การเปรียบเทียบประหยัดพลังงานระหว่างปั๊มลม Screw 2-Stage และ 1-Stage

ในยุคที่ต้นทุนพลังงานเพิ่มสูงขึ้นอย่างต่อเนื่อง การเลือกใช้อุปกรณ์ที่มีประสิทธิภาพการใช้พลังงานสูงจึงเป็นสิ่งสำคัญสำหรับอุตสาหกรรมต่างๆ ปั๊มลมเป็นหนึ่งในอุปกรณ์ที่ใช้พลังงานมากที่สุดในโรงงานอุตสาหกรรม โดยเฉลี่ยแล้วปั๊มลมใช้พลังงานไฟฟ้าประมาณ 10-15% ของการใช้ไฟฟ้าทั้งหมดในโรงงาน

บทความ บริษัท เดลต้า คอมเพรสเซอร์ (เอเชีย) จำกัด จำหน่ายปั๊มลมแบบสกรู นี้จะเปรียบเทียบประสิทธิภาพการใช้พลังงานระหว่างปั๊มลม Screw แบบ 2-Stage และ 1-Stage ขนาด 100 แรงม้า เพื่อให้ผู้ประกอบการสามารถตัดสินใจเลือกใช้เทคโนโลยีที่เหมาะสมที่สุด

ข้อมูลเบื้องต้นของปั๊มลมทั้งสองประเภท

ปั๊มลม Screw 2-Stage 100hp พร้อม Inverter

• กำลังไฟฟ้า: 100 แรงม้า (74.6 kW)
• ปริมาณลมที่ผลิตได้: 17.5 ลูกบาศก์เมตรต่อนาที
• ระบบควบคุม: Inverter ที่สามารถลดความถี่ได้ 50%
• ข้อดี: ประสิทธิภาพสูง และสามารถปรับความเร็วตามความต้องการ

ปั๊มลม Screw 1-Stage 100hp

• กำลังไฟฟ้า: 100 แรงม้า (74.6 kW)
• ปริมาณลมที่ผลิตได้: 13.8 ลูกบาศก์เมตรต่อนาที
• ประสิทธิภาพปัจจุบัน: 60%
• ระบบควบคุม: แบบดั้งเดิม (On/Off หรือ Load/Unload)

การวิเคราะห์ประสิทธิภาพการใช้พลังงาน

1. ประสิทธิภาพการผลิตลม (Specific Power)

ปั๊มลม 2-Stage:

• Specific Power = 74.6 kW ÷ 17.5 m³/min = 4.26 kW ต่อ m³/min

ปั๊มลม 1-Stage:

• Specific Power = 74.6 kW ÷ 13.8 m³/min = 5.41 kW ต่อ m³/min

จากการคำนวณ ปั๊มลม 2-Stage ใช้พลังงานน้อยกว่า 1-Stage ถึง 21.3% ในการผลิตลมปริมาณเดียวกัน

2. การประหยัดพลังงานจากระบบ Inverter

ระบบ Inverter ในปั๊มลม 2-Stage สามารถปรับความถี่ได้ 50% ซึ่งหมายความว่า:

• เมื่อความต้องการลมลดลง 50% ปั๊มลมจะใช้พลังงานเพียง 12.5% ของกำลังเต็ม
• การประหยัดพลังงานสูงสุดถึง 87.5% เมื่อความต้องการลมต่ำ

ในขณะที่ปั๊มลม 1-Stage แบบดั้งเดิมจะยังคงใช้พลังงาน 60-80% แม้ในช่วงที่ไม่มีความต้องการลม

3. การคำนวณต้นทุนพลังงานรายปี

สมมติฐานการคำนวณ:

• ราคาไฟฟ้า: 4.50 บาทต่อหน่วย
• การทำงาน: 8,000 ชั่วโมงต่อปี
• Load Factor เฉลี่ย: 70%

ปั๊มลม 2-Stage พร้อม Inverter:

การใช้พลังงานปี = 74.6 kW × 8,000 ชม. × 0.55 (ค่าเฉลี่ยจาก Inverter) = 328,240 kWh

ต้นทุนพลังงานปี = 328,240 × 4.50 = 1,477,080 บาท

ปั๊มลม 1-Stage:

การใช้พลังงานปี = 74.6 kW × 8,000 ชม. × 0.75 (Load/Unload) = 447,600 kWh

ต้นทุนพลังงานปี = 447,600 × 4.50 = 2,014,200 บาท

การประหยัดต่อปี = 2,014,200 - 1,477,080 = 537,120 บาท

การเปรียบเทียบข้อดี-ข้อเสีย

ปั๊มลม Screw 2-Stage พร้อม Inverter

ข้อดี:

• ประสิทธิภาพการใช้พลังงานสูงกว่า 21.3%
• ประหยัดค่าไฟได้สูงสุด 537,120 บาทต่อปี
• ผลิตลมได้มากกว่า 26.8% ด้วยกำลังไฟฟ้าเดียวกัน
• ระบบ Inverter ช่วยปรับปริมาณลมตามความต้องการ
• อายุการใช้งานยาวนานกว่า
• เสียงเบากว่า

ข้อเสีย:

• ราคาเครื่องสูงกว่า
• ค่าบำรุงรักษาอาจสูงกว่าเล็กน้อย
• ต้องการเทคนิคการบำรุงรักษาที่เชี่ยวชาญมากกว่า

ปั๊มลม Screw 1-Stage

ข้อดี:

• ราคาเครื่องถูกกว่า
• การบำรุงรักษาง่ายกว่า
• อะไหล่หาง่าย
• เทคโนโลยีที่คุ้นเคย

ข้อเสีย:

• ใช้พลังงานมากกว่า 21.3%
• ผลิตลมได้น้อยกว่า
• ไม่สามารถปรับปริมาณลมตามความต้องการได้
• เสียงดังกว่า

การคำนวณระยะเวลาคืนทุน (Payback Period)

สมมติว่าราคาต่างกันระหว่างปั๊มลม 2-Stage และ 1-Stage อยู่ที่ 1,500,000 บาท

ระยะเวลาคืนทุน = 1,500,000 ÷ 537,120 = 2.79 ปี

ภายในเวลาไม่ถึง 3 ปี เงินลงทุนเพิ่มเติมจะคืนทุนจากการประหยัดค่าไฟฟ้า

ข้อแนะนำสำหรับการเลือกใช้

เลือกปั๊มลม 2-Stage เมื่อ:

• มีการใช้งานต่อเนื่องมากกว่า 6,000 ชั่วโมงต่อปี
• ความต้องการลมมีการเปลี่ยนแปลงบ่อย
• ต้องการลดต้นทุนด้านพลังงานในระยะยาว
• มีงบประมาณลงทุนเพียงพอ

เลือกปั๊มลม 1-Stage เมื่อ:

• งบประมาณลงทุนจำกัด
• การใช้งานไม่ต่อเนื่อง (น้อยกว่า 4,000 ชั่วโมงต่อปี)
• ความต้องการลมค่อนข้างคงที่
• ต้องการเทคโนโลยีที่เรียบง่าย

สรุป

จากการวิเคราะห์เปรียบเทียบ ปั๊มลม Screw 2-Stage พร้อมระบบ Inverter มีประสิทธิภาพการใช้พลังงานที่เหนือกว่าปั๊มลม 1-Stage อย่างชัดเจน ด้วยการประหยัดพลังงานได้ถึง 21.3% และสามารถประหยัดค่าไฟฟ้าได้มากกว่า 500,000 บาทต่อปี

แม้ว่าต้นทุนลงทุนเริ่มแรกจะสูงกว่า แต่ระยะเวลาคืนทุนที่น้อยกว่า 3 ปี ทำให้การลงทุนในเทคโนโลยีนี้คุ้มค่าสำหรับกิจการที่มีการใช้งานปั๊มลมอย่างต่อเนื่อง การเลือกใช้ปั๊มลม 2-Stage ไม่เพียงแต่ช่วยลดต้นทุนการดำเนินงาน แต่ยังเป็นการลงทุนเพื่อความยั่งยืนด้านสิ่งแวดล้อมอีกด้วย