วันอาทิตย์ที่ 24 มีนาคม พ.ศ. 2562
บริการข่าวไทยรัฐLogin
เก๋ บ้านประหยัดพลังงาน โตโยต้า อีโค ฟูลทาวน์

เก๋ บ้านประหยัดพลังงาน โตโยต้า อีโค ฟูลทาวน์

  • Share:

บ้านประหยัดพลังงานกำลังกลายเป็นที่อยู่อาศัยยุคใหม่ที่ได้รับความนิยมเพิ่มมากขึ้น เป็นอีกแนวทางหนึ่งในการช่วยอนุรักษ์พลังงานไฟฟ้าที่แปรรูปมาจากเชื้อเพลิงถ่านหิน เชื้อเพลิงฟอสซิล หรือก๊าซธรรมชาติซึ่งส่งผลกระทบอย่างรุนแรงต่อสภาพแวดล้อมและอุณหภูมิของโลก นับตั้งแต่มนุษย์เริ่มต้นใช้พลังงานจากเชื้อเพลิงดังกล่าว สภาพแวดล้อมทางธรรมชาติก็เริ่มแปรเปลี่ยนไป สภาวะโลกร้อนที่เกิดขึ้นจากก๊าซเรือนกระจกเป็นผลสืบเนื่องมาจากการใช้พลังงานอย่างไม่ระมัดระวัง บ้านประหยัดพลังงานจึงถือเป็นการใช้ประโยชน์จากพลังงานที่มีอยู่อย่างไม่จำกัด เช่น พลังงานแสงอาทิตย์ เป็นพลังงานสะอาดที่สามารถนำมาใช้ได้อย่างไม่มีวันหมดเพื่อทดแทนพลังงานจากเชื้อเพลิงสังเคราะห์ที่ส่งผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมและสภาพอากาศของโลก

โตโยต้า บริษัทรถยนต์ยักษ์ใหญ่ของโลกกับแนวความคิดที่จะตอบสนองความต้องการของครอบครัวยุคใหม่ที่ใส่ใจต่อความเปลี่ยนแปลงดังกล่าว ค่านิยมของผู้คนยุคปัจจุบันที่คิดคำนึงถึงอนาคตของสภาพแวดล้อมรอบตัวทำให้การใช้พลังงานที่ปล่อยมลภาวะเริ่มลดลง วิศวกรของโตโยต้าทำการทดลองวิจัยบ้านพักอาศัยยุคใหม่ที่ช่วยลดการใช้ไฟฟ้าได้อย่างสมบูรณ์แบบ โดยมุ่งเน้นศึกษาวิเคราะห์แนวความคิดในการประยุกต์ใช้พลังงานเพื่อทำให้สภาพแวดล้อมและภูมิอากาศของโลกดีขึ้น โดยมีการผสมผสานกับเทคโนโลยียุคใหม่ของการกักเก็บพลังงานแสงอาทิตย์เพื่อแปรเปลี่ยนมาเป็นพลังงานไฟฟ้าในการหล่อเลี้ยงระบบต่างๆ ที่มีความจำเป็นต่อการพักอาศัย รวมถึงองค์ประกอบอื่นๆ ที่เกี่ยวข้องกับการประหยัดพลังงาน แล้วนำแนวคิดกับเทคโนโลยีอันก้าวล้ำมาปรับสร้างเป็นสถาปัตยกรรมแบบบ้านที่เหมาะสมกับการใช้พลังงานอย่างมีคุณค่า ด้วยกรรมวิธีที่ทำให้บ้านหลังนั้นๆ สามารถประหยัดพลังงานได้มากกว่าบ้านทั่วไปหลายเท่า โดยมีคุณภาพชีวิตที่ดีขึ้นและมีราคาที่ไม่แพงไปกว่าบ้านที่มีคุณภาพใกล้เคียงกัน

แนวคิดหลักของการสร้างบ้านประหยัดพลังงานในเมืองนาโกย่า ประเทศญี่ปุ่น ซึ่งเป็นโครงการทดลองระยะยาวของการสร้างที่พักอาศัยในอนาคตจากโตโยต้า โดยการเลือกใช้โซลาร์เซลส์ทำการแปลงพลังงานแสงอาทิตย์มาเป็นกระแสไฟฟ้าเพื่อหล่อเลี้ยงระบบต่างๆของตัวบ้าน การเลือกใช้ตัวแปรที่เกี่ยวข้องกับที่ตั้งอาคาร เพื่อทำให้สภาพแวดล้อมของบ้านเย็นลงโดยไม่ต้องพึ่งพาระบบปรับอากาศที่กินไฟ มีการเลือกทำเลที่ตั้งและทิศทางของอาคารผนวกกับทิศทางของแสงแดดและกระแสลมประจำฤดู การวางแผนในด้านทำเลที่ตั้ง ทิศทางของตัวบ้านที่สอดคล้องกับลมประจำฤดูมีส่วนช่วยทำให้เกิดการสร้างสรรค์สภาพแวดล้อมที่ช่วยให้ความเย็นกับตัวบ้านเพื่อลดความแตกต่างระหว่างอุณหภูมิภายในและภายนอกในช่วงฤดูร้อน มีการออกแบบให้ตัวบ้านสามารถสกัดกั้นความร้อนจากภายนอกได้มากที่สุด การออกแบบผนัง ช่องเปิดและการควบคุมการไหลเวียนของอากาศ การพิจารณาวัสดุ ออกแบบและเลือกระบบเปลือกอาคาร การเลือกระบบผนังที่สามารถป้องกันความร้อนและความชื้นได้ดี พร้อมกับการเลือกใช้เครื่องเรือนเท่าที่จำเป็นและเลือกใช้เฉพาะชนิดที่มีน้ำหนักเบาและไม่ดูดความชื้น

อุปกรณ์ไฟฟ้าพร้อมระบบควบคุมและจัดสรรพลังงานที่ออกแบบโดยโตโยต้ามีประสิทธภาพสูงและใช้พลังงานไฟฟ้าน้อยลง บ้านที่ออกแบบตามแนวคิดของโตโยต้า จึงเป็นที่อยู่อาศัยในอนาคตของมนุษย์ เป็นบ้านที่มีความเพียบพร้อมในด้านการนำพลังงานแสงอาทิตย์มาใช้ให้เกิดประโยชน์สูงสุด ระบบที่ใช้ควบคุมการจัดสรรพลังงานสามารถควบคุมสภาวะแวดล้อมภายในได้อย่างสมบูรณ์แบบ พลังงานไฟฟ้าที่ได้จากแสงอาทิตย์ถูกนำไปหล่อเลี้ยงระบบต่างๆ เช่น ระบบทำความเย็นหรือแอร์ เครื่องซักผ้า ทีวี ตู้เย็น เตาไมโครเวฟ ระบบไฟส่องสว่าง ในฤดูร้อนท่ามกลางสภาวะโลกร้อนซึ่งส่งผลให้มีอุณหภูมิสูงมากกว่าปกติ บ้านประหยัดพลังงานอาจหลีกเลี่ยงไม่ได้ที่ต้องใช้ไฟฟ้าเมื่อเปิดเครื่องปรับอากาศ แต่จากการออกแบบบ้านตามแนวคิดดังกล่าวก็จะทำให้การใช้ไฟฟ้าจากพลังงานแสงอาทิตย์หล่อเลี้ยงเครื่องปรับอากาศมีความประหยัดมากยิ่งขึ้นแทบจะไม่ต้องพึ่งพากระแสไฟฟ้าจากภายนอกเลยแม้แต่น้อย

ระบบ HEMS ในโตโยต้า อีโค ฟูลทาวน์ คือระบบที่รวมเอาองค์ประกอบที่จำเป็นในชีวิตประจำวันของการพักอาศัยอยู่ในบ้าน เพื่อบรรลุเป้าหมายในการลดการใช้พลังงานไฟฟ้า องค์ประกอบหลักอย่างหนึ่งก็คือ สิ่งที่เรียกว่าเกตเวย์ของบ้าน หรือที่อยู่อาศัย ซึ่งทำหน้าที่สื่อสารและจัดการอุปกรณ์ไฟฟ้าที่เหลือภายในบ้านหรือที่พัก รวมถึงนำเสนอวิธีการที่ช่วยให้ผู้ใช้งานสามารถลดการบริโภคพลังงานลง ข้อมูลที่นำเสนอในระบบ HEMS ช่วยให้ความรู้ที่จะใช้สำหรับการลดการใช้พลังงานต่อไปได้ ระบบ Home Energy Management System หรือ HEMS มีการใช้พลังงานอย่างชาญฉลาด ด้วยการสั่งเปิด-ปิดเครื่องใช้ไฟฟ้าในบ้าน สั่งปิดไฟที่ไม่จำเป็นด้วยระบบเซนเซอร์อัตโนมัติ รวมถึงการเก็บข้อมูลการใช้ไฟฟ้าในแต่ละวันของครอบครัว ทำให้เจ้าของบ้านรับรู้ถึงพฤติกรรมการใช้ไฟฟ้า และทำให้รู้ว่าใช้ไฟฟ้าแบบใดถึงจะทำให้เกิดความประหยัดสูงสุด ในส่วนของระบบปรับอากาศภายในตัวบ้านโตโยต้า อีโค ฟูลทาวน์ ก็ยังเป็นระบบแอร์แบบอัจฉริยะ ใช้เซนเซอร์ตรวจจับอุณหภูมิของห้องต่างๆ ที่ติดตั้งระบบปรับอากาศเพื่อสั่งให้คอมเพรสเซอร์เปิดหรือปิดผกผันไปตามอุณหภูมิของแต่ละช่วงตามควบเวลาที่มีความจำเป็นจะต้องเปิดแอร์เพื่อลดความร้อน บ้านจำลองในโตโยต้า อีโค ฟูลทาวน์ ถูกนำไปสร้างเป็นบ้านพักอาศัยมากถึง 67 หลังในเมืองนาโกย่า

บริษัทเด็นโซ่ คอร์ปอเรชั่น ได้มีการพัฒนาร่วมกับบริษัทโตโยต้า ในส่วนของระบบการจัดการพลังงานของบ้าน หรือ HEMS Home Energy Management System ผลิตภัณฑ์ดังกล่าวถูกทดลองโดยทำหน้าที่เป็นตัวเลือกหรือจัดสรรพลังงานที่สามารถจ่ายกระแสไฟฟ้าที่ได้รับมาจากพลังงานแสงอาทิตย์ป้อนให้กับแท่นชาร์จเพื่อจ่ายไฟให้กับรถยนต์ปลั๊กอินไฮบริดของโตโยโต้าหรือยานพาหนะไฟฟ้าแบบอื่น รถยนต์แบบปลั๊กอินไฮบริดรวมถึงยานพาหนะที่ใช้มอเตอร์ไฟฟ้าแพร่หลายมากขึ้น บ้านประหยัดพลังงานของโตโยต้าจึงมีการออกแบบให้เจ้าของบ้านสามารถชาร์จไฟในเวลากลางคืนสำหรับการใช้งานรถยนต์พลังงานผสมแบบปลั๊กอินในช่วงเช้าของวันรุ่งขึ้น เป็นแนวคิดที่คำนึงถึงสังคมยุคใหม่ที่เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมมากขึ้น โดยระบบ Home Energy Management System จะเชื่อมต่อและประสานงานด้วยการจัดสรรพลังงานให้กับยานพาหนะและการใช้พลังงานภายในบ้าน

แผงควบคุมของระบบ HEMS ประกอบด้วยหน่วยควบคุมและหน้าจอมอนิเตอร์แสดงผลด้วยระบบสัมผัส หน้าจอขนาด 7 นิ้วติดตั้งอยู่ภายในบ้าน โดยใช้การแสดงผลด้วยเวลาจริงที่เกี่ยวเนื่องโดยตรงกับการใช้พลังงาน เพื่อช่วยเตือนให้ผู้ใช้ปิดเครื่องใช้ไฟฟ้าเมื่อไม่ได้อยู่ในการใช้งาน ช่วยจัดการกับกระบวนการผลิตไฟฟ้าโดยแปลงพลังงานแสงอาทิตย์จากแผ่นโซลาร์เซลส์มาเป็นกระแสไฟฟ้า จอแสดงผลของระบบ HEMS ยังสามารถแสดงปริมาณการใช้ไฟฟ้าในแง่ของค่าใช้จ่ายและปริมาณการปล่อย CO2 ที่ปล่อยออกมา เช่นเดียวกับข้อมูลของการใช้ไฟที่ถูกบันทึกในแต่ละวันช่วยสนับสนุนให้เจ้าของบ้านและผู้อยู่อาศัยตระหนักถึงการประหยัดพลังงาน นอกจากนี้ HEMS ยังมีระบบป้องกันไม่ให้มีการตัดวงจรเมื่อมีกระแสไฟฟ้าโหลดสูงจากการใช้ไฟฟ้ามากกว่าปกติ

HEMS มีการเชื่อมต่อไปยังศูนย์ข้อมูลภายนอกในระหว่างที่เจ้าของบ้านหรือผู้พักอาศัยออกไปทำงาน โดยช่วยให้เจ้าของบ้านสามารถทำการตรวจสอบ สั่งเปิดหรือปิดเครื่องใช้ไฟฟ้าบางเครื่องภายในบ้านจากสมาร์ทโฟน สามารถสั่งเปิดระบบควบคุมอุณหภูมิและความชื้น ตรวจสอบว่าประตูหน้าที่ควบคุมด้วยระบบไฟฟ้าถูกล็อกอย่างถูกต้อง สั่งเปิดน้ำในอ่างอาบน้ำด้วยน้ำร้อน เจ้าของบ้านยังสามารถใช้ระบบ HEMS เพื่อกำหนดตารางเวลาในการชาร์จกระแสไฟฟ้าให้กับแบตเตอรี่ของรถยนต์ปลั๊กอินไฮบริดหรือแบตเตอรี่ของรถยนต์ไฟฟ้าโดยการประสานงานกับเครื่องชาร์จแบตเตอรี่รถยนต์ที่ติดตั้งอยู่ภายในบ้านผ่านการควบคุมของ HEMS นั่นหมายความว่าเจ้าของบ้านสามารถกำหนดเวลาการชาร์จแบตเตอรี่สำหรับกลางคืนเมื่ออัตราค่าไฟฟ้าที่ลดลง การเชื่อมต่อกับศูนย์ข้อมูลระยะไกลสามารถสั่งเปิดระบบควบคุมอุณหภูมิของยานพาหนะ ผ่านจอแสดงผลของ HEMS บนสมาร์ทโฟน

บริษัท โตโยต้าและเด็นโซ่ยังได้ร่วมกันพัฒนาระบบการจัดเก็บแบตเตอรี่สำรองในครัวเรือน เมื่อใช้กับระบบควบคุมพลังงาน HEMS แบตเตอรี่ที่มีความจุ 8.4 กิโลวัตต์ต่อชั่วโมงช่วยทำให้การใช้ไฟฟ้าของบ้านในช่วงชั่วโมงเร่งด่วนตรงตามความต้องการ ระบบแบตเตอรี่สำรองสามารถจ่ายไฟให้กับเครื่องใช้ไฟฟ้าบางอย่าง เช่นไฟห้องต่างๆในกรณีที่มีการใช้ไฟอย่างต่อเนื่อง

สำหรับ EDMS หรือ Energy Data Management System ก็คือ ชื่อเรียกระบบจัดการข้อมูลการใช้พลังงาน ซึ่งนอกจากการบันทึกและจัดเก็บข้อมูลเกี่ยวกับพลังงานแล้วยังทำหน้าที่คาดการณ์หรือช่วยคำนวณการบริหารจัดการที่เกี่ยวเนื่องกับการใช้พลังงานอีกด้วย


Profile of household storage battery system
Input (rated voltage): 200 VAC
Output (rated voltage): Normal operation: 100/200 VAC; Power outage operation: 100 VAC
Output (rated capacity): Normal operation: 1.5 kW; Power outrage operation: 1.0 kW
Battery capacity: 8.4 kWh (storage capacity of 5 kWh when in use)
Dimensions: 1,500 x 345 x 1,430 mm (Width x Depth x Length)
Weight: Approx. 520 kg
Working with the electricity supply system

*1 Only the systems designed for home automation can conduct power-on and -off operations.
*2 Only works with DENSO's CO2 Heat Pump Water Heater
*3 Only works with designated battery chargers
*4 Only works with some of vehicles installing information communication function (functions differ with vehicle model)
*5 Storage capacity of 5 kWh when in use
*6 Approximately 10 hours for using three 150W appliances such as incandescent lightbulb, liquid crystal television and notebook computer. Will differ with the electricity consumption and condition of use of appliances.
*7 Only works with designated sensors

อาคม รวมสุวรรณ
E-Mail chang.arcom@thairath.co.th
Facebook https://www.facebook.com/chang.arcom

อ่านเพิ่มเติม...

คุณอาจสนใจข่าวนี้

คุณอาจสนใจข่าวนี้