การวิเคราะห์พลังงานของระบบระบายอากาศบานเกล็ดเซลล์แสงอาทิตย์

Abstract

งานวิจัยนี้ทำการศึกษาการวิเคราะห์พลังงานของระบบระบายอากาศบานเกล็ดเซลล์แสงอาทิตย์ โดยใช้หน้าต่างบานเกล็ดเซลล์แสงอาทิตย์ร่วมกับอาคารทดลองที่มีขนาด 2.28 m ยาว 3.24 m สูง 2 m ผนังและหลังคาใช้แผ่นเมทัลชีทที่มีการติดฉนวนกันความร้อน หน้าต่างบานเกล็ดเซลล์แสงอาทิตย์ที่สร้างขึ้นมีจำนวน 3 บานเกล็ด ที่มีการจัดเรียงเซลล์เท่ากับ 2-4 เซลล์ต่อแผ่นบานเกล็ด โดยมีจำนวณเซลล์ทั้งหมดเท่ากับ 40 60 และ 80 เซลล์ สำหรับบานเกล็ด 1-3 ซึ่งส่งผลให้พื้นที่รับแสงของเซลล์ และพื้นที่โปร่งแสงของหน้าต่างบานเกล็ดเซลล์แสงอาทิตย์มีค่าแตกต่างกัน การทดสอบจะทำการปรับมุมบานเกล็ด (วัดเทียบกับพื้นราบ) ที่ 0° (เปิดทั้งหมด) 18° (เปิดบางส่วน) และ 90° (ปิดทั้งหมด) จากนั้นทำการศึกษาคุณสมบัติการผลิตพลังงานไฟฟ้า และความสามารถในการระบายอากาศของหน้าต่างบานเกล็ดเซลล์แสงอาทิตย์ รวมทั้งศึกษาปริมาณความสว่างภายในห้องทดสอบ จากการศึกษาพบว่าบานเกล็ดเซลล์แสงอาทิตย์มีประสิทธิภาพในการผลิตไฟฟ้าเท่ากับ 5-7% โดยที่บานเกล็ด 3 สามารถผลิตพลังงานไฟฟ้ารวมในหนึ่งวันได้สูงสุดเท่ากับ 0.3-0.356 kWh/day โดยมุมของบานเกล็ดที่ 90° เป็นมุมที่ทำให้พลังงานไฟฟ้าที่ผลิตได้มีค่าสูงสุด การระบายอากาศของห้องทดสอบ พบว่า อุณหภูมิภายในห้องต่ำสุดที่มุม 18° โดยที่การระบายอากาศและอัตราการแลกเปลี่ยนอากาศภายในห้องสูงสุดเมื่อปรับมุมบานเกล็ดเท่ากับ 0° ส่วนความร้อนที่ถ่ายเทผ่านกรอบอาคาร (Qcover) เมื่อบานเกล็ดทำมุม 0 ํ, 18 ํ และ 90 ํ พบว่า มีค่าเฉลี่ยเท่ากับเท่ากับ 3,764, 3,784 และ 3,387 W ความร้อนภายในห้องทดสอบ (Qi,room) ของทั้งสามมุมมีค่าเฉลี่ยเท่ากับ 3,696, 3,758 และ 3,387 W และ ผลการส่องสว่างในอาคารพบว่ามุมบานเกล็ดทั้งสามมุมจะให้ค่าการส่องสว่างภายในที่สูงกว่าค่ามาตรฐานการส่องสว่างในอาคารสำนักงานที่ 500 Lux เมื่อพิจารณาผลด้านพลังงานสุทธิพบว่า ห้องทดสอบมีความต้องการใช้พลังงานเพิ่มเติม โดยพลังงานที่ต้องการเพิ่มเติมน้อยที่สุดในกรณี บานเกล็ด 3 ทดสอบบานเกล็ดที่ 90° ต้องการใช้พลังงานเท่ากับ 4.1317 kWh/day