การพัฒนาแผงทำความร้อนพลังงานแสงอาทิตย์แบบต้นทุนต่ำ
Article Sidebar
Main Article Content
บทคัดย่อ
งานวิจัยนี้นำเสนอการพัฒนาแผงทำความร้อนพลังงานแสงอาทิตย์แบบต้นทุนต่ำ โดยออกแบบแผงทำความร้อนแบบแผ่นเรียบ ขนาดพื้นที่ 1.5 ตารางเมตร ใช้ท่อความร้อนทองแดง (Heat Pipe) จำนวน 12 ท่อ ในการแลกเปลี่ยนความร้อนกับน้ำในท่อรวมน้ำ (Manifold) ทดสอบสมรรถนะเชิงความร้อนตามมาตรฐาน ASHRAE Standard 93-77 โดยมีเงื่อนไข คือ การเปลี่ยนอัตราการไหลของน้ำเข้าแผง 3 ระดับ ได้แก่ อัตราการไหล 40 60 และ 80 ลิตรต่อชั่วโมง พบว่า อุณหภูมิของน้ำที่ออกจากแผงและประสิทธิภาพของแผงขึ้นอยู่กับความเข้มของรังสีอาทิตย์และอัตราการไหลของน้ำ โดยอุณภูมิของน้ำสูงสุดที่แผงผลิตได้เท่ากับ 53 องศาเซลเซียส ที่อัตราการไหล 40 ลิตรต่อชั่วโมง ความเข้มรังสีอาทิตย์เฉลี่ยรวม 6 ชั่วโมงต่อวัน เท่ากับ 3.95 กิโลวัตต์ต่อตารางเมตร และที่อัตราการไหล 80 ลิตรต่อชั่วโมง ความเข้มรังสีอาทิตย์เฉลี่ยรวมต่อวัน 3.39 กิโลวัตต์ต่อตารางเมตร แผงทำความร้อนพลังงานแสงอาทิตย์มีค่าประสิทธิภาพเชิงความร้อนสูงสุด 55.61 เปอร์เซ็นต์ โดยค่าการสูญเสียพลังงานความร้อนของแผง ที่อัตราการไหล 40 ลิตรต่อชั่วโมง มีค่ามากที่สุดเท่ากับ 3.40 วัตต์ต่อตารางเมตร รองลงมาคือที่อัตราการไหล 60 และ 80 ลิตรต่อชั่วโมง มีค่าเท่ากับ 2.60 วัตต์ต่อตารางเมตร และ 1.63 วัตต์ต่อตารางเมตร ตามลำดับ การวิเคราะห์ทางเศรษฐศาสตร์พบว่าแผงเก็บรังสีอาทิตย์แบบต้นทุนต่ำมีระยะเวลาคืนทุน 1.35 ปี ในขณะที่แผงเก็บรังสีอาทิตย์แบบแผ่นเรียบและแบบสุญญากาศที่ขายตามท้องตลาดมีระยะเวลาคืนทุนที่ 2.25 ปี และ 1.54 ปี ตามลำดับ
Article Details
บทความ ข้อมูล เนื้อหา รูปภาพ ฯลฯ ที่ได้รับการตีพิมพ์ในวารสารแนวหน้าวิจัยนวัตกรรมทางวิศวกรรม ถือเป็นลิขสิทธิ์ของวารสารฯ เท่านั้น ไม่อนุญาติให้บุคคลหรือหน่วยงานใดคัดลอกเนื้อหาทั้งหมดหรือส่วนหนึ่งส่วนใดไปเผยแพร่เพื่อกระทำการใด ๆ ที่ไม่ถูกต้องตามหลักจริยธรรม
References
Promnamchum S, Nuanplub K, Plangklang B, Biansoongnern S. Measurement and display system for solar radiation. Journal of Engineering RMUTT.2007;10(2):87-92. (in Thai)
Department of Alternative Energy Development and Efficiency. Solar water heater (Hybrid Solar water heater system) Ministry of Energy. [Internet]. 2013 [cited 2020 Jan 25]. Availablefrom:http://www.tsus.co.th/ download /d4.pdf. (in Thai)
O’Hegarty R, Kinnane O, McCormack S. Parametric analysis of concrete solar collectors. International Conference on Solar Heating and Cooling for Buildings and Industry. Energy Procedia. 2016;91:954-62.
Sukchai S, Suriwong T, Chamsa-ard W, Sonsaree S, Laodee P. The development of flat plate solar collector integrated with compound parabolic concentrator (CPC). [Research]. School of Renewable Energy Technology: Naresuan University; 2013. (in Thai)
Sirisamphanwong C, Ngoenmeesri R, Ketjoy N, Chamsa-ard W. Determination of annual energy yield of solar conllector. Naresuan University Journal: Science and Technology (NUJST). 2013;20(1):16-23. (in Thai)
Nshimyumuremyi E, Junqi W. Thermal efficiency and cost analysis of solar water heater made in Rwanda. Energy Exploration & Exploitation 2019;37(3):1147–61
Struckmann F. Analysis of a flat-plate solar collector. Project Report 2008-MVK160. Heat and Mass Transport. [Internet]. Lund, Sweden. [cited 2020 May 25]. Available from: http:// www.lth.se/fileadmin/ht/ Kurser/MVK160/Project_08/Fabio.pdf
Department of Alternative Energy Development and Efficiency. Project to promote the use of hot water from solar energy with an integrated system, 3rd. Ministry of Energy. [Internet]. 2012. [cited 2020 Jan 15]. Available from: http://webkc.dede.go.th/ testmax/sites/default/files. (in Thai)
Ashrea Standard 93-77. Methods of Testing to Determine the Thermal Performance of Solar Collectors. New York: The America Society of Heating Refrigerating and Air Conditioning Engineers. 1978.