ปัญหาจากค่า delta-t ต่ำา - 02.pdf · 2014-09-24 · 16...

บทความวิชาการ ชุดที่ 1614

Q = mcp ∆T(1)

Q(Btu/h)=500GPM∆T(IPunit)

Chilledwaterระบบvariable flowมักจะให้

ค่า∆T(delta-T)คงที่อยู่ที่ค่าหนึ่ง∆T(delta-T)

คือผลต่างของอุณหภูมิน้ำาเย็น Supply Chilled

water Temp.(SCHT)and Return Chilled water

Temp.(RCHT)เพื่อให้Qแปรผันตรงกับflowrate

ตามสมการที่(1) ในสมการสามารถใช้คำานวณได้ ทั้ง

ด้านของAHUและChillerและของระบบ

∆T (delta-T) ที่ AHUค่าQคือloadจริง

ของAHUซึ่งมีcontrolvalveเป็นตัวควบคุมflow

ของน้ำาเย็นเข้าเครื่องให้เหมาะสมเป็นสัดส่วนกับ load

จริงและค่า∆T (delta-T)คือผลต่างของอุณหภูมิ

น้ำาเย็นเข้าAHU

∆T (delta-T) ที่ chiller หรือ Primary loop

ค่าQคือค่าCapacityของเครื่องchiller ในการ

ทำาความเย็นขณะนั้นและ∆Tคือผลต่างของอุณหภูมิ

น้ำาเย็นเข้าchillerและอุณหภูมิน้ำาเย็นออกจากchiller

ซึง่ทัง้สองคา่สามารถลดลงไดต้ามระบบควบคมุอตัโนมตัิ

ปัญหาจากค่า Delta-T ต่ำา

เรียบเรียงโดย ไชยวัฒน์ ปิยัสสพันธุ์ วก.605 บ.สุวิศว์จำ�กัด 12,14 ซ.อ่อนนุช 62 ถ.สุขุมวิท 77

แขวงสวนหลวง เขตสวนหลวง กทม.10250 โทร 02-721-0000 แฟกซ์ 02-322-0575-6

E-mail : [email protected]

ของchillerค่าPrimaryflowคือflowrateรวม

ของPrimarychilledwaterpumps(PCHP)

∆T ของระบบ Secondary chilled water loop

ค่า Q คือค่า load ของทั้งระบบ ค่า Secondary

flow คือ flow rate รวมของ secondary chilled

waterpumps(SCHP),∆Tคือผลต่างของอุณหภูมิ

น้ำาเยน็สง่ออก(SCHT-Suppliedchilledwatertemp.)

กับน้ำากลับ(RCHT-Returnchilledwatertemp.)

Secondary flowของน้ำาเย็นที่ส่งกระจายไปเข้า

ตามAHUนั้นตามปรกติผู้ออกแบบมักออกแบบไว้

ให้flow/Trคงที่ (เมื่อได้กำาหนดให้ค่าdeta-Tคงที่

แลว้)แตห่ากระบบมคีา่deta-Tนอ้ยกวา่ทีอ่อกแบบไว้

flowทางด้านSecondarychilledwaterloopย่อม

มากขึ้นเพราะการควบคุมFlowของcontrolvalves

&SCHPsทำาให้สิ้นเปลืองพลังงานเกิดขึ้น

การควบคุม การทำางานของ Primary pumps

วิธีหนึ่งคือควรให้ Primary flow เท่ากับหรือสูงกว่า

ด้าน Secondary flow เพื่อให้น้ำาเย็นที่ออกจาก

chiller ผ่านท่อ bypass มาผสมกับน้ำาเย็นที่กลับ

สมาคมวิศวกรรมปรับอากาศแห่งประเทศไทย 15


จากระบบ นั่นก็เป็นสาเหตุหนึ่งที่ทำาให้ delta-T

ที่ chillers น้อยลง (หาก Primary flow ต่ำากว่า

ด้าน Secondary flow ทำาให้ RCHW ย้อนท่อ

bypass ไปผสมกับ LCHW เป็นผลให้ Supply

Chilled water Temp.(SCHT) สูงขึ้น และไม่คงที่

การควบคุมก็จะซับซ้อนและมีผลต่อเนื่องกับด้านair

sideของAHU

การเพิ่ม-ลดcapacityของchillersโดยทั่วไป

เครื่อง water cooled chiller ใช้ อุณหภูมิน้ำาเย็น

ออกจากเครื่อง(LCHT.)ที่เบี่ยงเบนไปจากค่าที่ตั้งไว้

(Setpoint)เป็นตัวควบคุมเพิ่มหรือลดcapacityของ

เครื่องด้วยตัวมันเอง ฉะนั้น ค่า Q ในสมการคือ

capacityของchillerแตก่ารควบคมุน้ำาเยน็เขา้chiller

ตามทีอ่อกแบบคอืให้flowคงที่(หรอือาจมกีารควบคมุ

flowด้วยปั๊มprimaryด้วยVSD เพื่อลดหรือเพิ่ม

Flowเพือ่วตัถปุระสงคห์ลายอยา่งดงัจะกลา่วตอ่ไปกไ็ด)้

ในเมื่อPrimaryflowผ่านchillerคงที่capacityของ

เครื่องจึงขึ้นกับleavingchilledwatertemp.(LCHT)

ซึ่งเครื่องจะพยายามควบคุมให้คงที่เสมอตามที่เรา

ตั้งค่าไว้ เมื่อน้ำาเย็นจากกระบบ(RCHT)ไหลกลับ

มาต่ำา (Low delta-T) เครื่อง chiller จึงสามารถ

ลดอุณหภูมิน้ำาที่ผ่านออกไปได้อย่างรวดเร็วและมี

แนวโน้มจะต่ำากว่าจุด LCHT setpoint ได้ chiller

จึงลดความสามารถตัวมันเองลง(Unload) คือทำางาน

ไม่เต็ม100%แต่flowผ่านเครื่องยังคงที่ทำาให้flow

rateต่อตันความเย็นมากกว่าที่ออกแบบไว้

ในการทำางานจรงิของระบบจะเกดิคา่deta-Tต่ำา

กว่าที่ออกแบบไว้ไม่มากก็น้อยกล่าวโดยสรุปสาเหตุ

ใหญ่ๆคือ

จากการออกแบบในการคำานวณมกัจะเผือ่เครือ่ง

AHUใหม้ขีนาดใหญ่นอกจากจะคำานวณจากสภาวะfull

load แล้ว ยังมีการเพิ่มเผื่อเป็นเปอร์เซ็นต์ไว้อีกด้วย

และในขั้นตอนขออนุมัติเครื่อง ยังต้องเลือกเครื่องที่

ใหญ่กว่าที่ออกแบบไว้อีก ทำาให้เครื่องใหญ่กว่าความ

เปน็จรงิมากเมือ่ถงึการเลอืกcontrolvalveกย็งัเลอืก

ใหม้ีpressuredropต่ำาๆทำาใหข้นาดของvalveใหญ่

ขึ้นไปอีกเมื่ออยู่ในสภาวะlowloadcontrolvalve

ไม่สามารถที่จะควบคุมflowต่ำาๆได้อย่างแม่นยำาflow

จึงมากเกินกว่าที่ต้องการตามloadจริง

Control valve ไม่ปิดเมื่ออยู่ในสภาวะ low

loadสาเหตุอาจมาจากเครื่องอยู่ใกล้กับปั๊มน้ำาทำาให้ค่า

closeoffratingของvalveน้อยกว่าค่าdifferential

pressureที่ตกคร่อมหรือมาจากvalveไม่ปิดขณะที่

เครื่องหยุดงานไม่ว่าจะด้วยการเลือก control valve

ผิดหรือจากการควบคุมไม่ถูกต้องก็ตาม

การ balance น้ำาไม่ถูกต้อง น้ำาเย็นเข้าเครื่อง

AHUใดเครื่องหนึ่งมากเกินไปหรือมักเกิดกับAHU

เครื่องที่อยู่ต้นๆของท่อmain / branch ของระบบ

Direct return chilledwater pipeขณะเริ่มเปิดใช้

ระบบ (น้ำาเข้าเครื่องต้นๆมากและก่อนเมื่อเย็นแล้วน้ำา

จึงไหลไปเครื่องปลาย)

Air flow ของ AHU ลดลงจากที่ออกแบบไว้

เช่นจาก VAV ลดปริมาณลมลงก็ตาม ซึ่งที่จริงแล้ว

คือคล้ายสภาวะ low loadนั่นเองหรือเกิดจากการ

ออกแบบVAVไวเ้ลก็เกนิไปหรอืpressuredropของ

ท่อส่งลมมากเกินไปหรือ filter กรองอากาศสกปรก

เป็นต้น

ที่ cooling coil เกิดความสกปรกหรือการ

กัดกร่อนไม่ว่าด้านนอกท่อ(Airside)หรือด้านในท่อ

(Water side) หรือที่ fincoil ทำาให้ค่าสัมประสิทธิ์

การถ่ายเทความร้อน ลดลง ไม่เป็นไปตามที่ได้เลือก

coolingcoilไว้

Control valve ควบคุม flow น้อยลงตาม

load จนการไหลใน cooling coil ตกอยู่ในช่วงของ

laminarflowทำาใหค้า่สมัประสทิธิก์ารถา่ยเทความรอ้น

ลดลงเช่นกัน



Chiller plant managerจากการตัง้คา่ให้flow

ของน้ำาเย็นด้านPrimaryloopสูงกว่าหรือเท่ากับด้าน

Secondaryloopทำาให้Flow/Trทางด้านPrimary

loopสูงกว่าหรือเท่ากับSecondaryloopเสมอ

ตั้งค่าอุณหภูมิ ที่thermostatของAHUไว้ต่ำา

กว่าความเป็นจริงมากจนcontrolvalveเปิดค้าง

AHU ที่มีขนาดใหญ่มาก มักมีปัญหาที่ตัว

control valve ขนาดใหญ่ที่ไม่สามารถควบคุม flow

ที่loadต่ำาๆได้เช่นOutdoorAHU

ปัญหาดังกล่าวล้วนแต่ทำาให้ค่า delta-T ลด

ลง นำาไปสู่ flow มากขึ้น ทำาให้การลดพลังงาน

ด้าน water side ไม่เป็นไปตามวัตถุประสงค์ และ

หากว่าระบบ chiller plant manger มีการควบคุม

ให้ primary water flow สูงกว่าด้าน secondary

water flow แล้ว ระบบก็จะสั่งเพิ่มการทำางานของ

Primary chilledwater pump(PCHP)และรวมถึง

chiller,condenserwaterpump(CDP),Cooling

towerที่ควบคุมให้ทำางานพร้อมกันทั้งหมดด้วยทำาให้

เครื่องchillerทำางานหลายเคร่ืองแต่ว่าแต่ละเครื่อง

ทำางานด้วยcapacityไม่มากค่าdelta-Tที่ลดลง

หรือกล่าวอีกอย่างคือreturnwatertemp.ต่ำากว่าที่

ออกแบบไว้เมื่อน้ำากลับเข้าสู่chillerทำาให้เครื่องลด

การทำาความเยน็ลง(Unload)เขา้สูช่ว่งทีป่ระสทิธภิาพ

ของเครื่องต่ำาอีกด้วย

ค่า delta-T ที่ลดลงทำาสิ้นเปลืองพลังงาน จากรปูที1่เปน็ระบบchillerplantทีใ่ชก้บัอาคาร

หลายอาคารเชน่อาคารเรยีนอาคารสำานกังานโรงงาน

การออกแบบใช้แบบ primary-secondary pumps

ธรรมดาหรืออาจเพิ่มtertiarypumpสำาหรับอาคาร

ที่ไกลเป็นพิเศษเมื่อdelta-Tต่ำาระบบจะทำาการเพิ่ม

Figure 1

flow rate ของปั๊มน้ำา ซึ่งนอกจากจะเปลืองพลังงาน

ซึ่งตามทฤษฎีเป็นไปตามflowrateยกกำาลังสามแล้ว

พลงังานทีป่ัม๊ใหแ้กน่้ำาสว่นทีเ่กนิมานี้ยงัจะตอ้งถกูกำาจดั

ออกดว้ยเครือ่งchillersซึง่กเ็ปน็การสิน้เปลอืงพลงังาน

ซ้ำาอีกเช่นกัน

มี 3 วิธีใหญ่ๆ ในการควบคุมการเปิดปิด chillers

เพิ่ม ได้แก่ การใช้ flow rate, load, LCHT

การใช้flowอาจทำาได้ด้วยการวัดflowของprimary

เปรียบเทียบกับ secondary โดยหลักการคือต้องการ

ให้primaryflowมากกว่าsecondaryflowอาจทำา

ด้วยการวัด flow และทิศการไหลผ่านที่ท่อ bypass

แล้วสั่งให้เดินprimaryและchillerเพิ่มเมื่อน้ำาเริ่ม

bypassจากดา้นreturnไปทางดา้นsecondarypumps

และปดิchillerและprimarypumpเมือ่flowผา่นทอ่

bypassไปด้านตรงข้ามเกินกว่าflowของprimary

pump1เครื่องการใช้loadในการควบคุมก็เป็นเช่น

เดียวกันด้วยการสั่งเครื่องchillerเดินเพิ่มเมื่อเครื่องที่

เดินอยู่ทำางานเต็มที่แล้วและหยุดเมื่อloadเหลือเกิน

กว่า1เครื่อง

ในเมื่อdelta-Tน้อยลงทำาให้loadและflow

มคีวามสมัพนัธผ์ดิจากทีอ่อกแบบเอาไวม้ากขึน้กวา่เดมิ

คอืในเรือ่งการใช้flowควบคมุสัง่เครือ่งchillerเดนิเพิม่

ขึน้พรอ้มกบัprimarypumpโดยทีเ่ครือ่งทีเ่ดนิอยูก่อ่น



ยังทำางานไม่เต็มความสามารถเช่นสมมุติว่าออกแบบ

ให้ระบบมีค่า delta-T = 14 F (flow=1.7gpm/Tr)

แต่ถ้าdelta-Tลดลงเหลือ7F(flow=3.4gpm/Tr)

เครือ่งchillerทีท่ำางานอยูจ่ะทำางานเพยีง50%เทา่นัน้

เมื่อเดินเครื่องขึ้นมาอีกเครื่องหนึ่ง ทำาให้แต่ละเครื่อง

ทำางานเพียงเครื่องละไม่ถึง50%ทำาให้performance

ของเครื่องลดลง (ทั่วๆไปแล้ว performance จะดีที่

การทำางานของ chiller ราว 65-85 % ของขนาด

เครื่องchillerแบบรอบคงที่)แต่ถ้าหากใช้loadใน

การควบคุมเมื่อdelta-Tน้อยลงและsecondary

flowเพิ่มขึ้นจะทำาให้น้ำาจากRCHW(Returnchilled

water temp.) กลับไปผสมกับน้ำา LCHW(Leaving

chilledwatertemp.)ทำาใหอ้ณุหภมูิSCHW(Supplied

chilledwatertemp.)ที่ส่งไปยังระบบสูงขึ้นเป็นการ

ทำาให้ประสิทธิภาพของcoilลดลงและเป็นต้นเหตุที่

ทำาให้controlvalveเปิดเพิ่มsecondaryflowมาก

ขึ้นไปอีกและก็ทำาให้น้ำาSCHTมีอุณหภูมิสูงขึ้นไปอีก

ในที่สุดcoilก็ทำาความเย็นไม่ได้controlvalveก็เปิด

ค้างการควบคุมอุณหภูมิก็ล้มเหลวด้านเครื่องchiller

และprimarypumpกไ็มท่ำางานเพิม่เพราะเมือ่ควบคมุ

ด้วยloadเมื่อchillerเครื่องแรกยังทำางานไม่เต็มก็

จะไม่ให้เครื่องที่2ทำางานขึ้นมา

การแก้ปัญหาคือการออกแบบ delta-T ให้มาก

ขึ้นและให้น้ำาไหลในท่อbypassจากLCHWไปทาง

RCHWเท่านั้นและต้องประเมินเมื่ออยู่ในสภาวะlow

loadด้วย

สาเหตุที่สามารถหลีกเลี่ยงได้ ที่เครื่องAHUมีการตั้งsetpointไม่เหมาะสม

หรือค่าของsensorsผิดปรกติตามTable1จะ

เห็นว่าเมื่อตั้งค่าLeavingairtemperatureไว้ต่ำาจะ

ทำาให้ค่าdelta-Tลดลงแต่flowrateเพิ่มขึ้นเรื่อยๆ

จนถึงเมื่อตั้งค่าไว้ที่49Fจะทำาให้controlvalve

เปิดตลอดเวลาและไม่สามารถควบคุมได้เลย

ผู้ควบคุมไม่ควรตั้งค่าไว้ต่ำาเกินไป เพราะกรณีที่เลือก

coilเล็กกว่าloadนั้นพบน้อยมากนอกจากว่าเครื่อง

VAVหรือท่อส่งลมเล็กจนเกินไปหรือsensorsผิด

เพี้ยนไป

TABLE 1

Coil Performance at Low Supplied air temp. SetpointsLeaving air

temperature setpoint , F

Flow rate , gpm CHW Delta-T , F % of Design GPM

54 80 13 100%53 104 11 130%52 143 8.5 179%51 208 6.5 260%50 327 4.3 409%49 Connot be attained

Base on a six-row 100 fpf coil ,78 F entering dry-bulb ,63 F entering wet bulb.

Table-1แสดงให้เห็นการลดค่าLeavingAirTemperaturesetpointจาก54Fลงไปที่51F

จะทำาให้flowrateเพิ่มขึ้นมากกว่าเท่าตัวและdelta-Tน้อยลงกว่าครึ่งหนึ่ง


การแก้ปัญหาทำาได้ด้วยการล็อคค่าsetpointไม่

ให้มีผู้ไปปรับตั้งไว้ต่ำาเกินควร และการเพิ่มอุปกรณ์

ควบคุมอัตราไหลไม่ให้มากเกนิกว่าทีอ่อกแบบไว้เช่น

Automaticflowlimitcontrolvalves(แต่ก็เป็นการ

เพิ่มcostและpressuredropในระบบ)แต่valves

ดังกล่าวไม่สามารถคุมflowในกรณีที่lowloadได้

การใช้ 3-way valves

3-wayvalvesเป็นตัวควบคุมให้flowrateคงที่

เมื่อAHUควบคุมsetpointได้valvesก็จะbypass

น้ำาเยน็ใหผ้า่นcoilไปทำาใหเ้กดิlowdelta-Tและขณะ

ที่bypassหากpressuredropผ่านท่อbypass

น้อยกว่าที่ผ่าน coil ก็จะทำาให้ pressure drop ใน

ระบบน้อยลงก็จะเป็นการเพิ่มflowrateให้กับระบบ

ควรหลีกเลี่ยง3-wayvalvesในระบบvariable

flowยกเว้นมีไว้เพื่อป้องกันความดันในระบบสูงเกินไป

อันเป็นผลให้เกิดdeadheadedส่วนกรณีที่มี3-way

valvesไว้เพื่อทำาให้น้ำาในระบบอุณหภูมิคงที่และพร้อม

ใช้งานได้ทันทีดังเช่นระบบน้ำาร้อนหมุนวนในอาคาร

นั้น ไม่มีความจำาเป็นต้องคำานึงถึง เพราะอุณหภูมิน้ำา

เปลี่ยนแปลงไปน้อยมากในช่วงที่controlvalveเปิด

ปดิตามการใชง้านปรกติและเมือ่หยดุใชง้านมาเปน็เวลา

นานแลว้เริม่เปดิใชร้ะบบนัน้ในการควบคมุระบบตอ้งให้

เวลาแก่มันบ้างอยู่แล้ว

การแก้ไขไม่ให้ flow rate สูงขึ้นทำาได้โดยใส่

balancing valves ที่ท่อ bypass และพยายาม

ปรับ∆Pให้คงที่แม้กระทั่งในกรณีที่controlvalve

bypass ตั้งแต่ 0, 50,100 % ก็ตาม ที่สำาคัญคือ

หลีกเลี่ยงการใช้3-wayvalve

การเลือก coil ไม่เหมาะสมอาจเกิดจากวิศวกร

ผู้ออกแบบแต่ละอาคารไม่คำานึงถึง delta-T ของ

chillerplantทีก่ำาหนดไวแ้ตต่น้หรอืบางครัง้กต็อ้งการ

ลด water pressure drop ของ coil มากเกินไป

การแก้ไขทำาได้ด้วยการเลือก coil ใช้ค่า entering

watertemp.ให้สูงกว่าค่าจริงสัก1-2Fเป็นการเผื่อ

ไว้เมื่อcoilเริ่มสกปรกการเลือกcoilที่มีdelta-T

มากจำาเป็นต้องเพิ่มrow/finทำาให้เกิดairpressure

dropขึ้นซึ่งจำาเป็นต้องพิจารณาเป็นกรณีไปการใช้ค่า

parameterในการเลอืกไมจ่ำาเปน็ตอ้งเหมอืนกนัทกุcoil

เชน่coilทีอ่ยูไ่กลอาจเลอืกใหค้า่waterpressuredrop

ต่ำาเพื่อลดpumpheadแต่coilที่อยู่ใกล้pumpอาจ

เลือกpressuredropสูงได้(หรือหมายถึงdelta-T

มากกว่าAHUไกลเช่นด้วยการเพิ่มจำานวนแถวของ

coil)เพราะความดันส่วนเกินหากไม่ถูกกำาจัดที่coilก็

ต้องถูกกำาจัดที่balancingvalveอยู่แล้ว

การเลือก Control valve ไม่เหมาะสม2-way

controlvalveในระบบvariable-flowมีความสำาคัญ

มากไม่ว่าจะเป็นค่าCv(Valveconstant)หรือค่า

shutoffcapabilitycontrolvalveทีใ่หญเ่กนิไปทำาใหเ้กดิ

hunt/over-undershootingได้และยงัใหค้า่flowเฉลีย่

มากกว่าที่ออกแบบไว้ในช่วง loadน้อยๆการเลือก

actuatorของmodulatingvalveนอกจากจะเลือกที่

close-offratingแล้วยังจะต้องเลือกค่าdynamic

close-offpressureratingด้วยเพื่อให้ควบคุมได้ดีใน

สภาวะผลต่างความดันสูงๆ

ไม่ปิด Control valve เมื่อปิดเครื่อง AHUควร

เลือกใช้ control valve มีชนิด spring return ซึ่ง

จะดึงให้valveปิดน้ำาเมื่อปิดเครื่องแต่มีจุดอ่อนที่ค่า

close-offratingต่ำากว่าแบบelectricreturnที่ต้อง

เพิม่ระบบควบคมุสัง่ใหม้นัปดิน้ำาเยน็เมือ่ปดิเครือ่งAHU

(Electricreturn)

ท่อน้ำาใน coil ไม่ถูกต้อง การออกแบบและ

ติดตั้งควรให้น้ำาเย็นใน coil ไหลแบบสวนทางกับลม

เรยีกวา่counterflowแทนทีจ่ะเปน็แบบขนานกบัลมหรอื



parallel flow เช่นการต่อแบบ counter flow

ถา้ตอ้งการอณุหภมูลิมออกจากcoil55Fเมือ่อณุหภมูิ

น้ำาเข้า(Enteringwatertemp.)=44Fและออก

(Leavingwater temp.)ที่60Fเปรียบเทียบกัน

กับหากเป็นชนิดparallelflowอาจจะได้อุณหภูมิน้ำา

ออกจากcoil(Leavingwatertemp.)ต่ำาถึง50F

การต่อระบบ Tertiary และการควบคุมไม่

เหมาะสม

ในfig.1ที่อาคารCใช้ระบบ tertiarypumps

ซึ่งจะใช้ระบบนี้เมื่อ

• เมื่ออาคารต้องการแรงดันมากกว่าแรงดันของ

secondary pumps ที่จะส่งน้ำาไปถึง (หรืออาจเรียก

ปั๊มนี้ว่าBoosterpump)

• หรือเพื่อต้องการรักษาอุณหภูมิของน้ำาให้คงที่

ตลอดเวลา ในกรณีนี้เรียกปั๊มนี้ว่า blending pump

(ไม่จำาเป็นในระบบปรับอากาศ)

ตามปรกติแล้ว 2-way control valveที่ติดตั้ง

อยู่ที่ท่อน้ำากลับของ secondary line มี sensor

ที่ท่อน้ำาเย็นส่งเข้าอาคาร ด้วยการตั้งให้ค่าอุณหภูมิ

สูงกว่า chilled water supplied (from chiller

plant) เล็กน้อย control valve จะหรี่ถ้าหาก

sensor วัดค่าอุณหภูมิได้ต่ำากว่า setpoint เพื่อให้

น้ำาเย็นกลับจากอาคารส่วนหนึ่งที่มีอุณหภูมิสูงไปผสม

กับน้ำาเย็นที่ส่งเข้าอาคาร SCHW(from chiller

plant)ให้อุณหภูมิสูงขึ้นแต่ถ้าsensorวัดอุณหภูมิ

ได้เท่ากับหรือสูงกว่าsetpointก็จะสั่งงานให้control

valveเปดิหมดใหน้้ำากลบัจากอาคารทัง้หมดไปสูท่อ่เมน

returnsecondarypipeแต่ถ้าหากเราตั้งค่าsetpoint

ต่ำาเกินไปกว่าค่าน้ำาเย็น chilled water supplied

control valve ก็จะเปิดหมดตลอดเวลา เมื่อถึง

เวลา low loadน้ำาเย็นก่อนเข้าอาคารก็จะ bypass

กลับไปที่ท่อsecondary return line เพราะว่าค่า

differentialpressureที่ท่อbypassต่ำามากdelta-T

ก็จะน้อยลง และอาจทำาให้น้ำาไม่จ่ายเข้าอาคารที่ไม่มี

Boosterpump

การแก้ปัญหาคือการตั้งค่า differential temp.

(เป็นค่าที่คงที่)ให้สูงจากค่าchilledwatersupplied

ที่วัดได้จริง

ในกรณดีงักลา่วขา้งตน้มเีหตผุลวา่ตอ้งการน้ำากลบั

จากอาคารให้มีอุณหภูมิสูงเพื่อทำาให้ค่าdelta-Tของ

ทั้งระบบสูงขึ้นการเลือกcoilสำาหรับอาคารนี้จึงต้อง

เลือกด้วยการกำาหนดค่าน้ำาเย็นเข้าcoil(เข้าอาคาร)

ให้มีอุณหภูมิสูงกว่าchilledwatersupplied (from

chillerplant)แต่หากcoilมีประสิทธิภาพต่ำา เช่น

การแลกเปลี่ยนความร้อนเลวลงเมื่อสภาวะlowload

,lowflowก็แก้ไขด้วยการย้ายsensorไปไว้ที่ท่อน้ำา

กลับจากอาคาร เพื่อต้องการคุมอุณหภูมิน้ำากลับจาก

TABLE 2 Coil Performance with increasing CHWS Temperature

Entering Chilled Water Temperature, F

Flow rate gpm

Delta-T F

Leaving Chilled water Temperature, F

42 30 16.7 58.7

44 34.5 14.7 58.7

46 41 12.3 58.3

48 53 9.5 57.5

Base on an eight-row 96 fpf coil , 77 F entering dry-bulb/62F entering wet-bulb , 55F leaving air temperature.



อาคารให้สูงไว้เป็นไปตาม setpoint และยังเป็นการ

เพิ่ม flow rate ให้กับน้ำาเข้า coil ด้วย การติดตั้ง

control valve ที่ท่อน้ำากลับจากอาคารนี้เหมาะสมที่

จะใช้กับอาคารที่มี การเปลี่ยนแปลงของ load ของ

แต่ละcoilทั้งอาคารที่ใกล้เคียงกันในFig.8ที่ติดตั้ง

sensorของcontrolvalveไว้ที่leavingairเมื่อ

สภาวะlowloadจะทำาให้น้ำาหมุนเวียนกลับไปที่coil

อีกทำาให้อุณหภูมิน้ำาเข้า coil สูงขึ้นแต่ก็แก้ปัญหา

เรื่องwaterflowrateต่ำาได้

แต่ตามความเข้าใจที่ว่า เมื่อน้ำาเย็นหมุนเวียนมา

เข้า coil อีก ทำาให้อุณหภูมิน้ำาเข้า coil สูงขึ้นแล้ว

น้ำาเย็นออกจากcoil จะสูงขึ้นไปอีกนั้น จะขัดแย้งกับ

ความเป็นจริงที่เกิดขึ้น ให้พิจารณาจาก table 2

ถ้าให้ load เท่ากัน แล้วเพิ่มอุณหภูมิน้ำาเข้า coil

(Entering chilled water temp.) สูงขึ้น จะทำาให้

อุณหภูมิน้ำาออกจากcoil(Leavingchilledwater

temp.)ต่ำาลง(แทนที่จะสูงขึ้นตามความเข้าใจผิดที่ว่า

เมื่อ loadคงที่แล้วผลคูณของ delta-Tกับ flow

rateจะคงที่ในเมื่ออุณหภูมิน้ำาเข้าcoilสูงขึ้นน้ำา

ออกจาก coil ก็จะต้องสูงตามไปด้วย ) สาเหตุเป็น

เพราะว่า เมื่อเพิ่มอุณหภูมิน้ำาเข้าสูงขึ้นแล้ว แน่นอน

ว่าdelta-Tจะต้องลดลงทำาให้controlvalveจ่าย

น้ำาเข้าcoilมากขึ้นด้วยflowที่สูงขึ้นเวลาที่น้ำารับ

ความร้อนจะน้อยลงอุณหภูมิน้ำาออกจากcoilจึงต่ำา

วิธีดังกล่าวแล้วจึงไม่เหมะสมที่จะใช้

Fig.2เป็นการป้องกันปัญหาน้ำาเกิดshortcircuit

กลับไปโดยไม่ผ่าน coil ด้วยการใส่ check valve

ที่ท่อ bypass และประกันได้ว่าน้ำาเย็นเข้าอาคารจะ

มากกว่าหรือเท่ากับน้ำาเย็นที่ส่งมาจาก secondary

system

แตห่ากเกรงวา่การใส่checkvalveเปน็การทำาให้

SecondarypumpและTertiarypumpต่อกันแบบ

อนุกรม(Series)อาจทำาให้controlvalveที่AHU

รับความดันเกินแต่สามารถแก้ปัญหาได้ด้วยการทำาให้

tertiarypumpเป็นVariablespeedควบคุมด้วยdiff.

pressure(การตัดท่อbypass(commonleg)ออก

ก็สามารถทำาได้ไม่ต้องเกรงว่าจะเป็นการต่อปั๊มทั้งสอง

แบบseriesกัน)

Fig. 3 สำาหรับระบบที่ทำาขึ้นใหม่ การยกเลิก

secondarypumpsที่chillerplantแล้วใช้tertiary

pumps ในแต่ละอาคาร จะเป็นการแก้ปัญหาที่ดีกว่า

เพียงแต่คำานวณheadของtertiarypumpให้เท่ากับ

headของอาคารรวมกับheadที่ใช้ในการนำามันมา

จากและกลับสู่chillerplantเข้าไปด้วย


Figure 2


ด้วยวิธีนี้ไม่เพียงแต่ลดปัญหาเรื่องท่อ bypass

ลงได้แต่ยังประหยัดพลังงานเพราะtertiarypumps

จะทำางานตามความจำาเปน็ทีแ่ตล่ะอาคารตอ้งการเทา่นัน้

สำาหรับcoilขนาดใหญ่และcoilเดียวดังbuilding

BFig.3สามารถยกเลิก2-waycontrolvalveได้

เลยแล้วใช้sensorที่ควบคุม2-waycontrolvalve

นั้นมาควบคุมFlowที่VSDTertiarypumpแทน

ก็จะเป็นการประหยัดพลังงานได้อีกเพราะheadที่ใช้

น้อยลงประมาณ10-15Ftนอกจากนี้ในbuildingC

Fig.3ที่เป็นprocessloadยังสามารถใช้ท่อbypass

(commonleg)เพือ่ควบคมุอณุหภมูนิ้ำาเขา้อาคารผสม

กันไปได้อีกด้วย

ขบวนการผลิตที่ไม่มีตัวควบคุม (Uncontrolled

Process Loads)Chillersทีใ่ชใ้นอตุสาหกรรมบางครัง้

มกีารนำาน้ำาเยน็เพือ่เขา้ไปเลีย้งในขบวนการผลติโดยไมม่ี

อปุกรณค์วบคมุการไหลฉะนัน้เมือ่ขบวนการหยดุจงึเกดิ

การbypassของน้ำาเยน็มากผูอ้อกแบบควรหาทางใส่

modulatingvalveหรอืshutoffvalveบางขบวนการ

ผลิตที่ไม่ต้องการน้ำาเย็นจัดนักก็สามารถใช้น้ำาchilled

waterreturn55Fเข้าไปหล่อเย็นได้ตามFig.4


Figure 4

Figure 3

Figure 5

สาเหตุที่สามารถควบคุมได้ แต่ไม่ประหยัด

พลังงาน Laminar Flow ค่าของ Heat transfer

coefficientของน้ำาในcoilมีค่าflowturbulenceเป็น

ตวักำาหนดซึง่อธบิายไดด้ว้ยคา่ของRenoldsnumber

ตามสมการที่(2)

(2)


โดยมีค่าµคือค่าviscosityค่าVคือความเร็ว

ของของไหลในท่อρคือเส้นผ่าศูนย์กลางของท่อคือ

ค่าdensityค่าRenoldsnumberที่ทำาให้การไหล

เป็นlaminaflowต่ำากว่า2100เป็นช่วงlowload

โดยไมค่ดิถงึความยาวของทอ่แตว่า่ในความเปน็จรงิถา้

ทอ่ในcoilไมย่าวนกัตวัขอ้โคง้หวัทา้ย(Returnbend)

จะเป็นตัวช่วยให้เกิด turbulent ได้ดีถ้าReอยู่ใน

ช่วง2100ถึง10000เป็นช่วง transitionซึ่งมักใช้

ค่านี้สำาหรับcoilในระบบHVACแต่มักไม่ใช้ในช่วงที่

เกินกว่า10000ขึ้นไปตามFig.5แสดงให้เห็นว่า

ค่าheattransferfactorกับค่าflowโดยเลือกcoil

ให้มีความเร็ว3fpsใช้ท่อ5/8นิ้วในกรณีนี้coilจะ

ไม่เป็นturbulentflowแต่อยู่ในช่วงtransitionส่วน

ของlaminaflowจะเกิดขึ้นในช่วงความเร็ว0.5-0.8

fpsหรือประมาณ20%-25%ของflowที่ออกแบบไว้

Fig.6 เป็นความสัมพันธ์ของ Heat transfer

resistanceกับflowเป็นcoilเดียวกันกับFig.5แต่

เปลีย่นคา่Renoldsnumberไปเปน็คา่ของpercentof

designflowrateถ้าค่าความเร็วของน้ำาลดลงจะทำาให้

ค่าFilmheattransferresistanceของอากาศสู่น้ำา


Figure 6 Figure 7

จะเพิ่มขึ้นไปเรื่อยจนถึงที่สภาวะlaminarflow

แต่ความเป็นจริงการเพิ่มของ heat transfer

resistance จะไม่เพิ่มขึ้นเร็วตามความคาดหมายจาก

ทฤษฎี

Fig.7 แสดงค่า % ของ sensible load กับ

ค่าdelta-Tจะเห็นว่าในช่วงlaminaflowค่าของ

delta-Tกลับจะเพิ่มขึ้นนั่นเพราะว่าเมื่อflowไหลจะ

ชา้มเีวลาในการสง่ผา่นความรอ้นนานปญัหาทีเ่กดิจาก

laminaflowจึงเกิดขึ้นน้อยdelta-Tจะน้อยลงจริงใน

ชว่งใกล้laminaflowแตก่ย็งัใกลเ้คยีงกบัทีอ่อกแบบไว้

แต่ในช่วงlowloadค่าdelta-Tกลับจะมากกว่าค่าที่

ออกแบบไว้ด้วย

การคิดถึงปัญหาของ lamina flow นี้จึงทำาให้

มีการออกแบบให้มี tertiary pumps สำาหรับ coil

แต่ละตัว เพื่อทำาให้น้ำาไหลเป็น turbulent ตาม

Fig.8ทำาให้ต้นทุนในการติดตั้งและดำาเนินการรวมถึง

การบำารุงรักษาสูงขึ้นมาก รวมถึง coil pump

มักเป็นแบบ constant volume และมีขนาดเล็ก

ทำาให้ประสิทธิภาพไม่ดี เมื่อเทียบกับ secondary

pumpและยังเพิ่มhead ให้กับระบบด้วยเพราะต้อง


ประกอบด้วย valves , fittings การที่จะประหยัด

พลังงานของ secondary pump ด้วยการเพิ่มค่า

delta-T ในช่วง low load ด้วยวิธีนี้จึงไม่สมควร

ทำาขนาดของท่อของ coil มีผลต่อ coil ตอน part

load เล็กน้อย ส่วนใหญ่แล้วจะคิดว่าถ้าขนาดท่อ

เล็กกว่า จะเพิ่มความเร็วของน้ำา ทำาให้อยู่ในช่วง

turbulent ทำาให้ heat transfer coefficient ดี

แต่เพราะว่าความเร็วแปรผกผันกับเส้นผ่าศูนย์กลาง

ยกกำาลังสองที่ flow rate ค่าหนึ่ง ในสมการที่ (2)

ชี้ว่าถ้าเส้นผ่าศูนย์กลางของท่อน้ำาเล็กลงจะลดFlow

rateช่วงที่เป็นlaminaflowลงด้วยอย่างไรก็ตาม

เมื่อลดขนาดท่อใน coil ลง ก็จะมีการเพิ่มจำานวน

ท่อมากขึ้น ฉะนั้นความเร็วของน้ำาในท่อไม่ได้เพิ่มขึ้น

ตามที่กล่าวมาแล้ว fig.7 เปรียบเทียบท่อใน coil

ขนาด 1/2 นิ้วและ 5/8 นิ้วมีความแตกต่างในการ

ให้ค่า delta-T น้อยมาก flow ที่ทำาให้เกิดการไหล

แบบlaminaสำาหรับcoilขนาด5/8นิ้วลดลง29%

และสำาหรับขนาด1/2นิ้วลดลง27%แต่แน่นอนว่า

pumpheadสำาหรบัทอ่ขนาดเลก็ยอ่มมากกวา่ทอ่ขนาด

ใหญ่กว่าทำาให้มีการเพิ่มต้นทุนของปั๊มน้ำาแต่ในด้าน

ของdelta-Tต่างกันน้อยมากไม่จำาเป็นต้องคิดก็ได้

Figure 8


Chilled Water Reset เครื่อง chillers จะมี

ประสิทธิผลในการทำางานที่LCHTสูงดีกว่าที่LCHT

ต่ำาฉะนั้นสามารถให้chillersตั้งค่าLCHTให้สูงขึ้น

เมื่อตอนเป็นpartloadได้แต่จะทำาให้ประสิทธิภาพ

ของcoilลดลงcontrolvalveจงึควบคมุflowของน้ำา

ใหเ้ขา้coilมากขึน้Table2แสดงใหเ้หน็วา่Flowrate

เพิ่มขึ้นเกือบ2เท่าเมื่อตั้งค่าLCHTจาก42Fไป

เป็น48Fฉะนั้นการตั้งค่าsetpointให้สูงขึ้นจะได้

ผลดีกับระบบที่มีdistributionheadlossต่ำาเท่านั้น

แต่สำาหรับระบบที่มีdistributionheadlossสูงอาจ

จะประหยัดพลังงานได้มากกว่าถ้าตั้ง setpoint ไว้ต่ำา

บางระบบควบคมุอาจเลอืกคา่setpointโดยประเมนิจาก

ผลรวมของพลงังานของchillerกบัSCHPใหต้่ำาทีส่ดุ

สาเหตุที่ไม่สามารถหลีกเลี่ยงได้ การลดประสิทธิภาพของ coil (Reduced Coil

Effectiveness) ประสิทธิภาพการส่งผ่านความร้อน

ของcoil(HeattransferEffectiveness)จะลดลงเมือ่

เกิดความสกปรกการกัดกร่อนการจับตัวของตะกรัน

ทั้งทางด้านน้ำาในcoilหรือด้านอากาศภายนอกcoil

จะทำาใหอ้ตัราไหลเพิม่สงูขึน้ทำาใหค้า่delta-Tลดลงรวมถงึ

ปัญหาที่มาจากการลดค่า air flow rate เช่นกรณี

air filter เกิดการอุดตัน ทำาให้ค่า heat transfer

coefficient ลดลง หมายถึงความสามารถในการ

ทำาความเย็นลดลง Thermostat ที่ควบคุมอุณหภูมิ

ห้อง จะสั่งงานให้ control valve จ่ายน้ำาเข้ามาก

ขึ้นเพื่อทำาให้ leaving air temp. ต่ำาลงเป็นการ

ชดเชย ทำาให้ค่า delta-T ลดลง การแก้ปัญหา

ทำาได้ด้วยการติดตั้งระบบwatertreatmentซึ่งเป็น

อุปกรณ์ที่ไม่แพงส่วนด้านอากาศทำาได้ด้วยการใช้air

filterที่มีประสิทธิภาพอย่างน้อยควรเป็น30%dust

spotefficiency(orMerv6or7)


อุปกรณ์ประหยัดพลังงานด้าน outdoor air และ

ระบบ 100% outdoor air(Outdoor Air Economizers

and 100% Outdoor Air System)

ในระบบที่ออกแบบ delta-T ไว้มาก (มากกว่า

14F)เช่นระบบที่ใช้outdoorairเต็ม100%และ

มีอุปกรณ์ช่วยประหยัดพลังงาน (Outdoor Air-side

Economizer)เมือ่อยูใ่นสภาวะlowloadอณุหภมูขิอง

อากาศทีเ่ขา้coilต่ำาและตอ้งการใชน้้ำาเยน็เพยีงเลก็นอ้ย

ในการ cool down จะทำาให้น้ำาเย็นกลับมีอุณหภูมิ

ต่ำา ตัวอย่างเช่น ออกแบบ coil ให้มีEntering Air

Temp. ที่ 80F และมี ReturnWater Temp. ที่

60Fถ้าหากอากาศภายนอกเป็น60Fย่อมเป็นไป

ไม่ได้ที่ReturnWaterTemp.จะมีอุณหภูมิ60F

coil ในระบบ VAVที่ออกแบบ อุณหภูมิน้ำาเข้าเป็น

44Fและมีdelta-T18Fถ้าoutdoorairtemp.

ที่ราว55-65Fเราจะได้delta-Tเพียง11-15F

เท่านั้น การแก้ไขอาจทำาได้ด้วยการออกแบบให้ค่า

delta-Tน้อยลงแต่ว่าจะสิ้นเปลืองพลังงานปั๊มน้ำามาก

ขึ้นในสภาวะที่ไม่ใช่lowload

ค่า Low delta-T ที่ยอมรับได้

ถึงแม้จะออกแบบไว้ดีแล้ว และการควบคุมการ

ทำางานและซอ่มบำารงุอยา่งดอียา่งไรกต็ามปญัหาเรือ่ง

Figure 9


ของLowDelta-Tกย็งัคงมอียูอ่ยา่งหลกีเลีย่งไมไ่ด้ซึง่

บางครัง้ตกลงมาถงึหนึง่ในสามหรอืสองในสามสว่นใน

สภาวะlowloadด้วยซ้ำาแต่ถ้าเป็นเพียงระยะเวลา

สัน้ๆกไ็ม่นา่กงัวลในสภาวะlowdelta-Tมีวธิีทีไ่ม่ให้

lowdelta-Tมีผลต่อการใช้พลังงานของchiller ใน

สภาวะHighflowและLowloadได้ดังนี้

1. ใช้ variable speed chillersที่ปรับรอบได้

ซึ่งสามารถทำางานที่ part load ในสภาวะ ambient

ต่ำาได้อย่างมีประสิทธิภาพเช่นในสภาวะcondensing

temperature ต่ำากว่าที่ออกแบบไว้ แม้ว่าจะรวมถึง

พลงังานทีใ่ชใ้นอปุกรณป์ระกอบแลว้เชน่condenser&

Primarypumpกต็ามกย็งัสามารถเดนิเครือ่งchillers

ถึงสองชุดที่loadราวๆ25-35%ของchillerplant

โดยแต่ละเครื่องทำางานไม่มาก แต่สามารถประหยัด

พลังงานได้ดีกว่าการเดินเครื่องchillerให้ทำางานเต็ม

ที่เพียงเครื่องเดียว

2. ใช้ระบบ Primary-only pumping ในการ

ออกแบบด้วยวิธีใหม่ๆด้วยการมีเพียง vary speed

primary pumps(PCHP) ที่ควบคุมรอบได้ Fig.9

เปน็การประหยดัตน้ทนุสรา้งและคา่ใชจ้า่ยดา้นพลงังาน

ดีกว่าที่จะมีทั้ง primary-secondary pumps เพราะ

มันสามารถเพิ่มอัตราไหลที่สภาวะlowloadได้ด้วย

เพราะpumpheadในระบบส่งกระจายลดลงแต่ปั๊ม

สามารถเพิ่ม flow rate ให้ผ่าน chiller ได้มากขึ้น

ทำาให้เครื่องchillerทำางานเพิ่มขึ้น

3. Check valve ที่ท่อ bypass (Common leg)

ใน Fig. 10 ทำาหน้าที่ทำาให้น้ำาในระบบ secondary

มากกว่าหรือเท่ากับในระบบprimaryเสมอถ้าflow

ในระบบ secondary เพิ่มมากกว่า primary ตัว

check valve จะทำาให้ primary pumps(PCHP)&

secondary pumps(SCHP) ต่อกันแบบอนุกรม

ซึ่งทำาให้flowในระบบprimaryเพิ่มขึ้นด้วยprimary

pumps ได้รับการออกแบบมาให้ทำางานที่รอบคงที่


ที่flow&headค่าหนึ่งSCHPจะเร่งรอบขึ้นทำาให้

น้ำาผ่านระบบprimaryได้และมันจะมีheadเหลือ

มาช่วย head ส่วนเกินที่เกิดจาก flowที่มากขึ้นใน

ระบบ primary จนในที่สุด SCHP จะทำางานที่รอบ

สูงสุดและในระบบมีflowมากที่สุดโดยไม่ต้องเปิดชุด

chiller&PCHPเพิ่มขึ้นแต่หากSCHPต้องการ

flowมากกว่านี้ ชุดchiller & PCHP จึงจะทำางาน

เพิม่ขึน้การตดิตัง้ระบบดงักลา่วทำาให้chiller&PCHP

มีflowเพิ่มขึ้นเป็น140%ตัวอย่างเช่นในระบบ

ที่ออกแบบchiller ให้มี delta-T=14F ในการ

เพิ่มflowขึ้นเป็น140%จะทำาให้delta-Tกลายเป็น

10Fที่fullloadซึ่งไม่ทำาให้สึกกร่อนเพราะความเร็ว

ของน้ำาผ่านchillerยังอยู่ในช่วงที่โรงงานผู้ผลิตยอมรับ

ไดP้CHPทีม่ีflowเกนิอยู่40%กจ็ะตอ้งเลอืกมอเตอร์

ให้เป็นnon-overloading

ในระบบดังกล่าวถ้าchillersเป็นชนิดconstant

speedสามารถประหยัดพลังงานได้ถึง20%(เพราะ

เมื่อflowสูงขึ้นทำาให้chillerทำางานมากขึ้นและ

ทำางานที่LCHTที่สูงขึ้นอันทำาให้performanceของ

chillerดีขึ้นที่เพราะlowpressuresideที่สูงขึ้น

แต่หากเป็น Variable speed chiller จะไม่เพิ่มขึ้น

เพราะ chiller ทำางานประหยัดพลังงานได้ด้วยตัวมัน

เองที่สภาวะlowloadอยู่แล้ว


ในFig.10การเพิ่มcheckvalveตามรูป

ดังกล่าวหากเกิดอุบัติเหตุที่ทำาให้ chiller&PCHP

ทุกเครื่องต้องหยุดการทำางานและรวมถึง automatic

shutoffvalveของเครื่องchillerปิดด้วยจะทำาให้น้ำา

ในระบบsecondaryไม่ไหลทำาให้เกิดdead-headed

ขึ้นที่SCHPเกิดoverheatและseal&bearing

ชำารุดเสียหายได้จึงควรต้องสร้างระบบควบคุมสั่งงาน

ให้SCHPหยุดทำางานหากเกิดกรณีดังกล่าว

4. Unequally sized chillers & pumpsตาม

Fig.11 เป็นตัวอย่างการออกแบบให้ chillers &

PCHPs มีขนาดไม่เท่ากันเพื่อที่จะทำางานยืดหยุ่นได้ดี

ขึ้นที่lowloadvariablespeedPCHPหนึ่งเครื่อง

สามารถทำาflow&headผ่านchillersเครื่องเล็ก

หนึ่งเครื่องได้ในสภาวะ low load ในกรณีที่ Plant

load มีเพียง 50% และ delta-T ลดลงเหลือเพียง

ครึ่งหนึ่งของค่าที่ออกแบบไว้ (Flow เพิ่มขึ้นเท่าตัว)

PCHP หนึ่งเครื่อง ก็สามารถทำางานผ่าน chillers

เล็กสองเครื่อง หรือเครื่องใหญ่ หนึ่งเครื่องได้กรณี

ที่loadมากกว่า50%เมื่อเปิดchillerเครื่องใหญ่

หนึ่งเครื่องและchiller เครื่องเล็กหนึ่งเครื่องแล้วเปิด

PCHPสองเครื่องflowของน้ำาก็ยังเกินทำาให้delta-

Tน้อยแต่แล้วdelta-Tก็จะมากขึ้นเมื่อloadเพิ่ม

มากขึ้นกรณีที่loadมากกว่า75%เครื่องchillers

Figure 10 Figure 11


ทั้งสามเครื่องก็จะทำางาน PCHP สองเครื่องก็ยังพอ

ให้น้ำาเกินอยู่ (overpump) และยังสามารถให้น้ำาเกิน

ต่อไปอีกได้ถ้าเลือก head ให้มากกว่าที่คำานวนได้

และยังมี head ของSCHP มาช่วยด้วยเพราะเป็น

การต่ออนุกรมกับPCHPเมื่อ check valve ปิด

(ไมจ่ำาเปน็ตอ้งใส่checkvalveกไ็ด้หากเลอืกPCHP

ให้ใหญ่กว่า SCHP (Oversize) เพื่อที่มันสามารถ

ทำา flow มากขึ้นโดยไม่ต้องอาศัยการช่วยเหลือจาก

SCHP)

5. Low design delta-T in primary loop

ถ้าออกแบบให้delta-Tในprimaryloopน้อยกว่า

ในsecondaryloopอันหมายถึงว่าที่loadเท่ากัน

primaryflowrateจะมากกว่าsecondaryflowrate

เมื่อเกิดlowdelta-Tขึ้นในsecondaryloopทำาให้

secondary flow rate มากขึ้น และเมื่อผลของ

lowdelta-Tนั้นกระทบมาถึงทำาให้เกิดlowdelta-T

ขึ้นในprimaryloopย่อมทำาให้primaryflowrate

ตอ้งมากขึน้เมือ่ถงึจดุหนึง่เครือ่งchillerเครือ่งตอ่ไป

ก็จะทำางานขึ้น(ใช้primaryflowrateควบคุมจำานวน

เครื่อง chiller ให้ทำางาน) ขณะที่การออกแบบเช่นนี้

สามารถลดผลกระทบในด้านพลังงานจากการที่เครื่อง

chiller เครื่องต่อไปทำางานขึ้นก่อนเวลาอันควร แต่ก็

ต้องเสียพลังงานในด้านของ primary pumps มาก

ขึ้นตลอดเวลา (เพราะออกแบบให้ primary flow

rateมากกว่าsecondaryflowrate)รวมถึงเครื่อง

PCHPsทั้งท่อและอุปกรณ์ประกอบด้วยที่ต้องใหญ่ขึ้น

แต่ก็สามารถลดปัญหาlowdelta-Tได้

Conclusionsอาการdegradingdelta-Tหรือ

ค่าdelta-Tที่ลดลงก่อความยุ่งยากให้แก่ทุกๆchilled

water plant แต่ถ้าสามารถเข้าใจและรู้สาเหตุแล้ว

แต่ด้วยการออกแบบการเลือกใช้อุปกรณ์ให้เหมาะสม

รวมถึงการบำารุงรักษาอย่างถูกต้อง ก็สามารถลดทอน

ลงได้การใช้เครื่องvariablespeedchillerสามารถ

ประหยดัพลงังานได้เพราะประสทิธภิาพทีด่แีมแ้ตส่ภาวะ

lowloadที่ทำาให้บางครั้งการเดินchillerสองเครื่อง

กลบัประหยดัพลงังานไดด้กีวา่การเดนิเครือ่งเดยีวทีใ่กล้

เคียงกับloadมากกว่าสำาหรับplantที่ใช้constant

speed chillers ควรยอมให้เครื่อง chiller มี flow

rateทีม่ากกวา่คา่ทีค่ำานวณได้(Overpumping)เชน่

การให้PCHPสามารถทำาflowrateมากขึ้นกว่าที่

คา่ทีอ่อกแบบไว้โดยไม่overload(Non-overloading)

เพื่อที่จะทำาให้เครื่องchillerทำางานมากขึ้นก่อนที่จะ

มีการเดินเครื่องเพิ่มขึ้น

การตดิตัง้checkvalveทีท่อ่bypassกด็ีเพราะ

นอกจากจะเป็นการบังคับให้ primary flowมากกว่า

secondaryflowแลว้ยงัเปน็การชว่ยให้primaryflow

มากขึ้นเพราะได้รับการช่วยเหลือจากpumpinghead

ของSCHP

นอกจากนี้ยังมีการเพิ่ม flow & sizing ให้กับ

PCHP หรือการให้ PCHP มีหลายขนาดต่างกัน

รวมถึงการทำาให้primaryloopมีค่าdelta-Tที่น้อย

กวา่(หรอืในแงห่นึง่คอืให้secondaryloopมีdelta-T

สูงขึ้นกว่านั่นเอง)

อ้�งถึง Degrading Chilled Water Plant Delta-T Causes and Mitigation by Steven T. Taylor, P.E. Member ASHRAE


ปัญหาจากค่า delta-t ต่ำา - 02.pdf · 2014-09-24 · 16...

Documents