มข. ฉลุยงานวิจัย “อาคารที่ใช้พลังงานสุทธิเป็นศูนย์”

เมื่อเร็วๆ นี้ โครงการวิจัยพัฒนาเทคโนโลยีที่เหมาะสมสำหรับอาคารในประเทศไทย ซึ่งสามารถใช้พลังงานไฟฟ้าสุทธิภายในอาคารเป็นศูนย์ (Net Zero Energy Building) มหาวิทยาลัยขอนแก่น ประสบผลสำเร็จ ผู้นำทีมนักวิจัย ผศ.ดร.เด่นพงษ์ สุดภักดี รองอธิการบดีฝ่ายวิชาการและเทคโนโลยีสารสนเทศ เผยเดินหน้าวิจัยต่อในขั้นตอนของการควบคุมและประเมินผล พร้อมระบุแนวคิดนี้ถูกนำมาประยุกต์ใช้ในอาคารและที่อยู่อาศัยกันบ้างแล้ว

โครงการวิจัยฯ นี้มีเป้าหมายในการใช้พลังงานไฟฟ้าสุทธิภายในอาคารเป็นศูนย์ (Net Zero Energy Building) ได้รับความไว้วางใจและการสนับสนุนทุนวิจัย จากกองทุนเพื่อส่งเสริมการอนุรักษ์พลังงาน สำนักงานนโยบายและแผนพลังงาน กระทรวงพลังงาน ภายใต้งบประมาณ 18 ล้านบาท นำทีมวิจัยโดย ผศ.ดร.เด่นพงษ์ สุดภักดี รองอธิการบดีฝ่ายวิชาการและเทคโนโลยีสารสนเทศ ได้รวบรวมนักวิจัยที่เกี่ยวข้องหลายสาขาภายในมหาวิทยาลัยขอนแก่น ประกอบด้วย อาจารย์ประจำภาควิชาวิศวกรรมเครื่องกล คณะวิศวกรรมศาสตร์ นักวิจัยจากคณะสถาปัตยกรรมศาสตร์ มหาวิทยาขอนแก่น พร้อมกับการสนับสนุนผู้เชี่ยวชาญจากภายนอกทั้งภาครัฐและเอกชนต่างๆ เช่น สำนักงานคณะกรรมการกำกับกิจการพลังงาน และบริษัท เอ็นโซล จำกัด โดยได้พัฒนาปรับปรุง “อาคารสำนักงานของกองสื่อสารองค์กร มหาวิทยาลัยขอนแก่น” ให้เป็นอาคารสำนักงานต้นแบบที่สามารถใช้พลังงานไฟฟ้าสุทธิภายในอาคารเป็นศูนย์
ตามหลักการดังกล่าว คือปริมาณพลังงานไฟฟ้าที่นำเข้าจากภายนอกสู่อาคาร เมื่อหักลบกับปริมาณพลังงานไฟฟ้าที่ผลิตได้เองจากอาคาร คิดคำนวณในแต่ละรอบปีต้องมีค่าเท่ากับศูนย์ ซึ่งเป็นการประหยัดพลังงานไฟฟ้าภายในอาคารได้สูงสุด โดยที่อาคารสามารถผลิตไฟฟ้าใช้เองได้เพียงพอต่อความต้องการภายในอาคาร

ผศ.ดร.เด่นพงษ์ สุดภักดี บอกว่า “ปัจจุบันแนวคิดด้านการประหยัดพลังงาน โดยการทำให้การใช้พลังงานสุทธิเท่ากับศูนย์ (Net Zero Energy Building: NZEB) เริ่มถูกนำมาประยุกต์ใช้ในอาคารและที่อยู่อาศัยกันบ้างแล้ว โดยมีหลักการว่าการนำพลังงานจากภายนอกเข้าอาคารลบกับพลังงานที่ผลิตได้เองในอาคารมีค่าเท่ากับศูนย์ จะเห็นได้ว่าสิ่งที่จะช่วยให้แนวคิดดังกล่าวสำเร็จได้นั้นขึ้นอยู่กับองค์ประกอบที่สำคัญ 2 ส่วนด้วยกัน ส่วนแรก คือเทคโนโลยีการประหยัดพลังงานที่นำมาใช้ในอาคาร เช่น เครื่องใช้ไฟฟ้าต่างๆ ที่มีประสิทธิภาพสูง การออกแบบอาคาร และการจัดการพลังงาน เป็นต้น ส่วนที่สอง คือ เทคโนโลยีการผลิตพลังงานที่ใช้ในอาคาร เช่น การผลิตไฟฟ้าหรือความร้อนด้วยพลังงานแสงอาทิตย์ เป็นต้น”

จากงานวิจัยนี้มีการพัฒนาปรับปรุงอาคารกองสื่อสารองค์กร ดังนี้
-ปรับปรุงผนังอาคารให้ถ่ายโอนความร้อนด้วยการเปลี่ยนแปลงวัสดุกรอบอาคารให้มีความเหมาะสม
-ปรับปรุงหลังคาอาคารเพื่อป้องกันความร้อนและให้เหมาะสำหรับการติดตั้งแผ่น Solar Cell ติดตั้งฟิล์มลดความร้อน
-ปรับปรุงระบบปรับอากาศ ด้วยเครื่องปรับอากาศชนิดไฮบริดจ์ ที่มีหลักการทำความเย็นด้วยความร้อนจากรังสีของแสงอาทิตย์ (Solar Cooling) ร่วมกับการใช้พลังงานไฟฟ้า
-ติดตั้ง Cooling Pad ติดตั้งอุปกรณ์นำแสงธรรมชาติ ซึ่งเป็นอุปกรณ์ให้แสงสว่างหลักใช้ Solar Light (Skylight) ที่มีหลักการนำแสงอาทิตย์ มาผ่านตัวกรองรังสี UV และตัวกรองความร้อนไม่ให้เข้าสู่อาคาร เหลือแต่แสงสีขาวเข้าสู่ภายในอาคาร
-ปรับปรุงระบบแสงสว่าง โดยใช้อุปกรณ์ให้แสงสว่างชนิดหลอด LED แบบประหยัดพลังงาน เปลี่ยนอุปกรณ์สำนักงานจำพวกคอมพิวเตอร์ รวมถึงอุปกรณ์ไฟฟ้าในสำนักงานทั้งหมด เปลี่ยนมาใช้เป็นแบบประหยัดพลังงาน เช่น เปลี่ยนจาก PC เป็น Notebook เปลี่ยนจากจอ LCD เป็นจอ LED เป็นต้น
“ทั้งหมดดังกล่าวทำให้สามารถลดการใช้พลังงานไฟฟ้าลงได้ และมีการติดตั้งแผ่น Solar Cell เพื่อทำหน้าที่ผลิตกระแสไฟฟ้า ที่ได้ออกแบบและติดตั้งให้เหมาะสมกับการใช้งานและลักษณะตัวอาคาร ซึ่งนอกจากมาตรการต่างๆ เพื่อลดการใช้พลังงานไฟฟ้าแล้ว สิ่งสำคัญที่สุด ก็คือการรณรงค์ให้บุคลากรมีจิตสำนึกอนุรักษ์พลังงาน ซึ่งจะมีการดำเนินการไปพร้อมกันอย่างบูรณาการ” ผศ.ดร.เด่นพงษ์ กล่าว และว่า
ในการปรับปรุงและพัฒนาอาคารกองสื่อสารองค์กรเสร็จสิ้น บุคลากรสามารถเข้าไปปฏิบัติงานได้ตามปกติเป็นระยะเวลาหนึ่ง พร้อมกับการดำเนินงานวิจัยต่อในขั้นตอนของการควบคุมและประเมินผล โดยการวัดค่าต่างๆ เพื่อนำมาคำนวณวิเคราะห์ความสำเร็จตามเป้าหมายที่วางไว้ อย่างไรก็ตาม ถึงแม้ว่าการพัฒนาและปรับปรุงอาคารกองสื่อสารองค์กรจะสามารถใช้พลังงานสุทธิเป็นศูนย์ตามเป้าหมาย แต่ยังต้องเก็บข้อมูลต่อเพื่อให้ได้ข้อมูลการวิเคราะห์ในแต่ละรอบปี และค่าใช้จ่ายที่เกิดขึ้นก็ถือว่าอยู่ในระดับสูง เพราะยังเป็นอาคารต้นแบบในการศึกษาวิจัย จึงต้องมีค่าใช้จ่ายเพิ่มขึ้นในส่วนของการซื้ออุปกรณ์ทดลองต่างๆ เพื่อนำมาวิเคราะห์การทำงานของระบบ
ตัวอย่างเช่น Solar Cell ที่ใช้ในการผลิตไฟฟ้า จำเป็นจะต้องมีหลายชนิด เพื่อนำมาวิเคราะห์เปรียบเทียบหาตัวที่ดีที่สุดและเหมาะสมที่สุด และยังรวมไปถึงระบบแสดงผล เซนเซอร์ เครื่องมือวัดค่าต่างๆ เช่น ความร้อน กำลังไฟฟ้า แสงสว่าง และอุปกรณ์เครื่องมืออีกมากมายที่จำเป็นในการศึกษาวิจัย ดังนั้นความสำเร็จของงานวิจัยชิ้นนี้ จะต่อยอดนำไปสู่รูปแบบของการพัฒนาและปรับปรุงอาคารหลังต่อไปซึ่งจะมีค่าใช้จ่ายลดลงมาก และจะก่อให้เกิดประโยชน์มหาศาลในการลดการใช้พลังงานในอาคารอย่างคุ้มค่าแก่การลงทุน รวมทั้งความเหมาะสมในการนำเทคโนโลยีมาใช้กับอาคาร พร้อมรับทราบปัญหาและวิธีการแก้ไขในการนำเทคโนโลยีต่างๆ มาใช้อีกด้วย

อาคารต้นแบบ “อาคารสำนักงาน กองสื่อสารองค์กร มข.”
เป็นอาคาร 2 ชั้น ที่เชื่อมต่อจากด้านหลังของ อาคารสำนักงานอธิการบดี 1 (อาคารสำนักงานอธิการบดีหลังเดิม) ตั้งอยู่บริเวณด้านหน้าอาคารสิริคุณากร สำนักงานอธิการบดี มหาวิทยาลัยขอนแก่น ชั้นบนเป็นสำนักงานของกองสื่อสารองค์กร และชั้นล่างมี 2 ส่วน คือ ห้องรับรอง และโรงอาหารแบบเปิดที่ไม่มีกำแพงกั้น โดย มหาวิทยาลัยขอนแก่น ได้อนุมัติให้ทีมวิจัยได้พัฒนาปรับปรุงเป็นอาคารต้นแบบที่สามารถใช้พลังงานสุทธิภายในอาคารเป็นศูนย์ได้
กองสื่อสารองค์กรเป็นหน่วยงานสำคัญของมหาวิทยาลัยขอนแก่น ซึ่งมีภารกิจด้านการประชาสัมพันธ์ จึงเหมาะที่จะเผยแพร่ผลงานวิจัยนี้ออกสู่สาธารณะชน เพื่อเป็นการบริการความรู้ เป็นแหล่งเรียนรู้เทคโนโลยีด้านการอนุรักษ์พลังงาน ที่เหมาะสมสำหรับอาคารในประเทศไทยต่อไป