Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)
Other Title (Parallel Title in Other Language of ETD)
Feasibility assessment of solar rooftop systems for gymnasium : case study of school and university
Year (A.D.)
2019
Document Type
Thesis
First Advisor
วรภัทร์ อิงคโรจน์ฤทธิ์
Faculty/College
Faculty of Architecture (คณะสถาปัตยกรรมศาสตร์)
Department (if any)
Department of Architecture (ภาควิชาสถาปัตยกรรมศาสตร์)
Degree Name
สถาปัตยกรรมศาสตรมหาบัณฑิต
Degree Level
ปริญญาโท
Degree Discipline
สถาปัตยกรรม
DOI
10.58837/CHULA.THE.2019.1389
Abstract
อาคารสนามกีฬาในร่ม เป็นอาคารช่วงกว้างที่มีศักยภาพในการติดตั้งระบบผลิตไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์บนหลังคา งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อประเมินศักยภาพและเปรียบเทียบการติดตั้งระบบผลิตไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์แบบติดตั้งบนหลังคาอาคารประเภทสนามกีฬาในร่มร่วมกับการใช้แสงธรรมชาติและไม่ใช้แสงธรรมชาติ และทำการคำนวณการสำรองพลังงานไฟฟ้าในแบตเตอรี่ โดยทำการเก็บข้อมูลลักษณะทางสถาปัตยกรรม สำรวจการใช้พลังงานไฟฟ้าจริงของอาคารและตารางการใช้อาคารสนามกีฬาในร่ม โดยเก็บข้อมูลอาคารสนามกีฬาในร่มจากภาคส่วนต่างๆ ของประเทศไทยจำนวนทั้งสิ้น 22 อาคาร เพื่อสร้างแบบจำลองอาคารต้นแบบในการทดลอง โดยได้ทำการคำนวณพลังงานไฟฟ้าด้วยโปรแกรม System Advisor Model 2018.11.11 และประเมินศักยภาพการนำแสงธรรมชาติมาใช้ภายในอาคารด้วยโปรแกรม DIALux evo 8.2 โดยกำหนดอาคารจำลองทั้งสิ้น 3 ขนาด และ 4 รูปแบบหลังคาอาคารที่หันไปยังทิศทางต่างๆ ทั้งหมด 8 ทิศทาง จากผลการศึกษา พบว่า หลังคาทรงเพิงหมาแหงน มุมเอียงหลังคาที่ 15 องศา หลังคาอาคารหันไปทางทิศใต้ สามารถผลิตพลังงานไฟฟ้าได้สูงที่สุด จากข้อมูลพบว่า การติดตั้งช่องแสงธรรมชาติเพียงอย่างเดียวประหยัดไฟฟ้าได้ 20-32% ของการใช้พลังงานต่อวัน แต่อย่างไรก็ตามจากการวิเคราะห์ผลอื่นๆ เพิ่มเติม พบว่า การติดตั้งระบบผลิตพลังงานไฟฟ้าแสงอาทิตย์หรือการติดตั้งระบบผลิตพลังงานไฟฟ้าแสงอาทิตย์ร่วมกับการติดตั้งช่องแสงธรรมชาติประหยัดไฟฟ้าได้ 60-75% ของการใช้พลังงานต่อวัน การติดตั้งระบบผลิตพลังงานไฟฟ้าแสงอาทิตย์ที่เหมาะสมร่วมกับแบตเตอรี่ประหยัดไฟฟ้าได้ 100% ของการใช้พลังงานต่อวัน ในส่วนของระยะเวลาคืนทุน พบว่า การติดตั้งระบบผลิตพลังงานไฟฟ้าแสงอาทิตย์ร่วมกับการติดตั้งช่องแสงธรรมชาติ มีระยะเวลาคืนทุนเร็วที่สุดเท่ากับ 5.1-7.8 ปี ท้ายที่สุดงานวิจัยชิ้นนี้ได้เสนอแนวทางการออกแบบติดตั้งระบบผลิตไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์บนหลังคาของอาคารสนามกีฬาในร่ม โดยคาดการณ์พลังงานไฟฟ้าที่ใช้ในอาคาร ค่าใช้จ่ายในการลงทุนและระยะเวลาคืนทุนจากขนาดพื้นที่ของอาคาร
Other Abstract (Other language abstract of ETD)
Gymnasium is the wide-span structure building type with high potential for the installation of solar rooftop system. The objectives of this research are to assess the feasibility of solar rooftop installation on the roof of gymnasium with and without skylight and to propose appropriate backup battery system. In this study architectural characteristics, actual energy usage, and building schedule data were collected from 22 gymnasiums in various parts of Thailand to generate base case gymnasium buildings for simulation analysis. Annual energy calculations were calculated with the System Advisor Model 2018.11.11 program and the building daylighting performances were calculated with the DIALux evo8.2 program. Based on 3 building sizes with 4 roof types that faces 8 directions, the results of this study showed that the lean-to roof type with the roof angle of 15 degrees facing to the south produce highest electrical energy. The data showed that gymnasium with appropriate skylighting system alone can save 20-32% of energy usage. Additional analysis, however, showed that, the installation of the solar system with or without daylighting can save 60-75% of energy usage. Appropriate installation of solar system together with backup batteries can save 100% of energy usage. In term of the payback periods, the installation of the solar system together with the skylight has the shortest payback period of 5.1-7.8 years. Finally, this study proposed the design guideline for the installation of solar rooftop system based on the area of the gymnasium to estimate the energy usage, investment cost and approximate payback periods.
Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-No Derivative Works 4.0 International License.
Recommended Citation
จันทร์เสละ, วรรณจิต, "การประเมินศักยภาพการผลิตไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์แบบติดตั้งบนหลังคาของอาคารสนามกีฬาในร่ม กรณีศึกษาโรงเรียนและมหาวิทยาลัย" (2019). Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD). 9765.
https://digital.car.chula.ac.th/chulaetd/9765