การประยุกต์ฮีทไปป์แบบแบนเพื่อใช้ระบายความร้อนจากแผงโซล่าร์เซลล์

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