บทความ : มาตรฐานการตรวจวัดและวิเคราะห์สมรรถนะเครื่องทำน้ำเย็น (Chiller Performance Testing Standards)

บทความ: มาตรฐานการตรวจวัดและวิเคราะห์สมรรถนะเครื่องทำน้ำเย็น (Chiller Performance Testing Standards)

ดร.ศุภชัย  ปัญญาวีร์  อ. ปฏิญญา  จีระพรมงคล  อ. อภิวัฒน์ ปิดตะ 

บริษัท เอ็นเนอร์ยี่ คอนเซอร์เวชั่น เทคโนโลยี่ จำกัด

ลงวันที่ 30 มิถุนายน 2568
                                                                                                                                                               

เครื่องทำน้ำเย็น (Chiller) เป็นอุปกรณ์สำคัญในระบบปรับอากาศขนาดใหญ่ที่ใช้ในอาคารสำนักงาน โรงแรม โรงงาน และสถานพยาบาล สมรรถนะของเครื่องทำน้ำเย็นมีผลโดยตรงต่อการใช้พลังงานและประสิทธิภาพการทำงาน การตรวจวัดและวิเคราะห์สมรรถนะของเครื่องทำน้ำเย็นตามมาตรฐานที่ยอมรับในระดับสากลจึงเป็นสิ่งสำคัญ เพื่อให้มั่นใจว่าเครื่องทำงานอย่างมีประสิทธิภาพ ลดการสิ้นเปลืองพลังงาน และลดค่าใช้จ่ายในการดำเนินงาน

ความสำคัญของการตรวจวัดและวิเคราะห์สมรรถนะเครื่องทำน้ำเย็น

     1. เพิ่มประสิทธิภาพการใช้พลังงาน:
       การตรวจวัดสมรรถนะช่วยให้ทราบถึงประสิทธิภาพของเครื่องทำน้ำเย็น และระบุจุดที่สามารถปรับปรุงได้

     2. ลดต้นทุนพลังงาน:
        เครื่องทำน้ำเย็นที่มีสมรรถนะต่ำใช้พลังงานมากขึ้น ซึ่งเพิ่มค่าไฟฟ้าของอาคาร

     3. ยืดอายุการใช้งานของเครื่อง:
        การตรวจสอบสมรรถนะช่วยป้องกันการสึกหรอและความเสียหายของอุปกรณ์

     4. ปฏิบัติตามมาตรฐานและกฎหมาย:
        หลายประเทศกำหนดมาตรฐานประสิทธิภาพพลังงานขั้นต่ำ (Minimum Energy Performance Standards - MEPS) สำหรับเครื่องทำน้ำเย็น

มาตรฐานการตรวจวัดสมรรถนะเครื่องทำน้ำเย็น

1. มาตรฐาน ASHRAE 90.1

• องค์กร: American Society of Heating, Refrigerating and Air-Conditioning Engineers (ASHRAE)
• วัตถุประสงค์: กำหนดประสิทธิภาพขั้นต่ำสำหรับระบบปรับอากาศรวมถึงเครื่องทำน้ำเย็น
• ตัวชี้วัดสำคัญ:

           o  ค่าประสิทธิภาพพลังงานแบบเต็มโหลด (Full Load Efficiency - COP)
           o  ค่าประสิทธิภาพพลังงานในสภาวะโหลดบางส่วน (Integrated Part Load Value - IPLV)

2. มาตรฐาน AHRI 550/590

• องค์กร: Air-Conditioning, Heating, and Refrigeration Institute (AHRI)
• วัตถุประสงค์: กำหนดขั้นตอนการทดสอบสมรรถนะและการรับรองเครื่องทำน้ำเย็น
• ตัวชี้วัดสำคัญ:

           o  การวัดอัตราการไหลของน้ำและสารทำความเย็น
           o  อุณหภูมิของน้ำเข้าและออกจากเครื่อง
 
3. มาตรฐาน ISO 5151 และ ISO 16358

• องค์กร: International Organization for Standardization (ISO)
• วัตถุประสงค์: ทดสอบประสิทธิภาพของระบบปรับอากาศและเครื่องทำความเย็น
• ตัวชี้วัดสำคัญ:

           o  ค่าสัมประสิทธิ์สมรรถนะ (COP)
           o  ค่าประสิทธิภาพตามฤดูกาล (Seasonal Energy Efficiency Ratio - SEER)

4. มาตรฐาน ARI 1230

• องค์กร: Air-Conditioning, Refrigeration Institute (ARI)
• วัตถุประสงค์: กำหนดเกณฑ์การตรวจวัดและการรายงานสมรรถนะของเครื่องทำน้ำเย็นแบบแยกส่วน
  
• ตัวชี้วัดสำคัญ:

           o  ประสิทธิภาพพลังงานในสภาวะใช้งานจริง

ขั้นตอนการตรวจวัดและวิเคราะห์สมรรถนะเครื่องทำน้ำเย็น

1. การเก็บข้อมูลพื้นฐาน
           o   เก็บข้อมูลเครื่องทำน้ำเย็น เช่น รุ่น ความจุ และข้อมูลการใช้งาน
           o   ระบุเงื่อนไขการทำงานปัจจุบัน เช่น อุณหภูมิของน้ำเข้าและออก

2. การตรวจวัดค่าพารามิเตอร์สำคัญ
           o    อุณหภูมิ: วัดอุณหภูมิของน้ำและสารทำความเย็นทั้งขาเข้าและขาออก
           o    อัตราการไหลของน้ำ: ใช้ Flow Meter วัดอัตราการไหลของน้ำในระบบ
           o    การใช้พลังงาน: ใช้ Power Meter วัดการใช้พลังงานไฟฟ้าของเครื่อง

3. การคำนวณสมรรถนะ
           o    ค่าประสิทธิภาพพลังงาน (COP):  COP=Cooling Capacity (kW)Power Input (kW)COP = \frac{\text{Cooling Capacity (kW)}}{\text{Power Input (kW)}}COP=Power Input (kW)Cooling Capacity (kW)​
           o    ค่าประสิทธิภาพพลังงานในโหลดบางส่วน (IPLV):
คำนวณจากการทำงานในสภาวะโหลดต่าง ๆ

4. การวิเคราะห์และเปรียบเทียบ
           o    เปรียบเทียบค่าที่วัดได้กับค่ามาตรฐานหรือค่าที่กำหนดโดยผู้ผลิต
           o    วิเคราะห์ความเบี่ยงเบนและระบุปัญหาที่อาจเกิดขึ้น

5. การปรับปรุงและแนะนำ
           o    เสนอแนวทางการปรับปรุง เช่น การทำความสะอาดคอนเดนเซอร์หรือการตรวจสอบการรั่วของสารทำความเย็น

ตัวอย่างการปรับปรุงสมรรถนะเครื่องทำน้ำเย็น

กรณีศึกษา:

• ปัญหา: เครื่องทำน้ำเย็นในอาคารสำนักงานมี COP ต่ำกว่า 4.0 ซึ่งต่ำกว่าค่ามาตรฐาน
  
• การดำเนินการ:
       1.  ทำความสะอาดคอนเดนเซอร์และตรวจสอบการรั่วไหลของสารทำความเย็น
       2.  ติดตั้งระบบควบคุมอัตโนมัติ (Automation System) เพื่อปรับโหลดตามความต้องการ

• ผลลัพธ์: COP เพิ่มขึ้นเป็น 5.0 และลดค่าไฟฟ้าได้ประมาณ 20%

ประโยชน์ของการตรวจวัดและวิเคราะห์สมรรถนะเครื่องทำน้ำเย็น

1. ประหยัดพลังงาน:
           o   ลดการใช้พลังงานโดยปรับปรุงประสิทธิภาพการทำงาน

2. ลดต้นทุนการดำเนินงาน:
           o    ลดค่าไฟฟ้าและค่าใช้จ่ายในการบำรุงรักษา

3. เพิ่มอายุการใช้งานของเครื่อง:
           o    การตรวจสอบและปรับปรุงอย่างสม่ำเสมอช่วยลดความเสียหายของเครื่อง

4. ส่งเสริมความยั่งยืน:
           o    ลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจกจากการใช้พลังงานที่ลดลง

5. ปฏิบัติตามกฎหมายและมาตรฐาน:
           o    สอดคล้องกับข้อกำหนดด้านพลังงานในระดับท้องถิ่นและสากล

สรุป

การตรวจวัดและวิเคราะห์สมรรถนะเครื่องทำน้ำเย็นตามมาตรฐานที่ยอมรับในระดับสากล เช่น ASHRAE, AHRI และ ISO มีความสำคัญในการเพิ่มประสิทธิภาพการทำงาน ลดการใช้พลังงาน และลดต้นทุนการดำเนินงาน การตรวจสอบอย่างสม่ำเสมอช่วยให้เครื่องทำงานอย่างมีประสิทธิภาพในระยะยาว และสนับสนุนเป้าหมายด้านความยั่งยืนและสิ่งแวดล้อม

อ่านต่อได้ที่นี่