บทความและข่าวสาร

แนวทางการกักเก็บพลังงานด้วย น้ำเย็น น้ำแข็ง และน้ำเกลือ

เทคโนโลยีการเก็บพลังงานความเย็น มีไว้เพื่อเก็บรักษาคุณภาพอาหาร ไปจนถึงประโยชน์ทางด้านปรับอากาศ สำหรับระบบการเก็บพลังงานเย็นเพื่อการปรับอากาศ โดยปัจจุบัน ได้มีการพัฒนาการเก็บพลังงานความเย็นมาเป็นระบบทีช่วยประหยัดค่าไฟฟ้า หรือพลังงานโดยรวมของอาคารให้ลดลงได้ เช่น การใช้ระบบการเก็บพลังงานความเย็นเพื่อการปรับอากาศ ที่จะใช้หลังงานไฟฟ้าในช่วงเวลาที่อัตราค่าไฟมีราคาต่ำ มาผลิตพลังงานเย็นกลับเอาไว้ แล้วนำพลังงานความเย็นนี้ออกมาใช้ในช่วงที่อัตราค่าไฟ หรือ Demand charge มีราคาสูงกว่า

การเลือกระบบเก็บพลังงานเย็น

- การเก็บพลังงานด้วยน้ำเย็น (Chilled Water Storage System)
- การเก็บพลังงานด้วยน้ำแข็ง (Ice Storage System)
- การเก็บพลังงานด้วยน้ำเกลือ (Salt Storage)

การเก็บพลังงานด้วยน้ำเย็น (Chilled Water Storage System)

ระบบการเก็บพลังงานด้วยน้ำเย็นจะใช้ถังเก็บน้ำจำนวนตั้งแต่หนึ่งถังขึ้นไป สำหรับเก็บน้ำเย็นที่ได้จากเครื่องทำน้ำเย็น ข้อดีของการใช้ระบบเก็บหลังงานด้วยน้ำเย็นก็คือ ระบบนี้สามารถปรับใช้ร่วมกับระบบปรับอากาศ และเครื่องทำน้ำเย็นตามปกติ แต่เนื่องจากระบบนี้ใช้ความร้อนสัมผัส (Sensible Heat) ในการถ่ายเทพลังงานเย็นจากถังกักเก็บไปสู่ลมจ่ายผ่านทางคอยล์ของเครื่องส่งลมเย็น ดังนั้นขนาดของถังเก็บน้ำเย็นถึงมีขนาดใหญ่มาก เมื่อเทียบกับระบบอื่นๆ ซึ่งอาจจะเป็นปัญหาสำหรับอาคารที่ไม่มีพื้นที่ได้

ระบบเก็บพลังงานความเย็น โดยน้ำเย็นโดยส่วนมากจะเก็บน้ำเย็นไวที่อุณหภูมิระหว่าง 4-7 องศาเซลเซียส ซึ่งตรงกับช่วงอุณภูมิของการใช้งานในงานปรับอากาศด้วยระบบน้ำเย็นปกติ ดังนั้นจึงสามารถใช้เครื่อง Chiller หรือ absorption chiller ที่ใช้ในการปรับอากาศได้

การเก็บพลังงานด้วยน้ำแข็ง (Ice Storage System)

ระบบการเก็บพลังงานเย็นในรูปแบบของน้ำแข็ง สามารถทำได้หลายวิธี ขึ้นอยู่กับผู้ออกแบบ ต้นทุน และเทคโนโลยี โดยทั่วไประบบจะสร้างแผ่นน้ำแข็งจะทำงานที่อุณหภูมิของอีแวปพอเรเตอร์ ซึ่งต่ำกว่าระบบทำน้ำเย็นสำหรับการปรับอากาศมาก โดยมีอุณหภูมิเฉลี่ย -12 ถึง -4 องศาเซลเซียส ขึ้นอยู่กับความหนา ระยะเวลาที่ใช้ทำน้ำแข็ง และรูปแบบของน้ำแข็ง การเก็บพลังงานความเย็นด้วยน้ำแข็งมีความแตกต่างไปจากชุดเครื่องทำความเย็นสำหรับการปรับอากาศอย่างมาก ทำให้การนำชุดทำความเย็นที่มีอยู่แล้ว มาผลิตน้ำแข็งนั้นเป็นไปได้ยาก จึงทำให้ค่าใช้จ่ายในเรื่องต้นทุนสูงมากขึ้น

ข้อดีของระบบการเก็บพลังงานความเย็นด้วยน้ำแข็ง คือ ปริมาตรที่ใช้สำหรับเก็บพลังงานเย็นจะน้อยกว่าการเก็บด้วยน้ำเย็นปกติอย่างมาก แต่การดูแลรักษาระบบก็จะซับซ้อน ยุ่งยากตามไปด้วย

การเก็บพลังงานด้วยน้ำเกลือ (Salt Storage)

Eutectic Salt หรือ Phase-change material เป็นสารผสมทางเคมีซึ่งจะเปลี่ยนสถานะจากของเหลว ไปเป็นของแข็งตามอุณหภูมิที่ระบุไว้ ระบบการเก็บพลังงานความเย็นแบบนี้ มีความคล้ายกับระบบการเก็บพลังงานความเย็นด้วยน้ำแข็ง โดยระบบจะใช้ประโยชน์จากความร้อนแฝง ในการหลอมละลายของน้ำเกลือ ที่เรียกว่า Eutectic Salt ซึ่งมีจุดเยือกแข็งประมาณ 8.3 องศาเซลเซียส

เมื่อเทียบกับความสามารถของระบบการเก็บพลังงานเย็นด้วยน้ำเย็นแล้ว ระบบการใช้น้ำเกลือจะใช้ปริมาตรการเก็บน้อยกว่าถึง 3 เท่า ระบบเบื้องต้นทำงานจากการนำน้ำเกลือที่บรรจุในถุงพลาสติกสำเร็จรูปมาวางเรียงเป็นชั้นๆ ไว้ในถังเก็บขนาดใหญ่ ให้มีระยะที่พอเหมาะ สำหรับให้น้ำไหลผ่านระหว่างถุงน้ำเกลือได้ ชุดเครื่องทำน้ำเย็นจะส่งน้ำเย็นเข้ามาในถังเพื่อทำให้น้ำเกลือในถุงแข็งตัว และปั๊มก็จะหมุนเวียนน้ำจากระบบปรับอากาศเข้ามารับความเย็นจากน้ำเกลือที่แข็งตัว เพื่อส่งไปยังคอยล์ของเครื่องส่งลงเย็นต่อไป

ไดอะแกรมของระบบนี้จะมีความคล้ายคลึงกับการเก็บพลังงานเย็นด้วยน้ำแข็งแบบ Internal (External Ice-On-Coil) ซึ่งจะใช้ Glycol Chiller แต่การเก็บพลังงานด้วยน้ำเกลือ จะสามารถใช้ Water Chiller แบบปกติได้ เพราะระบบนี้จะทำงานใกล้เคียงกับอุณหภูมิของระบบน้ำเย็น สำหรับปรับอากาศมาก ดังนั้นประสิทธิภาพการทำงานของเครื่องทำน้ำเย็นจึงอยู่ในระดับสูง และสามารถปรับใช้ร่วมกับระบบทำน้ำเย็นสำหรับปรับอากาศปกติได้

โดยเพียงสร้างถังกักเก็บและต่อระบบท่อเพิ่มเติมเท่านั้น ทำให้ต้นทุนการติดตั้งไม่สูงมาก เพราะใช้ร่วมกับเครื่องทำความเย็นเดิมของอาคารได้ และยังมีความสะดวกกว่าการเก็บความเย็นด้วยน้ำแข็งอีกด้วย ทั้งนี้การเลือกใช้ระบบการเก็บพลังงานด้วยน้ำเกลือ ต้องคำนึงถึงระดับความชื้นของห้องที่ต้องการปรับอากาศควบคู่ไปด้วย

ระบบข้างต้นมีความเหมาะสมในแต่ละภาวะที่แตกต่างกันออกไป ซึ่งการตัดสิตใจเลือกระบบใดระบบหนึ่ง ควรพิจารณาถึงข้อดี ข้อเสีย โดยคำนึงถึงภาวะแวดล้อมของอาคาร ตลอดจนการลงทุน เนื่องจากระบบการเก็บพลังงานความเย็นต้องมีค่าใช้จ่ายในการลงทุน ดังนั้นก่อนที่จะเลือกใช้ ควรทำการวิเคราะห์ถึงรายละเอียดต่างๆ ของระบบเสียก่อน โดยส่วนประกอบ หรือข้อมูลหลักที่ต้องนำมาพิจารณาก่อนที่จะลงทุนได้แก่ Load Profile หรือกราฟการใช้พลังงานรวมของอาคาร ระบบ ประเภทของชิลเลอร์ ต้นทุน ปริมาณถัง Charging Temp , Discharging Temp เป็นต้น

ตัวแปรในการออกแบบระบบการเก็บพลังงานความเย็น
- ระบบการเก็บพลังงานเย็น ใช้กับอาคารสร้างใหม่ หรือร่วมระบบปรับอากาศของอาคารเก่า
- ชนิดของระบบทำความเย็น
- สถานที่ตั้งอาคาร และพื้นที่
- โครงสร้างของค่าไฟฟ้าในท้องถิ่น
- Load Profile ของภาระความเย็น และของการใช้ไฟฟ้าในทุกส่วน
- กลยุทธ์การเก็บพลังงาน แบบเก็บเต็มที่ (Full storage) หรือบางส่วน (Load shifting)

บทสรุป ที่ไม่มีบทสรุป
บทความข้างต้นนี้อาจจะไม่ได้ชี้ขาด ว่าระบบใดเหมาะสม ประหยัดที่สุด หรือดีที่สุดในการเก็บพลังงานความเย็น แต่หวังว่าคงจะเป็นแนวทางการประเมิน แต่ละระบบให้สามารถนำไปใช้พิจารณาได้ เพราะเป้าหมายสูงสุดคือการวิเคราะห์ว่าระบบการเก็บพลังงานความเย็นประเภทใด มีความคุ้มทุนต่อการลงทุนที่สุด

𝗔𝗖𝗧 𝗔𝗱𝘃𝗮𝗻𝗰𝗲 𝗖𝗼𝗼𝗹 𝗧𝗲𝗰𝗵𝗻𝗼𝗹𝗼𝗴𝘆 ออกแบบ ผลิต ติดตั้งและจำหน่าย ฮีทปั๊ม ชิลเลอร์ระบายความร้อนด้วยน้ำ (Water cooled chillers) ชิลเลอร์ระบายความร้อนด้วยอากาศ (Air cooled chillers) คุณภาพสูงสำหรับทุกอุตสาหกรรม รวมถึงเครื่องส่งลมเย็น FCU, AHU หลายประเภท ไปจนถึงการบริการแบบครบวงจรรวมถึง การออกแบบ ติดตั้ง และ วางระบบงานชิลเลอร์ และ ระบบปรับอากาศขนาดใหญ่ ทุกอุตสาหกรรม ทุกธุรกิจ

𝗔𝗖𝗧 𝗔𝗱𝘃𝗮𝗻𝗰𝗲 𝗖𝗼𝗼𝗹 𝗧𝗲𝗰𝗵𝗻𝗼𝗹𝗼𝗴𝘆 𝗹 𝗪𝗲 𝗮𝗿𝗲 𝗲𝘅𝗽𝗲𝗰𝘁𝗶𝗻𝗴 𝘁𝗼 𝗯𝗲 𝗮 𝗽𝗿𝗼𝗳𝗲𝘀𝘀𝗶𝗼𝗻𝗮𝗹 𝗹𝗲𝗮𝗱𝗲𝗿 𝗶𝗻 𝗱𝗲𝘀𝗶𝗴𝗻𝗶𝗻𝗴 𝗮𝗻𝗱 𝘀𝗲𝗿𝘃𝗶𝗰𝗶𝗻𝗴 𝗰𝗼𝗼𝗹𝗶𝗻𝗴 𝘀𝘆𝘀𝘁𝗲𝗺𝘀

Line id : @advancecool 
Email : info@advance-cool.com

Powered by Froala Editor