à¸à¸à¸±à¸ สมà¸à¸¹à¸£à¸à¹ - Thailand Energy Network for Educators หà¸à¹à¸²à¹à¸£à¸
à¸à¸à¸±à¸ สมà¸à¸¹à¸£à¸à¹ - Thailand Energy Network for Educators หà¸à¹à¸²à¹à¸£à¸ à¸à¸à¸±à¸ สมà¸à¸¹à¸£à¸à¹ - Thailand Energy Network for Educators หà¸à¹à¸²à¹à¸£à¸
เทคโนโลยีประสิทธิภาพพลังงานสำหรับเครื่องจักรอุปกรณ์พื้นฐาน (Cross-cuttingtechnologies)อุปกรณ์ที่ใช้กันในกระบวนการผลิตในอุตสาหกรรมมีหลากหลายประเภท แต่ที่เป็นอุปกรณ์หลักที่ใช้ประกอบอุปกรณ์อื่นๆได้อย่างหลากหลายก็คือ มอเตอร์ ซึ่งสามารถนำไปขับปั๊มเพื่อการขนถ่ายของเหลวนำไปขับเคลื่อนสายพานเพื่อขนถ่ายวัสดุ รวมทั้งประกอบเข้ากับรถหรือล้อเลื่อนเพื่อขนย้ายวัสดุอุปกรณ์ขนาดใหญ่ หม้อไอน้ำก็เป็นอุปกรณ์หลักอีกประเภทหนึ่งที่จำเป็นสำหรับกระบวนการผลิตส่วนใหญ่ที่ต้องการความร้อน โดยเฉพาะ Process industry หม้อไอน้ำทำหน้าที่เปลี่ยนเชื้อเพลิงให้เป็นพลังงานความร้อนที่ต้องการในกระบวนการผลิต นับตั้งแต่การอบแห้งที่ต้องการความร้อนอุณหภูมิไม่สูงมาก ไปจนถึงกังหันไอน้ำที่ต้องการไอน้ำอุณหภูมิสูงมากเพื่อไปหมุนเครื่องกำเนิดไฟฟ้า ดังนั้นจะเห็นได้ว่า การพัฒนาเทคโนโลยีของอุปกรณ์ที่มีการใช้งานอย่างแพร่หลาย เช่น มอเตอร์และหม้อไอน้ ำประสิทธิภาพพลังงานสูงนั้นจะมีศักยภาพด้านการประหยัดพลังงานและโอกาสความเป็นไปได้ในการออกแบบและในการผลิตอุปกรณ์ในประเทศได้มากกว่าอุปกรณ์อีกหลายๆประเภท[3]มอเตอร์ไฟฟ้า (Electric Motor)มอเตอร์ไฟฟ้าเป็นอุปกรณ์พื้นฐานที่มีการติดตั้งใช้งานในอุตสาหกรรมเป็นจำนวนมากมอเตอร์ที่จำหน่ายทั่วไปมีประสิทธิภาพต่ำกว่ามอเตอร์ประสิทธิภาพสูง (High Efficiency Motor) ประมาณร้อยละ2-7 ขึ้นอยู่กับขนาดของมอเตอร์ โดยทั่วไปค่าประสิทธิภาพของมอเตอร์จะลดลงร้อยละ1-5 ต่อปี มอเตอร์ที่มีอายุการใช้งานกว่า 15 ปีนั้นค่าประสิทธิภาพจะลดลงถึงร้อยละ20 มอเตอร์ที่ติดตั้งอยู่ตามโรงงานทั่วประเทศประมาณร้อยละ 95 เป็นมอเตอร์ประสิทธิภาพต่ำหรือที่เรียกว่ามอเตอร์ธรรมดา (Standard Motor) มีเพียงร้อยละ 5เท่านั้นที่เป็นมอเตอร์ประสิทธิภาพสูง ซึ่งจะต้องนำเข้ามาจากต่างประเทศซึ่งมีราคาแพงขึ้นประมาณร้อยละ30-50 ในภาพรวมของประเทศหากมีการเปลี่ยนมอเตอร์ที่ใช้อยู่ในปัจจุบันเป็นมอเตอร์ประสิทธิภาพสูงจะประหยัดพลังงานได้ประมาณร้อยละ3 เมื่อเทียบกับมอเตอร์ที่ติดตั้งอยู่ทั่วไป ภายในปี 2030 พลังงานที่ประหยัดได้สะสมจะมากถึง 1,157 ktoe (พันตันเทียบเท่าน้ำมันดิบ)สำหรับประเทศไทย ในปัจจุบันมอเตอร์เหนี่ยวนำทั้งแบบ 1-เฟส และ 3-เฟส ถูกใช้อย่างมากในการขับโหลดปั๊ม พัดลม คอมเพรสเซอร์ อย่างไรก็ตาม สำหรับในต่างประเทศ (เช่น ญี่ปุ่น และ อเมริกา เป็นต้น)ได้เปลี่ยนมาใช้มอเตอร์ดีซีแบบไร้แปรงถ่าน มาขับคอมเพรสเซอร์ และใช้มอเตอร์ซิงโครนัสที่ใช้แม่เหล็กถาวรมาขับปั๊ม พัดลมหรือตัวเป่า (Blower) กันอย่างแพร่หลายเป็นเวลานานหลายปีแล้ว เพราะมอเตอร์ทั้งสองนี้มีประสิทธิภาพสูงกว่ามอเตอร์เหนี่ยวนำ และมีข้อดีอื่นๆ อีกหลายประการ เช่น ขนาดเล็กและเบากว่า เป็นต้นทั้งนี้เทคนิคในการขับมอเตอร์ไฟฟ้าจะมีหลายวิธีการในมอเตอร์แต่ละชนิด ยกตัวอย่างเช่น วิธีการปรับความถี่(Variable frequency method) เป็นวิธีที่นิยมที่ใช้เปลี่ยนความเร็ว (Variable-speed control) มอเตอร์11
เหนี่ยวนำที่ต่อโหลดประเภท Variable torque เช่น พัดลม หรือ ปั๊ม ซึ่งในทางอุตสาหกรรมมักจะเรียกชุดขับประเภทนี้ว่า Variable Frequency Drive (VFD) อย่างไรก็ตาม VFD นี้ไม่สามารถใช้ขับมอเตอร์ชนิดอื่นๆ ได้การประหยัดพลังงานไฟฟ้าในระบบขับเคลื่อนด้วยมอเตอร์ไฟฟ้า โดยเฉพาะโหลดของมอเตอร์ไฟฟ้าประเภทปั๊ม พัดลม คอมเพรสเซอร์ สามารถทำได้เป็น 2 แนวทางหลักๆ ดังนี้(1) เลือกใช้อุปกรณ์ต่างๆ ในระบบให้มีประสิทธิภาพสูงขึ้น เช่น วงจรแปลงกำลังไฟฟ้า มอเตอร์ไฟฟ้าปั๊มพัดลม หรือคอมเพรสเซอร์ เป็นต้น ซึ่งอุปกรณ์เหล่านี้จะถูกเน้นวิจัยพัฒนาในเรื่องวัสดุที่ใช้ในอุปกรณ์หรือเทคนิคภายในอุปกรณ์อื่นๆ ที่ทำให้มีประสิทธิภาพสูงขึ้น เป็นต้น(2) ปรับวิธีการทำงานของ ปั๊ม พัดลม หรือ คอมเพรสเซอร์ ในกระบวนการ (Process) โดยส่วนใหญ่ในโรงงานภาคอุตสาหกรรมไทย การทำงานของปั๊ม พัดลม หรือ คอมเพรสเซอร์ จะใช้การเปิด (On) มอเตอร์ตลอดเวลา หรือการทำงานแบบวิธีเปิดและปิด (On-Off control) ซึ่งพลังงานไฟฟ้าจะถูกใช้อย่างเต็มที่ตลอดเวลาขณะที่ทำการเปิดมอเตอร์ ส่วนใหญ่การทำงานแบบนี้ทำให้มีการใช้พลังงานไฟฟ้าเกินความจำเป็นเกิดการสูญเสียพลังงานไฟฟ้าเป็นจำนวนมาก ดังนั้น การทำงานของ ปั๊ม พัดลม หรือคอมเพรสเซอร์ ควรที่จะมีการปรับได้โดยใช้วิธีการเปลี่ยนความเร็ว (Variable-speed control) เพื่อให้มีความสามารถในการใช้พลังงานไฟฟ้าลดลงได้ ซึ่งสามารถควบคุมตัวแปรที่ต้องการในกระบวนการได้อย่างมีประสิทธิภาพด้วย เพราะตามทฤษฎีแล้วสำหรับ Affinity law ของ พัดลมและปั๊ม กำลังไฟฟ้าของมอเตอร์จะแปรผันตามความเร็วมอเตอร์ยกกำลังสาม ดังนั้น พลังงานไฟฟ้าสามารถจะลดได้เมื่อความเร็วมอเตอร์ไฟฟ้าสามารถถูกปรับให้ลดลงได้อย่างเหมาะสมในกระบวนการ นอกจากนี้กระแสที่สูงตอนสตารท์มอเตอร์ (Inrush current) ตอนเปิด (On) มอเตอร์โดยตรง (Direct start) มีค่าประมาณ 4-6 เท่าของกระแสที่พิกัด ซึ่งกระแส Inrush current นี้ก็สามารถกำจัดได้ด้วยการใช้ VFDมอเตอร์เหนี่ยวนำ (Induction motor) เป็นมอเตอร์ที่ใช้กันมากที่สุดในปัจจุบัน มีทั้งแบบ 1-เฟสและ 3-เฟส และมีขนาดพิกัดกำลังแทบทุกขนาด ยกเว้นขนาดใหญ่มาก สาเหตุที่นิยมเนื่องจาก มอเตอร์สามารถต่อเข้ากับไฟฟ้ากระแสสลับได้โดยตรง หาซื้อง่ายราคาไม่แพง และมีวิธีปรับความเร็วมอเตอร์แบบง่ายๆอยู่หลายวิธี เป็นต้น ประสิทธิภาพของมอเตอร์เหนี่ยวนำพิกัด 1-4 แรงม้ามีค่าโดยประมาณร้อยละ 80 และจะมีประสิทธิภาพสูงขึ้นที่พิกัดแรงม้าสูงขึ้น จนถึงประมาณร้อยละ 93 ที่พิกัดแรงม้ามากกว่า 125 ดังนั้นมอเตอร์ประสิทธิภาพสูง (High Efficiency Motors หรือ HEMs) จึงเป็นมอเตอร์ที่ได้รับการส่งเสริมให้ติดตั้งใช้งาน มอเตอร์ชนิดนี้มีประสิทธิภาพสูงกว่ามอเตอร์เหนี่ยวนำร้อยละ 3 (โดยเฉลี่ย ในบางช่วงของพิกัดแรงม้า)ประสิทธิภาพที่เพิ่มขึ้นนี้เป็นผลจากการลดการสูญเสียจากการพันขดลวด การใช้เหล็กที่มีคุณภาพในการทำแม่เหล็ก การปรับปรุงด้านพลศาสตร์ของมอเตอร์ และการปรับปรุงความคลาดเคลื่อนในชิ้นส่วนที่ใช้ประกอบเป็นมอเตอร์ มอเตอร์ประสิทธิภาพสูงจะมีราคาสูงกว่ามอเตอร์เหนี่ยวนำราวร้อยละ 20 เทคโนโลยีมอเตอร์ที่มีประสิทธิภาพสูงมีอยู่ 5 ประเภทด้วยกัน มอเตอร์เหล่านี้ยังมีการวิจัยและพัฒนาต่อเนื่องเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพให้สูงขึ้น มีความน่าเชื่อถือ และสามารถใช้ได้ในเชิงพาณิชย์12
- Page 3 and 4: คำนำกรมพัฒน
- Page 5 and 6: สารบัญการวิ
- Page 8 and 9: การวิจัยและ
- Page 10 and 11: งานวิจัยเชิ
- Page 14 and 15: (1) มอเตอร์ใช้
- Page 16 and 17: ออกจากไอเสี
- Page 18 and 19: เทคโนโลยีเฉ
- Page 20 and 21: เป็นของเสีย
- Page 22 and 23: อากาศร้อน เพ
- Page 24 and 25: เทคโนโลยี Impulse
- Page 26 and 27: ตารางที่ 2 เท
- Page 28 and 29: ระบบไฟฟ้าแส
- Page 30 and 31: เซลลูโลส (Cellulose
- Page 32 and 33: กระจกเคลือบ
- Page 34 and 35: ระบบปรับอาก
- Page 36 and 37: ภายใต้สภาพแ
- Page 38 and 39: ปริมาณแสงธร
- Page 40 and 41: งานวิจัยเชิ
- Page 42: รูปที่ 4 ปัจจ
- Page 45 and 46: คาดว่าจะทำใ
- Page 47 and 48: ยานยนต์ที่ม
- Page 49: การวิจัยและ
- Page 52 and 53: รูปที่ 9 แสดง
- Page 54 and 55: พลังงานแสงอ
- Page 56 and 57: สถานภาพเทคโ
- Page 58 and 59: แต่มิได้พัฒ
- Page 60 and 61: พัฒนาผลิตภั
เหนี่ยวนำที่ต่อโหลดประเภท Variable torque เช่น พัดลม หรือ ปั๊ม ซึ่งในทางอุตสาหกรรมมักจะเรียกชุดขับประเภทนี้ว่า Variable Frequency Drive (VFD) อย่างไรก็ตาม VFD นี้ไม่สามารถใช้ขับมอเตอร์ชนิดอื่นๆ ได้การประหยัดพลังงานไฟฟ้าในระบบขับเคลื่อนด้วยมอเตอร์ไฟฟ้า โดยเฉพาะโหลดของมอเตอร์ไฟฟ้าประเภทปั๊ม พัดลม คอมเพรสเซอร์ สามารถทำได้เป็น 2 แนวทางหลักๆ ดังนี้(1) เลือกใช้อุปกรณ์ต่างๆ ในระบบให้มีประสิทธิภาพสูงขึ้น เช่น วงจรแปลงกำลังไฟฟ้า มอเตอร์ไฟฟ้าปั๊มพัดลม หรือคอมเพรสเซอร์ เป็นต้น ซึ่งอุปกรณ์เหล่านี้จะถูกเน้นวิจัยพัฒนาในเรื่องวัสดุที่ใช้ในอุปกรณ์หรือเทคนิคภายในอุปกรณ์อื่นๆ ที่ทำให้มีประสิทธิภาพสูงขึ้น เป็นต้น(2) ปรับวิธีการทำงานของ ปั๊ม พัดลม หรือ คอมเพรสเซอร์ ในกระบวนการ (Process) โดยส่วนใหญ่ในโรงงานภาคอุตสาหกรรมไทย การทำงานของปั๊ม พัดลม หรือ คอมเพรสเซอร์ จะใช้การเปิด (On) มอเตอร์ตลอดเวลา หรือการทำงานแบบวิธีเปิดและปิด (On-Off control) ซึ่งพลังงานไฟฟ้าจะถูกใช้อย่างเต็มที่ตลอดเวลาขณะที่ทำการเปิดมอเตอร์ ส่วนใหญ่การทำงานแบบนี้ทำให้มีการใช้พลังงานไฟฟ้าเกินความจำเป็นเกิดการสูญเสียพลังงานไฟฟ้าเป็นจำนวนมาก ดังนั้น การทำงานของ ปั๊ม พัดลม หรือคอมเพรสเซอร์ ควรที่จะมีการปรับได้โดยใช้วิธีการเปลี่ยนความเร็ว (Variable-speed control) เพื่อให้มีความสามารถในการใช้พลังงานไฟฟ้าลดลงได้ ซึ่งสามารถควบคุมตัวแปรที่ต้องการในกระบวนการได้อย่างมีประสิทธิภาพด้วย เพราะตามทฤษฎีแล้วสำหรับ Affinity law ของ พัดลมและปั๊ม กำลังไฟฟ้าของมอเตอร์จะแปรผันตามความเร็วมอเตอร์ยกกำลังสาม ดังนั้น พลังงานไฟฟ้าสามารถจะลดได้เมื่อความเร็วมอเตอร์ไฟฟ้าสามารถถูกปรับให้ลดลงได้อย่างเหมาะสมในกระบวนการ นอกจากนี้กระแสที่สูงตอนสตารท์มอเตอร์ (Inrush current) ตอนเปิด (On) มอเตอร์โดยตรง (Direct start) มีค่าประมาณ 4-6 เท่าของกระแสที่พิกัด ซึ่งกระแส Inrush current นี้ก็สามารถกำจัดได้ด้วยการใช้ VFDมอเตอร์เหนี่ยวนำ (Induction motor) เป็นมอเตอร์ที่ใช้กันมากที่สุดในปัจจุบัน มีทั้งแบบ 1-เฟสและ 3-เฟส และมีขนาดพิกัดกำลังแทบทุกขนาด ยกเว้นขนาดใหญ่มาก สาเหตุที่นิยมเนื่องจาก มอเตอร์สามารถต่อเข้ากับไฟฟ้ากระแสสลับได้โดยตรง หาซื้อง่ายราคาไม่แพง และมีวิธีปรับความเร็วมอเตอร์แบบง่ายๆอยู่หลายวิธี เป็นต้น ประสิทธิภาพของมอเตอร์เหนี่ยวนำพิกัด 1-4 แรงม้ามีค่าโดยประมาณร้อยละ 80 และจะมีประสิทธิภาพสูงขึ้นที่พิกัดแรงม้าสูงขึ้น จนถึงประมาณร้อยละ 93 ที่พิกัดแรงม้ามากกว่า 125 ดังนั้นมอเตอร์ประสิทธิภาพสูง (High Efficiency Motors หรือ HEMs) จึงเป็นมอเตอร์ที่ได้รับการส่งเสริมให้ติดตั้งใช้งาน มอเตอร์ชนิดนี้มีประสิทธิภาพสูงกว่ามอเตอร์เหนี่ยวนำร้อยละ 3 (โดยเฉลี่ย ในบางช่วงของพิกัดแรงม้า)ประสิทธิภาพที่เพิ่มขึ้นนี้เป็นผลจากการลดการสูญเสียจากการพันขดลวด การใช้เหล็กที่มีคุณภาพในการทำแม่เหล็ก การปรับปรุงด้านพลศาสตร์ของมอเตอร์ และการปรับปรุงความคลาดเคลื่อนในชิ้นส่วนที่ใช้ประกอบเป็นมอเตอร์ มอเตอร์ประสิทธิภาพสูงจะมีราคาสูงกว่ามอเตอร์เหนี่ยวนำราวร้อยละ 20 เทคโนโลยีมอเตอร์ที่มีประสิทธิภาพสูงมีอยู่ 5 ประเภทด้วยกัน มอเตอร์เหล่านี้ยังมีการวิจัยและพัฒนาต่อเนื่องเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพให้สูงขึ้น มีความน่าเชื่อถือ และสามารถใช้ได้ในเชิงพาณิชย์12
Change language