มาตรการหุ้มฉนวนชุด Electrical Heater เครื่องฉีดพลาสติก Nissei 360T

ชื่อมาตรการการอนุรักษ์พลังงาน : มาตรการหุ้มฉนวนชุด Electrical Heater เครื่องฉีดพลาสติก Nissei 360T


ความเป็นมาและลักษณะการใช้งาน
โรงงานผลิตเครื่องใช้พลาสติกมีการใช้เครื่องฉีดพลาสติกหลักอยู่ 11 เครื่อง ใช้งาน 24 ชั่วโมงต่อวัน และ  330 วันต่อปี โดยเครื่องฉีดพลาสติกทั้งหมดเป็นแบบ Hydraulic Pump ใช้พลังงานสูง และยังไม่เคยทำมาตรการประหยัดพลังงานมาก่อน

ปัญหาของอุปกรณ์/ระบบก่อนปรับปรุง
วัสดุท่อฉีดพลาสติกของเครื่องฉีดพลาสติกทั้งหมด ไม่ได้ทำการหุ้มฉนวน ทำให้อุณหภูมิที่ผิวของชุด Electrical Heater มีค่าเฉลี่ยประมาณ 250^oC

รูปแสดง  Electrical Heater ของเครื่องฉีดพลาสติก Nissei 360T

แนวคิด และขั้นตอนการดำเนินการ
โรงงานมีแนวคิดหุ้มฉนวนชุด Electrical Heater ของเครื่องฉีดพลาสติก เพื่อลดการสูญเสียความร้อนในกระบวนการผลิต โดยพิจารณาติดตั้งทดสอบกับเครื่องขนาด 360T ตัน จำนวน 1 เครื่อง ประกอบด้วยลำดับขั้นตอนการดำเนินการต่าง ๆ ดังนี้

1. ทำการตรวจวัดค่าอุณหภูมิที่ผิว Electrical Heater เครื่องฉีดพลาสติกก่อนการหุ้มฉนวน
2. วัดหาขนาดของชุด Electrical Heater (Diameter)
3. หุ้มฉนวนด้วยเซรามิกไฟเบอร์ที่มีความหนาไม่น้อยกว่า 1 นิ้ว
4. ทำการตรวจวัดค่าอุณหภูมิที่ผิวท่อเครื่องฉีดพลาสติกหลังจากการหุ้มฉนวน
5. ทำการตรวจสอบดูว่าผลกระทบของผลิตภัณฑ์หลังจากการหุ้มฉนวน และปรับค่าอุณหภูมิของเครื่องฉีดพลาสติกให้เหมาะสม

สภาพหลังปรับปรุง
การดำเนินการมาตรการหุ้มฉนวน Electrical Heater เครื่องฉีดพลาสติกเพื่อลดการสูญเสียความร้อนในกระบวนการผลิต และยังทำให้อากาศภายในโรงงานเย็นลง

รูปภาพ การติดตั้งฉนวนกับเครื่องฉีดพลาสติก Nissei 360T

วิธีการคำนวณผลการอนุรักษ์พลังงาน
จำนวนเครื่องฉีดพลาสติกที่จะทำการหุ้มฉนวน                         
=            1              เครื่อง
จำนวนชั่วโมงการทำงาน                                                                 
=             24          ชั่วโมง/วัน
=             330         วัน/ปี

อุณหภูมิที่ผิว(โดยเฉลี่ย),Ts                                                             
=             250         ^oC
ความยาวของชุด Electrical Heater,L (ช่วงที่ 1)                         
=             1.2          m
รัศมีภายนอกของสกรู(19 cm.) , R                                                
=             0.095     m
พื้นที่ผิวของชุด Electrical Heater ก่อนหุ้มฉนวน, A_s
=             44 x R x จำนวนเครื่อง x L/7
=             44 x 0.095 x 1 x 1.2/7
=             0.716     m²

ความยาวของชุด Electrical Heater,L (ช่วงที่ 2)                         
=             0.13        m
รัศมีภายนอกของสกรู(25 cm.) , R                                                
=             0.125     m
พื้นที่ผิวของชุด Electrical Heater ก่อนหุ้มฉนวน, A_s
=             44 x R x จำนวนเครื่อง x L/7
=             44 x 0.125 x 1 x 0.13/7
=             0.102     m²

อุณหภูมิอากาศภายนอก, T_air
=             35           ^oC
ค่าสัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อน, h_o
=             10           W/m²K
การสูญเสียปริมาณความร้อนคำนวณจากสมการ Q  
=             A_sh_o(T_s-T_air )

การใช้พลังงานก่อนปรับปรุง
ค่าการสูญเสียปริมาณความร้อนก่อนหุ้มฉนวน  Q₁
=             (0.716+0.102) x 10 x (250-35)
=             1.76        kW
การใช้พลังงานหลังปรับปรุง
ความหนาของฉนวน, t_ins
=          0.025      m

อุณหภูมิที่ผิวของ Heater  หลังหุ้มฉนวน, T_s2
=             70           ^oC
ความหนาของฉนวน, t_Ins
=             0.025     m

พื้นที่ผิวของชุด Electrical Heater ก่อนหุ้มฉนวน, A₁
=             44 x R x จำนวนเครื่อง x L/7
=             44 x (0.095+0.025) x 1 x 1.2/7
=             0.905     m²

พื้นที่ผิวของชุด Electrical Heater ก่อนหุ้มฉนวน, A₂
=             44 x R x จำนวนเครื่อง x L/7
=             44 x (0.125+0.025) x 1 x 0.13/7
=             0.123     m²

ค่าการสูญเสียปริมาณความร้อนหลังหุ้มฉนวน Q₂
=             (0.905+0.123) x 10 x (70-35)
=             0.36        kW

ผลประหยัดพลังงาน
ดังนั้นจะลดการสูญเสียความร้อนได้ (Q₁-Q₂)                              
=             1.76 – 0.36
=             1.4          kW
พลังงานไฟฟ้าที่ประหยัดได้                                                            
=            1.4 x 24 ชม./วัน x 330 วัน/ปี
=            11,088                   kWh/ปี
ค่าไฟฟ้าที่ประหยัดได้                                                                       
=            11,088 x 3.47      บาท/ปี
=            38,475.36             บาท/ปี
คิดเป็นผลประหยัดจากพลังงาน                                                     
=             0.945                     toe/ปี

ผลประหยัดพลังงานจริง
หลังจากร่วมกันพิจารณาทางโรงงานเลือกติดตั้งเพียง 1 เครื่อง เพื่อทดสอบเสถียรภาพของฉนวนคือ เครื่อง Nisei 360 T

กราฟการใช้พลังงานก่อนติดตั้งฉนวนกับเครื่อง Nissei 360T

กราฟการใช้พลังงานหลังติดตั้งฉนวนกับเครื่อง Nissei 360T

พลังงานไฟฟ้าก่อนติดตั้ง                                                                 
=             4.7                          kW/hr.
=            4.7 x 24 ชม./วัน x 330 วัน/ปี
=            37,224                   kWh/ปี
พลังงานไฟฟ้าหลังติดตั้ง                                                                 
=             2.73                       kW/hr.
=            2.73 x 24 ชม./วัน x 330 วัน/ปี
=            21,621.6               kWh/ปี

พลังงานไฟฟ้าที่ประหยัดได้                                                            
=            37,224 - 21,621.6                                                                                                                                                             
=            15,602.4               kWh/ปี
ค่าไฟฟ้าที่ประหยัดได้                                                                       
=            15,602.4 x 3.47  บาท/ปี
=            54,140.33             บาท/ปี
คิดเป็นผลประหยัดจากพลังงาน                                                     
=             1.329                     toe/ปี

มาตรการปรับปรุงประสิทธิภาพเครื่องทำน้ำเย็น (Chiller) ขนาดเล็กของโรงงานเป่าถุงพลาสติก

ชื่อมาตรการการอนุรักษ์พลังงาน : มาตรการปรับปรุงประสิทธิภาพเครื่องทำน้ำเย็น (Chiller) ขนาดเล็กของโรงงานเป่าถุงพลาสติก

 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

แนวคิด และขั้นตอนการดำเนินการ
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 เป็นตัวควบคุมความถี่ตามสมการ
N =  ความเร็วรอบ
f  =  ความถี่
P = จำนวนขั้วของมอเตอร์
จากที่ได้กล่าวมาทั้งหมดข้างต้น  จะเห็นได้ว่าจะสามารถควบคุมการใช้พลังงานไฟฟ้าอย่างเหมาะสมและสัมพันธ์กับการใช้งานจริงและสามารถใช้งานร่วมกับอุปกรณ์ควบคุมอัตโนมัติได้ สำหรับการปรับปรุงประสิทธิภาพของระบบน้ำหล่อเย็น จะดำเนินการ 3 อย่าง คือ

1. หุ้มฉนวนท่อน้ำเย็นด่านส่งจ่าย
2. ติดตั้ง Inverter (VSD) กับมอเตอร์เครื่องสูบน้ำเย็นขนาด 2.2 kW
3. เปลี่ยนระบบแนวเดินท่อน้ำเย็นให้บ่อไปและกลับต่อถึงกันเพื่อให้ง่ายในการควบคุมอัตราการไหลของน้ำ และลดการใช้เครื่องสูบน้ำได้ 1 เครื่อง

สภาพหลังปรับปรุง
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

ข้อเสนอแนะ
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

มาตรการหุ้มฉนวนชุด Electrical Heater เครื่องฉีดพลาสติก

ชื่อมาตรการการอนุรักษ์พลังงาน : มาตรการหุ้มฉนวนชุด Electrical Heater เครื่องฉีดพลาสติก

ความเป็นมาและลักษณะการใช้งาน
โรงงานผลิตอุปกรณ์เครื่องใช้ไฟฟ้าในครัวเรือน เช่น หม้อหุงข้าว กระติกน้ำรอน กระทะไฟฟ้า พัดลม ฯ
จำเป็นต้องใช้เครื่องฉีดพลาสติกเพื่อผลิตชิ้นสวนต่างๆ  โดยเครื่องฉีดพลาสติกจะมีการสูญเสียพลังงานในสองส่วนหลักๆ คือ มอเตอร์ และฮีตเตอร์ไฟฟ้า ซึ่งฮีตเตอร์ไฟฟ้าของเครื่องฉีดพลาสติกในโรงงานจะตั้งอุณหภูมิไว้ในช่วง 190-250 ^oC


ปัญหาของอุปกรณ์/ระบบก่อนปรับปรุง
วัสดุท่อฉีดพลาสติกของเครื่องฉีดพลาสติกทั้งหมด ไม่ได้ทำการหุ้มฉนวน ทำให้อุณหภูมิที่ผิวของชุด Electrical Heater มีค่าเฉลี่ย 220^oC  ทำให้เกิดการสูญเสียพลังงาน และอุณหภูมิบริเวรพื้นที่ทำงานสูง

รูปแสดง การตรวจวัด Electrical Heater ของเครื่องเป่าพลาสติก No.5

แนวคิด และขั้นตอนการดำเนินการ
เบื้องต้นพิจารณาทดสอบติดตั้งกับเครื่องเป่าพลาสติกที่ทำงานประมาณ 15 ช.ม. คือเครื่อง No.5 โรงงาน 2 N0.10,12 และ 14 โรงงาน 1 รวมจำนวน 4 เครื่อง โดยมีขั้นตอนการดำเนินการต่าง ๆ ดังนี้

1. ทำการตรวจวัดค่าอุณหภูมิที่ผิว Electrical Heater เครื่องฉีดพลาสติกก่อนการหุ้มฉนวน
2. วัดหาขนาดของชุด Electrical Heater (Diameter)
3. หุ้มฉนวนด้วยเซรามิกไฟเบอร์ที่มีความหนาไม่น้อยกว่า 1 นิ้ว
4. ทำการตรวจวัดค่าอุณหภูมิที่ผิวท่อเครื่องฉีดพลาสติกหลังจากการหุ้มฉนวน

วิธีการคำนวณผลการอนุรักษ์พลังงาน
จำนวนเครื่องฉีดพลาสติกที่จะทำการหุ้มฉนวน                                         
=            4              เครื่อง
จำนวนชั่วโมงการทำงาน                                                                                 
=             15          ชั่วโมง/วัน
=             312         วัน/ปี
เครื่องเป่าพลาสติก No.5 450T
ความยาวของชุด Electrical Heater,L                                                            
=             1.2          m
อุณหภูมิที่ผิว(โดยเฉลี่ย),Ts                                                                             
=             220         ^oC
รัศมีภายนอก, R                                                                                                 
=             0.08        m
พื้นที่ผิวของชุด Electrical Heater ก่อนหุ้มฉนวน, A_s
=             44 x R x จำนวนเครื่อง x L/7
=             44 x 0.08 x 1 x 1.2/7
=             0.60        m²
 
เครื่องเป่าพลาสติก No.10 208T
ความยาวของชุด Electrical Heater,L                                                            
=             1.04        m
อุณหภูมิที่ผิว(โดยเฉลี่ย),Ts                                                                             
=             200         ^oC
รัศมีภายนอก, R                                                                                                 
=             0.08        m
พื้นที่ผิวของชุด Electrical Heater ก่อนหุ้มฉนวน, A_s
=             44 x R x จำนวนเครื่อง x L/7
=             44 x 0.08 x 1 x 1.04/7
=             0.52        m²
เครื่องเป่าพลาสติก No.12 200T
ความยาวของชุด Electrical Heater,L                                                            
=             0.8          m
อุณหภูมิที่ผิว(โดยเฉลี่ย),Ts                                                                             
=             200         ^oC
รัศมีภายนอก, R                                                                                                 
=             0.08        m
พื้นที่ผิวของชุด Electrical Heater ก่อนหุ้มฉนวน, A_s
=             44 x R x จำนวนเครื่อง x L/7
=             44 x 0.08 x 1 x 0.8/7
=             0.40        m²

เครื่องเป่าพลาสติก No.14 175T
ความยาวของชุด Electrical Heater,L                                                            
=             0.9          m
อุณหภูมิที่ผิว(โดยเฉลี่ย),Ts                                                                             
=             200         ^oC
รัศมีภายนอก, R                                                                                                 
=             0.07        m
พื้นที่ผิวของชุด Electrical Heater ก่อนหุ้มฉนวน, A_s
=             44 x R x จำนวนเครื่อง x L/7
=             44 x 0.07 x 1 x 0.9/7
=             0.40        m²

อุณหภูมิอากาศภายนอก, T_air
=             35           ^oC
ค่าสัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อน, h_o
=             10           W/m²K
การสูญเสียปริมาณความร้อนคำนวณจากสมการ Q  
=           A_sh_o(T_s-T_air )

การใช้พลังงานก่อนปรับปรุง
ค่าการสูญเสียปริมาณความร้อนก่อนหุ้มฉนวน Q₁
=    (0.6+0.53+0.4+0.4) x10 x (220-35)
=             3.57        kW
  
การใช้พลังงานหลังปรับปรุง
อุณหภูมิที่ผิวของ Heater  หลังหุ้มฉนวน, T_s2
=             45           ^oC
ความหนาของฉนวน, t_Ins
=             0.025     m
ค่าการสูญเสียปริมาณความร้อนหลังหุ้มฉนวน  Q₁
= (0.625+0.555+0.425+0.425) x 10 x (70-35)
=             0.71        kW

ผลประหยัดพลังงาน
ดังนั้นจะลดการสูญเสียความร้อนได้ (Q₁-Q₂)                                              
=             3.57 – 0.71
=             2.86        kW
พลังงานไฟฟ้าที่ประหยัดได้                                                            
=            2.86 x 15 ชม./วัน x 312 วัน/ปี
=            13,384.8               kWh/ปี
ค่าไฟฟ้าที่ประหยัดได้                                                                                       
=            13,384.8 x 4.27  บาท/ปี
=            57,153.1               บาท/ปี
คิดเป็นผลประหยัดจากพลังงาน                                                                     
=             1.141                     toe/ปี


สภาพหลังปรับปรุง
การดำเนินการมาตรการหุ้มฉนวน Electrical Heater เครื่องฉีดพลาสติกช่วยลดการสูญเสียความร้อนในกระบวนการผลิต และยังทำให้อากาศภายในโรงงานเย็นลง

ก่อนปรับปรุง                                                                     หลังปรับปรัง

รูปแสดงสภาพหลังติดตั้งฉนวนจำนวน 4 เครื่อง

ก่อนปรับปรุง                                                                     หลังปรับปรัง

กราฟแสดงการพลังงานก่อนและหลังปรับปรุง

มาตรการติดตั้งอุปกรณ์ควบคุมภาระการใช้งานขอมอเตอร์ไฮดรอลิคเครื่องเป่าพลาสติก

ชื่อมาตรการการอนุรักษ์พลังงาน : มาตรการติดตั้งอุปกรณ์ควบคุมภาระการใช้งานขอมอเตอร์ไฮดรอลิคเครื่องเป่าพลาสติก

ความเป็นมาและลักษณะการใช้งานพลังงาน
เครื่องเป่าพลาสติกมีการใช้งานอินดักชั่นมอเตอร์อยู่ 2 ส่วนหลักๆ คือระบบสกรูซึ่งโดยมากจะมีการใช้งานอินเวอร์เตอร์เพื่อปรับรอบอยู่แล้วทำให้เกิดการประหยัดพลังงานส่วนหนึ่ง แต่ในส่วนที่สองคือมอเตอ์ไฮดรอลิคที่มีการใช้งานไม่เต็มประสิทธิภาพ ผู้ประกอบการควรหาแนวทางประหยัดพลังงานในส่วนนี้

ปัญหาของอุปกรณ์ / ระบบก่อนปรับปรุง
จากการตรวจสอบพบว่ามอเตอร์ไฮดรอลิคของเครื่องเป่าพลาสติกขนาด 50 ลิตร มีค่าเพาเวอร์แฟกเตอร์ 0.31 ซึ่งถือว่ายังมีการทำงานที่ไม่เต็มประสิทธิภาพ และใช้พลังงาน 4.46 kW/Hr. หรือ 35,323.2 kWHr/ปี คิดเป็น 115,153.6 บาท/ปี  โดยโรงงานจะมีเครื่องเป่าพลาสติกรุ่นนี้จำนวน 4 เครื่อง

รูปแสดง เครื่องเป่าพลาสติกขนาด 50 ลิตร

การแสดง ค่าพารามิเตอร์ทางไฟฟ้าของมอเตอร์ไฮดรอลิก ขนาด 22 kW

แนวคิดและขั้นตอนดำเนินการ
เนื่องกลุ่มที่ปรึกษามีแนวคิดที่จะประหยัดพลังงานในส่วนของมอเตอร์ไฮดรอลิค โดยมีการทดสอบก่อนติดตั้งจริง ซึงมีขั้นตอนดำเนินการดั้งนี้

1. ตรวจวัดค่าการใช้พลังงานของเครื่องเป่าพลาสติก
2. ติดตั้งทดสอบอุปกรณ์ประหยัดพลังงานกับมอเตอร์ไฮดรอลิคของเครื่อง เพื่อคำนวณหาจุดคุ้มทุน
3. นำเสนอผู้บริหารเพื่อผลักดันให้เกิดการลงทุน

สภาพหลังปรับปรุง

รูปแสดง การติดตั้งทดสอบอุปกรณ์ควบคุมภาระการใช้งานขอมอเตอร์ไฮดรอลิคเครื่องเป่าพลาสติก

วิธีการคำนวณผลการอนุรักษ์พลังงาน

กราฟแสดง ค่าพลังงานของมอเตอร์ไฮดรอลิกขนาด 22 kW เปรียบเทียบก่อนและหลังติดตั้ง

การใช้พลังงานก่อนปรับปรุง

กราฟแสดง ค่าพลังงานของมอเตอร์ไฮดรอลิกขนาด 22 kW ก่อนติดตั้ง

ค่ากำลังไฟฟ้าเฉลี่ยก่อนการปรับปรุงของมอเตอร์ไฮดรอลิคขนาก 22 kW
=             4.46                                        kW
ค่ากำลังไฟฟ้าเฉลี่ยก่อนการปรับปรุง 4 เครื่อง
=             17.84                                     kW                                                        
=             (17.84 x 24 x 330 )
=             141,292.80                           kWh/ปี


การใช้พลังงานหลังปรับปรุง

กราฟแสดง ค่าพลังงานของมอเตอร์ไฮดรอลิกขนาด 22 kW หลังติดตั้ง

ค่ากำลังไฟฟ้าเฉลี่ยก่อนการปรับปรุงของมอเตอร์ไฮดรอลิคขนาก 22 kW
=             3.86                                        kW
ค่ากำลังไฟฟ้าเฉลี่ยก่อนการปรับปรุง 4 เครื่อง
=             15.44                                     kW                                                        
=             (15.44 x 24 x 330 )
=             122,284.80                           kWh/ปี





ผลประหยัดพลังงาน
พลังงานไฟฟ้าที่ประหยัดได้                            
=             19,008                                   kWh/ปี
อัตราค่าไฟฟ้าเฉลี่ยต่อหน่วยของโรงงาน     
=             3.26                                        บาท/kWh
คิดเป็นเงินที่ประหยัดได้                                         
=             (19,008 x 3.26)
=             61,966.08                             บาท/ปี
เทียบเท่าตันน้ำมันดิบ                                        
=             (19,008 x 0.00008521)
=             1.620                                     toe/ปี

มาตรการปรับลดความเร็วรอบมอเตอร์เครื่องฉีดพลาสติก

ชื่อมาตรการการอนุรักษ์พลังงาน : มาตรการปรับลดความเร็วรอบมอเตอร์เครื่องฉีดพลาสติก


ความเป็นมาและลักษณะการใช้งาน


ในกระบวนการทำงานของเครื่องฉีดพลาสติกแบบ Hydraulic Pump จะมีต้นกำลังหลักเป็นอินดักชั่นมอเตอร์ และ Electrical Heater ซึ่งมอเตอร์จะใช้พลังงานมากกว่าที่ประมาณ 70% ของพลังงานทั้งหมด


ปัญหาของอุปกรณ์ / ระบบก่อนปรับปรุง
เครื่องฉีดพลาสติกของFโรงงาน จะเป็นเครื่องรุ่นเก่าและทั้งหมดเป็น Hydraulic Pump ทางโรงงานยังไม่มีอุปกรณ์ Inverter เพื่อปรับลดความเร็วรอบมอเตอร์เครื่องฉีดพลาสติกทำให้มีอัตราการสิ้นเปลืองพลังงานมากในการฉีดชิ้นงาน

 รูปแสดง เครื่องฉีดขนาด 700 ตัน

  

กราฟแสดง ค่าพลังงานจากการตรวจวัดมอเตอร์ของเครื่องฉีดขนาด 700 ตัน

แนวคิดและขั้นตอนดำเนินการ
การติดตั้งตัวอุปกรณ์ Inverter เพื่อปรับลดความเร็วรอบมอเตอร์เครื่องฉีดพลาสติกสำหรับเครื่องฉีดรุ่นเก่าที่มีสัญญาณ Flow กับ Pressure ซึ่งเมื่อติดตั้งตัว Inverter แล้วเสร็จคาดว่าจะสามารถลดค่าพลังงานในส่วนของมอเตอร์เครื่องฉีดพลาสติกที่เป็นระบบ Piston Pumpได้ประมาณ 15%  และรุ่นที่เป็น Vane Pump ได้ไม่ต่ำกว่า 20%โดยที่ไม่มีผลกระทบกับกระบวนการผลิต


สภาพหลังปรับปรุง
เนื่องจากโครงการอยู่ระหว่างการประสานงาน จึงได้มีการติดตั้งทดสอบอุปกรณ์กับเครื่องฉีดพลาสติก Nissei 700T สามารถประหยัดพลังงานได้ 42.46%  เครื่อง Nissei 360T Vane Pump ประหยัดได้ประมาณ 20% และเครื่อง Nissei 360T Piston Pump ประหยัดได้ประมาณ 15%
นอกจากการลดพลังงานแล้ว สิ่งที่ได้จากการติดตั้ง Inverter คือ ค่า p.f. ที่ดีขึ้น เพราะโดยทั่วไปหลังจากติด Inverter จะทำให้ p.f. หน้าเครื่องมีค่าใกล้เคียง 1 มากที่สุด ทำให้เป็นการลดภาระการทำงานของหม้อแปลงไฟฟ้า

 รูปแสดง ชิ้นงานและการตรวจวัดของเครื่องฉีดขนาด 700 ตัน หลังติดตั้ง Inverter

  

กราฟแสดง ค่าพลังงานจากการตรวจวัดมอเตอร์ของเครื่องฉีดพลาสติก

จากกราฟแสดงให้เห็นถึงความแตกต่างของค่าพลังงานที่ลดลง และหลังปรับปรุงไม่ส่งผลกระทบต่อการผลิต เพราะ Cycle time ยังคงเท่าเดิม

กราฟแสดง ค่าพลังงานก่อนติดตั้ง

ตัวอย่างการคำนวณผลประหยัด
พิจารณาติดตั้งที่มอเตอร์ 2 (55 kW) ซึ่งเป็นมอเตอร์ที่ทำหน้าที่เสริมกำลังจะประหยัดพลังงานได้มากกว่า และไม่ก่อให้เกิดผลกระทบต่อกระบวนการผลิต
เงินลงทุนค่าอุปกรณ์รวมการติดตั้ง 291,375.00 บาท
ค่าพลังงานที่ได้จากการบันทึกก่อนติดตั้ง 18.14 kW
ค่าพลังงานที่ได้จากการบันทึกหลังติดตั้ง 10.44 kW
คิดเป็นค่าพลังงานที่ลดลง 7.70 kW
เครื่องทำงาน 24 ชั่วโมง 330 ต่อปี
พลังงานไฟฟ้าที่ประหยัดได้ 61,014.61 kWh/ปี
เทียบเท่าตันน้ำมันดิบ 5.199 toe/ปี
อัตราค่าไฟฟ้าต่อหน่วยของโรงงาน 3.33 บาท/kWh
คิดเป็นเงินที่ประหยัดได้ 203,178.65 บาท/ปี
ระยะเวลาคืนทุน 1.43 ปี