Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)
Other Title (Parallel Title in Other Language of ETD)
Heat removal of flat plate using wick structure
Year (A.D.)
2021
Document Type
Thesis
First Advisor
สรัล ศาลากิจ
Second Advisor
สุรัฐ ขวัญเมือง
Faculty/College
Faculty of Engineering (คณะวิศวกรรมศาสตร์)
Department (if any)
Department of Mechanical Engineering (ภาควิชาวิศวกรรมเครื่องกล)
Degree Name
วิศวกรรมศาสตรมหาบัณฑิต
Degree Level
ปริญญาโท
Degree Discipline
วิศวกรรมเครื่องกล
DOI
10.58837/CHULA.THE.2021.902
Abstract
การศึกษาครั้งนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาการประยุกต์อุปกรณ์ระบายความร้อนระเหยน้ำจากผ้ากับเซลล์แสงอาทิตย์ งานวิจัยนี้ได้แบ่งการศึกษาออกเป็น 2 ส่วนด้วยกันคือ การศึกษาส่วนแรกเป็นการทดสอบผลของอุปกรณ์ระบายความร้อนระเหยน้ำจากผ้ากับเซลล์แสงอาทิตย์จำลอง และการศึกษาในส่วนที่ 2 เป็นการเสนอการประยุกต์อุปกรณ์ระบายความร้อนระเหยน้ำจากผ้ากับเซลล์แสงอาทิตย์ ซึ่งได้นำเสนอต้นแบบการประยุกต์อุปกรณ์ระบายความร้อนระเหยน้ำจากผ้ากับเซลล์แสงอาทิตย์โดยมี 3 รูปแบบ รูปแบบที่ 1 คือกรณีติดตั้งบนดาดฟ้าอาคารเรียบโดยใช้ระบบน้ำร่วมกับอาคาร รูปแบบที่ 2 คือกรณีติดตั้งบนดาดฟ้าอาคารเรียบโดยแยกระบบน้ำกับอาคาร และรูปแบบที่ 3 คือกรณีติดตั้งบนหลังคาที่มีความลาดเอียงโดยแยกระบบน้ำกับอาคาร และวิเคราะห์ความคุ้มค่าทางเศรษฐศาสตร์ โดยวิเคราะห์มูลค่าปัจจุบันสุทธิ (NPV) อัตราผลตอบแทนภายใน (IRR) วิเคราะห์ระยะเวลาคืนทุน (Payback Period) และวิเคราะห์ความอ่อนไหวของโครงการ การทดสอบอุปกรณ์ระบายความร้อนระเหยน้ำจากผ้ากับเซลล์แสงอาทิตย์จำลองแสดงให้เห็นว่าสำหรับกรณีฟลักซ์ความร้อน 205.8, 483.8 และ 661.8 W/m2 สามารถลดอุณหภูมิของแผงได้ถึง 5.9, 8.3 และ 11.3°C ซึ่งประมาณได้เป็นการเพิ่มประสิทธิภาพเซลล์แสงอาทิตย์ 2.95, 4.15 และ 5.65% ตามลำดับ และผลการวิเคราะห์ความคุ้มค่าทางเศรษฐศาสตร์ของประยุกต์อุปกรณ์ระบายความร้อนระเหยน้ำจากผ้ากับเซลล์แสงอาทิตย์ตัวอย่างที่ขนาดการติดตั้ง 6.6 kW ตลอดอายุโครงการ 25 ปี แสดงให้เห็นว่าการติดตั้งในรูปแบบที่ 1 คือกรณีติดตั้งบนดาดฟ้าอาคารเรียบโดยใช้ระบบน้ำร่วมกับอาคาร มีค่า NPV สูงสุด IRR มากสุด และระยะเวลาคืนทุนน้อยสุด ได้แก่ 109,112.11 บาท, 255.33% และ 0.39 ปี ตามลำดับ ในการวิเคราะห์ความอ่อนไหวโครงการที่พิจารณาผลกระทบจากการเปลี่ยนแปลงค่าไฟฟ้า ค่าน้ำ และค่าผลกระทบของอุณหภูมิต่อประสิทธิภาพเซลล์แสงอาทิตย์ พบว่า ค่าผลกระทบของอุณหภูมิต่อประสิทธิภาพที่เปลี่ยนไปส่งผลต่อ NPV, IRR และระยะเวลาคืนทุนมากที่สุด โดยที่การเปลี่ยนแปลงค่าน้ำมีผลกระทบน้อยที่สุด
Other Abstract (Other language abstract of ETD)
The purpose of this study is to study the application of fabric water evaporation cooling device for the solar cells. This research is divided into 2 parts. The first part of the study aims to test the effects of using a fabric evaporative cooling device with an artificial solar cell. The second part proposes an application of a fabric evaporative cooling device to solar cells. Three prototype setups of the solar cell with evaporative cooling device using fabric were studied. The first scheme is the case of installing it on a flat building's roof by using the water system of the building. The second and the third scheme are the cases of using separating water system and installing the cooling system on flat and sloped building’s roofs, respectively. The analysis investigates the economic impact via the following parameters: the net present value (NPV), internal rate of return (IRR), the payback period, and the sensitivity of the project. The testing fabric evaporative cooling device on an artificial solar cell shows that for case with heat flux of 205.8, 483.8 and 661.8 W/m2, the temperature of the solar cell can be reduced by 5.9, 8.3, 11.3°C, which is equivalent to the improve in the solar cell efficiency of 2.95, 4.15 and 5.65%, respectively. The economics analysis for applying a fabric evaporative cooling device to a 6.6-kW solar cell system for 25 years shows that the installation in the first scheme, the case of installing on a flat building roof using a water system of the building, has the highest NPV, the highest IRR, and the lowest payback period which are 109,112.11 baht, 255.33% and 0.39 years, respectively. For project sensitivity analysis which includes the effects of variation of electricity cost, water tariff and the temperature-and-solar-cell-efficiency sensitivity. It was found that the changing of the temperature-and-solar-cell-efficiency sensitivity affects NPV, IRR and payback period of the project the most, while the changing of water tariff affects them the least.
Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-No Derivative Works 4.0 International License.
Recommended Citation
แกล้วทนงค์, ชลธิชา, "การระบายความร้อนของเเผ่นเรียบด้วยโครงสร้างเชือกดูดซับน้ำ" (2021). Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD). 5444.
https://digital.car.chula.ac.th/chulaetd/5444