การศึกษาผิวซีเล็กตีฟเพื่อใช้กับแผงรับแสงอาทิตย์

Abstract

ประสิทธิภาพเชิงความร้อนของแผงรับแสงอาทิตย์แบบแผ่นจะเพิ่มขึ้น ถ้านำแผ่นดูดแสงอาทิตย์

ชนิดที่มีผิวเป็นซีเล็กตีฟมาใช้แทนแผ่นดูดแสงอาทิตย์ชนิดผิวสีดำที่นิยมใช้กันอยู่ เพราะผิวซี

เล็กตีฟให้ค่าการดูดแสงอาทิตย์สูงและให้ค่าการส่งออกรังสีความร้อนต่ำ ผิวซีเล็กตีฟที่นำมา

ศึกษามีสามชนิดคือ คอปเปอร์ออกไซด์ นิเกิลดำและแบล็คโครม วัสดุที่ใช้ทำพื้นคือทองแดง

เหล็กและอลูมินัม คอปเปอร์ออกไซด์บนชิ้นงานทองแดง เท่านั้นที่ใช้ความคงทนต่อการใช้งาน

ส่วนนิเกิลดำและแบล็คโครมอาจนำไปใช้ได้ดีทั้งที่ชิ้นงานที่เป็นเหล็กและอลูมินัม การควบคุม

คุณภาพของผิวซีเล็กตีฟซึ่งได้แก่ค่าการดูดแสงอาทิตย์และค่าการส่งออกรังสีความร้อน ทำได้

โดยศึกษาตัวแปรคือความเข้มของกระแสไฟฟ้าที่ใช้และระยะเวลาที่ใช้ชุบชิ้นงานในสารละลาย

การศึกษาหาค่าตัวแปรดังกล่างที่เหมาะสมทำได้โดยการทดลองใช้ค่าตัวแปรหลายค่าสำหรับชิ้น

งานและผิวซีเล็กตีฟชนิดเดียวกัน แล้วเปรียบเทียบคุณสมบัติของผิวซีเล็กตีฟทีได้ วิธีการวัดค่า

การดูดแสงอาทิตย์ แอลฟา และค่าการส่งออกรังสีความร้อน แอลฟา ทำได้โดยใช้เครื่องมือซึ่ง

ออกแบบและสร้างขึ้นเพื่อใช้เฉพาะงานวิจัยนี้ ค่าการดูดแสงอาทิตย์ของผิววัดได้โดยติดตั้งชิ้น

งานในภาชนะปิด ซึ่งมีด้านบนโปร่งใสและภายในเป็นสูญญากาศแล้ววัดอัตราส่วนของพลังงาน

ความร้อนซึ่งดูดไว้โดยชิ้นงานต่อพลังงานแสงอาทิตย์ที่ตกบนชิ้นงาน ค่าการส่งออกรังสีความร้อน

ของผิววัดได้จากอัตราส่วนของพลังงานซึ่งส่งออกจากชิ้นงานต่อพลังงานซึ่งชิ้นงานได้รับเมื่อชิ้น

งานติดตั้งในภาชนะปิดและภายในเป็นสูญญากศ จากผลการทดลอง ค่าตัวแปรที่เหมาะสมของ

ขบวนการทำผิวซีเล็กตีฟ: ค่าการดูดแสงอาทิตย์ แอลฟา และค่าการส่งออกรังสีความร้อน แอลฟา

ของผิวซีเล็กตีฟที่ศึกษามีดังนี้ สำหรับคอปเปอร์ออกไซด์บนชิ้นงานทองแดง แอลฟา = 0.936

และอิปซีลอย = 0.052 สำหรับนิเกิลดำบนชิ้นงานเหล็กหรืออลูมินัม อแลฟา = 0.942 และ อิปซี

ลอน = 0.185 และสำหรับแบล๋คโครมบนชิ้นงานเหล็กหรืออลูมินัม แอลฟา = 0.942 และ อิปซี

ลอน = 0.112 เนื่องจากต้นแบบของแผงรับแสงอาทิตย์ชนิดที่แผ่นดูดแสงอาทิภตย์เป็นซีเล็กตี

ฟมีราคาค่าสร้างสูงมากจึงไม่ได้สร้างขึ้น ประสิทธิภาพเชิงความร้อนของแผงรับแสงอาทิตย์ดัง

กล่าวจึงไม่ได้วัดค่าโดยตรงแต่ใช้การสร้างแผงรับแสงอาทิตย์ชนิดแผ่นดูดแสงอาทิตย์เป็นสีดำ

ขึ้นแทนแล้วติดตั้งทดสอบหาค่าประสิทธิภาพเชิงความร้อนแล้วใช้วิธีเปลี่ยนค่าตัวแปร

ประสิทธิภาพเชิงความร้อนของแผงรับแสงอาทิตย์ซึ่งมีแผ่นดูดมีผิวเป้นซีเล็กตีฟจะคำนวณได้

จากผลการทดลองและการคำนวณได้ค่าความลาดชันของเส้นประสิทธิภาพเชิงความร้อนของ

แผงรับแสงอาทิตย์ที่มีผิวของแผ่นดูดแสงอาทิตย์เป็นสีดำและซีเล็กตีฟเท่ากับ -7.11 และ -4.89

ตามลำดับและมีค่าจุดตัดบนแกนประสิทธิภาพเชิงความร้อนเท่ากับ 0.74 และ 0.76 ตามลำดับ