อ่านจบแล้วคุณจะ
- ทราบชนิดและหลักการทำงานของพัดลม
- ทราบปัจจัยที่มีผลต่อประสิทธิภาพพลังงานของพัดลม
- ทราบวิธีการสำรวจและประเมินประสิทธิภาพพลังงานของพัดลม
สรุป 1 นาที 5 เรื่องที่ต้องจำ · ปัดหรือกดลูกศรดู · กดการ์ดเพื่อไปอ่าน
แฟน < 1 เมตรน้ำ · โบลเวอร์ 1–10 เมตรน้ำ · เครื่องอัดอากาศ > 1 บาร์
ที่มา: ตำรา ตอน 2 หน้า 7-1–7-2
2/5 · หัวข้อย่อย 3PT = PS + PV · ความดันจลน์เป็นบวกเสมอ
ที่มา: ตำรา ตอน 2 หน้า 7-53/5 · หัวข้อย่อย 5กฎของพัดลม: ลม ∝ N · ความดัน ∝ N² · กำลัง ∝ N³
ที่มา: ตำรา ตอน 2 หน้า 7-25–7-294/5 · หัวข้อย่อย 7ควบคุมเปิด-ปิดด้วย Timer/Sensor ใช้กับพัดลมที่มีช่วงพักนานพอ
ที่มา: ตำรา ตอน 2 หน้า 7-295/5 · หัวข้อย่อย 9ลมลดแบบถาวร: ลดใบพัดลงทุนน้อยกว่า · ลมเปลี่ยนตลอด: ปรับรอบควบคุมได้ตามภาระ
ที่มา: ตำรา ตอน 2 หน้า 7-37–7-42พัดลม · โบลเวอร์ · เครื่องอัดอากาศ ต่างกันที่ความดัน
พัดลมบังคับอากาศให้เคลื่อนที่ด้วยความดันต่ำ ใช้ในงานอบแห้ง ระบายอากาศ ทำความเย็น ลำเลียง ให้ความร้อน · สมาคมวิศวกรเครื่องกลแห่งประเทศญี่ปุ่น (JSME) แยกไว้ดังนี้
ที่มา: ตำรา ผู้รับผิดชอบด้านพลังงาน (ผชร.) ตอน 2 หน้า 7-1–7-2 หัวข้อ 7.1
พัดลม 2 ประเภท 5 ชนิด
โค้งไปข้างหน้าโค้งไปข้างหลังรัศมีตรงไหลตามแนวแกนหมุนเหวี่ยง (Centrifugal) · งานความต้านทานลมสูง
อากาศเข้าขนานแกน ออกตั้งฉากแกน · โค้งไปข้างหน้า: 20–64 ใบ คล้ายกรงกระรอก เสียงเบาที่สุด ให้ความดันและอัตราไหลสูงที่สุด แต่มอเตอร์ทำงานเกินกำลังได้และมีช่วงไม่เสถียร ไม่ควรใช้กับระบบที่ลมเปลี่ยนตลอด · โค้งไปข้างหลัง: 10–50 ใบ ไม่เกินกำลัง ไม่มีช่วงไม่เสถียร ควบคุมความดันและปริมาณลมง่าย ราคาสูงกว่าชนิดอื่น · ใบพัดรัศมีตรง
ไหลตามแนวแกน (Axial) · งานความต้านทานลมต่ำ
อากาศไหลขนานแกน ราคาถูก เสียงดังกว่าแบบหมุนเหวี่ยง มีช่วงไม่เสถียร เหมาะกับงานระบายอากาศ · Tube Axial: ลมหมุนเป็นเกลียว ปั่นป่วน ความดันปานกลาง · Vane Axial: มีครีบบังคับลมหลังใบพัด ลมตรงขึ้น ประสิทธิภาพและราคาสูงกว่า Tube Axial
ลมเข้าแนวแกนลมออกด้านบนมอเตอร์
Tube AxialVane Axialที่มา: ตำรา ผชร. ตอน 2 หน้า 7-2–7-5 หัวข้อ 7.2
ความดันในท่อลม และการตรวจวัดพัดลม
ความดันจลน์เป็นบวกเสมอ ความดันรวมเป็นบวกหรือลบก็ได้ · วัดความดันสถิตย์ด้วยมานอมิเตอร์ · ความดันรวมด้วยท่อพิทอต · ความดันจลน์ด้วย Pitot-Static Tube กับมานอมิเตอร์ · อัตราไหล Q = A × V · ท่อปิดวัดความเร็วด้วย Pitot Tube เหมาะกว่า Vane Anemometer · ความดันลด (Pressure Drop) ในท่อมาจากความฝืดในท่อและการไหลผ่านอุปกรณ์
ท่อพิทอตมานอมิเตอร์ที่มา: ตำรา ผชร. ตอน 2 หน้า 7-5 หัวข้อ 7.3 · หน้า 7-11 หัวข้อ 7.4 · หน้า 7-13–7-20 หัวข้อ 7.5–7.6.1
กำลังลม และประสิทธิภาพพัดลม
กำลังม้าลม (AHP) = Q × PT ÷ 76 · ประสิทธิภาพพัดลม = กำลังลม ÷ กำลังขับที่เพลา × 100% · กำลังที่ต้องให้ต้นกำลัง = กำลังลม ÷ (ประสิทธิภาพพัดลม × ระบบส่งกำลัง × ต้นกำลัง)
กราฟสมรรถนะ
ผู้ผลิตทดสอบที่สภาวะมาตรฐาน เช่น 15 °C 1 บาร์ ระดับน้ำทะเล · สภาพจริงต่างไป สมรรถนะเปลี่ยนตามอุณหภูมิ ความเร็วรอบ และความหนาแน่นอากาศ
ข้อควรระวัง
ใบพัดโค้งไปข้างหน้า: เปิดกว้างขึ้น กำลังที่เพลาเพิ่ม มอเตอร์เกินกำลังเมื่อความต้านทานระบบลด · แบบไหลตามแนวแกน: ไม่เสถียรที่ช่วงเปิด 30–50% · ช่วงเหมาะสม 55–75%
ที่มา: ตำรา ผชร. ตอน 2 หน้า 7-20–7-25 หัวข้อ 7.6
กฎของพัดลม (Fan Laws)
ใช้ได้กับพัดลมทุกชนิด (ทำงานแบบไคเนติกส์) ภายใต้ความหนาแน่นอากาศคงที่ · ประสิทธิภาพพัดลมคงเดิมเมื่อรอบหรือขนาดใบพัดเปลี่ยน
ตัวอย่างคำนวณทีละขั้น · ตัวอย่างที่ 7.1 ในตำรา
พัดลมไหลตามแนวแกน ใบพัด 27 นิ้ว จ่ายลม 14,200 cfm กำลังขับ 3.45 แรงม้า เสียง 83.2 dB ที่ 1,750 rpm · เพิ่มรอบเป็น 2,625 rpm
- ลม = 14,200 × 2,625/1,750 = 21,300 cfm
- กำลังขับ = 3.45 × (2,625/1,750)³ = 11.64 แรงม้า
- เสียง = 83.2 + 50 log10(2,625/1,750) = 92.0 dB
ที่มา: ตำรา ผชร. ตอน 2 หน้า 7-28–7-29
ที่มา: ตำรา ผชร. ตอน 2 หน้า 7-25–7-29 หัวข้อ 7.7
ลดปริมาณลมให้พอดีภาระ: วิธีไหนประหยัดกว่า
ลองตอบก่อนอ่าน
ต้องการลดลมจากพัดลม ลองเดาว่าวิธีใดลดพลังงานได้น้อยที่สุด
หรี่แดมเปอร์ขาออกลดพลังงานได้น้อยที่สุด · ปรับรอบลดได้มากกว่าแดมเปอร์
เฉลยจากหัวข้อย่อยนี้ · อ่านรายละเอียดต่อด้านล่างลมที่ต้องการลดลง และเปลี่ยนแปลงน้อย
ถ้าใช้แดมเปอร์ขาออกจะสูญเสียสูง ⇒ ลดขนาดใบพัด หรือใช้ใบพัดความจุต่ำลง · ลดจำนวนชั้นของโบลเวอร์หลายชั้น · ปรับมุมใบพัดของแบบไหลตามแนวแกน
ลมที่ต้องการเปลี่ยนแปลง
เลือกวิธีควบคุมการไหล ตามลำดับด้านล่าง
พัดลมหลายตัวขนานกัน ⇒ ลดจำนวนเครื่องที่เดิน · พัดลมไหลตามแนวแกน ⇒ ควบคุม Variable Pitch ได้ดีในช่วงปริมาณลมกว้าง
ใบนำทางลมที่ปากดูดที่มา: ตำรา ผชร. ตอน 2 หน้า 7-29–7-32 หัวข้อ 7.8.2–7.8.3
เปิด-ปิดพัดลม และบำรุงรักษา
ที่มา: ตำรา ผชร. ตอน 2 หน้า 7-29 หัวข้อ 7.8.1 · หน้า 7-32 หัวข้อ 7.8.4
ตรวจวินิจฉัยระบบพัดลม
ที่มา: ตำรา ผชร. ตอน 2 หน้า 7-33–7-34 หัวข้อ 7.9 (รายการตรวจ 18 ข้อ)
มาตรการตัวอย่างในตำรา: ลดลมจาก 35 เหลือ 30 m³/min
พัดลม 5 HP (แรงม้า) (3.7 kW) ใบพัด 20 นิ้ว 1,250 rpm ลม 35 m³/min · 10 ชม./วัน 300 วัน/ปี (3,000 ชม./ปี) · 3 บาท/kWh
ปรับความเร็วรอบ (มาตรการที่ 2)
รอบ 1,250 × 30/35 = 1,071.43 rpm · เฮด 15 × (30/35)² = 11.02 นิ้วน้ำ · กำลัง 3.7 × (30/35)³ = 2.33 kW · ประหยัด (3.7 − 2.33) × 3,000 = 4,110 kWh (กิโลวัตต์ชั่วโมง หรือ หน่วย)/ปี · 12,330 บาท/ปี · ลงทุน 20,000 บาท คืนทุน 1.62 ปี
ลดขนาดใบพัด (มาตรการที่ 1)
ใบพัด 20 × 30/35 = 17.14 นิ้ว · เฮด 5 × (17.14/20)² = 3.67 นิ้วน้ำ · กำลังตามสูตร (17.14/20)³ × 3.7 = 2.33 kW · ประหยัด 4,110 kWh/ปี · 12,330 บาท/ปี · ลงทุน 5,000 บาท คืนทุน 0.41 ปี
มาตรการที่ 1 ตำราให้สูตรกำลังหลังลดใบพัด = (D2/D1)³ × กำลังเดิม แต่ตารางผลพิมพ์ 1.71 kW · 5,970 kWh/ปี · 17,910 บาท/ปี · 0.28 ปี ซึ่งไม่ตรงกับสูตรของตัวเอง · การ์ดนี้แสดงค่าตามสูตร (2.33 kW) · ตำราย้ำว่าค่าจากการคำนวณอาจคลาดเคลื่อน ให้ใช้ค่าที่ตรวจวัดจริง
ที่มา: ตำรา ผชร. ตอน 2 หน้า 7-37–7-42 หัวข้อ 7.11 มาตรการที่ 1–2
ตัวเลขที่ต้องจำในหัวข้อนี้
จำลองอุปกรณ์ในโรงงาน
จำลองอุปกรณ์ที่บทนี้สอน ในโรงงานที่สร้างจากเนื้อหาที่อบรม · ห้องไฟฟ้า: ปั๊มและพัดลม
ลองปรับเอง · เปลี่ยนค่าแล้วเห็นผลทันที
สถานการณ์จำลอง 1 เรื่อง · เลือกทางแก้แล้วเห็นผลเป็นตัวเลขจากตำรา
ที่มา: คู่มือผู้รับผิดชอบด้านพลังงานสามัญ (โรงงาน) พ.ศ. 2567 (พพ.) ตอนที่ 2 การจัดการพลังงานไฟฟ้า บทที่ 7 · หน้า 7-1 ถึง 7-63 (หน้าไฟล์ 441–503)