การคำนวณพลังงานและการปล่อยคาร์บอนของการเหนี่ยวนำ: เปรียบเทียบเชิงปริมาณกับเปลวไฟและความต้านทาน

ฐานการคำนวณร่วม

Q = m · c · ΔT　[kJ]

วัสดุ	c [kJ/(kg·K)]
เหล็กกล้า	ประมาณ 0.49
สเตนเลสออสเทนนิติก	ประมาณ 0.50
เหล็กหล่อ	ประมาณ 0.54
อะลูมิเนียม	ประมาณ 0.90

ประสิทธิภาพรวมของแต่ละวิธี

• การเหนี่ยวนำ — โครงข่ายไฟฟ้า → เครื่องทำความร้อนเหนี่ยวนำ (ประมาณ 90%) → การจับคู่ขดลวด (50%–70%) → ชิ้นงาน รวมประมาณ 40%–60%
• แผ่นความต้านทาน — แปลงไฟเป็นความร้อนได้ดี แต่ถูกจำกัดด้วยการสัมผัสและฉนวน โดยทั่วไป 50%–70%
• เปลวไฟ — ความร้อนส่วนใหญ่สูญเสียสู่สิ่งแวดล้อมผ่านก๊าซร้อน โดยทั่วไปเพียง 5%–15%

ค่าสัมประสิทธิ์การปล่อย

พลังงาน	หน่วย	ค่าสัมประสิทธิ์
ไฟฟ้าจากโครงข่าย	กก. CO₂ / kWh	ประมาณ 0.5–0.6
ก๊าซปิโตรเลียมเหลว (โพรเพน/บิวเทน)	กก. CO₂ / กก. เชื้อเพลิง	ประมาณ 3.0 (ค่าความร้อนต่ำประมาณ 46 MJ/กก.)

เป็นค่าอ้างอิงทั่วไป การคำนวณคาร์บอนอย่างเป็นทางการควรใช้ค่าที่ประกาศโดยหน่วยงานหรือผู้ให้บริการไฟฟ้าในพื้นที่

ตัวอย่าง: ตลับลูกปืน 500 กก. ขึ้น 80 K

• Q = 500 × 0.49 × 80 = 19 600 kJ (5.44 kWh)
• เหนี่ยวนำที่ η=0.5: ใช้ไฟ 10.9 kWh → CO₂ ≈ 6.0 กก.
• แผ่นความต้านทานที่ η=0.6: ใช้ไฟ 9.1 kWh → CO₂ ≈ 5.0 กก. แต่ใช้เวลาหลายชั่วโมง
• เปลวไฟโพรเพนที่ η=0.10: เชื้อเพลิง 4.3 กก. → CO₂ ≈ 12.8 กก.

ตัวแปรสามตัวที่เปลี่ยนข้อสรุป

• รอบเวลา — ยิ่งจำกัด การเหนี่ยวนำยิ่งได้เปรียบ
• ความถี่ของงานและปริมาณ — งานซ้ำๆ ทำให้การลงทุนขดลวดและฉนวนคุ้มค่าเร็ว
• ข้อจำกัดหน้างาน — เขตห้ามเปลวไฟหรือข้อกำหนดด้านคาร์บอนมักตัดสินใจให้แทนเรื่องต้นทุน