เครื่องทำความร้อนแบบใช้ความร้อนเหลือทิ้ง
จากเครื่องทำความเย็นหรือเครื่องปรับอากาศ
Water Heater Using Waste heat From A/C
   

การใช้น้ำร้อนเริ่มแพร่หลายและมีความจำเป็นสำหรับภาคอุตสาหกรรมภาคธุรกิจ อาคาร โรงแรม โรงพยาบาล ตลอดจนภาคที่อยู่อาศัย เนื่องจากค่าใช้จ่ายในการผลิตน้ำร้อนค่อนข้างสูงเมื่อเปรียบเทียบกับอุปกรณ์ที่ต้องการใช้พลังงานอื่น ๆ เพราะต้องใช้พลังงานชนิดต่าง ๆ อาทิ ก๊าซ น้ำมัน ถ่ายหิน ไอน้ำ ไฟฟ้า เป็นต้น ตามชนิดหรือประเภทของเครื่องทำน้ำร้อนนั้น ๆ สำหรับทำความร้อนให้แก่น้ำจนมีอุณหภูมิได้ตามความต้องการ ปัจจุบันเครื่องทำน้ำร้อนแบบใช้ไฟฟ้า (Electric Water Heater) เป็นที่นิยมใช้มาก เนื่องจากสะดวก ติดตั้งง่าย ราคาถูก แต่มีการใช้กำลังไฟฟ้าสูง มีทั้งชนิดน้ำผ่านร้อนและชนิดมีถุงเก็บน้ำร้อน เป็นเหตุให้ค่าใช้จ่ายในการทำน้ำร้อนสูงนั้นก็คือต้นทุนสูงขึ้นนั่นเองอีกทั้งยังสิ้นเปลืองทรัพยากรธรรมชาติที่นับวันจะหมดลงและมีผลกระทบต่อสภาพ สิ่งแวดล้อมอีกด้วย ด้วยเหตุผลนี้เอง การศึกษาค้นคว้าในการหาแหล่งพลังงานที่จะใช้สำหรับผลิต น้ำร้อนจึงเป็นสิ่งจำเป็น

การนำความร้อนเหลือทิ้งกลับมาใช้ (Waste Heater Using Waste Heat From A/X)

 ลักษณะโครงสร้างและส่วนประกอบ
     ลักษณะของเครื่องทำน้ำร้อนแบบใช้ความร้อนเหลือทิ้งจากเครื่องทำความเย็นหรือเครื่องปรับอากาศสามารถแบ่งออกได้ 2 ชนิด คือ

1.       เครื่องทำน้ำร้อนแบบใช้ความร้อนเหลือทิ้งจากเครื่องทำความเย็นหรือเครื่องปรับอากาศชนิดน้ำผ่านร้อน
                2.
       เครื่องทำน้ำร้อนแบบใช้ความร้อนเหลือทิ้งจากเครื่องทำความเย็นหรือเครื่องปรับอากาศชนิดมีถุงเก็บน้ำร้อน

              
 ลักษณะการทำงาน
                    เครื่องทำน้ำร้อนแบบใช้ความร้อนเหลือทิ้งจากเครื่องทำความเย็นหรือเครื่องปรับอากาศเครื่องทำน้ำร้อนชนิดนี้จะทำงานร่วมกับเครื่องทำความเย็นหรือเครื่องปรับอากาศขนาดทำความเย็นตั้งแต่ 12,000 บีทียูต่อชั่วโมงชนิดระบายความร้อนด้วยอากาศ (Air-Cooled Condenser) แบบวัฏจักรอัดไอที่มีคอมเพรสเซอร์เป็นอุปกรณ์อัดไอสารทำความเย็นโดยสารทำความเย็นจะนำความร้อนจากห้องที่ต้องการทำความเย็นและความร้อนจากการทำงานของระบบ ที่ไประบายทิ้งที่ชุดความแน่น (Condenser) ดังนั้นความร้อนที่ระบายทิ้งที่ชุดความแน่นนี้เอง จะติดตั้งเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน (Heat Exchanger) ที่มีการระบายความร้อนด้วยน้ำ โดยนำน้ำที่ต้องการทำความร้อนผ่านเข้าไประบายและแลกเปลี่ยนความร้อนระหว่างสารทำความเย็นกับน้ำ น้ำที่ผ่านเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนก็จะมีอุณหภูมิสูงขึ้นเท่าไรนั้นขึ้นอยู่กับการออกแบบและประสิทธิภาพ เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนเองการนำความร้อนเหลือทิ้งกลับมาใช้ (Waste Heat Recovery) จากเครื่องทำความเย็นหรือเครื่องปรับอากาศจะได้น้ำร้อนโดยไม่ต้องสิ้นเปลืองพลังงานแต่อย่างใด

ในขณะเดียวกันการติดตั้งเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน (Heat Exchanger) ที่มีการระบายความร้อนด้วยน้ำจะทำให้ระบบมีการระบายความร้อนได้ดี มีประสิทธิภาพของเครื่องทำความเย็นหรือเครื่องปรับอากาศดีขึ้นเนื่องจากเป็นการลดความดันที่ชุดควบแน่นลง ทำให้ลดภาระของคอมเพรสเซอร์ลง เป็นการประหยัดพลังงานของเครื่องปรับอากาศได้อีกประมาณ 5-10 %

 

ภาพแสดงระบบเครื่องทำน้ำร้อนแบบใช้ความร้อนเหลือทิ้ง
จากเครื่องทำความเย็นหรือปรับอากาศชนิดน้ำผ่านร้อน

ภาพแสดงระบบเครื่องทำน้ำร้อนแบบใช้ความร้อนเหลือทิ้ง
     จากเครื่องทำความเย็นหรือปรับอากาศชนิดมีถังเก็บร้อน

  

ประสิทธิภาพและคุณสมบัติพิเศษ

   1.  เครื่อง ทำความเย็นหรือเครื่องปรับอากาศที่ติตดั้งระบบเครื่องทำน้ำร้อนแบบใช้ความร้อนเหลือทิ้งจากเครื่องทำความเย็นหรือเครื่องปรับอากาศ สามารถให้ความเย็นได้เต็มประสิทธิภาพเป็นปกติ ดังเช่นเครื่องทำความเย็นหรือเครื่องปรับทั่วไป หรือมากกว่า เนื่องจากน้ำจะช่วยระบาย ความร้อนให้กับสารทำความเย็นได้ดีกว่าอากาศในขณะอากาศร้อน

                 
2.
  ประหยัดค่าใช้จ่ายในการผลิตน้ำร้อนสำหรับอุปโภค-บริโภคที่อุณหภูมิต่าง ๆ ตั้งแต่ 40-80 องศาเซลเซียสเนื่องจากได้น้ำร้อนฟรี

                  
3.
   ลดการใช้ไฟฟ้าของเครื่องทำความเย็นหรือเครื่องปรับอากาศลงกว่าปกติประมาณ 5-10 % ในขณะที่ความเพรสเซอร์ทำงานอยู่และจะทำให้คอมเพรสเซอร์ทำงานน้อยกว่าปกติ เนื่องจากการะบายความร้อนจากน้ำที่อุณหภูมิ 26-30 องศาเซลเซียส จะคล้ายกับการทำงานของเครื่องปรับอากาศในฤดูหนาว หรืออุณหภูมิภายนอกต่ำ ทำให้คอมเพรสเซอร์ทำงานน้อยลง ซึ่งจะประหยัดค่ากระแสไฟฟ้าอีก 30-40 % เมื่อเทียบกับเครื่องปรับอากาศทั่ว ๆ ไป

               
4.
   การลงทุนด้วยระบบนี้ใกล้เคียงกับการลงทุนระบบทำน้ำร้อนแบบอื่น ๆ แต่สามารถประหยัดพลังงานเพราะใช้พลังงานที่เคยปล่อยทิ้งกลับมาใช้ให้เป็นประโยชน์ ซึ่งเท่ากับเป้ฯการลดค่าใช้จ่ายการทำน้ำร้อนลง 100 %

                 5.
   ง่ายต่อการบำรุงรักษา ตรวจเช็ค และมีอายุการใช้งานยาวนาน ไม่มีชิ้นส่วนเคลื่อนที่สามารถตรวจเช็คและบำรุงรักษาพร้อมกับเครื่องทำความเย็นหรือเครื่องปรับอากาศ

                  
6.
   ระบบเครื่องทำน้ำร้อนแบบใช้ความร้อนเหลือทิ้งจากเครื่องทำความเย็นหรือเครื่องปรับอากาศ ไม่มีปัญหาเรื่องไฟฟ้าซ๊อต หรือรั่ว ลัดวงจร จึงไม่เกิดอันตรายต่อผู้ใช้น้ำร้อน

                7.
 
ลดการใช้พลังงาน ลดากรใช้ทรัพยากรธรรมชาติ และลดมลภาวะที่เกิดขึ้นกับสิ่งแวดล้อม

 สรุป

เนื่องจากระบบน้ำร้อนประเภทนี้ ต้องทำงานร่วมกับเครื่องทำความเย็นหรือเครื่องปรับอากาศการพิจารณาเลือกใช้จะต้องมีการใช้งานเครื่องทำความเย็นหรือเครื่องปรับอากาศรวมทั้งมีความจำเป็นจะต้องใช้น้ำร้อนด้วยจึงจะให้ผลการประหยัดพลังงานและใช้ระยะเวลาคุ้มทุนน้อย แขนงธุรกิจที่เหมาะสมกับการระบบน้ำร้อนมีดังนี้

อุตสาหกรรมท่องเที่ยว โรงแรม  รีสอร์                -  ภัตตาคาร เบเกอรี ฟาสต์ฟูด (เพื่อล้าง ภาชนะ)

อุตสาหกรรมอาหาร                                           -  ร้านเสริมความงามทั่วไป

ที่พักอาศัยที่ใช้เครื่องปรับอากาศและใช้น้ำร้อน       - ฯลฯ

   

ที่มา : เอกสารเผยแพร่ความรู้เทคโนโลยีประหยัดพลังงาน
 การไฟฟ้าฝ่ายผลิตแห่งประเทศไทย