การระบายความร้อนทิ้งโดยใช้ดินเป็นแหล่งระบายความร้อน

Abstract

ดินเป็นทรัพยากรธรรมชาติที่มีอยู่ทุกหนทุกแห่ง โดยปกติแล้วดินที่ความลึกตั้งแต่ 1 เมตร ลงไปจะมีอุณหภูมิค่อนข้างคงที่ และมีค่าตํ่ากว่าอุณหภูมิบรรยากาศ ดังนั้นจึงมีความเป็นไปได้ที่จะนำดินมาใช้เป็นแหล่งระบายความร้อนทิ้ง งานวิจัยนี้เป็นการศึกษาสมรรถนะของการใช้ดินเป็นแหล่งระบายความร้อนทิ้ง วัสดุฝังกลบที่เลือกมาใช้ในการทดลองมี 3 ชนิด ได้แก่ ทราย ทรายขี้เป็ด และดินเหนียว โดยในการทดลองจะพิจารณาตัวแปรที่มีผลต่อสมรรถนะการระบายความร้อน คือ ชนิดของดิน ระดับความชื้นโดยมวล และ อัตราการไหลของน้ำที่เข้าสู่ขดท่อ ผลจากการทดลอง พบว่า ดินทั้ง 3 ชนิดที่มีความชื้นโดยมวลระดับสูง สามารถระบายความร้อนได้ดีกว่าดินที่มีความชื้นโดยมวลระดับปานกลางและตํ่า และสามารถถ่ายเทความร้อนได้ในปริมาณที่ใกล้เคียงกัน ในกรณีที่ระดับความชื้นโดยมวลมีค่าตํ่า ดินเหนียวจะสามารถระบายความร้อนได้ดีกว่าดินชนิดอื่น นอกจากนี้ยังพบว่า อัตราการไหลของน้ำที่เข้าสู่ขดท่อจะส่งผลต่อสมรรถนะการระบายความร้อนเพียงเล็กน้อย จากการวิจัยสามารถสรุปได้ว่ามีความเป็นไปได้ที่จะนำดินมาใช้เป็นแหล่งระบายความร้อนทิ้ง โดยในการทดลองนี้สามารถระบายความร้อนได้มากที่สุด 4,536 วัตต์ เมื่อใช้ทรายที่มีความชื้นโดยมวลระดับสูง ฝังกลบขดท่อโพลีเอ็ดทีลีนที่มีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 1 นิ้ว ความยาว 50 เมตร อัตราการไหลของน้ำที่เข้าสู่ขดท่อ 0.4 กิโลกรัมต่อวินาที และอุณหภูมิน้ำร้อนที่เข้าสู่ขดท่อ 50 องศาเซลเซียส