Energy_Saving_Blower

Energy saving blower

การประหยดพลังงาน โดยการควบคุมความเร็วรอบของโบเวอร์

ในขบวนการผลิตสินค้า เช่นการผลิตกระดาษ เหล็ก ปูนซีเมนต์ หรือ ปิโตรเคมี จะต้องมีการควบคุมปริมาณการไหลของอากาศ สำหรับพัดลม หรือโบลเวอร์ เช่น พัดลมห้องเผาไหม้ พัดลมระบายอากาศ โดยทั่วไปอาจจะควบคุมโดยใช้เดมเปอร์ทางด้านขาเข้า หรือด้านขาออกของลม เพื่อควบคุมปริมาณการไหล หรืออาจจะควบคุมความเร็วรอบโดยวิธีทางกล เช่น ใช้ไฮดรอลิกคัพปลิ้ง เกียรปรับรอบ หรือมอเตอร์แบบ 2 สปีด

วิธีการควบคุมโดยการเปิด-ปิดเดมเปอร์ นอกเหนือสิ้นเปลือกพลังงานแล้ว การควบคุมอาจจะไม่แม่นยำเท่ากับ การควบคุมการไหลโดยวิธีการปรับความเร็วรอบมอเตอร์ โดย VSDs นอกเหนือจากความแม่นยำ การสตาร์ทที่นิ่มนวล ผลพลอยได้ที่ได้รับ อีกอย่างคือ การประหยัดพลังงานจากการควบคุมความเร็วรอบ

การประหยัดพลังงานโดยวิธีการควบคุมความเร็วรอบนั้น เป็นวิธีที่มีการทำกันมาเป็นเวลาช้านานแล้ว โดยส่วนใหญ่ในอดีตจะใช้วิธีการปรับความเร็วรอบโดยทางกลมากกว่า เนื่องจากเป็นวิธีที่ง่าย และราคาไม่สูงเมื่อเปรียบเทียบกับการควบคุมด้วยไฟฟ้า

ในรอบหลายปีที่ผ่านมา การพัฒนาเทคโนโลยีไฟฟ้ามีความก้าวหน้าไปมาก ชุดควบคุมความเร็วรอบสำหรับมอเตอร์เหนี่ยวนำแบบกรงกระรอก (Variable Speed Drives, VSDs) จึงมีการนำมาใช้กันอย่างแพร่หลาย เพื่อมาทดแทนการปรับความเร็วรอบระบบทางกล เช่น ระบบไฮดรอลิกคลับปลิ้ง หรือการใช้เกียรเพื่อการทดรอบเป็นช่วง ๆ

ความเร็วรอบลดลงจะประหยัดพลังงานได้อย่างไร?

คำถามนี้จะเกิดกับวิศวกรไฟฟ้าเป็นส่วนใหญ่ เพราะมหาวิทยาลัยจะสอนมาแต่เรื่องไฟฟ้าเท่านั้น การประหยัดพลังงานนั้นเป็นผลมาจากทฤษฎีของเครื่องกล ตามทฤษฎีเครื่องจักรทุกชนิดจะมีค่าสูญเสียรวมทั้ง VSD ที่ใส่เพิ่มเข้าไปเพื่อปรับความเร็วรอบมอเตอร์เอง ก็มีค่าสูญเสียของพลังงานประมาณ 2% น่าจะยิ่งเพิ่มความสูญเสียเข้าไปในระบบ แล้วจะประหยัดพลังงานได้อย่างไร? เป็นคำถามที่พบได้จากวิศวกรไฟฟ้ามือใหม่ร้อนวิชา

รูปที่ 2 แสดงกราฟคุณสมบัติของเครื่องสูบน้ำ หรือ พัดลมเมื่อควบคุมด้วยวาล์ว

จากรูปที่ 1 และ 2 เมื่อให้มอเตอร์หมุนที่ความเร็วรอบคงที่ และทำการควบคุมปริมาณการไหลโดยใช้วาล์วบีบท่อน้ำให้เล็กลง ค่าสูญเสียในท่อ หรือค่าความต้านทานของท่อจะเพิ่มขึ้น ส่งผลให้แรงดันน้ำเพิ่มขึ้นด้วย ดังรูปที่ 2 ทำให้จุดตัดจากจุด A₁ เป็นจุดตัด A₂, A₃ โดยจุดตัดของเส้นกราฟของแรงดันน้ำเปลี่ยนจากจุด H₁ เป็น H₂, H₃ปริมาณน้ำที่ไหลออกจะลดลงจาก Q₁ ไปเป็น Q₂, Q₃ ดังนั้นกำลังที่เครื่องสูบน้ำต้องการจะเปลี่ยนจากจุด P₁ เป็นจุด P₂, P₃

เมื่อลดปริมาณน้ำโดยใช้วาล์วควบคุม พลังงานที่ใช้ก็ลดลงจาก P₁ ไปเป็น P₂, P₃ แต่การลดลงนั้นไม่มากเมื่อเปรียบเทียบกับการควบคุมอัตราการไหลด้วย VSD

จากกฎของ Affinity Laws สำหรับเครื่องสูบน้ำ หรือพัดลมแบบเซ็นติฟูกัล

ปริมาณ (Volume) µ ความเร็วรอบ (Speed)

แรงดัน (Pressure) µ ความเร็ว² (Speed²)

พลังงาน (Power) µ ความเร็ว³ (Speed³)

ดังนั้นตามทฤษฎีเมื่อสามารถเปลี่ยนความเร็วรอบของมอเตอร์ หรือเครื่องสูบน้ำ เพื่อควบคุมปริมาณการไหล จะทำให้ปริมาณน้ำที่ผ่านเครื่องสูบน้ำด้วยแรงดันน้ำคงที่ จะเป็นไปตามกฎ Affinity Law โดยความต้านทานในท่อจะไม่เพิ่มขึ้น ทำให้พลังงานที่ใช้จะลดลงตามทฤษฎี กล่าวคือเมื่อต้องการปริมาณลดลง พลังงานที่ใช้จะลดลงตามอัตราส่วนความเร็วรอบเครื่องสูบน้ำยกกำลังสาม (n³)

ผลประโยชน์ที่ได้รับ เมื่อติดตั้ง VSD

1. ประหยัดพลังงาน (Energy Saving) โดยใชพลังานตามคาวมจําเป็นของโหลด

2. ลดการกระชากไฟฟ้าตอนเริ่มต้น ทําให้ลดค่าดีมานชาร์จ โดยเฉพาะมอเตอรที่มีขนาดใหญ

3. ช่วยลดการสึกหรอของเครื่องจักร และป้องกันการสูญเสียทางกลของมอเตอร์และพัดลม

ตัวอย่าง ;

การติดตั้ง VSD สำหรับ Blower โดย SIEMENS

ก่อนทำการติดตั้ง ใช้พลังงาน โดยเฉลี่ย 20 kW

หลังทำการติดตั้ง VSDs

จะใช้พลังงานเพียงโดยเฉลี่ยเพียง 14.5 kW

ใช้การควบคุมด้วยมือ แบบ Fixed Speed

ระยะเวลาคืนทุน เพียง 0.8 ปี หรือ 10 เดือน


		ตัวอย่าง ; การติดตั้ง VSD สำหรับ Blower โดย SIEMENS ก่อนทำการติดตั้ง ใช้พลังงาน โดยเฉลี่ย 70 kW หลังทำการติดตั้ง VSDs จะใช้พลังงานเพียงโดยเฉลี่ยเพียง 40 kW ควบคุมด้วยมือ แบบ Fixed Speed ระยะเวลาคืนทุน เพียง 0.5 ปี หรือ 6 เดือน


		ตัวอย่าง ; การติดตั้ง VSD สำหรับ Blower โดย SIEMENS ก่อนทำการติดตั้ง ใช้พลังงาน โดยเฉลี่ย 198 kW หลังทำการติดตั้ง VSDs จะใช้พลังงานเพียงโดยเฉลี่ยเพียง 125 kW ใช้การควบคุมด้วยมือ แบบ Fixed Speed ระยะเวลาคืนทุน เพียง 0.7 ปี หรือ 9 เดือน

More Product Varity

"SIEMENS" MM 420	"SIEMENS" SINAMICS G110	"NOCCHI" Inverter Pump
"SIEMENS" MM 430	"SIEMENS" SINAMICS G150	Slide Energy saving HVAC
"SIEMENS" MM 440	"SIEMENS" COMBIMASTER	Artical Energy saving Cooling