Please use this identifier to cite or link to this item: http://cmuir.cmu.ac.th/jspui/handle/6653943832/77920
Full metadata record
DC FieldValueLanguage
dc.contributor.advisorณัฐ วรยศ-
dc.contributor.authorกรกช อุตมะen_US
dc.date.accessioned2022-12-17T14:26:58Z-
dc.date.available2022-12-17T14:26:58Z-
dc.date.issued2022-10-
dc.identifier.urihttp://cmuir.cmu.ac.th/jspui/handle/6653943832/77920-
dc.description.abstractPhotovoltaic/Thermal module (PV/T) has been developed to convert solar energy to electricity and make use of thermal heat dissipation into hot water. The utilization of hot water enables system’s efficiency. The temperature and amount of heated water depends on both solar insolation and the number of modules used. This research work aims to investigate the potential of producing hot water by the use of solar PV/T incorporating with 3,000-W vapor-compression heat pump. The heat pump is used to extract the heat loss from PV/T modules stored into an intermediate water tank. Designated to be connected in parallel, each PV/T module is rated at 200 Wp with 1.326 m2 aperture area. Heat pump is tested for its performance in response to the temperature of evaporator and condenser sides which is barred by the temperature of the water tanks; set at 25 ˚C and 60 ˚C, respectively. Based on the city of Chiang Mai’s insolation and temperature, mathematical modeling of the system is formulated for the utilization of 350, 500, and 700 liters of hot water on heat pump’s condenser side. It is conditioned such that the hot water tank will reach 60 ˚C at the end of the day by the heating from PV/T and auxiliary heater powered by available national grid electricity and all hot water is consumed during the nighttime. Electricity produced by PV/T is only used within the system. The performance of the system is determined in terms of generating heat-rate-and-power ratio (H/P) and also the utilization factor. Model analysis is studied for 350, 500, and 700 liter of hot water on condenser side. It is shown that the utilization factor increases in response to the number of PV/T module used. Utilization factor ranges between 1.84-3.90. When compared with the use of heater to warm 350, 500, and 700 liters, the system can save the electrical energy more than 90, 90, and 75%, respectively. This responses similarly in terms of H/P. The H/P ranges 2.05-3.33 for the system with 350 liters of hot water and 2.17-3.43 for the system with 500 liters but drops to 2.01-2.96 for the 700-liter system. This is emphasized through the economic analysis where the payback period of the systems is determined. The lowest payback period is reported for 350, 500, and 700 liter as 5.22, 3.61, and 4.55 years but this can be achieved only when the number of PV/T module used is 8, 8, and 10, respectively, and the intermediate water tank is at 300, 300, and 50 liter, respectively. Therefore, the heat pump used, the system is optimized at 500 liter of hot water demand with the used of 300-liter intermediate water tank and 8 PV/T modules as the payback period is the lowest among all cases at 3.61 years.en_US
dc.language.isootheren_US
dc.publisherเชียงใหม่ : บัณฑิตวิทยาลัย มหาวิทยาลัยเชียงใหม่en_US
dc.subjectPhotovoltaic/thermal moduleen_US
dc.subjectHeat pumpen_US
dc.subjectSolar hot wateren_US
dc.subjectEnergy savingen_US
dc.subjectSolar energyen_US
dc.titleการวิเคราะห์สมรรถนะของโมคูลโฟโตวอลเทอิก/ความ ร้อนร่วมกับปั๊มความร้อนเพื่อการผลิตความร้อนและไฟฟ้าen_US
dc.title.alternativePerformance Analysis of Photovoltaic/Thermal Module with Heat Pump for Heat and Power Generationen_US
dc.typeThesis-
thailis.controlvocab.thashการผลิตพลังงานไฟฟ้าโฟโตวอลเทอิก-
thailis.controlvocab.thashระบบไฟฟ้ากำลังโฟโตวอลเทอิก-
thailis.controlvocab.thashปั๊มความร้อน-
thailis.controlvocab.thashพลังงานไฟฟ้า-
thesis.degreemasteren_US
thesis.description.thaiAbstractโมดูลโฟโตวอลเทอิก/ความร้อน (พีวี/ที) สามารถเปลี่ยนพลังงานแสงอาทิตย์เป็นไฟฟ้า และน้ำร้อน การนำความร้อนมาใช้ประโยชน์จะทำให้อุณหภูมิโมดูลลดลงส่งผลให้ประสิทธิภาพการผลิตไฟฟ้าสูงขึ้น โดยอุณหภูมิน้ำร้อนขึ้นอยู่กับความเข้มรังสีอาทิตย์ งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาศักยภาพในการผลิตน้ำร้อนของปั๊มความร้อนแบบอัดไอทำงานร่วมกับพีวี/ทีผ่านถังน้ำเย็น ปั๊มความร้อนที่ใช้จะมีความสามารถในการทำความร้อนสูงสุดที่ 3,000 วัตต์ ทำหน้าที่ดึงความร้อนจากโมดูลพีวี/ทีที่ต่อขนานกันสามารถผลิตกำลังไฟฟ้าสูงสุด 200 วัตต์ต่อโมดูล โดยมีพื้นที่รับรังสี 1.326 ม2 ในการศึกษานี้ได้ทำการสร้างแบบจำลอง และวิเคราะห์สมรรถนะของโมดูลพีวี/ทีทำงานร่วมกับปั๊มความร้อนในการผลิตน้ำร้อนในถังน้ำร้อนขนาด 350, 500 และ 700 ลิตร โดยกำหนดให้มีอุณหภูมิน้ำสูงสุดในตอนเย็นของแต่ละวันไม่ต่ำกว่า 60 oC และน้ำร้อนถูกนำไปใช้ทั้งหมดในตอนกลางคืน ไฟฟ้าที่ระบบผลิตได้จะถูกนำไปใช้ภายในระบบ ภายใต้สภาวะอากาศของจังหวัดเชียงใหม่ สมรรถนะของระบบถูกรายงานในรูปของ Utilization factor สะท้อนค่าการเปลี่ยนแปลงจำนวนโมดูล และขนาดถังน้ำเย็น ผลการวิเคราะห์ถูกนำไปเปรียบเทียบกับกรณีการผลิตน้ำร้อนด้วยขดลวดไฟฟ้า ผลการศึกษาพบว่าการผลิตน้ำร้อนขนาด 350, 500 เละ 700 ลิตร เมื่อจำนวนโมดูลมากขึ้นส่งผลให้ค่า Utilization factor มีค่าเพิ่มขึ้น การเพิ่มขึ้นของขนาดถังน้ำเย็นที่จำนวนโมดูลมากกว่า 8 ส่งผลให้ Utilization factor มีค่าลดลง Utilization factor มีค่าอยู่ในช่วงประมาณ 1.84-3.90 และเมื่อทำการวิเคราะห์ความสามารถในการประหยัดพลังงานไฟฟ้าของระบบนี้ในการผลิตน้ำร้อนขนาด 350, 500 และ 700 ลิตร พบว่าตั้งแต่จำนวนโมดูลมากกว่า 8 ระบบสามารถประหยัดพลังงานไฟฟ้าได้มากกว่าร้อยละ 90, 90 และ 75 ตามลำดับ และการเพิ่มขึ้นของขนาดถังน้ำเย็นมีผลไม่มากนักต่อการประหยัดพลังงานไฟฟ้า ระบบพีวี/ทีร่วมกับปั๊มความร้อนที่ความต้องการผลิตน้ำร้อน 350 ลิตร มีค่า H/P ประมาณ 2.05-3.33 และเมื่อเพิ่มปริมาณการผลิตน้ำร้อนเป็น 500 ลิตร มีค่า H/P ประมาณ 2.17-3.43 และเมื่อเพิ่มปริมาณการผลิตน้ำร้อนเป็น 700 ลิตร มีค่า H/P ลดลงเหลือประมาณ 2.01-2.96 สำหรับการวิเคราะห์ทางเศรษฐศาสตร์ พบว่าการผลิตน้ำร้อนปริมาณ 350, 500 และ 700 ลิตร เหมาะกับโมดูลจำนวน 8, 8, 10 โมดูล และขนาดถังน้ำเย็น 300, 300, 50 ลิตร โดยมีระยะเวลาคืนทุน 5.22, 3.61, 4.55 ปี ตามลำดับ ดังนั้นสำหรับปั๊มความร้อนที่เลือกใช้เหมาะสมที่จะใช้งานในการผลิตน้ำร้อน 500 ลิตร โดยใช้ถังน้ำเย็น 300 ลิตร และโมดูลพีวี/ทีจำนวน 8 โมดูล ซึ่งมีค่าระยะเวลาคืนทุน 3.61 ปีen_US
Appears in Collections:ENG: Theses

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
620631054KorakoteUtama.pdf2.92 MBAdobe PDFView/Open    Request a copy


Items in CMUIR are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.