Hybrid Chiller System Analysis

ℹ️

การใช้งาน: กรอกข้อมูลน้ำเย็น (Flow, T_in, T_out) และ Energy Input ของแต่ละ Chiller — ระบบจะคำนวณ Q_cooling, COP/kW·RT และวิเคราะห์ภาพรวม
หน่วย Input: Electric → kW (Power) · Absorption → kW (Thermal Heat = ṁ × h_fg / 3600 หรือ Q_heat)

จำนวนเครื่อง:

SI (m³/h, °C) IP (GPM, °F)

#	Name / Status	Chilled Water Side			Energy Input Side			Rated Cap (RT)
#	Name / Status	Flow Rate m³/h	T_return (T_in) °C	T_supply (T_out) °C	Energy Source	Input Value kW	Chiller Type	Rated Cap (RT)

📐 ตารางแปลงหน่วยเป็น kW (Unit Conversion Reference — คลิกเพื่อดู)

ไฟฟ้า (kW)

ใช้ได้เลย

— ตรง

Steam (kg/h)

÷ 3600 × h_fg

h_fg ≈ 2,257 kJ/kg @1bar · ตัวอย่าง: 1,000 kg/h = 626.9 kW

Hot Water (m³/h, ΔT°C)

× (1000 × 4.186 × ΔT) ÷ 3600

ตัวอย่าง: 10 m³/h · ΔT=20°C → 232.6 kW

MJ/h

× 0.2778

1 MJ/h = 1000/3600 kW

BTU/h

÷ 3,412

1 kW = 3,412.14 BTU/h

kcal/h

÷ 860

1 kW = 860.4 kcal/h

RT (Refrigeration Ton)

× 3.51685

1 RT = 3.51685 kW = 12,000 BTU/h

📥 ค่าวัดหน้างาน — Field Measurements

CHW Return Temp (T_return)

°C (ควร 10–15°C)

CHW Supply Temp (T_supply)

°C (target 6–8°C)

Condenser Water In (T_CWS)

°C (ควร ≤ 32°C)

Condenser Water Out (T_CWR)

°C (ควร ΔT = 4–6°C)

Chiller Type

Power / Heat Input

kW (Electric) หรือ kW (Thermal)

CHW Flow Rate

m³/h

Rated Capacity

RT (nameplate)

📋 เกณฑ์ประสิทธิภาพมาตรฐาน

Chiller Type	kW/RT (ดี)	COP Thermal	Load Factor
Centrifugal	< 0.55	—	70–95%
Screw	< 0.70	—	70–95%
Scroll	0.80–1.10	—	50–90%
Abs-Steam (2-effect)	—	0.60–0.80	60–90%
Abs-HotWater	—	0.60–0.75	60–90%
Abs-Exhaust (1-effect)	—	0.40–0.70	50–80%

⚠️

COP Absorption ต่ำกว่า Electric เสมอ แต่หากใช้ Waste Heat (ความร้อนทิ้ง) ที่ต้นทุน = 0 ก็ยังคุ้มค่าทางเศรษฐศาสตร์

🌲 Fault Tree — คลิกอาการเพื่อดูสาเหตุ & วิธีแก้

ELECTRIC CHILLER — อาการที่พบบ่อย

⬆️ kW/RT สูงเกินค่ามาตรฐาน (kW/RT > 0.8 สำหรับ Centrifugal)

Performance ต่ำ — ใช้ไฟมากเกินไปต่อหน่วยความเย็น

สาเหตุที่เป็นไปได้:
• Condenser ตัน (Fouling) → T_condenser สูง → CR สูง → กิน Power มากขึ้น
• Refrigerant ต่ำ (Undercharge) → Q_evap ลด แต่ Power คงที่
• Compressor สึกหรอ → Volumetric Efficiency ลด
• Load ต่ำมาก (<40%) → Chiller ทำงานนอก Design Range
แนวทางแก้ไข: ✓ ล้าง Condenser Tube ด้วย High-pressure Water
✓ ตรวจ Refrigerant Charge ด้วย P-h Analysis
✓ วัด Compression Ratio — ถ้า CR > 6 พิจารณาลด T_condenser
✓ ปรับจำนวนเครื่อง เพื่อให้แต่ละตัว Load Factor 70–90%

🌡️ T_supply (น้ำเย็นออก) สูงเกิน setpoint

น้ำเย็นไม่เย็นพอ — T_supply > 8°C หรือ ΔT < 3°C

สาเหตุที่เป็นไปได้:
• โหลดจริงเกินพิกัด Chiller (Overcapacity)
• Evaporator Fouling → LMTD ลด → Q_transfer ลด
• Refrigerant ขาด → Evaporating Pressure ต่ำลง
• Bypass valve รั่ว → น้ำเย็น Short-circuit
• Flow rate ต่ำกว่า Design → ΔT สูงขึ้น แต่ Q ลด
แนวทางแก้ไข: ✓ ตรวจ CHW Flow Rate (ควร 0.054 m³/h per kW ≈ 2.4 GPM/TR)
✓ ตรวจ Evaporator Pressure — เปรียบกับ Saturation Table
✓ สตาร์ท Standby Chiller เพิ่ม Capacity

❄️ Load Factor ต่ำเกินไป (< 40%)

Chiller ทำงานใน Surge Zone หรือ Part-load ที่ไม่มีประสิทธิภาพ

สาเหตุที่เป็นไปได้:
• เดินหลายเครื่องในช่วงโหลดต่ำ
• ไม่ได้ปิด Chiller ตาม Sequence
• กำหนด setpoint ไม่เหมาะสม
แนวทางแก้ไข: ✓ ใช้ Chiller Sequencing Logic — ปิดเครื่องเมื่อ Total Load < n×Min_Load
✓ Centrifugal: ห้าม Load < 25% (Surge) · Screw: ไม่ควรต่ำกว่า 30%
✓ พิจารณา VFD Compressor Drive

ABSORPTION CHILLER — อาการที่พบบ่อย

📉 COP (Thermal) ต่ำกว่า 0.55

ประสิทธิภาพความร้อนต่ำ — ใช้ความร้อนมากเกินไปต่อหน่วยความเย็น

สาเหตุที่เป็นไปได้:
• Solution Concentration ผิดปกติ (LiBr หรือ NH₃/H₂O)
• Crystallization ใน Absorber/Condenser
• Non-condensable Gas (Air) ในระบบ
• Generator Tube ตัน → Heat Transfer ลด
• Cooling Water อุณหภูมิสูงเกิน 32°C
แนวทางแก้ไข: ✓ ตรวจ Purge Unit — ขับ Non-condensable Gas ออก
✓ วัดความเข้มข้น Solution
✓ ตรวจ CW Supply Temperature — ลด Cooling Tower Approach
✓ ล้าง Heat Exchanger (Generator, Absorber, Condenser)

🧊 Crystallization — Solution แข็งตัว

เกิดผลึก LiBr ในระบบ — เครื่องหยุดทำงาน

สาเหตุ:
• Cooling Water เย็นเกินไปกะทันหัน (< 24°C)
• Solution Concentration สูงเกิน (High LiBr%)
• CHW Flow ลดหรือหยุดขณะเครื่องทำงาน
แนวทางแก้ไข: ✓ ใช้ Hot Water/Steam ละลาย Crystal ที่ท่อ
✓ ตรวจ Dilution Cycle Control
✓ ตั้ง CW Bypass Valve เพื่อป้องกัน T_CW ต่ำเกิน
✓ อย่าปิด CHW Pump ก่อน Chiller หยุดสมบูรณ์

🔥 Steam / Hot Water Input สูงกว่าปกติ

ใช้ความร้อนมากขึ้น แต่ Q_cooling ไม่เพิ่มตาม

สาเหตุ:
• Heat Exchanger Fouling ใน Generator
• Steam Trap เสีย → Condensate ค้างใน Shell
• Solution Pump เสีย → Circulation ลด
แนวทางแก้ไข: ✓ ตรวจ/เปลี่ยน Steam Trap
✓ ล้าง Tube Bundle ของ Generator
✓ ตรวจ Solution Pump — ตรวจ Vibration, Current

💡

Optimal Sequencing: สั่งเดิน/หยุดเครื่อง เพื่อให้แต่ละตัวทำงานใน Load Factor ที่มีประสิทธิภาพสูงสุด (70–90%) โดยทั่วไปให้เปิดเครื่อง Electric COP ดีที่สุดก่อน แล้วจึงตามด้วย Absorption (ถ้ามี Waste Heat)

⚙️ กำหนดค่าเครื่องสำหรับ Sequencing

📌

กรอก Capacity (RT) และ Min Load (%) ของแต่ละ Chiller — ระบบจะคำนวณ Optimal Sequence ตาม Load Target

Total Cooling Load Target

📖 หลักการ Chiller Sequencing

ลำดับความสำคัญ	เหตุผล
1. Abs Exhaust (Waste Heat)	ต้นทุนพลังงาน = 0 เปิดก่อนเสมอ
2. Abs Steam/HW (Waste Heat)	ถ้าความร้อนมาจาก Process Reject
3. Centrifugal (Best COP)	kW/RT ดีที่สุดในบรรดา Electric
4. Screw	COP ดีรองลงมา
5. Scroll / Reciprocating	COP ต่ำที่สุด ใช้เป็น Standby

กฎ Sequencing:
• เปิดเครื่องถัดไปเมื่อ Running Load > 90% ของ Capacity ที่เดินอยู่
• ปิดเครื่องเมื่อ Running Load < n-1 × 70% (สามารถรองรับด้วย n-1 ตัว)
• Centrifugal: ห้าม Load < 25% (เกิด Surge)
• Screw/Scroll: ห้าม Load < 30%

📈 Load vs. Efficiency Curve (Electric Chiller)

● Centrifugal ● Screw ● Scroll

📋 ข้อมูลการตรวจสอบ

ชื่อโรงงาน / Plant

วันที่ตรวจ

หมายเลขเครื่อง / Tag

ผู้ตรวจสอบ

ยี่ห้อ / Brand

รุ่น / Model

ประเภท Chiller

พิกัด (RT)

🌡️ ค่าวัดหน้างาน

CHW Return Temp

°C

CHW Supply Temp

°C

CW Supply Temp

°C

CW Return Temp

°C

CHW Flow Rate

m³/h

Power Input

Motor Current

Vibration (ถ้ามี)

mm/s RMS (limit: <4.5)

📝 หมายเหตุ / ข้อสังเกต

✅ Visual Inspection Checklist

0 / 0 completed

—%

EVAPORATOR / CHILLED WATER

CONDENSER / COOLING WATER

COMPRESSOR / DRIVE (Electric)

ABSORPTION SYSTEM

⚠️ SAFETY