หน้าแรกข้อมูลองค์กรธุรกิจพีอีเอ เอ็นคอมโครงการที่สำคัญข่าวและความเคลื่อนไหวข่าวและความเคลื่อนไหวติดต่อเรา

ประหยัดพลังงานโดยใช้ฮีตปั้มทำน้ำร้อน

ประหยัดพลังงานโดยใช้ฮีตปั้มทำน้ำร้อน
ประหยัดพลังงานโดยใช้ ฮีตปั้ม ทำน้ำร้อน

         ฮีตปั้ม (Heat Pump) เป็นประดิษฐกรรมทีใช้ทำน้ำร้อนโดยใช้วงจรทำความเย็นเช่นเดียวกับเครื่องปรับอากาศ การใช้ฮีทปั้มจะช่วยนำความร้อนในอากาศมาช่วยทำน้ำร้อนได้มากกว่าการใช้ไฟฟ้า ทำให้ประหยัดพลังงานได้มาก ในขณะที่มีปัญหาเรื่องพลังงานในปัจจุบัน การใช้ฮีทปั้มทำน้ำร้อนสำหรับโรงแรม โรงพยาบาล สถานอาบอบนวด สปา และโรงงานอุตสาหกรรม จึงเป็นสิ่งจำเป็นเพื่อลดค่าใช้จ่ายด้านพลังงานซึ่งเป็นต้นทุนทั้งธุรกิจภาคบริการและภาคอุตสาหกรรม

      น้ำร้อนที่ได้จากฮีตปั้มเป็นน้ำร้อนที่มีอุณหภูมิคงที่ 60-70 องศาเซลเซียส ซึ่งน้ำร้อนที่ใช้ในโรงแรม โรงพยาบาล สถานอาบอบนวด สปา จะใช้ที่อุณหภูมิ 60 องศาเซลเซียส ผสมเพื่อลดอุณหภูมิก่อนการใช้ ส่วนในโรงงานอุตสาหกรรมนั้นอุณหภูมิน้ำร้อนที่ทำจะขึ้นอยู่กับการใช้งาน

       ฮีตปั้มใช้ไฟฟ้าต่ำกว่าค่าการใช้พลังงานของฮีทเตอร์ไฟฟ้าและต่ำกว่าการเชื้อเพลิงทุกประเภทที่นำมาใช้ทำน้ำร้อน การใช้งานง่ายกว่าการใช้หม้อทำน้ำร้อนที่ใช้เชื้อเพลิงทุกประเภท อย่างไรก็ดี ผู้ใช้จำเป็นต้องเข้าใจหลักการทำงาน ข้อจำกัด ข้อดี ข้อเสีย วิธีการเลือก การออกแบบ การติดตั้ง การบำรุงรักษาที่ถูกต้อง เพื่อให้ได้ประโยชน์สูงสุดในการใช้งาน

หลักการทำงาน

        ฮีตปั้มเป็นชุดอุปกรณ์ทำความร้อนที่ใช้ Compressor แบบเดียวกับที่ใช้ในเครื่องปรับอากาศ มาดึงความร้อนจากอากาศภายนอกที่อุณหภูมิปกติแล้วถ่ายเทความร้อนให้แก่น้ำ ซึ่งการทำงานไม่ใช่การสร้างความร้อน กล่าวคือ ฮีทปั๊มทำงานโดยการดึงความร้อน วัฏจักรการทำงานมีลักษณะเช่นเดียวกับระบบการทำความเย็นแบบอัดไอ เริ่มต้นโดยคอมเพรสเซอร์ (Compressor) ทำหน้าที่ดูดและอัดสารทำความเย็นเพื่อเพิ่มความดันและอุณหภูมิ ซึ่งจะอัดสารทำความเย็นให้เป็นก๊าซที่มีความดันสูงและอุณหภูมิสูง แล้วส่งต่อเข้าคอยล์ร้อน (Condenser) สารทำความเย็นจะไหลวนผ่านแผงคอยล์ร้อนโดยมีพัดลมเป่าเพื่อช่วยระบายความร้อน ทำให้สารทำความเย็นที่ออกจากคอยล์ร้อนมีอุณหภูมิลดลง (ความดันคงที่) จากนั้นจะถูกส่งต่อให้อุปกรณ์ลดความดัน (Expansion Valve) เพื่อลดความดันสารทำความเย็นให้กลายเป็นของเหลวที่มีความดันต่ำและอุณหภูมิต่ำ สารทำความเย็นที่ไหลผ่านอุปกรณ์ลดความดันจะมีความดันและอุณหภูมิที่ต่ำมาก แล้วไหลเข้าสู่คอยล์เย็น (Evaporator) จากนั้นสารทำความเย็นจะไหลวนผ่านแผงคอยล์เย็นโดยมีพัดลมเป่าเพื่อช่วยดูดซับความร้อน จากภายในห้อง เพื่อทำให้อุณหภูมิห้องลดลง ซึ่งทำให้สารทำความเย็นที่ออกจากคอยล์เย็นมีอุณหภูมิที่สูงขึ้น (ความดันคงที่) จากนั้นจะถูกส่งกลับเข้าคอมเพรสเซอร์เพื่อทำการหมุนเวียนน้ำยาต่อไป

แต่แทนที่ระบบจะเอาความร้อนทิ้งอย่างเครื่องปรับอากาศ ฮีทปั้มจะนำความร้อนนั้นมาทำน้ำร้อน โดยจะใช้การแลกเปลี่ยนความร้อนของสารทำความเย็นกับน้ำ ทำให้ได้น้ำร้อนที่มีอุณหภูมิสูงถึง 70 องศาเซลเซียส  ค่าอุณหภูมิสูงสุดนี้เป็นข้อจำกัดที่กำหนดโดยผู้ผลิตคอมเพรสเซอร์แบบสโกล (scroll Type Compressor) เพื่ออายุการทำงานของคอมเพรสเซอร์

          ตารางที่ 1 เป็นการอธิบายเปรียบเทียบการทำงานของเครื่องปรับอากาศกับฮีตปั้ม โดยใช้ตัวเลขเดียวกันเพื่อให้เกิดความเข้าใจมากยิ่งขึ้น ความร้อนที่คอยล์เย็นหรืออีแวปอเรเตอร์ดึงมารวมกับพลังงานไฟฟ้าที่คอมเพรสเซอร์ใช้ จะถูกนำมาระบายความร้อนที่คอนเดนเซอร์หรือใช้ในการทำน้ำร้อน ซึ่งจะเห็นว่าได้ 3.9 เท่าของพลังงานไฟฟ้าที่ใช้

เครื่องปรับอากาศ

ฮีตปั้ม

ความร้อนที่คอยล์เย็นดึงออกจากห้อง

12,000 บีทียู/ชั่วโมง

หรือ 3.5 kW ความร้อน

ความร้อนที่คอยล์เย็นดึงออกจากอากาศภายนอก

12,000 บีทียู/ชั่วโมง

หรือ 3.5 kW ความร้อน

ไฟฟ้าที่คอมเพรสเซอร์ใช้

1.2 kW

ไฟฟ้าที่คอมเพรสเซอร์ใช้

1.2 kW

ความร้อนทิ้งที่คอนเดนเซอร์

4.7 kW

ความร้อนที่ใช้ทำน้ำร้อน

4.7 kW

ระบบควบคุม

อุณหภูมิอากาศในห้อง

ระบบควบคุม

อุณหภูมิน้ำร้อน

ประสิทธิภาพการทำความเย็น

3.5/1.2 = 2.9 kW/kW

ประสิทธิภาพการทำน้ำร้อน

4.7/1.2 = 3.9 kW/kW

         ข้อแตกต่างของฮีตปั้มกับเครื่องปรับอากาศ คือ คอยล์เย็นต้องการความร้อนมาทำน้ำร้อนอย่างสม่ำเสมอ จึงต้องดึงความร้อนจากอากาศภายนอกที่มีอุณหภูมิสูง แล้วปล่อยอากาศออกไป ไม่นำมาวนผ่านเครื่องอีก แต่เครื่องปรับอากาศต้องการให้ควบคุมอุณหภูมิห้อง จึงดึงความร้อนจากอากาศในห้อง แล้วปล่อยอากาศเย็นวนเวียนอยู่ในห้อง ไม่เช่นนั้นจะไม่ประหยัดพลังงาน

         อากาศเย็นที่ฮีตปั้มดึงความร้อนออกมาแล้วนี้สามารถนำไปใช้ระบายอากาศในพื้นที่ที่มีการระบายอากาศมากๆได้ เช่น ครัว ห้องเครื่อง ห้องอาหารพนักงาน เป็นต้น ซึ่งเป็นการลดค่าไฟฟ้าในกรณีที่พื้นที่เหล่านั้นต้องติดตั้งเครื่องปรับอากาศ ทำให้ประสิทธิภาพของฮีตปั้มเพิ่มขึ้นอีกเกือบเท่าตัว เพราะใช้พลังงานได้ทั้งสองด้านโดยไม่มีการสูญเสีย

ขอบคุณข้อมูลและรูปภาพจากจาก :   

- นิตยสาร Green Technology & Innovation

http://airwatchara.blogspot.com/2010/12/compressor-watcharaairconcom.html

http://www.eakaphatenergy.com/?ProductID=Product-110504155384068

http://airwatchara.blogspot.com/2010/12/compressor-watcharaairconcom.html

  Copyright 2005-2011 www.pea-encom.com All rights reserved.
view