แบบจำลองทางคณิตศาสตร์และการออกแบบตัวรับรังสีดวงอาทิตย์แบบรางพาราโบลา

Mathematical modeling and the design of solar parabolic trough

Name: ประกอบ สุรวัฒนาวรรณ

Organization : มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์. คณะวิศวกรรมศาสตร์

Email : fengpsw@ku.ac.th

Name: ธีรภัทร หลิ่มบุญเรือง

Organization : มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์. คณะวิศวกรรมศาสตร์

keyword: Solar parabolic trough

ThaSH: พลังงานแสงอาทิตย์

; Hyperbolic function

ThaSH: แบบจำลองทางคณิตศาสตร์

; Production of parabolic trough

Abstract: ตัวรับรังสีดวงอาทิตย์แบบรางพาราโบลาเป็นอุปกรณ์ที่มีลักษณะของรูปร่างผิวโค้งเป็นแบบพาราโบลา ทรงกระบอก มีวัตถุสะท้อนแสงบริเวณผิวทำหน้าที่สะท้อนแสงอาทิตย์ให้ไปรวมที่จุดโฟกัส ซึ่งมีของไหลที่ใช้สำหรับ ในการดูดซับความร้อนและมีการหมุนเวียนเอาของไหลที่มีพลังงานความร้อนไปใช้งาน ปัจจัยที่ส่งผลกระทบต่อการ ทำงานของตัวรับรังสีดวงอาทิตย์แบบรางพาราโบลา มีอยู่หลายประการประกอบไปด้วยการสะท้อนรังสีดวงอาทิตย์ ความแม่นยำของแบบจำลองการเดินทางของดวงอาทิตย์ การถ่ายเทความร้อนให้กับของไหล ระบบควบคุมกลไก การขับเคลื่อนรางพาราโบลาและความเร็วลม ฯลฯ สมการที่ใช้ในการออกแบบขนาดที่เหมาะสมต่อการรวมแสงของ ตัวรับรังสีดวงอาทิตย์แบบรางพาราโบลาอยู่ในรูปแบบของสมการอนุพันธ์และมีความซับซ้อนในการแก้สมการ ใน งานวิจัยนี้ได้นำเสนอการวิเคราะห์แบบฟังก์ชันไฮเพอร์โบลิก เพื่อนำมาใช้ในการวิเคราะห์หาขนาดที่ถูกต้องทำให้ การผลิตชิ้นส่วนสำหรับตัวรับรังสีดวงอาทิตย์แบบรางพาราโบลาสามารถทำได้อย่างแม่นยำในเชิงตัวเลขและจะมี ประโยชน์ในกรณีที่มีการผลิตเป็นจำนวนมาก ตัวรับรังสีดวงอาทิตย์แบบรางพาราโบลาที่มีระยะโฟกัสเท่ากับ 300 มิลลิเมตร ความยาว 1.52 เมตร จำนวน 3 ชิ้น ได้ถูกออกแบบและจัดสร้างขึ้น เพื่อทดสอบความสามารถในการ สร้างความร้อน ใช้การหมุนเวียนของน้ำ 3 ลิตรต่อนาที ผ่านท่อสุญญากาศ ซึ่งจัดวางไว้ ณ ตำแหน่งจุดโฟกัสของ ตัวรับรังสีดวงอาทิตย์แบบรางพาราโบลา จากการทดสอบในสภาพแสงแดด พบว่าระบบสามารถสร้างพลังงานความ ร้อนได้โดยเฉลี่ย 4,180 กิโลจูล ในช่วงการทดสอบ 5 ชั่วโมง

Abstract: A parabolic trough solar concentrator is built from cylindrical parabolic sheet with a curved surface shape. There is a surface used to reflect sunlight to the focal point. Working fluid is circulated at this focal point and used for absorbing heat energy. The performance of parabolic trough depends on many factors such as the reflection of sun beam, the tracking accuracy of sun moving path, heat transfer to working fluid, control and drives mechanism, wind speed, etc. A derivative equation used to design the dimension of parabolic trough is complex and not convenient to solve. This research work proposed the analysis using Hyperbolic function to determine the sizing. This calculation method enables the precise production of parabolic trough. This will also provide benefit when mass production is required for solar power plant. Three parabolic troughs with 300 mm focus length and 1.52 meter long were designed and built to test for the heat absorbing capacity. Vacuum tube installed at focal point is used to absorb heat and water flow inside the tube is circulated at 3 LPM. The result shows that the system can generate heat energy up to 4,180 kJ during 5 hr operating time.

มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าพระนครเหนือ. สำนักหอสมุดกลาง

Address: กรุงเทพมหานคร

Email: library@kmutnb.ac.th

Created: 2554

Modified: 2019-08-22

Issued: 2562-08-21

บทความ/Article

application/pdf

BibliograpyCitation : ใน มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์ คณะวิศวกรรมศาสตร์ และสมาคมวิศวกรเครื่องกลไทย. การประชุมวิชาการเครือข่ายวิศวกรรมเครื่องกลแห่งประเทศไทย ครั้งที่ 25 (ME-NETT 2011) (TSF86). กระบี่ : มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์

tha

©copyrights มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าพระนครเหนือ

ลำดับที่.	ชื่อแฟ้มข้อมูล	ขนาดแฟ้มข้อมูล	จำนวนเข้าถึง	วัน-เวลาเข้าถึงล่าสุด
1	ME-NETT 2011TSF86.pdf	1.47 MB	5	2022-06-27 14:48:41

ใช้เวลา

0.017171 วินาที