การผลิตน้ำร้อนจากพลังงานแสงอาทิตย์ร่วมกับไฟฟ้าแบบบังคับการไหลเพื่อใช้ทำความสะอาดโรงเรือนปศุสัตว์ทดแทนสารเคมี

บทคัดย่อ

งานวิจัยนี้เป็นการพัฒนาระบบผลิตน้ำร้อนพลังงานแสงอาทิตย์ร่วมกับฮีตเตอร์แบบอัตโนมัติ เพื่อผลิตน้ำร้อนอุณหภูมิ 80OC ปริมาณ 150 ลิตร ต่อวัน สำหรับใช้ในโรงเรือนปศุสัตว์ ซึ่งได้สร้างระบบต้นแบบและทำการทดสอบที่โรงรีดนมโค ฟาร์มมหาวิทยาลัย มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีสุรนารี ประกอบไปด้วยการศึกษา 2 ส่วน คือ ระบบต้นแบบขนาดเล็กและระบบต้นแบบจริง ผลการศึกษาพบว่า ระบบต้นแบบขนาดเล็กที่ใช้การควบคุมอัตโนมัติ ประกอบด้วยแผงรับรังสีความร้อนจากดวงอาทิตย์แบบรางพาราโบล่า ฮีตเตอร์ไฟฟ้าขนาด 1,000 W ในถังน้ำ และปั๊มน้ำ ทดสอบระบบด้วยการผลิตน้ำร้อนอุณหภูมิ 70OC ในช่วงเวลา 13.00 น. – 15.00 น. 3 แบบ คือ แบบใช้แสงอาทิตย์อย่างเดียว แบบทำงานร่วมกันอัตโนมัติ และแบบใช้ฮีตเตอร์ไฟฟ้าเพียงอย่างเดียว พบว่าอุณหภูมิน้ำที่ได้จากระบบทำความร้อน และน้ำในถังเก็บน้ำร้อนมีค่าเฉลี่ยเป็น 68.2OCกับ 48.1OC, 70.3OC กับ 66.6OC และ 22.8OC กับ 67.5OC ตามลำดับ โดยที่การทำงานแบบทำงานร่วมกันอัตโนมัติ และแบบใช้ฮีตเตอร์ไฟฟ้าเพียงอย่างเดียวใช้พลังงานไฟฟ้า 2,160 kJ และ 2,520 kJ ในเวลา 2 ชั่วโมงตามลำดับ ในส่วนของระบบต้นแบบ ติดตั้งรางพาราโบล่า พื้นที่รับรังสี 24 m2 ทำการทดสอบผลิตน้ำร้อนปริมาณ 150 ลิตร ในช่วงเวลา 8.30 - 16.30 น. ด้วยอัตราการไหล 6 9 และ 12 ลิตร/นาที พบว่า การบังคับให้น้ำไหลวนจากแผงกลับถัง มีค่าอัตราการทำความร้อนสูงสุดเท่ากับ 1.19 1.02 และ 0.91 kW ตามลำดับ และประสิทธิภาพสูงสุดเท่ากับร้อยละ 6.67 4.30 และ 4.01 ตามลำดับ การทดสอบโดยให้น้ำรับความร้อนเพียงรอบเดียว มีค่ากำลังสูงสุดเท่ากับ 3.14 3.45 และ 6.70 kW และประสิทธิภาพสูงสุดเท่ากับร้อยละ 13.46 14.50 และ 28.47 โดยที่ระบบแบบบังคับการไหลวนกลับของน้ำที่อัตราการไหล 6 ลิตร/นาที สามารถทำอุณหภูมิได้สูงและเร็วที่สุด ภายหลังการทดสอบระบบผลิตน้ำร้อนร่วมระหว่างฮีตเตอร์ไฟฟ้าและแผงรับรังสีดวงอาทิตย์ที่อัตราการไหลน้ำแบบไหลวน 6 ลิตร/นาที พบว่าลดการใช้พลังงานไฟฟ้าจาก 31,663 kJ ได้น้อยที่สุดเหลือ 13,794 kJ และเมื่อความร้อนของแผงรับแสงมีค่ามากพอซึ่งสามารถทำให้น้ำในถังเก็บมีอุณหภูมิสูงได้ถึง 58OC ที่เวลาประมาณ 14.30 น. คิดเป็นค่าประสิทธิภาพการลดการใช้พลังงานไฟฟ้าลงได้สูงสุดร้อยละ 57.24

คำสำคัญ