ความเป็นมาและลักษณะการใช้งาน
โรงงานผลิตถุงพลาสติกมีการใช้พลังงานไฟฟ้ารวม 12 เดือน จากเดือนมกราคม 2553 ถึงเดือนธันวาคม 2554 รวมทั้งสิ้น 374,167.86 kWh/ปี คิดเป็นค่าไฟฟ้า 5,719,422.17 บาท/ปี มีค่าไฟฟ้าเฉลี่ยเท่ากับ 3.38 บาทต่อหน่วย โดยโรงงานมีเวลาทำงาน 24 ชั่วโมงต่อวัน และทำงาน 300 วันต่อปี
ปัญหาของอุปกรณ์/ระบบก่อนปรับปรุง
เครื่องทำน้ำเย็น(Chiller) ขนาด 4 ตัน และ 10 ตัน ทำงานสลับกันสัปดาห์ละครั้ง จากการตรวจวัดอัตราการไหลของน้ำและอุณหภูมิน้ำ พบว่าโรงงานยังไม่ได้มีการจัดการที่ดีพอ ทำให้สิ้นเปลืองพลังงาน
รูปแสดง สภาพเครื่องทำน้ำเย็น และการตรวจวัดก่อนการปรับปรุง
กราฟแสดง ค่ากำลังไฟฟ้าของมอเตอร์เครื่องสูบน้ำขนาด 2.2 kW ก่อนการปรับปรุง
อุปกรณ์ไฟฟ้าทั้งหมดมีความต้องการพลังงานไฟฟ้าด้วยกันทั้งสิ้น แต่หากมีการจัดการและควบคุมการใช้พลังงานอย่างเหมาะสม ก็จะสามารถลดพลังงานไฟฟ้าหรือการใช้พลังงานไฟฟ้าได้อย่างมีประสิทธิภาพสูงสุด โดยในที่นี้จะกล่าวถึงการควบคุมพลังงานไฟฟ้าสำหรับมอเตอร์ภายในโรงงาน หากเปรียบเทียบระหว่างระบบที่ใช้มอเตอร์ที่หมุนด้วยความเร็วรอบเกือบคงที่กับชนิดที่สามารถเปลี่ยนความเร็วรอบของมอเตอร์ที่ปรับความเร็วรอบตามภาระจะมีการใช้พลังงานไฟฟ้าที่น้อยกว่าตามกฎการทำงานของพัดลม (Affinity Laws)
1. อัตราการไหลจะแปรตามความเร็วรอบ
2. ความดันจะแปรตามความเร็วรอบยกกำลังสอง
3. กำลังงานที่ใช้จะแปรตามความเร็วรอบยกกำลังสาม
ดังนั้นหากพิจารณาตามความสัมพันธ์ข้างต้นจะเห็นได้ว่าถ้าลดอัตราการไหลลงโดยการลดความเร็วรอบจะทำให้กำลังไฟฟ้าที่ใช้ลดลง เช่น ลดอัตราการไหลลง 50 % จะลดกำลังไฟฟ้าลงได้ 8 เท่า (ตามทฤษฎี) ถ้าพบว่าในระบบขับเคลื่อนใดๆ ที่มีแนวโน้มที่จะประหยัดพลังงานได้มาก หากเปลี่ยนจากแบบ
ความเร็วรอบคงที่เป็นแบบปรับความเร็วได้ โดยการต่อ Frequency Converter เพิ่มเติมเข้าไป โดยวิธีการลดความเร็วรอบของมอเตอร์สามารถทำได้โดยการใช้ Frequency Inverter เป็นตัวควบคุมความถี่ตามสมการN = ความเร็วรอบ
f = ความถี่
P = จำนวนขั้วของมอเตอร์
จากที่ได้กล่าวมาทั้งหมดข้างต้น จะเห็นได้ว่าจะสามารถควบคุมการใช้พลังงานไฟฟ้าอย่างเหมาะสมและสัมพันธ์กับการใช้งานจริงและสามารถใช้งานร่วมกับอุปกรณ์ควบคุมอัตโนมัติได้ สำหรับการปรับปรุงประสิทธิภาพของระบบน้ำหล่อเย็น จะดำเนินการ 3 อย่าง คือ
- หุ้มฉนวนท่อน้ำเย็นด่านส่งจ่าย
- ติดตั้ง Inverter (VSD) กับมอเตอร์เครื่องสูบน้ำเย็นขนาด 2.2 kW
- เปลี่ยนระบบแนวเดินท่อน้ำเย็นให้บ่อไปและกลับต่อถึงกันเพื่อให้ง่ายในการควบคุมอัตราการไหลของน้ำ และลดการใช้เครื่องสูบน้ำได้ 1 เครื่อง
จากการตรวจวัดพลังงาน และการสอบถามจากผู้แดเครื่องทำน้ำเย็น โรงงานสามารถติดตั้ง Inverter กับมอเตอร์เครื่องสูบน้ำขนาด 2.2 kW เพื่อปรับลดอัตราการไหลของน้ำ และปรับปรุงระบบบ่อน้ำเย็นเพื่อยกเลิกเครื่องสูบน้ำขนาด 1.5 kW ได้
กราฟ เปรียบเทียบการควบคุมการไหล โดยใช้วาล์วกับการใช้ VSD
รูปแสดงการติดตั้งทดสอบ Inverter กับเครื่องสูบน้ำขนาด 2.2 kW
รูปแสดง การปรับปรุงโดยการหุ้มฉนวนท่อน้ำเย็นด่านส่งจ่าย
โรงงานควรพิจารณาเลือกเดินเครื่องทำน้ำเย็นขนาด 4 ตัน เป็นเครื่องหลักเนื่องจากใช้พลังงานไฟฟ้าต่ำกว่า จะทำให้ประหยัดไฟฟ้าได้มากกว่า
แนวทางการขยายผล (ถ้ามี)
ควรมีการติดตั้ง Flow meter หรือ Temp เพื่อนำสัญญาณ Analog มาใช้สำหรับความคุมการปรับความถี่ของ Inverter
วิธีการคำนวณผลการอนุรักษ์พลังงาน
การใช้พลังงานก่อนปรับปรุง
กำลังไฟฟ้าเฉลี่ยของมอเตอร์เครื่องสูบน้ำขนาด 2.2 kW
= 1.31 kW
กำลังไฟฟ้าเฉลี่ยของมอเตอร์เครื่องสูบน้ำขนาด 1.5 kW
= 0.75 kW
ดังนั้นกำลังไฟฟ้าเฉลี่ยก่อนปรับปรุงรวม
= 2.06 kW
กำลังไฟฟ้าที่ใช้ต่อปี
= (กำลังไฟฟ้า x เวลาการทำงาน)
= 0.57 x 24 x 300
= 14,832 kWh/ปี
การใช้พลังงานหลังปรับปรุง
กำลังไฟฟ้าเฉลี่ยของมอเตอร์เครื่องสูบน้ำขนาด 2.2 kW
= 0.57 kW
หลังจากปรับปรุงแนวท่อน้ำเย็นสามารถหยุดเดินมอเตอร์เครื่องสูบน้ำขนาด 1.5 kW
ดังนั้นกำลังไฟฟ้าเฉลี่ยหลังปรับปรุงรวม
= 0.57 kW
กำลังไฟฟ้าที่ใช้ต่อปี
= (กำลังไฟฟ้า x เวลาการทำงาน)
= 2.06 x 24 x 300
= 4,104 kWh/ปี
ผลประหยัดพลังงาน
พลังงานไฟฟ้าที่ประหยัดได้
= พลังงานไฟฟ้า (ก่อนปรับปรุง) - พลังงานไฟฟ้า (หลังปรับปรุง)
= 14,832 – 4,104
= 10,728 kWh/ปี
ค่าไฟฟ้าที่ประหยัดได้
= 10,728 x 3.38 บาท/ปี
= 36,260.64 บาท/ปี
คิดเป็นผลประหยัดจากพลังงาน
= 0.914 toe/ปี
ไม่มีความคิดเห็น:
แสดงความคิดเห็น