Get Adobe Flash player

1. เทคโนโลยีเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน

การใช้เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนนำความร้อนกลับมาใช้แพร่หลายมากที่สุด มีทั้งแบบเครื่องอุ่นอากาศ (Recuperator) เตาเผาแบบรีเจนเนอเรทีฟ อีโคโนไมเซอร์

 

2. การอุ่นชิ้นงาน (Load Preheating)

อุปกรณ์ที่ใช้ความร้อนเหลือทิ้งจากระบบ เช่น การอุ่นน้ำป้อนเข้าหม้อไอน้ำ ซึ่งใช้กันแพร่หลายในอุตสาหกรรมสำหรับการถ่ายเทความร้อนโดยตรงระหว่างความร้อนจากไอเสีย และวัสดุในเตาเผา ยกตัวอย่างเช่น โรงงานหล่อเหล็ก/อะลูมิเนียม โดยการใช้ไอเสียที่ออกจากเตาเผาแล้วกลับมาให้ความร้อนแก่ชิ้นงานที่เตรียมจะหล่อ ทำให้สามารถช่วยลดการใช้พลังงานในการหล่อชิ้นงานได้ แต่อุปกรณ์ประเภทนี้ไม่เป็นที่นิยมมากนัก เพราะยากต่อการควบคุมคุณภาพชิ้นงาน และส่งผลกระทบด้านสิ่งแวดล้อมมากเพราะมีการปล่อยก๊าซเรือนกระจก นอกจากนี้ยังเป็นการเพิ่มค่าใช้จ่ายในการปรับปรุงโครงสร้างเตาเผาอีกด้วย

3. เทคโนโลยีการนำความร้อนทิ้งอุณหภูมิต่ำกลับมาใช้

เทคโนโลยีนี้เป็นการใช้ก๊าซที่มีอุณหภูมิต่ำกว่าจุดน้ำค้าง (Dew Point) เพื่อลดอุณหภูมิของไอเสียหรือความร้อนทิ้ง ข้อจำกัดของเทคโนโลยีนี้คือ ราคาสูงมาก

2.3.1 Low Temperature Heat Exchanger

Deep Economizer เป็นอุปกรณ์ที่ช่วยลดอุณหภูมิไอเสียให้อยู่ที่ประมาณ 65 -71 ํC และเปลี่ยนสถานะกลายเป็นน้ำคอนเดนเซส และเลือกใช้วัสดุที่ทนต่อความเป็นกรดของน้ำคอนเดนเซสได้ เช่น เลือกใช้ท่อวัสดุ Stainless Steel Tube

Indirect Contact Condensation Recovery เป็นอุปกรณ์ที่ช่วยลดอุณหภูมิของ gas ให้อยู่ที่ประมาณ 38-43 ํC ทำให้ไอน้ำใน gas ควบแน่นจนหมด ภายในอุปกรณ์นี้จะประกอบไปด้วย Shell&Tube ที่ใช้แลกเปลี่ยนความร้อนในระบบ อุปกรณ์นี้ใช้วัสดุประเภท Stainless steel, หลอดแก้ว, Teflon เป็นต้น

Direct Contact Condensation Recovery เป็นอุปกรณ์ที่ให้ความร้อนทิ้งสัมผัสกับของไหลโดยตรง เช่น ป้อนไอเสียเข้าเครื่อง Heat Exchanger และใช้น้ำสเปรย์ทางด้านบนของปล่อง เพื่อให้ไอน้ำควบแน่นและเปลี่ยนสถานะกลายเป็นน้ำ แต่น้ำคอนเดนเซสนี้จะมีสารปนเปื้อน/เขม่าที่ติดมากับไอเสียปะปนอยู่ด้วย

 • Transport Membrane Condenser (TMCs) เป็นเทคโนโลยีที่ถูกพัฒนาขึ้นเพื่อดักจับน้ำจากไอน้ำในไอเสีย โดยมีหลักการทำงาน คือ การสกัดแยกน้ำออกจากไอเสียที่อุณหภูมิสูงกว่าจุดน้ำค้าง และป้อนน้ำคอนเดนเซสกลับเข้าท่อน้ำป้อนเข้าในหม้อไอน้ำโดยผ่านเยื่อตัวกรองหรือเมมเบรน เพื่อช่วยลดสารปนเปื้อนในน้ำ

Heat Pump (Upgrading Low – Temperature Waste Heat) โดยการใช้พลังงานความร้อนเหลือทิ้งจากระบบ ในการขับเคลื่อนอุณหภูมิต่ำไปสู่อุณหภูมิสูง เช่น Heat Pump ไอน้ำอุณหภูมิต่ำ มีการใช้งานอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมเคมี โรงกลั่นปิโตรเลี่ยม โรงงานเยื่อกระดาษ โรงงานกระดาษ และโรงอาหารกระป๋อง เป็นต้น

Closed Compression Cycle เป็นอุปกรณ์ที่ดึงความร้อนจากน้ำหล่อเย็นที่ออกจากกระบวนการฆ่าเชื้อ (Sterilizer) อุณหภูมิของน้ำหล่อเย็นประมาณ 53 ํC โดยใช้ Heat pump กับน้ำหล่อเย็นที่อุณหภูมิต่ำ สามารถดึงความร้อนในส่วนนี้ไปใช้ในกระบวนการผลิตส่วนอื่น ได้ Heat pump ประกอบไปด้วย Evaporator, Compressor, Condenser และ Expansion valve หลักการทำงาน คือ ใช้ความร้อนทิ้งส่งไปยังสารทำความเย็นผ่าน Compressor เมื่ออุณหภูมิของสารทำความเย็นสูงขึ้นจนถึงจุดความร้อนยิ่งยวด (Superheated) จะส่งต่อไปยัง Condenser เพื่อควบแน่นและถ่ายเทความร้อนไปยังแหล่งรับความร้อน จากนั้นสารทำความเย็นจะถูกส่งต่อไปยัง Expansion Value ก่อนที่จะกลับเข้าสู่เครื่อง evaporator อีกครั้ง

4. เทคโนโลยีความร้อนทิ้งด้านการปรับอากาศ

เทคโนโลยีความร้อนทิ้งที่นำมาใช้ในด้านการปรับอากาศ ประกอบด้วย 2 เทคโนโลยีที่น่าสนใจ คือ

4.1 เทคโนโลยีการดูดซึม และ เทคโนโลยีตัวดูดซับความชื้น

2.4.1 เทคโนโลยีการทำความเย็นด้วยการดูดซึม (Absorption Cooling Technology)

เทคโนโลยีการทำความเย็นโดยใช้สารตัวดูดซึม (Absorbent) เช่น Ammonia (NH3) หรือ Lithium Bromide (LiBr) ในระบบปิด ในปัจจุบันได้มีการพัฒนาเทคโนโลยีนี้ใช้ในอุตสาหกรรม เช่น ผลิตอากาศเย็นเพื่อทำความเย็นให้กับอาคาร เป็นต้น กระบวนการทำงานประกอบด้วย 4 ส่วนหลัก ดังนี้

 

Generator/Boiler: ใช้ความร้อนเหลือทิ้งในการต้มสาร NH3 หรือ LiBr เช่น ไอน้ำจากการผลิตน้ำร้อน ไอเสียจากการเผาไหม้เชื้อเพลิง เป็นต้น กระบวนการนี้สามารถสกัดแยกสาร NH3 หรือ LiBr ออกจากสารละลาย NH3 หรือ LiBr - น้ำได้ จากนั้นป้อนสารเข้าไปยัง Condenser ซึ่งมีอุณหภูมิและความดันสูง

Condenser: กระบวนการนี้ใช้น้ำหล่อเย็นเพื่อทำหน้าที่ควบแน่นสาร NH3 หรือ LiBr ให้กลับมาอยู่ในสถานะของเหลวอีกครั้ง และสารมีความเข้มข้นสูงขึ้น จากนั้นป้อนสารที่มีอุณหภูมิและความดันลดลงเข้าหม้อต้ม (Evaporator)

Evaporator: สารตัวดูดซึม NH3 หรือ LiBr ที่มีอุณหภูมิและความดันต่ำ เมื่อสัมผัสกับอากาศ/น้ำป้อนเข้าที่ไหลผ่านอยู่ภายนอก ทำให้สารแลกเปลี่ยนความร้อนกับอากาศ/น้ำป้อนเข้า ดังนั้นจึงเป็นการต้มสาร NH3 หรือ LiBr ให้มีอุณหภูมิสูงขึ้นและเปลี่ยนสถานะกลายเป็นไออิ่มตัว กระบวนการนี้เป็นสาเหตุที่ทำให้อากาศ/น้ำป้อนเข้ามีอุณหภูมิลดลง และสามารถนำไปใช้ประโยชน์ได้ต่อไป จากนั้นไอของสารจะไหลออกจากหม้อต้มซึ่งมีสภาวะสูญญากาศไปยังเครื่องดูดซึม (Absorber)

Absorber: เมื่อไอของสาร NH3 หรือ LiBr ไหลเข้ามาจะถูกสัมผัสกับสารละลาย NH3 หรือ LiBr - น้ำที่มีความเข้มข้นต่ำ จากนั้นปั๊มจะป้อนกลับสารเข้าไปยังเครื่อง Generator/Boiler ต่อไป กระบวนการนี้เป็นระบบปิดและทำงานอย่างต่อเนื่อง

ข้อดีของการทำความเย็นด้วยการดูดซึม:

1. ใช้เครื่องมืออุปกรณ์ หรือเครื่องจักรทางกลเพียงบางส่วน ทำให้เสียค่าซ่อมบำรุงน้อย
2. อายุการใช้งานเครื่องเป็นเวลานาน
3. ช่วยลดการใช้ไฟฟ้าเพราะใช้หลักการเคลื่อนที่ของสารในช่วงอุณหภูมิและความดันแตกต่างกัน และการปล่อยก๊าซเรือนกระจก และการเกิดสภาวะโลกร้อน เพราะระบบนี้เป็นการผลิตความเย็นแบบธรรมชาติ

 

2.4.2 เทคโนโลยีการทำความเย็นด้วยตัวดูดซับความชื้น (Desiccant Cooling Technology)

เทคโนโลยีการดูดความชื้นจากอากาศเป็นการควบคุมปริมาณความชื้นสำหรับระบบการปรับอากาศในอาคาร เทคโนโลยีประเภทนี้สามารถแบ่งได้ 2 ระบบ คือ Adsorption และ Absorption

1. Solid Desiccant System

หลักการทำงาน คือ ป้อนอากาศเข้าให้สัมผัสกับตัวดูดซับความชื้นชนิดของแข็ง (Solid Desiccant) ซึ่งพื้นผิวมีลักษณะเป็นรูพรุน ซึ่งทำหน้าที่ในการดูดซับความชื้นในอากาศไว้ในรูพรุนนี้

 

ขั้นตอน:

1. ป้อนอากาศไหลเข้าผ่านและสัมผัสกับตัวดูดซับความชื้นแบบแห้ง
2. ตัวดูดซับจะดูดซับความชื้นในอากาศไว้ในรูพรุนบนพื้นผิวสัมผัส
3. อากาศขาออกจะมีลักษณะที่อุ่นและแห้ง เพราะได้รับความร้อนบางส่วนจากตัวดูดซับความชื้น
4. ป้อนอากาศร้อนไหลผ่านตัวดูดซับทางด้านบน
5. ตัวดูดซับได้รับไอความร้อนจากฮีตเตอร์ ทำให้ความชื้นสะสมบนพื้นผิวรูพรุนของตัวดูดซับ
6. ปล่อยความชื้นออกจากตัวดูดซับออกนอกอาคาร

2. Liquid Desiccant System

ระบบการลดความชื้นด้วยสารดูดซึมชนิดของเหลว สามารถแบ่งได้เป็น 2 ส่วน คือ กระบวนการลดความชื้นและกระบวนการเตรียมสารดูดซึมความชื้นกลับมาใช้ใหม่

 

ขั้นตอน: 

1. ปั๊มสารดูดซึมความชื้นและสเปรย์สารบริเวณด้านบนของหอให้สวนทางกลับการไหลของอากาศป้อนเข้าทางด้านล่างของหอ เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพพื้นที่สัมผัสการดูดซึมความชื้นในอากาศ จากนั้นสารดูดความชื้นที่เจือจางแล้ว จะถูกเก็บรวบรวมไว้ในถังด้านล่างของหอดูดซึม
2. ปั๊มสารที่เจือจางเข้าสู่กระบวนการเตรียมสารดูดซึมความชื้นกลับมาใช้ใหม่ (Desiccant Regeneration) โดยใช้ความร้อนทิ้งจากระบบ เช่น ความร้อนจากไอเสีย หรือความร้อนทิ้งจากไอน้ำ ผ่านฮีตเตอร์ควบคุมอุณหภูมิที่ 55 ํC เพื่อต้มสารให้เข้มข้นขึ้นและสามารถนำกลับไปใช้ในกระบวนการลดความชื้นได้

ข้อดีของการทำความเย็นด้วยตัวดูดซับความชื้น:

1. ช่วยเพิ่มคุณภาพอากาศภายในอาคาร: ช่วยควบคุมอุณหภูมิและความชื้นในอากาศให้มีความเหมาะสม และช่วยลดเชื้อแบคทีเรียที่ปะปนมากับความชื้นในอากาศได้
2. เสียค่าใช้จ่ายในการดำเนินการต่ำ: เพราะใช้ความร้อนเหลือทิ้งในการช่วยเตรียมความร้อนแก่ตัวดูดซับความชื้น
3. ช่วยในการประหยัดพลังงานไฟฟ้า: ใช้พลังงานความร้อนจากความร้อนทิ้ง ความร้อนจากไอน้ำเหลือทิ้ง และความร้อนจากพลังงานหมุนเวียน เช่น พลังงานแสงอาทิตย์ เป็นต้น
4. ช่วยลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจก เพราะไม่ได้ใช้สารทำความเย็นในระบบปรับอากาศ