Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

ประสิทธิภาพการทำความเย็นของแผ่นฝ้าเย็นที่ใช้แผ่นเทอร์โมอิเล็คทริกเป็นตัวทำความเย็น

Other Title (Parallel Title in Other Language of ETD)

Cooling Performance of passive cooled ceiling euipped with thermoelectric panels cooled by natural heat sinks

Year (A.D.)

2014

Document Type

Thesis

First Advisor

อรรจน์ เศรษฐบุตร

Faculty/College

Faculty of Architecture (คณะสถาปัตยกรรมศาสตร์)

Degree Name

สถาปัตยกรรมศาสตรมหาบัณฑิต

Degree Level

ปริญญาโท

Degree Discipline

สถาปัตยกรรม

DOI

10.58837/CHULA.THE.2014.1666

Abstract

การวิจัยนี้เป็นการศึกษาเกี่ยวกับแผ่นฝ้าเย็นที่ทำความเย็นด้วยเทอร์โมอิเล็คทริก กับสภาพภูมิอากาศในประเทศไทยและการเพิ่มประสิทธิภาพในการทำความเย็นด้วย Heat sink ด้วยวิธีธรรมชาติทั้งสามรูปแบบได้แก่ Natural ventilation, Night time radiation และ Roof pond จากการทดลองด้วยกล่องทดลองพบว่า การระบายความร้อนจาก Heat sink ด้วย Roof pond สามารถเพิ่มประสิทธิภาพในการทำงานของ thermoelectric รุ่น TEC 12706 ได้มากที่สุด ค่า COP ในการทำงานของเทอร์โมอิเล็คทริคมากที่สุดก็คือ 1.46 และสามารถทำให้อุณหภูมิของกล่องทดลองมีค่าที่ต่ำกว่าอุณหภูมิอากาศปรกติได้มากถึง 3.73 องศาเซลเซียสในเวลากลางวัน และสามารถทำความเย็นให้กับกล่องทดลองได้มากที่สุด โดยค่าภาระการทำความเย็น (BTU/hr) มากกว่ากรณีอื่นๆ ส่งผลให้ค่าประสิทธิภาพสมรรถนะ (EER) มีค่ามากกว่ากรณีอื่นๆ อีกด้วย จากนั้นจึงนำค่าที่ได้จากการเก็บข้อมูลเพื่อหาสมการเชิงเส้นเพื่อใช้ในการเปรียบเทียบกับผลที่ได้จากการทำการจำลองด้วยคอมพิวเตอร์ เมื่อทำการวิเคราะห์ความสามารถในการทำความเย็นให้กับอาคาร เมื่อเปรียบเทียบกับการติดตั้งเครื่องปรับอากาศปรกติ พบว่าเทอร์โมอิเล็คทริกสามารถผลิตพลังงานความเย็นได้มากกว่าความต้องการของอาคารที่ใช้ในการจำลองในโปรแกรม Visual DOE 4.1 ในทุกกรณีศึกษายกเว้นกรณี Night time radiation แต่เมื่อทำการจำลองการนำหลักการ Natural convection มาใช้ในการทำความเย็นให้กับอาคารสำนักงานในโปรแกรมคำนวณพลศาสตร์ของไหล (Computational fluid dynamics หรือ CFD ) พบว่าการพาความร้อนตามธรรมชาติยังทำความเย็นได้ไม่ดีนักเนื่องจากอุณหภูมิในทุกๆกรณีอยู่ที่ 27.40-27.60 องศาเซลเซียส และเนื่องการพาความร้อนตามธรรมชาติ เป็นระบบที่ใช้การเคลื่อนที่ของอากาศแบบธรรมชาติทำให้ความเร็วลมภายในอาคารอยู่ที่ 0.005-0.065 m/s ทำให้ระบบนี้ไม่บรรลุความน่าสบายตามมาตรฐานของ ASHRAE และยังไม่เทียบเท่ากับระบบปรับอากาศแบบเครื่องกลแม้จะสามารถผลิตความเย็นได้มากและประหยัดพลังงานมากกว่าก็ตาม

Other Abstract (Other language abstract of ETD)

This article is about applying passive cooled ceiling cooled by thermoelectric with tropical climate in Thailand. By using passive heat sink method such as Natural ventilation, Night time radiation and roof pond to improve thermoelectric cooling performance. The result shows that roof pond is the most efficient method for heat sink for thermoelectric. This method can increase the coefficient of performance for thermoelectric cooling up to 1.46 moreover decreased inside temperature 3.73 °C from outside temperature during day time. Roof pond also has a highest cooling power among other cases which result in highest EER. In the simulation part, the cooling power from the experiment data will be compare with cooling usage in 40 sq.m. office building from Visual DOE 4.1. Passive cooled ceiling can reach cooling energy requirement in every cases except night time radiation but passive cooled ceiling can not satisfy human comfort by ASHRAE standard. According to Computational fluid dynamic (CFD) simulation, passive cooled ceiling can not cool the building well enough due to the characteristic of the wind. Natural convection causes a low wind speed which too slow to stir cool air above to cool the room affected the whole measure of human comfort.

Link to Full Text

Share

COinS