6.มาตรการติดตั้งเครื่องทำน้ำเย็นแบบดูดซึม (Absorption Chiller)

1) หลักการทำงานของเทคโนโลยี

เครื่องทำน้ำเย็นแบบดูดซึม (Absorption Chiller) อาศัยวัฏจักรการทำงานแบบดูดซึมโดยมีสารละลายลิเธียมโบรไมด์เข้มข้นและอุณหภูมิสูง จาก Generator ดูดซึมไอระเหยของสารทำความเย็น (น้ำ) จาก Evaporator ไปพร้อมๆ กับการเปลี่ยนสภาพเป็นสารละลายลิเธียมโบรไมด์ที่เจือจางไปยัง Generator เพื่อแยกสารทำความเย็น (น้ำ) ออกจากสารละลายลิเธียมโบรไมด์ด้วยการให้ความร้อน สารทำความเย็น (น้ำ) ที่แยกตัวออกจากสารละลายลิเธียมโบรไมด์จะไหลไปควบแน่นที่เครื่องควบแน่น (Condenser) และผ่านต่อไปที่ Evaporator ซึ่งสารทำความเย็น (น้ำ) จะระเหยกลายเป็นไอและดูดความร้อนจากน้ำที่ไหลหมุนเวียนอยู่ในท่อความเย็นทำให้ได้น้ำเย็นไปใช้งานในระบบปรับอากาศต่อไป รายละเอียดวัฏจักรการทำงานของเครื่องทำน้ำเย็นแบบดูดซึม

000011

ไดอะแกรมแสดงหลักการทำงานของเครื่องทำน้ำเย็นแบบดูดซึม

สำหรับรายละเอียดการแลกเปลี่ยนความร้อนและความเย็นของสารทำงาน (ลิเทียมโบรไมด์กับน้ำ) ในส่วนประกอบทั้ง 4 ส่วนที่กล่าวมา สามารถสรุปได้ดังต่อไปนี้

  • Generator จะทำหน้าที่แยกสารละลายลิเทียมโบรไมด์ (LiBr) ออกจากน้ำโดยแหล่งความร้อนอุณหภูมิสูง ซึ่งโดยทั่วไปจะใช้ไอน้ำ หลังจากที่ได้รับความร้อน สารทำความเย็น (น้ำ) ก็จะเปลี่ยนสถานะกลายเป็นไอที่แรงดันสูง ไหลไปคายความร้อนที่เครื่องควบแน่น (Condenser)
  • Condenser จะทำหน้าที่ควบแน่นสารทำความเย็น (น้ำ) โดยสารทำความเย็นจะคายความร้อนให้แก่น้ำที่เข้ามาแลกเปลี่ยนความร้อนและระบายทิ้งผ่านทางหอระบายความร้อน (Cooling Tower) หลังจากนั้นสารทำความเย็นก็จะเปลี่ยนสถานะเป็นของเหลวไหลไปรับความร้อนจากน้ำในระบบปรับอากาศที่ชุด Evaporator
  • Evaporator จะทำหน้าที่ดูดความร้อนจากน้ำที่ใช้ในระบบปรับอากาศ ทำให้ได้น้ำเย็นที่อุณหภูมิประมาณ 7 องศาเซลเซียสไปใช้ในระบบปรับอากาศต่อไป สารทำความเย็นที่ดูดความร้อนออกจากน้ำในระบบปรับอากาศจะไปถ่ายเทความร้อนที่ Absorber
  • Absorber จะทำหน้าที่ดูดซึมน้ำและความร้อนที่อยู่ในสารทำงาน ทำให้สารละลายลิเทียมโบรไมด์ (LiBr) มีความเข้มข้นสูงขึ้นก่อนที่จะถูกส่งต่อไปที่ Generator และการทำงานของระบบก็จะเริ่มต้นหมุนเวียนขึ้นใหม่

 

2) การใช้ทดแทนเทคโนโลยีเดิม

เครื่องทำน้ำเย็นแบบดูดซึม สามารถประยุกต์ใช้งานในโรงงานอุตสาหกรรมหรืออาคารที่มีแหล่งความร้อนอุณหภูมิสูง โดยเครื่องทำน้ำเย็นแบบดูดซึมจะใช้แหล่งความร้อนดังกล่าวในวัฏจักรการทำงานแบบดูดซึมเพื่อผลิตน้ำเย็นทดแทนเครื่องทำน้ำเย็นชนิดใช้ไฟฟ้า เช่น เครื่องทำน้ำเย็นแบบรวมศูนย์ (Electric Chiller), เครื่องทำน้ำเย็นแบบเป็นชุด (Package air conditioner) หรือ เครื่องทำน้ำเย็นชนิดแยกส่วน (Split Type air conditioner) ได้

 

3) ศักยภาพการประหยัดพลังงาน

จากผลการวิเคราะห์การใช้พลังงานของเครื่องทำเย็นแบบดูดซึม (Absorption Chiller) จะไม่มีการใช้พลังงานในการผลิตน้ำเย็น เนื่องจากเป็นการผลิตน้ำเย็นโดยใช้หลักการของวัฏจักรการทำงานแบบดูดซึม แต่ต้องมีแหล่งพลังงานความร้อนป้อนให้กับเครื่องทำน้ำเย็นแบบดูดซึม และต้องใช้พลังงานในระบบระบายความร้อน โดยทั่วไปถ้าใช้พลังงานความร้อนเหลือทิ้งเป็นแหล่งป้อนความร้อนให้กับเครื่องทำน้ำเย็นแบบดูดซึม พบว่า เครื่องทำน้ำเย็นแบบดูดซึมจะมีศักยภาพการประหยัดพลังงานเทียบกับเครื่องทำน้ำเย็นที่ใช้ไฟฟ้าในการผลิตน้ำเย็นมากกว่าร้อยละ 70

 

4) สภาพที่เหมาะสมกับการใช้เทคโนโลยี

เครื่องทำน้ำเย็นแบบดูดซึม (Absorption Chiller) สามารถประยุกต์ใช้ได้ดีในโรงงานอุตสาหกรรมหรืออาคารที่มีความร้อนเหลือทิ้งจากกระบวนการทำงาน เช่น ความร้อนเหลือทิ้งจากกระบวนการผลิตไฟฟ้า ฯลฯ การประยุกต์ใช้ความร้อนจากแสงอาทิตย์ในการผลิตความร้อนเพื่อจ่ายให้กับเครื่องทำน้ำเย็นแบบดูดซึมในอาคารที่มีพื้นที่หลังคา หรือ ดาดฟ้า เช่น อาคารศูนย์การค้า ฯลฯ

 

5) กลุ่มเป้าหมายการประยุกต์ใช้เทคโนโลยี

กลุ่มเป้าหมายที่สามารถประยุกต์ใช้เทคโนโลยีนี้ ได้แก่

  • โรงงานผลิตไฟฟ้า
  • โรงงานผลิตอาหารและเครื่องดื่ม
  • โรงงานเคมี
  • อาคารธุรกิจประเภทศูนย์การค้า

 

6) ระยะเวลาคืนทุนของเทคโนโลยี                                                               

จากข้อมูลกรณีศึกษาการประยุกต์ใช้เครื่องทำน้ำเย็นแบบดูดซึมจะมีระยะเวลาคืนทุนประมาณ 3 – 4 ปี ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับแหล่งความร้อนที่ป้อนให้กับเครื่องทำน้ำเย็นแบบดูดซึมและระยะเวลาในการใช้งานเครื่องทำน้ำเย็น ถ้าใช้แหล่งความร้อนเหลือทิ้งและเครื่องทำน้ำเย็นมีชั่วโมงการทำงานสูงจะสามารถคืนทุนได้เร็ว