การนำพลังงานย้อนขนมาใช้ใหม่ในการทำความเย็น

[SaKuRa4835]

การนำพลังงานหวนกลับมาใช้ใหม่ในอุสาหกรรมทำความเย็น ห้องเย็น
ในปัจจุบันปัญหาเรื่องพลังงานเป็นปัญหาใหญ่ของโลก และนับวันจะมีผลกระทบรุนแรงต่อมวลมนุษยชาติมากขึ้นทุกที หัวข้อวิจัยต่างๆ ก็พยายามศึกษาเกี่ยวกับวิธีที่จะหาแหล่งพลังงานรูปแบบใหม่ๆ เพื่อตอบสนองกับความต้องการใช้พลังงานที่เพิ่มขึ้นของทุกๆอุตสาหกรรมห้องเย็น และเช่นเดียวกับความต้องการพลังงานของอุตสาหกรรมทำความเย็นและห้องเย็น ที่ต้องใช้พลังงานในสัดส่วนที่สูง ดังนั้นรูปแบบการจัดการพลังงาน จึงเป็นสิ่งสำคัญในการเพิ่มขีดจำกัดในการแข่งขันกับผู้ประกอบการรายอื่น
เจ้าของกิจการห้องเย็นและผู้ใช่ทั่งหลายในอุสาหกรรมทำความเย็นและห้องเย็นพยายามที่จะหาวิธีหรือเทคโนโลยีที่จะเพิ่มประสิทธิภาพของระบบทำความเย็นหรือห้องเย็น  เพื่อลดค่าใช้จ่ายที่ใช่ในระบบทำความเย็นหรือห้องเย็น เนื่องจากโดยทั่วไปแล้วในระบบทำความเย็นในห้องเย็นต้องการพลังงานอย่างมากในการขับเคลื่อน  และต้นทุนในการใช้พลังงานมีแนวโน้มที่จะปรับขึ้นในอนาคตอย่างแน่นอน ดังนั้นในขณะนี้จึงเป็นเวลาที่ทุกคนจะต้องหาวิธีในการใช่พลังงานอย่างคุ้มค่าที่สุด เพื่อปรับตัวให้สอดคล้องกับการปรับตัวของราคาของพลังงาน สิ่งหนึ่งที่มีการศึกษาและสืบค้นคว้ากันอย่างกว้างขวาง คือศักยภาพของการนำความร้อนที่ระบายทิ้งออกจากระบบทำความเย็นของห้องเย็นมาใช้งาน
ซึ่งมีรูปแบบของการนำกำลังแรงงานมาใช้ได้มากมาย เช่น การอุ่นน้ำสำหรับทำความสะอาด การทำความร้อนที่ใช้ในครัวเรือนและการประยุกต์ใช้งานอื่นๆ ถ้ามีวิธีการนำความร้อนกลับมาใช้แบบไม่เหมาะสมและไม่ถูกต้อง ก็จะกลายเป็นว่าเพิ่มภาระให้กับระบบทำความเย็นของห้องเย็น ทำให้ระบบทำความเย็นของห้องเย็นที่ใช้ระบบนำความร้อนกลับมาใช้ใหม่ ต้องใช้พลังงานรวมในการขับเคลื่อนมากกว่าระบบที่ไม่ใช้ระบบนำความร้อนกลับมาใช้  ดังนั้นเราความทำความเข้าใจกับระบบ เพื่อจะได้ทราบว่าระบบทำความเย็นในห้องเย็นที่เราใช้อยู่นั้นเหมาะสมที่จะนำเอาระบบ นำความร้อนกลับมาใช้หรือไม่
ตำแหน่งการติดตั้งระบบ นำความร้อนกลับมาใช้ เข้าไปในระบบทำระบบทำความเย็น
บทความนี้จะกล่าวถึงวิธีที่จะรวบรวมพลังงานจากระบบทำความเย็นของห้องเย็น โดยปกติแล้วพลังงานพวกนี้จะถูกกำจัดออกจากระบบทำความเย็นสู่สิ่งแวดล้อมซึ่งการทำงานก็จะเป็นการดูดซับความร้อนออกมาจากบริเวณที่ต้องการ และนำพลังงานส่วนนี้ไปทิ้งสู่สิ่งแวดล้อมในระบบทำความร้อนกลับมาใช้
นี้ก็คือการหาฐานะที่เหมาะสมที่จะได้รับพลังลังงานที่ถูกทิ้งออกมาจากระบบทำความเย็นของห้องเย็นแต่ก่อนอื่นเรามาดูตัวแปรที่จะส่งผลกระทบต่อศักยภาพของระบบ การนำความร้อนกลับมาใช้ ว่ามีอะไรบ้าง
1 ปริมาณความร้อนที่ต้องการ Btu
2 อัตราความร้อนที่ต้องการ Btu
3 คุณภาพของความร้อนที่ต้งการ
4 ช่วงยามที่ต้องการนำความร้อนไปใช้
ในทางทฤษฏี เราสามารถดึงพลังงาน ออกมาจากระบบทำความเย็นของห้องเย็นได้ทุกระดับ ไม่ว่าจะมากหรือน้อยก็ตาม แต่ในทางปฏิบัติจริงๆ แล้ว ปริมาณความร้อนที่สามารถฉุดออกมาได้นี้มีความสำคัญมากในการตัดสินใจว่าระบบทำความเย็นของห้องเย็นที่เราใช้อยู่นี้เหมาะสมที่จะนำเอา ระบบ นำความร้อนกลับมาใช้งานหรือไม่
โดยสาเหตุหลักที่สำคัญคือ เราต้องมั่นใจว่าพลังงานที่สามารถดึงออกมาใช้ได้ต้องพอที่จะทำให้คุ้มค่าการลงเงิน ในการติดตั้งระบบ นำความร้อนกลับมาใช้
ส่วนในด้านคุณภาพก็เป็นตัวแปรสำคัญอีกตัวที่เป็นตัวกำหนดว่าพลังงานความร้อนส่วนไหนที่เราจะรับมาจากระบบทำความเย็นของห้องเย็น และพลังงานที่เราได้รับจากความร้อนที่เหลือทิ้งต้องสอดคล้องกับความต้องการพลังงานที่เราจะนำไปใช้งาน แต่ในคดีที่สิ่งที่มีอยู่และสิ่งที่ต้องการไม่สอดคล้องกัน เราสามารถที่จะใช้วิธีสร้างภาชนะไว้สะสมพลังงานส่วนนี้ไว้ได้เช่นกัน
ตำแหน่งที่จะติดตั้ง ระบบ นำความร้อนกลับมาใช้ภายในห้องเย็น 
ในระบบทำความเย็นอุตสาหกรรมห้องเย็น การหาตำแหน่งที่จะติดตั้งระบบ นำความร้อนกลับมาใช้ นั่นค่อนข้างจะกำกัดเพราะต้องประเมินถึงผลกระทบที่จะเกิดขึ้น และตำแหน่งที่จะกล่าวต่อไปนี้ เป็นตำแหน่งที่มีศักยภาพสูงและเหมาะสมในการติดตั้งระบบ นำความร้อนกลับมาใช้
ระบบระบายความร้อนน้ำมันOli Coolingสำหรับระบบที่ใช้คอมเพรสเซอร์ชนิดสกรู
ระบบระบายความร้อนฝาสูบคอมเพรสเซอร์สำหรับระบบที่ใช้คอมเพรสเซอร์ชนิดลูกสูบ
ปัจจุบันคอมเพรสเซอร์ชนิดสกรูใช้น้ำมันรถในการหล่อลื่นควบคุม เพื่อที่จะแวด
สมรรถภาพในกระบวนการอัดน้ำมันที่ใช้ในกระบวนการต่างๆ  จะเป็นตัวกลางในการซึมซับซับความร้อนจากการอัดตัวจากสารทำความเย็นออกไปจากคอมเพรสเซอร์ ดังนั้นน้ำมันจะมีอุณหภูมิใกล้เคียงกับสารทำความเย็นที่ออกมาจากคอมเพรสเซอร์ ยกเว้นการระบายความร้อนน้ำมันโดยใช้สารทำความเย็นฉีดเข้าไปโดยตรง ส่วนการระบายความร้อนน้ำมันโดยใช้
เทอร์โมไซฟอน หรือน้ำระบายความร้อนผ่านเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนจะถูกใช้สำหรับชุดประกอบคอมเพรสเซอรชนิดสกรูเพื่อลดอุณหภูมิของน้ำมัน ด้วยเหตุนี้การถ่ายเทความร้อนออกจากน้ำมันจึงเป็นแหล่งที่มีศักยภาพมากสำหรับระบบ นำความร้อนกลับมาใช้
สำหรับคอมเพรสเซอร์ชนิดลูกสูบ มีความต้องการน้ำ ไกลคอล หรือสารทำความเย็น ซึ่งเป็นตัวกลางที่ใช้การระบายความร้อน ถือว่าเป็นตำแหน่งที่มีศักยภาพสูงเป็นอันดับสองในการติดตั้งระบบ นำความร้อนกลับมาใช้
คุณภาพที่สามารถนำกลับมาใช้ ขึ้นอยู่กลับหลายปัจจัย เช่น เทคโนโลยีของคอมเพรสเซอร์ที่นำมาใช้ ระดับความดันใช้งานด้านดูด ด้านส่งของคอมเพรสเซอร์ และภาระการทำความ โดยธรรมชาติระบบระบายความร้อนน้ำมันแบบภายใน อุณหภูมิจะมีค่าต่ำ
ศักยภาพของการนำพลังงานกลับมาใช้ใหม่
หลักการของคอมเพรสเซอร์ชนิดลูกสูบและสกรูจะคล้ายๆกัน สำหรับอุตสาหกรรมในอนาคตมีแนวโน้มจะใช้คอมเพรสเซอร์ชนิดสกรูมากขึ้น
คำถามที่มักจะพบบ่อยๆ ก็คือ เราสามารถที่จะเอาพลังงานจากไอสารความเย็น กลับมาใช้งานได้มากแค่ไหน คำตอบที่ได้ก็จะขึ้นอยู่กับว่าอุณหภูมิที่ต่ำที่สุดทีต้องการจากพลังงานส่วนนี้เป็นเท่าใด
ตำแหน่งถัดไปที่จะมาวิเคราะห์ก็คือ ไอด้านส่งจาก Booster Compressor ถึงแม้ว่าตำแหน่งนี้เทื่อติดตั้งระบบ นำความร้อนกลับมาใช้แล้ว จะทำให้ภาระการทำงานของคอมเพรสเซอร์ลดลงก็ตาม แต่พลังงานส่วนนี้เป็นพลังงานที่มีคุณภาพต่ำ ทำให้สัดส่วนพลังงานที่จะนำมาใช้ได้ใหม่มีอยู่เพียง 5% แต่ถึงแม้มันจะน้อยแต่สิ่งที่น่าสนใจของระบบ การนำความร้อนกลับมาใช้ที่ตำแหน่งนี้คือ การลดภาระการทำความเย็นของ คอมเพรสเซอร์                       
การระบายความร้อนน้ำมันอีกวิธีหนึ่งก็คือการใช้น้ำระบายความร้อน ซึ่งวิธีนี้ น้ำจะเป็นตัวกลางในการนำความร้อนออกจากน้ำมันโดยผ่านเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน ซึ่งความร้อนที่จะนำกลับมาใช้ได้ใหม่จะใช้ได้สำหรับระบบที่ต้องการความร้อนไม่สูงมากนัก 
เครื่องจะรับความร้อนของน้ำมัน จาก Oil Separator ที่มีอุณหภูมิใกล้เคียงกับอุณหภูมิของสารทำความเย็น
สรุป
เมื่อราคาของพลังงานที่มีแนวโน้มสูงขึ้นเรื่อยๆ การติดตั้งระบบ การนำความร้อนกลับมาใช้ เพื่อนำความร้อนที่เหลือทิ้งจากระบบทำความเย็น จึงเป็นสิ่งที่น่าสนใจอย่างมาก แต่สำหรับปัจจุบันทางเลือกอีกทางที่น่าสนใจ ก็คือการติดตั้งระบบ การนความร้อนกลับมาใช้ ที่บริเวณระบายความร้อนของคอมเพรสเซอร์ชนิดสกรู
ข้อได้เปรียบของการติดตั้งบริเวณนี้คือ 
1  ใช้ได้ทั้งความดันต่ำและความดันสูง
2  น้ำพลังงานกลับมาใช้ได้ในปริมาณที่มากกว่า
3  ควบคุมระบบระบายความร้อนน้ำมันที่แน่นอนกว่า   
4  เหมาะสำหรับระบบที่ต้องการเพิ่มคอมเพรสเซอร์ในอนาคต
5  เหมาะที่จะไปใช้แทนระบบใช้น้ำยาLiquid Injection
ถึงแม้ว่าข้อดีต่างๆ จะน่าสนใจแต่ต้องไม่ลืมที่จะวิเคราะห์ถึงองค์ประกอบอื่นๆ เราควรที่จะออกแบบเพื่อนำระบบ นำความร้อนกลับมาใช้ ไปใช้งานให้เหมาะสมกับระบบทำความเย็นที่ใช้งานอยู่เป็นกรณีๆไป