การให้ความร้อนด้วยความต้านทาน
0 Comments
/
การให้ ความร้อน ด้วยความต้านเป็นวิธีให้ความร้อนด้วยการใช้ประโยชน์จากการกำเนิดความร้อนด้วยปรากฏการณ์ Joule ของกระแสไฟฟ้าในวัตถุที่เป็นตัวนำไฟฟ้าที่ต่อกับแหล่งจ่ายไฟโดยตรง แบ่งเป็นวิธีให้ความร้อนทางอ้อมโดยถ่ายเทความร้อนที่เกิดขึ้นจาก Heating Element ไปยังวัตถุที่ต้องการให้ความร้อน กับวิธีให้ความร้อนความต้านทานโดยตรงซึ่งจะผ่านกระแสไฟฟ้าเข้าไปในวัตถุที่ต้องการให้ ความร้อนโดยตรงเพื่อให้ความร้อน
Electrical Heater: วัสดุสำหรับอุปกรณ์ให้ความร้อนด้วยไฟฟ้า
Electrical Heater : วัสดุสำหรับอุปกรณ์ให้ความร้อนด้วยไฟฟ้าการทำความร้อนด้วยไฟฟ้า (Electrical Heater) มีวัสดุอุปกรณ์ที่เกี่ยวข้องในการกำเนิดความร้อนหลายส่วนดังนี้1. ตัวกำเนิดความร้อน (heating Element)Heating Element หมายถึงวัตถุที่มีวัตถุประสงค์ในการกำเนิดความร้อนด้วยการให้กระแสไฟฟ้าไหลผ่านตัวมันเอง โดยทั่วไปคุณสมบัติหลักของวัสดุที่ใช้ทำ Heating Element ได้แก่
การให้ความร้อนด้วยการเหนี่ยวนำ
การให้ความร้อนด้วยการเหนี่ยวนำ เมื่อพันขดลวดรอบๆ วัตถุที่ต้องการให้ความร้อนดังรูปที่ 1 แล้วจ่ายไฟฟ้ากระแสสลับเข้าไปในขดลวดนี้ จะเกิดเส้นแรงแม่เหล็กเปลี่ยนแปลง (Alternate Magnetic Flux) ภายในวัตถุที่ต้องการให้ความร้อน ซึ่งจะเหนี่ยวนำให้เกิดกระแสไหลวนขึ้น หากวัตถุที่ต้องการให้ความร้อนสามารถนำไฟฟ้าได้ จะเกิดความร้อนของ Joule ขึ้นจากความต้านทานเฉพาะตัวของวัตถุนั้นกับกระแสไหลวนดังกล่าว ทำให้สามารถให้ความร้อนวัตถุได้
Design of power system (การออกแบบระบบไฟฟ้ากำลัง)
power system การอนุรักษ์พลังงานของระบบไฟฟ้า (power system) จะขึ้นอยู่กับการออกแบบ การจัดการการใช้งานก็มีบทบาทที่สำคัญเช่นกัน การจัดการพลังงานของระบบไฟฟ้าอย่างมีประสิทธิผลจะต้องเข้าใจหลักการ ของการอนุรักษ์พลังงานตามเจตนารมณ์ของผู้ออกแบบ แล้วนำมาปฏิบัติในการจัดการการใช้งาน
ค่าเพาเวอร์แฟกเตอร์ (Power factor)
ค่าเพาเวอร์แฟกเตอร์ (Power factor)ในระบบจ่ายไฟฟ้ากำลังนั้นค่าเพาเวอร์แฟกเตอร์มีส่วนสำคัญอย่างยิ่ง แต่มีหลายครั้งที่ผู้ที่เกี่ยวข้อง ทั้งผู้ออกแบบระบบหรือผู้รับผิดชอบในการจ่ายไฟฟ้า อาจไม่ให้ความสำคัญมากนัก บทความนี้จะกล่าวถึงองค์ประกอบและการผลดีของการปรับปรุงเพาเวอร์แฟกเตอร์ให้มีค่าที่เหมาะสมกัน
การอนุรักษ์พลังงานในปั๊มน้ำและพัดลม
ปั๊มน้ำและพัดลม ดัชนีการใช้พลังงานเป็นพารามิเตอร์ที่สำคัญที่จะใช้บอกต้นทุนและปัญหาที่เกิดขึ้นกับปั๊มน้ำและพัดลม อุปกรณ์แต่ละตัวที่ทำงานร่วมกันจะมีประสิทธิภาพไม่เท่ากันเนื่องจากสึกหรอ การบำรุงรักษา รวมทั้งมอเตอร์อาจเกิดการไหม้และนำไปซ่อมมาใช้ใหม่ส่งผลให้ประสิทธิภาพของมอเตอร์ลดลง เป็นต้น ดังนั้นผู้ใช้งานควรเก็บข้อมูลและตรวจสอบดัชนีต่างๆ อย่างสม่ำเสมอเพื่อควบคุ้มค่าใช้จ่ายด้านพลังงานและหาแนวทางในการปรับปรุงเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพของอุปกรณ์ ดัชนีการใช้พลังงานของแต่ละระบบแสดงได้ดังต่อไปนี้
Energy Conservation of Air Compressor : การอนุรักษ์พลังงานในระบบอากาศอัด
ระบบอากาศอัด ดัชนีการใช้พลังงานเป็นสิ่งสำคัญที่จะบอกต้นทุนและปัญหาที่เกิดขึ้นกับเครื่องอัดอากาศ เครื่องอัดแต่ ละชุดที่ใช้งานร่วมกันจะมีประสิทธิภาพไม่เท่ากัน เนื่องจากการสึกหรอของอุปกรณ์ประกอบต่างๆและขาดการบำรุงรักษาที่ดีดังนั้นผู้ใช้งานควรเก็บข้อมูลและตรวจสอบดัชนีอย่างสม่ำเสมอ เพื่อควบคุมค่าใช้จ่ายด้านพลังงานไฟฟ้าและหาแนวทางในการปรับปรุงเปลี่ยนแปลงเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพ
การอนุรักษ์พลังงานในระบบปรับอากาศแบบแยกส่วน (Split Type)
ระบบปรับอากาศแบบแยกส่วน (Split Type)ดัชนีการใช้พลังงานผู้ใช้ระบบปรับอากาศต้องตรวจสอบสมรรถนะของระบบและอุปกรณ์ที่ใช้พลังงานในระบบอย่างสม่ำเสมอ เพื่อใช้เปรียบเทียบกับสมรรถนะความสามารถเดิมว่าลดลงเท่าใด แล้วจึงหาแนวทางในการปรับปรุงเพื่อเพิ่มสมรรถนะหรือทำการเปลี่ยนเครื่องใหม่ค่าสมรรถนะการทำความเย็นคือ ค่าพลังไฟฟ้าที่เครื่องปรับอากาศใช้ต่อความสามารถในการทำความเย็น (kW/TR)
การประยุกต์ใช้การให้ความร้อนด้วยการเหนี่ยวนำไดอิเล็กทริกและคลื่นไมโครเวฟ
ไดอิเล็กทริก เมื่อนำวัตถุที่ไม่นำไฟฟ้า (วัตถุไดอิเล็กทริก) วางไว้ระหว่างขั้วไฟฟ้าที่เป็นแผ่นราบ 2 แผ่น แล้วจ่ายดันไฟฟ้ากระแสสลับให้ จะเกิดความร้อนขึ้นจากความสูญเสียในวัตถุไดอิเล็กทริก วัตถุไดอิเล็กทริกจะมี Electric Dipole ซึ่งมีขั้วบวกและลบอยู่ดังรูปด้านล่าง
การให้ความร้อนด้วยการอาร์ก (Electric-Arc)
Electric Arc หมายถึงปรากฏการณ์นำไฟฟ้าในก๊าซเนื่องจากการปลดปล่อยไฟฟ้าในบรรยากาศ ซึ่งจะเกิดกระแสไฟฟ้าที่มีค่าสูงแต่แรงดันไฟฟ้าต่ำอุณหภูมิก๊าซของลำอาร์กจะสูงถึง 4,000-6,000 K การให้ความร้อนด้วยการอาร์กเป็นวิธีให้ความร้อนโดยใช้การอาร์กเป็นแหล่งความร้อนอุณหภูมิสูง ใช้กับการให้ความร้อน หลอม ถลุง ฯลฯ วัสดุต่างๆ เช่น เหล็กกล้า เป็นต้น
ELECTRIC INFRARED HEATING การให้ความร้อนด้วยรังสีอินฟราเรด
การให้ความร้อนด้วย รังสีอินฟราเรด (ELECTRIC INFRARED HEATING) รังสีอินฟราเรดเป็นคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่มีความยาวคลื่นยาวกว่าแสงที่มองเห็นได้ โดยอยู่ในช่วง 0.76 μm-1000 μm ความยาวคลื่นในช่วงนี้จะแบ่งย่อยลงไปอีกตามตารางที่ 1 แต่ในอุตสาหกรรมจะใช้ในช่วงตั้งแต่ความยาวคลื่นสั้นจนถึงประมาณ 25 μm
Plasma การประยุกต์ใช้พลาสมาในอุตสาหกรรมต่างๆ
การประยุกต์ใช้พลาสมาพลาสมา (Plasma) หมายถึง ก๊าซที่อยู่สภาพแตกตัวเป็นอิออน ซึ่งถือเป็นสถานะหนึ่งของสสาร (ดังรูปด้านล่าง)โดยมีจำนวนอิเล็กตรอนและอิออนบวกในจำนวนเกือบเท่ากัน รวมทั้งประกอบด้วยอนุภาคก๊าซที่เป็นกลาง ได้แก่ โมเลกุลหรืออะตอมที่อยู่ในสภาพถูกกระตุ้นอีกด้วย ซึ่งโดยรวมแล้วจะมีสภาพเป็นกลางทางไฟฟ้า
บันไดเลื่อน (Escalators)
บันไดเลื่อน (ESCALATORS) คือระบบขนส่งด้วยสายพานแบบหนึ่งที่ใช้บันไดในการลำเลียงคนจำนวนมากด้วยความเร็วที่เหมาะสมและคงที่ การเคลื่อนที่ของบันไดเลื่อนจะใช้โซ่ที่มีข้อต่อ 1 คู่ (ลักษณะคล้ายโซ่จักรยานหรือรถยนต์ยนต์แต่ใหญ่กว่า) คล้องผ่านเกียร์หรือเฟือง 2 คู่ (ด้านบนและด้านล่างของบันได) เฟืองจะขับบันไดเลื่อนที่เรียงต่อกันหลายๆ ชั้นด้วยมอเตอร์ไฟฟ้าที่ระดับความเร็วคงที่ และเพื่อให้บันไดเลื่อนมีความปลอดภัยในการใช้งาน ราวบันไดจะถูกออกแบบมาให้เคลื่อนที่ไปในทิศทางเดียวกับบันไดด้วยความเร็วเท่ากับ
Power distribution system: ระบบการจ่ายกำลังไฟฟ้า
ระบบจ่ายไฟฟ้า เริ่มจากสถานีย่อยซึ่งมีสายไฟหลายเส้นต่อผ่านเซอร์กิตเบรกเกอร์ออกมาสู่ลูกค้าที่บริเวณต่างๆ สายจ่ายไฟจะต่อเข้ากับอุปกรณ์รับไฟฟ้าของโรงงานหรืออาคาร อุปกรณ์รับไฟฟ้าแต่ละตัวจะมีอุปกรณ์ป้องกันต่ออยู่ เมื่อเกิดอุบัติเหตุหรือเกิดลัดวงจรขึ้น เบรกเกอร์จะทำการตัดไฟฟ้าเพื่อแยกอุบัติเหตุที่เกิดขึ้นและจำกัดความเสียหายไว้เฉพาะอุปกรณ์ที่เกิดอุบัติเหตุเท่านั้น
Synchronous Machine (เครื่องกลไฟฟ้าซิงโครนัส)
เครื่องกลไฟฟ้าซิงโครนัส (Synchronous Machine) หมายถึงเครื่องกลไฟฟ้ากระแสสลับที่ทำงานด้วยการหมุน และขณะที่หมุนด้วยความเร็วคงที่ จะมีความเร็วรอบเท่ากับความเร็วซิงโครนัสซึ่งขึ้นอยู่กับจำนวนขั้วและความถี่กระแสสลับ เครื่องกลไฟฟ้าซิงโครนัสนี้อาจจะไม่ได้พบเห็นโดยทั่วไปมากนัก แต่ยังคงมีการใช้งานอยู่ในบางอุตสาหกรรม