วิธีประหยัดค่าไฟฟ้า













วิธีประหยัดค่าไฟฟ้าภายในโรงงาน



        วิธีต่อไปนี้ จะช่วยเราประหยัดพลังงานและยืดอายุการใช้งานของอุปกรณ์ทางไฟฟ้า หลายคนอาจเคยได้ยินเกี่ยวกับการลดค่าไฟฟ้าโดยใช้คาปาซิเตอร์ วันนี้จะมายกตัวอย่างการลด

ค่าไฟโดยใช้คาปาซิเตอร์ ว่าอุปกรณ์ทางไฟฟ้าตัวนี้มีข้อดีอย่างไร ถึงลดค่าไฟได้

 

       ก่อนอื่นต้องเข้าใจก่อนว่า ค่าไฟ ที่เราเรียกคือค่าอะไร

ค่าไฟ ที่เราเรียกกัน คือค่าพลังงานไฟฟ้า กิโลวัตต์ชั่วโมง (kWh) เป็นปริมาณพลังงานที่ถูกใช้ในอัตรา 1,000 วัตต์เป็นเวลา 1 ชั่วโมง หรือ 1 หน่วยไฟฟ้า


ตัวอย่าง หลอดไฟ 100 วัตต์ จำนวน 10 หลอด เปิดนาน 1 ชั่วโมง รวม 100×10=1,000 วัตต์ = 1 หน่วย

 

กำลังทางไฟฟ้า

กำลังไฟฟ้าในระบบไฟฟ้ากระแสสลับ จะอธิบายเป็นรูปภาพ เพื่อเป็นเกล็ดเล็กๆน้อยๆ ในการนำไปใช้ในการคำนวณอย่างง่ายได้ ซึ่งจะพิจารณาถึง 3 ลักษณะตัวแปร ตามสามเหลี่ยมกำลังไฟฟ้า ดังนี้

   

ความหมายของตัวแปร เป็นดังนี

 

                 มีหน่วยเป็น VA. เมือ S คือกำลังไฟฟ้าที่ปรากฎ (Apparent power) เป็นกำลังไฟฟ้าที่จ่ายให้แก่วงจรจะให้เห็นทางโวลท์มิเตอร์และแอมป์มิเตอร์จึงเรียกกำลังไฟฟ้าชนิดนี้ว่า 

“กำลังไฟฟ้าที่ปรากฎ” กำลังไฟฟ้าประเภทนี้จัดอยู่ในกำลังของแหล่งจ่ายพลังงานไฟฟ้า เช่น หม้อแปลงไฟฟ้า เครื่องกำเนิดไฟฟ้า เป็นต้น

   
                มีหน่วยเป็น Watt  เมื่อ P คือ กำลังไฟฟ้าที่แท้จริง (Active power หรือ Real power)  ที่ทำให้เกิดกำลังงาน หรือเกิดงานขึ้นภายในวงจร มักนิยมใช้ค่านี้ในการคำนวณค่า

ไฟฟ้า กำลังไฟฟ้าประเภทนี้จัดอยู่ในกำลังของโหลดไฟฟ้า เช่น หลอดไฟ มอเตอร์ เครื่องใช้ไฟฟ้าต่างๆ เป็นต้น

                มีหน่วยเป็น VAR เมื่อ Q คือ กำลังไฟฟ้ารีแอคตีฟ (Reactive power) เป็นกำลังไฟฟ้าที่สูญเสียไปในวงจรในรูปของรีแอคตีฟหรือซึ่งเป็นกำลังไฟฟ้าที่ไม่สามารถนำมาใช้ให้เกิดประโยชน์ได้

 เมื่อ.   V     คือแรงดันไฟฟ้า

           I     คือกระแสไฟฟ้า

           cos Ø  คือค่าตัวประกอบกำลัง ( Power Fector )

 

                                                                                  แล้วตัวประกอบกำลัง (Power factor) มีความสำคัญอย่างไร 

จากสมการ  

 

หรือ   
              
 

ทั้งนี้  I คือค่ากระแสที่เราต้องการหา 

P คือกำลังไฟฟ้าที่เราทราบแล้ว จากเครื่องใช้ไฟฟ้า 

V คือแรงดันไฟฟ้า ที่ส่งจ่ายจากการไฟฟ้ามายังผู้ใช้ไฟ (ระบบ 3 เฟสแรงต่ำ การไฟฟ้า นครหลวง 416 V การไฟฟ้าภูมิภาค 400 V)

ตัวอย่างการคำนวณหากระแส 

ภายในโรงงานมีโหลด ทั้งสิ้น 2000 kW มีค่า Power Factor เป็น 0.65 หากคำนวณกระแสะที่ใด้ จะเป็น

 

    

แต่หาก โรงงานนั้นมีการปรับปรุงค่า Power Factor เป็น 0.95 กระแสะที่ใด้ จะเป็น

  

  

        จะสังเกตุได้ว่า เมื่อกำลังไฟฟ้าและแรงดันไฟฟ้า เป็นค่าคงที่ กระแสจะมากหรือน้อยจะขึ้นอยู่กับ ค่า cos Ø

จากการคำนวณดังกล่าว หากโรงงานไม่มีการปรับปรุงค่า PF จะทำให้กระแสในระบบเพิ่มมากขึ้นหากค่า  cos Ø  มีค่าน้อย ซึ่งจะมีผลโดยตรงกับการจ่ายกำลังของหม้อแปลง สายไฟฟ้า เบรคเกอร์ ทำให้ประสิธิภาพของอุปกณ์ลดลง

      ดังนั้น การส่งจ่ายของระบบไฟฟ้า 3 เฟส จะมีประสิทธิภาพมากขึ้น เมื่อ ค่า  cos Ø  มีค่าใกล้เคียง 1

จากการคำนวณดังกล่าว การเพิ่ม คาปาซิเตอร์เข้าไปในระบบ จะมีประโยชน์ดังนี้

           1. สามารถประหยัดค่าพลังไฟฟ้ารีแอคตีฟ (กิโลวาร์) ซึ่งผู้ใช้ไฟฟ้าที่มีค่าประกอบกำลังไฟฟ้าที่ต่ำกว่า 0.85 จะต้องเสียค่าปรับ ค่าตัวประกอบกำลังไฟฟ้าในอัตรา 56.07 บาท/กิโลวาร์ ซึ่งเมื่อผู้ใช้ไฟฟ้าปรับค่าตัวประกอบกำลังไฟฟ้าให้มีค่ามากกว่า 0.85 จะทำให้ผู้ใช้ไฟฟ้าสามารถประหยัดค่าไฟฟ้าในส่วนนี้ลงได้

           2. ผู้ใช้ไฟฟ้าสามารถประหยัดการลงทุนในการขยายระบบไฟฟ้าลงได้ เนื่องจากเมื่อมีการปรับปรุงตัวประกอบกำลังไฟฟ้าแล้วจะเป็นการเพิ่มความสามารถของสายไฟฟ้าและหม้อแปลงไฟฟ้าในการรับโหลด ได้เพิ่มขึ้น3

           3. เมื่อมีการปรับปรุงค่าตัวประกอบกำลังไฟฟ้าแล้ว จะเป็นการลดกำลังไฟฟ้าสูญเสียในสายไฟฟ้าและหม้อแปลงอีกทั้งแรงดันไฟฟ้าตกจะน้อยลง (แรงดันไฟฟ้าดีขึ้น)

ทำไมต้องเสียค่าปรับ 




จากรูปภาพ

                เป็นภาพแสดงการเปรียบเทียบกำลังงานที่ม้าต้องใช้ในการลากรถ เทียบได้กับ Apparent Power (S) การเคลื่อนที่ของรถม้าใน

ทิศทางที่ต้องการคืองานที่เกิดขึ้นจริง Real Power (P) และกำลังที่ม้าต้องใช้มากขึ้นโดย
ไม่ได้การเคลื่อนที่ของรถในทิศทางที่ต้องการ

Reactive Power (Q) ค่าเพาเวอร์แฟคเตอร์ (PF.) คือค่า Cosine ของมุมที่เกิดขึ้นตามรูป ในกรณีที่ม้าออกแรงตั้งฉากกับราง (PF = 0) ไม่ว่าจะ

ออกแรงมากเท่าใดก็จะไม่เกิดงานขึ้น แต่ในทางกลับกันถ้าม้าเดินอยู่บนราง (PF = 1) กำลังที่ใช้เพื่อที่จะลากรถ จะได้งานอย่างมีประสิทธิภาพ

มากนั้นเอง

               จากนิยามของ Power Factor แสดงให้เห็นว่า ระบบไฟฟ้าใดที่มีตัวประกอบกำลังไฟฟ้าต่ำ จะทำให้เกิดการสูญเสียทั้งในระบบไฟฟ้า

และของผู้ใช้ไฟฟ้าเอง ซึ่ง Q เป็นกำลังงานที่สูญเสียในระบบ ไม่สามารถนำไปใช้งานได้ จะเป็นภาระให้กับเครื่องกำเนิดไฟฟ้า หม้อแปลงไฟฟ้า

รวมถึงสายส่งในระบบด้วย

               ดังนั้นในกรณีระบบที่มี Power Factor ต่ำ จะมีประสิทธิภาพของการจ่ายไฟฟ้าต่ำกว่าระบบที่มี Power Factor สูง รวมถึงก่อให้เกิดการ

สูญเสียและสิ้นเปลืองพลังงานโดยใช่เหตุ

             โดยทางการไฟฟ้าได้มีมาตรการกำหนดให้ผู้ใช้ไฟฟ้า ต้องปรับปรุงระบบให้มีค่า Power Factor สูงกว่า 0.85 ขึ้นไป เพื่อให้

ประสิทธิภาพของระบบไฟฟ้าโดยรวมของประเทศอยู่ในระดับที่ยอมรับได้ และเพื่อลดการสูญเสียพลังงานมวลรวมของชาติด้วย ซึ่งทางการ

ไฟฟ้าจะมีค่าปรับสำหรับผู้ใช้ไฟฟ้าที่ไม่ปฏิบัติตาม

       เนื่องจากภาระโหลดไฟฟ้าในโรงงานมีค่าไม่คงที่ตลอดเวลา ดังนั้นการปรับปรุงตัวประกอบกำลัง โดยการติดตั้ง คาปาซิเตอร์ เพื่อเพิ่มค่าตัวประกอบกำลังไฟฟ้าจำเป็นต้องมีระบบ

ควบคุมเพื่อใช้ในการตัดต่อตัวคาปาซิเตอร์ให้เหมาะสมกับภาระโหลด โดยตำแหน่งการติดตั้ง คาปาซิเตอร์ เพื่อปรับปรุงค่าตัวประกอบกำลังไฟฟ้าจะมีตำแหน่งติดตั้งอุปกรณ์หลักอยู่ 3 ตำแหน่ง คือ

1. ติดตั้งที่ส่วนกลาง (Central)
2. ติดตั้งที่แต่ละภาระโหลด (Individual)
3. ติดตั้งที่กลุ่มของภาระโหลด (Group)

วิธีการปรับปรุงตัวประกอบกำลัง

 

     1. ใช้ CAP BANK

     2. ใช้ SVG (Static Var Generator)

     3. ติดตั้งโซล่าเซลล์

 

แล้วไฟฟ้าภายในบ้านละ ใช้ได้หรือไม่

 

คำตอบคือ * ไม่ได้ * เนื่องจาก ไฟฟ้าฟ้าภายในบ้านนั้น เป็นไฟฟ้า 1 เฟส สมการของกำลังไฟฟ้า 1 เฟสคือ

 

จะสั้งเกตุเห็นได้ว่า ไม่มีค่าตัวประกอบกำลังเข้ามาเกี่ยวข้อง เมื่อ P คือค่าคงที่ V เป็นค่าคงที่ กระแสที่ได้ จะคงที่เช่นกัน

 

แล้วมีวิธีไหนลดค่าไฟฟ้าภายในบ้านได้    จากทีกล่าวมาข้างต้น ค่าไฟที่เราเสียนั้น มีหน่วยเป็น

กิโลวัตต์ชั่วโมง (kWh)

 

ดังนั้นวิธีที่เราจะลดค่าไฟได้คือ ชั่วโมงการทำงานของอุปกรณ์ เพียงแค่ลดชั่วโมงการใช้ไฟลง ค่าไฟก็ลดลงแล้ว

 

*อย่าไปหลงเชื่อว่ามีอุปกรณ์ลดค่าไฟ ในเมื่อตัวมันเองก็กินไฟ*


 

Visitors: 43,699