การใช้พลังงานของเครื่องอัดลม (Compressor Energy Consumption): การคำนวณ ค่าใช้จ่าย และประสิทธิภาพพลังงาน

หนึ่งในต้นทุนที่มักถูกมองข้ามแต่สำคัญที่สุดของการใช้ เครื่องอัดลม (Air Compressor) คือ “พลังงานไฟฟ้า”ในความเป็นจริงแล้ว กว่า 70% ของต้นทุนตลอดอายุการใช้งานของเครื่องอัดลม มาจากค่าไฟฟ้า ไม่ใช่ค่าซื้อเครื่อง

ดังนั้น การเข้าใจการใช้พลังงานของเครื่องอัดลมและวิธีปรับปรุงประสิทธิภาพ จึงเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับทุกภาคอุตสาหกรรมบทความนี้จะอธิบายแนวคิดการใช้พลังงานของเครื่องอัดลมอย่างเข้าใจง่าย พร้อมยกตัวอย่างจริงสำหรับทั้งผู้ใช้ระดับโรงงานและงานทั่วไปคุณจะได้เรียนรู้ว่า “กำลังไฟฟ้าที่ป้อนเข้า (Input Power)” แตกต่างจาก “พลังงานลมที่ใช้ได้จริง (Useful Air Power)” อย่างไร

รวมถึงสาเหตุของการสูญเสียพลังงาน เช่น ความร้อน การรั่ว และการควบคุมที่ไม่มีประสิทธิภาพ

การใช้พลังงานของเครื่องอัดลมคืออะไร?

พลังงานของเครื่องอัดลม (Compressor Energy Consumption) หมายถึง ปริมาณพลังงานไฟฟ้าที่เครื่องอัดลมใช้ในการผลิตลมอัด หรือจำนวนหน่วยไฟฟ้า (kWh) ที่เครื่องใช้ในช่วงเวลาที่ทำงานจริง

 

ตัวอย่างเช่น

หากเครื่องอัดลมขนาดเล็กใช้กำลังไฟ 1.3 kW และทำงานต่อเนื่อง 2 ชั่วโมง จะใช้พลังงานประมาณ 2.6 kWh

แต่ไม่ใช่พลังงานทั้งหมดนี้ที่แปรเปลี่ยนเป็น “ลมอัด” เนื่องจากบางส่วนสูญเสียไปกับความร้อนและแรงเสียดทานในระบบ

 

สรุปง่าย ๆ:

ทุกครั้งที่เครื่องอัดลมทำงาน คือเงินที่คุณจ่ายออกไปกับพลังงานไฟฟ้า

การรู้วิธีคำนวณและวัดผลได้ถูกต้อง จะช่วยให้คุณเข้าใจต้นทุนจริงและหาวิธีประหยัดได้อย่างมีประสิทธิภาพ

 

คำศัพท์และการแปลงหน่วยสำคัญ (Key Terms and Conversions)

เพื่อคำนวณพลังงานได้อย่างถูกต้อง จำเป็นต้องเข้าใจหน่วยพื้นฐานเกี่ยวกับพลังงานของเครื่องอัดลมก่อน

 

• ・วัตต์ (W): หน่วยกำลังไฟฟ้า = โวลต์ × แอมป์ × Power Factor
• ・กิโลวัตต์ (kW): 1 kW = 1,000 W
• ・กิโลวัตต์ชั่วโมง (kWh): หน่วยที่ใช้คิดค่าไฟฟ้า = (W × ชั่วโมง) ÷ 1,000
• ・แรงม้า (HP): 1 HP ≈ 0.746 kW

 

ตัวอย่างการคำนวณ:

แรงดัน 120 V, กระแส 12 A, Power Factor 0.9

120 × 12 × 0.9 = 1,296 W (≈1.3 kW)

หากเครื่องทำงาน 1.5 ชั่วโมง →1,296 × 1.5 ÷ 1,000 = 1.94 kWh

ซึ่งหมายถึงเครื่องนี้จะใช้ไฟประมาณ 1.94 หน่วยต่อการทำงาน 1.5 ชั่วโมง

 

พลังงานที่ป้อนเข้า vs พลังงานลมที่ใช้ได้จริง (Input vs Useful Air Power)

เมื่อเสียบปลั๊กเครื่องอัดลม พลังงานไฟฟ้าที่เข้าเครื่อง ไม่ได้เท่ากับพลังงานลมที่ออกมาเพราะระหว่างทางเกิดการสูญเสียหลายจุด เช่น

 

• ・ความร้อนจากมอเตอร์
• ・แรงเสียดทานของชิ้นส่วน
• ・การรั่วไหลของลมในท่อ
• ・การอุดตันของฟิลเตอร์

 

ตัวอย่างเช่น เครื่องอัดลมที่ใช้ไฟฟ้า 200 kW อาจให้พลังงานลมที่ใช้ได้จริงเพียง 150 kW เท่านั้น

 ดังนั้น หากรู้จุดที่สูญเสียพลังงาน จะสามารถแก้ไขได้ง่าย เช่น ล้างฟิลเตอร์ ลดแรงดัน หรือซ่อมจุดรั่ว ช่วยให้ “พลังงานที่ป้อนเข้า” แปลงเป็น “ลมอัดที่ใช้จริง” ได้มากขึ้นโดยไม่ต้องเปลี่ยนเครื่อง

ปัจจัยที่กำหนดการใช้พลังงาน

• ・แรงม้ามอเตอร์ (HP): มอเตอร์ใหญ่ใช้ไฟมากขึ้น
• ・แรงดันไฟ (V) และกระแส (A): ยิ่งสูง ยิ่งกินไฟ
• ・Power Factor: ค่าการใช้ไฟฟ้าอย่างมีประสิทธิภาพ
• ・ระบบควบคุม (Control Type): เครื่องแบบ On/Off จะสิ้นเปลืองกว่าระบบ Variable Speed Drive (VSD)

 

หมายเหตุ: ขนาดถังลม (Tank Size) ไม่ได้บอกการกินไฟ เพราะขึ้นอยู่กับขนาดมอเตอร์และระบบควบคุม

 

การใช้ไฟฟ้าของเครื่องอัดลมแต่ละประเภท

ปริมาณพลังงานที่ใช้ขึ้นอยู่กับขนาดและการใช้งาน:

 

• ・เครื่องพกพาขนาดเล็ก ใช้ไฟโดยประมาณ0.8 – 1.6 kW
• ・เครื่องสำหรับโรงงาน   ใช้ไฟโดยประมาณ1.5 – 37 kW
• ・เครื่องสกรูอุตสาหกรรม ใช้ไฟโดยประมาณ 5 kW – หลายพัน kW

 

ตัวอย่าง: เครื่อง 1 HP ใช้ไฟ 0.9–1.2 kW

แต่เครื่อง 20 HP แบบสกรูอาจใช้ไฟ 15–18 kW

มุมมองระดับอุตสาหกรรม (System-Level Energy Consumption)

ในการใช้งานระดับโรงงาน สิ่งที่กินไฟไม่ใช่แค่เครื่องอัดลม แต่รวมถึง

 

• ・ท่อส่งลม
• ・ถังพัก
• ・วาล์วควบคุม
• ・อุปกรณ์ปลายทาง

 

มากกว่า 30% ของพลังงานที่สูญเสียในโรงงานมักเกิดจากจุดอื่นนอกเครื่องอัดลม เช่น การรั่ว การตั้งแรงดันสูงเกิน หรือระบบควบคุมที่ไม่เหมาะสม

 

ตัวชี้วัดประสิทธิภาพพลังงาน (Specific Energy Consumption – SEC)

วิธีวัดประสิทธิภาพที่ดีที่สุดคือดู SEC (kWh/m³) หรือหน่วยพลังงานไฟฟ้าที่ใช้ในการผลิตลมอัดต่อปริมาตร

ตัวอย่าง: ก่อนปรับปรุง = 0.13 kWh/m³  หลังซ่อมรอยรั่วและลดแรงดัน = 0.11 kWh/m³

หมายถึงเครื่องใช้พลังงานน้อยลงแต่ผลิตลมได้เท่าเดิม

 

จุดที่ประหยัดพลังงานได้มากที่สุด

 

• ・การรั่ว (Leaks): แก้รอยรั่วลดได้ทันที 10–20% ของพลังงาน
• ・แรงดันเกิน (Setpoint Reduction): ลดแรงดัน 1 bar = ลดพลังงาน ~7%
• ・แรงดันตก (Pressure Drop): ท่อเล็ก ฟิลเตอร์ตัน หรือข้อต่อแคบ ทำให้เครื่องทำงานหนักเกินจำเป็น

 

 

กลยุทธ์ควบคุมเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพ (Control Strategy)

 

• ・Load/Unload: ระบบทั่วไปแต่สิ้นเปลืองไฟในช่วง idle
• ・VSD (Variable Speed Drive): ปรับรอบมอเตอร์ตามความต้องการ ช่วยลดไฟ
• ・Sequencing: ใช้เครื่องหลักทำงานต่อเนื่อง และให้เครื่อง VSD ปรับตามโหลด ช่วยคงแรงดันได้สม่ำเสมอ

 

การใช้พลังงานความร้อนกลับ (Heat Recovery)

เครื่องอัดลมกว่า 90% ของพลังงานที่ใช้ จะกลายเป็น “ความร้อน” หากนำกลับมาใช้ เช่น อุ่นน้ำ อุ่นอาคาร หรือในกระบวนการผลิต จะช่วยประหยัดพลังงานระบบอื่นได้มาก

 

การวัดและตรวจสอบประสิทธิภาพ (Measurement & Verification)

ควรตรวจทั้งฝั่งไฟฟ้าและฝั่งลมอย่างต่อเนื่อง

 

• ・ไฟฟ้า: ตรวจแรงดัน กระแส และ Power Factor
• ・ลม: ตรวจแรงดัน อัตราการไหล และจุดน้ำค้าง

 

การติดตาม 1 สัปดาห์อาจพบว่าเครื่องทำงานว่างตอนกลางคืน ซึ่งสามารถประหยัดไฟได้ง่าย ๆ เพียงติดตั้งระบบปิดอัตโนมัติ

วิธีปรับปรุงประสิทธิภาพเครื่องอัดลม (How to Improve Air Compressor Efficiency)

ที่ทำได้ทันที

 

• ・ลดแรงดันลมให้เท่าที่จำเป็น
• ・แก้รอยรั่วในระบบท่อ
• ・ล้างหรือเปลี่ยนฟิลเตอร์อากาศ
• ・ติดตั้ง Auto Drain สำหรับระบายน้ำอัตโนมัติ

 

ปรับระบบควบคุมและถังพักลม

 

• ・ใช้ระบบควบคุมอัจฉริยะ VSD Compressor เพื่อปรับรอบตามโหลด
• ・เพิ่มขนาดถังพักลมเพื่อให้แรงดันคงที่
• ・ใช้ระบบตั้งเวลาปิดเครื่องอัตโนมัติ

 

ปรับระบบจ่ายลมและอุปกรณ์ปลายทาง

 

• ・เปลี่ยนท่อให้ใหญ่ขึ้นเพื่อลดแรงดันตก
• ・ใช้หัวเป่าลมแบบประหยัด (Nozzle)
• ・กำจัดจุดอุดตันในวาล์วและข้อต่อ

 

ทำไมต้องเลือกเครื่องอัดลม KOBELCO (Why Opt for Kobelco Standard Compressors)

KOBELCO พัฒนาเครื่องอัดลมประสิทธิภาพสูง พร้อมบริการ Energy Audit ที่ช่วยประเมินการใช้พลังงานจริงในโรงงานของคุณ

จุดเด่นคือ

 

• ・ตรวจสอบได้โดยไม่ต้องหยุดการผลิต
• ・วิเคราะห์ข้อมูลจริงและให้คำแนะนำเฉพาะจุด
• ・ใช้ได้กับเครื่องทุกยี่ห้อ

 

ไม่ว่าคุณจะใช้เครื่องขนาดเล็กใน Workshop หรือระบบลมอัดขนาดใหญ่ในโรงงานอุตสาหกรรม

KOBELCO Standard Compressor จะช่วยเพิ่มประสิทธิภาพ ลดค่าไฟ และรักษาแรงดันลมให้เสถียรตลอดเวลา

คำถามที่พบบ่อย (FAQs)

 

Q1: เครื่องอัดลมใช้ไฟเท่าไร?

A ดูกำลังไฟมอเตอร์ (kW) คูณชั่วโมงที่ใช้งาน เช่น 1.3 kW × 2 ชม. = 2.6 kWh

 

Q2: วิธีคำนวณการใช้พลังงานของเครื่องอัดลมคืออะไร?

A ใช้สูตร(โวลต์ × แอมป์ × Power Factor × ชั่วโมง) ÷ 1,000 = kWh

 

Q3: จุดประหยัดพลังงานที่ควรเริ่มจากอะไร?

A ลดแรงดันลม 1 bar, ปิดรอยรั่ว, และล้างฟิลเตอร์ จะลดไฟได้ทันที 10–30%