การศึกษาระบบปรับอากาศสำหรับอาคารโดยใช้ความร้อนจากพลังงานแสงอาทิตย์ร่วมกับระบบกักเก็บพลังงานความร้อน

A Study of Air-conditioning System for Building using Solar Energy with Thermal Energy Storage System

Name: เอกชัย รัตนบรรลือ

Name: Aekchai Rattanabanlue

keyword: ระบบปรับอากาศ

Abstract: วิทยานิพนธ์นี้เป็นการศึกษาสมรรถนะของระบบปรับอากาศสำหรับอาคารโดยใช้ความร้อนจาก พลังงานแสงอาทิตย์ร่วมกับระบบกักเก็บพลังงานความร้อน ขั้นตอนการศึกษาประกอบด้วยการ ออกแบบและสร้างระบบปรับอากาศและระบบกักเก็บพลังงานความร้อน การทดสอบสมรรถนะของ ระบบปรับอากาศและระบบกักเก็บพลังงานความร้อนจะพิจารณาตัวแปรต่างๆที่มีผลต่อการปรับ อากาศและการกักเก็บพลังงานความร้อนซึ่งระบบประกอบด้วย 3 ส่วนคือ 1) ชุดรับรังสีอาทิตย์แบบ รางพาราโบลิคและกระจกสะท้อนแสง ที่มีพื้นที่เท่ากับ 1.54 m ยกกำลัง 2 2) อุปกรณ์แลกเปลี่ยนความร้อนแบบ ขดท่อติดครีบเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการแลกเปลี่ยนความร้อน สำหรับระบบปรับอากาศขนาด 10 kW และ 3) ถังกักเก็บพลังงานความร้อนรูปทรงกระบอก ทำจากวัสดุพีวีซีหุ้มฉนวนกับความร้อนความ หนา 5 cm ภายในใช้ท่อทองแดงและเพิ่มประสิทธิภาพการแลกเปลี่ยนความร้อนโดยการติดตั้งครีบ แบบวงแหวนรอบท่อ และบรรจุสารพาราฟินที่มีจุดหลอมเหลวที่ 55 - 60 องศาเซลเซียส ค่าความร้อนแฝงในการ เปลี่ยนสถานะเท่ากับ 190 kJ/kg จำนวน 200 kg เพื่อใช้ในการกักเก็บพลังงานความร้อน ระบบใช้น้ำ เป็นสารตัวกลางในการถ่ายเทคความร้อนจากชุดรับรังสีแสงอาทิตย์แบบรางพาราโบลิค ถังกักเก็บ พลังงานความร้อน และระบบปรับอากาศ ในส่วนของการทดลองเพื่อหาสัมประสิทธิ์การถ่ายเทคความ ร้อนนั้นได้ปรับตั้งอัตราการไหลของน้ำเท่ากับ 9 LPM, 12 LPM, 15 LPM, และ 18 LPM, สำหรับการ ประจุและดึงความร้อนของถังกักเก็บพลังงานความร้อนและระบบปรับอากาศ และปรับตั้งความเร็ว ของอากาศที่ไหลผ่านอุปกรณ์แลกเปลี่ยนความร้อนเท่ากับ 2.80 m/s, 3.54 m/s, และ4.76 m/s จาก การศึกษาสัมประสิทธิ์การถ่ายเทคความร้อนรวมเพื่อนำค่าที่ได้จากการทดลองไปใช้ประกอบกับการ สร้างแบบจำลองทางคณิตศาสตร์พบว่า สัมประสิทธิ์การถ่ายเทคความร้อนรวม (UA) ของถักกักเก็บ พลังงานความร้อนในช่วงการประจุความร้อนที่อัตราการไหล 15 LPM มีค่าเฉลี่ยเท่ากับ 0.64 kW / องศาเซลเซียส และในช่วงการดึงความร้อนที่อัตราการไหล 15 LPM มีค่าเฉลี่ยเท่ากับ 1.20kW / องศาเซลเซียส ส่วนสัมประสิทธิ์ การถ่ายเทคความร้อนรวม (UAF) ของระบบปรับอากาศที่อัตราการไหลของน้ำ 15 LPM และ ความเร็ว ของอากาศ 4.76 m/s มีค่าเฉลี่ยเท่ากับ 0.43kW / องศาเซลเซียส และที่เวลาการประจุดความร้อน 8 ชั่วโมงที่อัตรา การไหลของน้ำ 15 LPM ความเร็วอากาศ 2.80 m/s จะมีความสามารถขณะดึงความร้อนมาใช้งาน สูงสุดรวมเท่ากับ 9 ชั่วโมง และสามารถนำความร้อนแฝงของการเปลี่ยนสถานะของพาราฟินมาใช้ได้ นานคงที่ 3 ชั่วโมง 40 นาที และตลอดเวลาที่ทำการปรับอากาศทั้งในช่วงการประจุและดึงความร้อน อุณหภูมิเฉลี่ยในห้องปรับอากาศอยู่ที่ 24.94 องศาเซลเซียส ความชื้นสัมพัทธ์เฉลี่ย 43.03 % ซึ่งยังอยู่ในสภาวะ ความสบาย

Abstract: The purpose of thesis was to study the air conditioning system performance in building using both solar energy and thermal energy storage system. The research procedures are the design and creation of both air conditioning system and thermal energy storage. The study of thesis was to detennine parameters effected on the air conditioning and thermal energy storage performance. The system consists of three following parts: 1) parabolic sun minor reflection with 1.54 m2 in area. 2) heat exchanger device with hed-coil tube to exceed heat exchanger efficiency upon 10 kW in power of air conditioning system. 3) thermal energy storage system in cylindrical-shaped made by PVC with 5 cm in thickness. Copper tube attached fin surround tube inside of storage was used to exceed heat exchange efficiency. The 200 kg of Paraffin with melt point at 55-60 C celsices and 190 kJ/kg of latent heat contains in thermal storage in order to store heat energy. There were the water used as heat exchanger which flow through parabolic sun mirror reflection. The experiment to determine heat transfer coefficients was controlled by water flow adjustment as following flow rates: 9 LPM, 12 LPM, 15 LPM and 18 LPM for observation of both charging and discharging between thermal energy storage and air conditioning system. According to the air flow, the experiment was controlled by air velocity adjustment at 2.80 m/s , 3.54 m/s , and 4.76 m/s , respectively. The study of heat transfer coefficients was to implement mathematical model. According to charging time, the heat transfer coefficient of thermal storage (UA) showed heat energy at 15 LPM of water flow is equal to 0.64 kW/C celsices in average. According to discharging time, the heat transfer coefficient of thermal storage (UA) showed heat energy at 15 LPM of water flow is equal to 1.20 kW/C celsices in average. The heat transfer coefficient of air conditioning system (UAF) during charging time adjusted 15 LPM in water flow rate and 4.76 m/s of air velocity is equal to 0.43 kW/C celsices. The research that the charging time is 8 hours with 15 LPM of water flow and 2.80 m/s of air flow will take discharged time about 9 hours. Moreover, The latent heat according to the paraffin changing form was continuously used about 3 hours and 40 minutes. In conclusion, during both charging and discharging time, the average temperature and relative humidity with comfortable zone are equal to 24.94 C celsices and 43.03%, respectively.

มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าธนบุรี. สำนักหอสมุด

Address: กรุงเทพมหานคร

Email: info.lib@mail.kmutt.ac.th

Name: อนุศิษฏ์ อันมานะตระกูล

Role: อาจารย์ที่ปรึกษา

Created: 2554

Modified: 2567-07-25

Issued: 2556-01-29

วิทยานิพนธ์/Thesis

application/pdf

CallNumber: MTE724

tha

DegreeName: ครุศาสตร์อุตสาหกรรมมหาบัณฑิต

Level: ปริญญาโท

Descipline: ครุศาสตร์เครื่องกล

Grantor: มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าธนบุรี

©copyrights มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าธนบุรี

ลำดับที่.	ชื่อแฟ้มข้อมูล	ขนาดแฟ้มข้อมูล	จำนวนเข้าถึง	วัน-เวลาเข้าถึงล่าสุด
1	MTE724ab.pdf	106.7 KB	12	2025-05-22 15:36:30
2	MTE724.pdf	5.43 MB	13	2025-07-18 10:04:48

ใช้เวลา

0.035527 วินาที