รหสโครงการ SUT7-703-58-12-50

รายงานการวจย

การผลตน ารอนจากพลงงานแสงอาทตยรวมกบไฟฟาแบบบงคบการไหลเพอใชทาความสะอาดโรงเรอนปศสตวทดแทนสารเคม

(Solar - electric hot water production by flow controlling for chemical replacement in livestock house cleaning)

ไดรบทนอดหนนการวจยจาก

มหาวทยาลยเทคโนโลยสรนาร

ผลงานวจยเปนความรบผดชอบของหวหนาโครงการวจยแตเพยงผเดยว

รหสโครงการ SUT7-703-58-12-50

รายงานการวจย

การผลตน ารอนจากพลงงานแสงอาทตยรวมกบไฟฟาแบบบงคบการไหลเพอใชทาความสะอาดโรงเรอนปศสตวทดแทนสารเคม

(Solar - electric hot water production by flow controlling for chemical replacement in livestock house cleaning)

คณะผวจย

หวหนาโครงการ ผชวยศาสตราจารย เทวรตน ตรอานรรค

สาขาวชาวศวกรรมเกษตร ส านกวชาวศวกรรมศาสตร

มหาวทยาลยเทคโนโลยสรนาร

ผรวมวจย อ. ดร.กระว ตรอ านรรค นายเกยรตศกด ใจโต

นางสาวคนธรส ถนสงเนน นายเฉลมชาต เสาวรจ นายกฤษดา สายแสง นายศกรนทร ปาปะเก

ไดรบทนอดหนนการวจยจากมหาวทยาลยเทคโนโลยสรนาร ปงบประมาณ พ.ศ. 2558 ผลงานวจยเปนความรบผดชอบของหวหนาโครงการวจยแตเพยงผเดยว

สงหาคม 2560

ก

กตตกรรมประกาศ

งานวจยนไดรบทนอดหนนการวจยจากมหาวทยาลยเทคโนโลยสรนาร ประจ าปงบประมาณ 2558 คณะผวจยขอขอบคณคณะผวจยขอขอบคณสาขาวชาวศวกรรมเกษตร ฟารมมหาวทยาลย สถาบนวจยและพฒนาและส านกวชาวศวกรรมศาสตร มหาวทยาลยเทคโนโลยสรนาร ทไดอนเคราะหเครองมอและสถานทในการด าเนนการวจยในครงน คณะผวจย สงหาคม 2560

ข

บทคดยอ งานวจยนเปนการพฒนาระบบผลตน ารอนพลงงานแสงอาทตยรวมกบฮตเตอรแบบอตโนมต เพอผลตน ารอนอณหภม 80OC ปรมาณ 150 ลตร ตอวน ส าหรบใชในโรงเรอนปศสตว ซงไดสรางระบบตนแบบและท าการทดสอบทโรงรดนมโค ฟารมมหาวทยาลย มหาวทยาลยเทคโนโลยสรนาร ประกอบไปดวยการศกษา 2 สวน คอ ระบบตนแบบขนาดเลกและระบบตนแบบจรง ผลการศกษาพบวา ระบบตนแบบขนาดเลกทใชการควบคมอตโนมต ประกอบดวยแผงรบรงสความรอนจากดวงอาทตยแบบรางพาราโบลา ฮตเตอรไฟฟาขนาด 1,000 W ในถงน า และปมน า ทดสอบระบบดวยการผลตน ารอนอณหภม 70OC ในชวงเวลา 13.00 น. – 15.00 น. 3 แบบ คอ แบบใชแสงอาทตยอยางเดยว แบบท างานรวมกนอตโนมต และแบบใชฮตเตอรไฟฟาเพยงอยางเดยว พบวาอณหภมน าทไดจากระบบท าความรอน และน าในถงเกบน ารอนมคาเฉลยเปน 68.2OCกบ 48.1OC, 70.3OC กบ 66.6OC และ 22.8OC กบ 67.5OC ตามล าดบ โดยทการท างานแบบท างานรวมกนอตโนมต และแบบใชฮตเตอรไฟฟาเพยงอยางเดยวใชพลงงานไฟฟา 2,160 kJ และ 2,520 kJ ในเวลา 2 ชวโมงตามล าดบ ในสวนของระบบตนแบบ ตดตงรางพาราโบลา พนทรบรงส 24 m2 ท าการทดสอบผลตน ารอนปรมาณ 150 ลตร ในชวงเวลา 8.30 - 16.30 น. ดวยอตราการไหล 6 9 และ 12 ลตร/นาท พบวา การบงคบใหน าไหลวนจากแผงกลบถง มคาอตราการท าความรอนสงสดเทากบ 1.19 1.02 และ 0.91 kW ตามล าดบ และประสทธภาพสงสดเทากบรอยละ 6.67 4.30 และ 4.01 ตามล าดบ การทดสอบโดยใหน ารบความรอนเพยงรอบเดยว มคาก าลงสงสดเทากบ 3.14 3.45 และ 6.70 kW และประสทธภาพสงสดเทากบรอยละ 13.46 14.50 และ 28.47 โดยทระบบแบบบงคบการไหลวนกลบของน าทอตราการไหล 6 ลตร/นาท สามารถท าอณหภมไดสงและเรวทสด ภายหลงการทดสอบระบบผลตน ารอนรวมระหวางฮตเตอรไฟฟาและแผงรบรงสดวงอาทตยทอตราการไหลน าแบบไหลวน 6 ลตร/นาท พบวาลดการใชพลงงานไฟฟาจาก 31,663 kJ ไดนอยทสดเหลอ 13,794 kJ และเมอความรอนของแผงรบแสงมคามากพอซงสามารถท าใหน าในถงเกบมอณหภมสงไดถง 58OC ทเวลาประมาณ 14.30 น. คดเปนคาประสทธภาพการลดการใชพลงงานไฟฟาลงไดสงสดรอยละ 57.24

ค

Abstract

This research was the development of automatic hot water production by the solar-electric heater combination system. The 80OC and 150 liters of hot water produced from the prototype system use in the livestock house, university farm, Suranaree University of Technology. The research study consist of a small model system and the prototype system. The study found that the small model system with the parabolic solar trough collector, a 1,000 W of electric heater immerged in tank and water pump can automatically produces the hot water. Testing of 70OC hot water production at 13.00 PM – 15. 00 PM of the day with the small model system in 3 cases, only solar energy, combination system and only electric heater energy found the average of water temperature in the collector and tank are 68.2OC and 48.1OC, 70.3OC and 66.6OC, 22.8OC and 6 7 . 5 OC respectively. The combination system and only electric heater system consumed the energy at 2,160 kJ and 2,520 kJ in 2 hours respectively. For the prototype system, the testing of a 24 m2 of parabolic solar trough aperture area in 150 liters of hot water production at 8.30 AM – 16.30 PM with 6, 9 and 12 liter/min of water flow rate found that the forced circulating water from tank to collector give a power and efficiency in system at 1.19 kW, 1.02 kW and 0.91 kW and 6.67%, 4.30% and 4.01% respectively. The one pass of water flow through the collector with 6, 9 and 12 liter/min of water flow rate give a power and efficiency in system at 3.14 kW, 3.45 kW and 6.70 kW and 13.46%, 14.50% and 28.47% respectively. The highest and fastest increasing of water in tank temperature occur at water flow rate of 6 liter/min and the assisting of solar energy can reduces the electric energy of the system from 31,663 kJ to 13,794 kJ. The maximum water in tank temperature heated by solar collector is 58OC at 14.30 PM of the day and maximum percentage of energy reduction is 57.24%.

ง

สารบญ หนา

กตตกรรมประกาศ .............................................................................................................................. ก บทคดยอภาษาไทย ............................................................................................................................. ข บทคดยอภาษาองกฤษ ........................................................................................................................ ค สารบญ ................................................................................................................................................ ง สารบญตาราง ..................................................................................................................................... จ สารบญภาพ ........................................................................................................................................ จ บทท 1 บทน า

1.1 ความส าคญและทมาของปญหา ...................................................................................... 1 1.2 วตถประสงคของการวจย ............................................................................................... 2 1.3 ขอบเขตของการวจย ...................................................................................................... 2 1.4 ประโยชนทคาดวาจะไดรบ ............................................................................................. 2

บทท 2 การตรวจเอกสาร 2.1 ตวรบรงสแบบไมรวมรงส (Non-Concentrating Collector) ........................................ 3

2.2 ตวรบรงสแบบรวมรงส (Concentrating Collector) ..................................................... 5 2.3 งานวจยทเกยวของ ....................................................................................................... 10

บทท 3 วธด าเนนการวจย 3.1 การออกแบบระบบตนแบบ .......................................................................................... 14 3.2 การทดสอบระบบตนแบบ ............................................................................................ 22

3.3 สถานททดสอบ ............................................................................................................. 24 บทท 4 ผลและวจารณ 4.1 ผลการทดสอบระบบตนแบบขนาดเลก ......................................................................... 25 4.2 ผลการทดสอบระบบตนแบบจรง .................................................................................. 33 4.3 การผลตน ารอนรวมของระบบไฟฟาและแผงรบรงสดวงอาทตย……………………………… 39 บทท 5 สรปผลขอเสนอแนะ 5.1 สรปผลวจย .................................................................................................................. 41 5.2 ขอเสนอแนะ ................................................................................................................. 41 เอกสารอางอง................................................................................................................................... 42 ภาคผนวก เอกสารเผยแพรงานวจย..................................................................................................... 44 ประวตผวจย ..................................................................................................................................... 51

จ

สารบญตาราง หนา ตารางท 4.1 รายละเอยดของระบบตนแบบขนาดเลก ...................................................................... 26 ตารางท 4.2 เปรยบเทยบอณหภมเฉลย และความรอนสะสมในระบบท าความรอนดวย ฮตเตอรไฟฟาและแสงอาทตย ....................................................................................... 32

สารบญภาพ

หนา ภาพท 2.1 ตวรบรงสแบบแผนราบ ..................................................................................................... 4 ภาพท 2.2 ตวรบรงสแบบ Hybrid PVT ............................................................................................. 4 ภาพท 2.3 ตวรบรงสแบบ Heliostat Field Collector ..................................................................... 5 ภาพท 2.4 ตวรบรงสแบบจานพาราโบลา ........................................................................................... 6 ภาพท 2.5 ตวรบรงสแบบรางพาราโบลา ............................................................................................ 6 ภาพท 3.1 ระบบการผลตน ารอนจากพลงงานแสงอาทตยรวมกบไฟฟาแบบบงคบการไหลเพอใชท า ความสะอาดโรงเรอนปศสตวทดแทนสารเคม ................................................................ 15 ภาพท 3.2 Flow Chart การท างานของชดควบคมระบบตนแบบ .................................................... 17 ภาพท 3.3 ระบบขนาดเลกททดลองสรางขนเพอใชศกษาขอมลขนตนกอน ...................................... 18 ภาพท 3.4 ขนาดของระบบขนาดเลกทจะสรางขนมความกวางรวม 1.5 m ยาว 2.0 m ................... 18 ภาพท 3.5 ชดทดสอบขนาดเลกทสรางขน ........................................................................................ 19 ภาพท 3.6 แสดงแนวโฟกสของทอรบแสงสะทอนจากแผนสะทอนพาลาโบลา .................................. 19 ภาพท 3.7 ขนาด Cord Focus และความยาวสวนโคง (Arc length) ของพาราโบลาทเลอกใช ....... 20 ภาพท 3.8 รปแบบการจดวางอปกรณรบแสงทรงพาราโบลา ............................................................ 21 ภาพท 3.9 แผงรบรงสจากดวงอาทตยของระบบตนแบบ .................................................................. 21 ภาพท 3.10 ถงเกบน ารอนจากแผงรงรงสจากดวงอาทตย ................................................................ 22 ภาพท 3.11 การวางระบบทอ ปม และการควบคมระดบน าดวยลกลอย .......................................... 22 ภาพท 3.12 เครองมอวดทใชในงานวจย ........................................................................................... 23 ภาพท 3.13 ต าแหนงทตดตงอปกรณและระบบผลตน ารอน ............................................................. 24 ภาพท 4.1 ระบบตนแบบขนาดเลกทพฒนาขน ................................................................................ 25 ภาพท 4.2 อณหภมและก าลงของระบบเมอใชฮตเตอรไฟฟาเพยงอยางเดยวทเวลาตางๆ ของวน ..... 27 ภาพท 4.3 ความรอนสะสมในถงเกบน ารอนเมอใชฮตเตอรไฟฟาเพยงอยางเดยว ขณะเวลาตางๆ กน ......................................................................................................... 28

ฉ

ภาพท 4.4 อณหภมของน าในระบบและในถงเกบน าเปรยบเทยบกบความรอนจากรงสดวงอาทตย ขณะเวลาตางๆ กน ........................................................................................................ 29 ภาพท 4.5 ความรอนสะสมในถงเกบน ารอนเมอใชพลงงานแสงอาทตยเพยงอยางเดยว ขณะเวลา ตางๆ กน .................................................................................................................... 29 ภาพท 4.6 ความรอนจากรงสดวงอาทตยทถายทอดใหกบน า เปรยบเทยบกบความรอนทสงลงมาบน แผงรบรงสดวงอาทตย .................................................................................................... 30 ภาพท 4.7 อณหภมของน าในระบบและในถงเกบน าเปรยบเทยบกบความรอนจากรงสดวงอาทตย และการใชพลงงานไฟฟาขณะเวลาตางๆ กน ............................................................... 31 ภาพท 4.8 พลงงานสะสมของการท าความรอนดวยฮตเตอรไฟฟาและแสงอาทตยเปรยบเทยบกบ ความรอนจากรงสดวงอาทตย ....................................................................................... 31 ภาพท 4.9 การใชพลงงาน ขณะเวลาตางๆ ของระบบท าความรอนดวยฮตเตอรไฟฟาและแสงอาทตย เปรยบเทยบกบความรอนจากรงสดวงอาทตย ................................................................ 32 ภาพท 4.10 กราฟแสดงความสมพนธระหวางอณหภมของน าในถงและอตราความรอนของ แสงอาทตยทอตราการไหล 6 ลตร/นาท ........................................................................ 33 ภาพท 4.11 กราฟแสดงความสมพนธระหวางอณหภมของน าในถงและอตราความรอนของ แสงอาทตยทอตราการไหล 9 ลตร/นาท ...................................................................... 34 ภาพท 4.12 กราฟแสดงความสมพนธระหวางอณหภมของน าในถงและอตราความรอนของ แสงอาทตยทอตราการไหล 12 ลตร/นาท .................................................................... 34 ภาพท 4.13 กราฟแสดงความสมพนธระหวางอตราความรอนของน าในถงและแสงอาทตย ทอตราการไหล 6 ลตร/นาท .......................................................................................... 35 ภาพท 4.14 กราฟแสดงความสมพนธระหวางอตราความรอนของน าในถงและแสงอาทตย ทอตราการไหล 9 ลตร/นาท ..................................................................................... 35 ภาพท 4.15 กราฟแสดงความสมพนธระหวางอตราความรอนของน าในถงและแสงอาทตย ทอตราการไหล 12 ลตร/นาท ................................................................................... 36 ภาพท 4.16 กราฟแสดงความสมพนธระหวางอณหภมของน าในถงและอตราความรอนของ แสงอาทตยทอตราการไหล 6 ลตร/นาท ................................................................... 36 ภาพท 4.17 กราฟแสดงความสมพนธระหวางอณหภมของน าในถงและอตราความรอนของ แสงอาทตยทอตราการไหล 9 ลตร/นาท ...................................................................... 37 ภาพท 4.18 กราฟแสดงความสมพนธระหวางอณหภมของน าในถงและอตราความรอนของ แสงอาทตยทอตราการไหล 12 ลตร/นาท .................................................................... 37 ภาพท 4.19 กราฟแสดงความสมพนธระหวางอตราความรอนของน าในถงและแสงอาทตย ทอตราการไหล 6 ลตร/นาท ......................................................................................... 38

ช

ภาพท 4.20 กราฟแสดงความสมพนธระหวางอตราความรอนของน าในถงและแสงอาทตย ทอตราการไหล 9 ลตร/นาท ......................................................................................... 38 ภาพท 4.21 กราฟแสดงความสมพนธระหวางอตราความรอนของน าในถงและแสงอาทตย ทอตราการไหล 12 ลตร/นาท ................................................................................... 39 ภาพท 4.22 พลงงานไฟฟาทตองจายเพมใหกบระบบผลตน ารอนแสงอาทตย ................................... 39 ภาพท 4.23 ประสทธภาพการใชพลงงานไฟฟาทลดลงของระบบ ..................................................... 40

1

บทท 1 บทนา

1.1 ทมาและความสาคญของปญหา การเลยงปศสตวถอเปนอาชพทมความส าคญกบประเทศไทยอยางมาก เนองจากประเทศไทยมการสงออกปศสตวทส าคญรายหนงของโลก มมลคามากกวาหมนลานบาทตอป และยงมอตราการขยายตวของตลาดอยางตอเนอง มเกษตรกรผเลยงสตวสามลานหนงแสนครวเรอน (กลมสารสนเทศและขอมลสถต ศนยเทคโนโลยสารสนเทศและการสอสาร กรมปศสตว , 2558) การเลยงปศสตวในปจจบนนยมท าในโรงเรอนปดเพอควบคมอณหภมและโรคตางๆ ของสตว ซงหากเกดการแพรระบาดของโรคขนจะกอใหเกดความเสยหากแกสตวและเกษตรกรผเลยงสตว จงจ าเปนตองมการท าความสะอาดโรงเรอนอยางสม าเสมอเพอปองกนการแพรเชอในกลมสตว เกษตรกรสวนใหญนยมใชน าผสมกบสารเคมส าหรบฆาเชอโรคในการท าความสะอาดโรงปศสตว ท าใหมสารเคมทตกคางในสตวและเขาแพรเขาสมนษยโดยการบรโภคหรอสมผสสตวได สารเคมบางชนดเปนพษตอสงมชวตกอใหเกดโรครายแรง ดงนนจงหาวธการลดการใชสารเคมในการปศสตวโดยการใชน ารอนทดแทน การท าน ารอนนนมหลากหลายวธ เชน การใชไฟฟา การใชพลงงานแสงอาทตย เปนตน การใชไฟฟาจดวาเปนวธท เกษตรกรสามารถใชงานไดงายทสด จากสถตการใชพลงงานไฟฟาในภาคเกษตรกรรมพบวามการใชไฟฟาและน ามนส าเรจภาพมากกวา 3,900 ktoe ตอป และมแนวโนมเพมขนอยางตอเนอง (กรมพฒนาพลงงานทดแทนและอนรกษพลงงาน กระทรวงพลงงาน , 2556) การผลตไฟฟาในประเทศไทยสวนใหญใชกาซธรรมชาตเปนเชอเพลง คดเปนรอยละ 67.3 (การไฟฟาฝายผลตแหงประเทศไทย, 2559) ซงเปนพลงงานสนเปลองทมการผนผวนของราคาไปตามภาวะเศรษฐกจของโลกและอาจขาดแคลนในอนาคต อกทงยงปลอยกาซเรอนกระจกซงเปนปจจยทท าใหเกดมลภาวะทางอากาศ ดงนนพลงงานทดแทนจงเปนแหลงพลงงานส าคญเนองจากใชแลวไมมวนหมดหรอหมนเวยนกลบมาใชใหมได เชน แสงอาทตย น า ลม ชวมวล และไฮโดรเจน เปนตน นอกจากนยงมขอดคอไมมผลกระทบตอสงแวดลอมมหาวทยาลยเทคโนโลยสรนาร ตงอยในจงหวดนครราชสมา มปรมาณรงสจากดวงอาทตยสงเฉลย 18.1 MJ/m2-day เหมาะส าหรบระบบทใชพลงงานแสงอาทตย ซงสามารถคนทนไดในระยะเวลาอนสนถงแมวามการลงทนทสงกวาระบบไฟฟา ขอจ ากดของระบบนคอความสม าเสมอของแสงอาทตยท าใหระบบสามารถท างานไดเฉพาะ

2

ในเวลาทมแสงเทานนและประสทธภาพของระบบขนอยกบความเขมของแสงท าใหมการแปรผนตลอดเวลา ดงนนจงมแนวคดในการเพมประสทธภาพของระบบคอมการตดตงฮตเตอรไฟฟาใหท างานควบคไปดวยกน แตยงคงแนวคดเดมคอใชระบบแสงอาทตยเปนหลกและใชฮตเตอรไฟฟาเปนหนวยเสรมเทานน ระบบนจะสามารถผลตน ารอนใหเพยงพอกบความตองการใชงานในโรงปศสตว 1.2 วตถประสงคของการวจย 1.2.1 เพอออกแบบและสรางเครองตนแบบระบบผลตน ารอนดวยพลงงานแสงอาทตยรวมกบไฟฟาส าหรบโรงปศสตว

1.2.2 เพอหาประสทธภาพของระบบท าน ารอนทสรางเมอน าไปใชกบโรงปศสตว 1.3 ขอบเขตการดาเนนการวจย 1.3.1 ผลตน ารอนส าหรบใชงานในโรงรดนมภายในฟารมมหาวทยาลยเทคโนโลยสรนาร 1.3.2 ออกแบบและตดตงระบบใหสามารถท าน ารอนอณหภม 80 องศาเซลเซยส 1.3.3 มการผลตและเกบน ารอนปรมาตร 200 ลตร ตอวน 1.3.4 ระบบท าน ารอนใชแผงรบแสงแบบรางพาราโบลาในชวงเวลาทมแสงเพยงพอ 1.4 ประโยชนทคาดวาจะไดรบ สามารถลดการใชไฟฟาและภาระคาใชจายในการใชไฟฟาเพอท าน ารอนส าหรบใชในโรงรดนม ฟารมมหาวทยาลยเทคโนโลยสรนาร อ.เมอง จ.นครราชสมา

3

บทท 2 การตรวจเอกสาร

Y. Tian a และ C.Y. Zhao (2013) ไดกลาวถงหลกการและประเภทของตวรบรงสอาทตยวา

ตวรบรงสอาทตยเปนอปกรณทเปลยนพลงงานรงสอาทตยเปนพลงงานความรอนโดยถายเทความรอนใหแกสารรบความรอน (อาจเปนอากาศ น า น ามน) ความรอนทสารรบความรอนไดรบนนสามารถน าไปใชท าน ารอนหรอท าความรอนในครวเรอน หรออาจเกบไวใชในภายหลงกไดเชนกน ตวรบรงสอาทตยสามารถแบงตามลกษณะการรวมแสงเปน 2 ประเภทไดแก 2.1 ตวรบรงสแบบไมรวมรงส (Non-Concentrating Collector)

มพนทรบรงสกบพนทดดกลนรงสเปนพนทเดยวกน ขณะทแสงอาทตยสองลงมาตวรบรงสอาทตยจะสะทอนและดดกลนรงสเพอเพมปรมาณความรอนตอหนวยพนท (heat flux) และยงเปนการชวยเพมประสทธภาพวฏจกรคารโนอกดวย แบงออกได 3 ชนด 2.1.1 ตวรบรงสแบบแผนราบ ตวรบรงสแบบนมการตดตงทต าแหนงตายตว โดยทวไปประกอบดวยแผนกระจกปดดานบน แผนดดกลนรงส ชนฉนวนกนความรอน ทอส าหรบสารรบความรอนไหล และอนๆ กระจกสามารถใชกระจกชนเดยวหรอหลายชน หรออาจใชวสดอนทมความสามารถในการสงผานรงสคลนสนไดดและไมสงผานรงสคลนยาว การปดแผนกระจกไมเพยงลดการสญเสยทเกดจากการพาความรอนจากแผนดดกลนรงสเทานนแตยงชวยลดการสญเสยทเกดจากสภาวะเรอนกระจกอกดวย โดยกระจกทมสวนผสมของเหลกต าถอเปนวสดทดสามารถยอมใหรงสคลนสนผานไดไดสง ประมาณรอยละ 0.85 ถง 0.87 และไมยอมใหรงสคลนยาวผาน แสดงดงภาพท 2.1 2.1.2 ตวรบรงสแบบ Hybrid PVT ตวรบรงสชนดนสามารถเปลยนพลงงานแสงอาทตยเปนพลงงานไฟฟาและความรอนไดในเวลาเดยวกน ประกอบดวย เซลลแสงอาทตย (Photo Voltaic, PV) ทมประสทธภาพรอยละ 5 ถง 20 และแผนดดกลนรงสซงวางอยดานหลงของเซลลแสงอาทตย ท าหนาทชวยลดความรอนของPVเพอใหคงสมรรถนะสงในการผลตไฟฟา และในขณะเดยวกนกน าความรอนทไดรบซงเปนความรอนอณหภมต าไปใชประโยชน เชน ท าน ารอนในครวเรอน แสดงดงภาพท 2.2

4

ภาพท 2.1 ตวรบรงสแบบแผนราบ ทมา: Y. Tian a และ C.Y. Zhao (2013)

2.1.3 ตวรบรงสแบบ Enhanced hybrid PVT (or Bifacial PVT) น าถอเปนตวเลอกทดส าหรบเปนสารรบความรอน ถอเปนการเลอกทดเนองจากน ามคณสมบตเชงแสงทดและมคาความจความรอนสง ระบบนใชน ารบรงสคลนยาวส าหรบน ามาผลตเปนความรอน และใชPVในการแปลงเปนไฟฟา โดยระบบนมประสทธภาพสงกวาระบบ hybrid PVT ตวรบรงสชนดนมลกษณะคลายกบตวรบรงสแบบ Hybrid PVT

ภาพท 2.2 ตวรบรงสแบบ Hybrid PVT ทมา: Y. Tian a และ C.Y. Zhao (2013)

5

2.2 ตวรบรงสแบบรวมรงส (Concentrating Collector)

2.2.1 Heliostat Field Collector

ตวรบรงสประเภทนมคาอตราสวนการรวมรงสสงกวาแบบไมรวมแสง สามารถท าอณหภมไดสงกวา สงผลใหประสทธภาพสงตามไปดวย ตวรบรงสชนดนอาจเรยกอกชอหนงวา “Central Receiver Collector” ประกอบไปดวยกระจกจ านวนมากทสะทอนแสงไปยงหอรบแสงอยางแมนย าโดยมการปรบมมตามต าแหนงของดวงอาทตยและมประสทธภาพเชงแสงสง แสดงดงภาพท 2.3

ภาพท 2.3 ตวรบรงสแบบ Heliostat Field Collector

ทมา: Y. Tian a และ C.Y. Zhao (2013)

2.2.2 ตวรบรงสแบบจานพาราโบลา ใชกระจกจ านวนมากประกอบเขาดวยกนใหเปนภาพทรงจานสะทอนแบบพาราโบลา(ลกษณะคลายดาวเทยม) ใชหลกการรวมแสงไปยงจดโฟกสและถายเทความรอนใหกบสารรบความรอนเพอเพมอณหภมและความดน สามารถใชผลตไอน าความดนสงส าหรบผลตไฟฟา ผลตไอน าความดนปานกลางส าหรบการรดและอดผาในโรงงาน และไอน าความดนต าส าหรบระบบปรบอากาศของโรงงานอตสาหกรรมทอผา ดงภาพท 2.4

6

ภาพท 2.4 ตวรบรงสแบบจานพาราโบลา ทมา: Y. Tian a และ C.Y. Zhao (2013)

2.2.3 ตวรบรงสแบบรางพาราโบลา สามารถรวมแสงอาทตยเปนเสนและท าอณหภมไดสงในชวง 350 ถง 400 องศาเซลเซยส สวนประกอบส าคญคอชดสะทอนรงสอาทตยแบบรางพาราโบลา สะทอนรงสอาทตยไปยงจดรวมแสงทมลกษณะเปนเสน ท าจากทอเหลกสด าส าหรบดดกลนรงสอาทตย (มทอแกวครอบอยเพอปองกนการสญเสยความรอน) ดงภาพท 2.5

ภาพท 2.5 ตวรบรงสแบบรางพาราโบลา ทมา: Y. Tian a และ C.Y. Zhao (2013)

7

A. Ferna´ndez-Garcı´a และคณะ (2010) ไดกลาวถงการผลตน ารอนดวยแผงรบรงสอาทตยแบบรางพาราโบลา ส าหรบการผลตน ารอนใชในครวเรอนทอณหภมต ากวา 100 องศาเซลเซยส สามารถเลอกใชตวรบรงสอาทตยแบบแผนราบซงมประสทธภาพเหมาะสมได อยางไรกตามหากมความตองการใชน ารอนปรมาณมากกจะตองมการใชพนทตดตงตวรบรงสมาก ในกรณขางตนตวรบรงสแบบรางพาราโบลาจงเปนอกหนงทางเลอกทนาสนใจเพราะสามารถใหอณหภมทสงกวาและเพยงพอตอการท าน ารอนปรมาณมาก และหากตองการใชน ารอนทอณหภมต าสามารถน าไปผสมกบน าเยนเพอปรบอณหภมกอนน าไปใชงานได ตวอยางเชน ท าน ารอนส าหรบสระวายน าขนาดใหญ ส าหรบท าความรอนภายในอาคารขนาดใหญ เชน โรงงานอตสาหกรรม โรงพยาบาล อาคารเรยน อาคารผโดยสาร เปนตน

ขอดของระบบนคอมการสญเสยความรอนต า ประสทธภาพสงขนเมอท างานทอณหภมสง ใช

พนทในการตดตงระบบนอยเมอเทยบจากปรมาณความรอนทไดรบกบระบบทใชตวรบรงสแบบแผนราบ และไมมความเสยงตอการเขาสสภาวะอณหภมหยดนง (Stagnation Temperature) เนองจากระบบควบคมจะสงสญญาณไปยงตวรบรงสใหเปลยนต าแหนงการโฟกส แตมขอเสยคอ มคาใชจายในการตดตงและบ ารงรกษาสงกวาระบบอน ตองท าความสะอาดอยเปนประจ า ตองค านงถงปจจยตางๆ ในการตดตง ไดแก ความเรวลม ลกษณะภมประเทศ

จากการรวบรวมขอมลทางสถตพบวา ประสทธภาพโดยรวมเฉลยของระบบมคาประมาณรอย

ละ 40 ประสทธภาพโดยรวมสงสดของระบบมคาประมาณรอยละ 60 มการคนทนในระยะเวลา 8 ป และมอายการใชงานถง 30 ป

Y. Tian a และ C.Y. Zhao (2013) กลาววาระบบท าน ารอนพลงงานแสงอาทตยประกอบไป

ดวยอปกรณส าคญ ไดแก ชดแผงรบรงสอาทตย ถงเกบน ารอน เครองสบ ระบบทอน า และชดควบคม โดยหากระบบมขนาดใหญอาจมการตดตงอปกรณเพมเตม เชน วาลวปองกนความดน เครองท าน ารอนเสรม (Heater) อปกรณวดอณหภม (Thermometer) มการค านวณสมดลพลงงานความรอนไดแก

พลงงานทแผงรบรงสอาทตย ค านวณไดดงสมการท 2.1 U p CO CIQ mC (T T ) (2.1) เมอ QU คอ ความรอนน าไปใชประโยชน (kW) m คอ อตราการไหลเชงมวลของน าในทอ (kg/s)

8

CP คอ คาความรอนจ าเพาะของน าเทากบ 4.18 kJ/kgK TCO คอ อณหภมของน าขาออกจากแผงรบรงส (K) TCI คอ อณหภมของน าขาเขาสแผงรบรงส (K) พลงงานทถงเกบน ารอน ค านวณไดดงสมการท 2.2

SU S S A p S

dTQ L (UA) (T T ) (mC )

dt (2.2)

เมอ L คอ ความรอนทสญเสย (kW)

U คอ สมประสทธการพาความรอนรวม (kW/m2K) A คอ พนทผวรวมของถงเกบน ารอน (m2) TS คอ อณหภมของถงเกบน ารอน (K) TA คอ อณหภมของพนผวดานนอก (K) m คอ มวลของน าในถงเกบ (kg) t คอ เวลา (s) พลงงานทเครองทาน ารอนเสรม (Heater) สามารถค านวณไดจากสมการท 2.3

ELEC p LS SQ mC (T T ) (2.3) เมอ QELEC คอ ความรอนของ Heater (kW) TLS คอ อณหภมของน าหลงท าความรอน (K) TS คอ อณหภมของน ากอนท าความรอน (K)

และคาสมประสทธของการดดกลนของแผนดดกลนรงส(กรณวางเอยงท ามม 14) มคาเทากบ 0.75

Govindaraj Kumaresan และคณะ (2012) ท าการศกษาศกยภาพของระบบแผงรบรงส

อาทตยแบบรางพาราโบลาทใชผลตความรอนส าหรบใชในกระบวนการท าความรอน โดยท าการออกแบบและทดสอบระบบทใชแผงรบแบบรางพาราโบลาขนาดกวาง 1 เมตร ยาว 2.5 เมตร จ านวน 6 แผง มพนทรบแสงรวม 7.5 ตารางเมตร ประกอบเขากบทอดดกลนรงสอาทตยท าจาก Stainless steel ทาดวยสด าเพอเพมปรมาณการดดกลนรงส ครอบดวยทอแกวเพอปองกนการสญเสยจากการ

9

แผรงสความรอนและการพาความรอนโดยอากาศภายนอก ท าการทดสอบท Anna University ซงตงอยทางตอนใตของประเทศอนเดย (ลองจจด 80.21 ละตจด 13.01) วางแผงรบรงสขนานกบทศเหนอ-ใต เพอรบรงสทางทศตะวนออก-ตะวนตก สามารถปรบมมของตวรบรงสไดโดยใชมอเตอรกระแสสลบขนาด 1.5 kW ความเรวรอบ 960 rpm มการค านวณและออกแบบใหปรบมมดวยอตรา 25 องศา/นาท ถงเกบทรงกระบอกแนวตงมขนาดเสนผานศนยกลาง 550 มลลเมตร สง 1,100 มลลเมตร หมฉนวนกนความรอนหนา 15 มลลเมตร ทท าจากใยแกวและปดทบดวยแผนอลมเนยมอกชนหน ง ภายในถงใช เกบ Therminol 55 ซ งเปนสารแลกเปลยนความรอนปรมาณ 230 L นอกจากนนยงมการหมฉนวนหนา 10 มลลเมตรททอสงภายในระบบและการทดสอบรอยรวตามรอยตอตางๆดวย

การทดสอบสมรรถนะของระบบ มการค านวณหลายตวแปรดวยกนไดแก สมประสทธการ

สญเสยความรอนโดยรวมของระบบ ปรมาณความรอนทแผงรบรงสอาทตย ปรมาณความรอนในถงเกบ (Charging Efficiency) และประสทธภาพของตวรบรงส (Overall Efficiency) ดงสมการท 2.4 2.5 และ 2.6 ตามล าดบ

C p o i j 1 p o iE m C (T T ) C (T T ) 3600

(2.4)

เมอ EC คอ ปรมาณความรอนทแผงรบรงสอาทตย (kW) m คอ อตราการไหลเชงมวลของน าในทอ (kg/s) To คอ อณหภมของน าขาออกจากแผงรบรงส (K) Ti คอ อณหภมของน าขาเขาสแผงรบรงส (K) S p ,HTF st , j 1 stE mC (T T )

(2.5)

เมอ ES คอ ความรอนในถงเกบน ารอน (kJ) m คอ มวลของน าในถงเกบ (kg)

CP,HTF คอ คาความรอนจ าเพาะของน าในหนวย kJ/kgK Tst,j+1 คอ อณหภมของน าชวงเวลาถดไป (K) Tst คอ อณหภมของน าชวงเวลาปจจบน (K)

10

ucoll

a

Q

A I

(2.6)

เมอ coll คอ ประสทธภาพของแผงรบรงสอาทตย Aa คอ พนทของแผงรบแสงอาทตย (m2) I คอ ความเขมรงสอาทตย (w/m2) ท าการทดสอบและประเมนสมรรถนะของระบบในวนทมแดดจา สรปผลไดวาประสทธภาพของระบบทใชแผงรบรงสแบบรางพาราโบลาขนอยกบปรมาณแสงทสองมายงแผงรบรงสอาทตยและปรมาณความรอน ทงสองตวแปรถอเปนตวแปรส าคญในการเพมประสทธภาพใหกบระบบ โดยประสทธภาพสงสดของระบบมคาเทากบรอยละ 62.5 เกดขน ณ เวลา 12.00 น.และหลงจากเวลา 14.00 น. ไมแนะน าใหใชระบบท าน ารอนดวยแผงรบรงสเนองจากมการสญเสยความรอนสงกวาปรมาณความรอนสงผลใหอณหภมเฉลยในถงเกบมคาลดลง 2.3 งานวจยทเกยวของ

Irving Eleazar Perez Montes และคณะ (2014) ท าการออกแบบระบบท าความรอนดวยตวรบรงสแบบรางพาราโบลาใหสามารถตดตงไดงายและมราคาถก โดยออกแบบระบบส าหรบท างานในประเทศเมกซโก วนทแดดจา ตวแปรทใชออกแบบไดแก ปรมาณน าทตองการ อตราการไหลของน า ขนาดของตวรบรงส ชนดของวสดทใชท าตวรบและสะทอนรงสซงมขนาดกวาง 1.6 เมตร ยาว 2.44 เมตร ม พนทรบรบส 3.79 ตารางเมตร ท าจากอลมเนยมเพอลดน าหนกและเพมความแขง นอกจากนนยงถกกดกรอนไดยากและดดกลนรงสอาทตยไดนอยกวาวสดชนดอน ทอดดกลนรงสเปนทออลมเนยมครอบดวยทอแกวอกชนหนงเพอลดการสญเสยความรอนจากการพาใหกบบรรยากาศรอบขาง มการตดตงอปกรณชวยส าหรบปรบมมของตวรบรงส ประกอบดวยชดเฟอง มเลและสายพาน ลอฉดก าลง ซงใชพลงงานต า ประมาณ 0.3 W สามารถปรบมมไดละเอยด 0.01 องศา

ระบบนเหมาะกบวนทมปรมาณรงสอาทตยสงกวา 19 MJ/m2day อตราการไหลของน าเปน 0.5 ลตรตอวนาท ปรมาณน า 0.3 ลกบาศกเมตร พบวาสามารถท าอณหภมสงสดไดถง 80 องศาเซลเซยส มประสทธภาพเชงความรอนรอยละ 60

คนธรส ถนสงเนน และคณะ (2015) ท าการศกษาพฒนาระบบผลตน ารอนพลงงาน

แสงอาทตยรวมกบฮตเตอรไฟฟาแบบอตโนมต ออกแบบใหระบบท าน ารอนอณหภม 70 องศาเซลเซยส ใชตวรบรงสแบบรางพาราโบลาทมพนทรบรงสอาทตย 3 ตารางเมตร ทอดดกลนรงสขนาดเสนผานศนยกลาง 2/8 นว มน าเปนสารรบความรอนในระบบ อตราการไหล 120 ลตร/นาท พรอม

11

ทงตดตงฮตเตอรไฟฟาส าหรบเปนหนวยเสรมในการท าความรอน ตดตงและทดสอบระบบทโรงรดนม ฟารมมหาวทยาลยเทคโนโลย จ.นครราชสมา ระบบสามารถท าน ารอนโดยใชระบบพลงงานแสงอาทตยเพยงอยางเดยวไดอณหภมเฉลย 68.2 องศาเซลเซยส ทงนเปนผลเนองมาจากการออกแบบตวรบรงสอาทตยทจ าเปนตองมการปรบปรงพฒนาตอไป

จรพงศ ศรวชย และ คมกฤษณ ศรสวรรณ (2556) น าเสนอการพฒนาเครองท าน าอน

พลงงานรวมรงสอาทตย-ไฟฟา โดยเลอกใชตวรบรงสแบบแผนราบ มพนทรบรงสอาทตย 1.5 ตารางเมตร ดานบนปดดวยกระจกนรภย แผนดดรงสท าจากแผนอลมเนยมพนดวยสด า ทอดดกลนรงสทาดวยสด าขนาดเสนผานศนยกลาง 23.5 มลลเมตร ใชน าเปนทอตราการไหล 3.5 ลตรตอนาทสารรบความรอน และหมฉนวนความรอนไมโครไฟเบอรแบบตดอลมเนยมฟอยล สามารถทนอณหภมได 120 องศาเซลเซยส โดยอณหภมน ารอนทตองการคอ 70 องศาเซลเซยส ทดสอบทจงหวดสกลนคร ไดผลวาอณหภมสงสดอยในชวงเวลา 12.00 – 16.00 น. ซงมความเขมแสง 1,000 W/m2 น ารอนมอณหภมเทากบ 70 องศาเซลเซยส

F. Sahnoune และคณะ (2014) ท าการศกษาระบบท าความรอนและน ารอนในครวเรอน

โดยเปรยบเทยบเชงเศรษฐศาสตรและผลกระทบตอสงแวดลอมของระบบท าทใชพลงงานแสงอาทตยและระบบทกนทวไป ใชบานตนแบบในเมอง Tizi-Ouzou อยทางตอนใตของประเทศแอลจเรย มลกษณะภมอากาศหนาวและรอนรนแรง ภายในบานมพนท 60.80 ตารางเมตร มความตองการใชพลงงานในการปรบอากาศและท าน ารอนระหวางฤดหนาว 7,912 kWh สวนใหญใชส าหรบการปรบอากาศ น ามาใชท าน ารอนเพยงรอยละ 7 เทานน พบวาประหยดคาใชจายพลงงานไฟฟาไดครงหนงจากเดมเมอหนมาใชระบบพลงงานแสงอาทตย และยงลดการปลดปลอยกาซคารบอนไดออกไซดไดถง 2.09 ตนตอสปดาห

อยางไรกตามบทความทไดน าเสนอขางตนยงมขอจ ากดในดานตางๆทแตกตางกน คอ สภาพ

ภมประเทศของแตละพนท ซงเกยวของกบตวแปรทส าคญนนกคอ ปรมาณรงสอาทตย สภาพภมอากาศของแตละประเทศทมความแตกตางกนของอณหภมแวดลอมอนสงผลตอศกยภาพในการผลตและสญเสยความรอน นอกจากความสามารถในการผลตน ารอนของระบบพลงงานแสงอาทตยแลวยงมการสรปอกดวยวา สามารถลดการปลอยกาซเรอนกระจกทเปนมลพษตอโลก และยงท าการสบคนขอมลในการท าความสะอาดอปกรณรดนมและการท าลายเชอโรค ดงน

เวชกรรมปองกน (พ.ศ.2552) ไดกลาวถงวธการท าลายเชอโรคไววา สามารถแบงไดเปน 2

ประเภท คอการท าลายเชอโรคทางฟสกส (Physical Disinfectant) และการท าลายเชอโรคโดยใชสารเคม (Chemical Disinfectant)

12

การท าลายเชอโรคทางฟสกส หมายถงการท าความสะอาด เชน การกวาด การถ การท าให

แหง การผงแดด โดยแสงอาทตยมรงสอลตราไวโอเลตซงมคณสมบตเปนยาฆาเชอโรค และการใชความรอนจากแหลงอนๆ เปนตน การใชความรอนทสงมากยงท าลายเชอโรคไดด แบงเปนชนดความรอนแหงและความรอนชน ซงความรอนชนไดรบความนยมมากกวาเนองจากสามารถท าลายเชอโรคไดดกวา เชน การตมเครองมอ สามารถท าลาย Vegetative form ของแบคทเรย หากตองการท าลายสปอรของแบคทเรยสามารถท าไดโดยตมใหเดอดเปนเวลานาน การพาสเจอร ไรซน านม ใชความรอน 71 – 72 องศาเซลเซยส นาน 15 วนาท สามารถฆาเชอแบคทเรยทกอใหเกดโรควณโรคและบรเซล -โลซสได เปนตน

การท าลายเชอโรคโดยใชสารเคม คอการใหยาฆาเชอโรคสมผสกบเชอโรคสงผลใหเชอโรคนน

ตาย สารเคมทนยมใชกนมาก เชน ครโซล(Cresol) ไลโซล(Lysol) ฮาโลเจน(Halogen) แอมโมเนยคอมพาวด โซเดยมคารบอเนต สารแอมโมเนยคอมพาวดนยมท าเปนสารละลายเจอจางใชส าหรบลางเตานมและหวนมของแมโคกอนการรดนม อปกรณและเครองมอในฟารมโคนม โซเดยมคารบอเนตนยมท าเปนสารละลายเจอจาง 4% ในน ารอน ใชส าหรบลางโรงเรอน อปกรณและเครองมอตางๆ ใหผลดมากในการท าลายเชอไวรสทกอใหเกดโรคปากและเทาเปอย โรคอหวาตสกร และโรคฟอวท โพสท

อรญ จนทรลน (พ.ศ.2554) ไดกลาววาการลางอปกรณรดนมทถกตองจะชวยลดการสะสม

ของแบคทเรยโดยเฉพาะอปกรณทสมผสกบน านม หากลางท าความสะอาดและบ ารงรกษาไมเหมาะสมจะเปนแหลงกกเกบและเพมจ านวนของเชอแบคทเรยสงผลกระทบตอคณภาพของน านมทผลตได ท าใหมปรมาณเชอแบคทเรยในน านมสง มภาพแบบการท าความสะอาดทถกตอง ดงน

การลางคราบไขมนและโปรตน จะตองท าทนทหลงจากการรดนม สารเคมทใชในการท า

ความสะอาดจะตองมฤทธเปนดาง เชน น ายาลางจาน สารละลายโซดาไฟ เปนตน และหากใชน ารอนอณหภม 60 ถง 80 องศาเซลเซยส รวมดวยจะท าใหประสทธภาพในการลางท าความสะอาดเพมขน

การลางคราบหนปนและตะกรนน านม เปนการลางคราบทเกดจากการสะสมของแรธาตทอย

ในน านมและน าทใชลางอปกรณ การลางท าความสะอาดสารเหลานตองใชสารทมฤทธเปนกรด และตองท าความสะอาดอยางสม าเสมอตามระยะเวลาทก าหนด ทงนการก าหนดระยะเวลาขนอยกบคณภาพน า จ านวนแมโค และปจจยอนๆของแตละฟารม

13

การแชอปกรณในสารละลายโซดาไฟ เปนการลางท าความสะอาดคราบน านมทเปนไขมนและโปรตนทสะสมอยตามรอยแตกของยางรดนมและขอตอตางๆ ขอควรระวง หามน าอปกรณทเปนพลาสตกลงแชในโซดาไฟเพราะจะท าใหอายการใชงานลดลง ใชผาสะอาดเชดกเพยงพอ

การใชคลอรนลางท าความสะอาดอปกรณรดนม ถอเปนการฆาเชอโรคทางหนงโดยตองใช

ความเขมขนของคลอรนทเหมาะสม ระดบความเขมขนต าสดของคลอรนทมฤทธสามารถฆาเชอโรคไดคอ 50 ppm

การลางทอสญญากาศ ควรลางท าความสะอาดอยางนอยทก 6 เดอน หรอทนททมน านมไหลเขาไปภายในทออนเนองมาจากนมลนถงรดนมหรอถงลมในขณะรดนม น านมทไหลเขาไปจะกอใหเกดความสกปรกและขดขวางการไหลภายในทอ ท าใหประสทธภาพการท างานของเครองรดนมลดลง การเลอกใชสารเคมขนอยกบกจกรรมทท า เชน ถาตองการลางคราบน านมทยงไมแหงสนทสามารถลางดวยน าสะอาด แตหากตองการลางคราบน านมและโปรตนทอยในน านมควรใชสารทเปนดาง เชน สารละลายโซดาไฟ เปนตน โดยน าทใชลางตองมอณหภม 60 ถง 80 องศาเซลเซยส

14

บทท 3 วธดาเนนการวจย

3.1 การออกแบบระบบตนแบบ

ผลจากการศกษาขอมลทจ าเปนตองใชในการออกแบบระบบผลตน ารอนพลงงานแสงอาทตยรวมกบไฟฟา โดยใชขอมลทไดจากทฤษฎและงานวจยทเกยวของ ชวยในการออกแบบดงน

3.1.1 สวนประกอบของระบบทาน ารอนพลงงานแสงอาทตย

3.1.1.1 ชดแผงรบรงสดวงอาทตย (Solar collector) เปนอปกรณทรบรงสจากดวงอาทตยแลวเปลยนรงสดงกลาวใหอยในรปของพลงงานความรอน มสวนประกอบส าคญไดแก - อปกรณรบและรวมแสง (Concentrator) ท าหนาทในการรบและรวมแสงอาทตยเพอใหไดความเขมแสงสงกวาความเขมแสงในบรรยากาศรอบขางปกต - อปกรณรบพลงงาน (Reciever) ท าหนาทเปลยนพลงงานจากรงสอาทตยซงไดรบจากการรวมรงสใหเปนพลงงานความรอน

3.1.1.2 ถงเกบน ารอน (Hot water tank) ท าขนดวยสเตนเลสเพอปองกนการเกดสนมและออกแบบเพอปองกนการถายเทความรอนออกไปจากระบบ ควรตดตงเทอรโมมเตอรส าหรบวดอณหภมภายในถง และบรเวณกนถงควรมการตดตงวาลวส าหรบระบายน าทงเพอใชในการท าความสะอาดถงเกบน ารอน ส าหรบปรมาณการใชน ารอนของอาคารรดนม ฟารมมหาวทยาลย มหาวทยาลยเทคโนโลยสรนาร ผลการศกษาพบวาตองการน ารอนอณหภมประมาณ 80OC ปรมาณ 60 ลตรตอวน ส าหรบกจกรรมชงนมเลยงลกวว และการฉดลางท าความสะอาดเครองมอและพนโรงเรอน ซงคาบเวลาการใชน าเปนชวงเชากอน 12.00 น. และชวงบายในบางครง ดงนนจงตองออกแบบถงเกนน ารอนออกเปน 2 ชด คอ ชดท 1 ส าหรบการผลตน ารอนดวยความสามารถของแผงรบรงสดวงอาทตยซงตดตงอยภายนอกอาคารใกลกบชดรวมแสง และ ชดท 2 ส าหรบรบน ารอนจากถงชดแรกมาเกบและเพมอณหภมของน าดวยฮตเตอรไฟฟา ในกรณความสามารถของแผงรบรงสจากดวงอาทตยไมสามารถท าอณหภมของน าไดตามความตองการใชงาน

3.1.1.3 เครองสบ (Pump) ท าหนาทสรางแรงดนภายในระบบใหสงขน จ านวน 2 ตว คอ ตวท 1 ส าหรบการสงน าจากถงเกบไปยงแผงรบรงสจากดวงอาทตยเพอรบพลงงานความรอนและไหลกลบถง และตวท 2 ส าหรบการสงน ารอนจากถงท 1 ไปยงถงท 2 เพอการเพมความรอนดวยฮตเตอรไฟฟาและจายออกสการใชงานในโรงเรอนตอไป

3.1.1.4 ระบบทอน ารอน ทอทใชกบระบบน ารอนเปนทอเหลกกลวาไนซ เนองจากสามารถทนทานตอแรงดนในระบบทสงไดและยงทนทานตอรงสอลตราไวโอเลตจากแสงอาทตยไดดดวย ออกแบบใหระบบทอมการหมฉนวนปองกนการสญเสยความรอนตลอดแนว

15

3.1.1.5 ชดควบคม (Controller) ท าหนาทในการควบคมระบบการท างานของแผงรบรงสจากดวงอาทตย ปมน าตวท 1 และถงเกนน ารอนชดท 1 ใหสมพนธกบการท างานของปมน าตวท 2 ถงเกบน ารอนชดท 2 และฮตเตอรไฟฟา โดยใชคาอณหภมของแผงรบรงสจากดวงอาทตย น าในถงชดท 1 และถงชดท 2 เปนสญญาณในการควบคม 3.1.1.6 เครองท าน ารอนเสรม (Heater) ใชผลตน ารอนเสรมในระบบเมอระบบท าความรอนพลงงานแสงอาทตยไมสามารถผลตน ารอนไดตามทตองการ อปกรณนมหลายชนดสามารถเลอกใชงานไดตามลกษณะการใชงาน 3.1.2 การออกแบบระบบตนแบบ

ระบบการท างานของตนแบบระบบการผลตน ารอนจากพลงงานแสงอาทตยรวมกบไฟฟาแบบบงคบการไหลเพอใชท าความสะอาดโรงเรอนปศสตวทดแทนสารเคม มรายละเอยดการท างานของอปกรณแสดงดงภาพท 3.1

ภาพท 3.1 ระบบการผลตน ารอนจากพลงงานแสงอาทตยรวมกบไฟฟาแบบบงคบการไหลเพอใชท า ความสะอาดโรงเรอนปศสตวทดแทนสารเคม ระบบประกอบไปดวย ถงเกบน าจ านวน 2 ใบ คอ Tank 1 และ Tank 2 ปมน าจ านวน 2 ตว คอ Pump 1 และ Pump 2 และแผงรบรงสอาทตย คอ Collector การท างานของระบบเรมตนจาก

16

น าประปา (Water Supply) ถกปอนเขาสถง Tank 1 ซงมขนาดความจ 150 ลตร โดยใช วาลวลกลอยในการควบคมระดบน าในถงใหคงท จากนนชดควบคมท าการเปรยบเทยบคาจากเซนเซอรทวดคาอณหภมของน าในถงและเซนเซอรทวดอณหภม ณ ต าแหนงรวมแสงของแผงรบรงสจากดวงอาทตย เพอท าการตรวจสอบและตดสนใจในกรณดงตอไปน กรณท 1 อณหภมของน าสงกวา 70OC และ อณหภมของแผงรบรงสดวงอาทตยสงกวา 75OC ระบบควบคมจะเกบน าไวในถง Tank 1 เพอรอการจายไปยงถง Tank 2 โดยท ฮตเตอรจะท าการเพมอณหภมใหกบน าใหถง 90 OC อตโนมต ส าหรบการใชงาน กรณท 2 อณหภมของน าสงกวา 70OC และ อณหภมของแผงรบรงสดวงอาทตยต ากวา 75OC ระบบควบคมจะเกบน าไวในถง Tank 1 เพอรอการจายไปยงถง Tank 2 โดยท ฮตเตอรจะท าการเพมอณหภมใหกบน าใหถง 90 OC อตโนมต ส าหรบการใชงาน กรณท 3 อณหภมของน าต ากวา 70OC และ อณหภมของแผงรบรงสดวงอาทตยสงกวา 75OC ระบบควบคมจะสงน าจากถง Tank 1 ไปยงแผงรบรงสจากดวงอาทตยเพอเพมอณหภมจากนน น าจะไหลวนกลบเขาส Tank 1 ไปเรอยๆ จนถงอณหภม 70OC ระบบจงหยดท างาน และรอการจายไปยงถง Tank 2 โดยท ฮตเตอรจะท าการเพมอณหภมใหกบน าใหถง 90 OC อตโนมต ส าหรบการใชงาน กรณท 4 อณหภมของน าต ากวา 70OC และ อณหภมของแผงรบรงสดวงอาทตยต ากวา 75OC ระบบควบคมจะเกบน าไวในถง Tank 1 เพอรอการจายไปยงถง Tank 2 โดยท ฮตเตอรจะท าการเพมอณหภมใหกบน าใหถง 90 OC อตโนมต ส าหรบการใชงาน การตดสนใจในกรณทง 4 แสดงไดดวย Flow Chart ในภาพท 3.2 ซงจะใช Temperature Control จ านวน 3 ชดตอเปนวงจรแมกเนตกสรเลยเพอควบคมการท างาน

17

ภาพท 3.2 Flow Chart การท างานของชดควบคมระบบตนแบบ และเพอใหไดขอมลเบองตนของงานวจยกอนทจะท าการสรางชดรบแสงจรงซงมขนาดใหญ เพอลดความผดพลาดของการสราง คณะผวจยจงไดสรางชดรบแสงทรงพาราโบลาขนาดเลกเพ อทดสอบการท างานกบสภาพแสงในพนทท างานจรงขน ดงมรายละเอยดในหวขอถดไป 3.1.3 การสรางระบบตนแบบขนาดเลกและทดสอบการทางานเบ องตน ท าการออกแบบและสรางชดรบแสงดวยรปรางและต าแหนงโฟกสเหมอนกบขนาดทจะสราง โดยท าในขนาดทเลกกวาเพอศกษาขอมลการรบแสงในพนทจรงทจะใชในโครงการวจย โดยระบบเปนดงภาพท 3.3 เมอท าการปอนน าเยนจาก Cool tank ดวยปมน าขนาดเลกใหไหลผานชดรบแสงจ านวน 3 ตว กอนทจะไหลเขาสถงเกบน ารอน Hot tank และขนาดของระบบขนาดเลกมความกวางรวม 1.5 m ยาว 2.0 m มรปรางดงแสดงในภาพท 3.4

18

ภาพท 3.3 ระบบขนาดเลกททดลองสรางขนเพอใชศกษาขอมลขนตนกอน

ภาพท 3.4 ขนาดของระบบขนาดเลกทจะสรางขนมความกวางรวม 1.5 m ยาว 2.0 m จากนนท าการสรางชดทดสอบขนาดเลกขนดงภาพท 3.5 และ 3.6

19

ภาพท 3.5 ชดทดสอบขนาดเลกทสรางขน

ภาพท 3.6 แสดงแนวโฟกสของทอรบแสงสะทอนจากแผนสะทอนพาลาโบลา

ใชแผนสแตนเลสขนาดความหนา 0.5 mm เปนวสดสะทอนแสง และใชทอทองแดงทาสด าขนาดเสนผานศนยกลาง 2/8 นว เปนทอรบแสงสะทอน โดยตดตงใหอยบนแนวโฟกสดงภาพท 3.6 ท าการทดสอบรบแสงอาทตยโดยวางตวรบแสงใหสามารถรบแสงอาทตยไดดทสดในแนวตงฉากกบดวงอาทตยใหมากทสด เรมการทดสอบตงแตเวลา 12.00 – 14.00 น. โดยจะท าการปรบมมใหเขากบ

20

แสงอาทตยทกๆ 15 นาท โดยปรบองศาครงละ 4 องศา จากนนปอนน าดวยคาอตราการไหล 3 คา ไดแก 1) 0.279 ลตร/วนาท 2) 0.131 ลตร/วนาท 3) 0.087 ลตร/วนาท โดยท าการทดลอง 3 วน วนละหนงอตราการไหล ใชถงเกบน าขนาด 20 ลตรในการบรรจน ารอนทผลตได ตลอดการทดสอบมการวดและเกบคาอณหภมของน ากอนเขาแผงพาราโบลา อณหภมของน าออกจากแผงพาลาโบลา อณหภมของผวททอทองแดงทาสด า และความเขมแสงขณะการทดสอบในหนวย W/m2 จะท าการเกบคาทกๆ 5 นาท ท าจนครบ 2 ชวโมง ในชวงทมแสงแดดเขมสงสด จากนนน าผลมาแสดงในรปแบบความสมพนธ เวลากบอณหภม เวลากบความเขมแสง และค านวณหาประสทธภาพในการรบพลงงานตอไป ผลและขอสงเกตจากการทดสอบระบบตนแบบขนาดเลกไดถกรวบรวมและสรางเปนอปกรณระบบตนแบบจรงดงหวขอถดไป 3.1.4 การสรางระบบตนแบบ ออกแบบชดรบแสงทรงพาราโบลา ขนาด cord = 1,000 mm และมต าแหนงโฟกสท 50 mm นบจากยอดของรปทรงดงภาพท 3.7 จะไดความยาวของสวนโคง (Arc length) = 121.94 cm หรอประมาณ 120 cm ซงพอดกบขนาดของวสดแผนทมขายในทองตลาด

ภาพท 3.7 ขนาด Cord Focus และความยาวสวนโคง (Arc length) ของพาราโบลาทเลอกใช ก าหนดความกวางและความยาวของอปกรณรบแสง 1 ตว เปน 120 cm x 600 cm และท าการสรางชดรบแสง 1 ชด ซงประกอบดวยอปกรณรบแสงจ านวน 4 ตว พนทรบแสงรวม 24 m2 และก าหนดรปแบบการจดวางตามพนททไดรบอนญาตจากฟารมมหาวทยาลย ส านกเทคโนโลยการเกษตร มหาวทยาลยเทคโนโลยสรนาร ดงภาพท 3.9 หมายเลข 1 คอ ตวอปกรณรบแสงทสรางขน โดยการตดตงจะวางอปกรณรบแสงทง 4 ตว ในแนวยาวขนานไปกบทศทางการเคลอนทของดวงอาทตยจากทศตะวนออกไปยงทศตะวนตกและปรบให cord ของตวรบหนตงฉากกบแนวการเคลอนทของดวง

21

อาทตยเสมอ หมายเลข 2 คอทอสงน ารอน หมายเลข 3 คอถงเกบน ารอน และหมายเลข 4 คอชดฐานส าหรบตดตงแผงรบรงสจากดวงอาทตย และไดท าการตดตงฮตเตอรไฟฟาขนาดก าลง 3,600 W ในถงเกบน ารอนส าหรบการท าใหน ารอนทไดจากแผงรบรงสมอณหภมสงถง 80OC ตามตองการ

ภาพท 3.8 รปแบบการจดวางอปกรณรบแสงทรงพาราโบลา และตวอยางภาพของระบบตนแบบทสรางขนแสดงดงภาพท 3.9 – 3.11

ภาพท 3.9 แผงรบรงสจากดวงอาทตยของระบบตนแบบ

East

West

1 2

3

4

22

ภาพท 3.10 ถงเกบน ารอนจากแผงรงรงสจากดวงอาทตย

(ก) ระบบทอและปมสงน ารอน (ข) การตดตงวาลวลกลอยในถงเกบน ารอน

ภาพท 3.11 การวางระบบทอ ปม และการควบคมระดบน าดวยลกลอย 3.2 การทดสอบระบบตนแบบ

หลงจากทไดออกแบบและตดตงระบบผลตน ารอนเพอผลตน ารอนอณหภม 70 องศาเซลเซยส โดยใชตวรบรงสแบบรางพาราโบลาแลว มการทดสอบระบบตามวตถประสงคดงตอไปน 3.2.1 ทดสอบหาอณหภมและเวลาทระบบแสงอาทตยสามารถท าความรอนไดสงทสด

23

ทดสอบระบบในชวงเวลา 8.30 – 16.30 น. ของวน โดยตรวจ วดคาตวแปรตางๆ ดงน

1. อณหภมของน าประปาปอนเขา ดวยเทอรโมมเตอรแบบเทอรโมคปเปล type K (OC)

2. อณหภมของน ากอนเขาตวรบรงสอาทตย ดวยเทอรโมมเตอรแบบเทอรโมคปเปล type K (OC)

3. อณหภมของน าออกจากตวรบรงสอาทตย ดวยเทอรโมมเตอรแบบเทอรโมคปเปล type K (OC)

4. อณหภมผวของตวรบรงสอาทตย ดวยเทอรโมมเตอรแบบอนฟราเรด (OC) 5. อณหภมของผวทอน ารอน ดวยเทอรโมมเตอรแบบอนฟราเรด (OC) 6. ความเขมรงสอาทตย ดวย โซลาเพาเวอรมเตอร (W/m2)

การวดคาตางๆ แสดงดงภาพท 3.12

(ก) เครองวดความเขมแสง (ข) เทอรโมมเตอรแบบเทอรโมคปเปล (ค) วนอณหภมผว และทอ ดวยเทอรโมมเตอรแบบอนฟราเรด

ภาพท 3.12 เครองมอวดทใชในงานวจย

24

3.2.2 การทดสอบความสามารถรบความรอนของน า โดยการแปรคาอตราการไหลของน าเขาสแผงรบรงสจากดวงอาทตยออกเปน 3 ระดบ คอ 6 9 และ 12 ลตรตอนาท แลวแบงการทดสอบออกเปน 2 ตอนคอ 1. ทดสอบโดยใหน าไหลวนกลบในถงเกบน ารอน เปนการใชน าทผานตวรบรงสมา เกบไวในถงเกบน ารอนและน าเขาสระบบแสงอาทตยเพอรบความรอนอยาง ตอเนอง โดยวดอณหภมของน าทออกจากตวรบรงสกอนเขาสถงเกบน ารอน 2. ทดสอบโดยใหน ารบความรอนเพยงรอบเดยว เมอน ารอนออกจากตวรบรงส แลวจะปลอยน าทงและวดอณหภมของน าทออกจากตวรบรงส 3.3 สถานททดสอบ ใชพนทฟารมมหาวทยาลย สวนอาคารโรงรดนมวว เปนพนทตดตงอปกรณและระบบผลตน ารอน ดงแสดงดงภาพท 3.13

ภาพท 3.13 ต าแหนงทตดตงอปกรณและระบบผลตน ารอน จากภาพท 3.13 ต าแหนงหมายเลข 1 คอ พนทตดตงชดอปกรณผลตน ารอน พกดทางภมศาสตร 14.889338, 102.000104 ซงพบวาอยในแนวการเคลอนทของดวงอาทตยจากทศตะวนออก (ทางขวาของภาพ) ไปสทศตะวนตก (ซายของภาพ) ไดอยางเหมาะสม ต าแหนงหมายเลข 2 คอโรงเรอนททจะใชน ารอนทผลตไดในการท าความสะอาดระบบการผลต

N

1

2

25

บทท 4 ผลและวจารณ

4.1 ผลการทดสอบระบบตนแบบขนาดเลก 4.1.1 การทางานของเครองตนแบบ ระบบตนขนาดเลกประกอบไปดวยอปกรณท าน ารอน 2 ชนดคอ ตวรบรงสดวงอาทตย (Solar collector) และฮตเตอรไฟฟา (Heater) ขนาด 1,000 W โดยมสวนประกอบดง ภาพท 4.1 และ ตารางท 4.1 ถงเกบน าเพอใชหมนเวยนในระบบ (หมายเลข 1 ในภาพท 4.1) น าในถงถกสบหมนเวยนในระบบดวยปมทตดตงอยภายในและตดตงThermocouple Type K ส าหรบวดอณหภมของน าในถง (T2) ควบคมระดบน าดวยวาลวเตมน าแบบลกลอย แผนอลมเนยมดดโคงเปนรางพาราโบลา (หมายเลข 3) เพอใชเปนแผงสะทอนแสงอาทตยไปยงแนวโฟกสซงตดตงทอทองแดงทาสด าทมน าไหลอยภายในทอ (หมายเลข 2) ตดตง thermocouple ส าหรบวดอณหภมของน าในระบบรบแสง (T2) และเชอมตอทอน านระหวางแผงทง 3 แผงดวยของอ (หมายเลข 4) กลองควบคม(หมายเลข 5) ประกอบดวยวงจร magnetic relay และ thermostat ส าหรบรบคาอณหภม T1 และ T2 จากการทดสอบ

ภาพท 4.1 ระบบตนแบบขนาดเลกทพฒนาขน

26

ตารางท 4.1 รายละเอยดของระบบตนแบบขนาดเลก Design specification

Storage tank capacity 15.0 l Absorber tube diameter 2/8 inch Collector length 6m Collector aperture area 3 m2 Electric heater power 1,000 W Pump power 40 W Working fluid water Volume flow rate 33.746 ml/s

การทดสอบระบบในเดอน กมภาพนธ 2559 โดยวางแผงรบแสงอาทตยไปทางทศใต ในมมทสามารถรบแสงอาทตยไดมากทสด (เอยงท ามม 14 องศากบแนวระดบ) ชวงเวลาท าการทดสอบระบบคอ 13.00 – 15.00 น. ท าการวดคาอณหภมทต าแหนง T1และ T2 วดความเขมรงสดวงอาทตยดวยเครองมอวด solar power meter ยหอ tenmars รน TM-208 และจดบนทกมเตอรไฟฟา (หมายเลข 6) ทกๆ 10 นาท แบงการทดสอบออกเปน 3 กรณ คอ 1) ใชระบบท าน ารอนดวยฮตเตอรไฟฟาอยางเดยว 2) ใชระบบท าน ารอนดวยพลงงานแสงอาทตยเพยงอยางเดยว และ 3) ใชระบบท ารอนดวยแสงอาทตยรวมกบไฟฟา ในการทดสอบมการตดมเตอรไฟฟาส าหรบอานคาพลงงานไฟฟาทใชในการท าความรอน(Qelec) จาก สมการ (4.1)

sec/hr) 600,3)(hrkW(Pelec (4.1) การทดสอบระบบท 2 และ 3 ค านวณคาความรอนทน าไดรบจากแสงอาทตย เปน Qsolar เมอถงบรรจน าปรมาณ 12 liter จาก สมการ (4.2) (Sheng, 1993) )TT(mCQ 12solar (4.2) เมอ C คอความจความรอนจ าเพาะของน า (kJ/kg·OC) T1, T2 คออณหภมของน าในระบบและอณหภมของน าในถงเกบ ตามล าดบ (OC)

27

4.1.2 ผลการทดสอบ 1. ผลการทดสอบระบบผลตน ารอนดวยฮตเตอรไฟฟาเพยงอยางเดยว จากภาพท 4.2 เมออณหภมทต าแหนง T1 คออณหภมของน าในระบบ T2 คออณหภมของน าในถงเกบน า และ Power คอก าลงไฟฟาทใชในการผลตน ารอน ในการทดสอบระหวางเวลา 16.40 – 18.40 น. โดยปลอยใหระบบท างานเองอยางอตโนมตและท าการบนท กผล จากภาพจะเหนวาอณหภมของน าในระบบ (น าปอนจากระบบประปา) ลดลงเรอยๆ ตามอณหภมของอากาศในเวลาททดสอบ อณหภมสงสดภายในถงเกบอยในชวงเวลา 17.00 – 17.20 น. หลงจากชวงเวลาดงกลาวระบบสามารถรกษาระดบอณหภมของน าในถงเกบไวท 70OC และใชก าลงไฟฟาลดลงเนองจากมพลงงานความรอนทสะสมอยในน าแลวดงภาพท 4.3 พลงงานไฟฟาทใชจงเปนเพยงการท าอณหภมใหกบน าเพอชดเชยการสญเสยความรอนของน าออกจากถงเกบ และชดควบคมมการสงการใหฮตเตอรไฟฟาท างานเปนชวงๆ ตามการวดคาอณหภมไดจากน าในถงเกบ จากภาพจะเหนไดวาฮตเตอรท างานสงสดทเวลา 16.50 น. ใชก าลงไฟฟาปอนเขา 1.2 kW หลงจากนนจะลดการท างานลงอยางตอเนอง อณหภมเฉลยตลอดการทดสอบคอ 67.46OC

ภาพท 4.2 อณหภมและก าลงของระบบเมอใชฮตเตอรไฟฟาเพยงอยางเดยวทเวลาตางๆ ของวน

28

ภาพท 4.3 ความรอนสะสมในถงเกบน ารอนเมอใชฮตเตอรไฟฟาเพยงอยางเดยว ขณะเวลาตางๆ กน 2. ผลการทดสอบระบบผลตน ารอนดวยพลงงานแสงอาทตยเพยงอยางเดยว จากภาพท 4.4 กราฟแทงสเขยวแสดงถงคาความรอนของรงสจากดวงอาทตยทแผงรบรงสไดรบในหนวย kW อณหภมทต าแหนง T1และ T2 แสดงดวยกราฟเสนสแดง (เสนลาง) และสน าเงน (เสนบน) ตามล าดบ ทดสอบและจดบนทกผลตงแตเวลา 13.00 – 15.00 น. พบวาอณหภมทงสองต าแหนงมแนวโนมในทศทางเดยวกน นนคอแปรผนตามความเขมรงสดวงอาทตยในเวลาทท าการทดสอบ โดยความรอนจากรงสดวงอาทตยมก าลงงานสงเฉลย 3.04 kW ท างานตอเนองตลอดชวงเวลาททดสอบ อณหภมของน ารอนทผลตไดนนไมคงท เปนผลจากความไมสม าเสมอของความเขมรงสดวงอาทตยแตอยางไรกตามอณหภมเฉลยของระบบตลอดการทดสอบเทากบ 68.15OC ซงใกลเคยงกบระบบทใชฮตเตอรไฟฟาเพยงอยางเดยว และความรอนสะสมในน ายงมคาสงดงแสดงในภาพท 4.5 เมอเปรยบเทยบภาพท 4.2 กบ 4.4 จะเหนวาความชนของกราฟระบบทใชฮตเตอรไฟฟาคามากกวาแบบใชพลงงานแสงอาทตยเปนผลมาจากความไวในการตอบสนองของระบบฮตเตอรไฟฟาคอเรมท างานและรอนทนททอณหภมไมถงคาทตงไว สวนระบบแสงอาทตยมขนตอนการท างานทซบซอนกวาท าใหไมสามารถตอบสนองไดเรวเทาแบบฮตเตอรไฟฟา แตจะสงเกตไดวาความรอนสะสมในน าของระบบผลตน ารอนทใชแสงอาทตยสงกวาแบบใชฮตเตอรไฟฟาและมแนวโนมสงขนเรอยๆ

29

ภาพท 4.4 อณหภมของน าในระบบและในถงเกบน าเปรยบเทยบกบความรอนจากรงสดวงอาทตย ขณะเวลาตางๆ กน

ภาพท 4.5 ความรอนสะสมในถงเกบน ารอนเมอใชพลงงานแสงอาทตยเพยงอยางเดยว ขณะเวลา ตางๆ กน เมอเปรยบเทยบความรอนจากรงสดวงอาทตยทถายทอดใหกบน ากบความรอนทสงลงมาบนแผงรบรงสดวงอาทตย ดงภาพท 4.6 จะเหนวาความรอนทน าไดรบแปรผนไปตามความเขมของรงสดวงอาทตย โดยประสทธภาพการถายทอดความรอนจากรงสดวงอาทตยใหกบน าสงสดมค าเปน 84.6% ณ เวลา 14.40 น.

30

ภาพท 4.6 ความรอนจากรงสดวงอาทตยทถายทอดใหกบน า เปรยบเทยบกบความรอนทสงลงมาบน แผงรบรงสดวงอาทตย 3. ผลการทดสอบระบบผลตน ารอนดวยพลงงานแสงอาทตยรวมกบไฟฟา จากภาพท 4.7 ผลการทดสอบระบบผลตน ารอนดวยพลงงานแสงอาทตยรวมกบไฟฟา จะเหนวาอณหภมของน าในระบบและน าในถงเกบมการเปลยนแปลงตลอดเวลา อณหภมของน าในระบบ (กราฟเสนสแดง) ถกท าใหเปนน ารอนในถงเกบดวยฮตเตอรไฟฟา (กราฟเสนสฟา) และไดความรอนเสรมจากพลงงานแสงอาทตย (กราฟแทงส เขยว) ในชวงทฮตเตอรท างานและถกชดควบคมตดการท างานออกแลว แตน าในระบบยงคงหมนเวยนไปทแผงรบรงสดวงอาทตย พบวามผลท าใหน ามอณหภมสงขนเปนบางชวง อณหภมเฉลยของระบบคอ70.31OC เมอเปลยนมาใชระบบรวมแลวพบวาก าลงไฟฟาทใชท าน ารอนลดลงเฉลยใชก าลงเทากบ 0.66 kW จากภาพท 4.8 จะเหนไดวามการท างานสลบกนระหวางฮตเตอรไฟฟาและระบบแสงอาทตย ระบบแสงอาทตยใหความรอนสะสมเฉลย1,153.68 kJ ระบบฮตเตอรไฟฟาใหความรอนสะสมเฉลย 1,758.46 kJ ในขณะเรมตนการท างานของระบบน ามอณหภมต ามาก ชดควบคมจงสงใหฮตเตอรไฟฟาท างานในชวงแรกท าใหคาความรอนสะสมของพลงงานไฟฟาเพมขนอยางตอเนองจนถงเวลา 14.00 น. ความรอนสะสมทแผงรบรงสเรมมคามากขนและมากพอทจะท าใหน าเปนน ารอนได ชดควบคมจงสลบไปใชพลงงานความรอนจากแผงรบรงสแทน ท าใหความรอนสะสมของพลงงานไฟฟาคงท (ไมมการใชฮตเตอรไฟฟา) ซงความรอนทเกดในน าในชวงเวลาจาก 14.00 น. จงเปนความรอนจากแสงอาทตยอยางเพยงอยางเดยว

31

ภาพท 4.7 อณหภมของน าในระบบและในถงเกบน าเปรยบเทยบกบความรอนจากรงสดวงอาทตย และการใชพลงงานไฟฟาขณะเวลาตางๆ กน

ภาพท 4.8 พลงงานสะสมของการท าความรอนดวยฮตเตอรไฟฟาและแสงอาทตยเปรยบเทยบกบ ความรอนจากรงสดวงอาทตย เมอพจารณาการใชพลงงาน ขณะเวลาตางๆ จะเหนไดวาในชวงแรกแผงรบรงสจากดวงอาทตยยงมความรอนคอนขางต า ชดควบคมจงสงการใหระบบใชความรอนจากฮตเตอรเพยงอยางเดยว จนเมอความรอนของแผงรบรงสเรมมคาสงขน การท างานของระบบจงเปนแบบรวม คอมทงการใชพลงงานไฟฟาและใชความรอนจากแผงรบรงสรวมกน ตอเมอความเขมแสงมคาสงเพยงพอ

32

ภาพท 4.9 การใชพลงงาน ขณะเวลาตางๆ ของระบบท าความรอนดวยฮตเตอรไฟฟาและแสงอาทตย เปรยบเทยบกบความรอนจากรงสดวงอาทตย ชดควบคมจงตดการท างานของระบบฮตเตอรไฟฟาและใชความรอนจากแผงรบรงสเพยงอยางเดยว ท าใหแนวโนมการใชพลงงานไฟฟาคอยๆลดลง (จดสามเหลยมสเขยว) ในขณะทเวลา 14.00 น. เปนตนไป การใชพลงงานจากแสงอาทตยมคาคอยๆ เพมขนมาทดแทน (จดสเหลยมสแดง) แสดงดงภาพท 4.9 ตารางท 4.2 เปรยบเทยบอณหภมเฉลย และความรอนสะสมในระบบท าความรอนดวยฮตเตอรไฟฟา และแสงอาทตย

solution T1,avg

(C) T2,avg

(C) Qaccum (kJ)

Electric heater Solar collector 1. Use electric heater 1000 W 22.85 67.46 1,689.23 - 2. Use Solar trough collector

system 68.15 48.08 - 11,536.80

3. Hybrid system 70.31 66.62 1,758.46 1,153.68 ภาพรวมของคาเฉลยอณหภมในถงเกบน ารอน (T2) และอณหภมทแผงรบแสง (T1) และการใชพลงงานสะสมแสดงไดดงตารางท 4.2 จะเหนไดวาเมอระบบใชความรอนจากฮตเตอรไฟฟาเพยงอยางเดยว จะไมมน าไหลไปทแผงรบรงสจากดวงอาทตย จงเปนการท าน าใหรอนจากอณหภมเรมตน (น าเยน) เทานน และมคาการใชพลงงานไฟฟาสะสมเมอท าน าใหรอนถง 67.46OC เทากบ 1,689.23

33

kJ แตหากเปนการใชความรอนจากแผงรบรงสดวงอาทตยเพยงอยางเดยว ระบบสามารถท าอณหภมเฉลยไดเพยง 48.08OC เทานน ซงไมเพยงพอตอการใชงาน สวนการใชระบบความรอนรวมสามารถท าอณหภมเฉลยไดสงถง 66.62OC พบขอสงเกตขณะทดสอบวา ในวนททดสอบระบบมการใชพลงงานแสงอาทตยรวมเพยง 1,153.68 kJ ทงนเนองจากเปนวนททองฟามแสงไมมากพอและน าททดสอบมอณหภมเรมตนต ามาก (ทดสอบชวงเดอนกมภาพนธ พ.ศ. 2559) จงท าใหมคาการใชพลงงานไฟฟามากกวาการใชฮตเตอรเพยงอยางเดยวเลกนอย 4.2 ผลการทดสอบระบบตนแบบจรง 4.2.1 การทดสอบระบบแบบบงคบใหน าไหลหมนเวยนกลบถงเกบน า พบวาทอตราการไหลของน าเปน 6, 9 และ 12 ลตร/นาท มคาอณหภมของน ารอนในถงเกบเมอเทยบกบอตราความรอนทแผงรบรงสไดรบจากดวงอาทตย แสดงดงภาพท 4.10 4.11 และ 4.12 ตามล าดบ อตราความรอนทแผงรบรงสไดรบมคาสงอยระหวาง 23 - 25 kW ณ ระหวางเวลา 13.30 – 14.30 น. การแปรคาอตราการไหลน าทง 3 ระดบ ใหคาอณหภมน าสงสดเทากบ 60OC ใกลเคยงกน ทงนเนองจากเปนการบงคบน าใหไหลวนจากถงเกบน าไปยงแผงรบรงสตอเนองกน ดงนนน าจงไดรบความรอนอยางตอเนอง ทอตราการไหล 6 ลตร/นาท อณหภมของน าจะขนถง 60OC ไดเรวทสดและใชเวลานานขนเมออตราการไหลของน าเพมมากขน ทงนเนองจากอตราการไหลทเรวเกนไปท าใหการถายเทความรอนจากผวทอใหแกน าในทอซงใชเวลามากกวา เกดไมทนทวงท เมอค านวณเปนคาอตราความรอนสงสดทน าไดรบจากแผงรบรงส พบวามคาเทากบ 1.19 1.02 และ 0.91 kW ทอตราการไหลของน าเปน 6, 9 และ 12 ลตร/นาท ตามล าดบ และประสทธภาพของถายเทความรอนของแผงรบรงสสงสด มคาเทากบรอยละ 6.67 4.30 และ 4.01 ตามล าดบ

ภาพท 4.10 กราฟแสดงความสมพนธระหวางอณหภมของน าในถงและอตราความรอนของ แสงอาทตยทอตราการไหล 6 ลตร/นาท

34

ภาพท 4.11 กราฟแสดงความสมพนธระหวางอณหภมของน าในถงและอตราความรอนของ แสงอาทตยทอตราการไหล 9 ลตร/นาท

ภาพท 4.12 กราฟแสดงความสมพนธระหวางอณหภมของน าในถงและอตราความรอนของ แสงอาทตยทอตราการไหล 12 ลตร/นาท อณหภมของน าทเวลาเรมตน 30OC ระบบสามารถท าอณหภมสงสดได 60 องศาเซลเซยส โดยใชเวลานอยทสดเทากบ 5 ชวโมง ทอตราการไหล 6 และ 9 ลตร/นาท สวนอตราการไหล 12 ลตร/นาท ใชเวลานานทสดโดยมอตราการเพมขนของอณหภมคอนขางนอย ดงภาพท 4.10 4.11 และ 4.12 ตามล าดบ ในเชงอตราความรอนทน าไดรบจากรงสดวงอาทตยพบวาการถายทอดก าลงของดวงอาทตยสน ามอตราสงในชวงเรมตนการทดสอบเนองจากอณหภมเรมตนของน าต า เมอเวลาผานไป 3 ชวโมง อณหภมของน าใกลคาสงสดท าใหอตราการรบความรอนลดลงคงทจนสนสดการทดสอบ ดงภาพท 4.13 4.14 และ 4.15 ตามล าดบ

35

ภาพท 4.13 กราฟแสดงความสมพนธระหวางอตราความรอนของน าในถงและแสงอาทตย ทอตราการไหล 6 ลตร/นาท

ภาพท 4.14 กราฟแสดงความสมพนธระหวางอตราความรอนของน าในถงและแสงอาทตย ทอตราการไหล 9 ลตร/นาท

36

ภาพท 4.15 กราฟแสดงความสมพนธระหวางอตราความรอนของน าในถงและแสงอาทตย ทอตราการไหล 12 ลตร/นาท 4.2.2 การทดสอบระบบแบบบงคบใหน าไหลผานแผงรบรงสคร งเดยว ทอตราการไหลของน าเปน 6, 9 และ 12 ลตร/นาท โดยเปนการไหลผานเพยงครงเดยว พบวาอตราความรอนสงสดจากรงสดวงอาทตยมคาในชวง 23 – 25 kW ขณะเวลาประมาณ 12.30 – 14.30 น. การไหลผานของน าเพยงครงเดยวพบวา ระบบสามารถเพมอณหภมใหน าไดสงสดเพยง 8OC คาอตราความรอนสงสดเทากบ 3.14 3.45 และ 6.70 kW และประสทธภาพสงสดเทากบรอยละ 13.46 14.50 และ 28.47 ทอตราการไหลของน าเปน 6, 9 และ 12 ลตร/นาท ตามล าดบ ดงแสดงในภาพท 4.16 4.17 และ 4.18

ภาพท 4.16 กราฟแสดงความสมพนธระหวางอณหภมของน าในถงและอตราความรอนของ แสงอาทตยทอตราการไหล 6 ลตร/นาท

37

ภาพท 4.17 กราฟแสดงความสมพนธระหวางอณหภมของน าในถงและอตราความรอนของ แสงอาทตยทอตราการไหล 9 ลตร/นาท

ภาพท 4.18 กราฟแสดงความสมพนธระหวางอณหภมของน าในถงและอตราความรอนของ แสงอาทตยทอตราการไหล 12 ลตร/นาท อณหภมน าเรมตนประมาณ 30 องศาเซลเซยส สามารถท าอณหภมสงสดได 38OC และพบวายงอตราการไหลสงขนท าใหน าไมสามารถแลกเปลยนความรอนกบแผงรบรงสดวงอาทตยไดทน สงผลใหอณหภมทไดมคาคอนขางต า อณหภมสงสดเกดขนหลงเวลา 12.00 น. ในเชงอตราความรอนทน าไดรบจากรงสอาทตย พบวาแนวโนมของอตราการท าความรอนของน ามคาเพมขนตามคาความเขมของแสง มคาสงสดในชวง 12.30 - 14.30 น. ดงรปท 4.19 4.20 และ 4.21 ตามล าดบ

38

ภาพท 4.19 กราฟแสดงความสมพนธระหวางอตราความรอนของน าในถงและแสงอาทตย ทอตราการไหล 6 ลตร/นาท

ภาพท 4.20 กราฟแสดงความสมพนธระหวางอตราความรอนของน าในถงและแสงอาทตย ทอตราการไหล 9 ลตร/นาท

39

ภาพท 4.21 กราฟแสดงความสมพนธระหวางอตราความรอนของน าในถงและแสงอาทตย ทอตราการไหล 12 ลตร/นาท 4.3 การผลตน ารอนรวมของระบบไฟฟาและแผงรบรงสดวงอาทตย ทเงอนไขการท างานทดทสดซงทราบไดจากการทดสอบในหวขอ 4.2 พบวา การใชอตราการไหลของน า 6 ลตร/นาท โดยใชการบงคบการไหลแบบไหลวนสามารถท าใหน ามอณหภมสงขนไดรวดเรวทสด จากนนน ารอนทไดจะถกฮตเตอรไฟฟาท าความรอนเพมขนเพอใหมอณหภมอยางนอย 80OC ส าหรบการน าไปใชงานในโรงรดนมโคตอไป พลงงานไฟฟาทฮตเตอรตองใชในกรณน แสดงดงภาพท 4.22

ภาพท 4.22 พลงงานไฟฟาทตองจายเพมใหกบระบบผลตน ารอนแสงอาทตย

40

การท าน าอณหภม 30OC ปรมาณ 150 ลตร ใหมอณหภมสง 80OC ดวยพลงงานไฟฟาเพยงอยางเดยวตองใชพลงงาน 31,663 kJ ในระบบทมการตดตงแผงรบแสงอาทตย สามารถลดการใชพลงงานไฟฟาลงไดอยางมาก โดยใชพลงงานไฟฟานอยทสด 13,794 kJ เมอความรอนของแผงรบแสงมคามากพอซงสามารถท าใหน าในถงเกบมอณหภมสงไดถง 58OC ทเวลาประมาณ 14.30 น. กอนทจะเขาสถงเกบท 2 และถกเพมอณหภมดวยฮตเตอรไฟฟา เมอค านวณเปนคาประสทธภาพพบวาการท างานรวมกนของทงสองระบบสามารถชวยลดการใชพลงงานไฟฟาลงไดสงสดถงรอยละ 57.24 ดงภาพท 4.23

ภาพท 4.23 ประสทธภาพการใชพลงงานไฟฟาทลดลงของระบบ

41

บทท 5 สรปผลและขอเสนอแนะ

5.1 สรปผลการวจย การพฒนาระบบผลตน ารอนพลงงานแสงอาทตยรวมกบฮตเตอรแบบอตโนมต เพอผลตน ารอนอณหภม 80OC ปรมาณ 150 ลตร ส าหรบใชในโรงเรอนปศสตว ซงไดสรางระบบตนแบบและท าการทดสอบทโรงรดนมโค ฟารมมหาวทยาลย มหาวทยาลยเทคโนโลยสรนาร ประกอบไปดวยการศกษา 2 สวน คอ ระบบตนแบบขนาดเลกและระบบตนแบบจรง ผลการศกษาพบวา ระบบตนแบบขนาดเลกทใชการควบคมอตโนมต ประกอบดวยแผงรบรงสความรอนจากดวงอาทตยแบบรางพาราโบลา ฮตเตอรไฟฟาขนาด 1,000 W ในถงน า และปมน า ทดสอบระบบดวยการผลตน ารอนอณหภม 70OC ในชวงเวลา 13.00 น. – 15.00 น. 3 แบบ คอ แบบใชแสงอาทตยอยางเดยว แบบท างานรวมกนอตโนมต และแบบใชฮตเตอรไฟฟาเพยงอยางเดยว พบวาอณหภมน าทไดจากระบบท าความรอน และน าในถงเกบน ารอนมคาเฉลยเปน 68.2OCกบ 48.1OC, 70.3OC กบ 66.6OC และ 22.8OC กบ 67.5OC ตามล าดบ โดยทการท างานแบบท างานรวมกนอตโนมต และแบบใชฮตเตอรไฟฟาเพยงอยางเดยวใชพลงงานไฟฟา 2,160 kJ และ 2,520 kJ ในเวลา 2 ชวโมงตามล าดบ ในสวนของระบบตนแบบ ตดตงรางพาราโบลา พนทรบรงส 24 m2 ท าการทดสอบผลตน ารอนปรมาณ 150 ลตร ในชวงเวลา 8.30 - 16.30 น. ดวยอตราการไหล 6 9 และ 12 ลตร/นาท พบวา การบงคบใหน าไหลวนจากแผงกลบถง มคาอตราความรอนสงสดเทากบ 1.19 1.02 และ 0.91 kW ตามล าดบ และประสทธภาพสงสดเทากบรอยละ 6.67 4.30 และ 4.01 ตามล าดบ การทดสอบโดยใหน ารบความรอนเพยงรอบเดยว มคาก าลงสงสดเทากบ 3.14 3.45 และ 6.70 kW และประสทธภาพสงสดเทากบรอยละ 13.46 14.50 และ 28.47 โดยทระบบแบบบงคบการไหลวนกลบของน าทอตราการไหล 6 ลตร/นาท สามารถท าอณหภมไดสงและเรวทสด ภายหลงการทดสอบระบบผลตน ารอนรวมระหวางฮตเตอรไฟฟาและแผงรบรงสดวงอาทตยทอตราการไหลน าแบบไหลวน 6 ลตร/นาท พบวาลดการใชพลงงานไฟฟาจาก 31,663 kJ ไดนอยทสดเหลอ 13,794 kJ และเมอความรอนของแผงรบแสงมคามากพอซงสามารถท าใหน าในถงเกบมอณหภมสงไดถง 58OC ทเวลาประมาณ 14.30 น. คดเปนคาประสทธภาพการลดการใชพลงงานไฟฟาลงไดสงสดรอยละ 57.24 5.2 ขอเสนอแนะ ควรพฒนาตอใหมขนาดเลกลง เพอใหสามารถตดตงและใชงานไดงายขน

42

เอกสารอางอง

กฤษตกา เนยมแสง, “ขอมลเกษตรกรผเลยงสตวระดบประเทศ ป2558 [ออนไลน]”, 2558, ไดจาก: http://ict.dld.go.th/ กรมพฒนาพลงงานทดแทนและอนรกษพลงงาน, “การใชพลงงานสาขาเกษตรกรรม (Energy Consumption for Agricultural Sector) [ออนไลน]”, 2557, ไดจาก: http://www4.dede.go.th/ กองสารสนเทศ ฝายสอสารองคการ กฟผ., “สดสวนการใชเชอเพลงผลตพลงงานไฟฟาในระบบของ กฟผ. ป2559[ออนไลน]”, 2559, ไดจาก: http://www.egat.co.th/ คนธรส ถนสงเนน, ระบบผลตน ารอนรวมพลงงานแสงอาทตยแบบตวรบพาราโบลา-ฮตเตอรไฟฟา แบบอตโนมต, การประชมวชาการสมาคมวศวกรรมเกษตรแหงประเทศไทย ระดบชาต ครงท 17, นนทบร, 2559. จรพงศ ศรวชย, “การพฒนาเครองท าน าอนพลงงานรวมแสงอาทตย-ไฟฟา”. Pathumwan Academic Journal, Vol. 4, pp. 11 – 25. เวชกรรมปองกน, “การท าลายเชอโรค[ออนไลน]”, 2556, ไดจาก: http://cyberlaws- cowboy2007.blogspot.com. หรรกษ ควรประดษฐ. 2556. การพฒนาเครองอบแหงพลงงานรงสอาทตยแบบจานรวมรงสใน กระบวนการอบแหงผลตภณฑทางการเกษตร. ปรญญานพนธ กศ.ม.(อตสาหกรรมศกษา). กรงเทพมหานคร: บณฑตวทยาลย, มหาวทยาลยศรนครนทรวโรฒ. อรญ จนทรลน, “การลางท าความสะอาดและบ ารงรกษาอปกณรดนม [ออนไลน]”, 2554, ไดจาก: http://vet.kku.ac.th. A. Ferna´ndez-Garcı´a, “Parabolic-trough solar collectors and their applications”, Renewable and Sustainable Energy Reviews 14, 2010, pp. 1695–1721 F. Sahnoune, “Comparative study between solar and conventional heating – Economic study and environmental impact”, Energy Procedia 50, 2014, pp. 841 – 852. Fernández-García, A., et al. "Parabolic-trough solar collectors and their applications." Renewable and Sustainable Energy Reviews 14.7 (2010): 1695- 1721. Govindaraj Kumaresan, “Performance studies of a solar parabolic trough collector with a thermal energy storage system”, Energy 47, 2012, pp. 395-402. Hsieh, Jui Sheng.1993. Engineering thermodynamics. Prentice Hall. Incropera, Frank P. 2013. Foundations of heat transfer. Wiley

43

Irving Eleazar Perez Montes,” Design and Construction of a Parabolic Trough Solar Collector for Process Heat Production”, Energy Procedia 57, 2014, pp. 2149 – 2158. Y. Tian a, “A review of solar collectors and thermal energy storage in solar thermal applications”, Applied Energy 104, 2013, pp. 538–553.

44

ภาคผนวก ก

ผลงานเผยแพร

45

46

47

48

49

50

51

ประวตนกวจย

1. ชอ

(ภาษาไทย) นางเทวรตน ตรอ านรรค (ภาษาองกฤษ) Ms. Tawarat Treeamnuk

2. ตาแหนงปจจบน ผชวยศาสตราจารยประจ าสาขาวชาวศวกรรมเกษตร

3. หนวยงานทอยทตดตอได สาขาวชาวศวกรรมเกษตร ส านกวชาวศวกรรมศาสตร มหาวทยาลยเทคโนโลยสรนาร

111 ถ. มหาวทยาลย ต. สรนาร อ. เมอง จ. นครราชสมา 300000 โทร. 044-224583 E-mail: tawarat@sut.ac.th

4. ประวตการศกษา

วศ.บ (วศวกรรมเกษตร) มหาวทยาลยเกษตรศาสตร, 2542 วศ.ม (วศวกรรมเกษตร) มหาวทยาลยเกษตรศาสตร, 2545 วศ.ด (วศวกรรมเกษตร) มหาวทยาลยเกษตรศาสตร, 2551

5. ผลงานวชาการ / ผลงานวจย 1) บณฑต จรโมภาส, ชยพร ทองปญญา, เทวรตน ทพยวมล, นฤมล บญกระจาง และ มาลย ไกรทอง. 2543. การศกษาการยบตวของสมเขยวหวานในบรรจภณฑขายสงระหวางการขนสงทางบก. วารสารวชาการเกษตร, ปท 18 (2), หนา 137-147. 2) สมยศ เชญอกษร และ เทวรตน ทพยวมล. 2546. แบบจ าลองทางคณตศาสตรของเครองอบแหงระบบปมความรอน. รายงานการประชมวชาการประจ าป 2546 สมาคมวศวกรรมเกษตรแหงประเทศไทย. หนา 367-374. 3) บณฑต จรโมภาส และ เทวรตน ทพยวมล. 2547. ภาชนะสญญากาศส าหรบการทดสอบรอยรวของบรรจภณฑออนตว .2547. บทความวจย เสนอในการประชมวชาการมหาวทยาลยเกษตรศาสตร วทยาเขตก าแพงแสน ครงท 1 จดโดย มหาวทยาลยเกษตรศาสตร วทยาเขตก าแพงแสน อ.ก าแพงแสน จ.นครปฐม วนท 7-9 ธนวาคม.

52

4) เทวรตน ทพยวมล และ สมยศ เชญอกษร. 2548. การอบแหงพรกดวยระบบลมรอนและไมโครเวฟ. รายงานการประชมวชาการประจ าป 2548 สมาคมวศวกรรมเกษตรแหงประเทศไทย. หนา 113-114. 5) เทวรตน ทพยวมล และ สมยศ เชญอกษร. 2549. การอบสมนไพรดวยลมรอนรวมกบไมโครเวฟแบบเปนชวง. รายงานการประชมวชาการประจ าป 2549 สมาคมวศวกรรมเกษตรแหงประเทศไทย. หนา 112. 6) เทวรตน ทพยวมล และ สมยศ เชญอกษร. 2550. การอบแหงพรกชฟาดวยลมรอนรวมกบไมโครเวฟ. วารสารวชาการเกษตร. ปท 25 (1), หนา 46-57. 7) เทวรตน ทพยวมล, สมยศ เชญอกษร, ศวลกษณ ปฐวรตน, อนพนธ เทดวงศวรกล และเชาว อนประสทธ. 2550. การอบแหงไพลดวยเครองอบแหงระบบปมความรอนรวมกบไมโครเวฟ. วารสารสมาคมวศวกรรมเกษตรแหงประเทศไทย. ปท 13 (1), หนา 23-29. 8) เทวรตน ทพยวมล และสมยศ เชญอกษร. 2251. ความชนสมดลและจลศาสตรการอบแหงของไพล. รายงานการประชมวชาการประจ าป 2551 สมาคมวศวกรรมเกษตรแหงประเทศไทย. หนา 86. 9) เทวรตน ทพยวมล และสมยศ เชญอกษร. 2551. การอบแหงไพลดวยเครองอบแหงระบบปมความรอนรวมกบไมโครเวฟ: การวเคราะหทางเศรษฐศาสตร. วารสารวทยาศาสตรเกษตร. ปท 39 ฉบบท 3 (พเศษ), หนา 164-167. 10) ธนธช มขขนธ, เทวรตน ทพยวมล, พรรษา ลบลบ และวรชย อาจหาญ. 2552. การอบแหงมนเสนดวยเครองอบแหงหมนแบบกะ. รายงานการประชมวชาการ มหาวทยาลยเกษตรศาสตร วทยาเขตก าแพงแสน ครงท 6., หนา 582-588. 11) เทวรตน ทพยวมล, เกยรตศกด ใจโต, ธรรมรตน ขาวส าอางค และกระว ตรอ านรรค. 2554. เครองแยกแกลบจากขางกลองซอมมอแบบประหยด. วารสารวทยาศาสตรเกษตร ปท 42 ฉบบท 3 (พเศษ): 517-520. 12) พยงศกด จลยเสน, คธา วาทกจ, พรรษา ลบลบ, เทวรตน ทพยวมล และวรชย อาจหาญ. 2554. การออกแบบและทดสอบเครองท าความสะอาดมนส าปะหลง. วารสารวทยาศาสตรเกษตร ปท 42 ฉบบท 3 (พเศษ): 501-504. 13) ปทมา แกวธรรม, วนพทกษ คงสนน, กระว ตรอ านรรค และเทวรตน ทพยวมล. 2554. การอบแหงสบปะรดแชอมดวยเครองอบแหงแบบลมรอน-ไมโครเวฟ. วารสารวทยาศาสตรเกษตร ปท 42 ฉบบท 3 (พเศษ): 493-496. 14) เทวรตน ทพยวมล และสมยศ เชญอกษร. 2554. ความชนสมดลและคณสมบตทางเทอรโมไดนามกสของไพล. วารสารวทยาศาสตรเกษตร ปท 42 ฉบบท 1 (พเศษ): 139-142. 15) เทวรตน ทพยวมล และวรชย อาจหาญ. 2554. การอบแหงแครอทดวยเครองอบแหงระบบปมความรอน. เอกสารประกอบการประชมวชาการครงท 12 สมาคมวศวกรรมเกษตรแหงประเทศไทย , 31 มนาคม – 1เมษายน 2554 ณ ชลจนทร พทยา รสอรท จงหวดชลบร.

53

16) วเชยร ดวงสเสน, เทวรตน ทพยวมล และวรชย อาจหาญ. 2555. การศกษาการอบแหงกากมนส าปะหลงโดยใชเครองอบแหงแบบตะแกรงหมน. การประชมสมมนาวชาการครงท 13 สมาคมวศวกรรมเกษตรแหงประเทศไทย, 4-5 เมษายน 2555 ณ โรงแรมอมพเรยลแมปงจงหวดเชยงใหม , หนา 660-666. 17) เทวรตน ทพยวมล, ปรศนา แสงรง ปตตะน สตตะนา. 2555. สมบตทางกายภาพและความรอนของขาวขาวดอกมะล 105. การประชมสมมนาวชาการครงท 13 สมาคมวศวกรรมเกษตรแหงประเทศไทย, 4-5 เมษายน 2555 ณ โรงแรมอมพเรยลแมปงจงหวดเชยงใหม, หนา 526-531. 18) ศกยะ สมบตไพรวน, เทวรตน ทพยวมล และกระว ตรอ านรรค. 2555. การเปลยนแปลงลกษณะทางคณภาพของมะมวงน าดอกไมภายหลงการเกบเกยว. การประชมสมมนาวชาการครงท 13 สมาคมวศวกรรมเกษตรแหงประเทศไทย, 4-5 เมษายน 2555 ณ โรงแรมอมพเรยลแมปงจงหวดเชยงใหม, หนา 518-525. 19) เทวรตน ตรอ านรรค, เกยรตศกด ใจโต, วรชย อาจหาญ และกระว ตรอ านรรค. 2555. การอบแหงกากมนส าประหลงดวยเครองอบแหงแบบลกกลงหมน. วารสารวทยาศาสตรเกษตร ปท 43 ฉบบท 3 (พเศษ): 135-138. 20) กระว ตรอ านรรค เทวรตน ตรอ านรรค. 2556. การพฒนาและทดสอบเครองรดและกรดเสนผกตบชวาส าหรบงานหตถกรรม. วารสารสมาคมวศวกรรมเกษตรแหงประเทศไทย , ปท 19 (1), หนา 25-30. 21) วเชยร ดวงสเสน เทวรตน ตรอ านรรค นยวฒน สขทง วรชย อาจหาญ. 2556. การศกษาการอบแหงกากมนส าปะหลงโดยใชเครองอบแหงแบบตะแกรงหมน. วารสารสมาคมวศวกรรมเกษตรแหงประเทศไทย, ปท 19 (1), หนา 7-13. 22) เทวรตน ตรอ านรรค อธพรรณ ขนธเสน และ กระว ตรอ านรรค. 2556. เครองคดขนาดกลบกระเทยม. วารสารวทยาศาสตรเกษตร 44:3 (พเศษ): 466-469 23) นาฎชนก ปรางปร วเชยร ดวงสเสน เทวรตน ตรอ านรรค และเกยรตศกด ใจโต. 2556. การท าแหงกากมนส าปะหลงดวยพลงงานแสงอาทตย, ใน การประชมวชาการสมาคมวศวกรรมเกษตรแหงประเทศไทยระดบชาต ครงท 14, หนา 382-386, สมาคมวศวกรรมเกษตรแหงประเทศไทย. 1-4 เมษายน 2556, ณ โรงแรมหวหนแกรนด แอนด พลาซา จ. ประจวบครขนธ. 24) เบญจวรรรณ วานมนตร เทวรตน ตรอ านรรค ภทรา จตกศล และวฒธนา สงหคง. 2556. การศกษาการอบแหงโจกขาวกลองงอกกงส าเรจรปดวยเครองอบแหงแบบลกกลง , ใน การประชมวชาการสมาคมวศวกรรมเกษตรแหงประเทศไทยระดบชาต ครงท 14 , หนา 520-523, สมาคมวศวกรรมเกษตรแหงประเทศไทย. 1-4 เมษายน 2556, ณ โรงแรมหวหนแกรนด แอนด พลาซา จ. ประจวบครขนธ. 25) ธนากร แนวกลาง เทวรตน ตรอ านรรค วรชย อาจหาญ และกระว ตรอ านรรค. 2556. การปกปองผลแอปเปลดวยวสดกนกระแทกจากฟางขาว, ใน การประชมวชาการสมาคมวศวกรรมเกษตร

54

แหงประเทศไทยระดบชาต ครงท 14, หนา 680-684, สมาคมวศวกรรมเกษตรแหงประเทศไทย. 1-4 เมษายน 2556, ณ โรงแรมหวหนแกรนด แอนด พลาซา จ. ประจวบครขนธ. 26) เกยรตศกด ใจโต เทวรตน ตรอ านรรค และกระว ตรอ านรรค. 2556. เครองรดและกรดผกตบชวา, ใน การประชมวชาการสมาคมวศวกรรมเกษตรแหงประเทศไทยระดบชาต ครงท 14 , หนา 266-270, สมาคมวศวกรรมเกษตรแหงประเทศไทย. 1-4 เมษายน 2556, ณ โรงแรมหวหนแกรนด แอนด พลาซา จ. ประจวบครขนธ. 27) กระว ตรอ านรรค, สถาพร แตงล, วรฒ เนตรสวาง และเทวรตน ตรอ านรรค. 2557. การทดสอบและประเมนผลเครองควานล าไยกงอตโนมต. วารสารวทยาศาสตรเกษตร , 45(3/1)(พเศษ), หนา 317-320. 28) เทวรตน ตรอ านรรค, ธนากร แนวกลาง, พยงค ลบแจง, วรรณวษา ใยงเหลอม และกระว ตรอ านรรค. 2557. การศกษาความสามารถในการปกปองผลแอปเปลของวสดกนกระแทกจากกระดาษฟางขาว. วารสารวทยาศาสตรเกษตร, 45(3/1)(พเศษ), หนา 369-372. 29) เกยรตศกด ใจโต, เทวรตน ตรอ านรรค, นาฏชนก ปรางปร, เบญจวรรณ วานมนตร, และกระว ตรอ านรรค. 2557. ผลกระทบของคาความชนตอการเปลยนแปลงสมบตทางกายภาพและความรอนของเนอมะพราวขด. ใน การประชมวชาการสมาคมวศวกรรมเกษตรแหงประเทศไทยระดบชาต ครงท 15 (หนา 557-561), สมาคมวศวกรรมเกษตรแหงประเทศไทย. 2-4 เมษายน 2557, ณ โรงแรมกรงศรรเวอร จ.อยธยา. 30) เบญจวรรณ วานมนตร, เทวรตน ตรอ านรรค, เกยรตศกด ใจโต, และนาฏชนก ปรางปร. 2557. อทธพลของสภาวะไฮโดรสแตตกตอการเปลยนแปลงทางเคมกายภาพของไขเปด. ใน การประชมวชาการสมาคมวศวกรรมเกษตรแหงประเทศไทยระดบชาต ครงท 15 (หนา 573 -578), สมาคมวศวกรรมเกษตรแหงประเทศไทย. 2-4 เมษายน 2557, ณ โรงแรมกรงศรรเวอร จ.อยธยา. 31) เทวรตน ตรอ านรรค ธนากร แนวกลาง และกระว ตรอ านรรค. 2558. ความสามารถในการปกปองผล แอปเปลของวสดกนกระแทกจากกระดาษฟางขาวภายใตสภาวะการสนสะเทอนจ าลอง. วารสาร วทยาศาสตรเกษตร 46:3/1 (พเศษ) : 473-476 32) เกยรตศกด ใจโต เทวรตน ตรอ านรรค และกระว ตรอ านรรค. 2558. ผลกระทบของอณหภมทมผลตอ การอบแหงมะพราวขดดวยเครองอบแหงแบบสเปาเตดเบด. ใน การประชมวชาการสมาคมวศวกรรมเกษตร แหงประเทศไทยระดบชาต ครงท 16. หนา 505-508. สมาคมวศวกรรมเกษตรแหงประเทศไทย. 17-19 มนาคม 2558. ณ ศนยนทรรศการและการประชมไบเทคบางนา , กรงเทพมหานคร 33) ธนากร แนวกลาง, เทวรตน ตรอ านรรค , วรชย อาจหาญ และ กระว ตรอ านรรค . 2558. การทดสอบความสามารถในการปกปองผลแอปเปลดวยกระดาษจากฟางขาวดวย วธการทดสอบแบบ ballistic pendulum. ใน การประชมวชาการสมาคมวศวกรรมเกษตรแหงประเทศไทย ครงท 16.

55

หนา 509-513. สมคมวศวกรรมเกษตรแหงประเทศไทย. 17-19 มนาคม 2558. ณ ศนยนทรรศการ และการประชมไบเทคบางนา, กรงเทพมหานคร. 34) นาฎชนก ปรางปร เทวรตน ตรอ านรรค และกระว ตรอ านรรค. 2558. การเปรยบเทยบประสทธภาพ ของสารตวพาทมผลตอกระบวนการท าแหงน ามะขามเปยกดวยเครองอบแหงแบบลกกลง. ใน การประชม วชาการสมาคมวศวกรรมเกษตรแหงประเทศไทยระดบชาต ครงท 16. หนา 480-485. สมาคมวศวกรรมเกษตรแหงประเทศไทย. 17-19 มนาคม 2558. ณ ศนยนทรรศการและการประชมไบเทคบางนา, กรงเทพมหานคร. 35) เบญจวรรณ วานมนตร และเทวรตน ตรอ านรรค. 2558. การตรวจสอบการเปลยนแปลงภายในไขเยยว มาทผลตภายใตสภาวะความดนสงเทยบกบผลตภณฑตามทองตลาด. ใน การประชมวชาการสามาคม วศวกรรมเกษตรแหงประเทศไทยระดบชาต ครงท 16. หนา 475-476. สมาคมวศวกรรมเกษตรแหง ประเทศไทย. 17-19 มนาคม 2558. ณ ศนยนทรรศการและการประชมไบเทคบางนา , กรงเทพมหานคร 36) จรศกด ปาประกอบ นยวฒน สขทง เทวรตน ตรอ านรรค และวรชย อาจหาญ. 2558. การอบแหงมนเสนสะอาดดวยเครองอบแหงแบบตะแกรงหมน. ใน การประชมวชาการเครอขายวศวกรรมเครองกลแหงประเทศไทย ครงท 29. 1-3 กรกฎาคม 2558 จงหวดนครราชสมา. 37) Tawarat Tipyavimol and Somyot Chirnaksorn. 2006. Thai aroma herb drying with microwave assisted heat pump dryer. Proceedings of the 1 3 th Tri-University International Joint Seminar & Symposium 2006, Oct. 29-Nov. 2. Mie University, Japan. Pp. 278-281. 38 ) Tawarat Tipyavimol and Somyot Chirnaksorn. 2007 . Performance Study of Heat pump-Microwave Combination Dryer. Proceeding of International Conference on Agricultural, Food and Biological Engineering & Post Harvest/Production Technology, 21-24 January, Sofitel Raja Orchid Hotel, Khon Kean, Thailand. Page 35. 3 9 ) Nartchanok PRANGPRU, Kaittisak JAITO, Benjawan VANMONTREE, Tawarat TREEAMNUK and Krawee Treeamnuk. 2014 . Comparing the Efficiency of Carrier Type on Drum Drying of Tamarind Juice, in 7 th International Conference on Agricultural Engineering, 2nd – 4 th April 2014 , Krungsri river Hotel Pranakhornsriayothanya, 114-120. 4 0 ) Prangpru, N. Treeamnuk, T., Jaito, K. Vanmontree, B. & Treeamnuk, K. 2 0 1 5 . Comparing the Efficiency of Two Carrier Tyes on Drum Drying of Tamarind Juice. Thai Society of Argiculturea Engineering Journal, 21(1) : 1-6.