การประเมินการนำพลังงานกลับมาใช้ใหม่จากไนโตรเจนเหลวและการกักเก็บพลังงานแบบน้ำแข็งในโรงงานผลิตนม

งานวิจัยนี้ศึกษาการนำความเย็นจากการเปลี่ยนสถานะไนโตรเจนเหลวกลายเป็นไอมากักเก็บในรูปน้ำแข็ง (Ice thermal storage, ITS) มาใช้ในระบบทำความเย็นและปรับอากาศในโรงงานผลิตนมแห่งหนึ่ง ข้อมูลที่ได้จากการสำรวจพบว่าในแต่ละวันมีอัตราการใช้ไนโตรเจนโดยเฉลี่ย100m3/h ที่แรงดัน 8bar เพื่อเปลี่ยนไนโตรเจนเหลวที่อุณหภูมิ -173.45oC ให้กลายเป็นไอที่อุณหภูมิ 0oC ใช้อัตราการความร้อน 12.37kJ/s ซึ่งสามารถผลิตน้ำแข็งได้ปริมาตร 2.65m3 งานวิจัยนี้นำเสนอแนวทางการใช้ความเย็นจากน้ำแข็งเพื่อลดการใช้พลังงานของเครื่องทำน้ำเย็น คือ (1) การใช้ ITS ลดอุณหภูมิของน้ำเย็นก่อนเข้ากระบวนการผลิต ซึ่งสามารถใช้ความเย็นจากถังน้ำแข็งได้ 0.97 ชั่วโมงต่อวัน โดยช่วงเวลาที่ใช้ความเย็นจากน้ำแข็งสามารถทำให้กำลังงานในการอัดโดยคอมเพรสเซอร์ลดลง 16.97% ค่า COP เพิ่มขึ้น 22.58% ประหยัดค่าไฟฟ้า 110,355.81 บาทต่อปี ระยะเวลาคืนทุน 3.36 ปี (2) การใช้ ITS ลดอุณหภูมิน้ำเย็นสำหรับระบบปรับอากาศ ซึ่งใช้ความเย็นจากถังน้ำแข็งได้ 1.17 ชั่วโมงต่อวัน ในช่วงเวลาที่ใช้ความเย็นจากน้ำแข็งสามารถทำให้กำลังงานในการอัดของคอมเพรสเซอร์ลดลง 16.98% ค่า COP เพิ่มขึ้น 22.58% ประหยัดค่าไฟฟ้า 102,042.14 บาทต่อปี (3) การใช้ ITS เพื่อลดอุณหภูมินมก่อนการขนส่ง จำนวน 20,000 ลิตรต่อวัน โดยใช้ความเย็นจากน้ำแข็งได้ 3.20 ชั่วโมงต่อวัน ซึ่งเพียงพอต่อการลดอุณหภูมินม 1 ครั้งต่อวัน โดยที่ ไม่ต้องใช้น้ำเย็นจากเครื่องทำน้ำเย็นในช่วงเวลาที่ใช้ความเย็นจากน้ำแข็งสามารถทำให้ประหยัดค่าไฟฟ้า 111,006.98 บาทต่อปี