อัตราการไหลเวียนของน้ำระบายความร้อนที่ส่งผลต่อประสิทธิภาพการทำงานของระบบผลิตไฟฟ้าและน้ำร้อนพลังงานแสงอาทิตย์
คำสำคัญ:
ประสิทธิภาพ, ระบบผลิตไฟฟ้าและน้ำร้อนพลังงานแสงอาทิตย์บทคัดย่อ
งานวิจัยนี้เป็นการศึกษาอัตราการไหลเวียนของน้ำระบายความร้อนที่ส่งผลต่อประสิทธิภาพการทำงานของระบบผลิตไฟฟ้า และน้ำร้อนพลังงานแสงอาทิตย์ โดยในการศึกษาแผงเซลล์แสงอาทิตย์แบบ Multicrystalline ยี่ห้อ Trinasolar รุ่น TSM-345PE15H ได้ถูกนำมาใช้ทดสอบผลิตไฟฟ้าร่วมกับระบบระบายความร้อนด้วยน้ำที่ติดตั้งใต้แผงเซลล์แสงอาทิตย์ ระบบระบายความร้อนประกอบไปด้วยท่อทองแดงขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 3/8” ที่มีความยาว 1,815 mm จำนวน 6 ท่อ ต่อร่วมกับท่อร่วมขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 7/8” ที่มีความยาว 799 mm จำนวน 2 ท่อ ผลการทดสอบเมื่ออัตราการไหลของน้ำระบายความร้อนมีอัตราการไหลระหว่าง 25 ถึง 250 LPH (ลิตรต่อชั่วโมง) พบว่า ประสิทธิภาพของแผงเซลล์แสงอาทิตย์มีแนวโน้มสูงขึ้นเมื่ออัตราการไหลเพิ่มสูงขึ้น โดยแผงเซลล์แสงอาทิตย์จะมีประสิทธิภาพสูงสุด 12.55% เมื่อน้ำระบายความร้อนมีอัตราการไหล 100 LPH (ลิตรต่อชั่วโมง) และระบบจะสามารถเพิ่มอุณหภูมิน้ำร้อนจากอุณหภูมิเริ่มต้น 29.10 °C เป็นอุณหภูมิสุดท้าย 51.29 °C หรือคิดเป็นปริมาณความร้อนที่ผลิตได้ 3894.41 kJ และปริมาณพลังงานไฟฟ้าที่ผลิตได้ 11.37 kWh
References
Department of Alternative Energy Development and Efficiency, Ministry of Energy. Project to improve solar energy potential map from satellite imagery for Thailand [Internet]. 2017. [cited 2021 March 19]. Available from: https://www.dede.go.th/ download/OpenBigData/Solar_Map_1_2560.pdf
Department of Alternative Energy Development and Efficiency, Ministry of Energy. Alternative energy development plan 2018 – 2037 (AEDP2018) [Internet]. 2018. [cited 2021 March 19]. Available from: https://www.dede.go.th/download/Plan_62/ 20201021_TIEB_AEDP2018.pdf
Thawonngamyingsakul C, Kiatsiriroat T. Potential of a solar organic rankine cycle with evacuated-tube solar collectors as heat source for power generation in Thailand. Energy Science and Technology 2012;4(2):25-35.
Sonsaree S, Asaoka T, Jiajitsawat S, Aguirre H, Tanaka K. A small-scale solar Organic Rankine Cycle power plant in Thailand: Three types of non-concentrating solar collectors. Solar energy 2018;162:541-60.
Duck BC, Fell CJ, Anderson KF, Sacchetta C, Du Y, Zhu Y. Determining the value of cooling in photovoltaics for enhanced energy yield. Solar Energy 2018;159:337-45.
Aldossary A, Mahmoud S, Al-Dadah R. Technical feasibility study of passive and active cooling for concentrator PV in harsh environment. Applied thermal engineering 2016;100:490-500.
Skoplaki E, Palyvos JA. On the temperature dependence of photovoltaic module electrical performance: A review of efficiency/power correlations. Solar energy 2009;83(5):614-24.
Kaldellis JK, Kapsali M, Kavadias KA. Temperature and wind speed impact on the efficiency of PV installations. Experience obtained from outdoor measurements in Greece. Renewable Energy 2014;66:612-24.
Kerdsangsuriyong P, Thepa S, Tunlasakun K, Songprakop R. An improvement of photovoltaic thermal using cooled water with compound parabolic concentrator. The 10th National Kasetsart University Kamphaeng Saen Conference; 2013. p. 292-9. (In Thai)
Sichamnan S, Chompookham T, Sampan R. Efficiency enhancement of solar panels using copper mesh wick heat pipe. UBU Engineering Journal 2016;9(1):11-22. (In Thai)
Pootong S, Vimanjan V, Chantawong P. Improvement of photovoltaic cell efficiency by using water mist to reduce photovoltaic cell temperature. Graduate School Conference; 2018. p. 867-75. (In Thai)
Tewata A, Sriudom Y. An experimental study on increasing efficiency of solar cell modules by flat heat pipe cooling. RMUTP Research Journal 2018;12(2):83-94. (In Thai)
Peng Z, Herfatmanesh MR, Liu Y. Cooled solar PV panels for output energy efficiency optimisation. Energy Conversion and Management 2017;150:949-55.
Prakash J. Transient analysis of a photovoltaic-thermal solar collector for co-generation of electricity and hot air/water. Energy Conversion and Management. 1994;35(11):967-72.
Spertino F, D’angola A, Enescu D, Di Leo P, Fracastoro GV, Zaffina R. Thermal–electrical model for energy estimation of a water cooled photovoltaic module. Solar Energy 2016;133:119-40.
Herrando M, Ramos A, Zabalza I, Markides CN. A comprehensive assessment of alternative absorber-exchanger designs for hybrid PVT-water collectors. Applied energy 2019;235:1583-602.
Al-Waeli AH, Chaichan MT, Kazem HA, Sopian K. Comparative study to use nano-(Al2O3, CuO, and SiC) with water to enhance photovoltaic thermal PV/T collectors. Energy Conversion and Management 2017;148:963-73.
Rittidej S. Heat pipe technology. Mahasarakham: Mahasarakham University Press; 2011. (In Thai)
Sun V, Asanakham A, Deethayat T, Kiatsiriroat T. Increase of power generation from solar cell module by controlling its module temperature with phase change material. Journal of Mechanical Science and Technology 2020;34:2609-18.
IEA-ETSAP. Solar heat for industrial processes technology brief. International Energy Agency (IEA) and Energy Technology Systems Analysis Programme (ETSAP) [Internet]. 2015 [cited 2021 March 19]. Available from: http://www.inship.eu/docs/sh5.pdf
Downloads
เผยแพร่แล้ว
ฉบับ
บท
License
ลิขสิทธิ์
บทความที่ได้รับการตีพิมพ์ในวิศวกรรมสารเกษมบัณฑิต ถือเป็นกรรมสิทธิ์ของมหาวิทยาลัยเกษมบัณฑิต ห้ามนำข้อความทั้งหมดไปตีพิมพ์ซ้ำ ยกเว้นได้รับอนุญาตจากมหาวิทยาลัยเกษมบัณฑิตแล้ว
ความรับผิดชอบ
หากบทความที่ได้รับการตีพิมพ์นั้นเป็นบทความที่ละเมิดลิขสิทธิ์ของผู้อื่นหรือมีความไม่ถูกต้องในเนื้อหาของบทความ ผู้เขียนบทความนั้นต้องเป็นผู้รับผิดชอบ
