ประสิทธิภาพด้านพลังงานและความน่าสบายของการทำความเย็นวิธีกระจายลมแบบแทนที่โดยใช้เครื่องปรับอากาศแยกส่วนแบบไร้พัดลม

Abstract

งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อประเมินประสิทธิภาพด้านพลังงานและความน่าสบายของเครื่องปรับอากาศแยกส่วนต้นแบบ โดยการนำหน้ากากครอบแอร์และพัดลมในคอยล์เย็นออกแล้วตั้งค่าอัตโนมัติให้อุณหภูมิเริ่มต้นที่ 25.5 องศาเซลเซียส แรงดันน้ำยาแอร์ 250 PSI กำลังไฟฟ้า 2.7 กิโลวัตต์ และกำลังไฟฟ้าของเครื่องลดความชื้น 0.02 กิโลวัตต์ แล้วทำงานติดตั้งเป็น 4 ระดับ ได้แก่ 1. ระดับเหนือข้อเท้า (+0.15 ม.) 2. ระดับลำตัว (นั่งเก้าอี้) (+0.81 ม.) 3. ระดับเหนือลำตัว (+1.47 ม.) และ 4. ระดับเหนือศีรษะ (+2.13 ม.) ตามลำดับ จากนั้นทำการทดสอบในห้องจำลองเสมือนจริงที่ขนาด 1.60 x 2.70 x 2.60 ม. ในขณะทดสอบมีการใช้หลอดไฟ LED ทั้งหมด 35 วัตต์ เพื่อเพิ่มความร้อนที่เกิดขึ้นภายในห้อง ซึ่งภายในห้องทดลองได้มีการติดตั้งอุปกรณ์เครื่องวัดอุณหภูมิ 12 ช่อง เครื่องตรวจวัดคุณภาพอากาศ อุณหภูมิกระเปาะเปียก-แห้ง เครื่องวัดกำลังไฟฟ้าและเครื่องลดความชื้น โดยมีระยะเวลาในการทำวิจัยอยู่ในช่วงสั้น ๆ คือช่วงเดือนพฤศจิกายน พ.ศ. 2565 (เริ่มต้นเข้าฤดูหนาว) มีช่วงเวลาทดสอบตลอด 24 ชม.ของหนึ่งตัวอย่างทดสอบ ภายใต้อุณหภูมิภายนอก 19-36 องศาเซลเซียส ในพื้นที่จังหวัดขอนแก่น ซึ่งการทดสอบนี้อาศัยหลักการไหลของมวลอากาศ ตามหลักการจ่ายลมเย็นแบบ displacement ventilation (การกระจายลมเย็นแบบแทนที่)

จากการทดสอบพบว่าการประเมินประสิทธิภาพการทำงานของระบบปรับอากาศสามารถทำงานได้ต่อเนื่อง ผลการทดสอบพบว่าอุณหภูมิเฉลี่ยลดลง 0.5 - 1 องศาเซลเซียสทุก ๆ 2 ชั่วโมง และมีการกระจายความเย็นอย่างสม่ำเสมอเมื่อเครื่องทำงานต่อเนื่อง 6 ชั่วโมงเป็นต้นไป ซึ่งจากผลการประเมินประสิทธิภาพความน่าสบายพบว่า ร้อยละ 80 ของช่วงเวลาการทดสอบ คืออุณหภูมิ 23.3 – 29.4 องศาเซลเซียสและความชื้นสัมพัทธ์ไม่เกินร้อยละ 70 (ในการศึกษาเฉพาะ 2 ตัวแปร คืออุณหภูมิอากาศและความชื้นสัมพัทธ์)

สรุปการวิจัยพบว่าเครื่องปรับอากาศแยกส่วนแบบไร้พัดลมที่มีเครื่องลดความชื้น มีประสิทธิภาพด้านพลังงานมากกว่าเครื่องปรับอากาศแบบทั่วไป 21.22% สามารถประหยัดเงินได้ถึง 4,577 บาทต่อปี (ค่าไฟฟ้าหน่วยละ 3.488 บาท) มีความน่าสบายเพิ่มขึ้นจากร้อยละ 55 เป็นร้อยละ 70 เมื่อเทียบกับเครื่องปรับอากาศแยกส่วนแบบไร้พัดลม และอุณหภูมิเฉลี่ยกระจายสม่ำเสมออยู่ที่ 23.2-25.4 องศาเซลเซียสและมีความชื้นสัมพัทธ์ 62.5% ซึ่งความน่าสบายนี้เกิดการวัดค่าความชื้นสัมพัทธ์และอุณหภูมิอากาศและแสดงในแผนภูมิไบโอไคลเมติก