คุณสมบัติของแผ่นระเหยน้ำที่ดี

  

คุณสมบัติแผ่นทำความเย็นที่ดี
                                                                              

                                                                                         ฝ่ายวิชาการ บริษัท ฮิวเทค (เอเซีย) จำกัด HTSP-170218

 

แผ่นทำความเย็น (Cooling Pad) เป็นอุปกรณ์ที่ทำหน้าที่ลดอุณหภูมิอากาศด้วยการระเหยน้ำ ดังนั้น แผ่นทำความเย็น (Cooling pad) จึงควรมีคุณสมบัติดูดซับน้ำได้ดี มีความแข็งแรง ไม่อ่อนนุ่ม เน่าเปื่อย หรือผุพังง่าย เพราะต้องอยู่กับสภาพที่เปียกน้ำและแห้งสลับกันตลอดเวลา และควรมีพื้นที่ผิวกระดาษมาก เพื่อให้สามารถระเหยน้ำได้ดีและในปริมาณมาก เพราะทุกๆ 1 กรัมของน้ำที่ระเหยไปมันจะดูดซับความร้อนแฝง (Latent heat) ไป 540 แคลลอรี และเมื่อพลังงานความร้อนในอากาศลดลง อุณหภูมิอากาศก็จะลดลงด้วย
ปัจจัยที่มีผลต่อคุณภาพและประสิทธิภาพการลดอุณหภูมิอากาศของแผ่นทำความเย็น มีดังนี้


1. วัสดุที่ใช้ผลิตแผ่นทำความเย็นสำหรับการใช้งานปรับอากาศทั่วไป เช่น โรงเรือนเลี้ยงสัตว์ โรงเพาะปลูกพืช (Green house) โรงงานทอผ้า โรงงานตัดเย็บเสื้อผ้า โรงงานตัดเย็บรองเท้า และโรงงานที่มีพื้นที่ขนาดใหญ่มีคนทำงานมาก จะใช้กระดาษคุณภาพดี ได้แก่ กระดาษ Kraft ที่ผลิตจากไม้สนคุณภาพดีที่ขึ้นอยู่บนที่สูงและมีสภาพอากาศหนาวเย็น แหล่งผลิตที่เชื่อถือได้ เช่น ฟินแลนด์ สวีเดน และสหรัฐอเมริกา กระดาษที่มีคุณภาพดีจะทำให้แผ่นทำความเย็นมีอายุการใช้งานยาวนานมากขึ้น มีประสิทธิภาพในการระเหยน้ำดี และคุ้มค่าในการลงทุนมากกว่ากระดาษที่มีคุณภาพต่ำ กระดาษที่นำมาใช้ผลิตแผ่นทำความเย็นในปัจจุบันมีหลายชนิด แบ่งตามกลุ่มใหญ่ๆได้ดังนี้


1.1 Kraft Paper เป็นกระดาษที่ผลิตจากเยื่อกระดาษตามกระบวนการคราฟต์ (Kraft Process) ทำให้ได้เยื่อกระดาษที่มีความยืดหยุ่นและทนต่อการฉีกขาดสูง นิยมใช้ทำบรรจุภัณฑ์ เพราะเป็นกระดาษคุณภาพดี มีความแข็งแรง และมีอายุการใช้งานยาวนานกว่ากระดาษที่ผลิตจากกระบวนการแบบอื่น กระบวนการคราฟต์ เป็นการผลิตเยื่อกระดาษจากไม้เนื้ออ่อนเท่านั้น เช่น ไม้สน (ข้อมูลจาก Wikipedia) 


1.2 Recycle Kraft Paper เป็นกระดาษที่ผลิตจากเยื่อกระดาษ ซึ่งได้จากการนำผลิตภัณฑ์ที่ทำจาก Kraft Paper ซึ่งไม่ได้ใช้งานแล้ว มาทำการย่อยสลายให้ได้เยื่อกระดาษและใช้เป็นส่วนผสมในการผลิตกระดาษขึ้นมาใช้ใหม่ (recycle) ทำให้กระดาษที่ได้มีคุณสมบัติด้อยลงไป ทั้งนี้ ขึ้นอยู่กับอัตราส่วนผสมของเยื่อกระดาษและกรรมวิธีในการผลิตกระดาษ


1.3 Sulfite Paper เป็นกระดาษที่ผลิตจากเยื่อกระดาษที่ผ่านการย่อยสลายเนื้อไม้ด้วยเกลือของกรดซัลฟูรัสหลายชนิด (various salts of sulfurous acid) กระบวนการนี้ถูกพัฒนาขึ้นมาในช่วงเวลาใกล้เคียงกับ Kraft Process ข้อดีของกระบวนการนี้คือ สามารถผลิตเยื่อกระดาษจากไม้หลายประเภท ทั้งไม้เนื้ออ่อนและไม้เนื้อแข็ง แต่คุณภาพของกระดาษจะด้อยกว่า Kraft Paper (ข้อมูลจาก Wikipedia)
อนึ่ง แผ่นทำความเย็นที่ผลิตจากกระดาษที่มีความหนาและ/หรือมีน้ำหนักมากซึ่งเป็นค่าเชิงปริมาณ ไม่อาจทดแทนหรือเปรียบเทียบกับแผ่นทำความเย็นที่ผลิตจากกระดาษที่มีความยืดหยุ่นและทนต่อการฉีกขาดสูงซึ่งเป็นค่าเชิงคุณภาพ นอกจากนั้น แผ่นทำความเย็นมีกระดาษเป็นวัตถุดิบหลักซึ่งเป็นสินค้าโภคภัณฑ์ทั่วไปที่มีราคาไม่ต่างกันมากนักถ้ามีคุณภาพในระดับเดียวกัน แม้จะมาจากแหล่งผลิตที่ต่างกันก็ตาม ดังนั้น ถ้าแผ่นทำความเย็นมีราคาที่ต่างกันอย่างมีนัยสำคัญ ให้สันนิษฐานไว้ก่อนว่าอาจใช้วัตถุดิบในการผลิตที่ต่างกัน

 

คูลลิ่งแพด (Cooling Pad)


2. การออกแบบและกระบวนการผลิต เป็นการทำ กระดาษลอน (corrugated paper) ซึ่งมีคุณสมบัติพิเศษที่เรียกว่า Special Impregnated Cellulose Paper โดยการนำกระดาษที่เลือกสรรแล้วไปชุบในสารเคมีและทำการอัดลอนตามรูปแบบที่กำหนด จากนั้นนำมายึดติดกันด้วยกาวชนิดพิเศษที่สามารถดูดซับน้ำได้ดี โดยวางแนวลอนกระดาษสลับไขว้กันเกิดเป็นท่ออากาศ (flutes) แล้วนำไปอบจนกาวแห้งสนิทและติดแน่นดี จึงนำไปตัดด้วยเลื่อยสายพานที่คมและมีฟันเลื่อยแบบละเอียด จะได้แผ่นทำความเย็นตามที่ต้องการ สิ่งสำคัญ ผู้ผลิตต้องทำการทดสอบผลิตภัณฑ์ทางเทคนิค เพื่อให้ทราบถึงข้อมูลเฉพาะ สามารถนำไปใช้ในการคำนวณ ออกแบบ และใช้งานได้อย่างถูกต้อง อย่างไรก็ตาม ผู้ผลิตแต่ละรายจะมีเทคนิคและวิธีการเฉพาะของตนเอง เพื่อให้ได้แผ่นทำความเย็นที่มีคุณสมบัติดูดซับน้ำและระเหยน้ำได้ดี ไม่อ่อนนุ่มหรือยุบตัวเมื่อเปียกน้ำ ไม่เปื่อยยุ่ยหรือเน่าสลายง่ายแม้กระดาษจะเปียกและแห้งสลับกันอยู่ตลอดเวลา มีประสิทธิภาพในการใช้งานสูง และมีอายุการใช้งานยาวนาน

 

คูลลิ่งแพด (Cooling Pad)

คูลลิ่งแพด (Cooling Pad)

คูลลิ่งแพด (Cooling Pad)

 

ตัวอย่างข้อมูลข้างบนนี้ เป็นข้อมูลที่ได้จากการทดสอบของผู้ผลิตแผ่นทำควาเย็น เฉพาะ CeLPad® รุ่น 0790 ท่ออากาศสูง 7 มิลลิเมตร ทำมุมตัดกัน 90° แบบ 45x45° หรือทำมุม 45° กับแนวระดับทั้ง 2 ด้าน ถ้าให้ลมไหลผ่าน CeLPad® ตามปกติที่ความเร็ว 1.5 เมตร/วินาที จะมีประสิทธิภาพทำความเย็น 88% ของค่าความแตกต่างระหว่างอุณหภูมิตุ้มแห้งและตุ้มเปียก และจะเกิดความดันลด (Pressure Drop) 25 ปาสคาลหรือ 0.10 นิ้วน้ำ ซึ่งเป็นข้อมูลทางเทคนิคสำคัญที่สามารถนำไปใช้ในการคำนวณ ออกแบบ และใช้งานได้อย่างถูกต้อง เพื่อให้โรงเรือนอีแว๊ปมีประสิทธิภาพในการใช้งานสูง และคุ้มค่าในการลงทุน

การประเมินความคุ้มค่าในการใช้งานแผ่นทำความเย็น

            การใช้แผ่นทำความเย็นที่มีประสิทธิภาพต่างกัน จะทำให้อุณหภูมิในโรงเรือนอีแว๊ปต่างกันด้วย ซึ่งจะส่งผลโดยตรงต่อการเลี้ยงสัตว์อย่างหลีกเลี่ยงมิได้ การประเมินความคุ้มค่าในการใช้งานแผ่นทำความเย็นที่มาจากแหล่งผลิตต่างกัน ทำได้ดังนี้

จากสูตร      อุณหภูมิอากาศที่ลดลง = (อุณหภูมิตุ้มแห้ง - อุณหภูมิตุ้มเปียก) xPad’s Efficiency/100

                  ถ้าสภาวะอากาศมีอุณหภูมิ 40°C ความชื้น 30 %RH

                  จาก Psychrometric Chart หาค่าอุณหภูมิตุ่มเปียกได้ 25.5°C

 

กรณีตัวอย่างการใช้ แผ่นทำความเย็น รุ่น CeLPad® 0790

                  แผ่นทำความเย็น รุ่น CeLPad® 0790 มีประสิทธิภาพการลดอุณหภูมิ 88%

                  อุณหภูมิอากาศที่ไหลผ่านแผ่นทำความเย็นจะลดลง  =  (40 - 25.5) x 88/100  =  12.76  °C   

                  ดังนั้น อุณหภูมิอากาศที่ไหลผ่านแผ่นทำความเย็นจะเหลือ  =  40 – 12.76  =  27.24  °C

 

กรณีตัวอย่างการใช้ Cooling pad จากแหล่งผลิตที่ไม่ได้มาตรฐาน

                  Cooling pad ไม่ได้มาตรฐานคาดว่ามีประสิทธิภาพการลดอุณหภูมิประมาณ 82%

                  อุณหภูมิอากาศที่ไหลผ่านแผ่นทำความเย็นจะลดลง  =  (40 - 25.5) x 82/100  =  11.89  °C   

                  ดังนั้น อุณหภูมิอากาศที่ไหลผ่านแผ่นทำความเย็นจะเหลือ  =  40 – 11.89  =  28.11  °C

           

จะเห็นว่า การใช้แผ่นทำความเย็นจากแหล่งผลิตที่ไม่ได้มาตรฐานจะทำให้ประสิทธิภาพของโรงเรือนอีแว๊ปลดต่ำลง ในกรณีตัวอย่างนี้ ทำให้อุณหภูมิในโรงเรือนมีค่าต่างกันถึง 1°C ในทางปฏิบัติ ถือว่ามีผลต่อการเลี้ยงสัตว์ โดยเฉพาะการเลี้ยงสัตว์ในท้องถิ่นที่มีภูมิอากาศแบบร้อนชื้นอย่างประเทศไทย เช่น ไก่และสุกร ต้องการความสุขสบายในการอยู่อาศัยหรือสภาวะเหมาะสม (Comfortable Zone) ที่อุณหภูมิ 18 - 25°C ดังนั้น อุณหภูมิอากาศที่สูงกว่านี้ จะทำให้สัตว์เกิดความเครียดจากความร้อน (Heat Stress) และจะเพิ่มมากขึ้นเรื่อยๆตามอุณหภูมิอากาศที่สูงขึ้น ซึ่งสัตว์อาจแสดงอาการให้เห็น ดังนี้ ไก่ปีกตก นอนคลุกพื้นที่มีความชื้น เล่นน้ำ อ้าปากหรือหอบหายใจ กินอาหารลดลง กินน้ำมากขึ้น หมอบซึม และถ้าอุณหภูมิอากาศสูงมากอาจทำให้สัตว์ตายได้ โดยเฉพาะโรงเรือนอีแว๊ปที่มีอุณหภูมิเฉลี่ยสูงถึง 32 °C หรือสูงกว่า

 

จากประสบการณ์ของผู้เขียน มักพบเห็นปัญหาเหล่านี้ได้ชัดเจนในการเลี้ยงไก่เนื้อ ซึ่งมักเกิดความเสียหายในช่วงอายุก่อนจับไก่ส่งโรงงานหรือเกิดกับไก่เนื้อขนาดน้ำหนักเฉลี่ยตั้งแต่ 2.20 กก. ขึ้นไป การใช้แผ่นทำความเย็นที่ไม่ได้มาตรฐานอาจก่อให้เกิดความเสียหายได้ 2 - 5 % ซึ่งถ้าคิดเป็นความเสียหายทางการเงินจะได้ดังนี้ การเลี้ยงไก่เนื้อจำนวน 21,500 ตัว (โรงเรือนขนาด 16x 120 เมตร) ถ้าประเมินความสูญเสียที่ 3% และน้ำหนักไก่เฉลี่ย 2.20 กก. จะสูญเสียไก่ประมาณ 645 ตัวหรือ 1,419 กก. ต่อโรงเรือน ถ้าไก่เป็นราคา 35.00 บาท/กก. คิดเป็นเงินประมาณ 49,665.00 บาทต่อโรงเรือนต่อรุ่น หรือคิดเป็นเงินประมาณ 248,325.00 บาทต่อโรงเรือนต่อปี ที่อัตราการเลี้ยงไก่เนื้อ 5 รุ่น/ปี

 

โรงเรือนอีแว๊ปในปัจจุบันมีความสำคัญต่อการเลี้ยงสัตว์อย่างยิ่ง เนื่องจากสภาวะโลกร้อนและสภาวะอากาศมีการเปลี่ยนแปลงอย่างรุนแรงมากขึ้น เช่น ในฤดูหนาวอากาศจะหนาวจัด ในฤดูร้อนอากาศจะร้อนจัด ฝนไม่ตกตามฤดูการจนทำให้เกิดความแห้งแล้ง หรือเมื่อฝนตก จะตกหนักมากจนน้ำท่วม เป็นต้น การเตรียมการเพื่อรองรับสถานการณ์เหล่านี้อย่างรอบคอบจะช่วยผ่อนหนักเป็นเบาได้ ประสิทธิภาพในการใช้งานของโรงเรือนอีแว๊ป อยู่ที่การออกแบบก่อสร้างอย่างถูกต้องเหมาะสมกับภูมิอากาศในท้องถิ่น และควรเลือกใช้อุปกรณ์ที่เชื่อถือได้ เช่น แผ่นทำความเย็น ควรมีคุณภาพดีและมีประสิทธิภาพสูง ซึ่งมีหลักการในการเลือกสรร ดังนี้


1.    เนื้อกระดาษของแผ่นทำความเย็นควรมีความหยุ่นตัวพอสมควร ไม่กรอบแข็งหรือแตกหักง่าย สามารถดูดซับน้ำและระเหยน้ำได้ดี มีพื้นที่ผิวหน้ากระดาษหรือผิวสัมผัสระหว่างน้ำกับอากาศมาก ซึ่งจะทำให้มีประสิทธิภาพการระเหยน้ำสูง เช่น CeLPad® รุ่น 0790 มีพื้นที่ผิวกระดาษสูงถึง 460 ตารางเมตรต่อแผ่นทำความเย็น 1 ลูกบาศก์เมตร ซึ่งแผ่นทำความเย็นทั่วไป มีพื้นที่ผิวกระดาษเพียง 420 - 440 ตารางเมตรต่อแผ่นทำความเย็น 1 ลูกบาศก์เมตร นอกจากนั้น ความสามารถในการดูดซับน้ำมีความสำคัญมากต่อการใช้งานและสุขภาพสัตว์ เพราะถ้ากระดาษดูดซับน้ำไม่ดี เม็ดน้ำก็มักจะกลิ้งอยู่บนผิวกระดาษและจะถูกลมดูดให้กระเซ็นเข้าไปในโรงเรือน สัตว์ที่สูดหายใจเอาละอองน้ำซึ่งมีสถานะเป็นของเหลวเข้าไป อาจทำให้สัตว์ป่วยด้วยโรคระบบทางเดินหายใจได้ และละอองน้ำที่ตกลงบนพื้นจะทำให้พื้นเปียกแฉะและเป็นปัญหาด้านการสุขาภิบาล การทดสอบความสามารถดูดซับน้ำของกระดาษทำได้อย่างง่ายๆ โดยหยดน้ำลงบนกระดาษ ถ้าน้ำถูกดูดซับและซึมไปได้เร็ว แสดงว่ามีประสิทธิภาพการดูดซับน้ำดี ถ้ากระดาษดูดซับน้ำช้าหรือมีหยดน้ำค้างอยู่บนกระดาษ แสดงว่ามีประสิทธิภาพในการดูดซับน้ำไม่ดี

คูลลิ่งแพด (Cooling Pad)

2. สีผิวของกระดาษ ควรมีความสม่ำเสมอกันตลอดทั้งแผ่น ไม่มีจุดด่างหรือร่องรอยใดๆ เมื่อชุบน้ำแล้ว ส่วนที่เป็นกาวต้องสามารถดูดซับน้ำได้ ซึ่งเป็นคุณสมบัติของกาวที่ดีไม่ทำให้เสียพื้นที่การระเหยน้ำและทำให้กระดาษยึดติดกันแน่นไม่หลุดออกจากกันได้ง่าย

คูลลิ่งแพด (Cooling Pad)

3.    แผ่นทำความเย็นควรมีความแข็งแรง สามารถทรงตัวอยู่ได้ด้วยตัวเองเมื่อเปียกน้ำ ไม่อ่อนนุ่ม เปื่อยยุ่ยหรือเน่าสลายง่าย และแผ่นกระดาษแต่ละแผ่นต้องยึดติดกันอยู่ตลอดเวลาไม่แยกหลุดออกจากกันแม้จะเปียกน้ำและแห้งสลับกันอยู่ตลอดเวลาก็ตาม                     

4.    ขนาดของท่ออากาศ (flute) และมุมตัดกันของท่ออากาศ (flute angle) เป็นปัจจัยสำคัญที่มีผลโดยตรงต่อประสิทธิภาพในการระเหยน้ำและความกดดันลด (Pressure Drop) ของแผ่นทำความเย็น สำหรับการเลี้ยงสัตว์ในประเทศไทยซึ่งมีภูมิอากาศแบบร้อนชื้น ควรใช้แผ่นทำความเย็นที่มีท่ออากาศสูง 7mm และมีมุมตัดกัน 90° หรือทำมุม 45° กับแนวระดับ กรณีที่โรงเรือนมีค่า Negative Pressure สูง และไม่สามารถเพิ่มจำนวนแผ่นทำความเย็น ควรเลือกใช้แบบที่ท่ออากาศสูง 7mm และมีมุมตัดกัน 60° หรือทำมุม 15° และ 45° กับแนวระดับ ซึ่งมีค่าความดดันลดน้อยกว่า  


5.    คุณภาพและประสิทธิภาพของแผ่นทำความเย็น ขึ้นอยู่กับคุณภาพของกระดาษและน้ำยาเคมีที่ใช้ในการผลิต การออกแบบ และกรรมวิธีในการผลิต กระดาษที่มีความหนามาก และ/หรือ มีน้ำหนักมาก ไม่มีผลต่อประสิทธิภาพการทำความเย็นหรือการลดอุณหภูมิอากาศ เพราะการระเหยน้ำจะเกิดขึ้นเฉพาะที่ผิวกระดาษหรือส่วนของน้ำที่สัมผัสกับอากาศเท่านั้น น้ำที่อยู่ลึกลงไปในเนื้อกระดาษจะไม่สามารถระเหยน้ำได้ ส่วนความแข็งแรง คงทน และอายุการใช้งาน จะขึ้นอยู่กับคุณภาพกระดาษ และน้ำยาเคมีที่ใช้ในการผลิต ไม่ใช่ความหนา และ/หรือ น้ำหนักของกระดาษที่ใช้ผลิตแผ่นทำความเย็น


6.    ควรเลือกใช้แผ่นทำความเย็นจากผู้ผลิตที่มีมาตรฐานเชื่อถือได้ มีข้อมูลทางเทคนิคที่สามารถนำไปใช้ในการคำนวณและใช้งานได้อย่างถูกต้อง มีบริการหลังการขายที่ดี สามารถให้คำแนะนำและช่วยแก้ปัญหาทั้งด้านการคำนวณออกแบบและการใช้งานโรงเรือนอีแว๊ปได้อย่างดี

Visitors: 152,310