เทคโนโลยีเพื่อการประหยัดพลังงาน 10 อันดับแรก
ในสภาวะวิกฤตด้านพลังงาน มีความพยายามอย่างมากมายในรูปแบบต่างๆ ทั้งการหาแนวทางในการลดการใช้พลังงาน และการแสวงหาแหล่งพลังงานใหม่ เพื่อให้ได้มาซึ่งพลังงานทางเลือกที่สามารถนำมาทดแทนหรือลดการพึ่งพาพลังงานที่ไม่สามารถนำกลับมาใช้ใหม่ได้ สำหรับภาคการทหารแล้ว การมีข้อจำกัดด้านการพลังงาน หรือเชื้อเพลิง ส่งผลอย่างยิ่งต่อการปฏิบัติการทั้งในระดับยุทธวิธี และ ระดับยุทธศาสตร์
กองทัพสหรัฐฯ เป็นกองทัพที่ตระหนักดีถึงข้อจำกัด และความเสี่ยงด้านการขาดแคลนพลังงาน รวมทั้ง ค่าใช้จ่ายด้านพลังงานที่เพิ่มขึ้นในการปฏิบัติภารกิจใดๆ ที่ล้วนแล้วแต่มีผลต่อการประสิทธิภาพในการปฏิบัติการ และความปลอดภัยของกำลังพลทหาร ดังนั้น กระทรวงกลาโหมสหรัฐฯ ได้ริเริ่มโครงการเพื่อการลดอัตราการใช้น้ำ และน้ำมันเชื้อเพลิงต่างๆ ในภาคการทหารตั้งแต่ ตุลาคม 2010 เพื่อให้ภาคการทหารมีอัตราการใช้ทรัพยากรดังกล่าวน้อยลงกว่า 20% ภายใน 10 ปี ทั้งนี้เทคโนโลยีทางทหารเพื่อลดอัตราการสิ้นเปลืองพลังงานในปัจจุบัน 10 อันดับแรกได้แก่
1. Lithium-air batteries
โครงการพัฒนาแบตเตอรี่ชนิด Lithium-air ได้รับการพัฒนาโดย สถาบัน MIT (Massachusetts Institute of Technology) เมื่อปี 2011 เพื่อเป็นแหล่งพลังงานทางเลือก ที่มีขนาดเบา และมีประสิทธิภาพสูงกว่าแบตเตอรี่มาตรฐานทั่วไป ลดปัญหาการแบกรับน้ำหนักเครื่องมือของทหาร โดยแบตเตอรี่ Lithium-air ชนิดนี้มีค่าความจุพลังงานถึง 2500 Watt hour per kilogram
2. Solar Soldier project
โครงการพัฒนาแหล่งพลังงานขนาดเล็กจากพลังงานแสงอาทิตย์ (Photovoltaic และ thermoelectric cell) เพื่อให้สามารถพกพา และที่ติดตั้งบนเครื่องแบบ/สัมภาระของทหารได้ ซึ่งนอกจากจะลดภาระการแบกน้ำหนักของทหารแล้ว ยังเป็นการใช้พลังงานสะอาดในภาคการทหารอีกด้วย การพัฒนาเทคโนโลยีทางทหารดังกล่าวนี้ได้รับการพัฒนาในหลายประเทศเช่น กระทรวงกลาโหมสหราชอาณาจักร และกองทัพออสเตรเลีย
3. Solar panels
โครงการพัฒนาแหล่งพลังงานแสงอาทิตย์ เพื่อใช้เป็นแหล่งพลังงานให้กับฐานทัพหน้า ซึ่งพัฒนาโดย กองทัพบกสหรัฐฯ ด้วยการลงทุนถึง 344 ล้านเหรียญสหรัฐฯ ซึ่งประกาศว่า ภายในปี 2011 จะสามารถพัฒนาและติดตั้งแหล่งพลังงานแสงอาทิตย์ได้ถึง 160,000 แผ่น ให้กับฐานทัพต่างๆ เพื่อลดการใช้ และพึ่งพาพลังงานจากภาคพลังงานของเอกชน ตลอดจนเพื่อให้กองทัพบกสหรัฐฯ สามารถใช้พลังงานสะอาดที่สามารถนำกลับมาใช้ได้ 25 % จากทั้งหมด ภายในปี 2025
4. Water filtration and re-use systems
โครงการพัฒนาระบบกรองน้ำ และการนำกลับมาใช้ใหม่ เป็นโครงการโดยกองทัพสหรัฐฯ ซึ่งขณะนี้อยู่ในระหว่างการทดสอบระบบที่ห้องทดลอง The System Integration Laboratory ณ Fort Devens, Massachusetts ประเทศสหรัฐฯ โดยมีวัตถุประสงค์เพื่อลดความสิ้นเปลืองทรัพยากรน้ำของที่ตั้งทางทหารต่างๆ
5. Organic LED night vision devices
โครงการพัฒนากล้องส่องกลางคืน โดยการนำเทคโนโลยีประหยัดพลังงาน เช่น Organic Light Emitting Diodes (LEDs) และ เทคโนโลยี thin-film มาประยุกต์ใช้ ถูกพัฒนาขึ้นด้วยความร่วมมือของ DARPA และ University of Florida โดยมีวัตถุประสงค์เพื่อการลดการใช้พลังงานของยุทโธปกรณ์ทางทหารชนิดนี้ ซึ่งการวิจัยพบว่า กล้องส่องกลางคืนที่ประยุกต์ใช้เทคโนโลยีดังกล่าว มีความต้องการพลังงานเพียง 5 volts ตลอดจนส่งผลให้มีน้ำหนักเบาขึ้นลดภาระการแบกน้ำหนักของทหารอีกด้วย
6. Air conditioning
จากการปฏิบัติการทหารทหาร ณ ประเทศอิรัก และอาฟกานิสถานของกองทัพสหรัฐ ในปี 2011 พบว่า กองทัพสหรัฐใช้งบประมาณด้านพลังงานสำหรับการปรับอากาศภายในฐานทัพหน้าถึง 20.0 พันล้านเหรียญสหรัฐฯ ส่งผลให้เกิดแนวคิดในการประหยัดพลังงานด้วยการพัฒนาที่พักทหารโดยการใช้ Polyurethane foam เป็นฉนวนกันความร้อน ซึ่งจากการทดลอง พบว่ามีการลดการใช้พลังงานถึง 92%
7. Landfill methane
โครงการพัฒนาโรงงานผลิตพลังงานไฟฟ้าจากก๊าซมีเทนใต้ดิน ณ Fort Benning Garrison, Alabama ประเทศสหรัฐฯ ได้รับการพัฒนาขึ้นโดย Flex Energy ด้วยการสนับสนุนการลงทุนจำนวน 1 ล้านเหรียญสหรัฐฯ จาก Department of Defense’s Environmental Security Technology Certification Programme ซึ่งโรงงานดังกล่าวสามารถเปลี่ยนพลังงานก๊าซมีเทน เป็นพลังงานไฟฟ้าได้จำนวนมากโดยสามารถสนับสนุนการใช้ไฟฟ้าได้ถึง 250 หลังคาเรือนต่อปี
8. Decentralising heat plants
โครงการพัฒนา/ปรับปรุงโรงงานผลิตไอร้อน ของกองทัพอากาศสหรัฐฯ ด้วยการปรับปรุงระบบการจ่ายไอร้อนจากการรวมการ (Centralized) เป็นแบบกระจาย (Distribution) เพื่อลดอัตราการใช้พลังงานตามข้อกำหนดของรัฐบาลสหรัฐ ปีละ 3% จนถึง ปี 2015
9. US Navy biofuel programs
โครงการพัฒนาพลังงานทางเลือกจากชีวภาพ โดยกองทัพเรือสหรัฐฯ ร่วมกับ กระทรวงเกษตร (U.S. Department of Agriculture (USDA) ) ในการพัฒนาพลังงานทางเลือกดังกล่าว และได้นำมาใช้งานในยุทโธปกรณ์ต่างๆ ของ กองทัพเรือ ภายใต้โครงการ ‘Green Hornet’ อันประกอบด้วย F/A-18 Super Hornet ซึ่งได้ใช้พลังงานผสม 50/50 camelina biofuel blen ใน เมษายน 2010 เป็นต้น ซึ่งหลังจากนั้นได้มีกองทัพเรือได้ปรับการใช้พลังงานทางเลือกไปสู่ยุทโธปกรณ์อื่นๆ เป็นจำนวนมาก เช่น ฮ.Seahawk, บ.F-22 Rapter และระบบอากาศยานไร้นักบินอย่าง MQ-8B Fire Scout
10. Fuel cells
โครงการพัฒนาเซลล์เชื้อเพลิงเพื่อเป็นระบบสำรองพลังงานให้กับฐานทัพของกองทัพสหรัฐฯ แทนการใช้เครื่องผลิตไฟฟ้าพลังงานดีเซลได้ถูกพัฒนาขึ้นโดยกระทรวงพลังงาน ร่วมกับกระทรวงกลาโหมสหรัฐ โดยมีวัตถุประสงค์เพื่อสร้างความมั่นคงปลอดภัยด้านพลังงานให้กับกองทัพ และเป็นการประยุกต์ใช้เทคโนโลยีเพื่อลดการใช้งบประมาณทั้งในด้านการบำรุงรักษา และเพิ่มความปลอดภัยในชีวิตของทหาร
การออกแบบบ้านประหยัดพลังงาน ENERGY EFFICIENT HOME DESIGN
หลักการพื้นฐานของเทคโนโลยี
บ้านประหยัดพลังงาน เป็นอีกแนวทางหนึ่งในการช่วยอนุรักษ์ สภาพแวดล้อมทางธรรมชาติเป็นการใช้ประโยชน์จากพลังงานที่มีอยู่อย่างจำกัด และเป็นพลังงานที่ไม่สามารถทดแทนกันได้อยางคุ้มค่า โดยที่ยังตอบสนองความต้องการ และค่านิยมของยุคปัจจุบันได้อย่างสมบูรณ์ โดยมุ่งเน้นการศึกษาวิเคราะห์แนวความคิดในการประยุกต์ใช้สภาพแวดล้อม ของภูมิอากาศแบบร้อนขึ้นมาช่วยผสมผสานกับเทคโนโลยียุคใหม่ และองค์ประกอบอื่นที่เกี่ยวข้อง แล้วนำมาสร้างเป็นสถาปัตยกรรมที่เหมาะสมกับเขตร้อนชื้นของประเทศไทยเรา ด้วยกรรมวิธีที่ทำให้สามารถประยัดพลังงานได้มากกว่าบ้านทั่วไปหลายเท่า โดยมีคุณภาพชีวิตที่ดีขึ้นและราคาไม่แพงไปกว่าบ้านที่มีคุณภาพใกล้เคียงกัน
แนวความคิดในการออกแบบบ้านประหยัดพลังงาน
- การเลือกใช้ตัวแปรที่เกี่ยวข้องกับที่ตั้งอาคาร คือการใช้ตัวแปรต่างๆ ที่เกี่ยวข้องกับที่ตั้งอาคารเพื่อทำให้สภาพแวดล้อมของบ้านเย็นลงกว่าเดิม
- การเลือกที่ตั้งและทิศทางของอาคาร คือการสร้างสรรค์สภาพแดวล้อมให้เย็นเพื่อลดความแตกต่างระหว่างอุณหภูมิภายใน และภายนอก ซึ่งก็คือให้ตัวบ้านสามารถสกัดกั้นความร้อนจากภายนอกได้มากที่สุด ซึ่งรวมถึงการออกแบบช่องเปิดและการควบคุมการรั่วซึมของอากาศ
- การพิจารณาออกแบบและเลือกระบบเปลือกอาคาร คือการเลือกระบบผนังที่สามารถป้องกันความร้อนและความชื้นได้ดี เพราะวัสดุแต่ละชนิดที่ใช้เมื่อนำมาวิเคราะห์แล้วจะพบว่ามีความแตกต่างกัน มาก
- การพิจารณาเลือกระบบที่มาใช้ภายในอาคาร คือการเลือกสรรวัสดุที่มีค่ากักเก็บความร้อนและความชื้นน้อย เช่น วัสดุผิวมัน วัสดุที่มีน้ำหนักเบา ไป พร้อมกับการเลือกใช้เครื่องเรือนเท่าที่จำเป็นและเลือกใช้ชนิดที่มีน้ำหนัก เบาและไม่ดูดความชื้นด้านอุปกรณ์ควรใช้ที่มีประสิทธภาพสูงและใช้พลังงานน้อย
- อาคารที่พึงปรารถนา โดยตัวบ้านที่ออกแบบตามแนวคิดข้างต้นก็ยังไม่สามารถควบคุมสภาวะแวดล้อมภายใน ได้อย่างสมบูรณ์ ซึ่งอาจหลีกเลี่ยงไม่ได้ที่ต้องใช้เครื่องปรับอากาศ แต่การออกแบบบ้านตามแนวคิดดังกล่าวก็จะใช้เครื่องปรับอากาศเพียงเล็กน้อย เท่านั้น
ประโยชน์ของเทคโนโลยี
- ลดภาระของระบบปรับอากาศภายในบ้าน
- ส่งเสริมให้มีการอนุรักษ์และใช้พลังงานอย่างคุ้มค่า เพื่อให้เกิดประโยชน์สูงสุด
- สามารถควบคุมสภาพแวดล้อมให้อยู่ในเขตสบายตามความต้องการ ก่อให้เกิดคุณภาพชีวิตที่ดีต่อผู้อยู่อาศัย
ลิฟต์และบันไดเลื่อน LIFTS AND ESCALATORS
หลักการพื้นฐานของเทคโนโลยี
ลิฟต์และบันไดเลื่อนเป็นเครื่อง ตู้ลิฟต์วิ่งขึ้นลงโดยอาศัยสายเคเบิลหรือลวดสะลิงโยงขึ้นไปพาดรอกซึ่ง ติดอยู่ที่ด้านบนสุดของช่องลิฟต์ ปลายอีกข้างหนึ่งของสายเคเบิลยึดติดกับน้ำหนักลิฟต์และน้ำหนักถ่วง ซึ่งคอยถ่วงดุลน้ำหนักของตู้ลิฟต์บวกน้ำหนักผู้โดยสารลิฟต์ ทั้งตู้ลิฟต์และน้ำหนักถ่วงเคลื่อนที่ขึ้นลงตามรางที่ติดตั้งไว้ในช่องลิฟต์ มีมอเตอร์ไฟฟ้าช่วยหมุนรอก ซึ่งทำให้สายเคเบิลเคลื่อนที่และตู้ลิฟต์วิ่งขึ้นลงบริการผู้ใช้ลิฟต์ที่ ต้องการไปยังชั้นต่างๆ ของอาคาร สำหรับบันไดเลื่อนมองไม่เห็นการทำงานของรอกและน้ำหนักถ่วงชัดเจนเหมือนกับ เรื่องลิฟต์แต่บันไดเลื่อนก็ ทำงานของรอกและน้ำหนักถ่วงชัดเจนเหมือนกับเรื่องลิฟต์แต่บันไดเลื่อนก็ทำงานด้วยวิธีการเดียวกัน
เทคนิคการประหยัดพลังงานสำหรับลิฟต์
- การควบคุมความแปรผันของแรงดันไฟฟ้า โดยจำนวนผู้โดยสารในการใช้ลิฟต์จะสัมพันธ์กันกับกำลังมอเตอร์ไฟฟ้า ถ้ามีผู้ใช้น้อย แรงดันไฟฟ้าที่ใช้ก็จะต้องลดลงโดยอัตโนมัติ ผลลัพธ์ก็คือการได้ประหยัดการใช้พลังงาน
- การควบคุมความเร็ว ความเร็วของลิฟต์สามารถตั้งได้ตามระดับการใช้งานของลิฟต์ และตามความต้องการเพื่อป้องกันการอนุรักษ์พลังงานเมื่อลิฟต์ยังมีเพียงพอที่ จะให้บริการความเร็วของลิฟต์ จะปรับลดลงได้โดยวิธีการเปลี่ยนแปลงความถี่เพื่อลดพลังงานที่ใช้ ซึ่งทำได้โดยควบคุมความถี่ของมอเตอร์ไฟฟ้าโดยอัตโนมัติ
- การบริหารจำนวนลิฟต์ที่ใช้งานพิจารณาจากสภาวะปริมาณการขนส่ง โดยสามารถปรับความเร็วและจำนวนลิฟต์ที่ใช้บริการให้เหมาะกับสภาวะปริมาณการ ขนส่งและความต้องการ ใช้งานหลังจากได้ปรับความเร็วของลิฟต์แล้วโดยใช้เครื่องควบคุมความเร็วรอบ ถ้าจำนวนลิฟต์ยังมีเพียงพอกับการใช้งานก็สามารถลดจำนวนลิฟต์ที่ใช้อยู่เพื่อ ลดการใช้พลังงานได้
เทคนิคการประหยัดพลังงานสำหรับบันไดเลื่อน
- การทำงานแบบสตาร์ - เดลต้าจำนวน ผู้ใช้บันไดเลื่อนของแต่ละวันไม่แน่นอน การติดตั้งสวิตช์อัตโนมัติไว้ในระบบบันไดเลื่อนจะช่วยปรับพลังงานที่ใช้กับ มอเตอร์ไฟฟ้าที่เหมาะสม กับจำนวนผู้ใช้ การใช้ระบบด้วยสตาร์ - เดลต้า จะช่วยประหยัดพลังงานได้ถึง 30%
- การเปลี่ยนแปลงความถี่ตามภาระ ความเร็วของบันไดเลื่อนสามารถปรับให้เหมาะสมกับสภาวะใช้งาน เช่น การใช้งานปกติ (ความเร็ว 90%) ใช้งานสูงสุด (ความเร็ว 100%) ช่วงตรวจสอบ (ความเร็ว 50%) และช่วงความเร็วต่ำ (ความเร็ว 30%) ตัวตรวจจับและเปลี่ยนแปลงความถึ่จะทำงานสัมพันธ์กันและความเร็วของบันได เลื่อนก็จะเปลี่ยนแปลง โดยอัตโนมัติตามความต้องการ การใช้เครื่องเปลี่ยนแปลงความถี่เพื่อปรับความเร็วของบันไดเลื่อนนี้สามารถ ประหยัดพลังงานได้ถึง 60% และจะลดกระแสไฟสูงสุดถึง 80%
- การตัดกำลังไฟฟ้าโดยอัตโนมัติจากการที่ไม่มีความจำเป็นที่ต้องใช้ บันไดเลื่อนอย่างต่อเนื่อง ในบริเวณที่มีผู้ใช้น้อยสามารถนำระบบตัดกำลังไฟฟ้าอัตโนมัติมาใช้ได้เพื่อ ประหยัดพลังงานถ้าไม่มีผู้ใช้ ในระหว่างเวลานั้น บันไดเลื่อนจะหยุดทำงานโดยอัตโนมัติ และจะเริ่มทำงานใหม่เมื่อมีผู้ใช้เดินผ่านสัญญาณตรวจจับ
ประโยชน์ของระบบควบคุมการประหยัดพลังงานลิฟต์และบันไดเลื่อน
- สามารถลดการใช้พลังงานในส่วนที่ไม่จำเป็นของการใช้ลิฟต์และบันไดเลื่อนลงได้
- สามารถใช้งานลิฟต์และบันไดเลื่อนได้อย่างมีประสิทธิภาพ และประหยัดพลังงาน
- ลดค่าพลังงานไฟฟ้าที่ต้องใช้กับระบบลิฟต์และบันไดเลื่อน
ไม่มีความคิดเห็น:
แสดงความคิดเห็น