Please use this identifier to cite or link to this item:
http://cmuir.cmu.ac.th/jspui/handle/6653943832/73603
Full metadata record
DC Field | Value | Language |
---|---|---|
dc.contributor.advisor | ธรณิศวร์ ดีทายาท | - |
dc.contributor.author | วิชชาการ เกตุวงษ์ | en_US |
dc.date.accessioned | 2022-07-10T03:16:09Z | - |
dc.date.available | 2022-07-10T03:16:09Z | - |
dc.date.issued | 2021-04 | - |
dc.identifier.uri | http://cmuir.cmu.ac.th/jspui/handle/6653943832/73603 | - |
dc.description.abstract | Nowadays, the direct evaporative cooling (DEC) system is well known and widely used due to its low energy consumption and high environmental friendliness. However, the application of evaporative cooling is more suitable for low relative humidity areas due to that the minimum outlet air temperature of the DEC that could be reduced is equal to the ambient wet bulb temperature. Therefore, the cooling performance of the system will be reduced in tropical areas including Thailand. Decreasing inlet feed water temperature and controlling water - air mass ratio are efficient methods to increase the performance of DEC, which is the aim of this study. The first objective of this research is to study the parameters that effect on evaporative cooling performance. The second one is to develop a mathematical model for predicting evaporative cooling performance. The last one is to study the suitable size of photovoltaics modules for the evaporative with water chiller. This research has 3 main parts, simulation, experimental and economics analysis. For the simulation part, the mathematical model was used to predict the outlet air temperature of evaporative cooling system with different inlet feed water temperatures (same as and different to wet bulb air temperature) and different values of water - air mass ratio. For experimenting part, the evaporative cooling system with chiller were tested. The experiments were conducted with specified conditions and the data were used to verify the results from the developed mathematical model. For analyzing economic part, a greenhouse size 6 10 3.5 m3 with an evaporative cooling system and photovoltaic water chiller was simulated by mathematical model with Chiang Mai's climate in Thailand. The operating condition is that a greenhouse could maintain temperatures below 25oC throughout the year. Then, the number of photovoltaics panels (425 W) was analyzed to estimate number of solar panels, which optimal economic cost-effective with the payback period and internal rate of return method. The simulation results showed that decreasing the feed water temperature could be enhance the performance of evaporative cooling systems. Moreover, the water -air mass ratio controlling able to reduce the air temperature, which divided into 3 cases as follows 1.) When the feed water temperature is higher than the wet bulb air temperature. lower the mass ratio was electively to improve the performance of system. 2.) On the other hand, when the inlet water temperature was lower than the inlet wet bulb temperature. In this case higher MR gave higher performance of system. 3.) When the feed water is equal to wet bulb air temperature, the water - air mass ratio did not give the effect on the outlet air temperature and the outlet air temperature was nearly constant when MR was increased. The simulation results showed that decreasing the feed water temperature could be enhance the performance of evaporative cooling systems. Moreover, the water - air mass ratio controlling able to reduce the air temperature, which divided into 3 cases as follows 1.) When the feed water temperature is higher than the wet bulb air temperature. lower the mass ratio was effectively to improve the performance of system. 2.) On the other hand, when the inlet water temperature was lower than the inlet wet bulb temperature. In this case higher MR gave higher performance of system. 3.) When the feed water is equal to wet bulb air temperature, the water - air mass ratio did not give the effect on the outlet air temperature and the outlet air temperature was nearly constant when MR was increased. For mathematic model, when the operating conditions were defined, the outlet air temperature of evaporative cooling system could be pointed out immediately. When comparing the outlet air temperature between experiment and mathematic model, both results agreed very well with 0.53% and 6.78% average error for the feed water temperature was equal to and higher than wet bulb air temperature, respectively. In the economics analysis for a greenhouse with evaporative cooling systems and photovoltaics water chiller. It could be seen that a greenhouse could be maintain inside temperatures below 25o C throughout the year with using 15o C of feed water temperature and the water-air mass ratio of 0.45 and the optimal economical number of photovoltaics panel is 55 panels with the internal rate of return of 22.05 and the payback period is 4.01 and 5.01 years for the normal and discounted payback period, respectively. | en_US |
dc.language.iso | other | en_US |
dc.publisher | เชียงใหม่ : บัณฑิตวิทยาลัย มหาวิทยาลัยเชียงใหม่ | en_US |
dc.title | การเพิ่มสมรรถนะของการทำความเย็นแบบระเหย โดยชุดทำน้ำเย็นแบบโฟโตโวลตาอิกส์ | en_US |
dc.title.alternative | Performance enhancement of evaporative cooling by photovoltaic water chiller | en_US |
dc.type | Thesis | |
thailis.controlvocab.thash | ระบบทำความเย็น | - |
thailis.controlvocab.thash | ระบบทำความเย็นและเครื่องทำความเย็น | - |
thailis.controlvocab.thash | การควบคุมอุณหภูมิ | - |
thailis.controlvocab.thash | การปรับอากาศ -- การควบคุม | - |
thailis.controlvocab.thash | พลังงานไฟฟ้า | - |
thesis.degree | master | en_US |
thesis.description.thaiAbstract | ในปัจจุบันระบบทำความเย็นแบบระเหยเป็นที่รู้จักและถูกใช้งานอย่างแพร่หลายเพราะเป็นเทคโนโลยีที่สามารถลดอุณหภูมิอากาสได้ดี โดยใช้พลังงานต่ำและเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม อย่างไรก็ตามการลดอุณหภูมิอากาศด้วยระบบดังกล่าวเหมาะสำหรับใช้งานในพื้นที่ความชื้นสัมพัทธ์ต่ำ เนื่องจากอุณหภูมิต่ำสุดที่ระบบดังกล่าวลดได้จะเท่ากับอุณหภูมิกระเปาะเปียกของสภาวะอากาศโดยรอบที่ใช้งาน ทำให้เมื่อนำมาใช้ในประเทศไทย สมรรถนะการทำความเย็นของระบบจะมีค่าลดลงเนื่องจากประเทศไทยเป็นประเทศที่มีความชื้นสัมพัทธ์ค่อนข้างสูง แนวทางหนึ่งที่ช่วยให้ระบบทำความเย็นแบบระเหยสามารถลดอุณหภูมิอากาศได้ต่ำกว่าอุณหภูมิกระเปาะเปียกคือ การลดอุณหภูมิน้ำและการควบคุมสัดส่วนอัตราการไหลของน้ำต่ออากาศที่ป้อนให้แก่แผ่นทำความเย็น จึงนำมาสู่วัตถุประสงค์ของงานวิจัยนี้คือ เพื่อศึกษาพารามิเตอร์ที่มีผลต่อสมรรถะการทำความเย็นแบบระเหยโดยใช้ชุดทำน้ำเย็นควบคุมอุณหภูมิน้ำที่ป้อน และเพื่อพัฒนาแบบจำลองทางคณิตศาสตร์ สำหรับทำนายสมรรถนะของระบบข้างต้น นอกจากนี้ยังศึกษาขนาดโมดูลโฟโตโวลตาอิกส์ที่เหมาะสมสำหรับผลิตพลังงานไฟฟ้าให้แก่ระบบทำความเย็นแบบระเหยโดยมีชุดทำน้ำเย็นควบคุมอุณหภูมิน้ำข้างต้น งานวิจัยนี้แบ่งออกเป็น 3 ส่วนหลักคือ ส่วนของการจำลอง, ส่วนของการทดสอบจริง และส่วนของการวิเคราะห์ทางเศรษฐศาสตร์ ในส่วนของการจำลองนั้นเริ่มจากการใช้แบบจำลองทำนายสมรรถนะของระบบในการลดอุณหภูมิอากาศเมื่ออุณหภูมิน้ำป้อนสูงกว่า ต่ำกว่า และเท่ากับอุณหภูมิกระเปาะเปียกของอากาศโดยรอบที่ใช้งาน อีกทั้งยังจำลองการใช้งานที่สัดส่วนอัตราการไหลของน้ำต่ออากาศที่แตกต่างกัน เพื่อศึกษาความสามารถการลดอุณหภูมิของระบบที่เงื่อนไขการทำงานต่าง ๆ ในส่วนของการทดสอบกับระบบจริง เริ่มจากการติดตั้งระบบทำความเย็นแบบระเหยและชุดทำน้ำเย็นสำหรับควบคุมอุณหภูมิน้ำ จากนั้นจึงทำการทดสอบตามเงื่อนไขที่กำหนดพร้อมทั้งเก็บข้อมูล เพื่อนำผลที่ได้ไปวิเคราะห์และเปรียบเทียบกับแบบจำลองทางคณิตศาสตร์ และในส่วนของการวิเคราะห์ทางเศรษฐศาสตร์จะเป็นการวิเคราะห์โรงเรือนตัวอย่างขนาด 6x 10 x 3.5 m3 ที่ติดตั้งระบบทำความเย็นแบบระเหยและชุดทำน้ำเย็นแบบโฟ โตโวลตาอิกส์ ณ สภาวะอากาศเชียงใหม่ ซึ่งกำหนดเงื่อนไขว่าโรงเรือนต้องสามารถรักษาอุณหภูมิภายในโรงเรือน ให้มีคำต่ำกว่า 25o C ได้ในตลอดทั้งปี หลังจากนั้นจึงทำการวิเคราะห์จำนวนแผงของโฟโตโวลตาอิกส์ขนาด 425 W เพื่อหาว่าที่จำนวนแผงเท่าใดมีความคุ้มค่าทางเศรษฐศาสตร์มากที่สุดสำหรับการลงทุนระบบโฟโตโวลตาอิกส์ เพื่อใช้ผลิตพลังงานไฟฟ้าให้กับชุดทำน้ำเย็น โดยใช้วิธีระยะคืนทุนและอัตราผลดอบแทนภายในเป็นเครื่องมือในการวิเคราะห์ ผลการจำลองพบว่า การลดอุณหภูมิน้ำป้อนสามารถเพิ่มสมรรถนะในการลดอุณหภูมิอากาศของระบบทำความเย็นแบบระเหยได้ อีกทั้งยังพบว่าที่อุณหภูมิน้ำป้อนค่าใด ๆ ความสามารถในการลดอุณหภูมิอากาศจะแตกต่างกันออกไปและขึ้นอยู่กับสัดส่วนอัตราการไหลของน้ำต่ออากาศที่ป้อน โดยแบ่งเป็น 3 กรณี ดังนี้ 1.) เมื่อน้ำป้อนมีอุณหภูมิสูงกว่าอุณหภูมิกระเปาะเบียกของอากาศ สัดส่วบอัตราการไหลของน้ำต่ออากาสที่ต่ำจะช่วยให้สมรรถะของระบบเพิ่มขึ้น 2.) ในทางกลับกันเมื่อน้ำป้อนมีอุณหภูมิต่ำกว่าอุณหภูมิกระเปาะเปียก สัดส่วนอัตราการไหลของน้ำต่ออากาสที่สูงจะช่วยให้สมรรณนะของระบบเพิ่มขึ้น 3) เมื่อน้ำป้อนมีอุณหภูมิเท่ากับอุณหภูมิกระเปาะเปียก พบว่าสัดส่วนอัตราการไหลของน้ำต่ออากาศไม่มีผลต่อสมรรถนะของระบบ เมื่อเปรียบเทียบอุณหภูมิของอากาศเย็นที่ออกระหว่างการใช้แบบจำลองทางคนิตศาสตร์และการทดสอบจริงพบว่ามีความสอดคล้องกันซึ่งมีค่าความผิดพลาดเฉลี่ยประมาณ 0.53% และ 6.78% สำหรับกรณีที่อุณหภูมิน้ำป้อนเท่ากับอุณหภูมิกระเปาะเปียกและอุณหภูมิน้ำป้อนต่ำกว่าอุณหภูมิกระเปาะเปีกตามลำดับ ในส่วนของการวิเคราะห์ทางเศรษฐศาสตร์สำหรับโรงเรือนตัวอย่างที่ติดตั้งระบบทำความเย็นแบบระเหยและชุดทำน้ำเย็นแบบโฟโตโวลตาอิกส์ พบว่าโรงเรือนสามารถรักษาอุณหภูมิภายในโรงเรือนให้มีค่าต่ำกว่า 25o C ได้ในตลอดทั้งปี เมื่อใช้อุณหภูมิน้ำป้อน 15o C และสัดส่วนอัตราการไหลของน้ำต่ออากาศ 0.45 ในส่วนของจำนวนแผงโฟโตโวลตาอิกส์ขนาค 425 W ที่มีความคุ้มค่าทางเศรษฐศาสตร์มากที่สุดคือจำนวน 55 แผง โดยมีอัตราผลตอบแทนภายในเท่ากับ 22.05% และระยะเวลาคืนทุนเท่ากับ 4.01 และ 5.14 ปีสำหรับการวิเคราะห์แบบไม่ปรับมูลค่าเงินและปรับมูลค่าเงินตามลำดับ | en_US |
Appears in Collections: | ENG: Theses |
Files in This Item:
File | Description | Size | Format | |
---|---|---|---|---|
610631052 วิชชาการ เกตุวงษ์.pdf | 3.02 MB | Adobe PDF | View/Open Request a copy |
Items in CMUIR are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.