หมายเหตุ: เครื่องฟอกอากาศระบบ Electrostatic (Electrostatic Precipitator ESP) หรือที่เรียกว่าการทำงานด้วยระบบ Electronic Collecting Cell เป็นครุภัณฑ์ ที่มีข้อกำหนดและคุณสมบัติ บรรจุอยู่ในบัญชีครุภัณฑ์ ราชการ
ระบบฟิลเตอร์กรองอากาส Electronic Collecting Cell หรือ Electrostatic Precipitator (ESP)
เป็นระบบที่ใช้กันอย่างแพร่หลายมานานแล้ว ก่อนที่จะพัฒนามาเป็นระบบ HEPA FILTER ในปัจจุบัน
เครื่องฟอกอากาศ แบบ Electrostatic Precipitator (ESP) Filter หรือที่เรียกอีกแบบนึงว่า Electronic Collecting Cell เป็นระบบกรองอากาศที่ทำงานโดยใช้หลักไฟฟ้าสถิต ด้วยการปล่อยประจุไฟฟ้าลบ ออกมาจับฝุ่นละอองหรืออนุภาคขนาดเล็กที่เป็นประจุบวกให้เป็นกลุ่มก้อน เพื่อทำให้มีน้ำหนักมากขึ้นแล้วตกลงสู่พื้น ไม่ลอยฟุ้งกระจายอยู่ในอากาศ และ เป็นระบบฟอกอากาศ ที่ไส้กรองสามารถถอดล้างทำความสะอาดได้บ่อยครั้งตามที่ต้องการ จึงไม่เป็นที่สะสมของสิ่งสกปรกและเชื้อโรค อีกทั้งยังช่วยประหยัดวัสดุสิ้นเปลืองช่วยให้ประหยัดค่าใช้จ่ายในการเปลี่ยน Filter อีกด้วย จึงได้รับการขึ้นบัญชีจากกรมบัญชีกลาง เป็นครุภัณฑ์ ระบบเครื่องฟอกอากาศ สำหรับติดตั้งใช้งานในหน่วยงานราชการ อาคารสำนักงาน สถานพยาบาล ศูนย์บริการสุขภาพ และโรงพยาบาลต่างๆ ของรัฐฯ มานาน
* แต่ในปัจจุบัน ในประเทศไทยเรา มีทั้งภาวะฝุ่นพิษ PM2.5 และโรคระบบทางทางเดินหายใจ เช่น โรค Covid-19 เกิดขึ้น เครื่องฟอกอากาศที่ใช้ระบบกรองแบบ Electronic Collecting Cell หรือ ESP ไม่สามารถป้องกันได้ จึงต้องมีการเพิ่มชุดกรองอากาศแบบ H13 HEPA Filter ซึ่งมีความละเอียดในการกรองฝุ่น PM2.5 และเชื้อไวรัส ได้ดี เข้ามาในชุดระบบกรองอากาศ
** เพิ่มเติม 2564 – ปัจจุบัน ทางกรมสนับสนุนบริการสุขภาพ กระทรวงสาธารณสุข ได้กำหนดแบบปรับปรุงห้องทันตกรรมปลอดเชื้อ, ห้องแรงดันลบ, ห้องแยกโรค, หอผู้ป่วยระบบทางเดินหายใจ COHORT WARD, ห้องผ่าตัด (OR) ให้ใช้เครื่องฟอกอากาศที่เป็นระบบกรองอากาศแบบ H13 HEPA Filter แต่เพียงอย่างเดียว (ไม่มีการใช้ระบบ ESP)
” ต่อไปนี้ ขอเชิญ มาเริ่มต้น ความปวดหัวกับบทความวิชาการ ที่ผมลอกเขามามั่ง เติมเสริมเพิ่มเองมั่ง กันครับ “
หลักการทำงานของเครื่องฟอกอากาศ แบบใส้กรองถอดล้างทำความสะอาดได้ Electrostatic Precipitator (ESP)
ระบบ Electrostatic Precipitator (ESP) คืออะไร ในเครื่องฟอกอากาศ
Electrostatic Precipitator (ESP) เป็นระบบดักจักฝุ่นละอองที่ใช้แรงไฟฟ้าสถิต (Electrostatic forces) ประกอบด้วยเส้นลวดประจุลบ และแผ่นเพลตโลหะประจุบวก เมื่อเชื่อมต่อเข้ากับศักย์ไฟฟ้าแรงสูงจะทำให้อากาศที่อยู่ระหว่างแผ่นเพลตโลหะและเส้นลวดเกิดการแตกตัว (Ionization) เมื่ออากาศหรือแก๊สที่ประกอบด้วยละอองลอย ฝุ่นละออง เคลื่อนที่ผ่านอนุภาคจะแตกตัวเป็นไอออน อนุภาคที่แตกตัวจะถูกดักจับติดกับแผ่นเพลตโลหะด้วยแรงทางไฟฟ้า ที่เรียกว่า แรงคูลอมบ์ จึงทำให้อากาศที่ผ่านระบบนี้ออกมาเป็นอากาศบริสุทธิ์ ซึ่งหลักการนี้ถูกนำมาประยุกต์ใช้กับระบบดักจับฝุ่นละอองในโรงงานอุตสาหกรรมขนาดใหญ่ และรวมถึงการนำประยุกต์ใช้กับเครื่องฟอกอากาศขนาดเล็กภายในบ้าน สำนักงาน หรือโรงพยาบาล ต่างๆ (ตัวอย่างเช่นเครื่องฟอกอากาศหน้าห้องพักคอย รอเข้าห้อง X-Ray ที่ตึกสิรินธร โรงพยาบาลราชวิถี ที่เป็นเครื่องที่เก่า มากกกกกกก ถึงมากที่สุด)
จากระบบที่กล่าวมานั้น Electrostatic Precipitator (ESP) เป็นระบบที่ใช้ศักย์ไฟฟ้าแรงสูง และดักจับฝุ่นละอองด้วยแรงคูลอมบ์ ซึ่งสามารถเพิ่มประสิทธิภาพในการดูดซับแก๊สประสิทธิภาพในการดักจับฝุ่นละอองแต่ละขนาดก็จะแตกต่างกัน มีปัจจัยขึ้นอยู่กับความเข้มของศักย์ไฟฟ้าระหว่างแผ่นเพลตโลหะและเส้นลวด และเวลาของอนุภาคที่เคลื่อนที่ผ่านสนามไฟฟ้า
สำหรับในโรงงานอุตสาหกรรมขนาดใหญ่
เครื่องดักฝุ่นแบบไฟฟ้าสถิต Electrostatic Precipitator (ESP) เป็นเครื่องมือที่ใช้แรงไฟฟ้าในการแยกอนุภาค โดยใส่ประจุให้อนุภาค แล้วผ่านอนุภาคที่มีประจุเข้าไปในสนามไฟฟ้าสถิต อนุภาคจะเคลื่อนเข้าหาแผ่นเก็บที่มีศักย์ไฟฟ้าตรงข้ามกัน ESP มีประสิทธิภาพสูงมากในการดักฝุ่นที่มีขนาดเล็กกว่า 1 ไมครอน ได้มากกว่า 99.5% ความดันสูญเสียต่ำและสามารถจับก๊าซร้อนได้
หลักการทำงานของ ESP มี 3 ขั้นตอน คือ
– การใส่ประจุไฟฟ้าให้กับอนุภาค
– การเก็บอนุภาคที่มีประจุโดยใช้แรงไฟฟ้าสถิตจากสนามไฟฟ้า
– การแยกอนุภาคออกจากขั้วเก็บไปยังถังเก็บพัก
ส่วนประกอบของเครื่อง ESP มีส่วนประกอบที่สำคัญ 4 ส่วน คือ
- ขั้วปล่อยประจุ Discharge Electrodes เป็นลักษณะเป็นเส้นลวดแผ่นหรือท่อแล้วใส่ไฟฟ้าแรงดันสูง เพื่อให้เกิดการแตกตัวเป็นอิออน (ไม่ใช่บัตร อิออนนะครับ)
- ขั้วเก็บ Collection Electrodes ขั้วเก็บ ส่วนใหญ่เป็นแผ่น เนื่องจากทำให้สามารถรับปริมาณของก๊าซได้มาก
- เครื่องแยกฝุ่น Rappers เครื่องแยกฝุ่นเอาไว้แยกฝุ่นออกจากแผ่นเก็บ (อันนี้จะมีในโรงงานอุตสาหกรรม)
- ถังพัก Hopper (อันนี้ก็จะมีในโรงงารอุตสาหกรรม เครื่องบ้านๆ ก็ไม่มี)
ระบบดักฝุ่นแบบไฟฟ้าสถิตย์ (Electrostatic Precipitators (ESP) ใช้แรงไฟฟ้าในการแยก อนุภาคออกจากกระแสก๊าซ โดยการใส่ประจุไฟฟ้าให้อนุภาค แล้วผ่านอนุภาคที่มีประจุไฟฟ้าเข้าไปใน สนามไฟฟ้าสถิตย์ อนุภาคเหล่านี จะเคลื่อนที่เข้าหาและถูกเก็บบนแผ่นเก็บซึ่งมีศักย์ไฟฟ้าตรงกันข้าม
อนุภาค ESP มีประสิทธิภาพสูงในการเก็บอนุภาคฝุ่นที่มีขนาดเล็กกว่า 1 ไมครอน โดยทั่วไปมีประสิทธิภาพ 99.5 % หรือสูงกว่า ปัจจุบัน ESP ถูกใช้เป็นระบบบำบัดมลพิษอากาศในโรงงานอุตสาหกรรมอย่างแพร่หลาย เช่น โรงไฟฟ้า โรงหล่อหลอมเหล็ก โรงปูนซีเมนต์ โรงงานผลิตสารเคมี
เครื่องดักฝุ่นแบบไฟฟ้าสถิต Electrostatic Precipitator(ESP) เป็นหนึ่งในอุปกรณ์ดักจับฝุ่น โดยอาศัยแรงทางไฟฟ้าในการ แยกฝุ่นออกจากอากาศ การทำงานประกอบด้วยขั้วที่ให้ประจุลบ (discharge electrode )กับอนุภาคฝุ่น ฝุ่นก็จะวิ่งเข้าไปเกาะที่แผ่นเก็บฝุ่น (Collecting plate) ซึ่งมีขั้วบวก และต่อลงกราวน์ไว้ทำหน้าที่จับและเก็บฝุ่นไว้เมื่อฝุ่นเกาะหนาได้ระดับหนึ่งแล้ว (6-12 มม.) ก็จะถูกเคาะให้ร่วงลงมาในฮอปเปอร์ ลำเลียงออกไปจากตัวเครื่อง มีขั้น ตอนดังนี้
ขั้นตอนที่ 1 การใส่ประจุไฟฟ้าให้กับอนุภาค (Particle charging) โดยขั้ว discharge electrodes จะปล่อยไฟฟ้า กระแสตรง (Direct Current) ที่มีค่าความต่างศักย์สูง (20-110 kV) ทำให้โมเลกุลของกระแสอากาศที่อยู่ รอบๆเกิดการแตกตัวเป็นอิออน (ions) และถูกอิเลคตรอนหรือประจุลบบริเวณขั้วปล่อยประจุ จะเกิดปรากฎการณ์เป็นแสงสีน้ำเงินสว่างบริเวณรอบๆขั้ว ที่เรียกว่า โคโรนา (corona) เมื่ออนุภาคเคลื่อนที่ เข้ามาสนามไฟฟ้าจะถูกอิออนลบ ของโมเลกุลอากาศจำนวนมากชน ทำให้อนุภาคมีประจุเป็นลบ
ขั้นตอนที่ 2 การเก็บอนุภาคที่มีประจุโดยใช้แรงไฟฟ้าสถิตย์ จากสนามไฟฟ้า (Electrostatic collection) เป็น ปรากฎการณ์ที่เกิดขึ้น ภายหลังจากอนุภาคที่มีประจุเป็นลบแล้ว ได้เคลื่อนที่ผ่านเข้ามาในไฟฟ้า และจะถูกเหนี่ยวน้าให้เคลื่อนที่เข้าหาขั้วเก็บ ที่มีประจุไฟฟ้าเป็นบวก และเกาะติดอยู่กับแผ่นเก็บ ความเร็วของอนุภาคที่วื่งเข้าแผ่นเก็บประจุฯ ความเร็วนี ถูกเรียกว่า Migration Velocity ซึ่งขึ้นกับแรงดันไฟฟ้าที่กระท้าต่ออนุภาคและแรงฉุดลาก (drag force) ที่เกิดขึ้นในขณะที่อนุภาค เคลื่อนที่ไปยังขั้วเก็บประจุฯ นอกจากนี้ เมื่ออนุภาคเกาะติดกับขั้วเก็บประจุฯ แล้วจะค่อยๆ ถ่ายเทประจุลบสู่ขั้วเก็บ ท้าให้แรงดึงดูดทางไฟฟ้า ระหว่าง อนุภาคกับขั้วเก็บลดลงอย่างไรก็ตามการที่อนุภาคจะหลุดจากขั้วเก็บ หรือเกิดการฟุ้งกลับ ( Re-Entrainment ) ของอนุภาคที่เกิดจากการไหลของกระแสอากาศจะค่อนข้างน้อย เนื่องจากมีการทับถม หรือเกิดการ สะสมของอนุภาคที่มีประจุบนขั้วเก็บ จึงกล่าวได้ว่าขณะที่อนุภาคที่ยึดเกาะกับขั้วเก็บเสียประจุ ฯ ไปเกือบหมด อนุภาคใหม่ที่อยู่ด้านนอกที่เข้ามายึดเกาะนั้นจะยังคงมีประจุไฟฟ้าอยู่ เนื่องจากไม่อาจถ่ายเทประจุฯ ผ่านชั้นของอนุภาคเก่าที่สะสมอยู่ได้ทันที รวมทั้งในการยึดเกาะจะเกิดแรงยึดเหนี่ยว ระหว่างโมเลกุลที่เรียกว่าแรง Adhesive และแรง Cohesive ช่วยในการยึดอนุภาคทั้งหมดให้อยู่กับ ขั้วเก็บ โดยขั้นตอนของการใส่ประจุไฟฟ้าให้กับอนุภาคและการเก็บอนุภาคที่มีประจุดังรูป
เริ่มมึนๆ งงๆ กันแล้วใช่มั้ยครับ สั้นๆ อย่างงี้แล้วกัน
สรุปใจความได้ว่า เครื่องฟอกอากาศ แบบ Electronic Collecting Cell หรือ Electrostatic Precipitator (ESP) นั้นคือ ของดีที่มีมานานหลายสิบปีแล้ว ในสมัยนั้นหน่วยงานรัฐยอมซื้อในราคาที่แพงในตอนแรก เพราะมองถึงความประหยัดระยะยาว เนื่องจากไม่มีค่าใช้จ่ายในการเปลี่ยน Filter เพราะในสมัยก่อนนั้นระบบ ESP ก็เพียงพอสามารถฟอกอากาศได้สะอาด และตัว Filer เอง เป็นแบบถอดล้างได้ ทำให้ไม่มีค่าใช้จ่ายระยะยาว
แต่ในชีวิตความเป็นจริง โลกมันเปลี่ยนไป มีฝุ่น PM2.5 และ เชื้อโรค เชื้อไวรัสเกิดขึ้นมาก ระบบ ESP Filter อย่างเดียวไม่สามารถทำงานปกป้อง ครอบคลุมท่านได้ อย่างน้อยต้องมี HEPA Filter มาช่วยเสริม และที่ดีที่สุดคือ มีระบบรังสี UV-C ฆ่าเชื้อโรค เข้ามาติดตั้งร่วมด้วย จึงจะป้องกันฝุ่นและเชื้อโรคได้ ดังเช่นที่ใด้เห็นในเครื่องฟอกอากาศรุ่นใหม่ๆ ตามด้านล่างนี้
บริการบำรุงรักษา และล้างทำความสะอาดเครื่องฟอกอากาศระบบ Electronic Collecting Cell (ESP)
ติดต่อสอบถามได้ที่ คุณกัมปนาถ บริษัท ไลฟ์ โพรเทค จำกัด
Hotline Tel. 097-1524554
id Line: Lphotline
Office : 02-9294345 -6
e-mail: LPCentermail@gmail.com
