พื้นฐานการตรวจวัดและวิเคราะห์การใช้พลังงาน

การตรวจวัดการใช้พลังงานเป็นสิ่งจำเป็น ในการที่จะทำให้ทราบถึงปริมาณการใช้พลังงานและประสิทธิภาพการใช้พลังงานของเครื่องจักรหรืออุปกรณ์ ซึ่งใช้ในการประเมินแนวทางการประหยัดพลังงาน การวิเคราะห์ความคุ้มค่าในการลงทุน ตลอดจนการตรวจสอบติดตามผลการประหยัดที่เกิดขึ้นจริงหลังจากที่ได้ดำเนินการตามมาตรการประหยัดพลังงาน

ในบทนี้จะกล่าวถึงพื้นฐานของการตรวจวัดการใช้พลังงานของระบบที่ใช้พลังงานไฟฟ้า และระบบที่ใช้พลังงานความร้อน รวมทั้งการประเมินการใช้พลังงานของโรงงาน ระบบที่ใช้พลังงานไฟฟ้าได้แก่ ระบบส่งจ่ายไฟฟ้า ระบบปรับอากาศ ระบบอากาศอัด ระบบแสงสว่าง ระบบปั๊มน้ำ และมอเตอร์ เป็นต้น ส่วนระบบที่ใช้พลังงานความร้อนได้แก่ ระบบไอน้ำ ระบบน้ำมันร้อน และเตาอุตสาหกรรม เป็นต้น

1. ความรู้พื้นฐานการใช้พลังงาน

การใช้พลังงานโดยทั่วไปสำหรับสถานประกอบการ แบ่งเป็น 2 ประเภท ได้แก่ พลังงานไฟฟ้าและพลังงานกลที่มีรูปแบบการใช้งาน 2 ด้าน คือ ด้านความดันและด้านความร้อน

1.1  พลังงานไฟฟ้า


พลังงานไฟฟ้าแบ่งได้เป็นไฟฟ้ากระแสสลับและไฟฟ้ากระแสตรง หลักการเหมือนกันคือแหล่งจ่ายพลังงานทำหน้าที่จ่ายพลังงานไปยังอุปกรณ์ (Load) เมื่ออุปกรณ์ได้รับพลังงานไฟฟ้าแล้วจะเปลี่ยนจากพลังงานไฟฟ้าเป็นพลังงานรูปแบบอื่น ๆ เช่น แสงสว่าง ความร้อน พลังงานกล เป็นต้น
ดังรูปการใช้พลังงานของวงจรไฟฟ้ากระแสสลับและกระแสตรง

การใช้พลังงานของวงจรไฟฟ้ากระแสสลับและกระแสตรง

การใช้พลังงานของวงจรไฟฟ้ากระแสตรง

การใช้พลังงานของวงจรไฟฟ้ากระแสสลับและกระแสตรง

การใช้พลังงานของวงจรไฟฟ้ากระแสสลับ

ความหมายที่ควรรู้จัก

  • แรงดันไฟฟ้า (Voltage)

    เป็นตัวขับเคลื่อนทำให้เกิดการไหลของพลังงานถ้ามีภาระ (load) เช่น หลอดไฟมารับพลังงาน จะทำให้เกิดกระแสไฟฟ้าหรือพลังงานไหลภายในวงจร

  • พลังงานไฟฟ้า (Electrical Energy)

    เป็นพลังงานที่เคลื่อนที่ออกจากแหล่งจ่ายกระแสไฟฟ้าไปยังโหลด ดังรูปการใช้พลังงานของวงจรไฟฟ้ากระแสสลับและกระแสตรง   กระแสไฟฟ้า (I) หรือพลังงานจะถูกส่งจากขั้วแบตเตอรี่ จ่ายให้กับหลอดไฟฟ้า (load) ทำให้หลอดไฟฟ้าสว่าง พลังงานไฟฟ้ามีหน่วยวัดเป็น กิโลวัตต์-ชั่วโมง (kWh) หรือ หน่วย (Unit)

  • 1 kWh หรือ 1 หน่วย

    การใช้งานอุปกรณ์ไฟฟ้าที่มีกำลังไฟฟ้า 1 kW เป็นเวลานาน 1 ชั่วโมง

1.2  พลังงานกลในรูปของความดัน


ความหมายที่ควรรู้จัก

ความดัน (Pressure)

ปริมาณแรงดันที่กระทำตั้งฉากต่อหนึ่งหน่วยพื้นที่ การแสดงค่าความดันมีได้หลายอย่าง เช่น แรงต่อหนึ่งหน่วยพื้นที่ (นิวตันต่อตารางเมตร) ความสูงของแท่งของเหลว (มิลลิเมตรปรอท) หรือ การแสดงค่าโดยเทียบกับความดันบรรยากาศ เป็นต้น

ความดันเกจ (gauge pressure)

ความดันที่ได้จากการวัดโดยใช้เครื่องมือ โดยใช้ความดันบรรยากาศเป็นจุดอ้างอิง โดยความดันที่สูงกว่าความดันบรรยากาศเป็นความดันบวกและความดันที่ต่ำกว่าเป็นความดันด้านลบ

ความดันบรรยากาศ (atmospheric pressure)

ค่าของแรงดันอากาศต่อหนึ่งหน่วยพื้นที่ ความดันบรรยากาศ ณ บริเวณต่างๆมีค่าไม่เท่ากันขึ้นอยู่กับหลายปัจจัย เช่น อุณหภูมิ, ความสูงจากระดับน้ำทะเล เป็นต้น ปกติเราใช้ค่าความดันบรรยากาศมาตรฐาน ( Standard Atmospheric Pressure, 1 atm ) = ความดัน 760 mm Hg = 1.033 kg/cm2 = 1.01325 บาร์

ความดันสมบูรณ์ (absolute pressure)

ความดันที่แท้จริง = ความดันเกจ + ความดันบรรยากาศ

อัตราการไหล (flow rate)

ในภาคอุตสาหกรรมจะแสดงเป็นหน่วยของปริมาตรของไหลที่เคลื่อนที่ในหนึ่งหน่วยเวลา เช่น น้ำไหล 12 แกลลอนต่อนาที อากาศไหล 0.5 ลูกบาศก์เมตรต่อวินาที

1.3 พลังงานกลในรูปความร้อน


ในทางอุตสาหกรรมมีการใช้พลังงานที่เปลี่ยนรูปแบบหรือส่งต่อกันไปเพื่อใช้งาน เช่น ระบบไฟฟ้า จ่ายแรงเคลื่อนไฟฟ้า 380 V ให้กับมอเตอร์ และมอเตอร์ขับเคลื่อนปั๊มน้ำสร้างความดันน้ำ 20 บาร์ ขับเคลื่อนน้ำอุณหภูมิ 20 องศาเซลเซียส ไหลไปยังเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนที่มีอุณหภูมิสูง 35 องศาเซลเซียส ทำให้เกิดการถ่ายเทความร้อนไปยังน้ำ ทำให้น้ำมีอุณหภูมิเพิ่มขึ้น

ค่าของแรงเคลื่อนไฟฟ้า 380 V ความดันน้ำ 20 บาร์ อุณหภูมิ 35 องศาเซลเซียส เราจะเรียกว่าระดับคุณภาพพลังงาน

ความหมายที่ควรรู้จัก

  • อุณหภูมิ (Temperature)

    เป็นปริมาณที่ทำให้ทราบระดับความร้อนของวัตถุ มีหน่วยเป็น องศาเซลเซียส (Celsius) องศาสมบูรณ์หรือองศาเคลวิน (Kelvin) = องศาเซลเซียส + 273.15, องศาฟาเรนไฮต์(0F) = 1.8 x องศาเซลเซียส + 32

  • พลังงานความร้อน (Heat)

    สามารถถ่ายเทจากที่หนึ่งไปยังอีกที่หนึ่ง เมื่อมีความแตกต่างของอุณหภูมิ วัตถุใดที่ดูดกลืนพลังงานความร้อนจะมีอุณหภูมิเพิ่มขึ้น หน่วยวัดที่นิยมใช้คือ กิโลแคลอรี (kcal) จูล (Joule) และ บีทียู (BTU)

1.4 กำลัง (Power)


กำลัง คือ อัตราการใช้พลังงาน เป็นอัตราส่วนระหว่างพลังงานต่อหน่วยเวลาเป็นตัววัดสำคัญในการประเมินประสิทธิภาพของอุปกรณ์

กำลังไฟฟ้า 1 วัตต์ (W)      =        1 จูลต่อวินาที (J/sec)

กำลังงาน 1 แรงม้า (HP)    =        746 วัตต์

พลังงานไฟฟ้า 1 หน่วย      =        1 kWh                =        1,000 x J/sec x 3,600 sec

=        3,600,000 J     =        3.6 MJ

EnergyAudit

2. การตรวจประเมินด้านพลังงาน (Energy Audit)

การตรวจประเมินด้านพลังงาน (Energy Audit) คือวิธีการในการตรวจประเมิน กระบวนการ หรือเครื่องจักรอุปกรณ์ที่ใช้พลังงาน เพื่อให้ทราบถึงประสิทธิภาพการใช้พลังงาน และการสูญเสียพลังงาน ก่อนดำเนินการในการปรับปรุง โดยมุ่งหวังในลดการสูญเสียพลังงาน และเพิ่มประสิทธิภาพในการใช้พลังงาน ซึ่งจะส่งผลโดยตรงในการลดต้นทุนด้านพลังงานในที่สุด สำหรับในคู่มือเล่มนี้ได้กำหนดแนวทางในการตรวจประเมินด้านพลังงานไว้ 2 แนวทาง คือ

      • การตรวจประเมินด้านพลังงานเบื้องต้น (Visual & Simple Energy Audit)
      • การตรวจประเมินประสิทธิภาพพลังงานและการตรวจวัดการสูญเสียพลังงานโดยละเอียด (Detailed Energy Audit)

โดยมีรายละเอียดในแนวทางของการตรวจประเมินด้านพลังงานดังนี้

2.1 การตรวจประเมินด้านพลังงานเบื้องต้น (Visual & Simple Energy Audit)

การตรวจประเมินด้านพลังงานเบื้องต้น (Visual & Simple Energy Audit) คือการตรวจประเมินโดยใช้แนวทางง่าย ๆ ในการสังเกต การฟังเสียง การสัมผัส ซึ่งอาจใช้ร่วมกับเครื่องมือพื้นฐานง่าย ๆ เช่น นาฬิการจับเวลา เทอร์โมมิเตอร์วัดอุณหภูมิห้อง เป็นต้น โดยอาศัยหลักการจากเทคนิคที่ควรรู้ (Tips) และตารางสำเร็จรูป (Table) มาใช้เป็นเกณฑ์ในการพิจารณาการสูญเสียด้านพลังงานของกระบวนการ เครื่องจักรและอุปกรณ์ โดยยังไม่ต้องพึ่งพาเครื่องมือวัดด้านพลังงานที่ซับซ้อน หรือการคำนวณด้านวิศวกรรมที่ยุ่งยาก และสามารถดำเนินการปรับปรุงและแก้ไขในทันทีโดยไม่ต้องคำนึงถึงรายละเอียดในเรื่องการคำนวณผลประหยัด หรือการลงทุนมากนัก ดังแสดงในตัวอย่าง

ตัวอย่าง

“นายมานะ เป็นช่างดูแลเครื่องอัดอากาศ พบว่าห้องอากาศอัดมีอุณหภูมิสูง (เดินเข้าไปใกล้แล้วรู้สึกร้อน) จึงไปนำเทอร์โมมิเตอร์มาวัดอุณหภูมิภายในห้อง  พบว่า อุณหภูมิภายในห้องสูงกว่าอุณหภูมินอกห้อง 9 องศาเซลเซียส จึงบันทึกข้อเสนอแนะในการประหยัดพลังงานถึงผู้จัดการฝ่ายซ่อมบำรุงว่า  หากบริษัท ทำช่องระบายอากาศร้อนออกจากห้องได้ จะสามารถลดอุณหภูมิของอากาศที่เข้าเครื่องอัดอากาศได้ จะทำให้สามารถประหยัดพลังงานของเครื่องอัดอากาศได้ถึง 3 %”

Air Compressor

Air Compressor

2.2 การตรวจประเมินประสิทธิภาพพลังงานและการตรวจวัดการสูญเสียพลังงานโดยละเอียด (Detailed Energy Audit)

การตรวจประเมินประสิทธิภาพพลังงานและการตรวจวัดการสูญเสียพลังงานโดยละเอียด (Detailed Energy Audit) คือ วิธีการในการตรวจประเมิน กระบวนการ หรือเครื่องจักรอุปกรณ์ที่ใช้พลังงาน โดยใช้เครื่องมือวัดด้านพลังงาน ร่วมกับการคำนวณและวิเคราะห์โดยใช้หลักด้านวิศวกรรม เพื่อคำนวณหาประสิทธิภาพ และปริมาณการสูญเสียพลังงานโดยละเอียด รวมถึงการกำหนดแนวทางและวิธีการในการปรับปรุงเพื่อให้เกิดการประหยัดพลังงาน

แนวทางนี้เหมาะสมสำหรับ กระบวนการ หรือเครื่องจักรอุปกรณ์โดยทั่วไปที่มีการใช้พลังงานในปริมาณที่สูง หรือต้องใช้เงินลงทุนในการปรับปรุงประสิทธิภาพจำนวนมาก จึงมีความจำเป็นที่ต้องใช้ข้อมูลในด้านผลประหยัดที่ใกล้เคียงกับความเป็นจริงเพื่อประกอบการตัดสินใจในการดำเนินการปรับปรุง หรือใช้ข้อมูลด้านประสิทธิภาพพลังงานในการเฝ้าระวังด้านประสิทธิภาพพลังงานขององค์กร เช่น การวัดประสิทธิภาพของเครื่องปรับอากาศ การตรวจประเมินประสิทธิภาพหม้อไอน้ำ เป็นต้น 

ข้อจำกัดที่สำคัญของการตรวจประเมินประสิทธิภาพพลังงานและการตรวจวัดการสูญเสียพลังงานโดยละเอียด คือผู้ตรวจประเมินต้องมีพื้นฐานความรู้ที่เพียงพอทั้งด้านการใช้เครื่องมือวัดด้านพลังงานอย่างถูกต้อง และความรู้ด้านวิศวกรรมที่ต้องใช้ในการวิเคราะห์

3. พื้นฐานของการตรวจวัดการใช้พลังงาน

พลังงานมีความสำคัญต่อผู้ประกอบการโรงงานอุตสาหกรรมและอาคารธุรกิจขนาดใหญ่เป็นอย่างยิ่ง เนื่องจากพลังงานเป็นต้นทุนหลักอย่างหนึ่งของสินค้า การลดหรือการบริหารจัดการการใช้พลังงานที่เหมาะสมจะช่วยปรับปรุงในด้านต่างๆ ของโรงงาน ได้แก่ ราคาของสินค้า งบประมาณรายจ่าย ตลอดจนการบำรุงรักษาเชิงป้องกันสำหรับเครื่องจักรและอุปกรณ์ในโรงงาน โดยการที่จะลดการใช้พลังงานได้นั้นจะต้องทำการตรวจการใช้พลังงานประกอบด้วยเสมอ ความสำคัญของการตรวจวัดการใช้พลังงานสามารถสรุปได้ดังนี้

- ทำให้ทราบปริมาณการใช้และการสูญเสียพลังงาน ทั้งก่อนและหลังการดำเนินมาตรการประหยัดพลังงาน
- ทำให้ทราบประสิทธิภาพการใช้พลังงานทั้งของเครื่องจักร อุปกรณ์ และของโรงงานโดยรวม
- เป็นข้อมูลในการประเมินแนวทางการประหยัดพลังงานที่เป็นได้ และใช้ในการวิเคราะห์ความคุ้มค่าในการลงทุน
- ใช้ในการกำหนดดัชนีการใช้พลังงานเพื่อใช้ตรวจสอบ และติดตามผลการประหยัดพลังงานหลังจากได้มีการดำเนินการตามมาตรการประหยัดพลังงานไปแล้ว

วัตถุประสงค์ในการตรวจวัดการใช้พลังงานเพื่อให้ทราบว่า



- มีการใช้พลังงานที่ไหนและเมื่อไหร่ เช่น กระบวนการผลิตส่วนใดของโรงงานมีการใช้พลังงานบ้าง ช่วงเวลาของการใช้พลังงานในแต่ละส่วนคิดเป็นกี่ชั่วโมงต่อวันหรือกี่วันต่อสัปดาห์
- มีการใช้พลังงานอย่างไร เช่น มีการใช้พลังงานจากการเผาไหม้เชื้อเพลิงน้ำมันเตาที่หม้อไอน้ำ มีการใช้พลังงานความร้อนจากไอน้ำในการต้มวัตถุดิบ
- มีการใช้พลังงานเพื่อทำอะไร เช่น เพื่ออบแห้งสินค้า เพื่อให้ความเย็นในพื้นที่การผลิต

จากวัตถุประสงค์ดังกล่าว ทำให้พอสรุปสิ่งที่ต้องการทำการตรวจวัดได้อย่างน้อย 4 ประการ คือ

1) กระบวนการและปริมาณการผลิตของโรงงานในสภาพปกติ
2) ปริมาณการใช้พลังงานในสภาพปกติ ทั้งปริมาณการใช้ไฟฟ้า และปริมาณการใช้เชื้อเพลิง
3) ช่วงเวลาการผลิต และช่วงเวลาที่ไม่ได้ทำการผลิตของโรงงาน
4) สภาพภูมิอากาศแวดล้อม ในกรณีที่สภาพภูมิอากาศมีผลต่อการใช้พลังงานของกระบวนการผลิต

จะสังเกตได้ว่า การตรวจวัดการใช้พลังงานจะเน้นที่การตรวจวัดในสภาวะที่โรงงานทำการผลิตปกติ ไม่ใช่ช่วงเวลาที่ต้องเร่งทำการผลิตเนื่องจากมีคำสั่งซื้อเข้ามามากในช่วงเทศกาล หรือในทางกลับกัน ไม่ใช่ช่วงเวลาที่ผลิตน้อยกว่าปกติ ทั้งนี้เนื่องจากปริมาณการใช้พลังงานและประสิทธิภาพการใช้พลังงานที่ได้จากสภาวะปกตินั้นจะเป็นค่าที่แท้จริงของโรงงาน และสามารถเป็นค่าฐานในการวิเคราะห์ความคุ้มค่าในการลงทุน และใช้เป็นดัชนีเปรียบเทียบก่อนและหลังการดำเนินการตามแนวทางการประหยัดพลังงานได้

ในการตรวจวัดการใช้พลังงานจะกระทำกันอยู่ 2 ลักษณะ คือ การตรวจวัดแบบชั่วขณะ และการตรวจวัดแบบต่อเนื่อง

  • การตรวจวัดแบบชั่วขณะ

    เป็นการตรวจวัดครั้งเดียวเพื่อให้ได้ค่าที่เป็นตัวแทนการทำงานในขณะที่เครื่องจักรหรืออุปกรณ์ทำงานที่สภาวะปกติ ซึ่งในกรณีของโรงงานอุตสาหกรรมขนาดกลางและขนาดเล็ก การตรวจวัดชั่วขณะส่วนใหญ่จะเพียงพอแล้วสำหรับการวิเคราะห์แนวทางการประหยัดพลังงาน ข้อดีของการตรวจวัดแบบชั่วขณะคือ ทำได้ง่ายและประหยัดเวลา ส่วนข้อเสียคือ หากตรวจวัดในช่วงเวลาที่เครื่องจักรไม่ได้ทำงานที่สภาวะปกติจะทำให้ได้ค่าตัวแทนที่ไม่ถูกต้อง ทำให้ผลการวิเคราะห์การใช้พลังงานที่ได้เบี่ยงเบนไปจากความจริง

  • การตรวจวัดแบบต่อเนื่อง

    เป็นการตรวจวัดการใช้พลังงานซ้ำ ๆ กันอย่างต่อเนื่องเป็นระยะเวลาหนึ่ง ๆ เช่น ทุกชั่วโมง หรือทุก 15 นาที เป็นระยะเวลา 1 สัปดาห์ต่อเนื่อง ซึ่งส่วนใหญ่การตรวจวัดแบบนี้จะทำกับเครื่องจักรที่มีลักษณะการทำงานไม่คงที่ แปรเปลี่ยนตลอดเวลา หรือเป็นเครื่องจักรหลักที่มีการใช้พลังงานมากและต้องการทราบลักษณะการเปลี่ยนแปลงของการใช้พลังงาน (Energy Load Profile) อย่างละเอียด ข้อดีของการตรวจวัดแบบต่อเนื่องคือ ได้ค่าที่เป็นตัวแทนการทำงานของเครื่องจักรที่ถูกต้องแน่นอน ทำให้สามารถวิเคราะห์การใช้พลังงานได้อย่างถูกต้องแม่นยำ ส่วนข้อเสียคือ ต้องใช้เวลามากและสิ้นเปลืองกำลังคนในการบันทึกข้อมูลหรือสิ้นเปลืองเงินลงทุนในการเช่าหรือซื้อเครื่องมือวัดที่สามารถบันทึกข้อมูลต่อเนื่องได้อย่างอัตโนมัติ

การตรวจวัดการใช้พลังงานโดยทั่วไปจะมีขั้นตอนดังต่อไปนี้

การตรวจวัดการใช้พลังงานโดยทั่วไป

4. การศึกษารวบรวมข้อมูลเบื้องต้น

การดำเนินการตรวจวัดและวิเคราะห์ประสิทธิภาพการใช้พลังงานในโรงงานที่ดีมีประสิทธิภาพนั้นควรมีการเตรียมความพร้อมก่อนที่จะดำเนินการตรวจวัดฯ เพื่อให้สามารถตรวจวัดได้อย่างสะดวกและรวดเร็วมากขึ้น ซึ่งการศึกษารวบรวมข้อมูลเบื้องต้นเป็นส่วนหนึ่งที่สำคัญของการเตรียมความพร้อมการดำเนินการตรวจวัด

การรวบรวมข้อมูลเบื้องต้นที่เกี่ยวข้องและการใช้พลังงานของโรงงานควรเป็นข้อมูลย้อนหลังอย่างน้อย 1 ปี โดยมีวัตถุประสงค์ดังนี้

- เพื่อเป็นข้อมูลพื้นฐานให้ผู้ดำเนินการตรวจวัด สามารถเข้าใจภาพรวมของการใช้พลังงานในกระบวนการผลิต ทราบว่าพลังงานถูกนำไปใช้ที่ใดบ้าง
- เพื่อให้ทราบถึงความสัมพันธ์ระหว่างกระบวนการผลิตกับการใช้พลังงาน
- เพื่อให้สามารถวางแผนในการตรวจวัด และเก็บข้อมูลการใช้พลังงานของโรงงาน

ข้อมูลเบื้องต้นที่ทีมผู้ดำเนินการตรวจวัดควรรวบรวม ได้แก่

ข้อมูลเบื้องต้นที่ทีมผู้ดำเนินการตรวจวัดควรรวบรวม ข้อมูลเบื้องต้นที่ทีมผู้ดำเนินการตรวจวัดควรรวบรวม2 ข้อมูลเบื้องต้นที่ทีมผู้ดำเนินการตรวจวัดควรรวบรวม3

ขั้นตอนการวิเคราะห์ข้อมูลเบื้องต้นที่ได้รับจากทางโรงงาน ดังนี้
1. วิเคราะห์ความสัมพันธ์ระหว่างปริมาณการใช้พลังงานแต่ละชนิดของโรงงานกับผลผลิตโดยจัดทำกราฟดัชนีการใช้พลังงานต่อหน่วยผลผลิตและควรแปลงหน่วยของพลังงานแต่ละชนิดให้เป็นหน่วยเดียวกัน เช่น MJ/ตันผลผลิต เพื่อนำมาเปรียบเทียบให้ทราบว่าพลังงานชนิดใดที่มีการใช้มากในโรงงาน พลังงานประเภทใดหรือทรัพยากรใดเป็นค่าใช้จ่ายหลักของโรงงาน

2. พิจารณาแนวโน้มของค่าดัชนีการใช้พลังงานต่อหน่วยผลผลิตว่าเป็นอย่างไรแปรผันอย่างไรกับปริมาณผลผลิต เพื่อเป็นข้อสังเกตให้ใช้ไปหาคำตอบช่วงที่ทำการตรวจวัด

3. จากข้อ 1 และ 2 จะทำให้ทราบแล้วว่าพลังงานใดที่เป็นปัจจัยหลักในการผลิตของโรงงานและควรให้ความสนใจในการหาศักยภาพในการประหยัดในการประหยัด

5. การจำแนกเครื่องจักรหรืออุปกรณ์

การจำแนกและจัดทำรายการเครื่องจักรถือว่ามีส่วนสำคัญในการสำรวจตรวจวัด การที่จะได้ข้อมูลถูกต้องครบถ้วนต้องอาศัยข้อมูลของเครื่องจักรที่ถูกต้องครบถ้วนด้วยเช่นกัน เพื่อที่จะทราบจำนวนเครื่องจักรทั้งหมดที่ต้องการทำการตรวจวัด ใช้ในการวางแผนการตรวจวัด ข้อมูลพื้นฐานของเครื่องจักรช่วยในการตรวจสอบความถูกต้องของการวัด การวิเคราะห์การใช้พลังงานและการวิเคราะห์มาตรการการอนุรักษ์พลังงาน การจัดทำรายการเครื่องจักรยังเป็นส่วนประกอบสำคัญในการดำเนินมาตรการบำรุงรักษาเครื่องจักร การวางแผน ตรวจสอบการบำรุงรักษาเครื่องจักร อีกทั้งช่วยในการตรวจติดตามผลการดำเนินมาตรการการอนุรักษ์พลังงานอีกด้วย

การรวบรวมข้อมูลสำหรับจัดทำรายการเครื่องจักรต่างๆ ควรจัดทำเป็นรายละเอียดข้อมูลประวัติเครื่องจักร ดังรูปแสดงตัวอย่างแบบฟอร์มรายละเอียดข้อมูลประวัติเครื่องจักร ซึ่งเป็นการรวบรวมข้อมูลต่างๆ ที่เกี่ยวข้องกับเครื่องจักรมาให้ละเอียดที่สุด เพื่อประโยชน์ในการดำเนินงานต่อไป จะได้ไม่ต้องไปค้นหารายละเอียดที่อื่นอีกให้เสียเวลา หากเป็นไปได้รายละเอียดข้อมูลประวัติเครื่องจักรนี้ควรจะเป็นการ์ดแข็งเพื่อประโยชน์ในการดำเนินการบำรุงรักษาเครื่องจักร

การตั้งรหัสเครื่องจักรเป็นประโยชน์ในการจัดเก็บข้อมูลประวัติและค้นหาข้อมูลเหล่านี้ ดังในตัวอย่างนี้ตั้งรหัส 6 ตัว (0010-01)

  • 4 ตัวแรกคือ 0010 จะเป็นการกำหนดตัวเครื่องจักร เช่น คอมเพรสเซอร์
  • 2 ตัวท้ายเป็นการกำหนดเฉพาะตัวในกรณีที่เครื่องจักรนั้นมีใช้หลายเครื่อง เช่น คอมเพรสเซอร์มี 5 เครื่อง ก็จะกำหนดแต่ละตัวเป็น 01 ถึง 05 เป็นต้น

รายละเอียดข้อมูลเครื่องจักร

พิกัดติดตั้งเครื่องอัดอากาศ รายการอะไหล่

ตัวอย่างแบบฟอร์มรายละเอียดข้อมูลประวัติเครื่องจักร

6. การศึกษาการใช้พลังงานในกระบวนการผลิต

พลังงานถูกนำไปใช้เป็นทรัพยากรในการผลิตในโรงงานอุตสาหกรรมอันเนื่องมาจากความต้องการในการกระบวนการผลิต

ดังนั้นในขั้นตอนแรกก่อนที่จะตรวจวัดและวิเคราะห์การใช้พลังงานในโรงงานอุตสาหกรรม เราต้องเริ่มจากการทำความเข้าใจและพิจารณาแผนผังกระบวนการผลิต (Processing flow chart) โดยการพิจารณาจากจุดเริ่มต้นที่วัตถุดิบ (Raw material) ถูกนำเข้าไปผ่านกระบวนการต่างๆ ในแต่ละขั้นตอน

จนกระทั่งได้ผลิตภัณฑ์สุดท้ายออกมา เมื่อทำการตรวจวัด เก็บข้อมูล และวิเคราะห์การใช้พลังงานสามารถที่จะสังเกตทำความเข้าใจและทราบได้ว่าในการผลิตแต่ละขั้นตอนจากจุดหนึ่งไปยังอีกจุดหนึ่ง แหล่งพลังงานที่ต้องการใช้งานมีอะไรบ้าง พลังงานถูกนำไปใช้เพื่ออะไร ใช้อย่างไร ซึ่งจะทำให้เราสามารถทราบและเข้าใจถึงการใช้พลังงาน (Energy flow) ได้ ช่วยให้เกิดความรู้ความเข้าใจ เกิดความสะดวกในการวิเคราะห์การใช้พลังงานได้ดียิ่งขึ้น ดังนั้นเมื่อผู้ดำเนินการตรวจวัดรวบรวมข้อมูลเบื้องต้นที่เกี่ยวข้องกับการใช้พลังงานของโรงงานได้แล้ว สิ่งที่ต้องดำเนินการต่อไปคือ พยายามทำความเข้าใจกับกระบวนการผลิตของโรงงานให้มากที่สุด ซึ่งผู้ดำเนินการตรวจวัดสามารถทำความเข้าใจกระบวนการผลิตใน 2 ช่วงด้วยกัน

• ช่วงแรก คือ ช่วงก่อนเข้าไปทำการตรวจวัดพลังงานในโรงงาน โดยอาศัยข้อมูลเบื้องต้น
• ช่วงที่ 2 คือ ขณะที่ทำการตรวจวัดในโรงงาน โดยหลังจากที่ผู้ทำการตรวจวัดได้ทำความเข้าใจข้อมูลเบื้องต้นของโรงงานแล้ว การพูดคุยสอบถามการทำงานกับพนักงานในระดับปฏิบัติงานจะทำให้เข้าใจการใช้พลังงานของกระบวนการผลิตของโรงงานในอีกระดับหนึ่ง

เครื่องมือที่สามารถช่วยให้วิศวกรหรือผู้ดำเนินการตรวจวัดเข้าใจกระบวนการผลิตได้มากคือ การทำแผนผังการใช้พลังงานของแต่ละกระบวนการผลิต (Energy flow diagram: EFD) การทำแผนผังการใช้พลังงานของกระบวนการผลิต (EFD) จะทำให้ทราบระดับพลังงานที่ต้องการของแต่ละกระบวนการทั้งหมดในโรงงาน

ทั้งนี้การทำ Energy flow diagram และ Process mapping ก่อนทำการตรวจวัดจะไม่สามารถระบุข้อมูลได้ครบสมบูรณ์ ข้อมูลที่ขาดหายไปนั่นหมายถึง ข้อมูลที่ต้องตรวจวัดและเก็บเพิ่มเติม

7. การตรวจวัดระบบที่ใช้พลังงาน

แผนผังขั้นตอนการดำเนินการตรวจวิเคราะห์ประสิทธิภาพการใช้พลังงาน
แผนผังขั้นตอนการดำเนินการตรวจวิเคราะห์ประสิทธิภาพการใช้พลังงาน

การตรวจวัดการใช้พลังงานที่ดี มีการศึกษาข้อมูลเบื้องต้นอย่างละเอียด มีการวางแผนอย่างเป็นระบบ และทำการตรวจวัดได้ค่าที่ถูกต้องจะทำให้การวิเคราะห์แนวทางการประหยัดพลังงานเป็นไปอย่างชัดเจน ถูกต้อง และรวดเร็ว การวิเคราะห์ความเหมาะสมในการลงทุนมีความถูกต้องแม่นยำ ทำให้การตัดสินใจดำเนินแนวทางการประหยัดพลังงานของโรงงานสามารถทำได้อย่างมั่นใจ

กรณีศึกษา: การตรวจวัดการใช้พลังงานที่ดี

โรงงานแห่งหนึ่งมีเครื่องทำน้ำเย็น (Chiller) ขนาด 300 ตัน อยู่ 1 เครื่อง ผลการตรวจวัดสภาพการทำงานเทียบกับข้อมูลติดตั้ง (Specification) เป็นไปตามตารางต่อไปนี้

ข้อมูลพิกัดติดตั้งและการตรวจวัดของเครื่องทำน้ำเย็น

หมายเหตุ: 1) ชั่วโมงการใช้งาน 10.5 ชั่วโมง/วัน และ 365 วัน/ปี, 2) ค่าไฟฟ้าเฉลี่ยต่อหน่วยของโรงงาน 4.00 บาท/กิโลวัตต์-ชั่วโมง

ข้อมูลติดตั้งของเครื่องทำน้ำเย็นเครื่องนี้กำหนดว่า ค่าความแตกต่างของอุณหภูมิระหว่างสารทำความเย็นที่คอนเดนเซอร์ และน้ำหล่อเย็นขาออกไม่ควรเกิน 1.5 °C แต่จากการตรวจวัดพบว่ามีค่าสูงถึง 4.45 °C ซึ่งแสดงให้เห็นถึงประสิทธิภาพการถ่ายเทความร้อนที่ต่ำลง  เนื่องจากการเกิดตะกรันหรือการอุดตันภายในท่อของคอนเดนเซอร์

จากประสบการณ์ที่ผ่านมาของวิศวกรประจำโรงงานและที่ปรึกษาด้านพลังงานพบว่าการล้างทำความสะอาดคอนเดนเซอร์จะสามารถปรับปรุงสมรรถนะของเครื่องทำน้ำเย็นชุดนี้ได้จนมีค่าประมาณ 0.70 กิโลวัตต์/ตันความเย็น

การวิเคราะห์ผลประหยัด

จะเห็นได้ว่า จากการตรวจวัดและรวบรวมข้อมูลที่ละเอียด ครบถ้วน และถูกต้อง ทำให้โรงงานแห่งนี้สามารถวิเคราะห์ศักยภาพในการประหยัดพลังงานได้อย่างชัดเจนแม่นยำ โดยการล้างทำความสะอาดคอนเดนเซอร์จะช่วยประหยัดค่าไฟฟ้าได้ถึง 239,248 บาท/ปี และมีระยะเวลาคืนทุนรวดเร็วภายในเวลาประมาณ 3 เดือน เท่านั้น

Bibliography

กรมพัฒนาพลังงานทดแทนและอนุรักษ์พลังงาน กระทรวงพลังงาน. (2555). การตรวจวิเคราะห์การใช้พลังงาน. In คู่มือการตรวจวิเคราะห์การใช้พลังงาน สำหรับวิสาหกิจขนาดกลาง (pp. 2-2,2-3,2-10,2-11). กรุงเทพมหานคร: โรงพิมพ์มหาวิทยาลัยธรรมศาสตร์.

ienergyguru.com
0 replies

Leave a Reply

Want to join the discussion?
Feel free to contribute!

ใส่ความเห็น

อีเมลของคุณจะไม่แสดงให้คนอื่นเห็น ช่องที่ต้องการถูกทำเครื่องหมาย *

Advertisements