FEASIBILITY STUDY OF GENERATING ELECTRICITY AND HEAT FROM A SOLAR CELL
Keywords:
Efficiency, Solar cell, Waste heatAbstract
This research investigates the generation of electricity and heat using a solar cell power generation system with a maximum installed capacity of no more than 500 W. A cooling system consists of 12 copper pipes, each with a 1/2" diameter and a length of 1,050 mm connected (at both the upper and lower sides) to two manifold or header pipes with a 5/8" diameter and a length of 800 mm to enhance system performance. By physically separating the heat sink from the solar panels, the system was able to capture and utilize the waste heat generated during the cooling process. Experimental data collected at cooling water flow rates of 50, 100, and 150 LPH indicated a significant increase in overall power generation efficiency compared to a traditional integrated configuration. An increase in cooling water flow rate resulted in a corresponding increase in solar cell efficiency. The optimal performance was observed at a flow rate of 150 LPH, where the system was capable of absorbing 10,684.08 kJ of heat energy, leading to a temperature rise of 13.9 °C from 27.5 °C to 41.4 °C.
References
กรมพัฒนาพลังงานทดแทนและอนุรักษ์พลังงาน กระทรวงพลังงาน. (2565). รายงานฉบับสมบูรณ์ พัฒนาปรับปรุงแผนที่ศักยภาพพลังงานแสงอาทิตย์จากภาพถ่ายดาวเทียมสำหรับประเทศไทย แขวงรองเมือง เขตปทุมวัน กรุงเทพมหานคร 1 ระบบ
บรรณพงศ์ กลีบประทุม. (2562). การพัฒนาแบบจำลองการถ่ายเทความร้อนของการระบายความร้อนด้วยการระเหยผ้าเปียกบนแผ่นเรียบเพื่อประยุกต์ใช้กับแผงเซลล์แสงอาทิตย์. (วิทยานิพนธ์). จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย, กรุงเทพฯ.
ขจรเดช เวียงสงค์, และพัฒนพงษ์ จำรัสประเสริฐ. (2560). ผลของการระบายความร้อนโดยใช้เซลล์เทอร์โมอิเล็กตริกที่มีต่อประสิทธิภาพของเซลล์สุริยะที่ใช้ร่วมกับระบบรวมแสง. การประชุมวิชาการนำเสนอผลงานวิจัยระดับชาติและนานาชาติ ครั้งที่ 8, มหาวิทยาลัยราชภัฏสวนสุนันทา, กรุงเทพฯ.
ขจิตร ไชยมงคล, ธีรพงษ์ แรตทอง, พงศกร เสือผึ้ง, และสรวิศ สอนสารี. (2566, ธันวาคม). การพัฒนาแบบจำลองทางคณิตศาสตร์เพื่อทำนายพลังงานความร้อนที่ได้จากการระบายความร้อนทิ้งของเซลล์แสงอาทิตย์. การประชุมวิชาการระดับชาติ "ราชภัฏกรุงเก่า" ครั้งที่ 6,มหาวิทยาลัยราชภัฏพระนครศรีอยุธยา, อยุธยา.
นเรศ สิริวราวุธ, และปราโมทย์ สุขศิริศักดิ์. (2565). การศึกษาและเปรียบเทียบกำลังไฟฟ้าและจุดคุ้มทุนของการผลิตไฟฟ้าจากแผงเซลล์แสงอาทิตย์. วารสารวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีนายเรืออากาศ, 18, 38-49.
พงศธร เต็มชำนาญ, ธนภัทร เขียวหวาน, ธวัชชัย ไพรคำนาม, วัชรพงษ์ สุขประเสริฐ, สรวิศ สอนสารี ,และสมชาย เจียจิตต์สวัสดิ์. (2564, กรกฎาคม). การเพิ่มประสิทธิภาพเซลล์แสงอาทิตย์โดยการติดตั้งชุดระบายความร้อนอย่างง่าย. นเรศวรวิจัยและนวัตกรรม ครั้งที่ 17 Resilience for Never Normal Era, มหาวิทยาลัยนเรศวร, พิษณุโลก.
ยุธนา ศรีอุดม, สังคม สัพโส, ชัยณรงค์ แสนเปา, และวิศิษฎ์ ขัดสาย. (2565). การเปรียบเทียบผลของสารทำงานภายในท่อความร้อนที่มีผลต่อการระบายความร้อนแผงเซลล์แสงอาทิตย์. วารสารวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีนอร์ทเทิร์น, 3(3), 92-108.
สถาบันวิทยาการพลังงาน (Thailand Energy Academy). (2567). นโยบายด้านพลังงานทดแทน และอนุรักษ์พลังงานของประเทศไทย. ค้นจาก https://www.thailand-energy-academy.org/assets/upload/coursedocument/file/01%20คุณวัฒนพงษ์%20คุโรวาท%20Panel%20วพน.19%20v.1.pdf
สรวิศ สอนสารี, และสมชาย เจียจิตต์สวัสดิ์. (2564). สมการอย่างง่ายสำหรับใช้ทำนายอุณหภูมิน้ำร้อนที่ผลิตได้จากระบบผลิตไฟฟ้าและน้ำร้อนพลังงานแสงอาทิตย์ร่วม. วารสารวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี มหาวิทยาลัยมหาสารคาม, 40(3), 285-295.
สรวิศ สอนสารี, สมชาย เจียจิตต์สวัสดิ์, และสหัถยา ทองสาร. (2564). อัตราการไหลเวียนของน้ำระบายความร้อนที่ส่งผลต่อประสิทธิภาพการทำงานของระบบผลิตไฟฟ้าและน้ำร้อนพลังงานแสงอาทิตย์. วิศวกรรมสารเกษมบัณฑิต, 11(1), 74-90.
ธนกฤต ลาภวุฒิพจน์. (2564). การเพิ่มประสิทธิภาพของแผงโซล่าเซลล์ด้วยระบบฮีทไปป์คูลลิ่ง. (วิทยานิพนธ์), จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย, กรุงเทพ.
สิทธิพัฒน์ ภู่ทอง, วิชาญ วิมานจันทร์, และปรีดา จันทวงษ์. (2561, พฤศจิกายน). การเพิ่มประสิทธิภาพเซลล์แสงอาทิตย์โดยใช้ละอองน้ำลดอุณหภูมิของเซลล์แสงอาทิตย์. การประชุมวิชาการนำเสนอผลงานวิจัยระดับชาติ ครั้งที่ 2, มหาวิทยาลัยราชภัฏสวนสุนันทา, กรุงเทพ.
อนุรัตน์ เทวตา, และยุธนา ศรีอุดม. (2561). การศึกษาเชิงทดลองการเพิ่มประสิทธิภาพแผงเซลล์แสงอาทิตย์โดยใช้ท่อความร้อนแบบแบน. วารสาริชาการและวิจัย มทร.พระนคร, 12(2), 83-94.
Herez, A., El Hage, H., Lemenand, T., Ramadan, M., & Khaled, M. (2020). Review on photovoltaic/thermal hybrid solar collectors: Classifications, applications and new systems. Solar energy, 207, 1321-1347.
Sorawit, S., & Somchai, J. (2021). Paper presented at the The 11th SOLARIS 2021, International Symposium on Solar Energy and Efficient Energy Usage, Tokyo, Japan.
Kaldellis, J. K., Kapsali, M., & Kavadias, K. A. (2014). Temperature and wind speed impact on the efficiency of PV installations. Experience obtained from outdoor measurements in Greece. Renewable energy, 66, 612-624.
Skoplaki, E., & Palyvos, J. A. (2009). On the temperature dependence of photovoltaic module electrical performance: A review of efficiency/power correlations. Solar energy, 83(5), 614-624.
Sun, V., Asanakham, A., Deethayat, T., & Kiatsiriroat, T. (2020). Increase of power generation from solar cell module by controlling its module temperature with phase change material. Journal of Mechanical Science and Technology, 34, 2609-2618.
