การตรวจวัดการใช้พลังงานในระบบไฟฟ้า
การตรวจวัดพลังงานโดยทั่วไป แบ่งออกเป็น 2 ประเภท ได้แก่ การตรวจวัดพลังงานด้านไฟฟ้า และการตรวจวัดด้านพลังงานความร้อน
ในบทนี้จะกล่าวถึง การตรวจวัดพลังงานด้านไฟฟ้า โดยมีระบบที่ใช้พลังงานไฟฟ้า ดังนี้
-
-
-
- ระบบส่งจ่ายไฟฟ้า
-
-
-
-
-
- ระบบปรับอากาศแบบหน่วยเดียว
-
-
-
-
-
- ระบบปรับอากาศแบบรวมศูนย์
-
-
-
-
-
- ระบบแสงสว่าง
-
-
-
-
-
- ระบบอากาศอัด
-
-
-
-
-
- เครื่องสูบน้ำ
-
-
-
-
-
- มอเตอร์และอุปกรณ์ทางไฟฟ้าอื่นๆ
-
-
1. ระบบส่งจ่ายไฟฟ้า
ระบบส่งจ่าย หมายถึง ระบบส่งจ่ายไฟฟ้าตั้งแต่จุดที่ออกจากหม้อแปลง จนถึงตู้ส่งจ่าย หรือตู้ MDB (Main distribution breaker) แต่ละจุดภายในโรงงาน
ตารางการตรวจวัดระบบส่งจ่ายไฟฟ้า
| ระบบ | ค่าที่ตรวจวัด | เครื่องมือ |
| ระบบส่งจ่ายไฟฟ้า | · แรงดันไฟฟ้า· กระแสไฟฟ้า
· กำลังไฟฟ้า · ตัวประกอบกำลังไฟฟ้า |
· เพาเวอร์มิเตอร์แบบคล้องวัด
· เครื่องวัดและบันทึกค่าทางไฟฟ้าแบบต่อเนื่อง |
หม้อแปลงไฟฟ้า
การตรวจวัดค่าทางไฟฟ้าที่ตู้ MDB
ตู้ส่งจ่ายไฟฟ้า (ตู้ MDB)
ค่าที่จำเป็นต้องตรวจวัด ได้แก่
-
-
- แรงดันไฟฟ้า (โวลท์)
-
-
-
- กระแสไฟฟ้า (แอมป์)
-
-
-
- กำลังไฟฟ้า (กิโลวัตต์) และ
-
-
-
- ตัวประกอบกำลังไฟฟ้า (Power factor)
-
ซึ่งเรียกโดยรวมว่าค่าทางไฟฟ้า เพื่อนำมาใช้ในการตรวจสอบสภาพโดยทั่วไปของระบบ เช่น ลักษณะการใช้ไฟฟ้า เวลาที่มีความต้องการกำลังไฟฟ้าสูงสุดเพื่อจัดโหลดหลีกเลี่ยงช่วง Peak ของค่าไฟฟ้า ความสมดุลของแรงดันและกระแสไฟฟ้าในแต่ละเฟสเพื่อยืดอายุการใช้งานของอุปกรณ์ไฟฟ้า ศักยภาพในปรับปรุงค่าตัวประกอบกำลังไฟฟ้าซึ่งควรจะสูงกว่า 0.90
ทั้งนี้ เครื่องมือตรวจวัดมีทั้งชนิดที่ใช้วัดค่าทางไฟฟ้าแบบชั่วขณะ เช่น แอมป์มิเตอร์หรือพาวเวอร์มิเตอร์แบบคล้องวัด มิเตอร์วัดค่าตัวประกอบกำลังไฟฟ้า และเครื่องมือตรวจวัดชนิดที่วัดและบันทึกค่าแบบต่อเนื่อง
2. ระบบปรับอากาศแบบหน่วยเดียว
ระบบปรับอากาศแบบหน่วยเดียวหมายถึง เครื่องปรับอากาศแบบแยกส่วน (Split-type) เครื่องปรับอากาศแบบติดหน้าต่าง (Window-type) และเครื่องปรับอากาศแบบเป็นชุด (Packaged unit)
ค่าที่จำเป็นต้องตรวจวัด ได้แก่ ค่าทางไฟฟ้ารวมทั้งช่วงเวลาการตัดต่อของคอมเพรสเซอร์เพื่อตรวจสอบสภาพการทำงานของคอมเพรสเซอร์ อุณหภูมิ และความชื้นสัมพัทธ์ของลมจ่ายและลมกลับ รวมทั้งปริมาณลมจ่ายเพื่อคำนวณภาระการทำความเย็นและสมรรถนะการทำงานของระบบปรับอากาศ ซึ่งไม่ควรจะใช้พลังงานเกิน 1.61 กิโลวัตต์ต่อตันความเย็น และค่าอุณหภูมิและความชื้นสัมพัทธ์ของอากาศที่เข้าคอนเดนเซอร์และอากาศแวดล้อมภายนอก นอกจากนี้ยังมีข้อมูลประกอบอื่นๆ ที่จำเป็น เช่น ชนิดของเทอร์โมสตัท สภาพของแผงกรองอากาศเวลาใช้งาน
เครื่องมือตรวจวัดที่จำเป็น ได้แก่ เครื่องวัดค่าทางไฟฟ้า เครื่องวัดอุณหภูมิและความชื้นสัมพัทธ์ และเครื่องวัดความเร็ว
ตารางการตรวจวัดระบบปรับอากาศแบบหน่วยเดียว
| ระบบ | ค่าที่ตรวจวัด | เครื่องมือ |
| ระบบปรับอากาศแบบหน่วยเดียว | · ค่าทางไฟฟ้าของคอมเพรสเซอร์· อุณหภูมิและความชื้นสัมพัทธ์ของลมจ่าย
· อุณหภูมิและความชื้นสัมพัทธ์ของลมกลับ · ความเร็วลมและพื้นที่ช่องจ่ายลมเย็น · อุณหภูมิและความชื้นสัมพัทธ์ของอากาศที่เข้าคอนเดนเซอร์ · อุณหภูมิและความชื้นสัมพัทธ์ของอากาศแวดล้อมภายนอก |
· เครื่องวัดค่าทางไฟฟ้า· เครื่องวัดอุณหภูมิและความชื้นสัมพัทธ์
· เครื่องวัดความเร็วลม |
รูปแสดงตำแหน่งการตรวจวัดระบบปรับอากาศแบบหน่วยเดียว
3. ระบบปรับอากาศแบบรวมศูนย์
ระบบปรับอากาศแบบรวมศูนย์ (Central system) มักจะประกอบด้วยเครื่องทำน้ำเย็น (Chiller) ที่ติดตั้งอยู่ในห้องเครื่องศูนย์กลาง ทำหน้าที่ส่งจ่ายน้ำเย็นไปยังเครื่องส่งลมเย็น (AHU, Air handling unit และ FCU, Fan Coil Unit) ซึ่งจะติดตั้งกระจายอยู่ตามพื้นที่ปรับอากาศต่างๆ ซึ่งมีรายละเอียดการตรวจวัดดังนี้
3.1 เครื่องส่งลมเย็น
ค่าที่จำเป็นต้องตรวจวัดสำหรับเครื่องส่งลมเย็น ได้แก่ อุณหภูมิและความชื้นสัมพัทธ์ของลมจ่าย (Supply air) และลมกลับ (Return air) รวมทั้งปริมาณลมจ่ายเพื่อคำนวณภาระการทำความเย็น ค่าทางไฟฟ้าของพัดลมของเครื่องส่งลมเย็น ความดันตกคร่อมแผงกรองอากาศเพื่อตรวจสอบสภาพการใช้งานด้านลมจ่าย และความดันตกคร่อมและอัตราการไหลในท่อน้ำเย็นเพื่อตรวจสอบสมดุลน้ำ นอกจากนี้ยังต้องรวบรวมข้อมูลประกอบอื่นๆ ที่จำเป็นเช่นเดียวกับระบบปรับอากาศแบบหน่วยเดียว เช่น ชนิดของเทอร์โมสตัท สภาพของแผงกรองอากาศและเวลาใช้งาน
เครื่องมือตรวจวัดที่จำเป็น ได้แก่ เครื่องวัดค่าทางไฟฟ้า เครื่องวัดอุณหภูมิและความชื้นสัมพัทธ์ เครื่องวัดความเร็วลม และเครื่องวัดอัตราการไหลของน้ำในท่อ
ตารางการตรวจวัดเครื่องส่งลมเย็น
| ระบบ | ค่าที่ตรวจวัด | เครื่องมือ |
| เครื่องส่งลมเย็น | · อุณหภูมิและความชื้นสัมพัทธ์ของลมจ่าย· อุณหภูมิและความชื้นสัมพัทธ์ของลมกลับ
· ความเร็วลมและพื้นที่ช่องจ่ายลมเย็น · ค่าทางไฟฟ้าของพัดลม · ความดันตกคร่อมแผงกรองอากาศ · ความดันตกคร่อมท่อน้ำเย็น · อัตราการไหลของน้ำเย็น |
· เครื่องวัดค่าทางไฟฟ้า· เครื่องวัดอุณหภูมิและความชื้นสัมพัทธ์
· เครื่องวัดความเร็วลม · เครื่องวัดอัตราการไหลของน้ำในท่อ · เกจวัดความดัน |
3.2 เครื่องทำน้ำเย็น
เครื่องทำน้ำเย็น (Chiller) ใช้สำหรับผลิตน้ำเย็น ทั้งเพื่อใช้ในระบบปรับอากาศและใช้ในกระบวนการผลิต
ค่าที่จำเป็นต้องตรวจสำหรับเครื่องทำน้ำเย็น ได้แก่ อัตราการไหลของน้ำเย็นและอุณหภูมิน้ำเย็นด้านเข้าและด้านออก เพื่อคำนวณภาระการทำความเย็น อัตราการไหลของน้ำหล่อเย็น และอุณหภูมิน้ำหล่อเย็นด้านเข้าและด้านออก เพื่อคำนวณอัตราการระบายความร้อนทิ้งค่าทางไฟฟ้าของคอมเพรสเซอร์เพื่อใช้ประกอบกับภาระการทำความเย็นในการประเมินสมรรถนะการทำงานของระบบซึ่งไม่ควรใช้พลังงานเกิน 0.7 กิโลวัตต์ต่อตันความเย็นสำหรับระบบที่ระบายความร้อนด้วยน้ำและ 1.2 กิโลวัตต์ต่อตันความเย็นสำหรับระบบที่ระบายความร้อนด้วยอากาศตลอดจนการสำรวจเวลาใช้งานของเครื่องทำน้ำเย็น
นอกจากนี้ ยังมีข้อมูลประกอบอื่นๆ ที่ควรตรวจวัดด้วย เช่น กำลังไฟฟ้าที่ใช้ที่ปั๊มน้ำเย็นและปั๊มหล่อเย็น กำลังไฟฟ้าที่ใช้ที่พัดลมระบายความร้อนทั้งที่คอนเดนเซอร์กรณีระบายความร้อนด้วยอากาศและที่หอผึ่งน้ำกรณีระบายความร้อนด้วยน้ำ
เครื่องมือตรวจวัดที่จำเป็น ได้แก่ เครื่องวัดค่าทางไฟฟ้า เครื่องวัดอัตราการไหลของน้ำในท่อ และเครื่องวัดอุณหภูมิแบบสัมผัส
การตรวจวัดเครื่องทำน้ำเย็น
| ระบบ | ค่าที่ตรวจวัด | เครื่องมือ |
| เครื่องทำน้ำเย็น | · ค่าทางไฟฟ้าของคอมเพรสเซอร์· อัตราการไหลของน้ำเย็น
· อุณหภูมิน้ำเย็นด้านเข้าและด้านออก · อัตราการไหลของน้ำหล่อเย็น · อุณหภูมิน้ำหล่อเย็นด้านเข้าและด้านออก · ค่าทางไฟฟ้าของเครื่องทำน้ำเย็นและเครื่องน้ำหล่อเย็น · ค่าทางไฟฟ้าของพัดลมระบายความร้อน |
· เครื่องวัดค่าทางไฟฟ้า· เครื่องวัดอุณหภูมิแบบสัมผัส
· เครื่องวัดอัตราการไหลของน้ำในท่อ |
รูปแสดงตำแหน่งการตรวจวัดเครื่องปรับอากาศแบบรวมศูนย์
4. ระบบแสงสว่าง
ค่าที่จำเป็นต้องสำรวจและตรวจวัดสำหรับระบบแสงสว่าง ได้แก่ ชนิดและจำนวนของหลอดไฟ และโคมไฟในแต่ละพื้นที่ ตลอดจนค่าทางไฟฟ้าเพื่อคำนวณดัชนีการใช้แสงสว่าง ซึ่งไม่ควรเกิน 16 วัตต์ต่อตารางเมตรสำหรับพื้นที่สำนักงานทั่วไป และ 23 วัตต์ต่อตารางเมตรสำหรับพื้นที่ทำงานที่ต้องการความสว่างมากขึ้น เช่น พื้นที่ตรวจสอบชิ้นงาน
ค่าความส่องสว่าง (Lux) เพื่อตรวจสอบความเหมาะสมของจำนวนและตำแหน่งของหลอดไฟและโคมไฟเมื่อเทียบกับลักษณะการใช้งานของแต่ละพื้นที่ ซึ่งจำเป็นต้องวัดค่าความสว่างในระดับความสูงเดียวกับพื้นที่ใช้งานจริง เช่น บนโต๊ะทำงาน หรือบนพื้นทางเดินภายในโรงงาน นอกจากนี้ยังต้องสำรวจเวลาใช้งานระบบแสงสว่างในแต่ละพื้นที่อีกด้วย
เครื่องมือตรวจวัดที่จำเป็น ได้แก่ เครื่องมือวัดทางไฟฟ้าและเครื่องวัดค่าความส่องสว่าง (Lux meter)
ตารางการตรวจวัดระบบแสงสว่าง
| ระบบ | ค่าที่ตรวจวัด | เครื่องมือ |
| ระบบแสงสว่าง | · ค่าทางไฟฟ้าของระบบแสงสว่าง· ค่าความส่องสว่าง
· ขนาดพื้นที่ของแต่ละส่วน |
· เครื่องวัดค่าทางไฟฟ้า· เครื่องวัดค่าความส่องสว่าง (Lux meter) |
เครื่องวัดค่าความส่องสว่าง (Lux meter)
5. ระบบอากาศอัด
ค่าที่จำเป็นต้องตรวจวัดสำหรับระบบอัดอากาศ ได้แก่ ค่าทางไฟฟ้า ความดันของอากาศอัด อัตราการไหลของอากาศเข้า รวมทั้งอุณหภูมิและความชื้นของอากาศเข้า เพื่อตรวจสอบประสิทธิภาพการทำงานของเครื่องอัดอากาศทั้งที่เป็นอัตราการผลิตอากาศอัดที่ทำได้ (Free air delivery) และเป็นพลังงานไฟฟ้าที่ใช้ต่ออากาศอัดที่ผลิตได้ ซึ่งไม่ควรเกิน 0.111 กิโลวัตต์-ชั่วโมงต่อลูกบาศก์เมตร
นอกจากนี้ต้องมีการสำรวจจุดรั่วไหลของระบบส่งจ่ายอากาศอัดภายในโรงงาน และสำรวจเวลาการใช้งานเครื่องอัดอากาศ
สำหรับโรงงานที่มีช่วงเวลาที่สามารถหยุดระบบอากาศอัดได้ จะทำให้การตรวจสอบประสิทธิภาพของเครื่องอัดอากาศและการตรวจวัดปริมาณอากาศรั่วไหลในระบบทำได้แม่นยำมากขึ้น โดยการตรวจสอบประสิทธิภาพของเครื่องอัดอากาศทำได้โดยการจับเวลาที่ใช้ในการอัดอากาศเข้าถังเก็บอากาศจากถังเปล่าจนกระทั่งมีความดันเท่ากับค่าที่กำหนด ร่วมกับการตรวจวัดค่าทางไฟฟ้าของเครื่องอัดอากาศ
ส่วนการตรวจวัดปริมาณอากาศรั่วไหลในระบบสามารถทำได้โดยการจับเวลาเครื่องเดินและหยุดระหว่างความดันสองระดับที่ตั้งไว้ร่วมกับการตรวจวัดค่าทางไฟฟ้า
เครื่องมือที่ตรวจวัดที่จำเป็น ได้แก่ เครื่องวัดค่าทางไฟฟ้า เครื่องวัดความเร็วลม เครื่องวัดอุณหภูมิและความชื้น และนาฬิกาจับเวลา
ตารางการตรวจวัดระบบอากาศอัด
| ระบบ | ค่าที่ตรวจวัด | เครื่องมือ |
| ระบบอากาศอัด | · ค่าทางไฟฟ้าของเครื่องอากาศอัด· ความเร็วลมและพื้นที่ของช่องอากาศเข้า
· อุณหภูมิและความชื้นของอากาศเข้า · ช่วงเวลาการตัดต่อของเครื่องอัดอากาศ |
· เครื่องวัดค่าทางไฟฟ้า· เครื่องวัดความเร็วลม
· เครื่องวัดอุณหภูมิและความชื้นสัมพัทธ์ · นาฬิกาจับเวลา |
รูปแสดงตำแหน่งการตรวจวัดระบบอากาศอัด
6. เครื่องสูบน้ำ
ค่าที่จำเป็นต้องตรวจวัด ได้แก่ ค่าทางไฟฟ้า ความดันด้านส่งและด้านดูดของเครื่องสูบน้ำเพื่อใช้ประเมินปริมาณพลังงานที่ใช้ ตรวจสอบสมรรถนะการทำงานของปั๊ม ความเร็วรอบมอเตอร์เพื่อประเมินปริมาณพลังงานที่ใช้ ตรวจสอบสมรรถนะการทำงานของปั๊ม ความเร็วรอบมอเตอร์เพื่อประเมินประสิทธิภาพของมอเตอร์ ตลอดจนการประเมินความเป็นไปได้ในการติดตั้งเครื่องปรับลดความเร็วรอบเพื่อประหยัดพลังงานซึ่งต้องใช้ค่าที่ต้องตรวจวัดทั้งหมดมาประกอบกัน นอกจากนี้ยังต้องสำรวจเวลาการทำงานของเครื่องสูบน้ำอีกด้วย
เครื่องมือตรวจวัดที่จำเป็น ได้แก่ เครื่องวัดค่าทางไฟฟ้า เครื่องวัดความเร็วรอบ และเกจวัดความดัน
รูปแสดงตำแหน่งการตรวจวัดระบบปั๊มน้ำ
ตารางการตรวจวัดเครื่องสูบน้ำ
| ระบบ | ค่าที่ตรวจวัด | เครื่องมือ |
| เครื่องสูบน้ำ | · ค่าทางไฟฟ้าของปั๊ม· ความเร็วรอบมอเตอร์
· ความดันด้านส่งและด้านดูดของปั๊ม |
· เครื่องวัดค่าทางไฟฟ้า· เครื่องวัดความเร็วรอบ
· เกจวัดความดัน |
7. มอเตอร์และอุปกรณ์ทางไฟฟ้าอื่นๆ
ค่าที่จำเป็นต้องตรวจวัด ได้แก่ ค่าทางไฟฟ้าต่างๆ และช่วงเวลาการทำงาน ตลอดจนความเร็วรอบในกรณีของมอเตอร์ที่ต้องการประเมินประสิทธิภาพของมอเตอร์ด้วย
เครื่องมือวัดที่จำเป็น ได้แก่ เครื่องวัดค่าทางไฟฟ้าและเครื่องวัดความเร็วรอบ
รูปกแสดงตำแหน่งการตรวจวัดมอเตอร์
ตารางการตรวจวัดมอเตอร์และอุปกรณ์ไฟฟ้า
| ระบบ | ค่าที่ตรวจวัด | เครื่องมือ |
| มอเตอร์และอุปกรณ์ทางไฟฟ้า | · ค่าทางไฟฟ้า· ความเร็วรอบกรณีเป็นมอเตอร์ | · เครื่องวัดค่าทางไฟฟ้า· เครื่องวัดความเร็วรอบ |
Bibliography
กรมพัฒนาพลังงานทดแทนและอนุรักษ์พลังงาน กระทรวงพลังงาน. (2555). บทที่ 4 การตรวจวัดและวิเคราะห์การใช้พลังงาน. In คู่มือการอนุรักษ์พลังงานจากกรณีตัวอย่างที่ประสบผลสำเร็จ อุตสาหกรรมผลิตภัณฑ์โลหะ เครื่องจักร และอุปกรณ์ (pp. 4-10 - 4-18).
Leave a Reply
Want to join the discussion?Feel free to contribute!