ออกแบบและทดสอบรางพาราโบลาแบบผสมที่ไม่ต้องใช้ระบบติดตามดวงอาทิตย์

Abstract

แผงรับแสงอาทิตย์รางพาราโบลาแบบผสม ได้รับความสนใจอย่างมากในอุตสาหกรรมที่ใช้กระบวนการทำความร้อนหรือระบบการทำความเย็นที่ต้องการอุณหภูมิใช้งานมากกว่า 100 องศาเซลเซียส รางพาราโบลาแบบผสมออกแบบโดยใช้โปรแกรม Mathematica 7.0 ออกแบบโดยหาเงื่อนไขที่เหมาะสมเชิงแสง อาศัยการวิเคราะห์ทางคณิตศาสตร์ โดยศึกษาสมการพาราโบลา y = ax2 ให้ค่า a เท่ากับ 4,9,16 เลือกสมการ y = 9x2 ไปออกแบบปรับความกว้าง(W) โดยปรับเป็น 3 ค่า คือ 0.05 ,0.10 ,0.15 เลือกความกว้าง(W)เท่ากับ 0.15 นำไปปรับมุมจากแนวระดับ ปรับเป็น 5,10,15 องศา ซึ่งรางรับแสงที่ปรับมุม 15 องศาจากแนวระดับ ทำมุมรับรังสีได้ 80 องศา สร้างโมเดลรางพาราโบลาแบบผสมที่ปรับมุม 15 องศาจากแนวระดับเพื่อทดสอบประสิทธิภาพเชิงแสงเทียบกับประสิทธิภาพจากการออกแบบ โดยในการทดลองใช้หลอดฮาโลเจนขนาด 50 วัตต์ ให้แสงสว่างแทนแสงจากดวงอาทิตย์ ผลจากการทดสอบมีความสอดคล้องกับการออกแบบ ซึ่งจากการทดสอบรางรับแสงมีประสิทธิภาพสูงสุดเฉลี่ย 67.68% นำเงื่อนไขที่เหมาะสมจากการออกแบบมาสร้างเป็นรางรับแสงจริงซึ่งมีขนาดกว้าง 1 เมตร ยาว 1.9 เมตร นำไปทดสอบกับระบบเพื่อดูประสิทธิภาพเชิงกล ผลการทดสอบได้ประสิทธิภาพรวมเฉลี่ย 26.02% หลอดฮีตไปป์ทำอุณหภูมิเฉลี่ยสูงสุดอยู่ที่ 105.31 องศา ความเข้มแสงเฉลี่ยทุกช่วงเวลา 550.44 วัตต์ต่อตารางเมตร ข้อดีของแผงรับแสงอาทิตย์ที่ออกแบบนี้คือสามารถทำอุณหภูมิได้สูงกว่าแผงรับแสงแบบแผ่นราบหรือแบบท่อแก้ว ดังนั้นแผงรับแสงอาทิตย์นี้จึงมีความเหมาะสมสำหรับการใช้งานในที่อยู่อาศัย หรือในกระบวนการทำความร้อนของโรงงานอุตสาหกรรม