกระบวนการที่สําคัญมากในอุตสาหกรรมอาหาร คือ กระบวนการจัดเก็บและการสง ผลิตภณั ฑ 50 ระบบจดั การพลังงานในอตุ สาหกรรม
หลกั การใชพลังงานในโรงงานอุตสาหกรรม กระบวนการผลิตในอุตส การรบั วัตถุดบิ การคัดเลอื ก การจัดเก็บวตั ถดุ บิ (Raw material) (Separation) (Storage) สายพานและลอ เลอื่ น รปู รา งและขนาด หอ งเย็น การทาํ ความสะอาด ลาํ เลยี ง (Conveyor) (Sizing) (Cold Storage) (Cleaning) เคร่อื งขนถายระบบ แยกสี แบบแหง แบบเปย ก ลิฟท (Elevator) (Color) (Dry cleaning) (Washing) รถบรรทกุ แยกนาํ้ หนกั ลมเปา การแช (Truck) (Weight) (Aspiration) (Soaking) เคร่อื งยกและปนจนั่ อ่นื ๆ การรอ นผา นตะแกรง การพน ละออง (Hoist and Crane) (Other) (Screening) (Spray) ระบบใชแรงดันลม การขัดสี การลอยวัตถ (Pneumatic Equipment) (Abrasion) (Floatation) การใชแ มเหลก็ (Magnetic) รปู ท่ี 1.55 กระบวนการผล ระบบจัดการพลังงานในอุตสาหกรรม
รหัสวิชา 3101-2214 สาหกรรมอาหารแปรรูป การแปรรูปวัตถดุ ิบ การจัดเกบ็ และสง (Processing) ผลติ ภัณฑ (Delivery) การปอกเปลือก การลดขนาด หองเย็น (Peeling) (Size reduction) (Cold Storage) การใชไ อนา้ํ การโมจ นเปน แปง อีมัลซฟิ เ คชน่ั การห่นั หรือสับเปนรปู (Pre-cooking) (Grinding) (Emulsification) ลูกเตา (Dice) การใชมดี ขนาดใหญถึงกลาง (Cutting) (Large) งนา้ํ การขดั สี ขนาดกลางถึงเล็ก (Milling) (Medium) ถุ การใชด าง ขนาดเล็กถึงละเอยี ด ) (Lye) (Small) การลนไฟ (flaming) ลิตในอุตสาหกรรมอาหาร 51
รหสั วิชา 3101-2214 หลักการใชพ ลังงานในโรงงานอุตสาหกรรม กระบวนการผลิตในอุตสาหกรรมอาหารท่ีแสดงในรูปที่ 1.55 เปนกระบวนการผลิตในอุตสาหกรรมอาหารโดยทั่วไป สําหรับ กระบวนการผลิตขาวโพดฝกออนบรรจุกระปอง แสดงดังรูปท่ี 1.56 และกระบวนการผลิตปลาซารดีนในซอสมะเขือเทศ แสดงดังรูปท่ี 1.57 ขาวโพดฝก ออ นทีป่ ลอกเปลอื กแลว ปลาสด ปลาแชแข็ง ลวกในสารละลายกรดซติ รกิ 0.2% คัดขนาดและตัดหัว ละลายน้ําแขง็ ขา วโพดฝกออนทปี่ ลอกเปลอื กแลว ลางน้ํา แชใ นสารละลายแคลเซยี มคลอไรด หรือ บรรจุกระปอ ง แคลเซียมไฮดรอกไซด 0.05% นาน 10 นาที นึง่ ทําใหเย็น บรรจุในกระปองทสี่ ะอาดและลวกฆาเช้ือดวยไอน้ํา ซอสมะเขอื เทศ เติมซอสและปรุงรส และเครอ่ื งปรงุ ไลอ ากาศ ปดฝา ปด ฝา ฆาเชื้อท่อี ุณหภูมสิ งู ลดอุณหภมู กิ ระปอ ง ฆา เชื้อ ปด ฉลาก/บรรจกุ ลอ ง/จําหนาย ทาํ ใหเ ย็น ทําใหแ หง ปด ฉลาก/บรรจุกลอง/จําหนาย รูปท่ี 1.56 กระบวนการผลิตขา วโพดฝกออนบรรจุกระปอ ง รูปที่ 1.57 กระบวนการผลิตปลาซารดีนในซอสมะเขอื เทศ 52 ระบบจดั การพลังงานในอุตสาหกรรม
หลักการใชพลังงานในโรงงานอตุ สาหกรรม รหัสวิชา 3101-2214 1.5.5.2 กระบวนการจดั เกบ็ และการสง ผลิตภณั ฑ เน่ืองจากผลิตภัณฑอาหารมีอยูดวยกันหลายประเภท เชน ผลิตภัณฑอาหารกระปอง ผลิตภัณฑอาหารแชเย็นและอาหารแช แข็ง ผลิตภัณฑอาหารแหง และผลิตภัณฑอาหารแปรรูปอื่น ๆ เปนตน นอกจากนี้ยังมีลักษณะแตกตางกันไปอีกดวย เชน มีลักษณะเปนผง ของเหลว ของเหลวที่มีความหนดื สงู หรอื ของแข็ง เปน ตน ดงั นั้นวิธีการจดั เก็บและขนสง จงึ แตกตา งกนั อาหารแบงออกตามอณุ หภมู ิในการเกบ็ รักษาไดเปน 3 กลุม ดังน้ี - อุณหภูมิ - 1 ํC ถึง 1 Cํ สําหรับปลาสด เน้อื สด ไสกรอก เน้อื บด ปลา และเนื้อรมควัน - อุณหภูมิ 0 ํC ถึง 5 Cํ สําหรับอาหารพาสเจอไรซ เชน เนื้อกระปอง นม ครีม โยเกิรต หรือผัก สลัด แซนดวิช อาหารอบ พาสตา พซิ ซา แปงโด หรอื พาสตรที ี่ยังไมอบ - อุณหภูมิ 0 ํC ถึง 8 Cํ สําหรับพายเนื้อหรือปลาท่ีผานการใหความรอนจนสุกแลว เนื้อหมักท่ีสุกหรือยังไมสุก เนย มาร การนี เนยแข็ง ผลไมส ด เปน ตน ในชวงทีเ่ กบ็ รกั ษาผลติ ภัณฑในหอ งเย็นการควบคมุ อณุ หภูมิตามท่ตี อ งการสามารถกระทําได แตในระหวางการขนสง ซ่ึงมีการ เคลื่อนยายผลิตภัณฑจะไมสามารถควบคุมอุณหภูมิได แตสามารถปองกันโดยการบรรจุอาหารในบรรจุภัณฑ ท่ีปองกันการสูญเสีย ความชื้น และสามารถลดความไมสม่าํ เสมอของอณุ หภูมิได ซง่ึ สามารถทาํ ไดดังนี้ - ควบคุมอณุ หภมู ิในการเก็บรกั ษา - การใชประตอู ตั โนมตั แิ ละมา นกันอากาศระหวา งขนถา ยอาหารจากรถบรรทกุ แชเยอื กแขง็ - การเคลื่อนยายอาหารระหวา งรานคาอยางรวดเร็ว - การควบคมุ แลหมุนเวียนสนิ คา คงคลังอยา งถกู ตอง 1.5.5.3 กระบวนการพเิ ศษอ่ืน ๆ การใชกาซในกระบวนการผลิตอาหาร เปนการชวยรักษาคุณภาพและคุณคาทางโภชนาการของผลิตภัณฑอาหารนั้น ๆ ไวให นานทส่ี ุดซ่งึ เปนการชวยเพิ่มอายุการเก็บรักษาอาหารน่ันเอง กระบวนการบรรจุแบบ Gas Flushing เปนการบรรจุผลิตภัณฑ ใหอยูภายใต บรรยากาศของกาซชนิดใดชนิดหนึ่ง เชน กาซคารบอนไดออกไซด หรือกาซไนโตรเจน โดยการพนกาซชนิด ที่ตองการเขาไปแทนที่ อากาศภายในภาชนะบรรจุ กาซที่ใชสําหรับพนเขาไปแทนท่ีอากาศภายในภาชนะบรรจุมีหลายชนิดดวยกัน เชน กาซคารบอนไดออกไซด กา ซไนโตรเจน กาซออกซเิ จน เปน ตน แตที่นิยมใชกันมากท่ีสุดในระบบ Gas Flushing ในอุตสาหกรรมอาหาร คือ กาซไนโตรเจน ท้ังนี้ เนอ่ื งจากมีคุณสมบัตทิ ่ดี ี ดังน้ี - ไมม สี ี ไมม กี ล่นิ ไมม รี ส ไมเปน พษิ จงึ ใชไดก ับผลติ ภัณฑอ าหารทกุ ชนิด - เปนกาซเฉื่อยตอปฏิกิริยาเคมี จึงมักใชในการแทนท่ีกาซออกซิเจน เพื่อปองกันการเกิดปฏิกิริยาออกซิเดชั่นของไขมัน และนํา้ มัน หรอื ปฏิกริ ิยาการเกดิ สนี าํ้ ตาลในอาหาร - เปนกา ซที่ไมเ กิดการระเบิด และปลอดภัยตอส่งิ แวดลอ ม - เปนกาซท่ีละลายในน้ําและไขมันไดนอยมาก จึงสามารถพนฟองกาซไนโตรเจนผานเขาไปยังวัตถุดิบหรือผลิตภัณฑ ที่เปนของเหลว เชน นํ้ามัน โดยกาซไนโตรเจนจะเขาไปหอหุมโมเลกุลของน้ํามันทําใหสามารถลดการเกิดปฏิกิริยา ออกซเิ ดชัน่ และการเหม็นหืน การพนกาซไนโตรเจนเขาไปเพื่อไลอากาศในภาชนะบรรจุของผลิตภัณฑอาหารจําพวกมันฝรั่งทอด และขนมขบเค้ียว ตาง ๆ เปน ขัน้ ตอนหน่ึงที่ชวยใหผ ผู ลติ สามารถยืดอายกุ ารเก็บรักษาของผลิตภัณฑไ ดน านยง่ิ ข้นึ ระบบจดั การพลังงานในอุตสาหกรรม 53
รหสั วชิ า 3101-2214 หลกั การใชพ ลงั งานในโรงงานอุตสาหกรรม ประโยชนข องการบรรจุผลิตภัณฑอาหารโดยใชว ธิ ี Gas Flushing - เพือ่ เพมิ่ อายกุ ารเก็บรักษา ชะลอหรอื ปอ งกนั การเสอื่ มเสยี คุณภาพของผลติ ภัณฑอ าหาร - ชวยลดปริมาณการใชว ตั ถุเจอื ปนอาหาร - ปอ งกันการเกิดความเสียหายที่อาจเกิดข้นึ กับผลติ ภัณฑภายในภาชนะบรรจุ ตัวอยางกระบวนการผลิตในอุตสาหกรรมอาหารท่ีไดกลาวมา จะพบวากระบวนการเหลานี้จะใชพลังงานไฟฟา และความ รอ นเปน จํานวนมาก ดังน้นั การทาํ ความเขาใจเกี่ยวกับระบบตาง ๆ ในกระบวนการผลิต จะชว ยใหห าแนวทางการประหยัดพลังงานได ความสะอาดเปนเร่ืองที่สําคัญที่สุดในอุตสาหกรรมอาหาร ซ่ึงเร่ิมต้ังแตการนําวัตถุดิบมาทําความสะอาดดวยน้ํา และเทคนิค ตาง ๆ เชน ใชแรงงาน การส่ัน การไหลวน เปนตน ถาลดการใชน้ําลงก็จะชวยในการประหยัดพลังงานได ตอมา เม่ือนํามาผาน กระบวนการคัดแยกดวยวิธีการที่แตกตางกันไป จะตองมีการใชพลังงานทั้งส้ิน โดยการใชพลังงานของอุตสาหกรรมอาหาร แสดงดัง ตารางที่ 1.8 ตารางท่ี 1.8 แสดงการใชพลังงานกระบวนการผลิตอาหาร อุปกรณท ใี่ ชพ ลังงานในกระบวนการผลติ กระบวนการผลติ ระบบไฟฟา ระบบทาํ ความเย็น ระบบทใี่ ชมอเตอรไ ฟฟา ระบบ ทาํ ความรอน แสงสวาง และปรบั อากาศ มอเตอร อดั อากาศ ปม นาํ้ y การลดขนาด yyy - การสับ การหั่น y - การโมจ นเปนแปง y yy y การแปรรปู วตั ถุดิบ y การผสมอาหาร y y การขนึ้ รูปอาหาร y การใชค วามรอ น yy y y - การลวก - การทอด y yy - การอบแหงและการยาง - การพาสเจอรไ รซ y - การสเตอริไรซ y - การอัดผานเกลยี วอัด y การคัดเกรด y y การจัดเก็บผลิตภัณฑ y การรบั วตั ถดุ ิบ yyy - เครื่องขนถา ยแบบสายพานและเลอ่ื น - เครื่องขนถา ยระบบลิฟท yyy - เคร่ืองยกและปน จั่น y การคดั เลอื ก yy - รูปรางและขนาด y - แยกสี - แยกนา้ํ หนกั yyy y yyy y y y yy 54 ระบบจดั การพลงั งานในอตุ สาหกรรม
หลักการใชพลงั งานในโรงงานอตุ สาหกรรม รหสั วชิ า 3101-2214 กระบวนการผลิต อุปกรณท ่ใี ชพ ลงั งานในกระบวนการผลติ ระบบไฟฟา ระบบทาํ ความเยน็ ระบบท่ีใชม อเตอรไฟฟา ระบบ ทาํ ความรอน แสงสวาง และปรับอากาศ มอเตอร อัดอากาศ ปม น้ํา การทาํ ความสะอาดแบบเปยก y - การแช yyy - การพนละอองน้าํ - การลอยวัตถุ y การทําความสะอาดแบบแหง y - ลมเปา y - การรอนตะแกรง y - การขดั สี y - การใชแมเ หลก็ yyy y การปอกเปลือก yy y - การใชไ อน้ํา - การใชมดี - การขดั สี - การลนไฟ จากขอมูลการใชพลงั งานในอุตสาหกรรมท้ัง 3 ประเภท ซ่ึงเปนอุตสาหกรรมท่ัวไปในประเทศไทย ไดแก อุตสาหกรรมสิ่งทอ อุตสาหกรรมกระดาษ และอุตสาหกรรมอาหาร จะพบวา มีกระบวนการผลิตที่แตกตางกันไป แตการนําพลังงานในระบบตาง ๆ ไปใช เหมือนกันไดแก ระบบไฟฟาแสงสวาง ระบบทําความเย็น และปรับอากาศ ระบบที่ใชมอเตอรไฟฟา (มอเตอร, อัดอากาศ, ปมน้ํา) และ ระบบทาํ ความรอน ระบบจัดการพลังงานในอุตสาหกรรม 55
รหัสวิชา 3101-2214 หลักการใชพลงั งานในโรงงานอุตสาหกรรม ตอนท่ี 1 จงทําเครื่องหมาย 9หนาขอความท่ีกลาวถูกตอง และเคร่ืองหมาย °หนาขอความที่กลาวไมตองเกี่ยวกับการใช พลงั งานในอตุ สาหกรรมตา ง ๆ 1. กระบวนการผลิตในอตุ สาหกรรมสิง่ ทอ แบงเปนกระบวนการหลัก ๆ ไดแ กกระบวนการพันดาย กระบวนการทอ ผา กระบวนการฟอกยอม และกระบวนการพมิ พผ า 2. กระบวนการพันดาย จะใชพลังงานในระบบทําความรอนเปน สว นใหญ 3. การเตรียมสิ่งทอประกอบดว ย การยอม การพิมพ และการฟอกขาว 4. กระบวนการฟอกยอ มไมม กี ารใชพ ลังงานในระบบทําความเย็นและปรบั อากาศเลย 5. ในอุตสาหกรรมกระดาษ กระบวนการตีเยอื่ จะใชพลงั งานในระบบทาํ ความรอ นเปน หลัก 6. ข้ันตอนการผลติ กระดาษ จะเริม่ ตนจากการตเี ยอื่ เพื่อสกัดและแยกเสน ใยของพชื ดว ยกระบวนการทางเคมี 7. การใชพ ลงั งานในการผลติ กระดาษ ทใ่ี ชท งั้ ระบบแสงสวา ง ระบบทําความเยน็ และปรบั อากาศ ระบบทีใ่ ชม อเตอร ไฟฟา และระบบทาํ ความรอ น คือ ข้นั ตอนการเตรียมเย่ือ การฟอกเยื่อ การทาํ ความสะอาด การเคล่ือน และการพิมพส ี 8. ในอุตสาหกรรมอาหาร จะมีการใชพ ลังงานระบบปรบั อากาศ และเคร่ืองอัดอากาศ เปนหลกั 9. การจดั การและแปรรปู วัตถุดบิ จะใชพลังงานระบบทาํ ความรอ นเพ่ือทําความสะอาดทง้ั แบบเปยก และแบบแหง เปนสว นใหญ 10. การทําความสะอาดของอตุ สาหกรรมอาหาร มีทง้ั ระบบทาํ ความสะอาดแบบเปย กและแหง 56 ระบบจัดการพลังงานในอตุ สาหกรรม
หลักการใชพลงั งานในโรงงานอตุ สาหกรรม รหัสวชิ า 3101-2214 ตอนท่ี 2 จงทาํ เครอื่ งหมาย × ทับตวั อกั ษรหนาขอ ทถ่ี กู ตอ งทส่ี ดุ 1. กระบวนการใด ในกระบวนการผลิตของอุตสาหกรรมส่ิงทอ ที่ใชพลงั งานในระบบไฟฟาแสงสวางระบบทําความเย็น และปรับอากาศ มอเตอรไ ฟฟา และระบบทาํ ความรอ น ครบทกุ ระบบ ก. การปน ดา ย ข. การทอผา ค. การฟอกขาว ง. การยอม 2. ในอตุ สาหกรรมสิ่งทอระบบทใี่ ชม อเตอรไ ฟฟา ประเภทปมน้าํ เปนการใชพ ลงั งานในข้ันตอนใด ก. การลงแปง ข. การโรฟวิง ค. การทอผา ง. การฟอกขาว 3. กระบวนการฟอกยอ ม ที่ใชพลงั งานในระบบอัดอากาศ ตามข้ันตอนในขอ ใด ก. การยอม ข. เครอ่ื งซกั ฟอก ค. การเผาขน ง. การขจัดสิ่งสกปรก 4. ขัน้ ตอนใดในกระบวนการทอผา ทีอ่ าศัยพลงั งานในระบบทําความรอน ก. การกรอดา ย ข. การลงแปง ค. การทอผา ง. การตอดาย 5. การสกดั และแยกเสนใยจากพชื ดว ยกระบวนการทางเคมี ในอุตสาหกรรมกระดาษ จัดอยใู นขัน้ ตอนใด ก. การเตรียมเยือ่ ข. การฟอกเยื่อ ค. การตเี ยอ่ื ง. การอบแหง 6. ขน้ั ตอนการเตรียมเยื่อสําหรบั กระดาษลูกฟกู มีการแยกหมึกพมิ พและยางมะตอยออกจากเยอื่ โดยใชส ิง่ ใด ก.ความรอน ข.นาํ้ เย็น ค.สารเคมี ง.นา้ํ มัน 7. การใชพลงั งานทอ่ี าศยั ระบบทาํ ความรอน ในอตุ สาหกรรมกระดาษ คือ ขั้นตอนในขอ ใด ก.การรดี ผวิ กระดาษ ข.การเขา มวน ค.การพับรอย ง.การฟอกเยือ่ ระบบจัดการพลังงานในอตุ สาหกรรม 57
รหสั วชิ า 3101-2214 หลักการใชพลงั งานในโรงงานอตุ สาหกรรม 8. ในอุตสาหกรรมกระดาษ นําระบบทําความเยน็ และปรบั อากาศ มาใชใ นข้ันตอนใด ก.ฟอกเยื่อ ข.การรีดผวิ ใหม ัน ค.การรีดผวิ กระดาษ ง.การเตรียมเยอื่ 9. ในกระบวนการจัดการและแปรรูปวตั ถดุ บิ ของอุตสากรรมอาหาร มีการใชพลงั งานระบบทําความรอนในขน้ั ตอนใด ก.การปอกเปลอื ก ข.การทาํ ความสะอาดแบบเปยก ค.การทําความสะอาดแบบแหง ง.การผสมอาหาร 10. ในกระบวนการผลิตของอุตสาหกรรมอาหารที่ใชความรอน (การลอก, ทอด, พาสเจอรไรซ, สเตอริไรซ) จะอาศยั ระบบทีใ่ ชพ ลังงานในขอ ใด ก.มอเตอรระบบทาํ ความเย็นและปรับอากาศ ข.ระบบทําความเยน็ และระบบอัดอากาศ ค.ระบบทําความรอ น และมอเตอรไ ฟฟา ง.ปม นํา้ และระบบทาํ ความรอ น 58 ระบบจัดการพลังงานในอตุ สาหกรรม
หลกั การใชพลังงานในโรงงานอุตสาหกรรม รหัสวชิ า 3101-2214 ตอนที่ 3 จงทาํ เครอื่ งหมาย × หนาขอ ทเี่ ปนคําตอบท่ถี กู ตองทีส่ ุด 1. ขอ ใดเปนกระบวนการทใ่ี ชม อเตอรอัดอากาศ, ปมนา้ํ ในอตุ สาหกรรมสง่ิ ทอ ก. การลงแปง ข. การโรฟวงิ ค. การปน ดาย ง. การผสมและทาํ ความสะอาดเสนใย 2. ขอ ใดเปนกระบวนการทใี่ ชระบบทาํ ความเยน็ และปรบั อากาศรวมถงึ การใชร ะบบทําความรอนมากทส่ี ุด ในอุตสาหกรรมส่งิ ทอ ก. กระบวนการฟอกยอ ม ข. กระบวนการทอผา ค. กระบวนการพิมพผ า ง. กระบวนการปน ดาย 3. ขอใดเปนกระบวนการทใ่ี ชร ะบบทําความรอ นมากทีส่ ดุ โดยไมใชระบบทาํ ความเย็นในอุตสาหกรรมสงิ่ ทอ ก. กระบวนการฟอกยอม ข. กระบวนการปนดาย ค. กระบวนการทอผา ง. กระบวนการทําความสะอาดและขจดั ส่งิ สกปรก 4. ขนั้ ตอนใดในกระบวนการทอผาที่ตอ งใชร ะบบทําความรอ น ของอตุ สาหกรรมสิง่ ทอ ก. การกรอดา ย ข. การสบื ดาย ค. การรอ ยตะกอ ง. การลงแปง 5. ข้นั ตอนใดในกระบวนการฟอกยอมท่ตี อ งใชร ะบบมอเตอรอ ัดอากาศของอุตสาหกรรมส่งิ ทอ ก. การฟอกขาว ข. การลอกแปง ค. การยอ ม ง. การซกั ฟอก 6. ขน้ั ตอนใดในกระบวนการทํากระดาษใหเ ปน แผน ทตี่ องอาศยั มอเตอรอัดอากาศในอตุ สาหกรรมกระดาษ ก. การฟอกเย่ือ ข. การรีดผิวกระดาษ ค. การเขา มว น ง. การทําความสะอาด 7. ในอุตสาหกรรมกระดาษการใชพลงั งานท่เี ปนระบบทาํ ความเยน็ และปรับอากาศสวนใหญอ ยใู น กระบวนการผลติ ใด ก. การตเี ยือ่ ข. การเตรยี มเย่อื ค. การทาํ กระดาษใหเปน แผน ง. การทาํ กลอ งกระดาษลกู ฟูก ระบบจัดการพลังงานในอตุ สาหกรรม 59
รหสั วิชา 3101-2214 หลกั การใชพ ลังงานในโรงงานอตุ สาหกรรม 8. ขอใดเปน กระบวนการที่ใชม อเตอรปมน้ํามันมากทีส่ ุดในอตุ สาหกรรมกระดาษ ก. ขนั้ ตอนหลังจากกระบวนการผลิต ข. การทาํ กระดาษลูกฟูกแบบลวดเยบ็ ค. การตีเยื่อและเตรยี มเยอื่ ง. การทํากลอ งกระดาษลูกฟูกแบบใชก าว 9. ข้นั ตอนการบีบ (Pressing) อุตสาหกรรมกระดาษ (กระบวนการทาํ กระดาษใชเ ปนแผน ) จาํ เปน ท่ีตอ งใชพลงั งาน จากสวนใด ก. ระบบทําความเยน็ และปรับอากาศ ข. ระบบอัดอากาศ ค. ระบบใชมอเตอร ง. ระบบทาํ ความรอ น 10. ขอใด คือหนาท่สี ว นใหญข องมอเตอรใ นกระบวนการผลติ ของอุตสาหกรรมกระดาษ ก. อัดอากาศ ข. ปมนํา้ ค. ลําเลียง, สายการผลิต ง. รบั ภาระหนา ทท่ี งั้ 3 สวน เทา กนั 11. ในอุตสาหกรรมอาหาร จาํ เปน ตองใชพ ลังงานในระบบทาํ ความรอนมากท่สี ดุ ในขัน้ ตอนใด ก. การขดั สี ข. การแยกสี ค. การพนละอองนํา้ ง. การอัดผา นเกลยี วอัด 12. ในกระบวนการจดั การและแปรรูปวัตถุดบิ ของอุตสาหกรรมอาหาร มีการใชพลงั งานระบบทําความรอ น ในขน้ั ตอนใด ก. การทาํ ความสะอาด ข. การปอกเปลอื ก ค. การผสมอาหาร ง. การขึน้ รูปอาหาร 13. ระบบใดทีต่ องใชใ นอตุ สาหกรรมทงั้ สามเกือบทกุ ขนั้ ตอนการผลิต ก. ทําความเย็นและปรบั อากาศ ข. ความรอ น ค. แสงสวา ง ง. มอเตอรปมนํ้า 60 ระบบจดั การพลังงานในอุตสาหกรรม
หลกั การใชพลงั งานในโรงงานอตุ สาหกรรม รหสั วชิ า 3101-2214 14. ขอ ใดคอื แนวทางการชวยลดการใชพลงั งานท้ังหมดทีเ่ กี่ยวขอ งกบั อตุ สาหกรรมทง้ั สามประเภท ทเ่ี หมาะสม มากทส่ี ดุ ก. การจัดการควบคมุ การใชตามความจาํ เปนโดยใชอ ุปกรณป ระเภทเซนเซอร ข. การบํารุงรกั ษาเครือ่ งจักร เคร่ืองกลใหอยูในสภาพพรอมใชง าน ค. เลือกใชเ ครอื่ งจกั รกลไกทีม่ ปี ระสทิ ธิภาพสูง ง. ลดจํานวนเคร่อื งจักรในกระบวนการผลิตใหน อ ยทสี่ ุด 15. ข้ันตอนใดของกระบวนการทาํ ความสะอาดของอุตสาหกรรมอาหารที่ใชพ ลงั งานในระบบมอเตอรอัดอากาศ ก. การแช ข. การลอยวตั ถุ ค. การพน ละอองนํ้า ง. การขัดสี ระบบจัดการพลังงานในอุตสาหกรรม 61
รหัสวิชา 3101-2214 หลักการใชพ ลังงานในโรงงานอตุ สาหกรรม บนั ทกึ ………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………… วนั ท.ี่ ............เดือน.............................พ.ศ. ......................... 62 ระบบจัดการพลงั งานในอตุ สาหกรรม
หลกั การใชพ ลงั งานในโรงงานอตุ สาหกรรม รหสั วิชา 3101-2214 1.6 การใชพ ลงั งานไฟฟา ในโรงงานอุตสาหกรรม 1.6.1 อุปกรณไฟฟา แสงสวา ง หลอดไฟชนิดตา ง ๆ แบงตามโครงสรา งเปน 3 ประเภท 1. หลอดเผาไส - หลอด Incandescent - หลอดทงั สเตน ฮาโลเจน 2. หลอด HID (High Intensity Discharge Lamp) 3. หลอดฟลูออเรสเซนต (Fluorescent) 1.6.1.1 หลอด Incandescent - เมื่อกระแสไฟฟาไหลผานไสหลอดไสหลอดจะรอนแลวเปลงแสง รปู ที่ 1.58 โครงสรางหลอด Incandescent ออกมา - ปรมิ าณของแสงจะขึน้ อยกู บั ปรมิ าณของกระแสไฟฟา - หลอดจะสวางทันทที ่เี ปด สวิตชใ ชง าน - สอ งเนน เฉพาะจดุ เชน สนิ คา รปู ภาพ ไดด ี - สามารถหรี่หรือปรับความสวา งไดงาย - ไมเกิดคลนื่ สัญญาณรบกวน - ใชก าํ ลังไฟฟา มาก (เสยี คาใชจ า ยมาก) - เปน แหลง กําเนดิ ความรอน - อายกุ ารใชงานส้นั (ประมาณ 750-2000 ชว่ั โมง) - ประสทิ ธผิ ลการสอ งสวาง 6-24 ลเู มนตอวตั ต 1.6.1.2 หลอดทังสเตน ฮาโลเจน (Tungsten Halogen Lamp) รปู ท่ี 1.59 โครงสรางหลอดทังสเตนฮาโลเจน - ทํางานเหมือนหลอดเผาไสเพียงแตบรรจุกาซ ฮาโลเจนเขาไปในหลอดดว ย - เมื่อกระแสไฟฟาไหลผานไสหลอด ไสหลอด จะรอนทังสเตนจะระเหิดไปรวมกับกาซฮาโล เจน กลายเปน สารประกอบทังสเตน-ฮาโลเจน และจะกลับมาเกาะท่ีไสหลอดใหมเมื่อไส หลอดเย็นลง - อายุการใชง านนาน (ประมาณ 2,000-4,000 ชัว่ โมง) - มลี ูเมนเอาตพ ตุ คอ นขา งคงท่ีตลอดการใชง าน - ประสิทธผิ ลในการสองสวา ง 6-33 ลูเมนตอ วัตต - ใชกบั งานท่ีตอ งการความสวา งมาก ๆ ระบบจดั การพลังงานในอุตสาหกรรม 63
รหัสวชิ า 3101-2214 หลักการใชพลงั งานในโรงงานอตุ สาหกรรม 1.6.1.3 หลอด HID (High Intensity Discharge Lamp) เปนหลอดไฟฟาประเภทแกส ดสิ ชารจ (Gas Discharge) มีประสิทธิภาพสูง ไดแก - หลอดแสงจันทร (Mercury Vapor Lamp) - หลอดเมทอลฮาไลด (Metal Halide Lamp) - หลอดโซเดียมความดนั ไอสูง (High Pressure Sodium Lamp) - หลอดโซเดยี มความดันไอตํ่า (Low Pressure Sodium Lamp) 1. หลอดแสงจนั ทร (Mercury Vapor Lamp) - อายกุ ารใชงาน 24,000 ชว่ั โมง - ประสิทธิผลการสองสวาง 40-60 ลูเมนตอ วตั ต - ความถูกตอ งของสคี อ นขางตาํ่ (ออกสีนวล) - เหมาะสาํ หรบั โรงงานและสวนสาธารณะ รปู ท่ี 1.60 โครงสรางหลอดแสงจนั ทร 2. หลอดเมทอลฮาไลด (Metal Halide Lamp) - อายกุ ารใชงาน 7,500-10,000 ชัว่ โมง - ประสทิ ธิผลการสอ งสวาง 50-110 ลูเมนตอวัตต - ใหแ สงเหมือนธรรมชาติ 3. หลอดโซเดียมความดนั ไอสูง (High Pressure Sodium รูปที่ 1.61 โครงสรา งหลอดเมทอลฮาไลด Lamp) รูปที่ 1.62 โครงสรา งหลอดโซเดียมความดันสูง - อายกุ ารใชงาน 16,000-24,000 ช่วั โมง - ประสทิ ธผิ ลการสองสวา ง 50-120 ลูเมนตอวัตต - มีแสงสีเหลืองอมสม - นยิ มใชต ามถนนและลานจอดรถใหญ - การจดุ หลอดใชเ วลานานประมาณ 3-10 นาที 64 ระบบจัดการพลงั งานในอตุ สาหกรรม
หลกั การใชพ ลงั งานในโรงงานอุตสาหกรรม รหสั วิชา 3101-2214 4. หลอดโซเดียมความดนั ไอตา่ํ (Low Pressure Sodium Lamp) - อายกุ ารใชงาน 20,000 ชวั่ โมง - ประสทิ ธผิ ลการสองสวาง 156 ลูเมนตอ วัตต - ใหแ สงสเี หลือง - นยิ มใชต ามสี่แยก รปู ท่ี 1.63 โครงสรางหลอดโซเดยี มความดันสูง 1.6.1.4 หลอดฟลอู อเรสเซนต (Fluorescent Lamp) - อายกุ ารใชง าน 7,500-24,000 ชว่ั โมง - ประสิทธิผลการสองสวาง 26-105 ลูเมนตอ วัตต - มีอุปกรณประกอบหลายอยาง เชน บัลลาสต สตารทเตอร รปู ท่ี 1.64 โครงสรา งหลอดฟลูออเรสเซนต 1.6.1.5 หลอดคอมแพคฟลูออเรสเซนต (Compact Fluorescent Lamp : CFL) - อายกุ ารใชงาน 10,000-20,000 ช่ัวโมง - ประสิทธผิ ลการสองสวา ง 28-84 ลเู มนตอ วัตต รูปท่ี 1.65 โครงสรา งหลอดคอมแพค็ ระบบจดั การพลังงานในอตุ สาหกรรม 65
รหสั วชิ า 3101-2214 หลักการใชพลงั งานในโรงงานอุตสาหกรรม ตารางท่ี 1.9 เปรียบเทียบประสิทธภิ าพของหลอดไฟชนดิ ตา งๆ ประสทิ ธิภาพ (ลูเมนตอ วัตต) ประเภทหลอดไฟ 6 - 24 6 – 33 หลอดไส 40 - 60 หลอดทงั สเตนฮาโลเจน 50 – 110 หลอดแสงจันทร 50 – 120 หลอดเมทอลฮาไลด 156 หลอดโซเดยี มความดนั ไอสงู 26 - 105 หลอดโซเดียมความดันไอตํ่า 28 - 84 หลอดฟลูออเรสเซนต หลอดคอมแพคฟลูออเรสเซนต 1.6.1.6 อปุ กรณป ระกอบหลอดไฟ ทําหนาท่ีบังคับทิศทางของแสงจากหลอดไฟใหกระจายไปในทิศทางตาง ๆ หากการสะทอนแสงของโคมมีประสิทธิภาพสูง จะชว ยใหการสอ งสวางดีขน้ึ ดงั น้ันโคมจงึ เปนสว นหนึ่งที่ชวยประหยดั พลังงานไดเ ปนอยา งดี โคมดาวนไลท - ใชกบั หลอดเผาไส หลอดทงั สเตนฮาโลเจน และหลอดคอมแพคฟลูออเรสเซนต - นยิ มตดิ ไวที่ฝา เพดานเพอื่ ความสวยงาม (ก) ดา นหลังโคมไฟ (ข) ดา นหนา โคมไฟ รปู ที่ 1.66 โคมไฟสะทอนแสงแบบดาวนไลท โคมหลอดฟลอู อเรสเซนต - มีทัง้ โคมเปลอื ย และโคมแบบมีแผน สะทอนแสงดานหลังเพอื่ เพ่มิ ความสวา ง - ใชใ นพนื้ ที่ทํางานท่วั ไป รปู ท่ี 1.67 โคมไฟ สะทอนแสงหลอดฟลูออเรสเซนต 66 ระบบจดั การพลังงานในอุตสาหกรรม
หลักการใชพลังงานในโรงงานอตุ สาหกรรม รหัสวชิ า 3101-2214 โคมไฮเบยห รือโคมโรงงาน - ใชก ับหลอด HID - ใชต ิดตง้ั กับหลังคาทีม่ ีความสูง เชน โรงงาน โรงยิม รปู ท่ี 1.68 โคม HID แบบไฮเบย โคมไฟสอ งอาคาร - ใชก บั หลอด HID - ใชสาํ หรับสอ งภายนอกอาคาร รูปที่ 1.69 โคม HID แบบใชภายในอาคาร บัลลาสต บัลลาสตเปนอุปกรณสวนหนึ่งของวงจรหลอดฟลูออเรสตเซนต บัลลาสตทําหนาท่ีควบคุมกระแสที่ไหลผานหลอดฟลูออเรส เซนต และทําใหเกิดไฟฟา แรงสูงเพื่อจุดหลอดฟลอู อเรสเซนตในตอนเริ่มตนรว มกับสตารทเตอร มีกําลังสูญเสียมากประมาณ 8 - 12 วัตต สําหรับบัลลาสตที่ใชกับหลอด 36 หรือ 40 วัตต และหลอด 18 หรือ 20 วัตต การ สูญเสียดังกลาวจะเปลีย่ นไปในรปู ของความรอน บลั ลาสตป ระสิทธิภาพสูง ป จ จุ บั น จ ะ มี บั ล ล า ส ต ที่ ใ ช เ ส น ล ว ด พั น บ น แ ก น เ ห ล็ ก ประสิทธิภาพสูง ที่มีกําลังสูญเสียที่บัลลาสตประมาณ 5 - 6 วัตต วาง จําหนายแตจะมีราคาสงู ขึ้นประมาณ 2 เทา เรียกวา บัลลาสตค วามสูญเสยี ตํา่ บลั ลาสตอเิ ล็กทรอนกิ ส รูปที่ 1.70 ลกั ษณะของบลั ลาสตแบบความสญู เสียต่ํา บัลลาสตอิเล็กทรอนิกส คืออุปกรณที่ใชคูกับหลอด และแบบธรรมดา ฟลูออเรสเซนต เพ่ือทดแทนบัลลาสตแบบขดลวด ทํางานดวยวงจร รูปท่ี 1.71 บลั ลาสตอ ิเลก็ ทรอนกิ ส ระบบจัดการพลังงานในอุตสาหกรรม 67
รหัสวิชา 3101-2214 หลกั การใชพลังงานในโรงงานอุตสาหกรรม อิเล็กทรอนิกสทําใหความสูญเสียตํ่า และยังสามารถที่จะควบคุมกระแสท่ีผานหลอด และจุดหลอด ไดในตอนเร่ิมตนโดยไมตองใช สตารท เตอร ขอ ดขี องบลั ลาสตอ เิ ล็กทรอนกิ ส - เม่ือใชกับหลอด 18 - 40 วัตต กําลังสูญเสียลดลงเหลือ 3.5 - 4.0 วัตต (เทียบกับ 8 - 12 วัตต ของบัลลาสตชนิดขดลวด แกนเหล็กแบบธรรมดา) - อายุการใชงานของหลอดจะเพ่ิมข้ึน - คงคา ความสวางไดด เี ม่ือเทียบกบั อายุการใชง าน - ใชไ ดกบั แรงดนั ไฟฟากระแสสลับต้งั แต 110 - 260 โวลต - หลอดตดิ งายไมม ีการกะพริบหลายหน - ไมมีปญหาเรื่องหลอดกะพริบจากสตารทเตอรเสีย เนื่องจากไมตองใชสตารทเตอร และเมื่อหลอดเสื่อมวงจรจะหยุด ทํางาน ขอ เสยี ของบัลลาสตอเิ ล็กทรอนกิ ส - มีการรบกวนเนือ่ งจากคล่นื แมเ หลก็ ไฟฟา มากกวาบลั ลาสตแบบขดลวดพันบนแกนเหล็ก - ราคาสูงเม่อื เทยี บกับบลั ลาสตแ บบขดลวดพันบนแกนเหลก็ - ถา เปด / ปด บอย ๆ จะทําใหอ ายกุ ารใชงานสัน้ - มีความทนทานนอยกวาบัลลาสตแบบขดลวดพันบนแกนเหล็ก ท้ังน้ีขึ้นอยูกับเทคนิคทางวงจร อุปกรณ และการควบคุม คณุ ภาพของผูผลิต สตารทเตอร - มีหนาทช่ี วยบลั ลาสตจ ดุ หลอดชว งเริ่มทํางาน รปู ที่ 1.72 สตารทเตอร 1.6.2 อปุ กรณไ ฟฟากาํ ลงั อุปกรณไฟฟากําลังท่ีนํามาใชในโรงงานอุตสาหกรรมสวนใหญ เชน มอเตอร เครื่องปรับอากาศ เครื่องสูบน้ํา เคร่ืองอัดอากาศ และหมอแปลงไฟฟา เปนตน รายละเอยี ดดงั ตอ ไปนี้ 1.6.2.1 มอเตอร เครื่องจักรในโรงงานใชมอเตอรเปนเคร่ืองจักรตนกําลังเปนสวนใหญ ดังนั้นความสูญเสียพลังงานไฟฟาสวนใหญใน ภาคอุตสาหกรรม และการสูญเสียพลังงานในมอเตอรสวนใหญเกิดจากการท่ีมอเตอรทํางานอยูในชวงที่มีประสิทธิ์ภาพต่ํา มอเตอรทํา หนา ที่เปลีย่ นพลงั งานไฟฟาเปน พลังงานกล เพ่ือขับเคลอ่ื นเคร่ืองจักร เชน เครอ่ื งสูบนํา้ พดั ลม เปนตน มสี ว นประกอบ 2 สว น คอื - สวนที่อยูกับท่ี เรียกวา สเตเตอร (Stator) คือ สวนท่ีสรางสนามแมเหล็กหลัก ประกอบดวย ขดลวดท่ีพันอยูในรองสลอต ตอ กันเพ่ือใหเกิดขัว้ สนามแมเหล็กไฟฟาหลกั สลบั กนั ระหวา งข้วั เหนือและขวั้ ใต วนอยูภ ายในโครงของมอเตอร 68 ระบบจัดการพลังงานในอตุ สาหกรรม
หลกั การใชพลงั งานในโรงงานอตุ สาหกรรม รหัสวิชา 3101-2214 - สวนทเี่ คล่ือนที่ เรียกวาโรเตอร (Rotor) คอื สวนที่หมุนอยูในสนามแมเหล็ก มีเพลาตอออกมาเพื่อนําพลังงานกลท่ีไดจาก การหมุนของโรเตอรไ ปใชงาน Rotor Stator (ก) ภาพภายนอกมอเตอร (ข) ภาพโรเตอรและสเตเตอรภ ายใน รูปที่ 1.73 มอเตอรไฟฟา กระแสไฟฟาที่เขาสูมอเตอร จะทําใหขดลวดในสเตเตอรสรางสนามแมเหล็กขึ้น สนามแมเหล็กที่เกิดข้ึน จะมีความ เปล่ียนแปลงตามเวลา เพราะกระแสไฟฟาที่ไหลเขาสูขดลวดในสเตเตอรเปนไฟฟากระแสสลับ สงผลใหเกิดแรงเคลื่อนไฟฟาเหน่ียวนํา ข้นึ ภายในขดลวดของโรเตอร แรงเคล่ือนไฟฟาเหน่ยี วนาํ ดังกลาวทําใหเกิดกระแสไฟฟาไหลข้ึนภายในขดลวดของโรเตอร ผลของกระแส ทําใหเกิดแรงบิดขึ้นที่ตัวโรเตอร แรงบิดดังกลาว ทําใหเพลาของมอเตอรเกิดการหมุน โดยสามารถนําไปใชในการขับเคลื่อนเครื่องจักร ตา งๆ ไดต ามความตองการ 1.6.2.2 ระบบปรับอากาศ และระบบทาํ ความเยน็ เครื่องทําความเย็นทั่วไปจะออกแบบใหสามารถนําสารทําความเย็นที่ระเหยเปนกาซกลับมาใชหมุนเวียนไดอีก โดยการใช คอมเพรสเซอร (Compressor) เปนตัวอัดสารทําความเย็นท่ีเปนกาซ แลวนํามาระบายความรอนใหเกิดการกลั่นตัวเปนของเหลวอีกคร้ังที่ คอนเดนเซอร (Condenser) และสงกลับสูถังบรรจุสารทําความเย็นใหม กาซท่ีออกจากคอยลเย็น (Evaporator) จะเปนกาซความดันต่ํา คอมเพรสเซอร (Compressor) จะอัดใหมีความดันและอณุ หภูมิสงู ขึ้น แลวสงเขาสูตัวควบแนน (Condenser) หรือเรียกกันวา คอยลรอน ทํา หนาท่ีระบายความรอนของกาซ ทําใหกาซเกิดการควบแนนเปล่ียนสถานะเปนของเหลวท่ีมีความดันสูง และกลับเขาสูถังพักสารทําความ เย็น จากนั้นสารทําความเย็นจะไหลเขาสูคอยลเย็นโดยผานตัวควบคุม หรือวาลวทําหนาท่ีลดความดันสารทําความเย็นกอนเขาสูคอยลเย็น คือ ทอ แคปปล ารี หรือทอรูเข็ม วาลว ตวั นจี้ ะควบคมุ ปรมิ าณการปลอยสารทําความเย็นใหระเหยหมดพอดีในคอยลเย็น หลังจากนั้นสารทํา ความเย็นท่ีระเหยหมดกลายเปนกาซความดันตํ่า อุณหภูมิตํ่า จะถูกคอมเพรสเซอร (Compressor) อัดใหมีความดันและอุณหภูมิสูงขึ้นอีก ครั้งวนเปน วัฏจกั ร เคร่ืองปรบั อากาศมีพน้ื ฐานการทํางานเหมือนกับเครอื่ งทาํ ความเยน็ โดยบริเวณของคอยลเย็นจะติดตั้งพัดลมเพื่อเปาอากาศผาน คอยลเยน็ อปุ กรณช ดุ ดังกลา วเรียกวา Fan coil อากาศทีผ่ านออกมาจะมอี ุณหภมู แิ ละความชืน้ ต่ํา และเขา สพู นื้ ท่ีปรับอากาศ ระบบปรับอากาศทําหนาที่พาความรอนภายในพ้ืนท่ีปรับอากาศออกไปสูบรรยากาศรอบนอกหองปรับอากาศ ทําใหอุณหภูมิ ภายในพน้ื ทป่ี รับอากาศลดลง ระบบปรบั อากาศทน่ี ิยมใช สามารถแบงออกได 3 ประเภท คือ - ระบบปรบั อากาศท่ใี ชเครอ่ื งทาํ นา้ํ เยน็ ระบายความรอ นดว ยนาํ้ - ระบบปรบั อากาศท่ีใชเครือ่ งทาํ นาํ้ เยน็ ระบายความรอ นดวยอากาศ - เครือ่ งปรับอากาศระบายความรอ นดวยอากาศ ระบบจดั การพลังงานในอตุ สาหกรรม 69
รหัสวชิ า 3101-2214 หลกั การใชพ ลงั งานในโรงงานอตุ สาหกรรม อแี วปปอเรเตอร คอนเดนเซอร (คอยลเยน็ ) (คอยลร อ น) ตูเยน็ คอมเพรส เซอร ตัวควบคมุ ความดนั ถังพักสาร ทําความเย็น รปู ที่ 1.74 โครงสรา งและการทํางานของเครื่องทําความเย็น รปู ที่ 1.75 การทํางานเคร่ืองปรับอากาศ ระบบปรับอากาศที่ใชเครื่องทํานํ้าเยน็ ระบายความรอนดว ยนา้ํ - ใชนํ้าเย็นพาความรอนจากสวนตาง ๆ ของอาคาร แทนสารทําความเย็น น้ําเย็นจะถูกผลิตขึ้นท่ีหองเคร่ืองสวนกลาง โดย เครือ่ งทํานํ้าเย็น (Water Chiller) ซง่ึ เปนระบบทําความเย็นที่ออกแบบสําหรับทํานํ้าเย็น เคร่ืองทําน้ําเย็นอาจเปนแบบหอย โขง (Centrifugal Chiller) แบบลูกสบู (Reciprocating Chiller)หรือแบบสกรู (Screw Chiller) - น้ําเย็นจะถูกสงไปยังเคร่ืองสงลมเย็น (Air Handling Unit (AHU)) ที่ติดต้ังในสวนตาง ๆ ของอาคาร พัดลมจายอากาศจะ ดูดอากาศภายในอาคารผานคอยลเย็น ซ่ึงความรอนจะถูกถายเทใหกับนํ้าเย็น จากนั้นอากาศเย็นจะถูกจายไปยังพ้ืนท่ีสวน ตา ง ๆ โดยระบบทอ ลม - เครื่องสูบน้ําเย็นจะสูบน้ําจากคอยลเย็นของเคร่ืองสงลมเย็นไปยังอีแวปปอเรเตอรของเคร่ืองทํานํ้าเย็น เพ่ือลดอุณหภูมิ เปนนา้ํ เย็นอีกครงั้ - จะใชน ํา้ หลอเย็นในการถายเทความรอนออกจาก คอนเดนเซอรของเครื่องทําน้ําเย็น น้ําจากคอนเดนเซอรจะถูกสงไปยัง หอผึง่ นาํ้ โดยเคร่อื งสบู นา้ํ หลอ เยน็ - นํ้าหลอเย็นท่ีผานคอนเดนเซอรออกมาแลวจะมีอุณหภูมิสูงจึงตองมีการเปาอากาศผานนํ้าหลอเย็นท่ีหอผ่ึงน้ํา เพื่อลด อณุ หภูมขิ องน้าํ กอนท่จี ะถกู เขาไปในคอนเดนเซอรใ หมอีกคร้งั 70 ระบบจัดการพลังงานในอุตสาหกรรม
หลกั การใชพลังงานในโรงงานอตุ สาหกรรม รหัสวชิ า 3101-2214 รปู ท่ี 1.76 ระบบปรับอากาศชนิดระบายความรอนดว ยนาํ้ ระบบปรบั อากาศที่ใชเครื่องทาํ นํา้ เย็นระบายความรอ นดว ยอากาศ - ใชนํ้าเย็นในการพาความรอนจากสวนตาง ๆ ของอาคาร แทนสารทําความเย็น น้ําเย็นจะถูกผลิตขึ้นที่หองเคร่ือง สวนกลาง โดยเคร่ืองทํานํ้าเย็น (Water Chiller) ซ่ึงเปนระบบทําความเย็นท่ีออกแบบสําหรับทําน้ําเย็น เครื่องทําน้ําเย็น อาจเปนแบบหอยโขง (Centrifugal Chiller) แบบลกู สูบ (Reciprocating Chiller)หรือแบบสกรู (Screw Chiller) - น้ําเยน็ จะถกู สงไปยังเคร่ืองสงลมเย็น (Air Handling Unit (AHU)) ท่ีติดต้ังในสวนตาง ๆ ของอาคาร พัดลมจายอากาศจะ ดูดอากาศภายในอาคารผานคอยลเย็น ซ่ึงความรอนจะถูกถายเทใหกับนํ้าเย็น จากน้ันอากาศเย็นจะถูกจายไปยังพ้ืนท่ีสวน ตาง ๆ โดยระบบทอลม - เครือ่ งสูบนํ้าเย็นจะสูบนํา้ จากคอยลเยน็ ของเครอ่ื งสงลมเยน็ ไปยงั อีแวปปอเรเตอรข องเครือ่ งทํานาํ้ เย็นเพื่อลดอุณหภูมิเปน น้าํ เย็นอีกครง้ั - เครอ่ื งทําน้ําเยน็ จะระบายความรอ นออกจากคอนเดนเซอรดวยอากาศรอบๆ เครื่อง ระบบจดั การพลังงานในอุตสาหกรรม 71
รหสั วชิ า 3101-2214 หลักการใชพลงั งานในโรงงานอตุ สาหกรรม รปู ท่ี 1.77 ระบบปรบั อากาศชนดิ ระบายความรอนดวยอากาศ เคร่อื งปรับอากาศระบายความรอนดว ยอากาศ เครอื่ งปรบั อากาศแยกสวนท่ีใชใ นปจ จบุ ัน แบงได ดังน้ี - เครื่องปรับอากาศแบบแยกสวนมี สวนของระบบทําความเย็นต้ังพื้น เปนแบบที่มีราคาถูกท่ีสุดติดตั้งและ ดูแลบํารุง รักษางายที่สุด แตจะใช พื้นท่ีในการติดตั้งมาก จึงไมเหมาะ กบั หอ งที่มีพื้นทจ่ี ํากดั - เครื่องปรับอากาศแบบแยกสวนมี ส ว น ข อ ง ร ะ บ บ ทํ า ค ว า ม เ ย็ น แ บ บ รปู ที่ 1.78 การทํางานเครื่องปรับอากาศ แขวนใตเพดาน มีราคาใกลเคียงกับ แบบตั้งพ้ืน บางย่ีหอสามารถใชสวนของระบบทําความเย็นเครื่องเดียวกันติดตั้งท้ังแบบต้ังพื้นหรือแบบแขวนใตเพดาน ได การเลอื กใชสว นของระบบทาํ ความเยน็ แบบแขวนใตฝ าเพดานตอ งพจิ ารณาไมใหสวนของระบบทําความเย็นกีดขวาง การใชง านในหอง จึงเหมาะสมกับหอ งท่มี เี พดานสงู - เครื่องปรับอากาศแบบแยกสวนมีสวนของระบบทําความเย็นติดที่ผนังหองและแบบที่มีสวนของระบบ ทําความเย็นติด ฝง ในฝา เพดาน เปนแบบที่ใชพ้ืนท่ีในการติดตั้งนอย แตเครื่องทั้งสองแบบนี้ติดต้ังคอนขางยากดูแล รักษายากและราคาก็ แพงกวาแบบอื่น ๆ 72 ระบบจดั การพลงั งานในอุตสาหกรรม
หลกั การใชพลังงานในโรงงานอตุ สาหกรรม รหสั วชิ า 3101-2214 - ระบบปรับอากาศชนิดระบายความรอนดวยอากาศ จะมีความคลายคลึงกับระบบปรับอากาศชนิดระบายความรอนดวย นา้ํ แตจะใชค อนเดนเซอรช นดิ ระบายความรอนดว ยอากาศแทนคอนเดนเซอรช นิดระบายความรอนดว ยน้ํา - อากาศภายนอกจะถูกเปาโดยพัดลมไปยังทอของสารทําความเย็น เพ่ือถายเทความรอนจากคอนเดนเซอร ออกสู บรรยากาศ อุปกรณหลกั ในเครอื่ งปรับอากาศแบบแยกสวน แสดงดังนี้ ลกั ษณะรปู รา ง หนาที่ คอนเดนเซอร หรือ คอยลรอน อุปกรณที่ใชระบายความรอนใหกับสารทําความเย็นท่ี ระเหยกลายเปนกาซ และเกิดการควบแนน เปนของเหลว คอยลรอนมีทั้งชนิดท่ีระบาย ความรอน ดว ยอากาศ (Air-cooled) และชนดิ ระบายความรอ นดวยน้ํา (Water-Cooled) อีแวปปอเรเตอร หรือ คอยลเย็น อุปกรณท่ีใชในการทําความเย็น โดยอาศัยความรอนท่ีอยู รอบคอยลเย็นทําใหสารทําความเย็น ซึ่งเปนของเหลวระเหยกลายเปนกาซเกิดเปนความ เยน็ ขน้ึ เอ็กซแพนชันวาลว หรือ วาลวลดความดัน อุปกรณท่ีควบคุมปริมาณสารทําความเย็นท่ี ไหลเขาไปในคอยลเย็นและชวยลดความดันของสารทําความเย็นลง เชน Thermal Expansion Valve (TEV)และ Capillary Tube เปน ตน คอมเพรสเซอร หรือเครื่องอัดไอ ทําหนาที่ดูดสารทําความเย็นในสภาพท่ีเปนกาซเขามา และอัดใหเกิดความสูงซึ่งทําใหกาซมีความรอนเพิ่มข้ึนตามไปดวย คอมเพรสเซอร (Compressor) ท่ีใชงานท่วั ไปมีทง้ั ชนิดที่เปน แบบลูกสูบ (Reciprocating Compressor) แบบ โรตารี (Rotary Compressor) หรอื อาจเปน แบบหอยโขง (Centrifugal Compressor) สวนใน เครอ่ื งปรบั อากาศขนาดใหญจะใชแบบสกรู (Screw Compressor) ระบบจัดการพลังงานในอุตสาหกรรม 73
รหัสวิชา 3101-2214 หลักการใชพ ลังงานในโรงงานอุตสาหกรรม ระบบทําความเยน็ แบบดูดซมึ ตามปกติ ระบบทําความเย็นและระบบปรับอากาศ ใชวิธีการอัดไอสารทําความเย็นในสภาพท่ีเปนกาซใหกลับมาเปนของเหลว เพ่ือใชงานใหมดวยเคร่ืองคอมเพรสเซอร (Compressor) ซ่ึงเปนการสิ้นเปลื้องพลังงานมาก ตอมาไดคิดคนวิธีใหมเพื่อลดการใชพลังงาน โดยการใชระบบดูดซึม (Absorption) ซ่ึงใชพลังงานความรอนเปนสวนใหญ และสามารถใชความรอนไดจากหลายแหลง เชน ไอน้ําจาก หมอไอนาํ้ นํา้ รอนจากพลังงานแสงอาทติ ย เปนตน นอกจากเปนการประหยดั พลงั งานแลว ยังชวยรักษาส่งิ แวดลอ มอกี ดว ย การทํางานของระบบดูดซึม (Absorption Systems) เริ่มตนจากไอของสารทําความเย็นซึ่งมีอุณหภูมิ 5 Cํ และมี ความดัน 6 มิลลิเมตรปรอท จะถูกดูดซึมดวยสารดูดซึม กลายเปนของเหลวในตัวดูดซึม (Absorber) จากน้ันจะถูกสูบ โดยปมเพื่อใหมีความดันสูงขึ้น เปน 75 มลิ ลเิ มตรปรอท และถกู สงไปยังเครอื่ งเจนเนอเรเตอร (Generator) เพอื่ รับความรอน จากแหลงกําเนิดความรอนตาง ๆ เชน นํ้ารอน ไอน้าํ หรอื ไอความรอนท่เี หลอื จากการเผาไหม ทีอ่ ณุ หภูมิสูงประมาณ100-200 ํC เพ่ือทําใหสารทําความเย็นแยกออกจากสารดูดซึม ไอนํ้า จะกลั่นตัวที่ชุดควบแนน ( Condenser ) ที่อุณหภูมิประมาณ 40 ํC - 50 Cํ และกลับสภาพเปนของเหลวตามเดิม สวนสารดูดซึมที่เหลือจะ ถูกนาํ มาไวท ีต่ ัวดูดซมึ เพ่ือใชง านใหม สวนความรอ นท่คี ายออกมากจ็ ะระบายออกไปสบู รรยากาศดังแสดงในรปู ที่ 1.79 รปู ที่ 1.79 วงจรการทําความเย็นแบบดูดซึม 1.6.2.3 เครือ่ งสูบน้ํา เคร่ืองสูบนํ้า หรือปมนํ้าเปนอุปกรณที่ชวยสูบน้ําหรือทําใหนํ้าเคล่ือนที่จากตําแหนงหน่ึงไปยังอีกตําแหนงหน่ึง ปจจุบันปมนํ้า เปนอุปกรณท่ีมีความจําเปนสําหรับบานพักอาศัยโดยเฉพาะอาคารชุดหรืออาคารท่ีมีความสูงหลายชั้น ปมนํ้าทํางานโดยใชพลังงานไฟฟา ความเขา ใจถึงลักษณะการใชงานเพือ่ เลือกใชปมอยา งถกู ตอ ง การใชงานอยา งเหมาะสม และการติดต้ังปมน้ําอยางถูกวิธี จะทําใหประหยัด น้ําและไฟฟา ปม นาํ้ สามารถแบงออกไดตามลักษณะโครงสรา ง 3 ชนดิ ดังน้ี - ปมหอยโขง (Centrifugal Pump) - ปม แบบลกู สบู (Reciprocating Pump) - ปม น้าํ บนถังความดัน (Pressure Pump) 74 ระบบจัดการพลังงานในอุตสาหกรรม
หลกั การใชพลงั งานในโรงงานอุตสาหกรรม รหสั วิชา 3101-2214 ปมหอยโขง (Centrifugal Pump) เปนแบบปมแรงเหว่ียงที่ไดรับความนิยม เนื่องจากเหมาะกับการใชงานหลายประเภทและดูแลรักษางาย หลักการ ทํางาน ของ ปมหอยโขง คือใชพลังงานไฟฟาขับเคล่ือนมอเตอรซ่ึงเพลาตออยูกับใบพัดของปม เมื่อใบพัดเคลื่อนท่ีของเหลวภายในจะไหลจาก สวนกลางไปสูสวนปลายของใบพัดและแรงเหว่ียงจากใบพัดที่มีความเร็วสูงข้ึนจะสงน้ําจากปลายของใบพัดเขาสูปลายหอยโขง ซ่ึงเปน ทางออกของนํา้ รปู ที่ 1.80 ปมหอยโขง (Centrifugal Pump) หรือปมแรงเหวี่ยง รปู ที่ 1.81 การทํางานของปมหอยโขง หรือปม แรงเหว่ียง ปม แบบลูกสูบ (Reciprocating Pump) ปม นํา้ ชนดิ นมี้ กี ารเคล่ือนที่ไป-กลับของลกู สบู ที่อยูภ ายในกระบอกสูบ การเคล่ือนที่ของลูกสูบจะสรางแรงดันนํ้าเพ่ือขับดันให นํา้ ไหลไปสทู ่ีทตี่ อ งการไดแ ตก ารไหลของนํา้ จะเปน ชว ง ๆ ตามจังหวะการเคลือ่ นที่ของลกู สบู รปู ท่ี 1.82 การทํางานของปม แบบลกู สูบ (Reciprocating Pump) 75 ระบบจดั การพลังงานในอุตสาหกรรม
รหสั วชิ า 3101-2214 หลักการใชพลงั งานในโรงงานอตุ สาหกรรม ปม นํ้าบนถังความดัน (Pressure Pump) ปมนํ้าท่ีใชในท่ีพักอาศัยสวนใหญจะเปนชนิดท่ีมีถังความดันและตัวปมประกอบ รวมกันอยู ซ่ึงมีอยูหลายรูปแบบ เชน แบบตัวปมติดต้ังอยูบนถังความดัน ปมแบบนี้มีสวิตช ความดัน (Pressure Switch) เปนตัวควบคุมการทํางาน ซ่ึงจะทํางานอัตโนมัติ ปมน้ําแบบน้ีมักมี ขนาดเล็ก ถาเปนบานหรืออาคารขนาดใหญเหมาะสมที่จะใชปมนํ้าแบบหอยโขงขนาดใหญ ซ่ึง จายนาํ้ ไดในปริมาณมากกวา และสามารถเลือกความดันไดหลายระดับ รปู ท่ี 1.83 ปม นํ้าบนถงั ความดนั 1.6.2.4 เครือ่ งอดั อากาศ ในโรงงานอุตสาหกรรมนิยมใชเครื่องอัดอากาศ เพ่ือสงอากาศอัดใหกับกระบวนการผลิต เชน การใชลมขับกระบอกสูบ เคร่อื งพมิ พผ า การพน สีรถยนต เปนตน เคร่อื งอดั อากาศท่ีนยิ มใชก ันแพรห ลาย - เครือ่ งอัดอากาศแบบสกรู - เคร่ืองอัดอากาศแบบลกู สูบ รูปที่ 1.84 เคร่ืองอัดอากาศแบบสกรขู บั ดวยมอเตอรไ ฟฟา รปู ที่ 1.85 เคร่ืองอดั อากาศแบบลูกสูบขบั ดวยมอเตอรไ ฟฟา การทํางานของเครื่องอัดอากาศ ในขณะที่เคร่ืองทํางาน อากาศถูกดึงเขาทางทอลมเขา (Air Intake) สงไปยังเครื่องอัดอากาศ (Air Compressor) โดยผานตัวกรองอากาศ (Filter) อากาศท่ีออกมาจากเครื่องอัดอากาศจะถูกสงผานเคร่ืองลดอุณหภูมิและความช้ืน แลว นาํ ไปเกบ็ ไวใ นถงั เก็บทค่ี วามดันและอณุ หภมู สิ ูง กอนทีจ่ ะสง ผา นทอ จายอากาศและแยกเขาเคร่ืองมือหรืออุปกรณตาง ๆ เชน กระบอกสูบ พูกนั ลม และควรมีอปุ กรณดกั หรอื กรองสงิ่ สกปรก กอนเขาสเู ครื่องมอื และอุปกรณ 76 ระบบจดั การพลังงานในอุตสาหกรรม
หลักการใชพ ลังงานในโรงงานอตุ สาหกรรม รหัสวิชา 3101-2214 1.6.2.5 หมอแปลงไฟฟา หมอแปลงไฟฟา เปนอุปกรณที่ใชลดระดับแรงดันไฟฟาจากสายสงไฟฟาแรงดันสูง เชน 22kV เปนตน ใหลดระดับแรงดันลง มาใหเ หมาะสมกบั อปุ กรณท ใ่ี ชพ ลงั งานไฟฟา เชน 380V เปน ตน หมอแปลงไฟฟา จะทํางานโดยอาศัยสนามแมเหล็กที่ไหลท่ีสรางจากขดลวดชุดปฐมภูมิ (Primary) ไหลผานแกนเหล็กหมอ แปลง ผานขดลวดชดุ ทุตยิ ภูมิ (Secondary) ความเปล่ียนแปลงสนามแมเหล็กที่สรางจากขดลวดชุดปฐมภูมิจะมีความเปล่ียนแปลงตามเวลา สงผลใหเกิดแรงเคลื่อนไฟฟาเหน่ียวนําข้ึนที่ขดลวดชุดทุติยภูมิ ทั้งน้ี อัตราสวนแรงดันระหวางแรงดันของขดลวดปฐมภูมิตอทุติยภูมิ จะ เทากบั อตั ราสว นจาํ นวนรอบของขดลวดชดุ ปฐมภมู ติ อขดลวดชดุ ทตุ ิยภูมิ หมอแปลงไฟฟามีสว นประกอบสาํ คัญ 2 สว น คือ - แกนเหล็ก (Core) ทําดวยแผนเหลก็ บาง ๆ จาํ นวนมากวางซอนกัน - ขดลวด (Winding) มี 2 ขด คอื ขดปฐมภูมิ ตอ กบั แหลงจายไฟฟา และขดทตุ ิยภมู ิ ตอ ไปยังเครอ่ื งใชไ ฟฟาตาง ๆ รปู ท่ี 1.86 สว นประกอบของหมอแปลงไฟฟา ระบบจดั การพลังงานในอตุ สาหกรรม 77
รหัสวชิ า 3101-2214 หลักการใชพลงั งานในโรงงานอตุ สาหกรรม ตอนที่ 1 จงเลือกตัวอักษรหนาชื่อหลอดไฟฟาขางลาง มาเติมหนาขอความดานซายมือที่เปนลักษณะของหลอดไฟฟาชนิดตาง ๆ ให ถูกตองทส่ี ดุ 1. หลอดไฟฟา ที่นิยมตดิ ตงั้ ในอาคารมากทส่ี ดุ เพอ่ื สอ งตวั อาคาร 2. หลอดท่ใี หแสงสวา งนอ ย และสญู เสยี พลงั งานมาก 3. มีการบรรจุกา ซฮาโลเจน เพอ่ื ใหเ พิ่มอายุการใชงานของหลอด 4. ใหความถกู ตอ งของสตี า่ํ มีแสงสีนวล 5. มีชื่อเรียกอีกอยา งวา หลอดนอี อน 6. สอ งสวา งเปน สีเหลือง แตค วามถกู ตองของสไี มต รงกับความจรงิ 7. อปุ กรณของชุดหลอดประกอบดว ย หลอด, ขาหลอด, บลั ลาสตแ ละสตารท เตอร 8. ใชง านกับไฟถนน, ลานจอดรถ 9. แสงเหมอื นธรรมชาติ มีความถกู ตอ งของสสี ูง ก. หลอดอนิ แคนเดสเซนต ข. หลอดทังสเตนฮาโลเจน ค. หลอด HID ง. หลอดฟลอู อเรสเซนต จ. หลอดคอมแฟคฟลูออเรสเซนต ฉ. หลอดแสงจนั ทร ช. หลอดเมทลั ฮาไลท ซ. หลอดโซเดียมความดันไอสูง ฌ. หลอดโซเดยี มความดนั ไอต่ํา 78 ระบบจดั การพลังงานในอุตสาหกรรม
หลกั การใชพลงั งานในโรงงานอตุ สาหกรรม รหสั วชิ า 3101-2214 ตอนท่ี 2 จงทาํ เคร่ืองหมาย 9หนาขอความที่ถกู ตอง และทาํ เคร่ืองหมาย 8 หนา ขอความทีก่ ลา วไมถ ูกตอง 1. มอเตอรไฟฟา เปน เคร่ืองกลไฟฟาทเี่ ปลย่ี นพลงั งานไฟฟา เปน พลงั งานกล 2. สวนประกอบหลักของมอเตอรไ ฟฟา คอื สเตเตอรและโรเตอร 3. การเพิม่ ชองวางอากาศของสเตเตอรก ับโรเตอร เปน วิธีเพมิ่ ประสิทธิภาพใหก บั มอเตอร 4. การเพม่ิ ขนาดใบพัดลมใหใหญขน้ึ จะเปน การเพม่ิ ความเร็วลม, ปรมิ าณอากาศ โดยไมเกิดพลังงาน 5. ระบบปรับอากาศ จะอาศัยคอมเพรสเซอรเ ปน อปุ กรณห ลกั ในการดดู และอดั สารทําความเยน็ ใหม ี แรงดนั สูง อณุ หภมู สิ งู 6. สารทาํ ความเยน็ จะกลายเปนของเหลว เม่ือระบายความรอ นท่ีคอนเดนเซอร 7. การควบคุมความดนั ของสารทําความเย็น จะทําใหเกิดการเดอื ดทค่ี อนเดนเซอร 8. ปรมิ าณความรอ นที่บรเิ วณคอยลเยน็ และภายในหอ งจะถูกดดู ซบั ออกไปทิง้ จนทําใหห องมีอุณหภูมิต่าํ ลง 9. สารทาํ ความเยน็ ทีอ่ อกจากคอยลเ ย็นจะมีสถานะเปนแกส แรงดนั ตา่ํ อณุ หภมู ติ ํา่ 10. อแี วปปอเรเตอร จะเปนบริเวณท่ีสารทาํ ความเยน็ เขาไประเหยหมดพอดี 11. คอนเดนเซอรจะทาํ หนา ทรี่ ะบายความรอนของสารทําความเยน็ 12. คอมเพรสเซอรจ ะรบั สารทาํ ความเย็นท่มี สี ถานะเปนของเหลวเทา นั้น 13. เคร่อื งสบู น้าํ ขนาดเล็กหลายเครอ่ื งเมื่อนํามาตอรวมกนั จะทาํ ใหประสทิ ธภิ าพโดยรวมของระบบตํ่าลง 14. ระบบทอสง นํ้าท่ีมีจาํ นวนขอ ตอขอ เล้ียวจํานวนมาก จะทําใหส้นิ เปลอื งพลงั งาน 15. ถงั สํารองน้ําบนอาคาร จะชวยไมใหเ คร่ืองสบู นาํ้ ไมจาํ เปนตองทาํ งานทกุ ครงั้ ท่ีมกี ารใชน ํ้า 16. อากาศเขาเครือ่ งอดั อากาศควรมีอณุ หภูมสิ งู จะชว ยใหประหยดั พลังงานไดมาก 17. เครอื่ งอดั อากาศประเภทลูกสบู และแบบสกรูวม ีประสทิ ธิภาพเทาเทยี มกนั 18. การสูญเสียในหมอแปลงไฟฟา เลก็ นอยมาก สามารถตัดทงิ้ ไปได 19. การสญู เสียในขดลวดของหมอแปลงเปนการสูญเสยี ท่ขี น้ึ อยกู บั ขนาดของโหลดท่ตี อ เขากบั หมอแปลง 20. หมอ แปลงไฟฟา ขนาดใหญม ักจะมคี า การสญู เสียกาํ ลังงานไฟฟาสงู กวา หมอแปลงขนาดเล็ก ระบบจดั การพลังงานในอุตสาหกรรม 79
รหสั วิชา 3101-2214 หลักการใชพลังงานในโรงงานอุตสาหกรรม ตอนที่ 3 จงทาํ เครอ่ื งหมาย 8 หนา ขอ ที่ถูกตองทสี่ ดุ 1. ขอ ใดคอื ลกั ษณะของเครื่องปรบั อากาศติดหนา ตา ง (Window Type) ก. คอยลร อ นและคอยลเย็นแยกกนั อยูใ นแตล ะชุด ข. การตดิ ตั้งจะตองเจาะยึดผนงั คอยลเย็นหันเขา ภายในหอ งปรับอากาศ ค. ถอดทําความสะอาด บํารงุ รักษายากมาก ง. มเี สียงดงั นอยกวาแบบแยกสว นมาก 2. ขอใดคอื ลักษณะเคร่ืองปรับอากาศแบบแยกสว น (Split Type System) ก. คอยลรอนและคอยลเยน็ แยกกนั อยูใ นแตละชุด ข. การตดิ ต้งั ไมย ุงยาก ไมตอ งตอ เชื่อมระบบใหม ค. มีเสียงดังรบกวนภายในหอ งปรบั อากาศมาก ง. สามารถเคลอื่ นยา ยงา ย โดยไมตอ งตดิ ตง้ั ระบบใหม 3. ชุดคอนเดนซ่ิงยูนิต (Condensing Unit) ของระบบเครื่องปรบั อากาศแบบแยกสวน จะประกอบดวยอปุ กรณใ นขอ ใด ก. คอมเพรสเซอร, คอนเดนเซอร, อีแวปปอเรเตอร ข. คอมเพรสเซอร, อุปกรณค วบคุมความดัน, อแี วปปอเรเตอร ค. พัดลม, อปุ กรณค วบคุมความดนั , อแี วปปอเรเตอร ง. คอมเพรสเซอร, พัดลม, คอนเดนเซอร 4. ขอ ใด คอื ลักษณะของการติดตง้ั ชดุ คอยลเ ย็น (Evaporator Unit) ที่เหมาะสําหรบั หอ งขนาดเลก็ ที่สุด และมรี าคาถูกกวา ก. แบบตั้งพน้ื ข. แบบตดิ ผนงั ค. แบบแขวนใตเ พดาน, ฝงฝา เพดาน ง. เหมาะสมทกุ แบบ มีผลเทากนั 5. ตําแหนง ในการตดิ ต้งั ชดุ คอยลเ ยน็ และคอยลรอน ควรมลี ักษณะตามขอ ใด ก. คอยลเ ย็นอยสู งู กวา คอยลร อ น ข. ควรติดต้ังแยกหา งกันใหมากทสี่ ดุ ค. คอยลร อ นอยสู ูงกวา คอยลเ ย็น ง. ติดต้ังอยูใ หร ะดับความสงู เทา กัน 6. ขดลวดปฐมภูมิในหมอแปลงไฟฟามหี นาที่ ก. รบั ไฟเขาหมอ แปลงไฟฟา ข. จายไฟออกไปใชงาน ค. รับและจายไฟไปใชงาน ง. เปนตวั นําไฟฟาแรงเคล่อื นตํ่า 7. ขอใด คือ หลอดไฟฟา ที่มปี ระสทิ ธภิ าพ ตํ่าทสี่ ดุ ก. หลอดฟลอู อเรสเซนต ข. หลอดคอมแพค็ ฟลูออเรสเซนต ค. หลอดอนิ แดนเดสเซนต ง. หลอดแสงจนั ทร 80 ระบบจัดการพลังงานในอุตสาหกรรม
หลักการใชพลงั งานในโรงงานอุตสาหกรรม รหสั วชิ า 3101-2214 8. ขอ ใดหลอดท่มี ีแสงสีนวลในการสองสวาง และมอี ายุการใชง านท่ี 24,000 ชม. ก. หลอดฟลูออเรสเซนต ข. หลอดคอมแพค็ ฟลอู อเรสเซนต ค. หลอดอินแดนเดสเซนต ง. หลอดแสงจนั ทร 9. ขอใดคอื หลอดทใ่ี หค วามถกู ตอ งของสไี มตรงกบั ความเปน จริงมากทส่ี ุด ก. หลอดโซเดียมความดันไอสงู ข. หลอดโซเดยี มความดันไอตา่ํ ค. หลอด Metal Halide ง. หลอดทังสเตนฮาโลเจน 10. หลอดไฟฟา ประเภท HID (High Intensity Discharge Lamp) ประกอบดวยหลอดตามขอ ใด ก. หลอดฟลูออเรสเซนต, หลอดคอมแพ็คฟลูออเรสเซนต ข. หลอดแสงจนั ทร เพียงอยางเดยี ว ค. หลอดแสงจันทร, หลอดโซเดียมความดันไอสูง + ตา่ํ ง. หลอด Metal Halide เพียงอยางเดียว 11. มอเตอรไ ฟฟา เปนเครอื่ งกลไฟฟา ท่แี ปลงพลังงานตามขอ ใด ก. พลังงานกลเปน พลังงานไฟฟา ข. พลงั งานไฟฟา เปน พลงั งานกล ค. พลงั งานจลนเ ปนพลังงานไฟฟา ง. พลงั งานไฟฟา เปน พลงั งานจลน 12. อุปกรณท ่ที ําหนา ท่ีระบายความรอนหรอื ควบแนน ในระดบั ปรับอากาศคอื อุปกรณใด ก. คอมเพรสเซอร ข. คอนเดนเซอร ค. อแี วปปอเรเตอร ง. ตวั ควบคุมความดัน 13. อุปกรณใ ดทําหนา ท่ีดูดและอดั สารทาํ ความเย็นใหม ีอณุ หภูมิ และแรงดันสงู ก. คอมเพรสเซอร ข. คอนเดนเซอร ค. อแี วปปอเรเตอร ง. ตัวควบคมุ ความดนั 14. สารทาํ ความเย็นจะถูกลดความดนั และเกดิ การระเหยหมดพอดีท่อี ปุ กรณใด ก. คอมเพรสเซอร ข. คอนเดนเซอร ค. อีแวปปอเรเตอร ง. ตัวควบคุมความดนั ระบบจัดการพลังงานในอุตสาหกรรม 81
รหสั วชิ า 3101-2214 หลกั การใชพ ลังงานในโรงงานอตุ สาหกรรม 15. ขอ ใดเปนลกั ษณะท่แี ตกตา งระหวา งเคร่ืองปรบั อากาศแบบแยกสว นและแบบติดหนา ตา ง ก. มอี ุปกรณหลัก ๆ ตางกนั ข. มกี ารตอระบบวงจรทางเดินสารทาํ ความเยน็ ตา งกนั ค. มีวงจรไฟฟา และการใชงานตา งกนั ง. ชุดคอยลรอนและชดุ คอยลเ ยน็ แยกกัน 16. ขอ เสียของเครือ่ งปรบั อากาศแบบติดหนาตางคอื ขอ ใด ก. มีเสียงดังภายในหอ งปรบั อากาศ ข. การตดิ ตั้งยุงยาก ตอ งตอ เช่ือมระบบใหม ค. บาํ รงุ รกั ษายาก ถอดลา งยาก ง. การเคลอื่ นยา ยทําไดยาก 17. ขอ ใดกลาวไดถกู ตองสําหรบั เครือ่ งสบู นาํ้ แบบหอยโขง ก. ภายในเรือนปมจะพบลกู สูบ ซึง่ เปน หวั ใจของปม ข. ใบพดั จะพัดนาํ้ จากสวนกลางใบพดั ออกสรู อบนอกใบพัด แลว ผลักออกนอกเรอื นปม ดวยแรงหนศี ูนยก ลาง ค. การหรีว่ าลวนํา้ จะทําใหป ระสิทธภิ าพโดยรวมของเครอื่ งสบู นํ้าลดลงทุกกรณี ง. การเลือกใชปม นํา้ ควรพิจารณาจากปม เครฟ ใหต รงกับความตอ งการมากทสี่ ุด 18. ขอ ใดกลาวลกั ษณะของเครอ่ื งสบู นํา้ ผดิ ก. เคร่ืองสบู น้าํ แบบหอยโขงทาํ งานโดยการเคล่อื นท่ขี นึ้ ลงของใบพัด ข. เครอ่ื งสูบนํ้าเปนอุปกรณท่ีจําเปนในอตุ สาหกรรม อาคาร และเรอื น ค. เคร่อื งสูบนา้ํ ท่ใี ชง านในบา นที่อยูอาศัยมักจะเปน แบบปม น้ําบนถงั ความดัน ง. ผิดหมดทกุ ขอ 19. ขอใดกลาวคณุ ลกั ษณะของหมอ แปลงผดิ ก. หมอ แปลงสามารถลดระดบั แรงดนั และเพิ่มระดบั แรงดนั กไ็ ดแ ลวแตก ารออกแบบใชง าน ข. หมอ แปลงสามารถจายโหลดเทา ใดกไ็ ด ค. หมอแปลงทีน่ ยิ มใชเ ปนหมอ แปลง 3 เฟส ง. ผดิ หมดทุกขอ 20. อุปกรณในขอใดไมใ ชม อเตอรข ับเคลื่อนการทาํ งาน ก. เคร่ืองอดั อากาศ ข. หมอไอนํ้า ค. เครื่องสบู ลมจกั รยานแบบเหยียบ ง. หมอบด 82 ระบบจดั การพลงั งานในอตุ สาหกรรม
หลกั การใชพ ลังงานในโรงงานอุตสาหกรรม รหัสวชิ า 3101-2214 บันทึก ………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………… ระบบจดั การพลังงานในอุตสาหกรรม วนั ที.่ ............เดอื น.............................พ.ศ. ......................... 83
รหัสวชิ า 3101-2214 เทคนิคการตรวจวิเคราะหก ารใชพ ลังงาน บทที่ 2 เทคนคิ การตรวจวิเคราะหการใชพ ลงั งาน 2.1 วัตถปุ ระสงคเ ชิงพฤตกิ รรม หลงั จากจบบทเรยี นนแี้ ลว นักเรียนสามารถทีจ่ ะ - บอกขอมลู เกย่ี วของกับการใชพลงั งานได - บอกหนวยวดั การใชพลงั งานในโรงงานได - บอกขอมลู ท่ีใชท ําบญั ชีพลงั งานได - บอกประโยชนท่ีไดจากการวเิ คราะหการใชพ ลังงานดวยกราฟได - บอกขอมูลหลักในการทาํ รายงานพลังงานได 84 ระบบจัดการพลังงานในอตุ สาหกรรม
เทคนิคการตรวจวิเคราะหการใชพลงั งาน รหัสวชิ า 3101-2214 2.2 การเกบ็ รวบรวมขอมูล ในเบอ้ื งตน จะตอ งมกี ารตรวจสอบขอ มลู ของโรงงานหรืออาคารหนึ่งๆ ที่มีอยู และจําเปนอยางยิ่งที่ตองทราบถึงขอจํากัดขอมูล ในดานตางๆ ในเบ้ืองตนอาจพบวาไมมีขอมูลเพียงพอท่ีจะสรุปภาพรวมของสมรรถนะการใชพลังงานของโรงงาน จึงทําใหตองรวบรวม ขอ มลู ทีเ่ กยี่ วของอ่ืนๆ เพิ่มเตมิ ทง้ั นขี้ อ มลู ทเี่ กี่ยวขอ งกบั การใชพ ลงั งานของหนวยงานสามารถรวบรวมไดจ าก - ใบเสร็จรับเงนิ คาไฟฟา เช้อื เพลงิ , น้ํา, การกําจดั ของเสยี - บนั ทึกขอมูลการผลติ - บันทกึ ขอมลู การทาํ งาน - มิเตอรต รวจนับพลงั งาน 2.2.1 ใบเสรจ็ รบั เงนิ คาไฟฟา เช้ือเพลิง นาํ้ การกาํ จดั ของเสีย โดยทัว่ ไปใบเสร็จรับเงนิ คาไฟฟาและเชอื้ เพลงิ จะมขี อ มูลปรมิ าณการใชพ ลังงานอยางหยาบ ๆ ของกิจการหน่ึง ๆ ขอดี ของใบเสร็จรับเงินเหลานี้ คือขอมูลจะถูกเก็บรวบรวมอยางสมํ่าเสมอและจะสะทอนใหเห็นถึงปริมาณการใชพลังงาน โดยรวมของโรงงานหรืออาคารไดโดยตรง ขอเสีย ของใบเสร็จรับเงินคาเชื้อเพลิงตาง ๆ คือ จะแสดงการใชเช้ือเพลิงทั้งหมดของโรงงานหรืออาคาร แตจะไมแสดงการ ทาํ งานของกระบวนการทใี่ ชพ ลงั งานหลัก นอกจากน้ี ยังแสดงการใชพลังงานในแตละชวงเวลา โดยไมคํานึงถึงปริมาณที่ผลิตได ซ่ึงทําให ไมส ามารถคาํ นวณหาดชั นีการใชพ ลังงาน หรอื หาตําแหนงการใชพลังงาน หรือวธิ ีการทใี่ ชพ ลังงานได ใบเสร็จรบั เงนิ ของเชื้อเพลิงท่ีจัดเก็บได ไดแก น้ํามันเตา ถานหิน จะไมแสดงถึงปริมาณการใชเชื้อเพลิงจริง เนื่องจากมีปริมาณ เชื้อเพลิงที่เหลือจากการใช ดังน้ันจึงจําเปนที่จะตองใชประกอบกับขอมูลปริมาณเช้ือเพลิงท่ีจัดเก็บ เพ่ือหาปริมาณการใชจริงในแตละ ชวงเวลา 2.2.2 บันทกึ ขอ มูลการผลิต ขอมูลการผลิตและการทํางานของโรงงาน หรืออาคารในแตละชวงเวลาเปนส่ิงสําคัญในการที่ประเมินสมรรถนะการใช พลงั งาน โดยขอมลู การผลติ นี้จะตองเก็บรวบรวมจากชวงเวลาเดยี วกันกับขอ มลู ปริมาณการใชพ ลงั งาน ตัวอยางโรงงานกระดาษ ผลิตกระดาษได 21,440 ตัน จากสายการผลิตหน่ึงระหวางเดือนเมษายนและกรกฏาคม 2539 ปริมาณ การใชไฟฟาระหวางเดือนเมษายนและมิถุนายน 2540 เทากับ 3,681,000 กิโลวัตต-ช่ัวโมง ทานสามารถคํานวณดัชนีการใชพลังงานเปน กิโลวัตต-ช่ัวโมงตอตันของกระดาษท่ีผลิตจากโรงงานน้ีไดหรือไม อาจหาคําตอบไมไดงายนัก เพราะชวงเวลาเปนคนละชวงกันและ จะตองต้ังสมมติฐานที่อาจไมสามารถหาเหตุผล สนับสนุนไดแตถาทราบปริมาณการใชไฟฟาระหวางเดือนเมษายนและกรกฎาคม 2539 วามีคาเทากับ 4,241,000 กิโลวัตต-ชั่วโมง ก็สามารถคํานวณดัชนีการใชพลังงานของโรงงานกระดาษแหงน้ีได เทากับ 197.8 กิโลวัตต- ชว่ั โมงตอ ตนั ของกระดาษท่ผี ลติ ได 2.2.3 บนั ทกึ ขอ มลู การทํางาน การเก็บรวบรวมขอ มูลการทาํ งานเปนสิ่งจําเปนในการประเมินสมรรถนะการใชพ ลังงาน ตัวอยา งเชน โรงงานกระดาษ สามารถใชปริมาณพลังงานที่ใชเทียบกับตันผลิตภัณฑกระดาษท่ีผลิตได หรือตันของเยื่อกระดาษ ท่ีใช โดยที่ของเสียจากโรงงาน และประสิทธิภาพของโรงงานจะมีผลกระทบอยางมากตอประสิทธิภาพพลังงาน ผูรับผิดชอบดาน พลังงานจะตองเปนผูกําหนดหนวยการผลิตที่จะใชในการหาดัชนีการใชพลังงาน ซึ่งโดยทั่วไป มักจะใชจํานวนตันของผลิตภัณฑขั้น สดุ ทา ย ในกรณีทข่ี องเสยี ไมใ ชปญหาหรือมสี วนเก่ยี วของกับกระบวนการการใชพลังงาน ระบบจดั การพลังงานในอตุ สาหกรรม 85
รหสั วิชา 3101-2214 เทคนคิ การตรวจวิเคราะหการใชพลงั งาน ในกรณีของอาคารจําเปนท่ีจะตองเก็บรวบรวมขอมูลที่แสดงถึงการใชงานของอาคารเพื่อนํามาประเมินสมรรถนะการใช พลังงานของอาคารไดอ ยางถกู ตอ ง ตัวอยางเชนโรงพยาบาลจะตองมีการเก็บรวบรวมขอมูลจํานวนเตียงคนไข จํานวนคนไขใน จํานวนคนไขนอกในแตละเดือน เพื่อนํามาหาดัชนีการใชพลังงานในหนวยของกิโลวัตต-ช่ัวโมง/เตียง-วัน สําหรับสวนการประเมินการใชพลังงานของระบบปรับอากาศ ของอาคาร จะตองทราบถึงพ้ืนที่ปรับอากาศ เพื่อนํามาคํานวณดัชนี การใชพลังงานในหนวยของกิโลวัตต-ชั่วโมง/ตารางเมตร/เดือน ซึ่ง สะทอ นถงึ การใชพลังงานของระบบปรับอากาศไดอ ยา งถูกตอง 2.2.4 มิเตอรต รวจนับพลังงาน มิเตอรตรวจวดั การใชพ ลังงานทีต่ ดิ ตง้ั อยใู นโรงงาน และอาคาร สามารถชวยในการตรวจติดตามการใชพลังงานของหนวยงาน หรือเครอ่ื งจกั รที่ติดต้ังอยูกับมเิ ตอรด ังกลาว การติดตั้งมิเตอรจะอยูนอกขอบเขตของเนื้อหาวิชาน้ี อยางไรก็ตาม ตําแหนงที่เหมาะสมของการติดต้ังมิเตอรเช้ือเพลิงหรือ ไฟฟา ควรอยูในตําแหนงกอนกระบวนการท่ีมีการใชพลังงานหลัก และควรมียานการวัด และความละเอียดเหมาะสมกับปริมาณการใช โดยตวั เลขปรมิ าณที่อานไดจ ะตอ งแมนยาํ ทกุ สภาวะการใชงาน การใชง านมเิ ตอร มีขอ ควรปฏิบัติท่ีตอ งทราบและปฏิบัตติ าม ดงั นี้ - ตาํ แหนงของมิเตอรทั้งหมดทเ่ี กี่ยวขอ งกับสวนการใชพ ลงั งานตาง ๆ - ยานการวัดและความแมนยําของมเิ ตอรท้ังหมด - อายุและสภาพของมเิ ตอรทัง้ หมด - ความถี่ในการสอบเทยี บมิเตอร - ความถีท่ ี่มิเตอรควรไดร บั การสอบเทยี บ - เหตุผลในการตดิ ตั้งมิเตอร การวัดการใชพ ลังงานจะขึ้นอยกู ับปจ จยั หลัก 3 ประการ คือ : - ความยากงา ยในการวดั - ทรัพยากรทมี่ ีอยสู าํ หรับใชใ นการวัด - การใหความสําคญั ของผูบริหารระดับสงู ของโรงงานในการพิจารณาปริมาณการใชพลงั งาน ปจจัยทั้งสามน้ีจะมีความสัมพันธเช่ือมโยงกัน ตัวอยางเชน ในกรณีท่ีคาใชจายพลังงานเปนเพียงสวนนอยของจํานวนเงิน ใน การดาํ เนนิ ธุรกจิ ท้ังหมด จึงไมควรที่จะกําหนดใหตัวเลขท่ีไดจากการวัดการใชพลังงานเปนปจจัยสําคัญในการบริหารงานโรงงาน โดยใน กรณีน้ี จะมีการจัดสรรทรัพยากรเพ่ือใชในการวัดการใชพลังงานที่คอนขางจํากัด ตัวอยางของโรงงานอุตสาหกรรมในกรณีน้ี เชน อุตสาหกรรมยา เปนตน ที่มคี า ใชจายพลังงานนอยกวา 2% ของคา ใชจ ายในการดาํ เนนิ การท้ังหมด ปจจัยทีค่ วรนาํ มาใชพ จิ ารณาความถ่ใี นการอานและบันทกึ คาของมิเตอรตรวจนบั การใชพ ลงั งาน คอื - ตารางการผลิต ควรเกบ็ คาการวัดทจ่ี ดุ เริม่ ตนและภายในชวงเวลาการผลติ มากกวา นอกชว งเวลาการผลิต - ชวงเวลาของการเรียกเก็บคาพลังงาน เปนสิ่งสําคัญท่ีจะตองใหการอานคาการวัดมิเตอรท้ังหมดตรงกับชวงเวลาการเรียก เก็บเงนิ ของบริษัทผจู ําหนา ยพลงั งาน วธิ นี ้ีสามารถตรวจสอบความถกู ตอ งของใบแจงหนี้ได อีกทั้งสามารถที่จะนําขอมูล ทผี่ านมาวิเคราะหถ ึงความเปล่ียนแปลงและแนวโนม ได - สัดสวนการใชพลังงานของกระบวนการ โดยในกรณีท่ีกระบวนการมีการใชพลังงานเปนสัดสวนท่ีนอย สามารถลด ความถ่ใี นการอา นคา การวดั จากมิเตอรน ัน้ ได 86 ระบบจัดการพลังงานในอุตสาหกรรม
เทคนิคการตรวจวเิ คราะหการใชพลงั งาน รหสั วชิ า 3101-2214 - การแปลงขอมูลปริมาณการใชพลังงานใหเปนหนวยมาตรฐานเดียวกันเปนส่ิงจําเปนในกรณีที่มีการใชพลังงาน หรือเช้อื เพลงิ มากกวาหนึ่งประเภท ซ่ึงจะทําใหสามารถหาปรมิ าณการใชพลงั งานทั้งหมดไดอ ยา งถกู ตอง ท้ังน้ี ขอมูลการใชพลังงาน หรือขอมูลการบริการ หรือขอมูลการผลิตผลิตภัณฑที่รวบรวมได สามารถนําไปประเมินการใช พลังงานเพ่ือใชในการเปรียบเทียบกับมาตรฐานทั่วไปของอุตสาหกรรม หรืออาคารประเภทเดียวกันได ผลที่ไดจากการเปรียบเทียบกับ กลุมผูประกอบการอ่ืนๆ สามารถจัดอันดับการใชพลังงานของหนวยงานวาอยูในระดับท่ีดี หรือไมดี หรือหากไมสามารถนําไปเปรียบกับ กลุมผูประกอบการอน่ื ๆ หรอื เปรยี บเทยี บกับคาการใชพ ลังงานมาตรฐาน ก็สามารถใชเปรียบเทียบกับการดําเนินงานของหนวยงานเอง ทํา ใหท ราบถงึ ชว งเวลาที่ปรมิ าณการใชพลงั งานเกิดความผดิ ปกตไิ ด หนว ยวัดการใชพลงั งาน โดยปกติการวัดพลังงานไฟฟาจะใชหนวยกิโลวัตต-ชั่วโมง สําหรับพลังงานความรอนหรือการใชเช้ือเพลิงประเภทตาง ๆ หนวยที่นิยมใชทั่วไปก็คือ หนวยเมกะจูล (MJ) ในการหาปริมาณการใชพลังงานท้ังหมดของโรงงานหรืออาคาร โดยทั่วไปจะเปล่ียน ปริมาณการใชพ ลงั งานไฟฟา และพลงั งานความรอนทงั้ หมดเปน หนว ย เมกะจลู หรอื กิกะจลู ตารางที่ 2.1 ปรมิ าณพลังงานของเชื้อเพลงิ (คา ความรอ นสุทธิ) คา ความรอนสุทธิ ระเภทของพลังงาน/เชือ้ เพลงิ 1.04 เมกะจูล/ลบ.ฟตุ มาตรฐาน กา ซธรรมชาติ 26.62 เมกะจลู /ลิตร กา ซปโ ตรเลียมเหลว 34.53 เมกะจลู /ลิตร นาํ้ มันกาด 36.42 เมกะจลู /ลิตร ดีเซล 39.77 เมกะจลู /ลติ ร น้าํ มนั เตา 3.60 เมกะจูล/กโิ ลวัตต-ชัว่ โมง ไฟฟา 10.47 เมกะจูล/กโิ ลกรมั ลิกไนต (แมเมาะ) 28.88 เมกะจูล/กโิ ลกรัม ถา นไม ตัวอยางการแปลงปริมาณการใชพลังงาน โรงงานแหงหนึ่งใชน้ํามันเตาเพ่ือผลิตไอนํ้าปริมาณ 8,000 ลิตรตอเดือน และใช นํ้ามันดเี ซลในกระบวนการอบแหง ปริมาณ 2,500 ลติ รตอ เดือน จากตารางที่ 2.1 สามารถคํานวณอัตราสว นการใชพ ลงั งานไดด งั น้ี ความรอนจากนา้ํ มันเตา = 39.77 MJ/Litre x 8,000 Litre/month = 318,160 MJ/month ความรอนจากน้ํามนั ดเี ซล = 36.42 MJ/Litre x 2,500 Litre/month = 91,050 MJ/month สัดสวนการใชพ ลงั งานของนา้ํ มนั เตา = 318,160 x100 318,160 + 91,050 = 77.7% ระบบจัดการพลังงานในอตุ สาหกรรม 87
รหสั วชิ า 3101-2214 เทคนคิ การตรวจวิเคราะหก ารใชพ ลังงาน สดั สวนการใชพ ลังงานของนาํ้ มันดีเซล = 91,050 x100 318,160 + 91,050 = 22.3% การคํานวณในลักษณะดงั กลาว จะใชในการคํานวณคา ความรอนของพลงั งาน แลว ใชเ ปนขอมลู ของตารางที่ 2.2 ตอไป ตารางท่ี 2.2 การเกบ็ รวบรวมขอ มูลปริมาณการใชพ ลังงานโดยเปล่ียนเปนหนวยมาตรฐานเพื่อคาํ นวณหาปริมาณการใชพ ลังงานท้ังหมด ประเภทของ วันเร่มิ ตน วนั ส้ินสดุ ปริมาณการใช หนว ย คาความรอน (MJ) ปริมาณพลังงานทีใ่ ช พลังงาน/เช้ือเพลงิ (เมกะจลู )(MJ) กาซธรรมชาติ ลบ.ฟุตมาตรฐาน 1.04 กาซปโตรเลียมเหลว ลิตร 26.62 คีโรซนี ลิตร 34.53 ดเี ซล 01/01/98 31/01/98 4,580 ลติ ร 36.42 166,804 นาํ้ มนั เตา 01/01/98 31/01/98 743,527 ลิตร 39.77 29,570,069 ลกิ ไนต 01/01/98 31/01/98 9,261 กิโลกรัม 10.88 100,760 ถานไม กโิ ลกรมั 28.88 ไฟฟา 01/01/98 31/01/98 95,000 กโิ ลวัตต-ชัว่ โมง 342,000 รวม (เมกะจลู ) 30,179,632 2.3 การทาํ บัญชพี ลงั งาน การตรวจติดตามการใชพลังงานเพ่ือทําบัญชีพลังงาน จะนําไปสูการตรวจสอบถึงปจจัยสําคัญท่ีมีสงผลตอปริมาณการใช พลังงาน ปจจัยเหลานี้ข้ึนอยูกับลักษณะการใชพลังงาน และลักษณะการผลิต ขอมูลปจจัยตางๆ ท่ีรวบรวมไดควรนํามาใชพิจารณา วเิ คราะหความเปลีย่ นแปลงของประสทิ ธิภาพพลังงานตอการเปลีย่ นแปลงของปจจยั ตวั อยางของปจ จยั เหลาน้ี ไดแก ไฟฟา - ปรมิ าณทผ่ี ลิตได (น้าํ หนกั , ปรมิ าตร, จํานวน) - ชัว่ โมงการใชงาน/การทาํ งาน - ภมู อิ ากาศ เชื้อเพลงิ (กา ซ, นํา้ มนั , ถานหิน, อื่น ๆ) - ปริมาณทีผ่ ลติ ได (นา้ํ หนัก, ปริมาตร, จาํ นวน) - ภมู อิ ากาศ - ไอนํา้ ท่ีผลิตได 2.3.1 การเกบ็ รวบรวมขอ มูล ในบางกรณอี าจจะพบวา ขอ มลู ท่ีมกี ารบนั ทึกอยูเปนปกติ อาจไมเพียงพอตอการนําไปวิเคราะห จะตองมีการเก็บขอมูลเพิ่มเติม โดยวิธีการตางๆ รายละเอยี ดดงั นี้ - ใบเสร็จคา พลงั งานรายเดือน แตอยางไรก็ตามใบเสร็จบางประเภทจะมีขอมูลที่ไมละเอียดเพียงพอตอการนําไปใชในการ วิเคราะหการใชพลังงาน - การเกบ็ รวบรวมขอ มลู ดวยคน จะเปนทางเลอื กทีร่ าคาถกู แมวาความแมน ยาํ ไมส มํา่ เสมอนัก - การเก็บรวบรวมขอมูลดวยคน และใชตัวเก็บบันทึกขอมูล จะชวยใหความแมนยําและความสมํ่าเสมอสูงขึ้น อีกทั้ง สามารถถายขอมลู ท่บี นั ทกึ ไวไปยงั เคร่อื งคอมพวิ เตอรเพอ่ื ประกอบการวิเคราะหไดโ ดยตรง 88 ระบบจัดการพลังงานในอตุ สาหกรรม
เทคนิคการตรวจวิเคราะหการใชพลงั งาน รหสั วิชา 3101-2214 - การเก็บรวบรวมขอมูลโดยอัตโนมัติท้ังหมดจะมีขอดี คือ ความถี่ของการอานคามิเตอรท่ีเพ่ิมข้ึน ความผิดพลาดของคา และเวลาการอานลดลง แตม ขี อ เสยี คือ มีคา ใชจา ยในการตดิ ต้งั สูง ตวั อยางตารางท่ใี ชในการเกบ็ บันทึกขอมลู แสดงดังตารางท่ี 2.3 ถึง 2.15 2.3.2 ความถี่ในการเกบ็ รวบรวมขอ มลู - จะตอ งรักษาความสมดุลระหวางการเกบ็ รวบรวมขอ มลู ทม่ี ากเกินไป ซ่ึงทําใหมีคาใชจายสูงและการเก็บรวบรวมขอมูลท่ี ไมเพียงพอ ซ่ึงทาํ ใหไมส ามารถตรวจสอบความเปล่ียนแปลงของคาใชจา ยพลังงานในบางชว งเวลาได - การเสยี คา ใชจา ยในการเก็บรวบรวมขอ มูลมากกวา มูลคาทป่ี ระหยัดไดจากการใชขอมูลเปนส่งิ ท่ไี มควรกระทาํ 2.3.3 สิ่งทตี่ อ งคนหาระหวางการตรวจสอบและตรวจวดั การใชพลงั งานเพื่อทําบญั ชพี ลงั งาน ในระหวางการตรวจสอบและตรวจวัดการใชพลังงาน ท่ีปรึกษาดานการอนุรักษพลังงานจะพยามยามชี้ใหเห็นโอกาสในการ อนรุ ักษพลงั งานสาํ หรบั อปุ กรณ และบริเวณตางๆ รายการอปุ กรณหรอื บรเิ วณทมี่ ศี กั ยภาพในการอนุรกั ษพลงั งานมีดังน้ี 1. มอเตอรแ ละชดุ ขับ - มีการบาํ รุงรักษาท่ีเหมาะสมหรือไม - มอเตอรท ่ใี ชมขี นาดใหญเ กนิ ไปหรอื ไม - มกี ารเปดมอเตอรท้งิ ไว โดยไมมภี าระ (Load) เปน เวลานานหรอื ไม - มีโอกาสทจ่ี ะติดตงั้ ตัวปรับความเร็วมอเตอร หรือใชมอเตอรป ระสทิ ธภิ าพสงู หรอื ไม 2. เครือ่ งทํานํา้ เย็น - อุปกรณม ีการบาํ รุงรกั ษาอยางสมํา่ เสมอหรือไม - การหุมฉนวนเหมาะสมตามมาตรฐานหรอื ไม - ระดบั โหลดการทําความเยน็ ตํา่ สุดแลวหรอื ไม - มโี อกาสปรับปรงุ ระบบควบคุมหรอื ไม - การทํางานของอุปกรณเ ปน ไปตามขอกาํ หนดและใชงานในสภาวะที่ไดประสทิ ธิภาพสงู สดุ หรือไม 3. ระบบอัดอากาศ - มกี ารบํารงุ รักษาตามขอกาํ หนดของผผู ลติ หรอื ไม - มีการรั่วของอากาศหรือไม - ระบบควบคุมเหมาะสมหรอื ไม - มีสว นของระบบจา ยลมทีต่ ดิ ต้ังเกนิ ความตองการหรือไม ถา มีสามารถรอ้ื ออกไดห รือไม 4. หอ งเย็น - ลดชว งการละลายนาํ้ แข็งใหต่าํ สุดไดห รือไม - การหุมฉนวนเหมาะสมหรือไม - มกี ารติดต้ังอปุ กรณปดประตูอตั โนมตั ทิ ป่ี ระตูหรือไม 5. ระบบแสงสวา ง - สามารถที่จะปดไฟซง่ึ ไมจ าํ เปน ตองใชง านไดบางหรอื ไม - สามารถเปล่ียนใชหลอดไฟท่ีมีประสิทธิภาพสูงแทนหลอดปจ จบุ ันไดหรือไม - สามารถเปลีย่ นใชแ ผน สะทอนแสงประสทิ ธภิ าพสงู สําหรบั โคมไฟในบริเวณทเี่ หมาะสมไดหรือไม - สามารถใชระบบควบคุมสาํ หรับระบบแสงสวา งไดหรอื ไม ระบบจัดการพลังงานในอุตสาหกรรม 89
รหัสวชิ า 3101-2214 เทคนคิ การตรวจวเิ คราะหการใชพ ลังงาน - สามารถใชแ สงสวา งจากภายนอกใหมปี ระสทิ ธิภาพสงู ขน้ึ ไดอ ยา งไร 6. กรอบอาคาร - ประเมินสภาพคุณสมบัตฉิ นวนของหลังคา ผนัง และพ้นื - มีการใชร ะบบปดประตอู ตั โนมัติ ในบรเิ วณท่มี กี ารใชร ะบบปรบั อากาศหรอื ไม - มีรอยรวั่ ของอาคารซง่ึ จะทาํ ใหโ หลดการทําความเย็นเพมิ่ ข้ึนหรือไม 7. ระบบปรบั อากาศ - มกี ารปรบั ปริมาณลมทเี่ หมาะสมกับความตอ งการในบรเิ วณตา ง ๆ หรอื ไม - สามารถลดชวั่ โมงการทาํ งานลงไดหรือไม - การใชงานระบบสอดคลองกบั ปรมิ าณผอู ยูอาศยั หรอื ไม - มกี ารบาํ รุงรักษาระบบตามขอกาํ หนดของผูผลิตหรือไม 90 ระบบจดั การพลังงานในอตุ สาหกรรม
Search
Read the Text Version
- 1
- 2
- 3
- 4
- 5
- 6
- 7
- 8
- 9
- 10
- 11
- 12
- 13
- 14
- 15
- 16
- 17
- 18
- 19
- 20
- 21
- 22
- 23
- 24
- 25
- 26
- 27
- 28
- 29
- 30
- 31
- 32
- 33
- 34
- 35
- 36
- 37
- 38
- 39
- 40
- 41
- 42
- 43
- 44
- 45
- 46
- 47
- 48
- 49
- 50
- 51
- 52
- 53
- 54
- 55
- 56
- 57
- 58
- 59
- 60
- 61
- 62
- 63
- 64
- 65
- 66
- 67
- 68
- 69
- 70
- 71
- 72
- 73
- 74
- 75
- 76
- 77
- 78
- 79
- 80
- 81
- 82
- 83
- 84
- 85
- 86
- 87
- 88
- 89
- 90
- 91
- 92
- 93
- 94
- 95
- 96
- 97
- 98
- 99
- 100
- 101
- 102
- 103
- 104
- 105
- 106
- 107
- 108
- 109
- 110
- 111
- 112
- 113
- 114
- 115
- 116
- 117
- 118
- 119
- 120
- 121
- 122
- 123
- 124
- 125
- 126
- 127
- 128
- 129
- 130
- 131
- 132
- 133
- 134
- 135
- 136
- 137
- 138
- 139
- 140
- 141
- 142
- 143
- 144
- 145
- 146
- 147
- 148
- 149
- 150
- 151
- 152
- 153
- 154
- 155
- 156
- 157
- 158
- 159
- 160
- 161
- 162
- 163
- 164
- 165
- 166
- 167
- 168
- 169
- 170
- 171
- 172
- 173
- 174
- 175
- 176
- 177
- 178
- 179
- 180
- 181
- 182
- 183
- 184
- 185
- 186
- 187
- 188
- 189
- 190
- 191
- 192
- 193
- 194
- 195
- 196
- 197
- 198
- 199
- 200
- 201
- 202
- 203
- 204
- 205
- 206
- 207
- 208
- 209
- 210
- 211
- 212
- 213
- 214
- 215
- 216
- 217
- 218
- 219
- 220
- 221
- 222
- 223
- 224
- 225
- 226
- 227
- 228
- 229
- 230
- 231
- 232
- 233
- 234
- 235
- 236
- 237
- 238
- 239
- 240