ศึกษาสภาวะที่เหมาะสมต่อการผลิตไฟฟ้าและน้ำ ร้อนด้วย เซลล์แสงอาทิตย์ในประเทศไทย

Abstract

งานวิจัยนี้ศึกษาหาสภาวการณ์ทำงานที่เหมาะสมของเซลล์แสงอาทิตย์แบบติดตั้งท่อน้ำ ระบายความร้อนไว้ด้านหลังแผงรับแสงอาทิตย์ (PVT) สองชนิดได้แก่ แบบผลึกพื้นที่รับแสง 1.96 ตารางเมตร และแบบอะมอร์ฟัส พื้นที่รับแสง 1.69 ตารางเมตร ติดตั้งท่อน้ำระบายความร้อนไว้ ด้านหลังแผงรับแสงอาทิตย์ ทดสอบที่มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีราชมงคลธัญบุรี จังหวัดปทุมธานี (ละติจูด 14.04 และ ลองติจูด 100.73) เพื่อเปรียบเทียบประสิทธิภาพทางความร้อนและทางไฟฟ้า โดยทดสอบที่อัตราการไหลเชิงมวลของน้ำ 0.01, 0.02 และ 0.03 กิโลกรัมต่อวินาที ตามลำดับ ผลการทดสอบในวันที่ค่าความเข้มแสงอาทิตย์เฉลี่ยระหว่าง 600-800 วัตต์ต่อตารางเมตร และอุณหภูมิของน้ำ ขาออกแผงรับแสงอยู่ระหว่าง 29-60 องศาเซลเซียส พบว่าประสิทธิภาพทางความ ร้อนและทางไฟฟ้าขึ้นอยู่กับอัตราการไหลเชิงมวลของน้ำ สภาวะที่เหมาะสมของเซลล์แสงอาทิตย์ทั้ง สองชนิด คือ ที่อัตราการไหล 0.03 กิโลกรัมต่อวินาที โดยที่เซลล์แสงอาทิตย์แบบผลึกให้ ประสิทธิภาพทางความร้อนและทางไฟฟ้าที่ร้อยละ 44.46 และ 13.86 ตามลาดับสูงกว่าแบบ อะมอร์ฟัส ที่ร้อยละ 35.43 และ 11.50 ตามลำดับ ผลการศึกษานี้สามารถนำไปประยุกต์ใช้ในการควบคุมสภาวะการทำงานของเซลล์ แสงอาทิตย์ทั้งสองชนิดเพื่อให้ทำงานที่สภาวะที่เหมาะสม นอกจากจะได้ประสิทธิภาพทางไฟฟ้า สูงสุดแล้วยังได้น้ำ ร้อนไว้ใช้งานอีกด้วย

This research aimed to study the suitable operation of the two types of photovoltaic– thermal (PVT) modules such as the crystal line type with absorbed area of 1.96 m[superscript2] and the amorphous type with absorbed area of 1.69 m[superscript2]. The experiments were set up at the Rajamangala University of Technology Thanyaburi Pathum-Thani Thailand (latitude 14.04 and longitude 100.73). In order to compare the thermal and photovoltaic efficiencies, the experiments were tested with the water mass flow rate of 0.01 , 0.02 and 0.03 kg/s respectively. The experiments were tested during daytime with the solar radiation between 600-800 w/m2 and the water outlet temperature of 29-60℃. The result shown that the thermal efficiency and photovoltaic efficiency were depended on the water mass flow rate. The suitable conditions for both PVT used 0.03 kg/s of the water mass flow rate. The crystal line type had the thermal and photovoltaic efficiency of 44.46 % and 13.86 % respectively, which were higher than those of the amorphous type with 35.43% and 11.50 % respectively. This result could be applied to control the suitable operation condition of both PVT types. Not only, it has the highest electrical efficiency, but also it can be applied for hot water applications as well.