เทคโนโลยีเครื่องทำน้ำเย็นแบบให้ความร้อนกลับคืน

Heat Reclaim Chiller Technology เทคโนโลยีเครื่องทำน้ำเย็นแบบให้ความร้อนกลับคืน

เครื่อง ปรับอากาศถือเป็นสิ่งสำคัญสำหรับทุกอาคาร และการใช้พลังงานไฟฟ้าส่วนใหญ่ของอาคาร ก็คือการใช้พลังงานไปกับเครื่องปรับอากาศ ปัจจุบันจึงมีเทคโนโลยีเพื่อการประหยัดพลังงานมากมาย สำหรับเครื่องปรับอากาศ ไม่ว่าจะเป็น การนำเทคโนโลยีอินเวอร์เตอร์มาใช้กับคอมเพรสเซอร์ ของเครื่องปรับอากาศ หรือการนำความร้อนทิ้งจากด้านคอนเซอร์กลับไปใช้
ในบทความนี้ได้นำเอาเทคโนโลยีการนำความร้อนทิ้งจากเครื่องทำน้ำเย็น (Chiller) กลับมาใช้มานำเสนอให้เห็นชัดเจนว่า เทคโนโลยีนี้ทำให้เกิดการอนุรักษ์พลังงานได้อย่างไร



สำหรับหลักการทำงานของระบบทำความเย็น หรือเครื่องทำน้ำเย็นก็ตาม ต่างก็ไม่ได้แตกต่างกันในหลักการการทำงานซึ่งอุปกรณ์หลัก และวงจรการทำงานก็เป็นไปตามรูปแบบที่แสดงในรูปที่ 1 ประโยชน์ที่ได้จากระบบทำความเย็นคือความเย็นที่ได้จากด้าน Evaporator หรือด้านจ่ายลมเย็น ดังนั้น ประสิทธิภาพของระบบ (COP) จึงเป็นไปตามสมการ



แต่สำหรับระบบทำน้ำเย็นแบบให้ความร้อนกลับคืน (Heat Reclaim Chiller) ประโยชน์ที่ได้จากระบบทำน้ำเย็นหรือระบบทำความเย็นนี้ จะได้ทั้งด้าน Evaporator และด้าน Condenser กล่าวคือ สำหรับด้าน Evaporator ก็ได้น้ำเย็นไปใช้ในระบบปรับอากาศ ส่วนในด้าน Condenser ก็ได้ความร้อนนั้นไปใช้ในการทำน้ำร้อนหรือความร้อนอื่นๆ ตามที่ต้องการ ดังนั้น ประสิทธิภาพของระบบ (COP) จึงเป็นไปตามสมการ



เมื่อพิจารณาคร่าวๆแล้ว จะเห็นว่าระบบทำน้ำเย็นดังกล่าวให้ประโยชน์ทั้งน้ำเย็น และความร้อนไปใช้งาน ดังนั้นแล้วจึงเสมือนกับว่า เราให้พลังงานแก่ระบบแค่หนึ่งทาง แต่ได้ผลประโยชน์กลับมาถึงสองทางทั้งความเย็นและความร้อน จึงเป็นข้อได้เปรียบที่เหนือกว่าระบบทำน้ำเย็นทั่วไป




สำหรับระบบ Heat Reclaim Chiller แบบใช้เครื่องทำน้ำเย็นสองชั้นดังที่แสดงในรูปที่ 3 นั้น จะเป็นตัวอย่างการประยุกต์ใช้ระบบดังกล่าวนี้ เพื่อประโยชน์ทั้งสองด้าน คือ ด้านน้ำเย็นนำน้ำเย็นไปใช้ในระบบปรับอากาศ และด้านน้ำร้อนนั้นนำน้ำร้อนไปใช้ในระบบอบแห้ง หรือเพื่อทำน้ำร้อนตามความต้องการของธุรกิจนั้นๆ


ตัวอย่างการคิดคำนวณผลประหยัดจากการใช้เครื่องทำน้ำเย็นแบบให้ความร้อนกลับคืน

เพื่อเปรียบเทียบการใช้พลังงานและค่าใช้จ่ายในการใช้ประโยชน์จากเครื่องทำน้ำเย็นแบบให้ความร้อนกลับคืนเพื่อทำน้ำเย็นในระบบปรับอากาศและทำน้ำร้อนสำหรับใช้ในโรงแรม จึงขอยกตัวอย่างการทำน้ำร้อนของโรงแรมขนาด 200 ห้อง ใช้นำร้อน 150 ลิตร/วัน/ห้อง อุณหภูมิน้ำดิบ 25 องศาเซลเซียส น้ำร้อน 55 องศาเซลเซียส ปริมาณน้ำร้อนทั้งหมด 30,000 ลิตร/วัน ต้องใช้พลังงานความร้อนในการทำน้ำร้อน 900,000 kcal/วัน คิดเป็น 1,046 kWh/วัน เมื่อใช้ระบบทำน้ำเย็นด้วยระบบ Heat Reclaim Chiller แล้ว ทำให้อุณหภูมิน้ำดิบก่อนที่จะเข้าสู่กระบวนการทำน้ำร้อนเพิ่มขึ้นเป็น 29 องศาเซลเซียส (อุณหภูมิน้ำดิบเพิ่มขึ้น 4 องศาเซลเซียส เนื่องจากได้รับความร้อนจากน้ำระบายความของเครื่องทำน้ำเย็นแบบ Heat Reclaim Chiller) ดังนั้น พลังงานความร้อนที่ต้องการในการทำน้ำร้อนจะลดลงเป็น 780,000 kcal/วัน คิดเป็น 906.5 kWh/วัน ซึ่งจะสามารถคิดเป็นผลประหยัดได้ดังนี้


1. กรณีใช้ขดลวดไฟฟ้า


1.1 ก่อนปรับปรุง
ให้ขดลวดไฟฟ้ามีประสิทธิภาพ 100% ทำงาน 10 ชั่วโมง/วัน
ขดลวดไฟฟ้าที่ใช้มีขนาด = 1,046/10 = 104.6 ~ 105 kW
ปริมาณพลังงานไฟฟ้าที่ใช้ = 105 x 10 = 1,050 kWh/วัน
ค่าความต้องการไฟฟ้า = 105 x 256 x 12 บาท/ปี = 322,560 บาท/ปี
ค่าไฟฟ้า = 1,050 x 1.7 x 30 x 12 บาท/ปี = 642,600 บาท/ปี
ค่าใช้จ่ายรวม = 965,160 บาท/ปี

1.2 หลังปรับปรุง
ให้ขดลวดไฟฟ้ามีประสิทธิภาพ 100% ทำงาน 10 ชั่วโมง/วัน
ขดลวดไฟฟ้าที่ใช้มีขนาด = 906.5/10 = 90.65 ~ 91 kW
ปริมาณพลังงานไฟฟ้าที่ใช้ = 91 x 10 = 910 kWh/วัน
ค่าความต้องการไฟฟ้า = 91 x 256 x 12 บาท/ปี = 279,552 บาท/ปี
ค่าไฟฟ้า = 910 x 1.7 x 30 x 12 บาท/ปี = 556,920 บาท/ปี
ค่าใช้จ่ายรวม = 836,472 บาท/ปี


คิดเป็นผลประหยัดต่อปีคือ 965,160 - 836,472 = 128,688 บาท/ปี


2. กรณีใช้บอยเลอร์ก๊าซแอลพีจี

ค่าความร้อนของก๊าซแอล พี จี 12,000 kcal/kg ให้บอยเลอร์มีประสิทธิภาพ 70% ราคาก๊าซแอล พี จี ประมาณ 15 บาท/kg


2.1 ก่อนปรับปรุง
ปริมาณก๊าซแอล พี จี ที่ใช้ = 900,000/12,000 = 75 kg/วัน
ปริมาณก๊าซแอล พี จี ที่ใช้จริง = 75/70% = 107.14 ~ 107 kg/วัน
ค่าใช้จ่ายรวม = 107 x 15 x 30 x 12 = 577,800 บาท/ปี

2.2 หลังปรับปรุง
ปริมาณก๊าซแอล พี จี ที่ใช้ = 780,000 /12,000 = 65 kg/วัน
ปริมาณก๊าซแอล พี จี ที่ใช้จริง = 65/70% = 92.86 ~ 93 kg/วัน
ค่าใช้จ่ายรวม = 93 x 15 x 30 x 12 = 502,200 บาท/ปี

คิดเป็นผลประหยัดต่อปีคือ 577,800 - 502,200 = 75,600 บาท/ปี

จากตัวอย่างการคำนวณคร่าวๆ ข้างต้น จะเห็นได้ว่า การนำความร้อนกลับคืนจากระบบทำน้ำเย็นแบบ Heat Reclaim Chiller นั้นมีศักยภาพในการช่วยอนุรักษ์พลังงานและก่อให้เกิดผลประหยัดได้เกินกว่า 10% ทั้งสองกรณี แต่ทั้งนี้ทั้งนั้น หากผู้ประกอบการใดสนใจ ก็ควรที่จะศึกษาอย่างละเอียดอีกครั้ง รวมทั้งควรปรึกษาบริษัทผู้ผลิตและผู้จำหน่ายเครื่องทำน้ำเย็นแบบ Heat Reclaim Chiller เป็นกรณีๆ ไป

source : http://www.beat2010.net/index.php/technology-for-energy-conservation-in-buildings/interesting-technology/134-heat-reclaim-chiller-technology.html