เครื่องส่งลมเย็น (AHU) ที่ไม่ได้ติดตั้งอินเวอร์เตอร์แปรผันความเร็วรอบมอเตอร์ (VSD/VFD) จะทำงานด้วยกำลังสูงสุดตลอดเวลาทำให้เกิดความสูญเสียทางไฟฟ้าอย่างมหาศาล การผสานเทคโนโลยี VSD เข้าเป็นส่วนหนึ่งของระบบปรับอากาศจะช่วยปรับอัตราการหมุนและการจ่ายปริมาณลมเย็นให้แปรผันสอดคล้องกับอุณหภูมิและภาระความร้อนจริงภายในพื้นที่ ช่วยเพิ่มความแม่นยำให้โครงสร้างระบบจัดการพลังงานยุคใหม่ และลดแรงกระชากของกระแสไฟฟ้ามอเตอร์ได้อย่างถาวร
1. เพราะเหตุใดมอเตอร์ AHU ความเร็วคงที่จึงเป็นจุดรั่วไหลของเงินทุน
ในอาคารพาณิชย์และอาคารสำนักงานทั่วไป โหลดความร้อนจะขยับขึ้นลงตามความหนาแน่นของจำนวนคนและระดับทิศทางของแสงแดดในแต่ละช่วงเวลา การเดินเครื่องพัดลมของระบบ AHU แบบความเร็วคงที่ 100% ตลอดทั้งวัน จึงเปรียบเสมือนการเหยียบคันเร่งรถยนต์ค้างไว้ตลอดเวลาในขณะที่การจราจรติดขัด พลังงานส่วนเกินเหล่านี้นอกจากจะทำให้ค่าไฟสูงแล้ว ยังส่งผลให้ห้องมีอาการเย็นเกินไปจนผู้อยู่อาศัยรู้สึกไม่สบายตัว
วิศวกรโครงสร้างสมัยใหม่จึงเลือกบูรณาการระบบควบคุม AHU เข้ากับอินเทอร์เฟซหลักของแนวทาง ระบบจัดการพลังงานยุคใหม่ เพื่อลดช่องว่างความสูญเสียเหล่านี้
2. กลยุทธ์การควบคุม VSD ร่วมกับเซ็นเซอร์วัดแรงดันในท่อลม
การติดตั้ง VSD/VFD ให้ประหยัดพลังงานได้อย่างสมบูรณ์แบบตามมาตรฐานสากล จำเป็นต้องควบคุมการทำงานผ่าน Loop คำนวณอัตโนมัติ (PID Control) โดยทำงานสัมพันธ์กับอุปกรณ์ต่างๆ ดังนี้:
| อุปกรณ์หน้างาน | กลไกการทำงานร่วมกันเพื่อการประหยัดพลังงาน |
|---|---|
| Static Pressure Sensor | ติดตั้งในท่อลมส่งระยะประมาณ 2/3 ของความยาวท่อ เพื่อวัดแรงดันลมสะสมและส่งค่ากลับไปยังคอนโทรลเลอร์ |
| VSD / Inverter | รับสัญญาณอนาล็อก (4-20mA หรือ 0-10V) เพื่อปรับลดความถี่เฮิรตซ์และลดรอบการหมุนของมอเตอร์พัดลมเมื่อแรงดันลมในระบบเกินค่ากำหนด |
| Modulating Valve | ปรับอัตราการจ่ายน้ำเย็นเข้าสู่คอยล์ให้สัมพันธ์กับความเร็วลมเพื่อรักษาจุดกลั่นตัวของระดับความชื้นสัมพัทธ์ |
3. การส่งผ่านกำลังงานตามกฎของพัดลม (Fan Laws)
ตามทฤษฎีกลศาสตร์ของไหล (Affinity Laws) พลังงานไฟฟ้าที่มอเตอร์พัดลมใช้จะแปรผันตรงกับกำลังสามของความเร็วรอบ นั่นหมายความว่า หากระบบควมคุมสั่งลดความเร็วพัดลมลงมาเพียง 20% (เหลือความเร็วรอบ 80%) มอเตอร์จะใช้พลังงานไฟฟ้าลดลงเหลือเพียงประมาณครึ่งหนึ่ง (0.8 x 0.8 x 0.8 = 51%) ซึ่งเป็นคำตอบชัดเจนว่าทำไมเทคโนโลยีนี้จึงมีความสำคัญต่อภาพรวมของ ระบบ HVAC ในการลดค่าใช้จ่ายทางธุรกิจ