Bay30 Absorption Refrigeration

เอกสารเผยแพร ภาคอุตสาหกรรม หมวดที่ 10 : ระบบการทําความเย็น (Refrigeration)

ชุดการจัดแสดงท่ี 30 : ระบบทําความเย็นแบบดูดซึม (Absorption Refrigeration) หนา 1 จาก 17

หมวดที่ 10 : ระบบการทําความเย็น

(Refrigeration)

ชุดการจัดแสดงที่ 30 ระบบทําความเย็นแบบดูดซึม (Absorption Refrigeration)

1. หลักการของเทคโนโลย ี

ในระบบทําความเย็นและระบบปรับอากาศเดิมที่ใชกันมาจนถึงปจจุบันจะอาศัยหลักการของเครื่องกลดวยระบบแบบอัดไอ ซ่ึงตองใชพลังงานในรูปของพลังงานกล เพ่ือไปขับเคลื่อนใหเกิดการทํางาน ผานทางคอมเพรสเซอร (Compressor) ดังน้ันจึงไดมีการคิดคนวิธีการเพื่อลดการใชพลังงาน ซ่ึงระบบดังกลาวไดแก ระบบแบบดูดซึม (Absorption) โดยพลังงานที่ตองการใชในระบบเพ่ือใหเกิดการทํางานจะอยูในรูปของพลังงานความรอนเปนสวนใหญ สามารถใชความรอนไดจากหลายแหลง เชน ไอนํ้าจากหมอไอน้ํา นํ้ารอนจากพลังแสงอาทิตย เปนตน ระบบน้ีนอกจากจะเปนการประหยัดพลังงานแลว ยังชวยปองกันและรักษาสิ่งแวดลอมอีกดวย



องคประกอบหลักของระบบทําความเย็นแบบดูดซมึ

รูปที ่1 แสดงสวนประกอบหลักของระบบทําความเยน็แบบดูดซึม

• เครื่องทําระเหย (Evaporator) เปนตัวทําความเย็น คืออุปกรณหรือสวนที่ใชแลกเปลี่ยนความรอนระหวางสารทําความเย็นกับนํ้าของระบบ Chiller หรือนํ้าเย็นที่จะนําไปใชกับระบบปรับอากาศ

• เครื่องดูดซึมความรอน (Absorber) คืออุปกรณดูดซึมความรอน เปนสวนที่บรรจุสารทําความเย็นและตัวทําละลาย เชน ในกรณีที่ใชสารลิเธียมโบรไมด (Lithium Bromide: LiBr) และนํ้าน้ัน นํ้าจะเปนสารทําความเย็นและลิเธียมโบรไมดจะเปนตัวทําละลาย

• อุปกรณใหความรอน (Generator) เปนอุปกรณหรือสวนใหความรอนกับระบบในตัวดูดซึมความรอนสารละลายลิเธียมโบรไมด ถูกสูบมารับความรอนทําใหนํ้าระเหยกลายเปนไอ ทําใหสารละลายลิเธียมโบรไมดเขมขนขึ้นอีกครั้งแลวสงกลับไปยังตัวดูดซึมความรอน

• เครื่องควบแนน (Condenser) เปนจุดที่ไอนํ้าใน Generator คายความรอนแลวกลั่นตัวเปนนํ้าเพื่อสงกลับไปที่ตัวทําความเย็นใหม



หลักการทํางานของระบบทําความเย็นแบบดูดซึม

รูปที่ 2 แสดงวงจรการทํางานแบบดูดซึม

กระบวนการที่ 1 การระเหย (Evaporatoration) สารทําความเย็น (Refrigerant) ที่ความดัน 0.798 kPa จุดเดือด 4 oC จะทําหนาที่ดูดความรอนจากน้ําเย็นที่ไหลกลับ (Chilled Water Return) อุณหภูมิประมาณ 12-14 oC จากภาระตางๆมาใชเปนความรอนแฝง เพ่ือเปลี่ยนสภาพสารทําความเย็นจากสถานะของน้ําใหกลายเปนไอ ไหลเขาสูกระบวนการที่ 2 (Absorption) สวนน้ําเย็น (Chilled Water) ที่ผานกระบวนการถายเทความรอนใหสารทําความเย็น จะลดอุณหภูมิลงเหลือประมาณ 5-7 oC แลวจะถูกสงกลับไปเพ่ือทําหนาที่รับความรอนจากภาระตางๆ ตอไป กระบวนการที่ 2 การดูดซึม (Absorption) สารดูดซึมเขมขนจะถูกฉีดเขาไปทําหนาที่ดูดซับไอสารทําความเย็น เพ่ือรักษาสภาพความดันภายในอีวาพอเรอตอร (Evaporator) ใหได 0.798 kPa ซ่ึงจะทําใหกระบวนการที่ 1 สามารถเกิดขึ้นไดอยางตอเน่ือง กระบวนการดังกลาวขางตนจะทําใหสารดูดซึมเขมขนเปลี่ยนสภาพเปนสารดูดซึมเจือจาง และจะถูกสงเขาสูกระบวนการที่ 3 ตอไป กระบวนการที่ 3 การผลิตสารทําความเย็น (Generation) สารดูดซึมเจือจางที่ถูกสงเขาไปในอุปกรณใหความรอน (Generator) จะถูกความรอนที่เหลือจากกระบวนการผลิตกระแสไฟฟาหรือความรอนที่ทิ้งจากโรงงานอุตสาหกรรม ทําใหแยกตัวจากสารทําความเย็น และเปลี่ยนสภาพจากสารดูดซึมเจือจางกลับสารดูดซึมเขมขนอีกครั้งหน่ึง กอนจะถูกสงกลับไปทําหนาที่ดูดซึมไอสารทําความเย็นในกระบวนการที่ 2 ตอไป



กระบวนการที่ 4 การควบแนน (Condensation) ไอสารทําความเย็นที่ถูกแยกออกจากสารดูดซึมจะถูกทําใหเย็น โดยน้ําจากหอระบายความรอน (Cooling Tower) ทําใหเกิดการควบแนนกลายสภาพเปนของเหลวแลวไหลกลับไปยังกระบวนการที่ 1 เพ่ือใหวงจรดําเนินการอยางตอเน่ือง ประเภทระบบทําความเย็นแบบดูดซึม สามารถแยกออกไดเปน 2 ประเภท ไดแก

Single Effect (Stage) Double Effect (2-Stage)

รูปที่ 3 แสดงตัวอยางของเครื่องทําความเย็นแบบดูดซมึ

1) ระบบทําความเย็นแบบดูดซึมชั้นเดียว (Single Effect)

รูปที่ 4 แสดงวงจรการทํางานของระบบ Single Effect Absorption Refrigeration



จากรูปที่ 4 ในถังความดันสูงเม่ือสารทําความเย็นที่อยูในอุปกรณใหความรอน (Generator) ไดรับความรอนจนกลายเปนไอจะกระจายไปสูเครื่องควบแนน (Condenser) ที่อยูในถังเดียวกัน [จุดที่ 1] จากนั้นจะถูกทําใหกลายเปนของเหลว เม่ือของเหลวจากเครื่องควบแนน (Condenser) ไหลลงไปสูถังความดันต่ํา [จุดที่ 2] ซ่ึงจะถูกทาํใหกลายเปนไออีกครั้งภายในเครื่องทําระเหย (Evaporator) แลวจะกระจายลงไปสู เครื่องดูดซึมความรอน (Absorber) ซ่ึงจากการกลายเปนไอในเครื่องทําระเหย (Evaporator) [จุดที่ 3] ทําใหเกิดการถายเทความรอนจากน้ําที่มีภาระทําความเย็น (Chilled Water) มาสูสารทําความเย็น โดยการอัดสารทําความเย็นและพนใหเปนฝอย (Evaporator Spray Pump) ลอยอยูเหนือทอนํ้าเย็นภายในเครื่องทําระเหย (Evaporator) จะทําใหนํ้าจากภาระทําความเย็นที่อยูในทอมีอุณหภูมิลดลง

ไอของสารทําความเย็นที่ไดรับการถายเทความรอนจนกลายเปนไอแลวจะกระจายไปสูเครื่องดูด

ซึมความรอน (Absorber) [จุดที่ 4] ที่มีลักษณะการทํางานคลายกับเครื่องทําระเหย (Evaporator) คือใชเครื่องพนสารดูดกลืนใหเปนฝอย (Absorber Spray Pump) เพ่ือดูดซึมไอสารทําความเย็นที่อยูเหนือทอนํ้าหลอเย็น เม่ือสารดูดซึมผสมกับสารทําความเย็นแลวจะเปนสารละลายเจือจางและมีความรอนออกมา ซ่ึงความรอนนี้จะถายเทไปยังน้ําหลอเย็นแลวนําไปทิ้งที่หอระบายความรอน (Cooling Tower) โดยน้ําหลอเย็นนี้จะไดรับความรอนจากเครื่องดูดซึมกอน (เพราะมีอุณหภูมิต่ํากวา) แลวจะตอไปยังเครื่องเครื่องควบแนน (Condenser) ตามลําดับ

ในระบบทําความเย็นแบบดูดซึมชั้นเดียวจะมีการนําเครื่องแลกเปลี่ยนความรอน (Heat

Exchanger) มาใชงาน [จุดที่ 6] เพ่ือถายเทความรอนจากสารละลายเขมขนอุณหภูมิสูงไปสูอุปกรณใหความรอน (Generator) เพ่ือเริ่มวัฏจักรการทํางานตอไป [จุดที่ 5]

ระบบทําความเย็นแบบดูดซึมชั้นเดียว สามารถแบงออกได 2 รูปแบบ คือ

o การใชไอนํ้าที่ความดันระหวาง 0.8–1.5 kg/cm2 (78.5-147.1 kPa) เรียกระบบนี้วา Single Effect Steam Fired Absorption Chiller

รูปที่ 5 แสดงตัวอยาง Single Effect Steam Fired Absorption Chiller



o การใชนํ้ารอนที่มีอุณหภูมิระหวาง 130–150 oC เรียกระบบนี้วา Single Effect Hot Water Fire Absorption Chiller

รูปที่ 6 แสดงตัวอยาง Single Effect Hot Water Fire Absorption Chiller

2) ระบบทําความเย็นแบบดูดซึม 2 ชั้น

ระบบทําความเย็นแบบดูดซึม 2 ชั้นถูกออกแบบมาเพื่อลดคาใชจาย โดยการลดปริมาณความ

รอนที่ตองการดวยการใชพลังงานความรอนในอุปกรณใหความรอน (Generator) ไดอยางมีประสิทธิภาพมากที่สุด จากรูปที่ 7 จะเห็นไดวาในระบบทําความเย็นแบบดูดซึม 2 ชั้นจะติดตั้งอุปกรณใหความรอน (Generator) [จุดที่ 8] และเครื่องแลกเปลี่ยนความรอน (Heat Exchanger) [จุดที่ 7] เพ่ิมขึ้นมาจากระบบทําความเย็นแบบชั้นเดียวอีกชุดหนึ่ง

ในระบบทําความเย็นแบบดูดซึมชั้นเดียวไอสารทําความเย็นที่ออกมาจากอุปกรณใหความรอน

(Generator) จะกลายเปนสารทําความเย็นเหลวจากการที่ไดระบายความรอนใหกับน้ําหลอเย็นในเครื่องควบแนน (Condenser) แตในสวนของระบบทําความเย็นแบบดูดซึม 2 ชั้นนั้น ความรอนแฝงของไอสารทําความเย็นที่ออกจากอุปกรณใหความรอน (Generator) อุณหภูมิสูงจะถูกนําไปใชสําหรับทําใหสารละลายดูดซึมในอุปกรณใหความรอน (Generator) อุณหภูมิต่ํารอนขึ้น เพราะฉะนั้นระบบทําความเย็นแบบดูดซึม 2 ชั้นจึงตองการความรอนที่นอยกวา ในการแยกสารทําความเย็นตอตันความเย็นมีประสิทธิภาพเชิงความรอนที่ดีขึ้น ความตองการปริมาณของสารทําความเย็นที่ควบแนนในเครื่องควบแนน (Condenser) จะนอยกวา ดังน้ัน ปริมาณความรอนที่ระบายใหนํ้าหลอเย็นในเครื่องควบแนน (Condenser) จะมีคานอยกวา



รูปที่ 7 แสดงวงจรการทํางานของระบบ Double Effect Absorption Refrigeration

หลักของการทํางานของระบบทําความเย็นแบบดูดซึม 2 ชั้น คือการทํางานโดยมีอุปกรณใหความรอน (Generator) 2 ชุด โดยอุปกรณใหความรอนในชุดที่สองจะใชสําหรับควบแนน ไอสารทําความเย็นจากอุปกรณใหความรอนในชุดที่หน่ึง สวนประกอบจะมีถังความดันที่แตกตางกันอยู 3 ถัง และความดันของไอน้ําที่ถูกปอนใหอุปกรณใหความรอนในชุดที่หน่ึง ซ่ึงจะมีคาความดันปานกลาง (1,000 kPa โดยประมาณ) โดยจะถูกใชแทนไอน้ําความดันต่ํา (120 kPa) ที่ใชในระบบทําความเย็นแบบชั้นเดียว สารละลายดูดซึมจากอุปกรณใหความรอนชุดที่หน่ึงจะผานไปยังเคร่ืองแลกเปลี่ยนความรอนกับสารละลายเจือจางที่จะกลับไปยังอุปกรณใหความรอนชุดที่หน่ึง สารละลายจะผานไปยังอุปกรณใหความรอนชุดที่สอง ซ่ึงจะรับความรอนจากไอสารทําความเย็นที่ออกมาจากอุปกรณใหความรอนในชุดที่หน่ึง โดยขบวนการควบแนน สารละลายจะถูกสงตอไปยังถังความดันที่สอง และสารทําความเย็นจะกลายสภาพเปนไออีกครั้ง เม่ือเขาสูถังความดันที่สองจะถูกควบแนนในเครื่องควบแนน (Condenser) และจะเขาสูระบบตอไปจนครบวัฏจักร ระบบทําความเย็นแบบดูดซึม 2 ชั้น สามารถแบงออกได 2 รูปแบบ คือ

o การใชไอนํ้าที่ความดัน 8 kg/cm2 (784.5 kPa) เรียกระบบนี้วา Double Effect Steam Fired Absorption Chiller



รูปที่ 8 แสดงตัวอยาง Double Effect Steam Fired Absorption Chiller

o การใชนํ้ารอนที่มีอุณหภูมิระหวาง 180–200 oC เรียกระบบนี้วา Double Effect Hot

Water Fire Absorption Chiller

รูปที่ 9 แสดงตัวอยาง Single Double Effect Hot Water Fire Absorption Chiller

การเปรียบเทียบระบบทาํความเย็นแบบอัดไอกับแบบดูดซึม ตารางที่ 1 องคประกอบหลักของระบบทําความเย็น

แบบอัดไอ แบบดูดซึม คอมเพรสเซอร (Compressor) เครื่องดูดซึมความรอน (Absorber) เครื่องควบแนน (Condenser) เครื่องทําระเหย (Evaporator) อุปกรณควบคุมสารทําความเย็น

(Expansion Valve) อุปกรณใหความรอน

(Generator) เครื่องทําระเหย (Evaporator) เครื่องควบแนน (Condenser)

จากตารางที่ 1 เห็นไดวาในระบบทําความเย็นทั้ง 2 ระบบจะมีการใชงานของเครื่องควบแนน (Condenser) และเครื่องทําระเหย (Evaporator) โดยในสวนของระบบดูดซึมน้ัน สารทําความเย็นที่เปนของเหลวจะระเหยกลายเปนไอในเครื่องทําระเหย (Evaporator) และถายเทความรอนออกมาที่อุณหภูมิต่ํา จากนั้นจะถูกดูดซึมใหกลั่นตัวกลับเปนของเหลวดวยสารดูดซึมในเครื่องดูดซึมความรอน (Absorber) เปรียบเทียบไดกับการใชความดันใหกลั่นตัวที่อุณหภูมิสูงในเครื่องควบแนน (Condenser) ของการทําความเย็นในระบบอัดไอที่ใชคอมเพรสเซอร (Compressor)



ขอแตกตางระหวางระบบทําความเย็นแบบอัดไอกับระบบทําความเย็นแบบดูดซึม คือ เครื่องดูดซึมความรอน (Absorber) และอุปกรณใหความรอน (Generator) ในระบบทําความเย็นแบบดูดซึมเปรียบไดกับคอมเพรสเซอรในระบบทําความเย็นแบบอัดไอ โดยในระบบทําความเย็นแบบดูดซึมจะใชพลังงานความรอนเปนหลัก ซ่ึงในระบบทําความเย็นแบบอัดไอจะใชพลังงานกลจากคอมเพรสเซอร ดังน้ัน จากการเปรียบเทียบระบบการทํางานทั้งสองแบบแลวจะเห็นไดวามีการทํางานในลักษณะคลายคลึงกัน โดยสมรรถนะของระบบทําความเย็นแบบอัดไอจะมีคาสูงกวาระบบทําความเย็นแบบดูดซึม แตการทําความเย็นในระบบดูดซึมจะประหยัดพลังงานไดมากกวาระบบทําความเย็นแบบอัดไอ



2. การประยุกตใชงานเทคโนโลย ี

สภาพที่เหมาะสมในการใชงาน ระบบทําความเย็นแบบดูดซึมมีประสิทธิภาพต่ํากวาระบบทําความเย็นแบบอัดสารทําความเย็น

แตพลังงานความรอนที่ใชในอุปกรณใหความรอนสามารถนํามาจากแหลงความรอน ซ่ึงเปนการอนุรักษพลังงานอีกวิธีหน่ึง

ตัวอยางของแหลงที่มาพลังงานความรอน

o หมอไอน้ําในโรงงานอุตสาหกรรม มีปริมาณไอน้ําที่เหลือจากการใชในกระบวนการผลิต ซ่ึง

เพียงพอที่จะนํามาใช o หมอไอน้ําที่ติดตั้งไวสําหรับใชงานกับระบบทําความเย็นโดยเฉพาะ o การนําความรอนทิ้งกลับมาใชใหม (Waste Heat Recover) จากกาซที่ปลอยทิ้งจากระบบ

ของเครื่องยนตกาซหรือกังหันกาซ (Gas Engines or Gas Turbines) ซ่ึงนิยมใชในโรงไฟฟา สามารถทําในรูปของโรงงานอุตสาหกรรมที่ติดตั้งระบบผลิตไฟฟาและความรอนรวม (Cogeneration) ได

o ไอนํ้าความดันต่ําจากการปลอยทิ้งของกังหันไอน้ํา (Steam Turbines) o นํ้ารอนจากการใชพลังงานแสงอาทิตย

ตารางที่ 2 ระบบทําความเย็นแบบดูดซึมแบงตามประเภทของความรอนที่ใชงาน

Type of Direct Fired Type of Steam Fired

Natural Gas (NG) Liquefied Petroleum Gas (LPG) Diesel

Steam (784.80 kPa) Steam (147.15 kPa)

Hot Water ตารางที่ 3 ประเภทของพลงังานที่ใชกับระบบทําความเย็นแบบดูดซึม

ประเภท พลังงาน คุณลักษณะ ไอน้ํา (Steam Fired)

- ความดันสูง (500-800 kPa) - ความดันต่ํา (100 kPa)

- ใชงานไดดีสําหรับระบบขนาดใหญ - ใชงานไดดีสําหรับระบบทําความเย็นเทานั้น



ประเภท พลังงาน คุณลักษณะ แกส/น้ํา (Gas/Oil Fired)

- กาซธรรมชาติ - Kerosene - น้ํามันดีเซล

- ใชงานไดดีสําหรับอาคารสํานักงาน - ใชงานไดดีสําหรับระบบทําความเย็นและระบบ ทําความรอน

น้ํารอน (Hot Water Fired)

- อุณหภูมิสูง (130-180 oC) - อุณหภูมิตํ่า (80-110 oC)

- มีใชกันนอย - สามารถประยุกตใชกับพลังงานแสงอาทิตย - ใชกับระบบพลังงานรวม

ความรอนเหลือทิ้ง จากกระบวนการอ่ืนๆ (Exhaust Heat Fried)

- ระบบพลังงานรวม (Co- Generation

- ผลิตกระแสไฟฟา และพลังงานความรอน

สารคูผสมทีนิ่ยมใชเปนสารละลายในการทําความเย็น

• แอมโมเนีย-นํ้า โดยแอมโมเนียเปนสารทําความเย็นสวนน้ําเปนตัวดูดซึม สําหรับระบบที่ใชแอมโมเนีย-นํ้าจะมีชุดกลั่นสารทําความเย็นคอยดักน้ํา หรือหนวยแยกน้ํา (Rectifying or Distillation Column) ความดันในระบบสูงกวาบรรยากาศ สามารถตรวจหารอยรั่วไดงาย อุณหภูมิการทําความเย็นไดต่ํากวาจุดเยือกแข็งของน้ํา ใชอุณหภูมิในการแยกสารละลายไมสูงนัก สามารถนําพลังงานความรอนจากดวงอาทิตยมาใชงานได สารละลายมีราคาถูกหาซื้อไดงายแตเปนพิษตอมนุษย (ในกรณีที่มีการรั่วซึม) จึงตองใชระบบทําความเย็นดวยน้ํา มีคาความรอนแฝงในการระเหยสูงตองใชแหลงความรอนในการแยกสารละลายมาก มีคาสัมประสิทธิ์การถายเทความรอนต่ํา ตองมีอุปกรณแลกเปลี่ยนความรอนใหพ้ืนที่สมรรถนะในการทําความเย็น (COP) ที่ต่ํา เม่ือเทียบกับระบบที่ใชสารละลายชนิดอ่ืน

• ลิเธียมโบรไมด-นํ้า โดยน้ําเปนสารทําความเย็น สวนลิเธียมโบรไมดเปนสารดูดซึม

สารละลายตองทํางานที่ความดันต่ํากวาบรรยากาศมาก จึงตองระวังการรั่วซึมของอากาศภายนอกไหลเขาสูระบบ มีคาความรอนแฝงกลายเปนไอต่ํา จึงไมใชพลังงานความรอนแฝงในการแยกน้ําออกจากสารละลายมากนัก สามารถนําพลังงานจากดวงอาทิตยมาใชไดเปนอยางดี มีคาการนําความรอนสูงจึงใชพ้ืนที่ในการแลกเปลี่ยนความรอนนอย แตลิเธียมโบรไมดสามารถตกผลึกไดงาย หากอุณหภูมิของสารละลายในเครื่องแยกสูงเกินไปไมสัมพันธกับอัตราการไหลเวียน และความเขมขนของสารละลายจะแปรผกผันกับอัตราการดูดซึม ประสิทธิภาพการดูดซึมของสารละลายจะต่ําลง ถาการระบายความรอนภายในเครื่องดูดซึมไมดีพอ ลิเธียมโบรไมดมีอายุการใชงานที่ยาวนานเนื่องจากจะไมระเหยกลายเปนไอ แตราคาจะคอนขางสูงและหาซื้อไดยาก ลิเธียมโบรไมดจะทําปฏิกิริยากับเหล็กจึงควรใชวัสดุชนิดอ่ืนแทน



• นํ้า-สารละลายเกลือไฮโกรซคอฟค (Hygroscopic Salt Solution) โดยน้ําเปนสารทําความเย็น สวนสารละลายเกลือไฮโกรซคอฟคเปนสารดูดซึม โดยสารละลายที่มีหลายชนิด เชน คลอไรด (Chlorides) โบรไมด (Bromides) ไอโอไดซ (Iodies) สารลิเธียม (Lithium) แมกนีเซียม (Magnesium) แคลเซียม (Calcium) สังกะสี (Zinc) เปนตน ซ่ึงสารที่กลาวมาทั้งหมดนี้ลิเธียมโบรไมดจะใชงานไดดีที่สุด เน่ืองจากในสภาวะสารละลายมีคาความเปนกรด-ดาง (Ph) มากกวา 7 เล็กนอยซ่ึงสามารถปองกันการกัดกรอนไดงายกวาเกลือ แมกนีเซียม แคลเซียม หรือสังกะสี อีกทั้งโบรไมดของลิเธียมใหคาความดันไอของสารละลาย (Solubility-Vapor Pressure) ต่ํากวาพวกคลอไรดหรือไอโอไลด สวนคุณสมบัติอ่ืนๆจะมีคาใกลเคียงกัน คือ ไมเปนพิษตอมนุษย ไมติดไฟ แตตองทํางานในระบบที่ต่ํากวาบรรยากาศและอุณหภูมิของชุดทําความเย็นจะต่ําไมเกิน 40 oF (4.44 oC) เน่ืองจากใกลจะถึงจุดเยือกแข็งของน้ํา

ศักยภาพการประหยัดพลังงาน

ระบบทําความเย็นแบบดูดซึมเปนระบบที่ทํางานโดยอาศัยสารดูดซึมในการดูดจับไอสารทําความเย็นแลวใชความรอนในการแยกไอสารทําความเย็นออกจากการดูดซึม เปนการเพิ่มความดันของสารทําความเย็น กระบวนการดังกลาวแทนการทํางานของคอมเพรสเซอรในระบบทําความเย็นแบบอัดไอ สามารถประยุกตใชกับระบบทําความเย็นในอุตสาหกรรมหรือระบบปรับอากาศโดยมีขอดี ดังน้ี

o สามารถใชแหลงพลังงานที่มีราคาถูก เชน เชื้อเพลิงคุณภาพต่ํา ไอนํ้าหรือความรอนเหลือทิ้ง

จากกระบวนการอื่นในการผลิตความเย็น o ลดการใชพลังงานไฟฟาลงเนื่องจากไมมีการใชคอมเพรสเซอร o สามารถใชเสริมหรือทดแทนระบบทําความเย็นแบบอัดไอที่ใชอยูเดิมได o ใชสารทําความเย็นราคาถูกและไมมีพิษ เชน การใชนํ้ากลั่นเปนสารทําความเย็น และใชลิ

เธียมโบรไมดเปนสารดูดซึม o การบํารุงรักษานอยกวาระบบทําความเย็นแบบอัดไอ

กลุมเปาหมายการประยุกตใชเทคโนโลยี

นักออกแบบ ผูประกอบการอาคารและโรงงานอุตสาหกรรม

ผลกระทบตอสิ่งแวดลอม

ไมมีผลกระทบตอสิ่งแวดลอมโดยเฉพาะกับโอโซนในชั้นบรรยากาศ



3. ตัวอยางขอมูลดานเทคนิคของเทคโนโลย ี ตารางที่ 4 ขอมูลทางเทคนิคของเครื่องทําความเย็นแบบดูดซึม Steam Double Effect Absorption Chiller Specifications: HAU-CW 320V- 560V (8 kg/cm2 G Steam Pressure Model) (Chilled Water: Inlet: 12°C, Outlet: 7°C / Cooling Water: Inlet: 32°C, Outlet: 37.5°C)



4. กรณีศึกษา

บริษัท ไทยแทฟฟตา จํากัด

บทสรุปกรณีศึกษา บริษัท ไทยแทฟฟตา จํากัด นําไอน้ําสวนเกินที่เหลือจากการนําไปใชในกระบวนการผลิตจากระบบผลิตพลังงานรวม มาใชเปนแหลงใหความรอนแกระบบทําความเย็นแบบดูดซึม เพ่ือผลิตความเย็นสําหรับใชในกระบวนการผลิตและโรงผลิตไฟฟา ความเปนมา เน่ืองจากโรงงานมีความตองการใชพลังงานมากขึ้น จึงไดทําการวิเคราะหเปรียบเทียบความคุมคาระหวางการซื้อพลังงานและการติดตั้งระบบผลิตพลังงานรวมเพ่ิม ซ่ึงก็ไดผลสรุปวา การติดตั้งระบบผลิตพลังงานรวม (Cogeneration) โดยใชความรอนจากเครื่องผลิตไฟฟาไอน้ําภายในหมอไอน้ําความรอนทิ้ง (Waste Heat Boiler) มีความคุมคามากกวา ทั้งดานผลตอบแทนการลงทุน และความมั่นคงดานพลังงาน โดยเฉพาะความมีเสถียรภาพดานพลังงานไฟฟา บริษัทฯจึงไดดําเนินการติดตั้งระบบผลิตพลังงานรวมเพ่ิมขึ้นอีกหนึ่งหนวย แตไอนํ้าที่ผลิตไดมากเกินความตองการสําหรับกระบวนการผลิต ดังน้ัน เพ่ือเปนการใชประโยชนจากพลังงานที่ผลิตไดอยางคุมคามากขึ้น จึงไดศึกษาเพื่อนําไอน้ําที่เหลือมาใชเปนแหลงความรอนในระบบทําความเย็นแบบดูดซึมผลิตน้ําเย็นใหแกระบบปรับอากาศสําหรับระบบผลิตพลังงานรวม, หองควบคุมภายในโรงผลิตไฟฟา และภายในโรงงานผลิตสินคาในกระบวนการผลิต วัตถุประสงค

o นําความรอนทิ้งจากระบบผลิตพลังงานรวมกลับมาใชประโยชน o ลดปริมาณการใชพลังงานไฟฟาสําหรับระบบผลิตความเย็น

การดําเนินการ ศึกษาคุณลักษณะและหลักการทํางาน รวมทั้งขอดีและขอดอยของระบบทําความเย็นแบบดูดซึมชนิดตางๆ เพ่ือเลือกประเภทของระบบทําความเย็นแบบดูดซึมที่เหมาะสม โดยมุงเนนเพ่ือใหไดประสิทธิภาพการใชพลังงานสูงสุด หลังจากนั้นจึงคํานวณหาขนาดที่เหมาะสมกับภาระที่ตองการ และเปรียบเทียบราคาและการบริการหลังการติดตั้งจากผูจัดจําหนาย



รายละเอียดเทคโนโลย ีo รายละเอียดอุปกรณ

บริษัทฯไดดําเนินการติดตั้งระบบทําความเย็นแบบดูดซึม 2 ชั้น (Double Effect Absorption Chiller) จํานวนทั้งสิ้น 4 หนวย โดยเริ่มแรกทดลองติดตั้งขนาด 450 TR ในหนวยผลิตพลังงานรวม (ดังรูปที่ 10) และตอมาไดดําเนินการติดตั้งขนาด 900 TR อีก 3 หนวย (ดังรูปที่ 11) ในโรงงานผลิตเสนใยสังเคราะหและทอผา

รูปที่ 10 แสดงระบบทําความเย็นแบบดูดซึมขนาด 450 TR ในหนวยผลิตพลังงานรวม

รูปที่ 11 แสดงระบบทําความเย็นแบบดูดซึมขนาด 900 TR ในโรงงานผลิตเสนใยสงัเคราะห

o การบํารุงรักษา

อุปกรณที่ตองการดูแล และตรวจสอบสภาพอยางสม่ําเสมอคือ วาลว โดยเฉพาะวาลวควบคุมอัตราการไหลของไอน้ําซึ่งเปนแหลงความรอน และมอเตอรที่ใชปมสารดูดซึม (ลิเธียมโบรไมด) นอกจากนี้ควรจะตองทําความสะอาดทอนํ้าเย็นทุกๆ 6 เดือน และทอนํ้าหลอเย็นทุกๆ 4 เดือน



ความคุมคาทางเศรษฐศาสตร การติดตั้งระบบทําความเย็นแบบดูดซึมขนาด 450 TR จํานวน 1 หนวย และ 900 TR จํานวน 3 หนวย ใชงบประมาณคาอุปกรณและคาติดตั้งหนวยละ 3.5 และ 6 ลานบาท ตามลําดับ ทําใหบริษัทฯสามารถใชประโยชนจากพลังงานที่ไดจากระบบผลิตพลังงานรวมคุมคามากขึ้น และคืนเงินลงทุนไดภายในระยะเวลา 3 ป ผลประโยชนดานสิ่งแวดลอม ระบบทําความเย็นแบบดูดซึมไมมีผลกระทบตอสิ่งแวดลอมโดยเฉพาะกับโอโซนในชั้นบรรยากาศ เน่ืองจากสารทําความเย็นที่ใชคือนํ้า นอกจากนี้ระดับของการสั่นสะเทือนและความดังของเสียงต่ํา จึงไมกอใหเกิดมลพิษทางเสียงแกผูปฏิบัติงานในพื้นที่ ขอเสนอแนะ ระบบทําความเย็นแบบดูดซึมเหมาะสมกับโรงงานหรืออาคารที่มีพลังงานความรอนทิ้งในปริมาณและอุณหภูมิที่มากพอกับความตองการที่จะใชขับไอน้ําออกจากสารดูดซึมซ่ึงขึ้นกับคาโหลดที่ออกแบบ นอกจากนี้ความพรอมดานบุคลากรสําหรับเดินระบบก็เปนอีกปจจัยหน่ึงซ่ึงควรพิจารณา ทั้งน้ีเน่ืองจากระบบการทําความเย็นแบบดูดซึมมีความแตกตางจากระบบทําความเย็นแบบเดิม



แหลงขอมูลอางอิง

1. “เอกสารเผยแพรเพ่ือการอนุรักษพลังงาน ชุด รู ‘รักษพลังงาน ระบบทําความเย็น”, กรมพัฒนาพลังงานทดแทนและอนุรักษพลังงาน (พพ.) กระทรวงพลังงาน, 2548

2. “กรณีศึกษา ระบบทําความเย็นแบบดูดซึม (Absorption Chiller)”, กรมพัฒนาพลังงานทดแทนและอนุรักษพลังงาน, กระทรวงพลังงาน, 2545

3. “Basic for Absorption Chillers”, Vincent A. Sakraida, P.E., March 1, 2009

Documents

Bay30 Absorption Refrigeration