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
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
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
2. สีผิวของกระดาษ ควรมีความสม่ำเสมอกันตลอดทั้งแผ่น ไม่มีจุดด่างหรือร่องรอยใดๆ เมื่อชุบน้ำแล้ว ส่วนที่เป็นกาวต้องสามารถดูดซับน้ำได้ ซึ่งเป็นคุณสมบัติของกาวที่ดีไม่ทำให้เสียพื้นที่การระเหยน้ำและทำให้กระดาษยึดติดกันแน่นไม่หลุดออกจากกันได้ง่าย
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 |
