ผู้เขียนเชื่อว่ามีหลายคนที่สงสัยว่า...แอร์ 1 เฟส กับ แอร์ 3 เฟสต่างกันอย่างไร แล้ว 1 เฟส กับ 3 เฟส ในแอร์ที่จริงแล้วมันคืออะไร ???

วันนี้ผู้เขียนก็เลยขอหยิบยกเรื่อง แอร์ 1 เฟส กับ แอร์ 3 เฟสมาเขียนเป็นบทความเพื่อเป็นการไขข้อข้องใจให้สำหรับคนที่สงสัยหรือยังไม่ทราบว่ามันคืออะไร และต่างกันอย่างไร

เพราะบ่อยครั้งที่ผมเจอใครต่อใครหลายๆคนเข้ามาถามในทำนองที่ว่า...แอร์ 1 เฟส และ 3 เฟสมันมีข้อแตกต่างกันตรงไหนและจะซื้อแบบไหนไปใช้ได้บ้าง

อีกทั้งยังมีหลายๆคนที่รู้แล้วว่า...แอร์ 1 เฟส และ 3 เฟสมันมีข้อแตกต่างกันตรงไหนแต่ยังมีความเข้าใจที่ผิดๆเรื่องการใช้งานอยู่

สำหรับใครที่มีความสงสัยหรือรู้แบบไม่ถูกต้องบทความคงจะได้เป็นประโยชน์แก่ท่านแต่...ถ้าใครที่รู้และเข้าใจอย่างถูกต้องอยู่แล้วผ่านไปเลยก็ได้ครับ

แอร์ 1 เฟส หรือ แอร์ 3 เฟส อันที่จริงแล้ว...มันก็คือแอร์ หรือเครื่องปรับอากาศ (Airconditioner) ที่เราทั้งหลายรู้จัก และมีใช้อยู่นั่นเอง

แต่...คำว่า 1 เฟส หรือ 3 เฟส ที่พ่วงท้ายมาคือคำเรียกระบบไฟฟ้าที่รองรับการใช้งานกับแอร์เครื่องนั้นๆ

ซึ่งก่อนอื่นเราต้องมารู้จักระบบไฟฟ้าที่มีใช้กันในประเทศไทยก่อน...เนื่องจากระบบไฟฟ้าที่มีใช้ในประเทศไทยในส่วนของระบบแรงต่ำที่การไฟฟ้าฯจ่ายให้กับผู้ใช้ไฟฟ้าแต่ละประเภทตั้งแต่บ้านไปจนถึงโรงงานขนาดใหญ่ มีอยู่ด้วยกัน 2 ระบบ คือ ระบบ 1 เฟส 220 โวลต์ และ ระบบ 3 เฟส 380 โวลต์

ระบบ 1 เฟส 220 โวลต์ หรือ ระบบ Single Phase 220 V เป็นระบบที่อยู่ในลำดับสุดท้ายของระบบจำหน่ายจากการไฟฟ้าส่วนภูมิภาคและนครหลวงซึ่งการไฟฟ้าฯจะไม่ทำการแปลงแรงดันลงไปกว่านี้อีกแล้วซึ่งระบบนี้เป็นระบบที่มีใช้กันมากที่สุดในบ้านพักอาศัยขนาดเล็กจนถึงกลางและยังรวมไปถึงผู้ใช้ไฟฟ้ารายย่อยอื่นๆ เช่น ห้องเช่า/หอพัก หรือ ร้าน/แผงค้าขาย

เครื่องวัดหน่วยไฟฟ้าในระบบ 1 เฟส 220 โวลต์

ระบบ 1 เฟส 220 โวลต์ มีสายไฟ 2 สาย ประกอบไปด้วยสายเฟสหรือสายมีศักย์(L)ที่เมื่อเทียบกับพื้นดินจะมีแรงดันไฟฟ้า 220 โวลต์(โดยเฉลี่ย) และ สายนิวทรัลหรือสายศูนย์(N)ที่เมื่อเทียบกับพื้นดินจะมีแรงดันไฟฟ้า 0 โวลต์

เมื่อเทียบศักย์ไฟฟ้าระหว่างสายทั้งสองจะได้ค่าความต่างศักย์หรือแรงดันไฟฟ้าที่ 220 โวลต์ เป็นไฟฟ้ากระแสสลับ มีความถี่ 50 Hz. ระบบดังกล่าวยังนิยมเรียกว่าระบบ 1 เฟส 2 สาย

ปล. สายเฟสหรือสายที่มีศักย์ไฟฟ้า (L) เป็นสายที่มีแรงดันไฟฟ้าการสัมผัสหรือจับสายเฟสโดยตรง เป็นอันตรายถึงชีวิต การหาสายเฟสทดสอบง่ายๆด้วยไขควงลองไฟหากแตะปลายไขควงแล้วไฟที่ด้ามไขควงสว่าง แสดงว่านั่นคือสายเฟสหรือสายมีไฟส่วนสายนิวทรัล(N) ในสภาวะปกติจะมีแรงดันไฟฟ้าเป็นศูนย์สัมผัสได้ (แต่ก็ไม่ควรไปสัมผัสเล่น) เมื่อแตะปลายไขควงลองไฟบนสายนิวทรัลสภาวะที่ระบบไฟฟ้าปกติ ไฟที่ด้ามไขควงจะไม่สว่างแต่ถ้าแตะปลายไขควงบนสายนิวทรัลแล้วมีไฟสว่าง แสดงว่ามีความผิดปกติในระบบไฟฟ้าอาจจะมีการต่อสลับหรือสายนิวทรัสมีการต่อไม่แน่น-หลวม

ระบบ 3 เฟส 380 โวลต์ หรือ ระบบ Three Phase 380 V เป็นระบบไฟฟ้าอีกประเภทหนึ่งที่อยู่ในระบบจำหน่ายแรงต่ำของการไฟฟ้าฯ เป็นระบบที่เหนือกว่าระบบ 1 เฟส

กลุ่มลูกค้าผู้ขอใช้งานระบบ 3 เฟส 380 โวลต์ได้แก่บ้านพักอาศัยขนาดกลางและใหญ่ อาคารพานิชย์ ร้านค้า สำนักงานและโรงงานขนาดเล็กเป็นต้น

เครื่องวัดหน่วยไฟฟ้าในระบบ 3 เฟส 380 โวลต์

มุมเฟสในไฟระบบสามเฟส จะแตกต่างกัน 120 องศา

ระบบ 3 เฟส 380 โวลต์ ประกอบไปด้วย สายเฟสหรือสายมีศักย์(L) จำนวน 3 เส้น สายแต่ละเส้นมีชื่อเรียกที่ต่างกันไป เช่น R - S - T หรือ L1 – L2 – L3 แต่ละเส้นมีมุมต่างเฟสกัน 120 องศา หรือ 1/3 ลูกคลื่นของไฟฟ้ากระแสสลับ แต่การนำมาใช้งาน จำเป็นต้องมีสายนิวทรัล(N) เดินมาควบคู่กับสายเฟสทั้ง3 ด้วย

ในระบบ 3 เฟส สายเฟสแต่ละสายเมื่อเทียบกับพื้นดินแต่ละเส้นจะมีแรงดันไฟฟ้า 220 โวลต์(โดยเฉลี่ย) แต่เมื่อจับคู่สายเฟสเทียบระหว่างสายเฟสกับสายเฟสจะได้แรงดันไฟฟ้า 380 โวลต์(โดยเฉลี่ย) และเมื่อจับเอาสายเฟส 1 สาย กับสายนิวทรัล 1 สาย เราจะได้ระบบไฟฟ้า 1 เฟส 220 โวลต์ มาใช้งาน กล่าวคือ...ผู้ที่ขอใช้ไฟฟ้าในระบบ3 เฟส 380 โวลต์สามารถแยกย่อยเพื่อใช้งานเป็นระบบ 1 เฟสได้ และยังสามารถจับเอาสายเฟสทั้ง 3 มาใช้เป็นระบบ 3 เฟส สำหรับเครื่องใช้ไฟฟ้าจำพวก มอเตอร์ 3 เฟส และ หม้อแปลง 3 เฟส

ระบบไฟฟ้าที่การไฟฟ้าจำหน่ายให้กับผู้ใช้รายย่อยประเภทแรงต่ำก็จ่ายออกมาในระบบ 3 เฟส ผู้ใช้ไฟฟ้าที่ขอใช้ไฟแบบ 1 เฟสก็ค่อยไปแยกออกมาเฟสใดเฟสหนึ่งเพื่อเข้าระบบของตน หรือผู้ใช้ไฟฟ้ารายไหนขอใช้ไฟแบบ 3 เฟส ก็เชื่อมต่อสายทั้ง 4 เส้นเข้าระบบของตน โดยจะมีสายเฟส 3 เส้น กับสายนิวทรัล 1 เส้น หลายๆคนจึงมักเรียกว่าระบบ 3 เฟส 4 สาย

เมื่อรู้จักกับระบบไฟเบื้องต้นไปแล้วคราวนี้เราก็มาเข้าเนื้อหาของแอร์ 1 เฟส และ 3 เฟส

แอร์ 1 เฟส และ แอร์ 3 เฟสแบ่งตามระบบไฟฟ้าที่จ่ายให้กับมอเตอร์คอมเพรสเซอร์ซึ่งคอมเพรสเซอร์จัดว่าเป็นส่วนที่สำคัญและใช้พลังงานมากสุดของแอร์แต่ละชุด

ในแอร์ขนาดเล็กที่มีขนาดทำความเย็นไม่เกิน 33,000 BTU โดยทั่วไปแล้ว มอเตอร์คอมเพรสเซอร์ ที่ใช้ในระบบ จะเป็นแบบที่ใช้กับระบบไฟฟ้า1 เฟส 220 โวลต์

ในส่วนของชุดมอเตอร์พัดลม Fan coil Unit  (คอยล์เย็น)และพัดลม Condensing Unit  (คอยล์ร้อน)จะใช้มอเตอร์ 1 เฟส 220 โวลต์ เช่นกัน ซึ่งแอร์แบบนี้จัดอยู่ในกลุ่มของแอร์1 เฟส หรือ แอร์เฟสเดียว สามารถติดตั้งได้ทุกแห่งหนที่มีระบบไฟฟ้าตั้งแต่ 1 เฟสและ 3 เฟส เข้าถึง แต่...หากเลือกแอร์ 1เฟสขนาดใหญ่มาใช้งานควรตรวจสอบขนาดของเครื่องวัดไฟฟ้า(มิเตอร์)ที่การไฟฟ้าฯติดตั้งให้ว่ามีขนาดเพียงพอที่จะรองรับหรือไม่หากใช้ไฟฟ้าจำนวนมากเกินกว่าขนาดมีเตอร์จะรับไหวอาจจะทำให้มิเตอร์ได้รับความเสียหายได้

แอร์ที่ใช้ระบบไฟฟ้า 1 เฟส จะมีคอมเพรสเซอร์หลายแบบให้เลือกใช้งานตามขนาดทำความเย็นและลักษณะการติดตั้งรวมไปถึงการใช้งาน

ในส่วนของแอร์ที่ใช้กับระบบไฟฟ้า 3 เฟส หรือ แอร์ 3 เฟสเป็นแอร์แบบแยกส่วนที่มีขนาดตั้งแต่ 33,000 หรือ 36,000 BTU เป็นต้นไป เนื่องด้วยเป็นแอร์แบบแยกส่วนที่มีขนาดทำความเย็นสูงการใช้ระบบไฟ 1 เฟสมาขับเคลื่อนมอเตอร์คอมเพรสเซอร์ที่มีขนาดใหญ่อาจจะทำให้มีกระแสใช้งานสูงเกินไปรวมถึงได้กำลังที่ไม่มากและไม่เพียงพอจึงต้องมีการขับเคลื่อนด้วยมอเตอร์ที่มีกำลังสูงกว่า ที่ใช้ระบบไฟ 3 เฟสซึ่งมีเฉพาะส่วนของมอเตอร์คอมเพรสเซอร์เท่านั้น ที่ต้องการไฟฟ้าระบบ 3 เฟสมาขับเคลื่อน แต่...ในส่วนอื่นๆอย่างเช่นอุปกรณ์และวงจรในภาคควบคุมยังคงใช้ไฟ 1เฟสเป็นตัวควบคุมระบบ รวมถึงพัดลม Fan coil Unit (คอยล์เย็น) และพัดลม Condensing Unit (คอยล์ร้อน) ยังคงใช้มอเตอร์ระบบไฟ 1 เฟสอยู่

คอมเพรสเซอร์ที่ใช้ในแอร์ 3 เฟสสำหรับเครื่องปรับอากาศแบบแยกส่วนที่มีขนาดไม่เกิน 150,000 BTU จะเป็นคอมเพรสเซอร์แบบปิดสนิทเช่นเดียวกับคอมเพรสเซอร์ที่ใช้กับไฟ 1 เฟส โดยที่คอมเพรสเซอร์ 3 เฟสจะมีขนาดใหญ่กว่า และยังไม่ต้องใช้คาปาซิเตอร์หรือรีเลย์ช่วยในการสตาร์ทออกตัว

ในอดีต แอร์ 3 เฟสจะใช้คอมเพรสเซอร์แบบลูกสูบเป็นตัวดูดอัดสารทำความเย็นแต่ในปัจจุบันกำลังถูกแทนที่ด้วยคอมเพรสเซอร์แบบสโครลซึ่งมีประสิทธิภาพดีกว่า ประหยัดพลังงานกว่า และทำงานได้นุ่มนวลกว่า

ในส่วนคอมเพรสเซอร์แบบโรตารี่ ทางผู้ผลิตจะไม่ค่อยนิยมผลิตแบบ 3 เฟสขนาดใหญ่ออกมาวางขาย คอมเพรสเซอร์ของแอร์แบบทั่วไปที่เป็นคอมเพรสเซอร์โรตารี่ระบบไฟ 3 เฟส จะมีผลิตออกมาเพียงไม่กี่ขนาด ผู้เขียนขอยกตัวอย่างคอมเพรสเซอร์โรตารี่ ระบบไฟ 3 เฟส 380 โวลต์ ของยี่ห้อง SCI (คอมฯมิตซูบิชิ) มีขนาดทำความเย็น 35,000 BTU เพียงขนาดเดียวที่ใช้ระบบไฟ 3 เฟส และถือเป็นขนาดที่สูงสุดในบรรดาคอมเพรสเซอร์โรตารี่ที่ SCI ผลิตและจำหน่าย

แต่ถ้าดูในตลาดคอมเพรสเซอร์โรตารี่ ยังมีคอมเพรสเซอร์โรตารี่ 3 เฟสขนาดเล็กผลิตออกมาแต่มีจุดประสงค์เพื่อใช้กับแอร์ที่มีระบบควบคุมแบบอินเวอร์เตอร์เท่านั้น เพราะคอมเพรสเซอร์ของแอร์อินเวอร์เตอร์ไม่ว่าจะแบบ AC Inverter หรือ DC Inverter ก็จะเป็นคอมเพรสเซอร์ 3 เฟส แต่ที่มันรับไฟ 1 เฟสจากแหล่งจ่ายในบ้านคุณมาใช้ได้ เพราะระบบ Inverter จะมีหน้าที่หลักในการควบคุมรอบการทำงานโดยการแปลงความถี่ทางไฟฟ้า โดยจะรับเอาไฟฟ้า 1 เฟสจากแหล่งจ่ายไฟในบ้าน มาทำการแปลงตามรูปแบบการทำงานที่กำหนด ก่อนจะส่งให้คอมเพรสเซอร์ 

สำหรับใครที่ต้องการติดแอร์ 3 เฟส ก่อนอื่นต้องตรวจสอบก่อนว่าระบบไฟฟ้าภายในอาคารของท่านยื่นขอใช้ไฟจากการไฟฟ้าในรูปแบบ 1 เฟส หรือ 3 เฟส

ถ้าระบบไฟฟ้าในอาคาร/บ้านเรื่องของคุณมีการยื่นขอใช้ระบบไฟฟ้าแบบ 3 เฟส จากการไฟฟ้าฯและห้องที่จะติดตั้งเครื่องปรับอากาศมีขนาดกว้างมีความต้องการใช้เครื่องปรับอากาศขนาดให ญ่(ประมาณ 35,000 BTU ขึ้นไป) การเลือกใช้แอร์ 3 เฟสถือเป็นทางเลือกที่เหมาะสม และยังช่วยเรื่องการบาลานซ์โหลดไฟฟ้าในแต่ละเฟสให้มีความสมดุลใกล้เคียงกันได้ 

บางคนอาจมีความเข้าใจที่ผิดๆอยู่...มีหลายคนที่เข้าใจว่าแอร์ 3 เฟส ประหยัดไฟกว่าแอร์ 1 เฟสมาก เมื่อเทียบกันในขนาดทำความเย็นที่เท่ากัน ซึ่งนั่น เป็นความเข้าใจที่ไม่ถูกต้อง 

เพราะความจริงแล้วในขนาดทำความเย็นที่เท่ากัน แอร์ 3 เฟส ก็ไม่ได้กินไฟน้อยกว่าแอร์ 1 เฟส อัตราการใช้ไฟฟ้าอยู่ในระดับใกล้เคียงกันไม่มีใครประหยัดมากกว่ากันอย่างมีนัยสำคัญ จะกินไฟเท่าไหร่มากกว่าหรือน้อยกว่า ให้เทียบตัวเลขกำลังไฟฟ้าที่ใช้ ซึ่งแอร์ 3 เฟส กับแอร์ 1 เฟส ที่มีขนาดทำความเย็นเท่าๆกัน ก็ใช้กำลังไฟฟ้าในปริมาณที่ใกล้เคียงพอๆกัน

ซึ่งส่วนที่ก่อให้เกิดความเข้าใจผิด ในเรื่องของการใช้สิ้นเปลืองพลังงาน ส่วนใหญ่มักจะมาจากการอ่านข้อมูลบนแผ่นพับหรือโบชัวร์ ซึ่งจะมีตารางแสดงข้อมูลรายละเอียดของตัวเครื่องไว้ และคนส่วนใหญ่ที่อาจจะยังไม่เข้าใจมากพอ ก็มักจะไปเอาค่ากระแสใช้งานในตารางมาเปรียบเทียบ

ผู้เขียนจึงขอยกตัวอย่างตารางแสดงข้อมูลของแอร์แบบตั้งแขวนยี่ห้อหนึ่งมาให้ดูประกอบการอธิบาย

ยกตัวอย่างแอร์ในรุ่น 36,000 BTU แบบที่ใช้กับระบบไฟ 1 เฟส 220 โวลต์ และ 3 เฟส 380 โวลต์

ตามข้อมูลที่แสดง รุ่นที่ใช้กับระบบไฟ 1 เฟส จะมีอัตราการกินกระแสไฟฟ้า ของชุด outdoor อยู่ที่ 15.7 A และในส่วนของรุ่นที่ใช้กับระบบไฟ 3 เฟส อัตราการกินกระแสของชุด outdoor อยู่ที่ 5.25 A ซึ่งในจุดนี้เองมักเป็นต้นเหตุให้หลายๆคนเข้าใจผิดคิดว่าแอร์ 3 เฟส ประหยัดไฟกว่าแอร์ 1 เฟส มาก

แต่ในความเป็นจริงแล้ว...ตามที่ได้อธิบายไปแล้วข้างต้น คือระบบไฟ 3 เฟสประกอบด้วยสายเฟสหรือสายมีศักย์จำนวน 3 เส้นดังนั้นกระแสไฟฟ้าของแอร์ 3 เฟส ที่แสดงในตารางข้อมูล (5.25 A) 

ค่า 5.2 A ที่แสดงอยู่ในข้อมูลของแอร์ที่ใช้กับระบบ 3 เฟส เป็นค่ากระแสไฟฟ้าเฉลี่ยที่มีอยู่ในสายเฟสแต่ละสาย (กระแสในแต่ละเฟส)

แอร์ตัวนี้เป็นระบบไฟ 3 เฟส ทั้ง 3 เฟส ตั้งแต่ L1 - L2 และ L3 ต่างก็มีกระแสไหลในสาย อยู่ที่ราวๆ 5.2 A เหมือนกันทั้งสามสาย เพราะมอเตอร์ 3 เฟส ที่ขับคอมเพรสเซอร์อยู่นั้น ในขณะที่ทำงานมันจะดึงกระแสไฟมาจากทั้ง 3 เฟส เฉลี่ยเฟสละเท่าๆกันนั่นเอง ซึ่งถ้าเป็นกรณีของระบบเฟสเดียวกระแสที่ใช้งานทั้งหมดจะถูกดึงมาจากสายเฟสเส้นเดียว เทียบแล้วจำนวนกระแสในสายมันจึงดูเหมือนว่าจะเยอะกว่า

ในส่วนของหน่วยการใช้ไฟฟ้าที่มาตรวัดหน่วยไฟฟ้า ในกรณีที่บ้านหลังนั้นขอใช้ไฟฟ้าระบบ 3 เฟส การคิดค่าไฟฟ้าก็ต้องเอาค่ากระแสเฉลี่ยทั้ง 3 เฟสมารวมกัน

เวลาที่การไฟฟ้าฯ คิดค่าปริมาณการใช้ไฟฟ้าเป็นหน่วยหรือยูนิตนั้น หน่วยการการใช้ไฟฟ้าในแต่ละหน่วยก็จะมาจากปริมาณการใช้ไฟฟ้า 1 กิโลวัตต์/ชั่วโมง  และสำหรับระบบ 3 เฟส ก็จะมีสูตรการคิดคำนวณค่ากำลังไฟฟ้า (มีหน่วยเป็นกิโลวัตต์) ดังนี้
kW. = [ แรงดัน (V)   x   กระแส (A)   x   3   cos เพาเวอร์เฟคเตอร์ (PF) ]  ÷ 1,000

สูตรการคิดต่ากำลังไฟฟ้าที่มีหน่วยเป็นกิโลวัตต์ ในระบบ 1 เฟส และ ระบบ 3 เฟส

ดังนั้น...เมื่อรวมๆกันแล้ว อัตราการใช้ไฟฟ้าจริงๆของแอร์ 3 เฟสและแอร์ 1 เฟส ถือว่าใกล้เคียงกัน ในบางครั้ง...แอร์ 3 เฟสอาจจะประหยัดไฟกว่าอยู่บ้าง แต่ก็ถือว่าประหยัดกว่าเล็กน้อยไม่มีใครประหยัดกว่าอย่างมีนัยสำคัญ

การจะเลือกใช้ แอร์ 1 เฟส หรือ แอร์ 3 เฟส ก็ขึ้นอยู่กับปัจจัยความต้องการใช้งาน และลักษณะของระบบไฟฟ้าที่มีรองรับอยู่

เพราะแอร์ระดับที่ใช้กับระบบไฟฟ้า 3 เฟส ส่วนใหญ่ก็มักจะเป็นแอร์ที่มีขนาดทำความเย็น เกินกว่า 30,000 BTU ขึ้นไป ซึ่งหากเจ้าของสถานที่มีแผนจะติดแอร์ขนาดใหญ่สำหรับทำความเย็นในพื้นที่กว้างๆ ลองตรวจสอบระบบไฟฟ้าที่ขอใช้งานอยู่ในปัจจุบัน ว่าเป็นระบบ 1 เฟส หรือ 3 เฟส 

ซึ่งถ้ามีระบบ 3 เฟส รองรับอยู่แล้ว การติดแอร์เครื่องใหญ่ที่มีขนาดเกินกว่า 36,000 BTU ก็จะเป็นทางเลือกที่เหมาะสมที่สุด เพราะจะช่วยให้การบาลานซ์เฟสทำได้ง่าย ไม่หนักไปที่เฟสใดเฟสหนึ่งมากเกินไปนั่นเอง