คำอธิบายเนื้อหา

ในอุตสาหกรรมการผลิต พลังงานไฟฟ้าได้ถูกน้ำมาใช้ในเครื่องจักรอุปรณ์ต่างๆทั้งในส่วนสนับสนุน (Utility) และในกระบวนการผลิต (Process) ต่างๆ ในบทเรียนได้อธิบายถึงการอนุรักษ์พลังงานในระบบอุปกรณ์ไฟฟ้า ที่นอกเหนือจากการใช้ในระบบปรับอากาศและทำความเย็น และระบบอากาศอัด ที่รวมถึง

• ระบบปั๊มน้ำ : หลักวิศวกรรมและพฤติกรรมทางด้านพลังงานของปั๊ม Pump Performance Curve การประเมินประสิทธิภาพและการคำนวณผลประหยัดพลังงานโดยการปรับลดอัตราการไหล

• ระบบมอเตอร์ไฟฟ้า : พฤติกรรมทางด้านพลังงานและสมรรถนะของมอเตอร์ การประเมินประสิทธิภาพที่ภาระการทำงานน้อยกว่าขนาดพิกัด (Part Load) การคำนวณผลประหยัดพลังงานในปรับรุงประสิทธิภาพของระบบมอเตอร์

• ระบบส่งจ่ายไฟฟ้า : ความหมายของค่าตัวประกอบกำลัง (Power Factor) การคำนวณสูญเสียพลังงานจาก Coppoer Loss และ Line Loss และผลประหยัดจาการปรับปรุง การคำนวณขนาดตัวเก็บประจุ (Capacitor) ที่เหมาะสม ระบบหม้อแปลงไฟฟ้า การประเมินผลประหยัดจากการปรับลดแรงดัน

• ระบบแสงสว่าง : รูปแบบของหลอดไฟฟ้าแสงสว่างประเภทต่างๆ ความสว่าง (Visible Light) ความสัมพันธ์ระหว่างระยะทางและความสว่าง และการคำนวณผลประหยัดพลังงานจากการใช้หลอดไฟฟ้าที่มีประสิทธิภาพสูงขึ้น

• ระบบผลิตไฟฟ้าจากเซลแสงอาทิตย์ (Solar Cell) : ประเภทของ Solar Cell ระบบพื้นฐานในการผลิตกระแสไฟฟ้าจากเซล์แสงอาทิตย์ การประเมินปริมาณพลังงานและต้นทุนไฟฟ้าที่ผลิตได้จากระบบเซลแสงอาทิตย์ "

วัตถุประสงค์การเรียนรู้

1. ตระหนักถึงลักษณะการใช้พลังงานไฟฟ้า และแนวทางการอนุรักษ์พลังงานของ ระบบเครื่องจักรอุปกรณ์ และระบบส่งจ่ายไฟฟ้าต่างๆ

2. เข้าใจพฤติกรรมทางด้านพลังงานของระบบปั๊มน้ำ และสามารถประเมินประสิทธิภาพการทำงานได้

3. สามารถประเมินประสิทธิภาพการทำงานของมอเตอร์ไฟฟ้า ที่ภาระการทำงานน้อยกว่าพิกิด (Part Load) และประเมินผลประหยัดจากการปรับปรุง

4. เข้าใจลักษณะการสูญเสียพลังงานในระบบส่งจ่ายๆไฟฟ้า และสามารถคำนวณปริมาณการสูญเสียได้

5. สามารถขี้วัดสมรรถนะของการให้แสงสว่าง การเลือกใช้หลอดประหยัดพลังงานและการคำนวณผลประหยัด

6. สามารถอธิบายหลักการทำงานของการผลิตไฟฟ้าจากระบบเซลแสงอาทิตย์ รวมถึงการประเมินปริมาณการผลิตพลังงานไฟฟ้าได้

7. เข้าใจหลักการทางวิศวกรรม ในการคำนวณประเมินผลการประหยัดพลังงานจากมาตรการพื้นฐานต่างๆ

8. มีความเข้าใจในการประยุกต์ใช้โปรแกรม รูปแบบรายการคำนวณประเมินผลการอนุรักษ์พลังงาน หรือ Energy Saving Estimation Template (EnSET) ได้อย่างถูกต้องเหมาะสม

คำศัพท์สำคัญ

1. ระดับแรงดัน Head

   • • • การบอกค่าระดับแรงดันของของไหลเทียบเท่ากับระดับแรงดันอันเนื่องจากความสูงของน้ำหรือของเหลวอ้างอิงชนิดอื่นๆ มักมีหน่วยเป็น เมตร (m) สำหรับปั๊มของเหลว หรือ นิ้วของน้ำ (In.WG) สำหรับพัดลม

2. Suction and Discharge Pressure

   • • • แรงดันของของเหลวด้านดูด (Suction) และ ด้านจ่าย (Discharge) ของปั๊มหรือพัดลม

3. Pump Performance Curve หรือ Fan Performance Curve

   • • • แผนภูมิแสดงพฤติกรรมการทำงานของปั๊ม (หรือพัดลม) ที่แสดงความสัมพันธ์ระหว่างค่าแรงดัน (หรือ Head) กับอัตราการไหล จากการทำงาน และอาจรวมถึง ประสิทธิภาพ กำลังไฟฟ้าที่ใช้ หรือค่าจำกัดของ Net Positive Suction Head (NPSH) ของปั๊ม เพื่อป้องกันไม่ให้เกิด Cavitation

4. Pump Cavitation

   • • • การเดือด ณ อุณหภูมิทำงาน ของของเหลวทางด้านดูด (Suction) ของปั๊ม เนื่องจากระดับความดันที่ต่ำ ซึ่งส่งผลต่อการ surge ขณะทำงาน และ ความเสียหายของปั๊ม

5. Affinity's Law (Pump's Law หรือ Fan's Law)

   • • • สมการแสดงความสัมพันธ์ระหว่าง ความเร็วรอบของปั๊ม (หรือพัดลม) อัตราการไหล แรงดันที่ผลิตได้ และ กำลังงานที่ใช้

6. System Curve

   • • • ความสัมพันธ์ระหว่างอัตราการไหลและค่าแรงดันต้านทานในระบบท่อ ซึ่งมีจุดทำงานของระบบที่จุดตัดของ System Curve กับ Pump Curve

7. Pump Curve

   • • • ความสัมพันธ์ระหว่างอัตราการไหลและค่าแรงดัน ที่ผลิตได้จากการทำงานของปั๊ม ซึ่งมีจุดทำงานของระบบที่จุดตัดของ System Curve กับ Pump Curve

8. ค่าพิกัดของมอเตอร์ (Rated Capacity)

   • • • กำลังงานทางกลส่งออก หรือ กำลังงานเพลา (Shaft Power) สูงสุดของมอเตอร์ตามที่ระบุบน Name Plate

9. ค่ากำลังทางกลส่งออก (Mechanical Power Output) หรือกำลังงานเพลา (Shaft Power)

   • • • กำลังงานทางกลที่เพลาขับ ที่ผลิตได้จากมอเตอร์

10. สัดส่วนภาระงาน (%Load หรือ % Part Load)

    • • • สัดส่วนของกำลังงานทางกลที่ผลิตได้ขณะทำงานต่อกำลังพิกัดของมอเตอร์

11. ตัวประกอบกำลัง (Power Factor)

    • • • สัดส่วนระหว่าง ค่ากำลังไฟฟ้าจริง (kW) ต่อกำลังไฟฟ้าปรากฏ (KVA) ในระบบไฟฟ้ากระแสสลับ (หรือค่า Cosine ของมุมเฟส ระหว่าง กำลังไฟฟ้าจริง กับกำลังไฟฟ้าปรากฎ)

12. กำลังไฟฟ้าสูญเสียในขดลวด (Copper Loss)

    • • • กำลังไฟฟ้าที่สูญเสียในขดลวดทองแดงของมอเตอร์หรือหม้อแปลงไฟฟ้า เนื่องจากระบบไฟฟ้ากระแสสลับและแรงต้านทานของวัสดุ

13. กำลังไฟฟ้าสูญเสียในแกนเหล็ก (Iron Loss)

    • • • กำลังไฟฟ้้าสูญเสียในแกนโครงสร้างโลหะของมอเตอร์หรือหม้อแปลงไฟฟ้า เนื่องจากการเหนี่ยวนำของไฟฟ้ากระแสสลับ

14. แสงสว่าง (Visible Light)

    • • • แสงที่มีความยาวคลื่นในช่วงที่สามารถมองเห็นได้ด้วยสายตาคนปกติ อยู่ระหว่างประมาณ 0.4-0.7 micron

15. ชั่วโมงเทียบเท่าในการผลิตกระแสไฟฟ้าจากพลังงานแสงอาทิตย์ด้วย Solar Cell

    • • • จำนวนชั่วโมงเทียบเท่าต่อวัน ซึ่งเมื่อนำมาคูณกับพิกัดของแผง Solar Cell แล้วได้ปริมาณหน่วยไฟฟ้า เฉลี่ยประมาณเท่ากับสถิติที่ผลิตได้จริงในแต่ละวัน โดยสำหรับประเทศไทยมีค่าประมาณ 3.84 ชม.ต่อวัน