ทำไมเทคโนโลยี Variable Speed Drive (VSD) จึงประหยัดพลังงานมากกว่า เมื่อเทียบกับเทคโนโลยี Fixed Speed?

เทคโนโลยีเครื่องอัดอากาศแบบปรับความเร็วรอบเพื่อการประหยัดพลังงานหรือ VSD ถือเป็นเอกลักษณ์ของโลก“เครื่องอัดอากาศ (air compressor)” เลยทีเดียว 

VSD (Variable Speed Drive) เป็นอุปกรณ์ควบคุมความเร็วรอบมอเตอร์ ที่เราติดตั้งเข้าไปในเครื่องอัดอากาศหรือปั๊มลม (air compressor)  ทำให้สามารถปรับความเร็วรอบในการทำงานได้โดยอัตโนมัติ เพื่อให้ตรงกับความต้องการอากาศอัดแบบเรียลไทม์ เจ๋งไปเลยใช่มั้ย? นี่เป็นความลับอย่างหนึ่งของเรา ที่ช่วยให้ประหยัดพลังงานได้อย่างมหาศาล เพราะอะไร? คุณรู้ไหมว่าระบบอัดอากาศ (compressed air) นี่แหละคือตัวการสำคัญที่ทำให้เราสูญเสียค่าใช้จ่ายด้านพลังงานจำนวนมากโดยใช่เหตุ เนื่องจาก 70% ของการค่าไฟฟ้าในกระบวนการผลิตมาจากการใช้มอเตอร์ไฟฟ้า และระบบอากาศอัดจะใช้พลังงานไฟฟ้าอยู่ประมาณ10% ของกระบวนการผลิต แล้วจะดีแค่ไหนหากเราสามารถควบคุมและลดค่าใช้จ่ายที่ไม่จำเป็นในส่วนนี้ได้ บางท่านอาจจะคิดว่าเครื่องอัดอากาศทั่วไปก็คงเหมือนกัน แต่แอตลาส คอปโก้ เราแตกต่าง หากเปรียบเทียบกับค่าใช้จ่ายตลอดอายุการใช้งานนั้น ด้วยเทคโนโลยี VSD ของเครื่องอัดอากาศเราสามารถช่วยลดต้นทุนด้านพลังงานได้มากถึง 35% - 50%  ลองคำนวนเป็นเงินที่คุณต้องสูญเสียไปดูสิแล้วจะรู้ว่าทำไมควรเปลี่ยนมาใช้เทคโนโลยี VSD 

ก่อนที่เราจะไปพูดถึงความสำคัญของเทคโนโลยี Variable Speed Drive เรามาดูความแตกต่างระหว่างเครื่องอัดอากาศแบบความเร็วคงที่ (Fixed Speed) และเครื่องอัดอากาศแบบปรับความเร็วได้ (Variable Speed Drive) กันค่ะ 

เครื่องอัดอากาศหรือปั๊มลมแบบความเร็วคงที่ (Fixed Speed air compressor) นั้นจะทำงานที่ความเร็วคงที่ค่าเดียวและทำงานอย่างต่อเนื่องที่ความเร็วเท่าเดิม จะเพิ่มประสิทธิภาพขึ้นเมื่อมีการทำงานเต็ม 100 เปอร์เซ็นต์ของกำลังการผลิต  หากเครื่องมีสภาวะ unload หรือหยุดผลิตลม มอเตอร์จะยังคงหมุนอยู่ จึงทำให้มีการใช้พลังงานไฟฟ้าอยู่แม้จะไม่ได้มีการผลิตลมอัด ซึ่งสิ้นเปลืองพลังงานอย่างมาก วิธีแก้ไขคือต้องปิดเครื่อง (shutdown) ไปเลย

ในทางกลับกัน  70% ของเครื่องอัดอากาศที่ติดตั้งทั้งหมดมีอัตราการโหลดของเครื่องอัดอากาศอยู่ระหว่าง40-80% เทคโนโลยีปรับความเร็วรอบมอเตอร์ได้ หรือ VSD (Variable Speed Drive) นั้น ไม่ได้ผลิตมาเพื่อให้ทำงานอย่างต่อเนื่องที่ความเร็วสูงสุด แต่สามารถปรับความเร็วรอบมอเตอร์ให้เหมาะสมกับปริมาณลมที่ต้องการใช้งานได้ หากมีความต้องการใช้ลมปริมาณมาก มอเตอร์ก็จะหมุนเร็วขึ้น แต่หากมีความต้องการใช้ลมน้อยลง มอเตอร์ก็จะหมุนช้าลง  เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการทำงานของมอเตอร์ในกระบวนการผลิตในโรงงานอุตสาหกรรมให้มีการใช้พลังงานเท่าที่จำเป็น โดยเครื่องจะไม่มีสถานะ unload ซึ่งช่วยประหยัดพลังงานได้มาก  คุณจึงสามารถคืนทุนได้ในระยะเวลาอันสั้น

จากที่กล่าวมาข้างต้น อาจจะดูเหมือนว่าเทคโนโลยี VSD เป็นทางเลือกที่ดี น่าสนใจ แต่รู้ไหมว่าเทคโนโลยี VSD นั้นไม่ได้เหมาะกับทุกธุรกิจเสมอไป  เทคโนโลยี VSD หรือเครื่องอัดอากาศแบบปรับความเร็วได้ (Variable Speed Drive) เหมาะกับโรงงานที่ใช้ลมหรือมีการทำงานแบบผันผวน โดยอัตราการload ต่ากว่า80% เช่น โรงงานผลิตที่มีกระบวนการผลิตที่แตกต่างกันหรือมีการผลิตหลายกะ โรงงานที่มีวันหยุดเสาร์อาทิตย์ หรือการผลิตตามฤดูกาล ทำให้มีความต้องการลมอัดเป็นช่วงๆ ไม่คงที่ จึงจำเป็นต้องใช้เครื่องอัดอากาศแบบปรับความเร็วได้ (Variable Speed Drive) ซึ่งจะช่วยให้ประหยัดพลังงานได้มากกว่าเมื่อเทียบกับการใช้เครื่องอัดอากาศแบบความเร็วคงที่ (Fixed Speed)  แต่หากกระบวนการผลิตของคุณมีการผลิตที่สม่ำเสมอ คงที่ ไม่พบความต้องการลมอัดที่ผันผวนหรืออาจจะมี แต่น้อย มีความผันผวนแค่บางครั้ง ไม่บ่อย การเลือกใช้เครื่องอัดอากาศแบบความเร็วคงที่ (Fixed Speed) อาจเป็นทางเลือกที่ดีที่กว่าการใช้เครื่องอัดอากาศแบบปรับความเร็วได้ (Variable Speed Drive) 

นอกจากนี้คุณยังสามารถพิจารณาถึงโซลูชันที่ผสานการทำงานร่วมกันระหว่างเครื่องอัดอากาศแบบความเร็วคงที่ (Fixed Speed) และเครื่องอัดอากาศแบบปรับความเร็วได้ (Variable Speed Drive) โดยที่เครื่องอัดอากาศแบบความเร็วคงที่ (Fixed Speed) จะให้การทำงานแบบมาตรฐาน ส่วนการใช้เครื่องอัดอากาศแบบปรับความเร็วได้ (Variable Speed Drive) จะปรับความเร็วรอบมอเตอร์ให้เหมาะกับความต้องการของลมอัด คำถามคือการใช้เครื่องอัดอากาศหรือปั๊มลมขนาดเล็กหลายตัวแทนการใช้เครื่องอัดอากาศขนาดใหญ่เพียงตัวเดียวจะซ้ำซ้อนหรือไม่? คำตอบคือไม่เลย แต่จะเป็นการเสริมการทำให้ให้มีประสิทธิภาพมากยิ่งขึ้น  เพราะสามารถรองรับความต้องการอากาศอัดทั้งหมดได้อย่างเต็มที่ หากเครื่องอัดอากาศหรือปั๊มลมตัวใดตัวหนึ่งมีการshut down การผลิตยังคงดำเนินต่อไป เนื่องจากเครื่องอัดอากาศตัวที่สองจะรับหน้าที่ผลิตลมอัดอย่างเต็มรูปแบบ

การลงทุนซื้อเครื่องอัดอากาศสักเครื่องก็เหมือนการเลือกซื้อรถยนต์ เราเข้าใจ ลองดูข้อดีของเทคโนโลยี Variable Speed Drive (VSD) ด้านล่างนี้ก่อนตัดสินใจลงทุน: 

• ลดต้นทุนในการผลิต  แม้ว่าเทคโนโลยี Variable Speed Drive (VSD) จะมีต้นทุนเริ่มต้นสูง แต่ลองพิจารณาถึงค่าใช้การตลอดการใช้งานโดยรวมจะพบว่าเทคโนโลยี Variable Speed Drive ช่วยประหยัดค่าใช้จ่ายด้านพลังงานได้มาก จึงมีต้นทุนตลอดอายุการใช้งานที่ต่ำกว่า

• ประหยัดพลังงาน โดยใช้พลังงานตามความจำเป็น ยิ่งมีกำลังการผลิตที่ผันผวนมากเท่าไหร่ก็จะยิ่งมีโอกาสประหยัดได้มากขึ้นเท่านั้น

• การทำงานของเทคโนโลยี Variable Speed Drive (VSD) สามารถปรับแถบ pressure band ได้มากกว่าเครื่องอัดอากาศแบบความเร็วคงที่ (Fixed Speed) 

• เทคโนโลยี Variable Speed Drive (VSD) ทำงานด้วยสภาวะแรงดันต่ำขณะที่ยังคงรักษาสภาพแรงดันขณะใช้งาน (WORKING PRESSURE) ให้อยู่ในมาตรฐานขั้นต่ำตามที่ระบบกำหนดได้  นอกจากนี้เทคโนโลยี Variable Speed Drive (VSD) ยังสามารถผลิตแรงดันแบบคงที่สม่ำเสมอ เพื่อนำไปใช้งานกับระบบต่างๆ ในโรงงานที่มีความจำเป็นต้องใช้อากาศอัดในระบบ

• ระบบอัดอากาศมีเสถียรภาพคงที่อยู่ตลอดเวลา ทำให้กระบวนการผลิตมีประสิทธิภาพสูงสุด

• เทคโนโลยี Variable Speed Drive (VSD) สามารถตั้งแรงดันสุทธิให้ต่ำกว่าแรงดันขณะ unload ของเทคโนโลยีความเร็วคงที่ (Fixed Speed) ได้ ซึ่งการปรับลดแรงดันลง 1 บาร์ในแต่ละครั้งจะช่วยประหยัดพลังงานได้มากถึง 7%

• เทคโนโลยี Variable Speed Drive (VSD) สามารถควบคุมการเริ่มหรือหยุดของมอเตอร์ได้ขณะที่มีแรงดันเต็มระบบ ไม่จำเป็นต้องยกเลิกการทำงานหรือรอช่วง unload ซึ่งช่วยประหยัดทั้งเวลาและพลังงาน ทำให้ไม่สูญเสียพลังงานไปโดยเปล่าประโยชน์

• ช่วยลดการสึกหรอของเครื่องจักร และป้องกันการสูญเสียของมอเตอร์ เนื่องจากลดการกระชากไฟฟ้าตอนเริ่มต้น โดยเฉพาะมอเตอร์ที่มีขนาดใหญ่