ประสิทธิภาพการทำความเย็นของแผ่นฝ้าเย็นที่ใช้แผ่นเทอร์โมอิเล็คทริกเป็นตัวทำความเย็น

Abstract

การวิจัยนี้เป็นการศึกษาเกี่ยวกับแผ่นฝ้าเย็นที่ทำความเย็นด้วยเทอร์โมอิเล็คทริก กับสภาพภูมิอากาศในประเทศไทยและการเพิ่มประสิทธิภาพในการทำความเย็นด้วย Heat sink ด้วยวิธีธรรมชาติทั้งสามรูปแบบได้แก่ Natural ventilation, Night time radiation และ Roof pond จากการทดลองด้วยกล่องทดลองพบว่า การระบายความร้อนจาก Heat sink ด้วย Roof pond สามารถเพิ่มประสิทธิภาพในการทำงานของ thermoelectric รุ่น TEC 12706 ได้มากที่สุด ค่า COP ในการทำงานของเทอร์โมอิเล็คทริคมากที่สุดก็คือ 1.46 และสามารถทำให้อุณหภูมิของกล่องทดลองมีค่าที่ต่ำกว่าอุณหภูมิอากาศปรกติได้มากถึง 3.73 องศาเซลเซียสในเวลากลางวัน และสามารถทำความเย็นให้กับกล่องทดลองได้มากที่สุด โดยค่าภาระการทำความเย็น (BTU/hr) มากกว่ากรณีอื่นๆ ส่งผลให้ค่าประสิทธิภาพสมรรถนะ (EER) มีค่ามากกว่ากรณีอื่นๆ อีกด้วย จากนั้นจึงนำค่าที่ได้จากการเก็บข้อมูลเพื่อหาสมการเชิงเส้นเพื่อใช้ในการเปรียบเทียบกับผลที่ได้จากการทำการจำลองด้วยคอมพิวเตอร์ เมื่อทำการวิเคราะห์ความสามารถในการทำความเย็นให้กับอาคาร เมื่อเปรียบเทียบกับการติดตั้งเครื่องปรับอากาศปรกติ พบว่าเทอร์โมอิเล็คทริกสามารถผลิตพลังงานความเย็นได้มากกว่าความต้องการของอาคารที่ใช้ในการจำลองในโปรแกรม Visual DOE 4.1 ในทุกกรณีศึกษายกเว้นกรณี Night time radiation แต่เมื่อทำการจำลองการนำหลักการ Natural convection มาใช้ในการทำความเย็นให้กับอาคารสำนักงานในโปรแกรมคำนวณพลศาสตร์ของไหล (Computational fluid dynamics หรือ CFD ) พบว่าการพาความร้อนตามธรรมชาติยังทำความเย็นได้ไม่ดีนักเนื่องจากอุณหภูมิในทุกๆกรณีอยู่ที่ 27.40-27.60 องศาเซลเซียส และเนื่องการพาความร้อนตามธรรมชาติ เป็นระบบที่ใช้การเคลื่อนที่ของอากาศแบบธรรมชาติทำให้ความเร็วลมภายในอาคารอยู่ที่ 0.005-0.065 m/s ทำให้ระบบนี้ไม่บรรลุความน่าสบายตามมาตรฐานของ ASHRAE และยังไม่เทียบเท่ากับระบบปรับอากาศแบบเครื่องกลแม้จะสามารถผลิตความเย็นได้มากและประหยัดพลังงานมากกว่าก็ตาม