ระบบระบายอากาศครัวแบบควบคุมตามความต้องการคืออะไร และทำไมโรงแรมจึงหันมาใช้
พัดลมดูดอากาศในครัวโรงแรมส่วนใหญ่เดินเต็มรอบตั้งแต่กะเตรียมวัตถุดิบแรกจนถึงการทำความสะอาดรอบสุดท้าย ไม่ว่าบนเตาจะกำลังปรุงอะไร การควบคุมตามความต้องการทำให้พัดลมช้าลงเมื่อการปรุงอาหารเบาลง และค่าไฟก็ลดลงตาม
ทีมงาน DCKV
ลองเดินเข้าครัวโรงแรมตอนบ่ายสามโมง มื้อกลางวันจบไปแล้ว การเตรียมมื้อเย็นยังไม่เริ่มจริงจัง พ่อครัวสองสามคนกำลังแบ่งผักอยู่ที่โต๊ะสเตนเลส เหนือไลน์ประกอบอาหาร พัดลมดูดอากาศยังเดินแรงเท่ากับตอนเที่ยงครึ่งที่เตาทุกหัวติดไฟ
ระบบระบายอากาศในครัวเชิงพาณิชย์ส่วนใหญ่ทำงานแบบนี้ ระบบดูดอากาศถูกออกแบบสำหรับช่วงที่ยุ่งที่สุดของวัน คือเมื่อกระทะและเตาย่างทั้งไลน์ทำงานพร้อมกัน แล้วก็เดินที่อัตรานั้นตลอดทุกชั่วโมงที่ครัวเปิด ระบบระบายอากาศครัวแบบควบคุมตามความต้องการ (DCKV) ยังคงขนาดการออกแบบไว้เท่าเดิม แต่ให้พัดลมทำงานหนักเท่าที่การปรุงอาหารต้องการในขณะนั้นเท่านั้น
DCKV ทำงานอย่างไร
ระบบ DCKV เพิ่มเซนเซอร์ ตัวควบคุม และอินเวอร์เตอร์ให้กับฮู้ดและพัดลมที่ครัวมีอยู่แล้ว
เซนเซอร์แสงที่พาดผ่านฮู้ดวัดควันและไอน้ำมัน และหัววัดอุณหภูมิวัดความร้อนในกระแสอากาศเสีย ทั้งสองอย่างร่วมกันบอกว่าไลน์กำลังปรุงอาหารหนักแค่ไหนในตอนนี้ ซึ่งตัวตั้งเวลาหรือตารางเวลาคงที่บอกไม่ได้
ตัวควบคุมอ่านค่าเซนเซอร์ทุกตัวอย่างต่อเนื่อง และคำนวณปริมาณลมที่ฮู้ดแต่ละตัวต้องการ จากนั้นอินเวอร์เตอร์ (VFD) ที่พัดลมดูดอากาศและพัดลมเติมอากาศจะกำหนดรอบ เมื่อกระทะติดไฟ พัดลมจะเร่งขึ้นภายในไม่กี่วินาที เมื่อไลน์เงียบลง พัดลมจะผ่อนลงสู่รอบต่ำสุดที่ตั้งไว้ตอนทดสอบเดินระบบ ฮู้ดจึงยังดูดอากาศอยู่เสมอ
พัดลมเติมอากาศต้องทำงานตามพัดลมดูดอากาศ อากาศทุกลูกบาศก์เมตรที่ฮู้ดดูดออกไปต้องถูกเติมกลับเข้ามา ถ้าพัดลมเติมอากาศยังเดินเต็มรอบขณะที่พัดลมดูดอากาศช้าลง ครัวจะเกิดความดันบวก และดันความร้อนกับกลิ่นอาหารออกไปยังทางเดินและห้องอาหาร DCKV ลดรอบพัดลมทั้งสองไปพร้อมกันเพื่อรักษาสมดุลนี้
ทำไมพัดลมที่ช้าลงจึงประหยัดได้มาก
กำลังไฟของพัดลมไม่ได้ลดลงเป็นเส้นตรงตามรอบ ตามกฎความสัมพันธ์ของพัดลม (fan affinity laws) กำลังไฟที่พัดลมใช้แปรผันตามรอบยกกำลังสามโดยประมาณ
กฎความสัมพันธ์ของพัดลม: กำลังไฟแปรผันตามรอบยกกำลังสาม เลื่อนไปตามเส้นกราฟเพื่ออ่านค่า
ที่รอบ 80% พัดลมใช้กำลังไฟราวครึ่งหนึ่งของตอนเดินเต็มรอบ (0.8 × 0.8 × 0.8 = 0.51) ที่ 50% ใช้เพียงราวหนึ่งในแปด พัดลมที่ใช้เวลาส่วนใหญ่ของวันอยู่ที่รอบปานกลางจึงใช้พลังงานน้อยกว่าที่รอบเฉลี่ยจะบอกไว้มาก
การติดตั้งจริงไม่ได้เป็นไปตามกฎกำลังสามทุกประการ เพราะความต้านทานในท่อลม และการสูญเสียในมอเตอร์และอินเวอร์เตอร์เปลี่ยนไปตามรอบ กฎนี้อธิบายว่าทำไมผลประหยัดจึงสูง แต่การวางแผนควรใช้ตัวเลขที่วัดจริง
ผลประหยัดเป็นอย่างไร
จากการติดตั้ง DCKV ที่แล้วเสร็จกว่า 12 แห่ง ผลลัพธ์ตัวแทนคือ
- ไฟฟ้าที่พัดลมดูดอากาศใช้ลดลงราว 50% จากการควบคุมอินเวอร์เตอร์ที่ทำงานตามการปรุงอาหาร
- ปริมาณลมดูดอากาศลดลงราว 42% ในสภาพการทำงานที่ปรับลดลมได้
- ไฟฟ้าระบบปรับอากาศที่เกี่ยวกับการระบายอากาศลดลงราว 40% เพราะอากาศที่ผ่านการปรับอากาศออกทางฮู้ดน้อยลง
ตัวเลขเหล่านี้เป็นค่าเฉลี่ยจากหลายสถานที่ ครัวที่ปรุงอาหารเต็มที่ 14 ชั่วโมงต่อวันจะประหยัดได้น้อยกว่าครัวจัดเลี้ยงที่ว่างอยู่ระหว่างงาน นี่คือเหตุผลที่ทุกโครงการเริ่มจากการวัดพัดลมที่คุณมีอยู่ สำหรับระบบที่ซื้อขาด ระยะคืนทุนโดยทั่วไปคือหนึ่งถึงสามปี เรื่องราวของโครงการ เล่าถึงหกครัวที่อยู่เบื้องหลังตัวเลขเหล่านี้
ทำไมโรงแรมจึงหันมาใช้
โรงแรมมีครัวมากกว่าที่แขกส่วนใหญ่คิด โรงแรมขนาดใหญ่อาจมีครัวของห้องอาหารที่เปิดทั้งวัน ร้านอาหารเฉพาะทาง ครัวจัดเลี้ยง แผนกขนมอบ และโรงอาหารพนักงาน แต่ละแห่งมีเวลาทำการและช่วงเร่งของตัวเอง ระบบระบายอากาศรอบคงที่ปฏิบัติกับทุกครัวเหมือนกัน คือเปิดเมื่อครัวเปิด ปิดเมื่อครัวปิด โรงแรมแห่งหนึ่งในรายชื่อโครงการของเรามีพื้นที่บริการอาหารแยกกันห้าแห่ง รวมถึงครัวจัดเลี้ยงที่รองรับงานได้ถึง 960 คน
ครัวจัดเลี้ยงเป็นตัวอย่างที่ชัดที่สุด ครัวปรุงอาหารหนักมากเพียงไม่กี่ชั่วโมงรอบงาน แล้วใช้เวลาอีกยาวนานไปกับการเตรียม ทำความสะอาด และสแตนด์บาย ซึ่งเป็นช่วงที่พัดลมมีงานน้อยกว่ามาก
สภาพอากาศก็มีส่วน ในเวียดนามและประเทศอื่น ๆ ในเอเชียตะวันออกเฉียงใต้ อากาศที่เข้ามาแทนอากาศที่ถูกดูดออกคืออากาศภายนอกที่ร้อนและชื้น ในที่ที่อากาศนี้ถูกทำให้เย็นก่อนเข้าครัว ทุกลูกบาศก์เมตรของอากาศที่ไม่ต้องดูดออก ก็คือลูกบาศก์เมตรที่ไม่ต้องจ่ายค่าทำความเย็นและลดความชื้น ผลประหยัดด้านระบบปรับอากาศข้างต้นมาจากตรงนี้
แล้วยังมีเรื่องการรายงาน ปัจจุบันกลุ่มโรงแรมรายงานการใช้พลังงานและการปล่อยก๊าซเรือนกระจกต่อเจ้าของและแบรนด์ และผลประหยัดที่วัดได้จริงอธิบายได้ง่ายกว่าผลที่ได้จากแบบจำลอง DCKV บันทึกกำลังไฟของพัดลมทุกห้านาที ผลประหยัดจึงปรากฏอยู่ในข้อมูล ข้อมูลทุก 5 นาที อธิบายวิธีพิสูจน์ผล
เชฟมักสังเกตเห็นอีกเรื่องหนึ่งก่อน คือครัวเงียบลงเมื่อพัดลมช้าลง มอเตอร์ที่หมุนช้าลงเกือบทั้งวันก็สึกหรอช้าลงด้วย
ติดตั้งในครัวที่มีอยู่แล้วได้หรือไม่
ครัวส่วนใหญ่ทำได้ โดยทั่วไป DCKV เป็นการติดตั้งเพิ่ม ฮู้ด ท่อลม และพัดลมยังอยู่เหมือนเดิม เราเพิ่มเซนเซอร์ ตัวควบคุม และอินเวอร์เตอร์ให้พัดลมที่ยังไม่มี การติดตั้งวางแผนให้เลี่ยงเวลาให้บริการ
การสำรวจจะตรวจสอบบางเรื่องก่อน ได้แก่ มอเตอร์พัดลมเดิมเหมาะกับการเดินแบบปรับรอบได้หรือไม่ จะติดตั้งอินเวอร์เตอร์และตัวควบคุมไว้ที่ไหน และอากาศเติมเข้าสู่ครัวอย่างไร หากเซนเซอร์เสีย หรือทีมต้องการดูดอากาศเต็มที่ด้วยเหตุผลใดก็ตาม ระบบบายพาสจะคืนพัดลมสู่รอบเต็ม
สำหรับอาคารใหม่ ขั้นออกแบบคือช่วงที่เพิ่ม DCKV ได้ถูกที่สุด และช่วยให้วิศวกรเลือกขนาดพัดลมและอากาศเติมสำหรับการไหลแบบแปรผันได้ตั้งแต่วันแรก มาตรฐาน ASHRAE 90.1 ซึ่งเป็นมาตรฐานด้านพลังงานเบื้องหลังข้อกำหนดอาคารหลายฉบับ ระบุการควบคุมตามความต้องการไว้แล้วว่าเป็นวิธีหนึ่งที่ระบบดูดอากาศในครัวขนาดใหญ่ใช้เพื่อให้เป็นไปตามมาตรฐาน
เริ่มต้นจากตรงไหน
เริ่มจากการเดินดูครัวของคุณ เราจัดทำผังฮู้ด พัดลม และอินเวอร์เตอร์ บันทึกว่าแต่ละครัวทำงานจริงอย่างไรตลอดวัน และวัดพลังงานที่พัดลมใช้อยู่ตอนนี้ ประมาณการที่คุณได้รับจะเริ่มจากค่าฐานของคุณเอง
บทความอื่น ๆ
- ปรับปรุงระบบพลังงานโดยไม่ต้องลงทุน: สัญญาแบ่งปันผลประหยัดทำงานอย่างไรโครงการประหยัดพลังงานจำนวนมากที่คืนทุนเร็วยังติดอยู่ในงบลงทุน สัญญาแบ่งปันผลประหยัดจ่ายค่าระบบจากค่าไฟที่ประหยัดได้ การปรับปรุงจึงไม่ต้องรองบลงทุน
- ลดดีเซลในแคมป์เหมือง ทีละพัดลมดูดอากาศในแคมป์ที่ห่างไกล ไฟฟ้าของพัดลมครัวมาจากเครื่องกำเนิดไฟฟ้าดีเซล การลดรอบพัดลมเหล่านั้นเมื่อหยุดปรุงอาหาร เป็นหนึ่งในวิธีที่ง่ายกว่าในการเผาเชื้อเพลิงให้น้อยลง
- ข้อมูลทุก 5 นาที: เราพิสูจน์ทุกกิโลวัตต์ชั่วโมงที่ประหยัดได้อย่างไรDCKV วัดพัดลมทุกตัวที่ควบคุมทุกห้านาที และเปรียบเทียบค่าที่อ่านได้กับค่าฐานที่ตกลงกันก่อนติดตั้ง ผลประหยัดรายเดือนมาจากค่าที่อ่านได้เหล่านั้น

