โปรแกรมตรวจวิเคราะห์และคำนวณค่าดัชนีการใช้พลังงานไฟฟ้าเฉลี่ย ของอาคาร 9 คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยกรุงเทพ วิทยาเขตรังสิต

Abstract

การวิจัยเรื่องนี้ มีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาวิเคราะห์การใช้พลังงานไฟฟ้าเฉลี่ย ของอาคาร 9 คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยกรุงเทพ วิทยาเขตรังสิต โดยมุ่งเน้นศึกษาในเรื่องของการใช้พลังงานไฟฟ้าเฉลี่ยโดยรวมทั้งอาคาร และนำมาคำนวณหาค่าดัชนีการใช้พลังงานไฟฟ้าเฉลี่ยต่อพื้นที่ ซึ่งแสดงถึงสถานการณ์การใช้พลังงานไฟฟ้าของอาคารในปัจจุบัน และความสามารถหรือประสิทธิภาพในการปรับปรุงการใช้พลังงานไฟฟ้าในอนาคต โดยการใช้พลังงานไฟฟ้าของอาคารจะพิจารณาจากโหลดภาระหลักของอาคาร อันได้แก่ โหลดระบบปรับอากาศ โหลดระบบไฟฟ้าแสงสว่าง และโหลดระบบประกอบอาคารอื่นๆ เช่น ระบบลิฟต์ ระบบมอเตอร์เปิด ปิดประตู เป็นต้น โดยศึกษาการติดตั้งระบบปรับอากาศของอาคารปัจจุบัน ทั้งด้านของจำนวน ชนิด และประเภทของเครื่องปรับอากาศ จากนั้นนำมาคำนวณเปรียบเทียบกับการติดตั้งระบบปรับอากาศจากวิธีการของ ASHRAE ซึ่งจะต้องทราบความแตกต่างของอัตราการไหลของความร้อน 4 ประเภท ซึ่งมีความสัมพันธ์กัน และแปรเปลี่ยนไปตามเวลา ได้แก่ อัตราการส่งผ่านความร้อนที่เกิดขึ้นโดยทันที (Space instantaneous heat gain) อัตราการนำความร้อนออกจากพื้นที่ เพื่อรักษาอุณหภูมิให้คงที่ (Space cooling load) อัตราการนำความร้อนออกจากพื้นที่ ที่ยอมให้มีการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิภายในพื้นที่หนึ่งๆ (Space heat extraction rate) และอัตราการนำความร้อนออกจากพื้นที่ ที่ขดลวดทำความเย็น (Cooling coil load) โดยจะต้องมีขั้นตอนการคำนวณค่าการถ่ายเทความร้อนรวม Overall Thermal Transfer Value (W/m2) หรือเรียกว่าค่า RTTV ในส่วนของโหลดความร้อนภายในอาคาร ประกอบด้วย ความร้อนจากดวงไฟแสงสว่าง ความร้อนจากตัวคน ความร้อนจากเครื่องมือเครื่องใช้ต่างๆ และความร้อนจากเครื่องจักรกลที่ใช้กำลังงาน จากนั้นจึงนำมาคำนวณหาพิกัดขนาดติดตั้งระบบอากาศทั้งอาคาร โดยศึกษาเปรียบเทียบกับระบบปรับอากาศที่ติดตั้งเดิมในปัจจุบัน จากระบบปรับอากาศที่ติดตั้งจากระบบแสงสว่างปัจจุบัน และจากระบบปรับอากาศที่ติดตั้งจากระบบแสงสว่างที่ออกแบบใหม่ ในส่วนของโหลดระบบแสงสว่าง ศึกษาการติดตั้งระบบแสงสว่างของอาคารปัจจุบัน และจากระบบปรับอากาศที่ติดตั้งจากระบบแสงสว่างที่ออกแบบใหม่ ในส่วนของโหลดระบบแสงสว่างศึกษาการติดตั้งระบบแสงสว่างของอาคารปัจจุบัน ทั้งด้านของจำนวนหลอด ชนิดของหลอด และประเภทของดวงโคม จากนั้นนำมาคำนวณเปรียบเทียบกับการติดตั้งระบบแสงสว่างจากวิธีการของ CIE โดยศึกษาเปรียบเทียบการคำนวณทั้งการออกแบบระบบแสงสว่างจากโคมเดิม แต่หลอดใหม่ กับระบบการติดตั้งแสงสว่างปัจจุบันของอาคารในส่วนของโหลดระบบอื่นๆ เช่นระบบลิฟต์ ระบบมอเตอร์เปิด ปิดประตูห้องปฏิบัติการหุ่นยนต์ไม่สามารถคำนวณหาค่าภาระโหลดที่แน่นอนได้ เนื่องจากไม่ทราบจำนวนผู้ใช้งาน และความถี่ในการใช้งานที่แน่นอน โดยจะประมาณเป็นภาระโหลดอื่นๆ นอกเหนือจากภาระโหลดหลักทั้ง 2 ระบบข้างต้นดังกล่าวแล้ว การวิเคราะห์ค่าการใช้พลังงานไฟฟ้าอาคาร 9 คณะวิศวกรรมศาสตร์ นอกจากจะคำนวณด้วยมือแล้ว เพื่อความสะดวกในการใช้งานได้จัดเขียนโปรแกรมคำนวณค่าอัตโนมัติตามวิธีการวิเคราะห์ดังกล่าวข้างต้น โดยการวิจัยแสดงดังต่อไปนี้ 1. ค่าการใช้พลังงานไฟฟ้า (kWh/ปี) เพิ่มขึ้นเมื่อเทียบกับปีก่อนคิดเป็น 2.14% แสดงถึงอาคาร 9 ได้มีการใช้พลังงานไฟฟ้าเพิ่มมากขึ้นจากกิจกรรมการใช้อาคารต่างๆ 2. พื้นทีใช้สอยคงที่ เมื่อเทียบกับปีก่อน แสดงถึงอาคาร 9 ไม่ได้มีการปรับปรุง ดัดแปลงต่อเติมพื้นที่ใช้สอยภายในอาคารจากปีที่ผ่านมา 3. ค่าดัชนีการใช้พลังงานไฟฟ้า (หน่วย/ตรม.-ปี) เพิ่มขึ้นเมื่อเทียบกับปีก่อน คิดเป็น 2.145% แสดงถึงความต้องการใช้พลังงานไฟฟ้าที่เพิ่มขึ้นจากกิจกรรมการใช้อาคาร 4. ค่าดัชนีความต้องการพลังงานไฟฟ้าสูงสุดรวม (kWh/ปี) ลดลงเมื่อเทียบกับปีก่อนคิดเป็น 1.90% แสดงถึงอาคาร 9 ได้ใช้พลังงานไฟฟ้าที่มีประสิทธิภาพสูงขึ้น ซึ่งอาจจะหมายถึงมีมาตรการทางด้านการประหยัดพลังงานไฟฟ้าภายในอาคาร 5. ค่าดัชนีประสิทธิภาพการจัดการพลังงานไฟฟ้าเฉลี่ย (%LF) เพิ่มขึ้นเมื่อเทียบกับปีก่อน คิดเป็น 3.90% แสดงถึงการใช้พลังงานไฟฟ้าที่เพิ่มขึ้นตามขั้นตอนการบริหารจัดการพลังงานไฟฟ้า โดยรวมของทั้งมหาวิทยาลัยกรุงเทพ วิทยาเขตรังสิต ผลการวิจัยครั้งนี้สามารถใช้เป็นข้อมูล เพื่อหาแนวทางในการบริหารจัดการพลังงานไฟฟ้าที่เหมาะสมและมีประสิทธิภาพต่อสภาพการใช้งานอาคารเทียบกับภาระโหลดที่ติดตั้งภายในอาคารปัจจุบันมากยิ่งขึ้น นอกจากนี้ พฤติกรรมการการใช้พลังงานไฟฟ้าของผู้เข้าใช้อาคารยังถือว่าเป็นปัจจัยหนึ่งที่ส่งผลกระทบโดยตรงต่อการบริหารจัดการพลังงานไฟฟ้าของอาคาร 9 ซึ่งผลจากแบบสอบถามแสดงให้เห็นถึงผู้ใช้อาคารทราบเรื่องการอนุรักษ์พลังงานแต่ไม่ได้ปฏิบัติด้านการอนุรักษ์พลังงานอย่างต่อเนื่อง สม่ำเสมอ ซึ่งควรต้องหามาตรการการรณรงค์ส่งเสริมต่อไป

The purposed of this research were to investigate the power energy consumption of the 5th building of faculty of engineering Bangkok University Rang sit campus Thailand. The aim of this target focus in the all average electrical power energy and average power energy consumption index per used area that were shown the present energy consumption situation and the capability or efficiency improvement in the future. The air conditional load and lighting load were caused two main system energy consumption load of the building while other loads such as elevator or motor load may be counted as load effect less significant than the previous systematic loads. For the air conditional load were to investigate the present installation system that shown details in type of used, number of used, area of used and their power energy rated. The ASHRAE method was used to calculate the capability of air conditional system installation comparatively with the present air conditional system of the building, which required at lease four data knowledge, composed of the space instantaneous heat gain, space cooling load, space heat extraction rate and cooling coil load. Due to the ASHRAE method the calculation of the Overall Thermal Transfer Value (OTTV) and the Roof Thermal transfer Value (RTTV) were two main heat energy exchanged between the building constructors and environmental called as external heat energy exchange and for internal heat energy exchange for the air conditional system required were calculated from the lighting system heat, man heat, machine heat, equipment heat and vice versa. The results of this calculation were presented the air conditional system installation comparatively between the old lighting system, new design lighting system and the present system that counted in the number of lighting lamp or type of lamp and others. The lighting system was calculated from CIE method that made comparatively between the old lighting system, new design lighting system and the present system. While the other load system such as elevator and motor load were come from estimated method because of unknown the exact load. The software programed was created for automatic computation and conveniences used other than manual calculation and the results of research were as follows: 1. The energy power consumption was increased about 2.14% comparatively with the past year, shown that the energy powers were used continuous increasable. 2. The used area was not change, shown that not expand, not rebuilding or not renovated of the building. 3. The energy power consumption index was increased about 2.145% comparatively with the past year, shown that the energy powers were more used while the area was no changed. 4. The demand energy power consumption index was decreased about 1.90% comparatively with the past year, shown that the energy powers were more efficiency management in the energy conservation or energy saving policy. 5. The energy power consumption management index was increased about 3.90% comparatively with the past year, due to the energy conservation or energy saving policy of the Rang sit campus. The results of this study can be of benefit to methods of developing and improving the suitable management energy power consumption in each building that were different load systems and load behaviors that came from the user.