การศึกษาเชิงเทคนิคการดึงพลังงานความเย็นเหลือทิ้งจากระบบปรับอากาศ มากักเก็บในรูปแบบน้ำเย็น
Article Sidebar
Main Article Content
บทคัดย่อ
การวิจัยในครั้งนี้เป็นการศึกษาเชิงเทคนิคการดึงพลังงานความเย็นเหลือทิ้งจากระบบปรับอากาศมากักเก็บในรูปแบบน้ำเย็น ชุดทดลองประกอบด้วยระบบทำความเย็นแบบอัดไอขนาด 3.52 กิโลวัตต์ (12,000 บีทียูต่อชั่วโมง)คอนเดนเซอร์แบบระบายความร้อนด้วยอากาศ ใช้สารทำความเย็น R-22 เป็นสารทำงาน ถังกักเก็บพลังงานความเย็นสร้างจากอลูมิเนียม หนา 1 มิลลิเมตร ทรงกระบอกเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกขนาด 330 มิลลิเมตร สูง 450 มิลลิเมตร บรรจุน้ำ 23 ลิตร และหุ้มฉนวนกันความร้อน ด้านในถังมีท่อทองแดงขดอยู่ 1 ขด โดยใช้ท่อทองแดงชนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 15.87มิลลิเมตร นำมาขดให้ได้ขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางภายในขดท่อ 260 มิลลิเมตร ระยะพิตช์ 45 มิลลิเมตร ถูกติดตั้งระหว่างอิวาพอเรเตอร์และคอมเพรสเซอร์ ในการทดลองได้ปรับอุณหภูมิระบบปรับอากาศที่ 25 องศาเซลเซียส และปรับภาระโหลดการปรับอากาศที่ 900 1,800 และ 2,200 วัตต์ ตามลำดับ จากการทดลองพบว่า น้ำที่บรรจุอยู่ภายในถังกักเก็บพลังงานมีอุณหภูมิเริ่มต้นที่ 25 องศาเซลเซียส และน้ำภายในถังจะมีอุณหภูมิลดลงอย่างต่อเนื่องจนถึงค่าคงที่ จึงรักษาระดับอุณหภูมิไว้ตลอดระยะเวลา ซึ่งน้ำภายในถังกักเก็บพลังงานมีอุณหภูมิเฉลี่ยเท่ากับ 18.73 16.36 และ 13.25 องศาเซลเซียส ตามลำดับ อัตราการถ่ายเทความร้อนของคอนเดนเซอร์เฉลี่ยเท่ากับ 4.10 3.81 และ 3.65 กิโลวัตต์ ตามลำดับ กำลังไฟฟ้าของระบบปรับอากาศเฉลี่ยเท่ากับ 1,062.42 1,092.04 และ 1,112.71 วัตต์ ตามลำดับ และสัมประสิทธิ์ของสมรรถนะระบบปรับอากาศมีค่าเฉลี่ยเท่ากับ 3.43 3.22 และ 3.04 ตามลำดับ ซึ่งจากการศึกษางานวิจัยนี้ยังพบข้อดีของถังกักเก็บพลังงานความเย็นคือ อุปกรณ์ไม่ซับซ้อน และใช้พื้นที่ในการติดตั้งน้อย โดยที่ถังกักเก็บพลังงานความเย็นใช้หลักการดึงพลังงานความเย็นเหลือทิ้งออกจากสารทำความเย็น ซึ่งน้ำภายในถังจะทำหน้าที่ดูดซับพลังงานความเย็นเหลือทิ้งออกจากสารทำความเย็น อีกทั้งจากผลการทดลองนั้น มีความเป็นไปได้ที่จะนำน้ำเย็นจากถังกักเก็บพลังงานความเย็นมาประยุกต์ใช้งาน เช่น การนำน้ำเย็นมาช่วยลดอุณหภูมิของอากาศภายในห้องปรับอากาศก่อนที่จะเปิดระบบปรับอากาศ เพื่อช่วยให้อากาศภายในห้องเย็นเร็วขึ้นโดยใช้งานร่วมกับระบบการทำความเย็นด้วยการระเหยของน้ำ หรือนำน้ำเย็นมาช่วยลดอุณหภูมิอากาศก่อนเข้าไปถ่ายเทความร้อนให้กับคอนเดนเซอร์ เพื่อเป็นการเพิ่มประสิทธิภาพให้กับระบบปรับอากาศ โดยวิธีนี้ต้องใช้งานร่วมกับอุปกรณ์แลกเปลี่ยนความร้อน เป็นต้น
Article Details
อนุญาตภายใต้เงื่อนไข Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
เอกสารอ้างอิง
ชัยฤทธิ์ สีเสมอ และไชยณรงค์ จักรธรานนท์. (2564). การประเมินการนำพลังงานกลับมาใช้ใหม่ในกระบวนการผลิตนม. วารสารวิชาการ มทร.สุวรรณภูมิ 9(2): 199 - 211.
ไชยณรงค์ จักรธรานนท์. (2559). ระบบทำความเย็นและปรับอากาศ. พิมพ์ครั้งที่ 2. กรุงเทพฯ: ภาควิชาวิศวกรรมเครื่องกล คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยธรรมศาสตร์. หน้า 1 - 51.
ธวัชชัย สุขะ และดามร บัณฑุรัตน์. (2556). การออกแบบและพัฒนาระบบกักเก็บพลังงานความร้อนในรูปน้ำแข็งสำหรับการปรับอากาศในโรงเรือน. ใน: การประชุมวิชาการสมาคมวิศวกรรมเกษตรแห่งประเทศไทยระดับชาติครั้งที่ 15 และระดับนานาชาติครั้งที่ 7. มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีราชมงคลธัญบุรีร่วมกับสมาคมวิศวกรรมเกษตรแห่งประเทศไทย, พระนครศรีอยุธยา. หน้า 119 - 126.
นันทพร วันเรียน, ฉันทนา พันธุ์เหล็ก และสมชาย มณีวรรณ์. (2564). การศึกษาเชิงเทคนิคระบบกักเก็บความเย็นร่วมกับสารเปลี่ยนสถานะสำหรับการปรับอากาศภายในอาคาร. วารสารวิชาการพระจอมเกล้าพระนครเหนือ 31(4): 758 - 769.
นิกร เนื่องอุตม์, ปิยากร จันทะนะ, สมนึก เครือสอน และณรงค์ฤทธิ์ พิมพ์คำวงศ์. (2559). การเพิ่มประสิทธิภาพเครื่องปรับอากาศแบบแยกส่วนโดยใช้ลมเย็นจากพัดลมระบายอากากาศ. วารสารวิชาการและวิจัย มทร.พระนคร 10(1): 15 - 23.
ศิริรัตน์ สุลา, สมชาย มณีวรรณ์ และ ฉันทนา พันธุ์เหล็ก. (2565). ระบบกักเก็บความเย็นในอาคารแบบคอนกรีตมวลเบาร่วมกับสารเปลี่ยนสถานะ. วารสารวิชาการพระจอมเกล้าพระนครเหนือ 32(3): 804 - 814.
สมัญญา อ่วมงาม. (2560). การศึกษาเปรียบเทียบสารกันเยือกแข็งสำหรับการกักเก็บพลังงานในรูปน้ำเย็น. วิทยานิพนธ์วิศวกรรมศาสตรมหาบัณฑิต, มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าธนบุรี. กรุงเทพฯ: 64 หน้า
สิริสวัสดิ์ จึงเจริญนิรชร และทวีวัฒน์ สุภารส. (2563). การเพิ่มประสิทธิภาพระบบปรับอากาศด้วยการลดอุณหภูมิสารทำความเย็นก่อนเข้าคอนเดนเซอร์โดยใช้ถังแลกเปลี่ยนความร้อน. วารสารวิจัย มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีราชมงคลศรีวิชัย 12(2): 312 - 322.
Ezan, M.A., Erek, A. and Dincer, I. (2011). Energy and exergy analyses of an ice-on-coil thermal energy storage system. Energy 36(11): 6375 - 6386.
Juengjaroennirachon, S., Pratinthong, N., Namprakai, P. and Suparos, T. (2017). Performance Enhancement of Air Conditioning using Thermosyphon System’s Energy Storage Unit for Cooling Refrigerant before entering the Condenser. Journal of Mechanical science and Technology 31: 393 - 400.
Lamrani, B., Marbet, S. E., Rehman, T. and Kousksou, T. (2024). Comprehensive analysis of waste heat recovery and thermal energy storage integration in air conditioning systems. Energy Conversion and Management: X 24: 100708. doi: 10.1016/j.ecmx.2024.100708.
Liang, Y., Yang, H., Wang, H., Bao, X. and Cui, H. (2024). Enhancing energy efficiency of air conditioning system through optimization of PCM-based cold energy storage tank: A data center case study. Energy 286: 129641. doi: 10.1016/j.energy.2023.129641.
Yan, W.M., Gao, K.E., Sajjad, U., Chien, L.H. and Amani, M. (2023). Experimental study of dynamic melting process in an ice-on-coil storage system. Journal of Energy Storage 73: 109177 doi: 10.1016/j.est. 2023.
