การประยุกต์ฮีทไปป์แบบแบนเพื่อใช้ระบายความร้อนจากแผงโซล่าร์เซลล์

Flat heat pipe application on solar cell cooling

Name: ยศพล เกื้อชาติ

ThaSH: ฮีทไปป์

ThaSH: ความร้อน -- การถ่ายเท

ThaSH: เซลล์แสงอาทิตย์

Abstract: งานวิจัยนี้เป็นการศึกษาเกี่ยวกับการประยุกต์ฮีทไปป์แบบแบนเพื่อใช้ระบายความร้อนจากแผงโซล่าร์เซลล์ โดยแผงโซล่าร์เซลล์ที่ใช้เป็นแบบอะมอฟัส (ฟิล์มบาง) ขนาดยาว 1.25 เมตร และกว้าง 1 เมตร พิกัดกำลังไฟฟ้า 140 วัตต์ ทดสอบที่อุณหภูมิมาตรฐาน 25 องศาเซลเซียส จนกระทั่งเมื่อนำแผงโซล่าร์เซลล์ไปใช้งานจริงจะเกิดความร้อนสะสมทำให้แผงโซล่าร์เซลล์มีอุณหภูมิสูงขึ้น ส่งผลให้กำลังไฟฟ้าที่ผลิตได้ลดลง จึงเป็นเหตุให้ผู้วิจัยได้ทำการศึกษาในครั้งนี้เพื่อต้องการลดอุณหภูมิแผง และเพิ่มการผลิตกำลังไฟฟ้าให้สูงขึ้น โดยได้ทำการทดลองเปรียบเทียบ แผงโซล่าร์เซลล์แบบปกติกับแผงโซล่าร์เซลล์ที่ติดตั้งฮีทไปป์แบบแบน ซึ่งท่อฮีทไปป์เป็นท่อทองแดงภายในท่อบรรจุวิกแบบเกลียวทำหน้าที่ดูดของเหลวทำงานจากส่วนควบแน่นกลับไปยังส่วนระเหย โดยติดตั้งทั้งหมดจำนวน 7 ท่อ แต่ละท่อประกอบด้วยท่อแบนส่วนระเหย ต่อเชื่อมกับ ท่อกลมส่วนควบแน่น มีน้ำกลั่นบรรจุอยู่ภายในท่อ ท่อแบนส่วนระเหยจะยึดติดกับด้านหลังของแผงโซล่าร์เซลล์ และมีซิลิโคนอยู่ระหว่างกลางเพื่อเป็นตัวกลางในการถ่ายเทความร้อน ในการทดสอบได้วางแผงโซล่าร์เซลล์ทั้งสองแผงให้ได้รับแสงอาทิตย์เท่ากันตลอดเวลา และได้บันทึกค่าพลังงานแสงอาทิตย์ กำลังไฟฟ้าและอุณหภูมิแผงโซล่าร์เซลล์ของทั้ง 2 แผง และอุณหภูมิแวดล้อม การบันทึกค่าทำทุกเวลา 15 นาทีระหว่าง 11:30 น. ถึง 15:30 น. เป็นระยะเวลา 11 วัน ผลการทดสอบพบว่าอุณหภูมิเฉลี่ยแผงโซล่าร์เซลล์ปกติเท่ากับ 59.7 องศาเซลเซียส และผลิตพลังงานไฟฟ้าได้ 2,090 วัตต์-ชม. ตามลำดับ อุณหภูมิเฉลี่ยแผงโซล่าร์เซลล์ติดตั้งท่อฮีทไปป์เท่ากับ 57.3 องศาเซลเซียส และผลิตพลังงานไฟฟ้าได้ 2,340 วัตต์-ชม.ตามลำดับ โดยมีอุณหภูมิแวดล้อมเฉลี่ย 37.4 องศาเซลเซียส โดยสรุป แผงโซลาร์เซลล์ติดตั้งท่อฮีทไปป์สามารถลดอุณหภูมิหลังแผงโซล่าร์เซลล์ลงได้ 2.4 องศาเซลเซียส และผลิตพลังงานไฟฟ้าได้เพิ่มขึ้น 250 วัตต์-ชม. หรือ 12 % จากแผงโซล่าร์เซลล์ปกติ

Abstract: The application of flat heat pipes on solar panel cooling was studied. The solar panels used in the test were amorphous type (thin film) of 1.25 m X 1 m size and the rated power was 140 watts at the standard temperature of 25 oC. However, when the solar panels were used in actual conditions, the solar panel temperature was higher due to accumulated heat. As a result, the power production was reduced. So the objective of this study was to reduce the solar panel temperature and to increase the power of generation by comparative testing between the normal solar panel and the solar panel equipped with flat heat pipes. The heat pipes were copper pipe with inner thread acting as a wick for pumping liquid from evaporator portion back to the condenser portion. The heat pipe of 7 units were used. Each heat pipe consisted of a flat evaporator portion jointed with a round condenser portion. The distilled water was used as the working fluid. The evaporator was attached to the back of the solar panel with the silicone in between as the heat transfer paste. In testing, the normal solar panel and the solar panel equipped with heat pipes were placed in the area where both panels received the same solar radiation at all time. The solar intensity, the temperature and power of both panels, and the ambient temperature were recorded at every 15 minute between 11:30 am and 15:30 pm for a period of 11 days. From the result, it was found that the temperature and electric energy of normal solar panel were 59.7 oC and 2,090 Wh respectively, and also the temperature and electric energy of solar panel equipped with heat pipes were 57.3 oC and 2,340 Wh respectively, at the average environmental temperature of 37.4 oC. In conclusion, solar panel equipped with heat pipes reduced the panel temperature of 2.4 °C and increased the electric energy of 250 Wh or 12 % from the normal solar panel.

จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย. สำนักงานวิทยทรัพยากร

Address: กรุงเทพมหานคร

Email: cuir@car.chula.ac.th

Name: วิทยา ยงเจริญ

Role: ที่ปรึกษา

Created: 2565

Modified: 2567-10-28

Issued: 2567-10-28

วิทยานิพนธ์/Thesis

application/pdf

tha

DegreeName: วิทยาศาสตรมหาบัณฑิต

Level: ปริญญาโท

Descipline: เทคโนโลยีและการจัดการพลังงาน

Grantor: จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย

©copyrights จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย

ลำดับที่.	ชื่อแฟ้มข้อมูล	ขนาดแฟ้มข้อมูล	จำนวนเข้าถึง	วัน-เวลาเข้าถึงล่าสุด
1	6380128020[1].pdf	2.75 MB	12	2026-05-26 18:16:01

ใช้เวลา

0.032438 วินาที