การพัฒนาเครื่องทำน้ำร้อนระบบไฮบริด
10.14416/j.ind.tech.2025.12.001
คำสำคัญ:
เครื่องทำน้ำร้อน, ระบบไฮบริด, ตัวเก็บรังสีอาทิตย์บทคัดย่อ
การใช้ระบบผลิตน้ำร้อนพลังงานแสงอาทิตย์มีลักษณะแตกต่างจากระบบพลังงานทดแทนชนิดอื่น ๆ เนื่องจากค่ารังสีแต่ละชั่วโมงมีค่าไม่คงที่และค่ารังสีอาทิตย์ในแต่ละเดือนก็แตกต่างกัน ดังนั้น จำนวนชั่วโมง การทำงานของระบบผลิตน้ำร้อนพลังงานแสงอาทิตย์จึงถูกจำกัดอยู่ที่ประมาณ 4-6 h/d ในช่วงเวลาหลัง 10.00 น. เป็นต้นไป วัตถุประสงค์หลักของงานวิจัยนี้ คือเพื่อพัฒนาเครื่องทำน้ำร้อนระบบไฮบริด ศึกษาอุณหภูมิของน้ำร้อน ที่นำไปใช้และศึกษาความคุ้มค่าทางเศรษฐศาสตร์ โดยเครื่องทำน้ำร้อนระบบไฮบริดที่สร้างขึ้นจะใช้แผงรับรังสีอาทิตย์แบบ แผ่นเรียบ ประกอบด้วยส่วนประกอบหลักสองส่วน คือ แผงรับรังสีอาทิตย์และถังเก็บน้ำร้อน เครื่อง ทำน้ำร้อนระบบไฮบริดใช้การไหลเวียนของน้ำระหว่างแผงรับรังสีอาทิตย์และถังเก็บน้ำร้อน แผงรับรังสีอาทิตย์มีขนาด 2 x 1 ตารางเมตร ทำมุมเอียง 15 องศา และ ส่วนถังเก็บน้ำร้อนมีขนาด 40 ลิตร มีความเข้มรังสีแสงอาทิตย์ในการทดลอง 900 W/m2 ติดตั้งใช้งานที่ชมรมผู้สูงอายุตำบลบางยอ องค์การบริหารส่วนตำบลบางยอ จังหวัดสมุทรปราการ ในกิจกรรมนันทนาการและการใช้เวลาว่างสำหรับผู้สูงอายุ (การแช่เท้าด้วยสมุนไพร) ทดลอง ในวันที่ 8 เดือนเมษายน 2568 และเริ่มสะสมความร้อนในเวลา 12.00 น. เมื่อเวลาผ่านไป 1 h ("∆t" ) อุณหภูมิน้ำในถังเก็บน้ำร้อนมีค่า 59.77°C กรณีไม่มีแหล่งความร้อนเสริมและกรณีมีแหล่งความร้อนเสริมสามารถเพิ่มอุณหภูมิน้ำในถังเก็บน้ำร้อนได้สูงสุด 154.06 °C การวิเคราะห์ทางเศรษฐศาสตร์เพื่อหาระยะเวลาคืนทุนของเครื่องทำน้ำร้อนระบบไฮบริด พบว่ามีระยะเวลาคืนทุนประมาณ 6.6 ปี
เอกสารอ้างอิง
R.Tang and G.Li, Handbook of energy systems in green buildings: Solar collectors and solar hot water systems, Springer-Verlag GmbH., BIN, Germany, 2018.
S. Rahman, S. Issa, Z. Said and A. Hachicha, Techno-economic and life cycle analysis of a nano-enhanced flat plate solar collector for improved thermal performance, Energy Nexus, 2025, 18, 100433.
K. Dumeedae, S. Sueyu and S. Kasor, Solar water heater hybrid with electric, YRU Journal of Science and Technology, 2017, 2(1), 65-75.
S. Poomsawat and W. Poomsawat, A study of the efficiency of a solar water heater, Srinakharinwirot University Engineering Journal, 2019, 14(1), 67-77.
N.T. Alwan, M.H. Majeed, I.M. Khudhur, S.E. Shcheklein, O.M. Ali, S.J. Yaqoob and R. Alayi, Assessment of the performance of solar water heater: an experimental and theoretical investigation, International Journal of Low-Carbon Technologies, 2022, 17, 528-539.
https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0959652622027081. (Accessed on 10 April 2025)
A. Faddouli, S. Fadili, H. Labrim, B. Hartiti, M. Ertugrul, N. Belouaggadia and M. Stitou, Comparative study of a normal solar water heater and smart thermal/thermoelectric hybrid systems, Materials Today, Proceeding, 2020, 30 Part 4, 1039-1042.
G. Li and Y. Du, Performance investigation and economic benefits of new control strategies for heat pump-gas fired water heater hybrid system, Applied Energy, 2018, 232, 101-118.
N. Chaiyati, Thermal renewable energy technology and system design, Report, College of Renewable Energy Maejo University, Thailand, 2019.
C. Wannurak, Development of solar water heater with flat plate solar collector, The 6th RMUTP Conference on Engineering and Technology, Proceeding, 2022, 5-8. (in Thai)
S. Khlongboonchit, Principle of solar hot water system in industry, Thesis, Faculty of Engineering, Report, King Mongkut's Institute of Technology Ladkrabang, Thailand. 2009
https: //eassess.su.ac.th/web1/solar_app/#. (Accessed on 10 April 2025)
T. Rudchapo and M. Punon, Development of solar water heater, Local Research and Innovation Journal, 2015, 11(Special), 68–74.
