การศึกษาสมรรถนะทางความร้อนของตัวเก็บรังสีอาทิตย์แบบราง พาราโบลิกที่ใช้ของไหลนาโนเป็นสารทำงาน

Abstract

งานวิจัยนี้มีจุดประสงค์เพื่อศึกษาสมรรถนะทางความร้อนของตัวเก็บรังสีอาทิตย์แบบราง พาราโบลิกที่ใช้ของไหลนาโนเป็นสารทำงาน โดยทำการทตสอบ ณ วิทยาลัยพลังงานทดแทน มหาวิทยาลัยแม่โจ้ จังหวัดเชียงใหม่ ตัวเก็บรังสีอาทิตย์แบบรางพาราโบลิกที่ใช้ในงานวิจัยนี้มีขนาด พื้นที่รับรังสีอาทิตย์โดยประมาณ 2 m ทำการทดสอบโดยใช้สารทำงานนาโนกราฟินที่มีน้ำเป็นของไหล พื้นฐาน (Graphene Nano-platelets; GNP/+10) ที่คำความเข้มข้นเท่ากับ 0.050 gut 0.075 96wt และ 0.100 %wt และอัตราการไหลของสารทำงานที่ 1.0 LPM 1.5 LPM และ 2.0 LPM ตามลำดับ ทำ การทดสอบระบบที่คำความเข้มรังสีอาทิตย์เฉลี่ยในช่วง 300 - 900 V/m" ผลจากการผสมอนุภาคนาโนกราฟินกับน้ำทำให้ได้สารทำงานนาโนที่มีค่ความหนาแน่น ค่าสัมประสิทธิ์การนำความร้อน และค่าสัมประสิทธิ์การพาความร้อนสูงกว่าน้ำซึ่งเป็นของไหลฐานเท่ากับ 0.062 % 4.67 % และ 4.67 % ตามลำดับ แต่ในทางกลับกันค่าความจุความร้อนจำเพาะของสารทำงานนาโนที่ได้มีค่าต่ำกว่าน้ำเท่ากับ 0.031 9 ผลการทดสอบพบว่าระบบผลิตน้ำต้นแบบที่ใช้สารทำงานนาโนมีค่าประสิทธิภาพของ ระบบค่าประสิทธิภาพและสมรรถะของตัวเก็บรังสีอาทิตย์สูงกว่าระบบที่ใช้น้ำเป็นสารทำงานในทุกกรณีทดสอบ โดยสภาวะทดสอบที่ให้ผลดีที่สุดคือกรณีใช้สารทำงานนาโนเข้มข้น 0.100 9wt ที่อัตราการไหลเชิงมวลเท่ากับ 2.0 LPM ตัวเก็บรังสีอาทิตย์มีประสิทธิภาพสูงสุดเท่ากับ 55.16 % สูงกว่า กรณีใช้น้ำเท่ากับ 3.36 % โดยมีค่าประสิทธิภาพเฉลี่ยตลอดวันที่ทำการทดสอบเท่ากับ 43. 59 % สูง กว่าระบบที่ใช้น้ำเท่ากับ 3.88 % ตัวเก็บรังสีอาทิตย์มีค่า F(TC.). เท่ากับ 0.5795 สูงกว่ากรณีใช้ น้ำในสภาวะทดสอบเดียวกันเท่ากับ 12.70 % และมีค่ำ FU เท่ากับ 8.1408 ต่ำกว่ากรณีใช้น้ำใน สภาวะทดสอบเดียวกันเท่ากับ 33.01 9 และการใช้สารทำงานนาโนที่มีคำความเข้มข้นและอัตราการ ไหลดังกล่าวยังทำให้คำประสิทธิภาพของระบบผลิตน้ำร้อนมีค่สูงสุดเท่ากับ 68.14 % โดยมีค่า ประสิทธิภาพเฉลี่ยตลอดวันเท่ากับ 44.08 1 ซึ่งค่าดังกล่าวสูงกว่าระบบที่ใช้น้ำเป็นสารทำงานใน สภาระการทดสอบเดียวกันเท่ากับ 16 29 9 และ 7 07 96 ตามลำดับ โดยระบบต้นแบบที่ใช้สารทำงานนาโนสามารถผลิตน้ำร้อนที่มีอุณหภูมิสูงสุดเท่ากับ 46 *C สูงกว่าระบบที่ใช้น้ำเป็นสารทำงาน 7.78.%