4.3 การอนุรักษ์พลังงานในระบบไฟฟ้าแสงสว่างและอุปกรณ์ไฟฟ้าอื่น ๆ | สรุปความรู้ ผอส. ไฟฟ้า

ภาพรวมหัวข้อ 4.3 การอนุรักษ์พลังงานในระบบไฟฟ้าแสงสว่างและอุปกรณ์ไฟฟ้าอื่น ๆ

อ่านจบแล้วคุณจะ

เข้าใจระบบไฟฟ้าแสงสว่างและอุปกรณ์ที่ใช้
เข้าใจการอนุรักษ์พลังงานในระบบไฟฟ้าแสงสว่าง
เข้าใจหลักการทำความร้อนด้วยไฟฟ้าและอุปกรณ์ที่ใช้

⏱ สรุป 1 นาที 5 เรื่องที่ต้องจำ · ปัดหรือกดลูกศรดู · กดการ์ดเพื่อไปอ่าน

ลักซ์มิเตอร์: วัดห่างจากพื้นประมาณ 76 เซนติเมตร

ที่มา: ตำราฝึกอบรม ผอส. ด้านไฟฟ้า (พพ.) ตอนที่ 4 บทที่ 3 และสื่อประกอบการบรรยาย (พพ.) ตอนที่ 4 บทที่ 3 การอนุรักษ์พลังงานในระบบไฟฟ้าแสงสว่างและอุปกรณ์ไฟฟ้าอื่น ๆ

ภาพประกอบ หลอดไฟแต่ละชนิด ให้แสงต่อวัตต์เท่าไร

2/5 · หัวข้อย่อย 4

ดัชนีความถูกต้องของสี (Color Rendering Index: CRI) 0–100 · CRI 100 = เห็นสีวัตถุเหมือนถูกส่องด้วยแสงอาทิตย์

ที่มา: ตำราฝึกอบรม ผอส. ด้านไฟฟ้า (พพ.) ตอนที่ 4 บทที่ 3 และสื่อประกอบการบรรยาย (พพ.) ตอนที่ 4 บทที่ 3 การอนุรักษ์พลังงานในระบบไฟฟ้าแสงสว่างและอุปกรณ์ไฟฟ้าอื่น ๆ 3/5 · หัวข้อย่อย 10

ความสว่างลดลงเพราะ: หลอดมีเส้นแรงแสงลดลง · หลอดและอุปกรณ์สกปรก · ผิวห้องสกปรก

4/5 · หัวข้อย่อย 12

ข้อดี: ไม่เกิดมลพิษ · บังคับได้สะดวก ปลอดภัยสูง · ควบคุมได้สะดวก

ที่มา: ตำราฝึกอบรม ผอส. ด้านไฟฟ้า (พพ.) ตอนที่ 4 บทที่ 3 และสื่อประกอบการบรรยาย (พพ.) ตอนที่ 4 บทที่ 3 การอนุรักษ์พลังงานในระบบไฟฟ้าแสงสว่างและอุปกรณ์ไฟฟ้าอื่น ๆ 5/5 · หัวข้อย่อย 15

Energy Star ใช้ไฟเท่ากันขณะทำงาน แต่ลดลงร้อยละ 55 ขณะรอทำงาน

ผังระบบแสงสว่างและความร้อนไฟฟ้า

แสงสว่างพอดี = ผลผลิตเพิ่ม ของเสียลด

ผลวิจัยโรงงานทอผ้าในสหรัฐอเมริกา เดิมความสว่างเฉลี่ย 170 ลักซ์

เพิ่มเป็น 560 ลักซ์ผลผลิต +8.7% · ของเสีย −33.6%

เพิ่มเป็น 750 ลักซ์ผลผลิต +10.5% · ของเสีย −39.6%

🦺อุบัติเหตุลด 32%อุตสาหกรรมหนักเพิ่มความสว่างจาก 170 เป็น 300 ลักซ์

🏢อาคารใหญ่ 20–40%สัดส่วนพลังงานที่ใช้กับแสงสว่าง

⚖️ประหยัดต้องรักษาคุณภาพแสงงานแย่ลงเล็กน้อยอาจไม่คุ้มค่าไฟที่ประหยัด

🎯 ทำงานมีประสิทธิภาพ🛡️ ช่วยสร้างความปลอดภัย✨ สวยงาม สร้างบรรยากาศ

หน่วยของแสงที่ต้องรู้

🤔 ลองตอบก่อนอ่าน

วัดความสว่างด้วยลักซ์มิเตอร์ ลองเดาว่าควรวางหัววัดสูงจากพื้นประมาณเท่าไร

🔆ฟลักซ์การส่องสว่างปริมาณแสงทั้งหมดจากแหล่งกำเนิด · lm

📏ความเข้มแสงสว่างปริมาณแสงต่อพื้นที่รับแสง · lux (ลักซ์) = lm/m²

💡ประสิทธิภาพหลอดปริมาณแสง ÷ กำลังไฟฟ้า · lm/W (ลูเมนต่อวัตต์)

🏠สมรรถนะระบบแสงสว่างกำลังไฟฟ้า ÷ พื้นที่ · W/m²

lm/W ยิ่งสูงยิ่งดี

ดูเฉพาะหลอดไฟ

W/m² ยิ่งต่ำยิ่งดี

ดูทั้งระบบ แต่ lux ต้องไม่ต่ำกว่ามาตรฐาน

⭐ ลักซ์มิเตอร์: วัดห่างจากพื้นประมาณ 76 เซนติเมตร

หลอดไฟแต่ละชนิด ให้แสงต่อวัตต์เท่าไร

หลอดไส้8–22

หลอดแสงจันทร์26–58

ฟลูออเรสเซนต์30–83

เมทัลฮาไลด์67–115

โซเดียมความดันสูง74–132

หน่วย ลูเมนต่อวัตต์ (lm/W) · ตารางประสิทธิภาพของหลอดไฟแต่ละชนิดในสไลด์ กรมพัฒนาพลังงานทดแทนและอนุรักษ์พลังงาน (พพ.)

⭐ ดัชนีความถูกต้องของสี (Color Rendering Index: CRI) 0–100 · CRI 100 = เห็นสีวัตถุเหมือนถูกส่องด้วยแสงอาทิตย์⭐ โซเดียมความดันต่ำ: ประสิทธิภาพสูงที่สุด แต่แสงสีเดียวสีเหลืองส้ม (589 nm) แยกสีไม่ได้ ใช้ในอุโมงค์

ลักษณะเด่นของหลอดแต่ละแบบ

🔥หลอดไส้ · ฮาโลเจนสีสวย หรี่ได้ ไม่ต้องใช้วงจรจุดหลอด · ประสิทธิภาพต่ำ อายุสั้น ความร้อนมาก

🧪ฟลูออเรสเซนต์รังสี รังสีอัลตราไวโอเลต (Ultraviolet: UV) จากไอปรอทกระตุ้นสารเรืองแสง · ประสิทธิภาพสูง อายุยาว · กำลังสูงสุด 220 W

📏T12 · T8 · T5เส้นผ่านศูนย์กลาง T12 > T8 > T5 · T5 เล็กที่สุด

🏭หลอดคายประจุความเข้มสูง (High Intensity Discharge: HID): แสงจันทร์ · เมทัลฮาไลด์ · โซเดียมหลอดคายประจุความเข้มสูง อายุประมาณ 12,000–24,000 ชั่วโมง

🟡โซเดียมความดันสูงแสงสีเหลืองทอง ตามคุณสมบัติของโซเดียม

🔷ไดโอดเปล่งแสง (Light Emitting Diode: LED)ไดโอดชนิดเปล่งแสง · ทนแรงสั่นสะเทือน ไม่มีปรอท ไม่ปล่อย UV เปิดแล้วสว่างทันที · แสงวอร์ม 3000K · แสงเดย์ 6500K

แสงเท่ากัน ใช้กี่วัตต์

ปริมาณแสง (lm)LEDหลอดประหยัดไฟหลอดไส้

4504–5 W8–12 W40 W

300–9006–8 W13–18 W60 W

1,100–1,3009–13 W18–22 W75–100 W

1,600–1,80016–20 W23–30 W100 W

2,600–2,80025–28 W30–55 W150 W

ตารางจากสไลด์ พพ. ตอนที่ 4 บทที่ 3 สไลด์ที่ 31 (หลอดไฟ LED)

วิธีให้แสงสว่าง 3 แบบ

🟦General lightingโคมกระจายสม่ำเสมอบนเพดาน สว่างเกือบเท่ากันทั้งพื้นที่

🟩Localized General lightingออกแบบให้สอดคล้องกับการทำงานในแต่ละพื้นที่

🟧Local lightingแสงเสริมเฉพาะตำแหน่ง ใกล้ผู้ทำงานหรือชิ้นงานที่ต้องการแสงสูง

Task-ambient Lighting = ให้ความสว่างที่จำเป็นแก่บริเวณปฏิบัติงาน และให้ความสว่างที่ต่ำลงมาแก่บริเวณอื่น ๆ · พื้นที่เฉพาะตัว 8–10 m²/คน → เกือบทุกกรณีประหยัดกว่า General lighting

ทำงานอิสระต่อกันพื้นที่ต่อคนกว้างงานต้องการ ≥ 1,000 lxพนักงานไม่ค่อยอยู่ในสำนักงานเวลาเข้าออกยืดหยุ่นทำงาน 24 ชั่วโมง

กำลังไฟฟ้าส่องสว่างสูงสุด (W/m²)

ค่าตามกฎกระทรวง พ.ศ. 2552 ที่สไลด์ พพ. ใช้สอน (ค่าทั้งอาคาร แยกตามประเภทอาคาร)

(ก)สถานศึกษา สำนักงาน14 W/m²

(ข)โรงมหรสพ ศูนย์การค้า สถานบริการ ห้างสรรพสินค้า อาคารชุมนุมคน18 W/m²

(ค)โรงแรม สถานพยาบาล อาคารชุด12 W/m²

ตามตารางในสไลด์ พพ. ซึ่งอ้างกฎกระทรวงกำหนดประเภท หรือขนาดของอาคาร และมาตรฐาน หลักเกณฑ์ และวิธีการในการออกแบบอาคารเพื่อการอนุรักษ์พลังงาน พ.ศ. 2552 · อุปกรณ์ไฟฟ้าส่องสว่างภายในอาคาร ไม่รวมพื้นที่จอดรถ ต่อตารางเมตรของพื้นที่ใช้งาน

⚖️ กฎหมายปัจจุบัน

กฎกระทรวงฉบับ พ.ศ. 2552 ถูกแทนด้วย กฎกระทรวงกำหนดประเภท หรือขนาดของอาคาร และมาตรฐาน หลักเกณฑ์ และวิธีการในการออกแบบอาคารเพื่อการอนุรักษ์พลังงาน พ.ศ. 2563 มีผลใช้บังคับ 13 มีนาคม 2564

📐 ค่ามาตรฐานใหม่

อยู่ในประกาศกระทรวงพลังงาน เรื่อง กำหนดค่ามาตรฐานการออกแบบอาคารเพื่อการอนุรักษ์พลังงาน พ.ศ. 2564 · กำหนดตามลักษณะพื้นที่ใช้งาน ดูรายละเอียดได้ที่ bec.dede.go.th

ใช้แสงธรรมชาติ

🌤️กระจกควบคุมแสงกลางวันหน้าต่างสูงใช้กระจกควบคุมแสงแดด · มีเครื่องบังแดด

↘️Light shelfสะท้อนแสงเข้าอาคาร 2 ครั้ง (หิ้งแสง → ฝ้า) และกันแดดตรง

⬇️Top light (หน้าต่างเพดาน)นำแสงได้มากและสม่ำเสมอกว่าทางด้านข้าง

นำแสงธรรมชาติมาใช้ 2 วิธี: แสงจากดวงอาทิตย์ · แสงจากท้องฟ้า · ต่อกับเซนเซอร์รับแสงเพื่อหรี่หรือปิดไฟอัตโนมัติ

บำรุงรักษา: ความสว่างกลับมาเท่าไร

44%ปัจจุบัน

55%ทำความสะอาดหลอดและอุปกรณ์

60%เปลี่ยนหลอดที่ไม่ติด

75%เปลี่ยนหลอดทุกดวง

78%ชดเชยแรงดันไฟฟ้า

91%ทาสีเพดาน-ผนังใหม่

100%เปลี่ยนอุปกรณ์ทั้งหมด

ตัวอย่างประสิทธิผลของการบำรุงรักษาในโรงงานที่บำรุงรักษาไม่ดี (สไลด์ พพ.)

⭐ ความสว่างลดลงเพราะ: หลอดมีเส้นแรงแสงลดลง · หลอดและอุปกรณ์สกปรก · ผิวห้องสกปรก⭐ โรงหล่อ/โรงเชื่อมโลหะ สกปรกเร็วกว่าสำนักงาน

คำนวณการประหยัด

1 หลอดประสิทธิภาพสูง2 ความเข้มแสงเหมาะกับสถานที่3 ใช้แสงธรรมชาติให้มากที่สุด4 ปิดไฟที่เลิกใช้ · มีสวิตช์จำนวนมาก5 อุปกรณ์ควบคุมระดับแสง6 โคมกระจายแสงดี หมั่นทำความสะอาด7 ทาสีที่สว่าง กระจายแสงดี8 แก้ส่วนที่ขัดขวางการส่องสว่าง

ทำความร้อนด้วยไฟฟ้า

🔌ความต้านทานความร้อน Joule · ทางอ้อม (ผ่าน Heating element) หรือโดยตรง

⚡อาร์กกระแสสูง แรงดันต่ำ ลำอาร์ก 4,000–6,000 K · เตาถลุงเหล็ก

☄️พลาสมาก๊าซแตกตัวเป็นไอออน อุณหภูมิสูงมาก

🧲เหนี่ยวนำกระแสไหลวนในวัตถุ · 50 Hz (เฮิรตซ์) ถึงหลายร้อย kHz

📡ไดอิเล็กทริก · ไมโครเวฟวัตถุไม่นำไฟฟ้า · เตาไมโครเวฟ 2,450 MHz

🌡️อินฟราเรดใกล้ 0.76–2 μm · กลาง 2–4 μm · ไกล ตั้งแต่ 4 μm

⭐ ข้อดี: ไม่เกิดมลพิษ · บังคับได้สะดวก ปลอดภัยสูง · ควบคุมได้สะดวก⭐ ควบคุมอุณหภูมิด้วยไทริสเตอร์: ควบคุมเฟส หรือควบคุมแบบไซเคิล⭐ ฉนวนที่นิยม: ไฟเบอร์เซรามิก

อนุรักษ์พลังงานในเตาไฟฟ้า

เครื่องเชื่อม: หม้อแปลง เทียบ อินเวอร์เตอร์

กำลังไฟฟ้า (kW)=จำนวนเครื่อง × V × I × PF ÷ 1,000

ArcMIG (ก๊าซเฉื่อย)TIG (อิเล็กโทรดทังสเตน)Submerge arc (ใต้ฟลักซ์)Resistance

อุปกรณ์ไฟฟ้าอื่น ๆ

🤔 ลองตอบก่อนอ่าน

อุปกรณ์ที่มีฉลาก Energy Star ลองเดาว่าประหยัดไฟช่วงไหน

คอมพิวเตอร์ทั่วไป (รอทำงาน)100 W

Energy Star (รอทำงาน)≤ 45 W

🖨️เครื่องพิมพ์ขณะรอเลเซอร์ 60–70 W · พ่นหมึก 3–5 W

📠โทรสารขณะรอเลเซอร์ 60–70 W · กระดาษไวความร้อน 10–20 W

🏗️เครนลดความสูญเสียเชิงกล · เลือกขนาดมอเตอร์ · ทบทวนวิธีควบคุม

เทคโนโลยีการอนุรักษ์พลังงานไฟฟ้าล่าสุดที่ตำรายก: ระบบจัดการพลังงานในอาคาร (Building Energy Management System: BEMS) ระบบตรวจวัดและควบคุมพลังงาน · หน้าที่ 4 ข้อ: เฝ้าติดตาม เตือน วิเคราะห์ข้อมูล · ควบคุม · จัดการ · ส่งข้อมูล

⭐ Energy Star ใช้ไฟเท่ากันขณะทำงาน แต่ลดลงร้อยละ 55 ขณะรอทำงาน

★

ตัวเลขที่ต้องจำในหัวข้อนี้

20–40%พลังงานแสงสว่างในอาคารใหญ่

76 cmระดับวัดแสงจากพื้น

74–132lm/W โซเดียมความดันสูง

14 · 18 · 12W/m² สำนักงาน · ศูนย์การค้า · โรงแรม (ตามฉบับ 2552 ในสไลด์)

2,450 MHzเตาไมโครเวฟ

55%Energy Star ลดไฟขณะรอทำงาน

◀ หัวข้อก่อนหน้า3.3 การตรวจวัดและวิเคราะห์การใช้พลังงานไฟฟ้า หัวข้อถัดไป ▶4.1 การอนุรักษ์พลังงานสำหรับระบบอากาศอัด ปั๊มน้ำ และพัดลม

4.3การอนุรักษ์พลังงานในระบบไฟฟ้าแสงสว่างและอุปกรณ์ไฟฟ้าอื่น ๆ