สมรรถนะทางความร้อนและการประยุกต์ใช้งานท่อความร้อนแบบเทอร์โมไซฟอน กรณีปรับเปลี่ยนมุมเอียงส่วนทำระเหยและส่วนควบแน่น

บทคัดย่อ

งานวิจัยนี้นี้มีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาสมรรถนะทางความร้อนและการประยุกต์ใช้งานท่อความร้อนแบบเทอร์โมไซฟอน กรณีปรับเปลี่ยนมุมเอียงส่วนทำระเหยและส่วนควบแน่น ร่วมกับระบบระบายความร้อนที่คอนเด็นเซ็อร์ของเครื่องปรับอากาศ โดยมีขอบเขตดังนี้ มุมเอียงส่วนกันความร้อนคงที่มุมเอียง 70o และปรับมุมเอียงท่อเทอร์โมไซฟอนที่ส่วนทำระเหยและส่วนควบแน่น 0 60 และ 90o ซึ่งใช้ R-134a เอทานอล และน้ำกลั่น เป็นสารทำงาน อัตราการเติม 50 % ของส่วนทำระเหย ท่อเทอร์โมไซฟอนทำจากท่อทองแดงขนาด 15.87 19.05 และ 22.22 mm. ความยาวส่วนทำระเหย 100 150 และ 200 mm. อุณหภูมิน้ำเย็นส่วนควบแน่น 20 oC อุณหภูมิน้ำร้อนที่ส่วนทำระเหย 60 70 และ 80 oC ทดสอบที่มุมทำงาน 0 ถึง 180o จากผลการทดลองพบว่าท่อเทอร์โมไซฟอนกรณีปรับมุมเอียงที่ส่วนทำระเหยและส่วนควบแน่น 0 60 และ 90o ท่อเทอร์โมไซฟอนจะเริ่มทำงานที่มุมทำงาน 70-180o 20-180o และ 0-150 o ตามลำดับ อุณหภูมิน้ำร้อนที่ส่วนทำระเหย 80 oC ขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกของท่อ 15.87 mm.สารทำงาน R-134a ความยาวส่วนทำระเหย 100 mm. จะให้อัตราการถ่ายเทความร้อนสูงที่สุด ที่ความยาวรวมท่อมากอัตราการถ่ายเทความร้อนยิ่งลด ค่าอัตราการถ่ายเทความร้อนสูงที่สุด เท่ากับ 37.21 kW/m2 ค่าความต้านทานความร้อนต่ำสุด 0.065 oC/ W และค่าประสิทธิผลทางความร้อนสูงสุดเท่ากับ 85.12 % และเมื่อสร้างสมการสหสัมพันธ์ที่ใช้ทำนายค่าฟลักซ์การถ่ายเทความร้อนที่มุมเอียงส่วนทำระเหยและส่วนควบแน่น 90o ได้โดยมีค่าคลาดเคลื่อนมาตรฐาน +- 22.73 % ตามสมการนี้ Ku(pred90) = 0.00031[Bo^0.18* We^0.88* Fr^-0.36* Pr^-0.09[(Le/Di)*( B/Q)^-0.22]*[(pv/pl)^-0.57] และเมื่อนำชุดท่อความร้อนมาสร้างเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนสำหรับประยุกต์ใช้งานร่วมกับระบบระบายความร้อนที่คอนเด็นเซ็อร์ของครื่องปรับอากาศ โดยอุณหภูมิขาออกจากชุดแลกเปลี่ยนความร้อนแบบท่อเทอร์ไซฟอนลดลง โดยที่สามารถอุณหภูมิได้จากอุณหภูมิบรรยากาศ 30.05 oC เหลือ 28.31oC หรืออุณหภูมิลดลง 1.75 oC ผลทำให้อุณหภูมิอากาศก่อนเข้าแผงคอนเดนเซอร์ลดลง และทำให้อุณหภูมิทำงานของคอนเดนเซอร์ลดลง มีอัตราการสิ้นเปลืองการใช้พลังงานไฟฟ้าอยู่ที่ 1.05 kWh อัตราการใช้พลังงานเฉลี่ยในทุกๆ 30 นาที จะมีการใช้พลังงานไฟฟ้าไป 0.13 kWh

คำสำคัญ