การศึกษาความเป็นไปได้ของการผลิตไฟฟ้าและความร้อนจากเซลล์แสงอาทิตย์
คำสำคัญ:
ประสิทธิภาพ, เซลล์แสงอาทิตย์, ความร้อนเหลือทิ้งบทคัดย่อ
งานวิจัยนี้เป็นการศึกษาการผลิตไฟฟ้าและความร้อนจากเซลล์แสงอาทิตย์ โดยการศึกษาจะเป็นการทดสอบการทำงานของระบบผลิตไฟฟ้าจากเซลล์แสงอาทิตย์ที่มีขนาดกำลังการผลิตติดตั้งไม่เกิน 500 W และมีการติดตั้งชุดระบายความร้อนที่ทำจากท่อทองแดงขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 1/2” ยาว 1,050 mm. จำนวน 12 ท่อต่อร่วมกับท่อร่วม หรือ ท่อ Header ขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 5/8” ที่มีความยาว 800 mm. จำนวน 2 ท่อ (ด้านบนและด้านล่าง) ผลการทดสอบที่อัตราการไหลของน้ำระบายความร้อนแตกต่างกัน 3 ค่า 50, 100 และ 150 LPH พบว่า การติดตั้งชุดระบายความร้อนออกจากแผงเซลล์แสงอาทิตย์จะช่วยให้ประสิทธิภาพการผลิตพลังงานไฟฟ้าโดยรวมของระบบเพิ่มสูงขึ้น เนื่องจากระบบสามารถนำเอาน้ำร้อนที่เกิดจากการระบายความร้อนออกจากแผงเซลล์แสงอาทิตย์ที่ซึ่งโดยปกติไม่ได้ถูกนำไปใช้ประโยชน์มาใช้ให้เกิดประโยชน์ได้ โดยประสิทธิภาพของเซลล์แสงอาทิตย์มีแนวโน้มเพิ่มสูงขึ้นเมื่ออัตราการไหลของน้ำระบายความร้อนเพิ่มสูงขึ้น และประสิทธิภาพของเซลล์แสงอาทิตย์จะมีประสิทธิภาพสูงสุดเมื่อระบบมีอัตราการไหลของน้ำระบายความร้อนเท่ากับ 150 LPH และระบบจะสามารถเพิ่มอุณหภูมิของน้ำจาก 27.5 ºC ไปเป็นอุณหภูมิสุดท้าย 41.4 ºC โดยคิดเป็นปริมาณความร้อนที่ผลิตได้ 10,684.08 kJ
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.
