3.3 การตรวจวัดและวิเคราะห์การใช้พลังงานไฟฟ้า | สรุปความรู้ ผอส. ไฟฟ้า

ภาพรวมหัวข้อ 3.3 การตรวจวัดและวิเคราะห์การใช้พลังงานไฟฟ้า

อ่านจบแล้วคุณจะ

อธิบายวิธีการและขั้นตอนการตรวจวัดวิเคราะห์การใช้พลังงานตามกฎกระทรวง
อธิบายวิธีการใช้เครื่องมือวัดทางไฟฟ้า
อธิบายการวัดทางไฟฟ้า

⏱ สรุป 1 นาที 4 เรื่องที่ต้องจำ · ปัดหรือกดลูกศรดู · กดการ์ดเพื่อไปอ่าน

ต้องตรวจวัดอย่างละเอียด: อุปกรณ์ใช้ไฟ ≥ 20 kW (กิโลวัตต์) หรือใช้ความร้อนเทียบเท่าเฉลี่ย ≥ 175 kW · เล็กกว่านี้ใช้การสังเกตจากภายนอก

ที่มา: ตำราฝึกอบรม ผอส. ด้านไฟฟ้า (พพ.) ตอนที่ 3 บทที่ 3 การตรวจวัดและวิเคราะห์การใช้พลังงานไฟฟ้า 2/4 · หัวข้อย่อย 10

ตัวอย่างในตำรา: มอเตอร์ 500 แรงม้า ภาระ 80% ประสิทธิภาพ 94% → 95% ลดกำลังไฟฟ้าได้ 3.34 kW

ที่มา: ตำราฝึกอบรม ผอส. ด้านไฟฟ้า (พพ.) ตอนที่ 3 บทที่ 3 การตรวจวัดและวิเคราะห์การใช้พลังงานไฟฟ้า 3/4 · หัวข้อย่อย 11

ไฟฟ้า 1 kWh = 3.6 MJ (เมกะจูล) · แปลงพลังงานทุกชนิดเป็นหน่วยเดียวกันก่อนรวม

ที่มา: ตำราฝึกอบรม ผอส. ด้านไฟฟ้า (พพ.) ตอนที่ 3 บทที่ 3 การตรวจวัดและวิเคราะห์การใช้พลังงานไฟฟ้า 4/4 · หัวข้อย่อย 12

ชุดข้อมูลฐานต้องมากพอและทันสมัย · เปลี่ยนกระบวนการผลิตแล้วต้องเก็บข้อมูลฐานใหม่

ที่มา: ตำราฝึกอบรม ผอส. ด้านไฟฟ้า (พพ.) ตอนที่ 3 บทที่ 3 การตรวจวัดและวิเคราะห์การใช้พลังงานไฟฟ้า

วัดตรงไหนในระบบไฟฟ้า

วัดที่ระบบส่งจ่าย (จากหม้อแปลงถึงตู้ ตู้จ่ายไฟหลัก (Main Distribution Board: MDB)) แล้วไล่ลงไปที่เครื่องจักรแต่ละตัว · ผลการวัดใช้หาว่าพลังงานหายไปตรงไหน

ตรวจวัดแล้วได้อะไร

📍รู้ว่าสูญเสียตรงไหนปริมาณการใช้ บริเวณ และอุปกรณ์ที่สูญเสีย

💰เห็นโครงการคุ้มค่าศักยภาพประหยัดโดยประมาณ พร้อมค่าใช้จ่าย

📏รู้ ค่าการใช้พลังงานต่อหน่วยผลผลิต (Specific Energy Consumption: SEC)การใช้พลังงานต่อหน่วยผลผลิต

🧾ตั้งงบประมาณเป็นพื้นฐานจัดทำงบเบื้องต้น

🎓รู้ความต้องการอบรมของเจ้าหน้าที่ด้านพลังงาน

🔍เห็นมิเตอร์ที่ขาดในระบบตรวจวัดการใช้พลังงาน

ขั้นตอนการจัดการพลังงานตามกฎหมายปัจจุบัน (กฎกระทรวง พ.ศ. ๒๕๕๒) ดูหัวข้อ 1.3

เครื่องมือวัด

เครื่องมือวัดด้านอื่นที่ใช้ร่วม

🌡️ เทอร์โมมิเตอร์🔥 เครื่องวัดอุณหภูมิผิว💧 เครื่องวัดความชื้น💡 Lux Meter🌬️ เครื่องวัดความเร็วลม🚿 Ultrasonic Flow Meter⚙️ เครื่องวัดความเร็วรอบ🏭 เครื่องทดสอบการเผาไหม้📉 Draft Gauge💨 เครื่องทดสอบควัน

⭐ ต้องตรวจวัดอย่างละเอียด: อุปกรณ์ใช้ไฟ ≥ 20 kW (กิโลวัตต์) หรือใช้ความร้อนเทียบเท่าเฉลี่ย ≥ 175 kW · เล็กกว่านี้ใช้การสังเกตจากภายนอก

เลือกย่านวัดให้ถูก

ความคลาดเคลื่อนคิดเป็น % ของค่าสูงสุดของย่าน — ย่านใหญ่เกินไป ค่าที่อ่านได้ผิดมาก ลองเปลี่ยนค่าดู

⏰อ่านมิเตอร์เวลาเดียวกันทุกวัน (สัปดาห์) · ให้พนักงานอ่านจากมิเตอร์จริง

🔁วัดหลายครั้งแล้วเฉลี่ยสำหรับมิเตอร์ที่วัดเฉพาะครั้ง · ระวังภาระที่เปลี่ยนแปลงระหว่างวัด

ระดับความเที่ยงตรงของเครื่องวัด 5 ระดับ

0.2เครื่องมาตรฐานรองสอบเทียบ · วัดละเอียดมาก±0.2% ของค่าพิกัด

0.5การวัดละเอียดวัดทั่วไปที่ต้องการความละเอียด±0.5%

1.0การวัดปกติเครื่องวัดพกติดตัว±1.0%

1.5เครื่องวัดอุตสาหกรรมแผงจ่ายไฟและแผงควบคุม±1.5%

2.5เครื่องวัดคร่าว ๆงานที่ไม่ต้องการความเที่ยงตรง±2.5%

🎯ความถูกต้องขนาดผลต่างระหว่างค่าที่วัดได้กับค่าจริง

🔁ทำซ้ำได้อัตราส่วนความไม่สม่ำเสมอของค่าที่วัดได้ เป็น %

ค่า Effective (rms)=รากที่สองของค่าเฉลี่ยกำลังสองใน 1 คาบ

ค่า Effective เทียบเท่าไฟฟ้ากระแสตรงที่ทำให้สิ้นเปลืองกำลังไฟฟ้าเท่ากันในตัวต้านทาน 1 Ω · มิเตอร์ไฟฟ้ากระแสสลับส่วนใหญ่แสดงค่านี้

เครื่องวัดแบบไหนวัดอะไร

🧲ขดลวดเคลื่อนที่กระแส · แรงดัน กระแสตรง

🔩เหล็กเคลื่อนที่กระแส · แรงดัน กระแสสลับ ≤ 500 Hz (เฮิรตซ์) (ชี้ค่า Effective)

⚖️Electrodynamometerกระแส แรงดัน กำลังไฟฟ้า ทั้ง DC/AC ≤ 1 kHz · ใช้ทำวัตต์มิเตอร์

🔄แบบเหนี่ยวนำWatt-hour meter วัดพลังงาน (จานหมุนตามกำลังไฟฟ้า)

⚡แบบไฟฟ้าสถิตแรงดันสูง

🔢ดิจิตัลแปลงสัญญาณด้วย A/D Converter แสดงเป็นตัวเลข

📈เครื่องบันทึกผล (Logger)บันทึกค่าที่เปลี่ยนไปโดยอัตโนมัติ

〰️Oscilloscopeดูรูปคลื่น ความถี่ และเฟส

วิธีต่อเครื่องวัด

➰Shuntต่อขนานกับขดลวด ให้แอมมิเตอร์วัดกระแสสูงได้

🧱Multiplierต่ออนุกรมกับขดลวด ให้โวลต์มิเตอร์วัดแรงดันสูงได้

⭕หม้อแปลงกระแส (Current Transformer: CT)ขดปฐมภูมิต่ออนุกรมกับวงจร วัดกระแสไฟฟ้ากระแสสลับค่าสูง

🔌หม้อแปลงแรงดัน (Voltage Transformer: VT)ลดแรงดันสูงลงให้โวลต์มิเตอร์วัดได้

วงจร n สาย (ภาระสมดุลหรือไม่ก็ได้)→ใช้วัตต์มิเตอร์เฟสเดียว (n − 1) ตัว→กำลังรวม = ผลบวกค่าที่อ่านได้

เครื่องเก็บบันทึกข้อมูล (Data Logger)

📝เก็บและวิเคราะห์ที่หน้างาน✅ ราคาถูก คงทน ใช้ง่าย
❌ ความถูกต้องขึ้นกับผู้ใช้ · หน่วยความจำจำกัด · อ่านค่าไม่สม่ำเสมอ

📡ส่งข้อมูล เก็บ และวิเคราะห์ระยะไกล✅ ไม่มีความผิดพลาดจากคน · ติดตามได้ตลอดเวลา
❌ ราคาแพง · ติดตั้งยาก

เลือกค่าที่วัด→ตั้งเวลาเริ่ม-สิ้นสุด→ตั้งความถี่ เช่น ทุก 5 นาที→คล้องเซนเซอร์

ขณะทำงาน110 kW

ขณะไม่มีภาระ55 kW

กรณีศึกษาในตำรา: โรงงานกระดาษวัดด้วย Logger 1 สัปดาห์ พบเครื่องเดินตัวเปล่ากินไฟครึ่งหนึ่ง → ติดซอฟท์สตาร์ท 200,000 บาท + ปิดเมื่อไม่ใช้ → ประหยัด 400,000 บาท/ปี คืนทุน 6 เดือน

แต่ละระบบ วัดอะไร ด้วยอะไร

🔌ระบบส่งจ่ายไฟฟ้าแรงดัน · กระแส · กำลังไฟฟ้า · เพาเวอร์แฟกเตอร์ (Power Factor: PF)
เพาเวอร์มิเตอร์แบบคล้องวัด · เครื่องวัดและบันทึกต่อเนื่อง

❄️เครื่องปรับอากาศแบบหน่วยเดียวไฟฟ้าคอมเพรสเซอร์ · อุณหภูมิ/ความชื้นลมจ่าย ลมกลับ · ความเร็วลม
เครื่องวัดไฟฟ้า · อุณหภูมิและความชื้น · ความเร็วลม

🧊เครื่องทำน้ำเย็นไฟฟ้าคอมเพรสเซอร์ · อัตราการไหลและอุณหภูมิน้ำเย็น/น้ำหล่อเย็น
เครื่องวัดไฟฟ้า · อุณหภูมิแบบสัมผัส · Ultrasonic Flow Meter

💡แสงสว่างไฟฟ้าระบบแสงสว่าง · ความส่องสว่าง · ขนาดพื้นที่
เครื่องวัดไฟฟ้า · Lux Meter

💨อัดอากาศไฟฟ้า · ความเร็วลมช่องอากาศเข้า · ช่วงเวลาตัดต่อ
เครื่องวัดไฟฟ้า · ความเร็วลม · นาฬิกาจับเวลา

🚰ปั๊มน้ำไฟฟ้า · ความเร็วรอบ · ความดันด้านส่ง/ด้านดูด
เครื่องวัดไฟฟ้า · ความเร็วรอบ · เกจวัดความดัน

เอกสารที่ต้องเก็บ: แผนผังการใช้ไฟฟ้า · ใบเสร็จค่าไฟฟ้า 12 เดือน · ตำแหน่งหม้อแปลงและเครื่องจักร · รายการอุปกรณ์หลัก (kW แรงดัน กระแส PF)

หาประสิทธิภาพมอเตอร์จากการวัด

วัดขณะไม่มีภาระ+วัดขณะใช้งาน+วัดความต้านทานขดลวด

ประสิทธิภาพ=(กำลังที่ป้อน − สูญเสียไม่มีภาระ − I²R) ÷ กำลังที่ป้อน

ตัวอย่าง 3 เฟสในตำราใช้ค่าที่มิเตอร์อ่านได้ (290 W และ 3,692 W) จึงได้ 87.86% · ถ้าคำนวณจาก V × I × PF ได้ใกล้เคียงกัน

🔗 เรื่องนี้ใช้ต่อที่หัวข้อ 3.2 · มอเตอร์สูญเสียพลังงานตรงไหน

⭐ ตัวอย่างในตำรา: มอเตอร์ 500 แรงม้า ภาระ 80% ประสิทธิภาพ 94% → 95% ลดกำลังไฟฟ้าได้ 3.34 kW

เก็บข้อมูลให้ช่วงเวลาตรงกัน

🤔 ลองตอบก่อนอ่าน

จะรวมพลังงานไฟฟ้ากับเชื้อเพลิงเป็นหน่วยเดียวกัน ลองเดาว่าไฟฟ้า 1 kWh เท่ากับกี่ MJ

🧾ใบเสร็จค่าไฟ เชื้อเพลิง น้ำ

🏭บันทึกการผลิต

🕘บันทึกการทำงาน

📟มิเตอร์และมิเตอร์ย่อย

✅ข้อดีของใบเสร็จเก็บสม่ำเสมอ สะท้อนการใช้รวมทั้งโรงงาน

❌ข้อเสียไม่บอกว่าแต่ละกระบวนการใช้เท่าไร · เชื้อเพลิงที่เก็บได้ (น้ำมันเตา ถ่านหิน) ต้องดูปริมาณคงเหลือด้วย

❌ ช่วงเวลาไม่ตรงกัน

ผลิต 21,440 ตัน (เม.ย.–ก.ค. 2539) แต่ใช้ไฟ 3,681,000 kWh (กิโลวัตต์ชั่วโมง หรือ หน่วย) (เม.ย.–มิ.ย. 2540) → หาดัชนีไม่ได้

✅ ช่วงเดียวกัน

ใช้ไฟ 4,241,000 kWh ÷ 21,440 ตัน = 197.8 kWh/ตัน

🔗 เรื่องนี้ใช้ต่อที่หัวข้อ 1.1 · SEC: ใช้พลังงานเท่าไรต่อผลผลิต 1 หน่วย

⭐ ไฟฟ้า 1 kWh = 3.6 MJ (เมกะจูล) · แปลงพลังงานทุกชนิดเป็นหน่วยเดียวกันก่อนรวม

กราฟแนวโน้ม: แผนภูมิการกระจาย และ CUSUM

↕️จุดตัดแกน Y (c)พลังงานคงที่ที่ไม่ก่อให้เกิดผลผลิต

📐ความชัน (m)พลังงานที่แปรผันตามหน่วยการผลิต

🌫️จุดกระจายมากการใช้พลังงานไม่แน่นอน การควบคุมไม่ดี

📉 ผลรวมสะสมของผลต่าง (Cumulative Sum: CUSUM) ลดลงต่อเนื่อง

ใช้พลังงานน้อยกว่าปกติ → มาตรการได้ผล · ค่าสุดท้าย = พลังงานที่ลดได้

📈 CUSUM เพิ่มขึ้นต่อเนื่อง

เกิดความผิดปกติ สูญเสียพลังงาน

⭐ ชุดข้อมูลฐานต้องมากพอและทันสมัย · เปลี่ยนกระบวนการผลิตแล้วต้องเก็บข้อมูลฐานใหม่

วิเคราะห์ด้านไฟฟ้า → หามาตรการ

🧊 ตัวอย่าง: ล้างคอนเดนเซอร์เครื่องทำน้ำเย็น

วัดได้ 0.77 → หลังล้าง 0.70 kW/ตันความเย็น · ภาระ 222.95 ตัน · 10.5 ชม./วัน · 365 วัน
ประหยัด 59,812 kWh/ปี · ลงทุน 60,000 บาท · คืนทุน 0.36 ปี

📟 ตัวอย่าง: มิเตอร์จับได้

คาดว่าประหยัด 30% (คืนทุน 3 ปี) แต่มิเตอร์วัดจริงได้ 20% → คืนทุน 4.5 ปี · ไม่มีมิเตอร์ก็ไม่รู้

รายงานผลการตรวจสอบ

1ข้อมูลเบื้องต้นของโรงงานหรืออาคาร

2การใช้พลังงานในเครื่องจักรและอุปกรณ์

3ศักยภาพการอนุรักษ์พลังงานตามมาตรการ

4ผลการดำเนินการที่ผ่านมา ผลการลงทุน ปัญหาอุปสรรค

5ประสิทธิภาพการบริหารการอนุรักษ์พลังงาน

6สรุปและข้อเสนอแนะ

ให้แผนงานสำเร็จ: ปณิธานของฝ่ายบริหาร · หา "ผู้สนับสนุนด้านพลังงาน" ระดับผู้จัดการอาวุโสหรือกรรมการ · ตั้งเป้าหมายและตารางงานที่ทำได้จริง

★

ตัวเลขที่ต้องจำในหัวข้อนี้

≥ 20 kWอุปกรณ์ไฟฟ้าที่ต้องตรวจวัดละเอียด

≥ 175 kWความร้อนเทียบเท่าเฉลี่ยที่ต้องวัดละเอียด

40–60%ตำแหน่งค่าที่วัดบนย่านเครื่องอนาล็อก

5 ระดับความเที่ยงตรง 0.2 · 0.5 · 1.0 · 1.5 · 2.5

n − 1จำนวนวัตต์มิเตอร์วัดระบบ n สาย

3.6 MJต่อไฟฟ้า 1 kWh

◀ หัวข้อก่อนหน้า3.2 มอเตอร์ไฟฟ้า หัวข้อถัดไป ▶4.3 การอนุรักษ์พลังงานในระบบไฟฟ้าแสงสว่างและอุปกรณ์ไฟฟ้าอื่น ๆ

3.3การตรวจวัดและวิเคราะห์การใช้พลังงานไฟฟ้า