ทำ “ความเย็น” แบบดูด “ความร้อน” ด้วยแหล่งพลังงานความร้อนอุณหภูมิต่ำ

จากปัญหาสู่การตอบโจทย์ทางด้านการใช้งานและลดของเสีย ในการใช้ความร้อนอุณหภูมิต่ำเดินเครื่องระบบทำความเย็น ลดต้นทุนในการจัดหารระบบทำความเย็นในโรงงานและเป็นการใช้ของเสียในรูปความร้อนให้เกิดประโยชน์สูงสุด กำไรทั้งอุตสาหกรรม กำไรทั้งสิ่งแวดล้อม

“จะดีกว่าไหมถ้าเราสามารถเอาความร้อนอุณหภูมิต่ำมาเดินเครื่องระบบทำความเย็น” โจทย์ใหญ่ของนักวิจัย บริษัท โกลเบกซ์เอ็นจิเนียริ่ง จำกัด ที่นำมาสู่การคิดค้นและพัฒนาระบบทำความเย็นแบบดูดซับความร้อนที่ทำงานด้วยแหล่งพลังงานความร้อนอุณหภูมิต่ำ

ผู้ช่วยศาสตราจารย์พิชัย อัษฎมงคล ผู้อำนวยการศูนย์นวัตกรรมวิศวกรรมพลังงานและสิ่งแวดล้อม มหาวิทยาลัยศรีนครินทรวิโรฒ องครักษ์ ที่ปรึกษาวิชาการ บริษัท โกลเบกซ์เอ็นจิเนียริ่ง จำกัด กล่าวว่า จากปัญหาของเสียในรูปของความร้อนในโรงงานน้ำตาล และโรงเหล็ก ซึ่งเป็นของเสียความร้อนอุณหภูมิต่ำ (60-70 องศาเซลเซียส) ที่ไม่สามารถนำกลับไปใช้ใหม่ในระบบได้ เนื่องจากการเดินระบบทำความเย็นของระบบนั้นโดยปกติแล้วจะให้ความร้อนที่อุณหภูมิที่สูงกว่า 100 องศา และหลายๆ โรงงานนั้นต้องอาศัยเครื่องทำความเย็นแบบ chiller มาช่วยทำความเย็นในกระบวนการผลิตซึ่งระบบ chiller นั้นใช้พลังงานไฟฟ้าสูงมาก

โครงการวิจัยระบบทำความเย็นแบบดูดซับความร้อนที่ทำงานด้วยแหล่งพลังงานความร้อนอุณหภูมิต่ำ เป็นการต่อยอดมาจากระบบทำน้ำร้อนจากพลังงานแสงอาทิตย์ โดยการทำงานของระบบทำความเย็นนี้ ประกอบไปด้วยการทำงาน 4 ห้อง ดังนี้ 1. ห้องควบแน่น (Condenser) 2. ห้องระเหย (Evaporator) และห้องดูดซับ (Absorber) อีก 2 ห้อง ซึ่งมีฉนวนกั้นความร้อนหุ้มอยู่

การทำงานของทั้ง 4 ห้องในระบบทำความเย็นนั้น มีการเชื่อมต่อด้วยลิ้นเปิด-ปิด ซึ่งจะทำหน้าที่ควบคุมการไหลของไอน้ำ การทำงานในขั้นแรก ความร้อนจะส่งผ่านท่อเข้าไปยังห้องดูดซับที่ 1 เพื่อปล่อยความร้อนให้แก่น้ำ ที่ดูดซับไว้ที่ผิวที่เป็นรูพรุนด้านในของซิลิกาเจลจนระเหยเป็นไอ ในขณะที่ส่วนควบแน่นจะควบแน่นไอน้ำให้เป็นของเหลว ขณะเดียวกันก็คลายความร้อนจากการควบแน่นออกสู่ภายนอก สารทำความเย็นที่ได้จากการควบแน่น (น้ำ) จะไหลผ่านท่อกลับไปยังห้องระเหย เพื่อให้เข้าสู่วงจรของการดูดซับและคลายความร้อนอีกครั้ง

“ในปัจจุบันยังไม่มีการนำไปทดลองใช้ในภาคอุตสาหกรรม เพราะตัวเครื่องยังอยู่ในขั้นตอนการทดลองว่า มีประสิทธิภาพในการทำความเย็นแค่ไหน แต่กว่าที่จะได้เครื่องต้นแบบ ที่ใช้ระบบทำความเย็นนี้ ทางทีมพัฒนาต้องแก้ไขปัญหาเรื่องวิศวกรรม และปัญหาทางด้านอุปกรณ์เนื่องจากตัวไส้ในนั้นต้องมีการสั่งนำเข้าจากต่างประเทศ ซึ่งไส้ในเป็นชิ้นส่วนของ Absorber ที่อยู่ภายในห้องดูดซับร่วมทั้งสิ้น 4 ตัว นอกจากนี้ยังมีข้อจำกัดเรื่องการสร้างชิ้นส่วนต่างๆ เนื่องจากเทคโนโลยีของประเทศไทยนั้นยังไม่เพียงพอ อีกทั้งยังต้องมีการคำนวณเรื่องขนาดของเครื่อง อุณหภูมิของเครื่อง ความดันของเครื่องในแต่ละห้องของระบบ และตัวแปรต่างๆที่ใช้ในการเดินระบบ”

ข้อดีของระบบการทำความเย็นนี้ คือสามารถนำไปปรับใช้ภายในห้างสรรพสินค้า ศูนย์จัดแสดงสินค้าและบ้านเรือนได้ และนอกจากที่จะลดของเสียในรูปความร้อน จากการดึงน้ำร้อนกลับเข้าไปในระบบแล้ว ยังประหยัดพลังงานในส่วนการทำความเย็น จากความเย็นที่ได้จากการดูดซับความร้อนจากน้ำ ลงได้ถึงประมาณร้อยละ 60 -70 เมื่อเทียบกับเทคโนโลยีเดิมที่ใช้ในปัจจุบัน

ผู้สนใจที่อยากรู้จักเทคโนโลยีมากขึ้น สามารถแวะไปเยี่ยมชมได้ภายงานมหกรรม Thai Tech Expo 2017 ซึ่งจัดโดยสำนักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ (สวทช.)และกระทรวงวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี ระหว่างวันที่ 20 – 24 กันยายน 2560 ณ. ฮอลล์ 105 – 106 ไบเทค บางนา เวลา 9:00 – 19:00 น.