bay40 ventilation rev1

21
เอกสารเผยแพร ภาคอาคารธุรกิจ หมวดที2 ระบบปรับอากาศ (Air Conditioning) ชุดการจัดแสดงที40 : ระบบการสงจายลมเย็นของระบบปรับอากาศ (Ventilation) หนา 1 จาก 21 หมวดที2 : ระบบปรับอากาศ (Air Conditioning) ชุดการจัดแสดงที40 ระบบการสงจายลมเย็นของระบบปรับอากาศ (Ventilation) 1. หลักการของเทคโนโลยี ในระบบปรับอากาศ สวนสําคัญในการทําใหการควบคุมอุณหภูมิของระบบปรับอากาศเปนไป อยางมีประสิทธิภาพไดแกระบบการหมุนเวียนของอากาศ หากระบบหมุนเวียนอากาศที่ออกแบบและ ติดตั้งไมถูกตอง อาจทําใหเกิดการสูญเสียพลังงานหรือคุณภาพของอากาศไมเปนไปตามความตองการ โดยทั่วไประบบการหมุนเวียนของอากาศที่ใชงานมีอยู 2 ระบบคือ ระบบหมุนเวียนอากาศภายในหองสําหรับระบบปรับอากาศแบบไมมีทอสงลม ระบบนี้โดยสวนใหญจะเปนเครื่องปรับอากาศแบบแยกสวนหรือตูตั้งในพื ้นที่ปรับอากาศ โดยอากาศภายในพื้นที่จะถูกพัดลมดูดหมุนเวียนมายังแผงคอลยเย็นแลวสงกลับไปยังหอง ปรับอากาศอีกครั้ง สวนการระบายอากาศเพื่อเพิ่มคุณภาพอากาศภายในจะใชพัดลมดูด ระบายอากาศออกไปทิ้งยังนอกหอง และมีการเติมอากาศใหมโดยอาศัยการแทรกซึมของ อากาศตามจุดตางๆ เชนขอบประตู หนาตาง หรือการเปด-ปดประตู ระบบหมุนเวียนอากาศภายในหองสําหรับระบบปรับอากาศแบบมีทอสงลม ระบบนี้โดยสวนใหญจะใชกับระบบปรับอากาศขนาดใหญที่ใชเครื่องสงลมเย็นและระบบทอ สงลมเย็น โดยอากาศภายในพื้นที่ปรับอากาศจะถูกพัดลมดูดหมุนเวียนมายังแผงคอลยเย็น ของเครื่องสงลมเย็นผานทางทอลม ในขณะเดียวกันอากาศหมุนเวียนจะมีการเติมอากาศ ใหมจากภายนอกผสมเขาไปบางสวนเพื่อเพิ่มคุณภาพอากาศ แลวสงกลับไปยังหองปรับ อากาศ ระบบการสงจายลมเย็น (Air Handling System) ระบบปรับอากาศขนาดใหญสําหรับอาคารภาคธุรกิจซึ่งใชระบบปรับอากาศแบบเครื่องทําน้ําเย็น นั้น จะมีเครื่องสงลมเย็นเปนอุปกรณที่ใชในการสงผานความเย็นจากน้ําเย็นใหกับอากาศ น้ําเย็นที่ได

Upload: authachai-gokla-chaysang

Post on 15-Jan-2016

229 views

Category:

Documents


0 download

DESCRIPTION

Ventilation System

TRANSCRIPT

Page 1: Bay40 Ventilation Rev1

เอกสารเผยแพร ภาคอาคารธรกจ หมวดท 2 ระบบปรบอากาศ (Air Conditioning)

ชดการจดแสดงท 40 : ระบบการสงจายลมเยนของระบบปรบอากาศ (Ventilation) หนา 1 จาก 21

หมวดท 2 : ระบบปรบอากาศ (Air Conditioning)

ชดการจดแสดงท 40 ระบบการสงจายลมเยนของระบบปรบอากาศ (Ventilation)

1. หลกการของเทคโนโลย

ในระบบปรบอากาศ สวนสาคญในการทาใหการควบคมอณหภมของระบบปรบอากาศเปนไปอยางมประสทธภาพไดแกระบบการหมนเวยนของอากาศ หากระบบหมนเวยนอากาศทออกแบบและตดตงไมถกตอง อาจทาใหเกดการสญเสยพลงงานหรอคณภาพของอากาศไมเปนไปตามความตองการ โดยทวไประบบการหมนเวยนของอากาศทใชงานมอย 2 ระบบคอ

ระบบหมนเวยนอากาศภายในหองสาหรบระบบปรบอากาศแบบไมมทอสงลม ระบบนโดยสวนใหญจะเปนเครองปรบอากาศแบบแยกสวนหรอตตงในพนทปรบอากาศ โดยอากาศภายในพนทจะถกพดลมดดหมนเวยนมายงแผงคอลยเยนแลวสงกลบไปยงหองปรบอากาศอกครง สวนการระบายอากาศเพอเพมคณภาพอากาศภายในจะใชพดลมดดระบายอากาศออกไปทงยงนอกหอง และมการเตมอากาศใหมโดยอาศยการแทรกซมของอากาศตามจดตางๆ เชนขอบประต หนาตาง หรอการเปด-ปดประต

ระบบหมนเวยนอากาศภายในหองสาหรบระบบปรบอากาศแบบมทอสงลม ระบบนโดยสวนใหญจะใชกบระบบปรบอากาศขนาดใหญทใชเครองสงลมเยนและระบบทอสงลมเยน โดยอากาศภายในพนทปรบอากาศจะถกพดลมดดหมนเวยนมายงแผงคอลยเยนของเครองสงลมเยนผานทางทอลม ในขณะเดยวกนอากาศหมนเวยนจะมการเตมอากาศใหมจากภายนอกผสมเขาไปบางสวนเพอเพมคณภาพอากาศ แลวสงกลบไปยงหองปรบอากาศ

ระบบการสงจายลมเยน (Air Handling System)

ระบบปรบอากาศขนาดใหญสาหรบอาคารภาคธรกจซงใชระบบปรบอากาศแบบเครองทานาเยนนน จะมเครองสงลมเยนเปนอปกรณทใชในการสงผานความเยนจากนาเยนใหกบอากาศ นาเยนทได

Page 2: Bay40 Ventilation Rev1

เอกสารเผยแพร ภาคอาคารธรกจ หมวดท 2 ระบบปรบอากาศ (Air Conditioning)

ชดการจดแสดงท 40 : ระบบการสงจายลมเยนของระบบปรบอากาศ (Ventilation) หนา 2 จาก 21

จากเครองทานาเยนจะถกจายไปตามทอนาเยน (Chilled Water Supply) ไปยงระบบสงจายลมเยน (Air Handling Unit) หรอ AHU ทตดตงอยใกลกบพนทปรบอากาศ เครองสงลมเยนจะทาหนาทลดอณหภมอากาศเตมจากภายนอก (Fresh Air) และอณหภมอากาศทหมนเวยนไหลกลบ (Return Air) ใหอยในสภาวะทควบคมโดยอากาศจะถกดดดวยพดลม (Blower) ผานแผงคอลยนาเยน (Cooling Coil) ซงตดตงอยภายในเครองสงลมเยน โดยมวาลวควบคมปรมาณนาเยนตามความตองการของภาระการทาความเยน อากาศเยนทไหลผานแผงคอลยเยนจะไหลไปตามระบบทอสงลมเยน (Air Duct System) ไปยงพนทปรบอากาศ สวนประกอบของเครองสงลมเยน (Air Handling Unit)

แผงคอลยทาความเยน (Cooling Coil) วาลวปรบปรมาณลม (Damper) แผนกรองอากาศ (Air Filter) พดลมสงลมเยน (Blower) มอเตอรและสายพานขบพดลม (Motor and V-belt Drive) วาลควบคมปรมาณนาเยน (Motorized or Modulated Control Valve) วาลวปรบสมดลนา (Balancing Valve) วาลวควบคมการปด-เปด (Gate or Butterfly Valve) ตวกรอง (Strainer) เกจวดความดนนา (Pressure Gauge) เกจวดความดนลม (Manometer) เครองวดอณหภม (Thermometer) อปกรณควบคม (Control Unit) ฉนวน (Insulation)

นอกจากนเครองสงลมเยนแลว ในสวนของระบบหมนเวยนอากาศยงประกอบไปดวย

ทอสงลมเยน (Duct) ขอตอออน (Flexible Duct) หนากากอากาศภายนอก (Fresh Air Grille, FAG) หนากากลมเยน (Supply Air Grille, SAG) เพอชวยในการกระจายลมเยน หนากากลมกลบ (Return Air Grille, RAG) พดลมระบายอากาศ (Exhaust Fan) ฉนวน (Insulation)

Page 3: Bay40 Ventilation Rev1

เอกสารเผยแพร ภาคอาคารธรกจ หมวดท 2 ระบบปรบอากาศ (Air Conditioning)

ชดการจดแสดงท 40 : ระบบการสงจายลมเยนของระบบปรบอากาศ (Ventilation) หนา 3 จาก 21

ระบบทอลม (Air Distribution System) และการระบายอากาศ (Ventilation)

ระบบปรบอากาศทเปนระบบทอสงลมจะถกออกแบบระบบทอลมทงลมจาย และลมกลบจากเครองสงลมเยนไปยงจดทมการใชงาน โดยทอลมทใชจะทาจากสงกะสทมการหมฉนวนเพอปองการสญเสยความรอน ดงนนการกระจายลมเยนทดจงตองอาศยระบบทอลมในการชวยกระจายลมใหทวถงซงโดยทวไปความเรวลมทผานตวคนทเหมาะสมควรจะอยทประมาณ 0.25 เมตรตอวนาท

เนองจากการสงลมผานทอลม จะตองใชความดนลมทสงกวาการเปาลมเยนโดยตรง ผออกแบบระบบปรบอากาศจะตรวจสอบเรองความดนลมทพอเหมาะ รวมทงเรองความดงของเสยงพดลมวาจะตองไมดงเปนทรบกวนดวย ความยาวของทอลมทเหมาะสมไมควรเกนประมาณ 40-50 เมตร ความเรวของลมในทอลมประธานมกจะสงถง 7.5-10 เมตร/วนาท ดงนนโดยทวไปผออกแบบระบบทอลมจะเดนทอแยก (Branch) ขยายทอเพอลดความเรวลมลงเหลอไมเกน 4 เมตร/วนาทจนถงหวจายลมเยน ซงจะจายลมทมความเรวประมาณ 4-5 เมตร/วนาท การควบคมคณภาพอากาศ

ปรมาณลมทหมนเวยนในระบบปรบอากาศโดยทวไปจะอยในชวง 12-15 เทาของปรมาตรหอง/ชวโมงและปรมาณอากาศบรสทธทเขามาผสมจะอยในชวง 10-15% ของปรมาณลมหมนเวยนน ขนกบลกษณะ การใชงาน เชนความหนาแนนของคน และหากเปนรานอาหาร หรอหองประชมกจะมากขน นอกจากการนาอากาศบรสทธเขามาทวานแลว ยงมการระบายอากาศเสยทง (Exhaust Air) จากหองนา, หองครว, หองทมการสบบหร, Pantry, หองเกบของเพอปองกนกลนรบกวนปรมาณอากาศเสยจะนอยกวาปรมาณอากาศบรสทธอยบาง ทงนเพราะโดยทวไปหองปรบอากาศจะพยายามรกษาความดนใหภายในหองสงกวานอกหอง เปนการปองกนไมใหฝนและความชนเขาไปไดโดยงาย

ในการควบคมคณภาพอากาศในอาคาร (Indoor Air Quality) นอกจากการนาอากาศบรสทธเขามาผสมดงกลาวแลว ยงมการกรองอากาศโดยใชแผงกรองอากาศ (Air Filter) ซงตามเครองปรบอากาศทวไป ไมวาจะเปนเครองแบบหนาตาง แบบแยกสวน กมทงนน ในระบบปรบอากาศแผงกรองอากาศนจะอยท แผงคอลยเยน (FCU) หรอ เครองสงลมเยน (AHU) หรอ ในระบบทอลมกลบ เพอทาหนาทกรองฝนละอองในอากาศเมอฝนมาจบทแผงกรองอากาศแลว กจะตองเปลยนหรอถอดออกมาลาง แลวแตวาจะใชแผงกรองอากาศชนดไหน

Page 4: Bay40 Ventilation Rev1

เอกสารเผยแพร ภาคอาคารธรกจ หมวดท 2 ระบบปรบอากาศ (Air Conditioning)

ชดการจดแสดงท 40 : ระบบการสงจายลมเยนของระบบปรบอากาศ (Ventilation) หนา 4 จาก 21

ระบบการควบคมปรมาณการจายลมเยน ระบบการควบคมปรมาณการจายลมเยนของระบบปรบอากาศทใชงานกนสวนใหญจะมอย 2 ระบบคอ

ระบบปรบอากาศชนดปรมาตรอากาศคงท (Constant Air Volume System, CAV) โดยปรมาณลมเยนทสงออกจากชดสงลมเยน (Air Handling Unit ) เขาสบรเวณปรบอากาศโซนตาง ๆ มปรมาณลมเยนจายคงท ไมแปรเปลยนตามภาระความรอนทเกดขนในบรเวณปรบอากาศนน ๆ เพยงแตจะปรบเปลยนอณหภมลมเยนสงออกเพอคงสภาวะอณหภมหองใหเหมาะตามทตองการ ทงนโดยอาศยเทอรโมสแตทเปนตวควบคมอณหภมภายในบรเวณปรบอากาศ

รปท 1 ระบบปรมาณลมจายคงท (Constant Air Volume)

ระบบปรบอากาศชนดปรมาตรอากาศแปรเปลยน (Variable Air Volume System, VAV) โดยปรมาณลมเยนทสงออกจากชดสงลมเยนเขาสบรเวณปรบอากาศโซนตาง ๆ สามารถแปรเปลยนไดตามภาระความรอนทเกดขนในบรเวณปรบอากาศโซนนน ๆ สวนอณหภมภายในบรเวณปรบอากาศแตละโซนควบคมใหคงท เมอภาระการทาความเยนสงขนอณหภมของหองจะสงขนกวาคาทตงไวทเทอรโมสตท เทอรโมสตทจะสงสญญาณไปยงชดควบคมกลองปรบปรมาณลม (VAV Box) ใหเปดวาลวปรบปรมาณลม (Damper) เพอปรบปรมาณลมใหมากขน เปนผลทาใหความดนสถตยในทอลมลดตากวาคาทกาหนด อปกรณควบคมจะสงสญญาณไปสงใหชดปรบความเรวรอบมอเตอร (Variable Speed Drive, VSD) เพอทาการปรบความเรวรอบของมอเตอรพดลมใหสงขนจนคาความดนสถตยกลบมาทคาเดม ในทางตรงกนขามหากภาระการทาความเยนลดลงกลองปรบปรมาณลม (VAV Box)

Page 5: Bay40 Ventilation Rev1

เอกสารเผยแพร ภาคอาคารธรกจ หมวดท 2 ระบบปรบอากาศ (Air Conditioning)

ชดการจดแสดงท 40 : ระบบการสงจายลมเยนของระบบปรบอากาศ (Ventilation) หนา 5 จาก 21

ใหปดวาลวปรบปรมาณลม (Damper) เพอปรบปรมาณลมใหนอยลง เปนผลทาใหความดนสถตยในทอลมเพมสงกวาคาทกาหนด อปกรณควบคมจะสงสญญาณไปสงใหชดปรบความเรวรอบมอเตอร (Variable Speed Drive, VSD) ทาการปรบความเรวรอบของมอเตอรพดลมใหลดลงจนคาความดนสถตยกลบมาทคาเดม

รปท 2 ระบบปรมาณลมจายแปรเปลยน (Variable Air Volume)

การเลอกใชระบบปรมาณลมจายแปรเปลยน (VAV) ในอาคารทมการปรบอากาศ อาคารทเหมาะสมทจะใชระบบ VAV ควรจะมลกษณะและการใชงานดงน

ควรเปนอาคารทมภาระการทาความเยนเปลยนแปลงเกอบตลอดเวลา เชนเปนอาคารทมผนงกระจกโดยรอบ มคนเขา-ออกมาก มการใชเปด-ปดไฟบอย หรอมการใชอปกรณไฟฟาทมความรอนในบางเวลาเปนตน ตวอยางของอาคารเหลานไดแก อาคารสานกงาน อาคารหองสมด หรอโรงภาพยนตร เปนตน

ควรเปนอาคารทมการควบคมอณหภมของโซนตางๆ พรอมกนทเดยวหลายๆ โซน เพราะเครองสงลมเยนชดหนงๆ จะมกลองควบคมปรมาณลมหลายๆ กลอง และแตละกลองจะควบคมการทางานดวยเทอรโมสตทชดหนง ถาตองการควบคมอณหภมโซนไหนแยกจากกนกตดตงกลองควบคมปรมาณลมสาหรบโซนนนๆ

ควรเปนอาคารทออกแบบใหมทอลมกลบไปยงเครองสงลมเยนรวมกน การออกแบบทอลมกลบหลายๆทางของระบบ VAV นนอาจทาใหความดนของลมในระบบสงหรอตาเกนไปได อาคารทเหมาะตอการใชทอลมกลบรวมไดแกอาคารสานกงาน และโรงเรยน สวนอาคารทไมเหมาะทจะใชไดแก โรงพยาบาล หองทดลอง หองครว เปนตน เพราะอาจมปญหาเรองการตดเชอหรอกลนลามไปทตางๆ

Page 6: Bay40 Ventilation Rev1

เอกสารเผยแพร ภาคอาคารธรกจ หมวดท 2 ระบบปรบอากาศ (Air Conditioning)

ชดการจดแสดงท 40 : ระบบการสงจายลมเยนของระบบปรบอากาศ (Ventilation) หนา 6 จาก 21

2. การประยกตใชงานเทคโนโลย เครองสงลมเยน (Air Handling Unit) เนองจากระบบปรบอากาศทใชเครองสงลมเยนมหลกเกณฑในการพจารณาการตดตงหองเครองสงลมเยนมดงน

หอง AHU มพนทประมาณ 4-5% ของพนทปรบอากาศ ทกๆพนทปรบอากาศ 400 ตารางเมตร ควรมหอง AHU 1 หอง หอง AHU ควรมผนงททอลมผานเขา/ออกไดอยางนอย 2 ดาน และผนงทง 2 ดานนควรอยตดกบพนททปรบอากาศ

สดสวนความกวางตอความยาวหอง AHU ไมเกน 1:2 สาหรบอาคารหลายชน หอง AHU ควรอยตรงกนทกชน

การตดตงระบบการสงจายอากาศเยนชนดปรมาตรอากาศแปรเปลยน

ระบบการสงจายอากาศเยนชนดปรมาตรอากาศคงทนนมขอเสยคอถาปรมาณความตองการความเยนลดลงจะไมสามารถควบคมความชนภายในหองไดตามตองการ ความชนจะสงขนและควบคมใหอยในชวงความสบายหรอ Comfort Zone ทาไดชา และเมอมภาระความรอนจากแสงอาทตยจะทาใหโซนทตดหนาตางมอณหภมสงกวาโซนอนๆ สวนขอไดเปรยบของระบบการสงจายอากาศเยนชนดปรมาตรอากาศแปรเปลยน คอแทนทจะปรบอณหภมลมจายเพอใหไดตามความตองการแตจะใชวธปรบปรมาณลมจายโดยอณหภมคงท ซงหากความตองการปรมาณลมเยนลดลงพดลมทเครองสงลมเยนสามารถลดรอบลงไดทาใหประหยดพลงงาน หรอในกรณทมภาระความรอนจากภายนอก ระบบการสงจายอากาศเยนชนดปรมาตรอากาศแปรเปลยนจะรกษาอณหภมใหคงทไดในทกบรเวณทปรบอากาศ

สาหรบการจดระบบการสงจายอากาศเยนชนดปรมาตรอากาศแปรเปลยน ทอสงลมเยนประธานเดนออกจากชดสงลมเยนจากนนลมเยนจากทอสงลมเยนประธานจะจายเขาทอแยกยอย เพอสงลมเยนเขาสบรเวณปรบอากาศโซนตาง ๆ ตามพนทใชสอยโดยผานกลองปรบปรมาณลม (VAV Box) ภายในตว VAV Box จะมวาลวปรบปรมาณลมหรอแดมเปอร ซงสามารถปรบตวเองไดในลกษณะทปรมาณลมเยนทจายเขาสบรเวณปรบอากาศ แตละโซนสามารถปรบเปลยนไดตามภาระความรอนทเกดขนรวมในแตละโซนนน ๆ เทอรโมสตทของหองทตดตงในแตละโซนจะควบคมแดมเปอรใน VAV boxes ของแตละโซนตวมนเอง เพอคงอณหภมหองทตงไวใหไดตามทตองการ

Page 7: Bay40 Ventilation Rev1

เอกสารเผยแพร ภาคอาคารธรกจ หมวดท 2 ระบบปรบอากาศ (Air Conditioning)

ชดการจดแสดงท 40 : ระบบการสงจายลมเยนของระบบปรบอากาศ (Ventilation) หนา 7 จาก 21

รปท 3 ระบบการสงจายอากาศเยนชนดปรมาตรอากาศแปรเปลยนทม VAV Box

กรณทเครองสงลมเยน จายลมเยนไปยงหองปรบอากาศทมภาระการทาความรอนสมาเสมอ

เทาๆกนทกพนท เชน พนททไมมผนงตดกบภายนอกและไมมกระจก จะมแตภาระการทาความเยนทเกดจากภายในอาคารเปนหลก กรณนอาจไมจาเปนตองมกลองปรบปรมาณลม (VAV Box) โดยสามารถนาสญญาณอณหภมไปควบคมความเรวรอบของมอเตอรไดโดยตรงเลย

รปท 4 ระบบการสงจายอากาศเยนชนดปรมาตรอากาศแปรเปลยนทไมจาเปนตองม VAV Box

ลมระบายทง

ลมจากภายนอก

ลมกลบ

T T T

P

VSD

ลมระบายทง

ลมจากภายนอก

ลมกลบ T

VSD

Page 8: Bay40 Ventilation Rev1

เอกสารเผยแพร ภาคอาคารธรกจ หมวดท 2 ระบบปรบอากาศ (Air Conditioning)

ชดการจดแสดงท 40 : ระบบการสงจายลมเยนของระบบปรบอากาศ (Ventilation) หนา 8 จาก 21

ระบบสงจายลมเยนทมประสทธภาพ

ระบบสงจายลมเยนทมประสทธภาพจะประกอบไปดวยปจจยการออกแบบ ตดตงและเลอกใชอปกรณทประสทธภาพสงดงน

ระบบทอจายลม การตดตงระบบทอลมทงลมจายและลมกลบควรทจะตดตงทอทคอนขางตรง ลดจานวนทอโคงใหมากทสด และทอตรงไมควรยาวมากจนเกนไป เพอลดแรงดนตกครอมในระบบปรบอากาศ

หวจายลม ตดตงหวจายลมทมความดนตกครอมนอยและมการกระจายลมทด

ระบบปรบปรมาตรการไหลของลม (VAV) ตดตงระบบปรบปรมาณลมอตโนมต ซงจะควบคมปรมาณลมใหสมพนธกบภาระความเยนทตองการในแตละพนท

โถงสง ใชประโยชนจากโถงสงเพอระบายอากาศรอนออกจากอาคารโดยการลอยตวตามธรรมชาต

พดลมประสทธภาพสง เลอกใชมอเตอรและพดลมประสทธภาพสง

ระบบปรบปรมาณอากาศจากภายนอก ใชระบบตรวจวดปรมาณคารบอนไดออกไซด เพอควบคมปรมาณอากาศทเขามาใหมใหเหมาะสมกบจานวนคนภายในอาคาร

ระบบแลกเปลยนความรอน ใชความเยนของอากาศทระบายทงมาทาความเยนใหกบอากาศใหมทนามาเขาสระบบปรบอากาศ

การแบงพนทปรบอากาศ (Air Conditioning Zoning) การออกแบบพนทปรบอากาศทดควรพจารณาจดกลมพนทตามสภาพกจกรรมและการใชงานเพอใหเกดการใชพลงงานในระบบปรบอากาศอยางมประสทธภาพดงน

พนทสวนแพสซฟ เปนบรเวณสาหรบกจกรรมทวไปซงสามารถควบคมอณหภมใหสงกวาอณหภมปรบอากาศปกตไดประมาณ 1-2 oC โดยเพมความเรวลมเพอชดเชยใหรสกเยนสบายไดแก โถงทางเดน และสวนพกผอน

พนทสวนกงแพสซฟ เปนบรเวณทมกจกรรมซงตองการควบคมสภาวะการปรบอากาศใหอยในระดบปกตเชน พนทในสานกงาน

Page 9: Bay40 Ventilation Rev1

เอกสารเผยแพร ภาคอาคารธรกจ หมวดท 2 ระบบปรบอากาศ (Air Conditioning)

ชดการจดแสดงท 40 : ระบบการสงจายลมเยนของระบบปรบอากาศ (Ventilation) หนา 9 จาก 21

พนทสวนควบคม เปนบรเวณทเปนกจกรรมซงตองการสภาวะการปรบอากาศคงท เหมาะสมตลอดเวลาไดแก หองประชม และหองฝกอบรม

การควบคมความชนดวยระบบฮทไปป (Heat Pipe)

ระบบปรบอากาศทตองมการควบคมความชนสาหรบอาคารบางประเภทเชนหองผาตดในโรงพยาบาล มกจะตองมการออกแบบเปนพเศษเพอควบคมอณหภมและความชนใหอยในเกณฑทออกแบบ ซงหากเปนอาคารปรบอากาศโดยทวไปอาจไมจาเปนทตองควบคมความชนเนองจากไมมผลตอการใชงานมากนก สาหรบระบบการควบคมความชนในระบบปรบอากาศจะมความแตกตางไปจากระบบปรบอากาศทวไปคอจะตองมการตดตงชดรฮท (Reheat) เพอเพมอณหภมหลงจากทลมเยนผานแผงคอลยเยนในเครองสงลมเยน หากไมมการเพมอณหภมของลมเยนในสวนนจะทาใหอณหภมทจายไปยงพนทปรบอากาศจะเยนเกนไปถงแมความชนจะควบคมได การเพมอณหภมลมเยนหลงผานแผงคอลยเยนเปรยบเสมอนการเพมภาระใหกบระบบปรบอากาศซงโดยทวไปจะใชระบบฮทเตอรไฟฟาหรอระบบไอนาทาหนาทเพมอณหภม เนองจากระบบฮทเตอรมกจะใชพลงงานคอนขางมากดงนนการลดอณหภมของลมเยนกอนเขาแผงคอลยเยนจะเปนการชวยประหยดภาระการปรบอากาศและการรฮท

ในปจจบนไดมระบบการควบคมความชนดวยระบบฮทไปป (Heat Pipe) ซงเปนอปกรณถายเทความรอนประเภทหนงทสามารถถายเทความรอนไดอยางรวดเรวและมประสทธภาพ แมในสภาพอณหภมเปลยนแปลงเพยงเลกนอย หลกการทางานของฮทไปป ฮทไปปใชในการแลกเปลยนความรอนหรอสงถายความรอนไดโดยไมตองใชพลงงานจากภายนอก สวนประกอบของฮทไปปจะเปนทอโลหะทปดหวทายภายในเปนสญญากาศทมสารทางาน (Working Fluid) บรรจอยภายใน ซงมกจะเปนสารทาความเยน (Refrigerant) ฟรออน 22 หรอ 134a การทางานของฮทไปปอาศยหลกการเปลยนสถานะจากการระเหยและควบแนนรวมกบแรงโนมถวงของสารทางาน โดยไมใชพลงงานจากภายนอก (Passive) กลาวคอสารทางานในทอดานทตากวาเมอไดรบความรอนกจะระเหยเปนไอลอยขนอกดานทสงกวาแลวคายความรอนออก ทาใหไอของสารทางานมอณหภมลดลงถงจดควบแนน แลวกลายเปนของเหลวตกลงสดานทตากวาอกครง และดวยเหตนจงเรยกดานทอยตากวาวาดานระเหย (Evaporation Section) และเรยกดานทอยสงกวาวาดานควบแนน (Condensation Section) ดงแสดงในรปท 5

Page 10: Bay40 Ventilation Rev1

เอกสารเผยแพร ภาคอาคารธรกจ หมวดท 2 ระบบปรบอากาศ (Air Conditioning)

ชดการจดแสดงท 40 : ระบบการสงจายลมเยนของระบบปรบอากาศ (Ventilation) หนา 10 จาก 21

รปท 5 โครงสรางภายในฮทไปป

ขอดและประโยชนของฮทไปป (Heat Pipe)

เปนระบบทไมมชนสวนทเคลอนไหวทาใหไมมการสกหรอ ในกรณทควบคมความชนจะชวยประหยดพลงงานโดยลดภาระการปรบอากาศ และระบบเพมความรอนโดยใชไฟฟา (Electric Reheat) ลงได

ไมตองคอยดแลรกษา เพยงทาความสะอาดตามปกต ไมเปนอนตรายตอสงแวดลอม มอายการใชงานทยาวนาน

การประยกตฮทไปป (Heat Pipe) ในระบบปรบอากาศ

ฮทไปปจะถกนาไปใชประกอบกบแผงคอยลเยนในเครองปรบอากาศ โดยใหแผง ชดหนงอยหนาคอยล และอกชดอยหลงแผงคอลยเยน ชดทอยหนาคอยลจะทาหนาทลดอณหภมของอากาศกอนเขาคอยลเยนใหลดลง (Pre-cool) และชดทอยหลงคอยลเยนจะเพมอณหภมอากาศหลงคอยลใหสงกลบขนมาเทากบทลดลงไป (Reheat) โดยทชด Pre-cool รบความเยนมาจากชด Reheat และชด Reheat รบความรอนมาจากชด Pre-cool

A B

C D A ความรอนถกดดจากดานระเหย (Evaporation Section) B สารทาความเยนระเหยเปนไอ C สารทาความเยนถายเทความรอนใหกบสงแวดลอมดานควบแนน (Condensation Section) D สารทาความเยนควบแนนไหลกลบไปยงดานระเหย

Page 11: Bay40 Ventilation Rev1

เอกสารเผยแพร ภาคอาคารธรกจ หมวดท 2 ระบบปรบอากาศ (Air Conditioning)

ชดการจดแสดงท 40 : ระบบการสงจายลมเยนของระบบปรบอากาศ (Ventilation) หนา 11 จาก 21

รปท 6 ระบบฮทไปปสาหรบเครองสงลมเยน

ศกยภาพการประหยดพลงงาน

การตดตงระบบทมประสทธภาพและประหยดพลงงาน o การออกแบบระบบสงลมเยนทมประสทธภาพจะทาใหประหยดพลงงานลงได

โดยพนทปรบอากาศทมความตองการปรมาณลมเปลยนแปลงอยตลอดเวลาดวยวธการตดตงระบบ VAV ซงจะทาใหภาระการปรบอากาศลดลงเมอความตองการความเยนลดลง

o ตดตงอปกรณปรบรอบการทางานของมอเตอรของพดลมในเครองสงลมเยน เมอความตองการปรมาณลมเยนลดลง จะทาใหอปกรณปรบความเรวรอบมอเตอรซงถกควบคมดวยชดควบคมลดรอบของพดลมทสงลมเยนจากหองของเครองสงลมเยนทาใหการใชพลงงานของเครองสงลมเยนลดลงตามไปดวย ซงกาลงทใชของพดลมจะเปนไปตามกฎของพดลม

o ตดตงฮทไปปสาหรบบรเวณทตองการควบคมความชนและคณภาพอากาศจะทาใหประหยดพลงงานได เพราะจะชวยลดภาระในสวนของการปรบอากาศและภาระการเพมอณหภม

การใชงาน ตรวจสอบและควบคมอยางมประสทธภาพ o ตงเทอรโมสตทใหควบคมภาวะอากาศทอณหภม 25 องศาเซลเซยส o ปดมานกนการแผรงสของแสงแดดทจะผานกระจกเขาไปในอาคาร เชน ทดาน

ทศตะวนออกในชวงเวลาเชาและทศตะวนตกในชวงเวลาบาย o ปดไฟฟาแสงสวางและเครองใชตาง ๆ เมอใชงาน เพอลดภาระความรอนให

นอยลง o ลดปรมาณการเตมอากาศจากภายนอกเพอลดภาระการปรบอากาศ

Page 12: Bay40 Ventilation Rev1

เอกสารเผยแพร ภาคอาคารธรกจ หมวดท 2 ระบบปรบอากาศ (Air Conditioning)

ชดการจดแสดงท 40 : ระบบการสงจายลมเยนของระบบปรบอากาศ (Ventilation) หนา 12 จาก 21

o ทาความสะอาดแผงกรองอากาศ (Filter) โดยปกตความดนตกครอมแผงกรองอากาศไมควรเกน 1.2 นวนา หากความดนตกครอมสงกวานแสดงวาแผงกรองอากาศอดตน ภายหลงทาความสะอาดแลวความดนตกครอมไมควรเกน 0.5 นวนา

o ทาความสะอาดแผงคอลยทาความเยน (Cooling Coil) o อดจารบตลบลกปนของมอเตอรและพดลม o ตรวจสอบสภาพฉนวนวามการฉกขาดหรอหลดรอน o ตรวจสอบการรวของทอสงลมเยน o ทดสอบการทางานและปรบสมดลของระบบปรบอากาศทก ๆ ป เพอใหระบบ

ปรบอากาศทางานอยางมประสทธภาพอยตลอดเวลา o ตรวจสอบการทางานของวาลวระบายอากาศ เพอใหสามารถไลอากาศภายใน

ระบบทอนาไดด o ตรวจสอบและซอมแซมทอลมทชารด เพอแกไขไมใหมลมรว o ตรวจสภาพของฉนวนหมเครองทานาเยน เครองสงลมเยน ทอลมและทอนา

หากมการชารดหรอเสอมสภาพใหรบแกไข เพอใหความรอนจากภายนอกเขาไปในระบบนอยลง

กลมเปาหมายการประยกตใชเทคโนโลย ผออกแบบ ผรบเหมา สถาบนการศกษา และประชาชนทวไป

ผลกระทบตอสงแวดลอม

ไมมผลกระทบสงแวดลอมในทางตรงกนขาม อาศยหลกของการปองกนความรอนและเทคโนโลยทมประสทธภาพมาชวยใหการออกแบบทาใหลดการใชพลงงาน

3. ตวอยางขอมลดานเทคนคของเทคโนโลย ตวอยางรายละเอยดดานเทคนคของอปกรณปรบปรมาณลม (VAV)

Page 13: Bay40 Ventilation Rev1

เอกสารเผยแพร ภาคอาคารธรกจ หมวดท 2 ระบบปรบอากาศ (Air Conditioning)

ชดการจดแสดงท 40 : ระบบการสงจายลมเยนของระบบปรบอากาศ (Ventilation) หนา 13 จาก 21

1 = รายละเอยดทอลมดานเขา (Inlet) ซงประกอบไปดวย อตราการไหล, ขนาดพนททอลม, ความเรว, ความดนลมขาเขา 2 = รายละเอยดทอลมดานออก (Outlet) ซงประกอบไปดวย

ขนาดพนททอลม, ความเรว, ความดนขาออก 3 = ความดนสญเสย 4 = ระดบความดงของเสยง (Noise Level) 5 = ระบบควบคมอตราการไหล

1

2

3

4

5

Page 14: Bay40 Ventilation Rev1

เอกสารเผยแพร ภาคอาคารธรกจ หมวดท 2 ระบบปรบอากาศ (Air Conditioning)

ชดการจดแสดงท 40 : ระบบการสงจายลมเยนของระบบปรบอากาศ (Ventilation) หนา 14 จาก 21

4. กรณศกษา กรณศกษาท 1 การใชระบบปรบอากาศแบบปรมาณลมแปรเปลยนเพอปรบปรมาณลมเยนใหความเหมาะสมกบโหลดความเยน (VAV) และระบบปรบความเรวรอบทพดลม AHU สภาพเดม

ระบบปรบอากาศเดมของอาคารถกจายลมเยนแบบปรมาตรคงท (Constant Air Volume, CAV) จากเครองสงลมเยนมายงโซนตางๆ เนองจากภาระของระบบปรบอากาศบรเวณทเปนบรเวณกรอบอาคาร (Perimeter Zone) และบรเวณทเปนพนทภายใน (Core Zone) คอนขางไดรบผลกระทบแตกตางกนมาก เนองจากบรเวณกรอบอาคาร (Perimeter Zone) จะเปนบรเวณทมสวนของ Curtain wall เปนสวนใหญ ดงนนเครองสงลมเยน (AHU) เดมจะไดรบผลกระทบอนเนองมาจากผลของอณหภมทแตกตางของ 2 โซนดงกลาว นนคอ ถาบรเวณรมกระจกอณหภมพอเหมาะ แตในขณะเดยวกนอณหภมบรเวณภายในถดมาจะหนาวเยนเกนไป

สาหรบการประหยดพลงงานในระบบจายลมเยนแบบปรมาตรคงท (Constant Air Volume,

CAV) เทยบกบระบบจายลมเยนแบบปรมาตรแปรเปลยน (Variable Air Volume, VAV) อาจจะประหยดหรอไมประหยดขนอยกบโหลดและการพนท แตทสาคญคอการควบคมอณหภมในทตางๆจะดขน

ดงนนกรณศกษานจะเปรยบเทยบพลงงานไฟฟาทใชของระบบจายลมเยนแบบปรมาตร

แปรเปลยน (Variable Air Volume, VAV) ทควบคมปรมาณลมดวย Guide Vane และตวปรบความเรวรอบ (VSD) เพอใหเหนการประหยดพลงงานทชดเจนดงน

จากภาระการทาความเยนในแตละชวโมงในหนงวนดงแสดงไวในรปท 7 มการใชพลงงานไฟฟา

และเปอรเซนตของ Guide Vane ททางานไดแสดงไวในตารางท 1

Page 15: Bay40 Ventilation Rev1

เอกสารเผยแพร ภาคอาคารธรกจ หมวดท 2 ระบบปรบอากาศ (Air Conditioning)

ชดการจดแสดงท 40 : ระบบการสงจายลมเยนของระบบปรบอากาศ (Ventilation) หนา 15 จาก 21

รปท 7 ภาระทาความเยนของอาคารแหงหนงเปนระบบ VAV

ใช Guide Vane ในการควบคมปรมาณลม ระบบ VAV (Guide Vane) เครองสงลมเยน 1 เครอง มอเตอรขนาด 30 กโลวตต ทางาน 24 ชวโมง/วน

ชวงเวลา ความเรวรอบ (%)

พลงไฟฟา (%)

พลงไฟฟา (กโลวตต)

จานวนชวโมง (ตอวน)

พลงงานไฟฟา

(กโลวตต/ชวโมง)

1 35 42 13 8 104 2 50 50 15 3 45 3 80 72 22 3 66 4 90 85 26 2 52 5 78 70 21 3 63 6 35 42 13 5 65 395

หมายเหต : Guide Vane มชวงการควบคมความเรวรอบตาสดทรอยละ 35 ของพกด ตารางท 1 พลงงานไฟฟาทใชและเปอรเซนตของ Guide Vane

ขอเสนอแนะปรบปรง

หากเปลยนระบบควบคมปรมาณลมจาก Guide Vane มาเปนระบบปรบความเรวรอบ (VSD)

ดงแสดงไวในรปท 8 จะทาใหการใชพลงงานไฟฟาลดลงดงแสดงไวในตารางท 2

Page 16: Bay40 Ventilation Rev1

เอกสารเผยแพร ภาคอาคารธรกจ หมวดท 2 ระบบปรบอากาศ (Air Conditioning)

ชดการจดแสดงท 40 : ระบบการสงจายลมเยนของระบบปรบอากาศ (Ventilation) หนา 16 จาก 21

รปท 8 การใช VSD กบระบบปรบอากาศชนด VAV

ระบบ VAV (VSD)

ชวงเวลา ความเรวรอบ (%)

พลงไฟฟา (%)

พลงไฟฟา (กโลวตต)

จานวนชวโมง (ตอวน)

พลงงานไฟฟา

(กโลวตต/ชวโมง)

1 12 5 1.5 8 12 2 50 18 5 3 15 3 80 50 15 3 45 4 90 70 21 2 42 5 78 48 14 3 42 6 35 10 3 5 15 171

ตารางท 2 พลงงานไฟฟาทใชและเปอรเซนตของ VSD

ประหยดพลงไฟฟา = 5 กโลวตต (26-21กโลวตต) ประหยดพลงงานไฟฟา = 224 กโลวตตชวโมง/วน (395-171 กโลวตตชวโมง/วน)

Page 17: Bay40 Ventilation Rev1

เอกสารเผยแพร ภาคอาคารธรกจ หมวดท 2 ระบบปรบอากาศ (Air Conditioning)

ชดการจดแสดงท 40 : ระบบการสงจายลมเยนของระบบปรบอากาศ (Ventilation) หนา 17 จาก 21

กรณศกษาท 2

จากขอมลกรณศกษาการตดตงในตางประเทศและกรณศกษาในประเทศไทย การลดความชนดวยฮทไปปสามารถลดการใชพลงงานทใชในกระบวนการลดความชนของอากาศทเตมเขาสระบบปรบอากาศ ไดประมาณ 30%-50% เมอเทยบกบระบบลดความชนเดมททาใหอากาศเยนลงกวาปกต (Overcool) และใชพลงงานไฟฟาหรอพลงงานความรอนในการเพมอณหภมของอากาศในภายหลง (Reheat) ทงนศกยภาพการประหยดพลงงานสามารถแสดงใหเหนไดดงกรณตวอยางการตดตงระบบลดความชนดวยฮทไปปกบระบบปรบอากาศของโรงพยาบาล เพอตองการควบคมสภาวะอากาศในพนทหองผาตดใหอยท 22 oC 50% RH โดยระบบลดความชนดวยฮทไปปสามารถใหผลประหยดเมอเทยบกบระบบเดมทใชการทาความเยนและการใชขดลวดใหความรอนดวยไฟฟาขนาด 3.5 kW ดงน

รายละเอยด การปรบอากาศและควบคมความชน

ระบบเดมทตดตง

Heater ระบบทตดตง

Heat Pipe อากาศเขา (oFDB/oFWB) - 80.2 / 69.6 PRECOOL อากาศออก (oFDB/oFWB) - 70.5 / 66.6

ปรมาณการถายเทความรอน(Btu/h) - 11,807 (0.98 Ton)

กาลงไฟฟาทใช(kW) - - อากาศเขา(oFDB/oFWB) 80.2 / 69.6 70.5 / 66.6 COOLING COIL อากาศออก(oFDB/oFWB) 51 / 50 51 / 50

Page 18: Bay40 Ventilation Rev1

เอกสารเผยแพร ภาคอาคารธรกจ หมวดท 2 ระบบปรบอากาศ (Air Conditioning)

ชดการจดแสดงท 40 : ระบบการสงจายลมเยนของระบบปรบอากาศ (Ventilation) หนา 18 จาก 21

ขนาดทาความเยน(Btu/h) 66,511 (5.5 Ton) 54,704 (4.6 Ton) กาลงไฟฟาทใช(kW) 6.6 5.5 อากาศเขา(oFDB/oFWB) 51 / 50 51 / 50 REHEAT อากาศออก(oFDB/oFWB) 60.8 / 54.1 60.8 / 54.1 ขนาดทาความรอน(Btu/h) 11,807 (0.98 Ton) 11,807 (0.98 Ton) กาลงไฟฟาทใช(kW) 3.5 - กาลงไฟฟาทใชรวม(kW) 10.1 5.5

กาลงไฟฟาทประหยดได (kW) - 4.6 (46%)

พลงงานทประหยดไดเทากบพลงงานทลดลงในการทาความเยนและพลงงานทลดลงในการให

ความรอนกบอากาศ ซงรวมกนไดเทากบ 4.6 kW หรอคดเปนประมาณ 46% เมอเทยบกบระบบเดม

Page 19: Bay40 Ventilation Rev1

เอกสารเผยแพร ภาคอาคารธรกจ หมวดท 2 ระบบปรบอากาศ (Air Conditioning)

ชดการจดแสดงท 40 : ระบบการสงจายลมเยนของระบบปรบอากาศ (Ventilation) หนา 19 จาก 21

4. กรณศกษา หมวดท 2: ระบบปรบอากาศ (Air Conditioning) : ระบบการสงจายลมเยนของระบบปรบอากาศ (Ventilation) กรณศกษา เรองการใชอปกรณปรบความเรวรอบมอเตอรกบเครองสบนา ขอมลบรษท ศนยการคาฟวเจอรพารค รงสต สถานทตง 161 หม 2 ถ.พหลโยธน(วภาวด-รงสต) ต.ประชาธปตย อ.ธญบร จ.ปทมธาน 12130 รปแบบธรกจ ศนยการคา ชอผตดตอ คณบญฤทธ รกเกตกจ ผชวยผจดการฝายอาคารและสถานท เทคโนโลยทตดตง อปกรณปรบความเรวรอบมอเตอรของเครองสบนาเยนในระบบปรบอากาศ เงนลงทน 405, 805 บาท (สาหรบมอเตอรขนาด 112.5 กโลวตต 1 ชด) ผลการประหยดพลงงาน พลงงานทประหยดได 63, 646 kWh/ป คดเปนคาใชจายดานพลงงานทประหยดได 129,201 บาท/ป ระยะเวลาคนทน 3.14 ป ความเปนมา อาคารศนยการคาฟวเจอรพาร รงสต มการใชพลงงานในระบบปรบอากาศทงหมดประมาณ 52% ของการใชพลงงานทงหมดภายในศนยฯ ระบบปรบอากาศเปนระบบรวมศนยโดยทานาเยนจากเครองทานาเยนและสงนาเยนไปยงสวนตางๆภายในอาคารดวยเครองสบนาเยนในระบบ PRIMARY/SECONDARY PUMP ซงประกอบดวยเครองสบนาเยน SECONDARY ขนาดพกด 75 กโลวตตจานวน 4 เครอง และ 112.5 กโลวตต จานวน 4 เครอง ดงนน ทางอาคารจงไดทาการตดตงอปกรณปรบความเรวรอบมอเตอรเขากบเครองสบนาเพอปรบอตราการไหลของนาเยนใหเหมาะสมกบภาระ ทาใหสามารถประหยดพลงงานสาหรบเครองสบนาเยนไดประมาณ 12%

Page 20: Bay40 Ventilation Rev1

เอกสารเผยแพร ภาคอาคารธรกจ หมวดท 2 ระบบปรบอากาศ (Air Conditioning)

ชดการจดแสดงท 40 : ระบบการสงจายลมเยนของระบบปรบอากาศ (Ventilation) หนา 20 จาก 21

การดาเนนการ อาคารไดทาการตดตงอปกรณปรบความเรวรอบมอเตอรเขากบเครองสบนาเยน SECONDARY ของระบบปรบอากาศ จานวน 6 ชด (ขนาดพกด 75 กโลวตต 3 ชด และ 112.5 กโลวตต จานวน 3 ชด)

รป VSD สาหรบเครองสบนาทไดตดตงแลวเสรจ การประเมนผล ผลการตรวจวดกาลงไฟฟาของเครองสบนาเยนขนาด 112.5 กโลวตต จานวน 1 เครอง กอนและหลงการตดตงอปกรณปรบความเรวรอบมอเตอรแสดงไดดงน

• กาลงไฟฟาเฉลยใชงานกอนตดตงอปกรณปรบความเรวรอบ = 103 กโลวตต

• กาลงไฟฟาเฉลยใชงานหลงตดตงอปกรณปรบความเรวรอบ = 89.24 กโลวตต

บทสรปและขอจากดในการดาเนนการ การใชอปกรณปรบความเรวรอบมอเตอรกบเครองสบนาเยนในระบบปรบอากาศ เมอลดรอบการทางานลงจะทาใหความดนของระบบลดลงดวย ดงนนจะตองคานงถงความดนทระบบตองการตองการเพอปองกนไมใหเกดปญหาอตราการไหลตาเกนไป สงผลใหเครองปรบอากาศทอยหางจากเครองสบนาเยนมากๆ ไมมนาเยนไปถงได ถงแมวาอตราการไหลรวมยงคงเกนความตองการของระบบอยกตามซงสงผลใหผลรวมการประหยดพลงงานลดตาลง นอกจากนการใชอปกรณปรบความเรวรอบกบเครองสบนาทมภาระโหลดสงสดหรอใกลเคยงกบคาพกดตลอดเวลาแลวจะไมทาใหเกดผลประหยดได

Page 21: Bay40 Ventilation Rev1

เอกสารเผยแพร ภาคอาคารธรกจ หมวดท 2 ระบบปรบอากาศ (Air Conditioning)

ชดการจดแสดงท 40 : ระบบการสงจายลมเยนของระบบปรบอากาศ (Ventilation) หนา 21 จาก 21

แหลงขอมลอางอง [1] คมอการจดการพลงงานแบบครบวงจร; วชระ มงวทตกล [2] ขอมลเทคโนโลยเชงลก “โครงการพฒนาประสทธภาพการใชพลงงานในภาคอตสาหกรรมและ

ธรกจ”; กรมพฒนาพลงงานทดแทนและอนรกษพลงงาน [3] Heat Pipe Technology; http://www.heatpipe.com/ [4] รายละเอยดทางเทคนคของ VAV ; http://www.taylor-

engineering.com/downloads/articles/HPAC%20article%20on%20Specifying%20VAV%20Boxes.pdf