ISSN 1513-038X (Print)
ISSN xxxx-xxxx (Online)
RSUJET
วารสารวิศวกรรมและเทคโนโลยี มหาวิทยาลัยรังสิต
https://rsujet.rsu.ac.th
. Vol.20 No.2 , July - December 2017.
การจำลองการไหลและการกระจายตัวของอุณหภูมิน้ำในท่อสะสมความร้อนสำหรับแผงรับแสงอาทิตย์แบบรางพาราโบลิก
ปริญญา บุญมาเลิศ, อาภากร วัฒนะ, วัชระ ลอยสมุทร, พิพัฒน์พงศ์ วัฒนวันยู2, รวิชญ์ ทวีทรัพย์, มนภร กี้ประเสริฐทรัพย์, and นายณธีนนท์ เดชปรีชากุล
Abstract
บทความนี้นำเสนอการจำลองพฤติกรรมการไหล โดยการออกแบบท่อรวมแสงรางพาราโบลิก ด้วยโปรแกรม Solidworks ปี 2017 สามารถแบ่งแบบจาลองออกเป็น 2 กรณี คือ กรณีที่ไม่มีน้ามันถ่ายเทความร้อน (ท่อรวมแสงในปัจจุบัน) และกรณีที่มีน้ามันถ่ายเทความร้อน (ท่อรวมแสงแบบร่วมจุดศูนย์กลาง) เมื่อเปรียบเทียบอุณหภูมิของน้าที่ทางออกของท่อรวมแสง ที่กาหนดค่าการถ่ายเทความร้อนคงที่ 480 W/m2 และอัตราการไหลเชิงมวล 0.05 kg/s พบว่า ช่วงเวลารับแสง 12:00 น .อุณหภูมิเฉลี่ยของน้าที่ทางออกของท่อรวมแสงในปัจจุบัน ที่มีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 70 mm จะมีอุณหภูมิเฉลี่ย 118℃ ซึ่งสูงกว่าท่อรวมแสงแบบร่วมจุดศูนย์กลาง ที่มีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 54, 58 และ 62 mm โดยมีอุณหภูมิเฉลี่ยเท่ากับ 109, 110 และ 111℃ ตามลาดับ ในช่วงเวลา 13:00 น . อุณหภูมิเฉลี่ยของน้าที่ทางออกของท่อรวมแสงแบบร่วมจุดศูนย์กลาง ที่มีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 54, 58 และ 62 mm จะมีอุณหภูมิเฉลี่ยเท่ากับ 111, 111 และ 113℃ ตามลาดับ และอุณหภูมิเฉลี่ยของน้าที่ทางออกของท่อรวมแสงในปัจจุบัน เท่ากับ 120℃ และค่อนข้างคงที่จนถึงเวลา 3.00 น .เมื่อกาหนดค่าการถ่ายเทความร้อนให้แปรผันตามช่วงเวลาโดยมีอัตราการไหลเชิงมวลเท่ากัน พบว่า ช่วงเวลารับแสง 13:00 น .อุณหภูมิเฉลี่ยของน้าที่ทางออกของท่อรวมแสงในปัจจุบัน จะมีอุณหภูมิเฉลี่ย เท่ากับ 100℃ ซึ่งสูงกว่าท่อรวมแสงแบบร่วมจุดศูนย์กลาง ที่มีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 54, 58 และ 62 mm โดยมีอุณหภูมิเฉลี่ย เท่ากับ 97, 97 และ 98℃ ตามลาดับ และในช่วงเวลารับแสง 14:00 น . พบว่า อุณหภูมิเฉลี่ยของน้าที่ทางออกของท่อรวมแสงในปัจจุบัน มีอุณหภูมิเฉลี่ยสูงสุด 105℃ เมื่อเปรียบเทียบอุณหภูมิเฉลี่ยของน้ำที่ทางออกของท่อรวมแสงแบบร่วมจุดศูนย์กลางที่มีค่าความร้อนจาเพาะปกติ และท่อรวมแสงแบบร่วมจุดศูนย์กลางที่สมมุติค่าความร้อนจำเพาะเกินจริง พบว่า อุณหภูมิเฉลี่ยของน้าที่ทางออกของท่อรวมแสงแบบร่วมจุดศูนย์กลางที่มีค่าความร้อนจาเพาะปกติจะเพิ่มขึ้นได้เร็วกว่าท่อรวมแสงที่มีค่าความร้อนจาเพาะเกินจริง โดยมีอุณหภูมิเฉลี่ยสูงสุด 98℃ ที่เวลา 13:00 น. แต่ท่อรวมแสงแบบร่วมจุดศูนย์กลางที่สมมุติค่าความร้อนจาเพาะให้สูงเกินจริงนั้น จะเก็บสะสมพลังงานความร้อนได้เป็นระยะเวลายาวนานกว่า โดยพบอุณหภูมิเฉลี่ยสูงสุด 92℃ ที่เวลา 15:00 น.
Keywords: ท่อรวมแสงรางพาราโบลิก, ท่อรวมแสงแบบร่วมจุดศูนย์กลาง, การถ่ายเทความร้อน