refrigeration and air conditioning system - chainarongchainarong.me.engr.tu.ac.th/documents/me636...

Energy management in Energy management in building and industry building and industry

Refrigeration and Air conditioning SystemRefrigeration and Air conditioning System

ไชยณรงค จกรธรานนท

ภาควชาวศวกรรมเครองกล คณะวศวกรรมศาสตร

มหาวทยาลยธรรมศาสตร Room 413 E-mail: [email protected]

Chainarong Chaktranond, Mechanical Engineering, Thammasat University 2

นกศกษานาเสนอรายงานฉบบสมบรณของโครงงาน 1 24 ธ.ค.7

มาตรการอนรกษพลงงาน และกรณศกษาทางดานการปรบอากาศ (C)

และ นาเสนอรายงานความกาวหนาของโครงงาน 1 (C)17 ธ.ค.6

อปกรณและการควบคมระบบปรบอากาศ การคานวณคาความรอนผาน

อากาศ นกศกษา3 ธ.ค.5

ชนดของระบบปรบอากาศแบบตางๆ (C)26 พ.ย.4

การคานวณคาพลงงานจากอปกรณไฟฟา มอเตอร ไฟแสงสวาง มาตรการการ

อนรกษพลงงาน และกรณศกษาทางดานไฟฟา (D)22 พ.ย.3

การใชพลงงานไฟฟา การคานวณคาไฟฟา การตดตามการใชพลงงาน การ

วเคราะหทางเศรษฐศาสตร (D) 15 พ.ย.2

ภาพรวมการใชพลงงาน และ การอนรกษพลงงานเบองตน (D)8 พ.ย.1

หวขอวนทสปดาห


วตถประสงค

เขาใจแนวคดของการออกแบบระบบทาความเยนและปรบอากาศเพอ

การประหยดพลงงาน

เรยนรแหลงทวธการทาความเยนแบบตางๆ

เรยนรหลกการทางานของระบบตางๆ

เรยนรวธการปรบปรงระบบเพอการประหยดพลงงาน


เนอหา

ความสาคญของระบบทาความเยนและปรบอากาศ

Active & Passive cooling

การทาความเยนแบบตางๆ

การระบายความรอนดวย อากาศ – นา และ อปกรณ

กรณศกษา


http://www.dede.go.th/dede/

Energy websites

http://www.serd.ait.ac.th/teenet/

http://www.iie.or.th/

http://www.e-report.energy.go.th/anews.html

http://www.eia.doe.gov/emeu/cabs/thaienv.html

http://www.eppo.go.th/

• กรมพฒนาพลงงานทดแทนและอนรกษพลงงาน

• สถาบนเทคโนโลยแหงเอเชย

• Thailand energy and environment network

• กระทรวงพลงงาน

• Energy information administration

• Energy policy and planning office

http://teenet.chiangmai.ac.th/emac/cd.php

• Chiang Mai University


การใชพลงงานจาแนกตามสาขาเศรษฐกจ 2525 - 2549

0

10,000

20,000

30,000

40,000

50,000

60,000

70,000

2525 2527 2529 2531 2533 2535 2537 2539 2541 2543 2545 2547 2549

ป พ.ศ.

ktoe

ขนสงธรกจการคาบานอยอาศยกอสรางอตสาหกรรมเหมองแรเกษตรกรรม

ทมา เวปไซดกรมพฒนาพลงงานทดแทนและอนรกษพลงงาน http://www.dede.go.th 2551

5.24%0.21%

37.06%0.22%

14.28%6.66%

36.34%

2549


การกระจายของจานวนผใชไฟและปรมาณการใชไฟฟา

73%

8%

19%

13%

7%

10%

0%

22%

0%

40%

0%3%

1% 4%

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

90%

100%

จานวนผใชไฟ ปรมาณการใชไฟฟา

ปมนาเพอการเกษตร

หนวยงานราชการ

ธรกจเฉพาะอยาง

ธรกจ/อตฯ ขนาดใหญ

ธรกจ/อตฯ ขนาดกลาง

ธรกจขนาดเลก

บานอยอาศย (>150 หนวย/เดอน)

บานอยอาศย (<150 หนวย/เดอน)

ทมา : รายงานการปรบโครงสรางอตราคาไฟฟา (มต ค.ร.ม. วนท 3 ตลาคม 2543)

278ลานหนวย

ลานหนวยสยามพารากอน

มาบญครอง

เซนทรลเวลด

ทมา: การไฟฟานครหลวง 2549 ทมา: พพ. รายงานการใชไฟฟา ป 2549

แมฮองสอน 65อานาจเจรญ 110มกดาหาร 128หนองบวลาภ 148นาน 175ยโสธร 188อทยธาน 193พะเยา 211มกดาหาร 219สตล 230สมทรสงคราม 237เลย 246แพร 254พทลง 258นราธวาส 278ระนอง 278

123

81

75

การใชพลงงานไฟฟาของ 3 หางสรรพสนคาของกรงเทพฯ


140

87

39 3920

123

81 75

020406080

100120140160180200

นาพอง

ปากมน

สรนธร

อบลรตน

จฬาภรณ

นาพง

สยามพารากอน

เอมบเค

เซนทรลเวลด

ทมา: กฟผ., กฟน.

266 2781658

เปรยบเทยบการผลตและใชไฟฟาในป 2549 (ลานหนวย)


0

200,000

400,000

600,000

800,000

1,000,000

1,200,000

โรงพยาบาล

คณะวทย

อาคารเรยนรวม

SC

คณะแพทย ปญจา

สายา

หอสมดปวย

คณะวศวฯ SIIT

ปยชาต

สนง อธการบด

หองสมดศนยรงสต

โดมบรหาร

ยม 2

คณะพาณชยฯ

คณะสถาปตยฯ

สถาบนเอเชยตะวนออกศกษา

ราชสดา

คณะวารสารฯ

คณะศลปศาสตร

ฝกปฏบตการฯ เดกปฐมวย

คณะรฐศาสตร

โรงสบนาประปา

บรรยายรวม

1อาคารบรการวชาการ

บาบดนาเสย

คณะศลปกรรมฯ

คณะนตฯ

อาคารเดอนบนนาค

สถาบนภาษา

อาคารกจกรรมใหม

คณะสงคมฯ

โรงอาหาร

วทยบรการ

คณะเศรษฐฯ

สหกรณออมทรพย

สถานวทย

คณะสงคมสงเคราะหฯ

สานกบณฑตอาสาฯ

อาคารหอพระ

กจกรรมนกศกษา

เตาเผาขยะ

อาคาร

การใชไ

ฟฟา

(หนวย

)การใชพลงงานไฟฟาเฉลยของอาคารใน มธ ศนยรงสต (ตค – มย 51)

คาไฟฟาเฉลย 14.46 ลานบาท/เดอน


0

200

400

600

800

1000

1200

1400

1600

18000:

00:0

0

3:00

:00

6:00

:00

9:00

:00

12:0

0:00

15:0

0:00

18:0

0:00

21:0

0:00

0:00

:00

3:00

:00

6:00

:00

9:00

:00

12:0

0:00

15:0

0:00

18:0

0:00

21:0

0:00

0:00

:00

3:00

:00

6:00

:00

9:00

:00

12:0

0:00

15:0

0:00

18:0

0:00

21:0

0:00

0:00

:00

Time

Load

(kW

)

500 kVA

750 kVA

1000 kVA

1000 kVA

total

(เสาร) (อาทตย) (จนทน)

395.03 kW

542.66 kW

(1.37 เทา)

1691.19 kW

(4.28 เทา)

ขอมลการใชไฟฟาของธนาคารแหงหนง


Characteristics of energy consumption in various buildings

(วชระ มงวทตกล, 2544, กระบวนการและเทคนคการลดคาใชจายพลงงานสาหรบอาคารและโรงงานอตสาหกรรม, ศนยอนรกษพลงงานแหงประเทศไทย)


Proportion of energy consumption in buildings

0102030405060708090

100

สานกงาน ศนยการคา สถานศกษา โรงแรม โรงพยาบาล

อาคาร

% การใชพลงงานไฟฟา

อนๆแสงสวางปรบอากาศ

ทมา ประพนธ ศรพลบพลา, 2542, การอนรกษพลงงานภายในโรงงาน, ม. เชยงใหม

สดสวนการทาความเยนของระบบปรบอากาศ

ทมา วชระ มงวทตกล, 2544, กระบวนการและเทคนคการลดคาใชจายพลงงานสาหรบอาคารและโรงงานอตสาหกรรม, ศนยอนรกษพลงงานแหงประเทศไทย)


Heating, Ventilation, and Air Conditioning system (HVAC)

Heating

Cooling

Ventilation

Fresh air

Exhaust air

Indoor air quality (IAQ)

Thermal comfort

Equipments

- Chiller

- condensing pump

- Chilled water pump

- Cooling tower

- Thermal storage tank

- AHU, FCU

- FAN & Blower

- Boiler

- Calorifier

Piping, Duct

Insulation

valve

Controls

Damper/diffuser

Refrigeration

Refrigerant

Air conditioning systems

Accessory

- EE

- Measurement

- VAV

- VWV

- VRV


HVAC

Heating

Cooling

Ventilation

Fresh air

Exhaust air

ควบคมอณหภมและความชนภายในอาคาร ทาความเยน/ความรอนใหกบ คน อปกรณตางๆ เชน ลฟต เครองจกร คอมพวเตอร

เพอรกษาและควบคมคณภาพของสนคา เพอทาใหเกดความสบาย และการหมนเวยนของอากาศภายใน

เพอความสะอาดของอากาศและรกษาระดบปรมาณอนภาคในอากาศ

เพอรกษาความสบายใหแกคนทางาน


การปรบอากาศในโรงงานอตสาหกรรม

การปรบอณหภม ความชน และปรมาณอากาศบรสทธ• เพอสงเสรมการผลตใหมประสทธภาพ

• รกษาสขภาพและความสบายของพนกงาน

การปรบอากาศในโรงงานทอผา

• ควบคมนาหนกและอตราการเกดปฎกรยาเคม• รกษาสขภาพคนงานจะสารพษ

• ปองกนฝนและความชนจากการผลต

การปรบอากาศในงานพมพ• ความชนจะมผลอยางมากตอการพมพ คณภาพของกระดาษ การปอนกระดาษ

• โดยทวไปจะปรบความชนสมพทธใหหองเตรยมกระดาษสงกวาหองพมพประมาณ 5-6 %

• ความชนในพมพประมาณ 40-55 %


การปรบอากาศในโรงงานอตสาหกรรม

การปรบอากาศในโรงงานผลตยารกษาโรค • การผลตยาถกควบคมโดยสานกงานมาตรฐานยา

• ขวดบรรจยาเมดประเภทละลายนาตองปราศจากความชน

• ความชนสมพทธของหองบรรจยาควรจะเปน 15% บางแหงตาถง 5%

• ยาผงตองการอณหภม 70 F ความชนสมพทธ 30-50%


ปญหาการใชพลงงานทมกพบในระบบทาความเยนและการปรบอากาศ

- อาคาร หรอ วสด

- เลอกระบบ

- เลอกใชอปกรณผด

- การตงคา

- เวลาการใชงาน

- อปกรณตรวจวด/การวด

- อปกรณเสอมสมรรถนะภาพ

- อปกรณควบคมเสย

- ขาดการบารงรกษา

- เปลยนสภาวะการทางานจากการออกแบบเรมตน

Energy waste

Design

Operation

Efficiency and function


Design

การไมเผอภาระในอนาคต การตดตงทไมถกตอง การออกแบบทสญเสยพลงงาน


Design

การออกแบบทดตองคานงถงสภาวะแวดลอม


Design

เงอนไขของการออกแบบ

การเผอขนาดเกนความจาเปน


Operation

การตงคาทางานทเหมาะสม การควบคมการใชงานอปกรณ


Efficiency and function

อปกรณเสอมคณภาพ/เสยหาย

การใชเครองวดทไมเหมาะสม


กรณทคานวณภาระปรบอากาศนน จะเปนการคานวณปรมาณ “การ

ไดรบความรอน” (heat gain) หรอ “การสญเสยความรอน” (heat loss)

กลไกการถายเทความรอนจากภาระภายนอกอาคาร

- การนาความรอน

- การพาความรอน

- การแผรงสความรอน


รปแบบของการทาความเยน

Passive cooling

Active cooling

• การใชเทคนคของการทาความเยนโดยการใชประโยชนจากแหลงรบความรอนท

มอยตามธรรมชาต เพอลดอณหภมภายในอาคารใหตาลง

• การใสพลงงานเพอลดอณหภมภายในอาคารใหตาลง


Passive cooling

• การใชความเยนจากการระเหยนาในการ

ลดอณหภมใหกบอากาศภายในอาคาร

• การใชประโยชนจากกระแสลม

• การใชประโยชนจากการสญเสยความ

รอนของอาคารใหสงแวดลอมในเวลา

กลางคน


Passive cooling

การลดอณหภมของอากาศทเขาอาคาร


Passive cooling

• การใชความเยนทสะสมอยในดน

สานกงานพฒนาวทยาศาสตรและเทคโนโลยแหงชาต,2544, ระบบความเยนแบบธรรมชาต (Passive cooling).


Passive cooling



• การใชหลงคาทมมวลมากและมฉนวนเคลอนทได (High-mass roofs with

operable insulation)

Passive cooling

- หลงคาทาหนาททงตวแผรงส

ความรอน และแหลงกกเกบ

ความเยน



• ระบบ Sky term (Hay, 1987)

Passive cooling

- ระบบหลงคาทใชการทาความ

เยนดวยการแผรงสความรอน

ในเวลากลางคน


- ประกอบดวยแผนโลหะใน

แนวระดบและใชถงพลาสตก

ซงบรรจนาภายในวางไวบน

แผนโลหะ


• ระบบการทาความเยนโดยการใชสระนาบนหลงคาPassive cooling

- ใชวธระเหยนาบนหลงคาใหม

คามากทสดทตองทาการบง

แดดใหกบสระนาเพอลดความ

รอนจากการแผรงสความรอน

จากดวงอาทตย


- มปญหาเครองการเจรญเตบโต

ของสาหรายและปฏกรยาทาง

ชววทยา

- ฉนวนเคลอนทไมไดและม

ชองวางของอากาศเหนอสระ


รปแบบของอาคารตางๆ


1. ระบบทาความเยนโดยปลอยสารทาความเยนใหระเหยตว

2. ระบบคอมเพรสเซอรอดไอ

3. การทาความเยนโดยใชนาแขง

4. การทาความเยนโดยใชนาแขงแหง

5. การทาความเยนโดยใชการระเหยตวของนา

6. การทาความเยนโดยใชเทอรโมอเลกทรก

7. การทาความเยนระบบสตรมเจค

8. วงจรการทาความเยนแบบแอบซอรปชน

Active cooling


1. ระบบทาความเยนโดยปลอยสารทาความเยนใหระเหยตว

- เปนแบบทใชไดดกบการขนสงอาหารทตองการควบคมอณหภมใหตาอยเสมอ

- ปลอยใหสารทาความเยนเหลวระเหยตวเปนไอภายในบรเวณหรอเนอทท

ตองการทาความเยน

- ไนโตรเจนเหลวถกเกบในถงภายใตความดนประมาณ 14.6 kg/cm2

- ฉดผานวาลวควบคม (liquid control valve) ลดความดนของไนโตรเจนเหลวลง

- ฉดไนโตรเจนเหลวใหเปนฝอย เขาไปยงบรเวณหรอเนอททตองการทาความ

เยนโดยตรง

N2

หลกการ คอ การทาใหสารทาความเยนมอณหภมตาลงโดยการลดความดน

(Expendable refrigerant cooling system)



• Compressor• Condenser• Expansion valve (ลนลดความดน)

• Evaporator (เครองระเหย)

หลกการ คอ การใชวฎจกรของการถายเทความ

รอนไปยงสารทาความเยนและอดสารทาความ

เยนใหมอณหภมและความดนสงเพอระบาย

ความรอนออกจากสารทาความเยน ซงทาใหสาร

ทาความเยนควบแนนเปนของเหลว แลวผาน

วาลวลดความดนของสารทาความเยนเพอ

กลบมาดดซบความรอนอกครงทเครองระเหย


สมประสทธการทาความเยน

• ปรมาตรการไหลของสารทาความเยนทไหลเขาสคอมเพรสเซอร

อตราสวนประสทธภาพพลงงาน

(Energy Efficiency Ratio; EER)

EER = 3.412 COP

ปรมาณความเยนทผลตไดตอ

กาลงไฟฟาทใช [Btu/W]

V mv=

1 4

2 1

Useful refrigerationNet work input

h hCOPh h−

= =−



ประสทธภาพด9.6 ≤ EER <10.6ระดบท 4

ประสทธภาพดมากEER ≥ 10.6ระดบท 5

ประสทธภาพปานกลาง8.6 ≤ EER <9.6ระดบท 3

ประสทธภาพพอใช7.6 ≤ EER <8.6ระดบท 2

ประสทธภาพตาEER < 7.6ระดบท 1

ระดบประสทธภาพและคาเฉลยของการใชพลงงาน

3. การทาความเยนโดยใชนาแขง

นาแขงหลอมละลายกลายเปนนา จะดดความรอนจากอากาศรอบ ๆ ทาให

อากาศเยนลงและมความหนาแนนสงขน

- Ice thermal storage , Ice accumulation, Ice bank

Water in

Water out

หลกการคอ การละลายนาแขงเพอทาความเยน

- Back up & stand by: computer center, operation room

- อตสาหกรรมทตองการใชจานวนความเยนมากๆ ในระยะสนๆ จากนนกจะหยดการใชนาเยนไปชวงระยะเวลาหนง เชน โรงงานผลตนม โรงงานเบยร ศนยแสดงสนคา โรงภาพยนตร เปนตน


process

Ice bank

โรงงานสหกรณโคมนมนครปฐม จ.นครปฐม


TOU = time of use TOD = time of day

Demand charge and Unit rate

• Ice storage- ผลตนาแขงในเวลากลางคนแลวละลายนาแขงเพอนาความเยนมาใชในเวลา

กลางวน


การใชระบบกกเกบนาแขงเพอใชในระบบปรบอากาศ

- ใชในเวลาทตวอาคารมความตองการทาความเยนเตมท


3. การทาความเยนโดยใชนาแขงหรอนาเยนในระบบปรบอากาศ

Thermal storage

- Chilled water storage

- Ice storage

ชวยเลอนเวลาการเดนเครอง chiller จากชวงทคาความตองการไฟฟา (Electric

demand) ทมราคาสงไปเวลาดก

เหมาะสมเมอรปแบบราคาความตองการไฟฟาระหวาง Peak และ Off-Peak แตกตาง

กนมาก การออกแบบ Thermal storage แบงได 2 แบบคอ

- Full storage

- Partial storage

กตตพงษ เตมยะประดษฐ 2538 ระบบปรบอากาศทมประสทธภาพ บทความวชาการชดท 1 ชมรมวศวกรรมปรบอากาศแหงประเทศไทย หนา 1-17


ขอดและขอเสยของระบบ Thermal Storage

- ถาอณหภมของลมสงตามากๆ ตอง

ระวง

ฉนวนหมทอลมและทอนาตองหนากวา

ปกต

การเลอกขนาดและชนดหวจายลมตอง

ทาใหเกดการกระจายลมทด

- หากใชนาเยนในการละลายนาแขงและม

อณหภม 34-40 F ไปผาน cooling coil

อณหภมอากาศทผาน AHU จะลดลง

เหลอเพยง 42-48 F ดงนนจานวนอากาศ

เยนทสงเขาอาคารกลดลง

- สามารถใช Chiller ขนาดเลกกวาปกต

ได

- ราคาเรมแรกสง- ประหยดราคาคาไฟฟา

ขอเสยขอด

กตตพงษ เตมยะประดษฐ 2538 ระบบปรบอากาศทมประสทธภาพ บทความวชาการชดท 1 ชมรมวศวกรรมปรบอากาศแหงประเทศไทย หนา 1-17


4. การทาความเยนโดยใชนาแขงแหง (Dry ice refrigeration)

- นาแขงแหงจะเปลยนสถานะจากของแขงกลายเปนแกส ซงเรยกวาการระเหด

ทความดนบรรยากาศ

- โดยนาแขงแหงจะมอณหภมตาถง – 78.33 °C และดดซบความรอนและรกษา อณหภมของผลตภณฑ เชน ไอศกรม ใหคงคณภาพขณะทาการ

ขนสง

หลกการคอ การถายเทความรอนไปยงสารทมจดระเหดตา

คารบอนไดออกไซดแขง


5. การทาความเยนโดยใชการระเหยตวของนา

- ขณะทของเหลวระเหยตวเปลยนสถานะกลายเปนไอจะดดรบความรอนแฝง

- คอนเดนเซอรแบบอวาพอเรตป (Evaporative condenser) คอนเดนเซอรแบบ

นอาศยทงการระเหยตวของนาและอากาศชวยกนในการระบายความรอนออก

จากคอนเดนเซอร

- โดยการฉดพนนาใหเปนฝอย ผานลงบนคอนเดนเซอร

- ในขณะเดยวกนกใชพดลมชวยเปาระบายความรอน ละอองนาทกระทบกบ

คอนเดนเซอรบางสวนจะระเหยดดความรอน ชวยใหการระบายความรอนออก

จากคอนเดนเซอรมผลดขน

- ใชในระบบปรบอากาศ

หลกการคอ การถายเทความรอนโดยใชละอองนา(อณหภมสง)ไหลผานอากาศ


การระบายความรอนดวยอากาศ การระบายความรอนดวยการทาใหนาเปน

ฝอยผานอากาศ

คอนเดนเซอรแบบอวาพอเรตป


หอผงลมเยน


6. การทาความเยนโดยใชเทอรโมอเลกทรก

หลกการ คอ การถายเทพลงงานความรอนจากทหนงไปสอกทหนงโดยใชอเลกตรอน

- โดยนาเอาวตถกงตวนา(Semi-conductor) สองชนด ( P และ N) มาตรงปลายตดกน แลว

ตอเขากบวงจรไฟฟากระแสตรง

- เนองจากวตถกงตวนาทงสองชนด

มคาระดบพลงงานไมเทากน

- เ ม อ ถ ก ผ า น ด ว ย ก ร ะ แส ไฟฟ า

กระแสตรงแลวจะทาใหปลายทตรง

ตดกนเยนและปลายทเหลอจะรอน

- สงผลใหภายในบรเวณทตองการทา

ความเยนมการดดรบความเยนและ

คายความรอนออกมาภายนอก


7. การทาความเยนระบบสตรมเจต

- เมอลดความดนทผวหนาของนา (ตวกลางใน

การทาความเยน) ทอยในภาชนะทปดมดชด

แลว นานนจะสามารถระเหยตว

- เปลยนสถานะเปนไอไดทอณหภมตา ๆ บางครง

ตาถง 4.44 – 10 °C

- จากการศกษาทางทฤษฎพบวาภายใตความดน

สญญากาศหรอทความดนสง 0.893 kg/cm2

จดเดอดของนาจะอยท 4.44 °C

หลกการ คอ ลดความดน→ลดอณหภม

Pv RT=



Steam jet chiller

0

50

100

150

0 50 100Temp [oC]

Abs

. Pre

ssur

e [k

N/m

2 ]



100101.3388.06560.120.0

99.610083.75545.810.0

98.29578.74532.95.0

95.28572.73517.52.0

91.87567.5283.80.8

Temperature

(oC)

Absolute

pressure

(kN/m2)

Temperature

(oC)

Absolute

pressure

(kN/m2)

Temperature

(oC)

Absolute

pressure

(kN/m2)

หลกการ คอ การถายเทความรอนจากสารทาความเยนไปใหตวดดซบแลวใช Waste steam

แยกสารทาความเยนและตวดดซบออกจากกน

8. วงจรการทาความเยนแบบ Absorption

Waste steam

Cooling tower

Air Conditioning system

เครองทาความเยน ชนดระบายความรอนดวยนาประเภทหนง ทรจกกนดและใชงาน

ทวไป เปนชนด COMPRESSOR CHILLER

Absorption Chiller

• ปราศจากเสยงในการทางาน

• หมดปญหาเรองคาบารงรกษา

• ใชความรอนเปนแหลงพลงงาน

• ไมใชไฟฟา

http://pttinternet.pttplc.com/csc_gas/csc_ind/utilization/absorption_chiller.asp

• ไมมการรวของสารทาความเยน

• สามารถปรบประสทธภาพการทางานไดตงแต 10-100%

• คาใชจายในการเดนเครองตา• สามารถตดตงบนสถานท ทรบนาหนกไดนอย

• ปราศจากสารทาลายชนบรรยากาศ


NOISE AND VIBRATIONLOW NOISE AND VIBRATION

DYNAMIC PROCESSSTATIC PROCESS

PRINCIPLE

ENVIRONMENTAL POLLUTIONSAFE & HARMLESS

REFRIGERANT:CFCs,HCFCs,HFCREFRIGERANT : H2O

ABSORBENT LiBrHEAT MEDIUM

EXPENSIVE POWER RECEIVING

FACILITYSMALL ELECTRICITY

BIG ELECTRICITYTOWN GAS,OIL,STREAM,HOT WATER

ENERGY SOURCE

ELECTRIC CHILLERABSORPTION CHILLER

เปรยบเทยบระบบ absorption chiller และ electric chiller


คณสมบตการเดอดของนามคาแปรผนตามความดน

นาจะเดอดทอณหภมตากวา 100 °C และทความดนสมบรณ (Vacuum) 6 มลลเมตร

ปรอท นาจะเดอดท 3.7 °C คณสมบตของสารดดซบ(absorbent)

LiBr เปนสารทสามารถดดซบนาไดด เมอความเขมขนสงจะสามารถดดซบนาไดมาก

และทอณหภมเพมขนการดดซบนาจะนอยลง

Absorption Chiller


โดยคณสมบตดงกลาวน Vapor Absorption Machine สามารถผลตนา Chiller ไดถง

4.5 °C

โดยใชไอนาเปนพลงงานความรอน Absorption Machine ทางานโดยการดดซบความ

รอนจากนา Chiller

ในขณะทนาในระบบระเหยเปนไอท 3.7 °C Chiller จะคายความรอนใหกบนาท

ระเหย และสาร LiBr จะดดซบไอนาเอาไว และจะถกปมไปยงระบบ Generator เพอ

ใชความรอนแยกเอานา และสาร LiBr ออกจากกนและไหลกลบเขามาในระบบอกครง


Absorption chiller operation

(1)

(3)

(2)

(4)

ABSORPTION CHILLER FOR PLANT APPLICATION

4,075,672 B/YR.3,550,676 B/YR.TOTAL O & M EXPENSE / YEAR

640,000 B/YR.440,000 B/YR.TOTAL OPERATING EXP.

400,000 B/YR.200,900 B/YR.- OVERHAULS

240,000 B/YR.240,000 B/YR.- PREVENTIVE

TOTAL MAINTENANCE EXPENSE /

YEAR

3,435,672 B/YR.3,110,676 B/YR.TOTAL OPERATING EXP.

0 B/YR.750 KG/HR = 1,776,900 B/YR.- STEAM

196.1 KW = 3,435,672 B/YR76.3 KW = 1,336,776 B/YR.- ELECTRICITY

TOTAL OPERATING EXPENSE / YEAR

ELECTRICITY 380 / 3 / 507 BAR SAT. STEAM ENERGY INPUT

SCREW COMPRESSOR DOUBLE EFFECTED

STEAM FIREDCHILLER TYPE

150 TR.150 TR.TOTAL SYSTEM COOLING CAPACITY

COMPRESSOR CHILLERABS CHILLERDESCRIPTION

• ELECTRICITY PRICE 2 BAHT / KWHR • STEAM PRICE 0.27 BAHT / KG AT 7.0 BAR SAT. STEAM

• OPERATING HR / YEAR 365 X 24

• EXCLUDE INTEREST OF CAPITAL INVESTMENT


การเปลยนจากระบบทาความเยนแบบ Electric chiller เปน Absorption chiller



เครองทาความเยนแบบดดซม (absorption refrigeration)

ก. vapor compression cycle ข. absorption chiller

การเปรยบเทยบระบบทาความเยนแบบอดไอและแบบดดซม

(การเพมอณหภมใหกบสารทาความเยน)


e

g

Q Q

COP =

generator ataddition heatof rate

ion raterefrigeratCOP =

การคานวณของวฏจกรการทาความเยนแบบดดซม

สมประสทธสมรรถนะของ absorption chiller (COP)

COP of the ideal absorption cycle

Qe = อตราการทาความเยนQg = อตราการใหความรอนในเครองผลต


การคานวณของวฏจกรการทาความเยนแบบดดซม

สาหรบ Power Cycle ดานซายมอ

สาหรบ Refrigeration Cycle ดานขวามอ

g s

s a

q Tw T T=

−e r

a r

q Tw T T=

−


Ts is heat source temperature

Tr is refrigerant temperature

สมรรถนะการทาความเยนของวฎจกรอดมคตของ absorption chiller

Ta is ambient temperature

( )( )

r

r s ae a r r s a

sg a r s s a r

s a

wTT T Tq T T wT T TCOP wTq T T wT T T T

T T

−− −= = = =

− −−

w is mass flow rate


ระบบปรบอากาศชนดระบายความรอนดวยอากาศ


ระบบปรบอากาศชนดระบายความรอนดวยนา


สาหรบสภาวะมาตรฐาน นามความหนาแนนเทากบ 62.4 lb/ft และมคาความรอนจาเพาะเทากบ 1

Btu/lb-ft3 อตราการถายโอนความรอนสนาเยนทอปกรณปลายทาง หาไดจากสมการ

q = 500gpm Δ t

โดยท q คอ อตราการถายโอนความรอนสนาเยน, Btu/hr

gpm คอ อตราการไหลเชงปรมาตร, gpm

t คอ อณหภมทเพมขนเมอไหลผานอปกรณปลายทาง,

อณหภมของนาเยนดานสงอาจอยระหวาง 40 F - 55 F แตโดยทวไปเรามกจะใชอณหภมเทากบ

44 หรอ 45 Fและมความดนไมเกน 120 psi

สาหรบระบบปรบอากาศทตองการรกษาสภาวะทอณหภม 75 F และ ความชนสมพทธ 50% ควร

ตงคาอณหภมนาเยนดานกลบใกลกบคาของอณหภมจดนาคางทสภาวะน นนคอ 54 หรอ 55

การตงคาอณหภมของนาเยน


Exhaust heat recovery

การใชลมเยนททงสภาพนอกลดอณหภมของระบบ Fresh air (OA)


พลงงานทใชในระบบปรบอากาศ

15-18%

คอมเพรสเซอร

อแวปพอเรเตอร

64-68%

15-18%

อปกรณขยายตว

(<1% สาหรบ

อปกรณขยายตว

แบบอเลคทรอนกส)

ทมา : โครงการใชพลงงานอยางมประสทธภาพ, สหราชอาณาจกร


ระบบปรบอากาศควรใหความสาคญ และแนะนาสาเหตททาใหขาด ประสทธภาพ

3. ฉนวน

การควบคม

1. ชวโมงการทางานมากเกนไป2. พนทเยนเกนไป

3. ยงมการจายความเยนใหพนททวาง

4. ความดนของคอนเดนเซอรสง

5. สญเสยนายาทาความเยน

6. ระบบควบคมลมเหลว

7. ระบบการควบคมไมเหมาะสม, ปรบแตงขอผดพลาด

8. การแบงโซนไมด

9. ตาแหนงทตดตงตวสงสญญาณไมถกตอง

อาคา

ร1. ไมไดอดรอยรวของอาคารใหดพอ

2. การบงแสง


กรณตวอยาง

a) ตดตงมาน

b) ตดตงมล

c) ตดตงฟลมสะทอนแสงทกระจก

(a) (b)

(c)

6.60%

7.67%

1.53

kWh/day

ลดการใชพลงงานไฟฟาของ

เครองปรบอากาศได

14,409

Btu/day

ลดภาระการทาความเยนของ


3.12%

4.30%

0.78

kWh/day

ลดการใชพลงงานไฟฟาของ


8,716

Btu/day

ลดภาระการทาความเยน

ของเครองปรบอากาศได

3.12% (0.78 kWh/day)4.30% (8,716 Btu/day)การตดตงตวระบายอากาศบน

หลงคาเพอระบายความรอนใน

ชองหลงคา

6.60% (1.53 kWh/day)7.67% (14,409 Btu/day)การตดตงกนสาดเพอกนรงส

ความรอนทเขาทางหนาตาง

4.32% (0.96 kWh/day)5.52% (9,827 Btu/day)การลดรงสอาทตยทเขาหองโดย

ตดฟลมสะทอนแสงทกระจก


ตดมล


ใชผามาน

การลดการใชพลงงานไฟฟาการลดภาระการทาความเยนของ

เครอง

ตารางแสดงคาภาระความเยน

และคาพลงงานไฟฟาทลดลงตอ

ปในกรณทมการปรบปรงในแต

ละมาตรการ

1 ป = 365 วน

refrigeration and air conditioning system - chainarongchainarong.me.engr.tu.ac.th/documents/me636...

Documents