ข้อมูลผลงานวิจัยของคณาจารย์ คณะวิทยาศาสตร์ จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย

ชื่อผลงานวิจัย : การศึกษาตัวแปรที่เหมาะสมในการออกแบบระบบทำน้ำร้อนพลังงานแสงอาทิตย์สำหรับโรงแรมขนาดกลาง
Library Call : วิทยานิพนธ์
สถานที่ตั้งห้องสมุด : ห้องสมุดคณะวิศวกรรมศาสตร์
ตัวอย่างบทคัดย่อ : วิทยานิพนธ์ฉบับนี้จุดมุ่งหมายในการศึกษาหาตัวแปรที่เหมาะสมในการออกแบบระบบทำน้ำร้อนพลังงานแสงอาทิตย์สำหรับโรงแรมขนาดกลาง เพื่อเป็นข้อมูลสำหรับการลงทุนติดตั้งระบบ การศึกษาได้กระทำโดยการจำลองแบบทางคณิตสาสตร์ ของระบบทำน้ำร้อนพลังงานแสงอาทิตย์ร่วมกับเครื่องทำความร้อนเสริมแล้วทำการประมวล โดยใช้โปรแกรมคอมพิวเตอร์นำผลที่ได้มาวิเคราะห์โดยใช้โมเดลสำหรับการหาพื้นที่แผงรับแสงอาทิตย์ที่เหมาะสมและโมเดลใรการหาอัตราส่วนปริมาตรถังเก็บน้ำร้อนต่อพื้นที่แผงรับแสงอาทิตย์ จากการศึกษาพบว่าพื้นที่แผงรับแสงอาทิตย์ที่เหมาะสมขึ้นอยู่กับราคาพลังงานเสริม ราคาระบบ ลักษณะของแผง แฟคเตอร์ทางเศรษฐศาสตร์ และอัตราการใช้น้ำร้อน เช่น การวิเคราะห์ในกรณีแผงรับแสงอาทิตย์แบบแผ่นดูดสีดำ กระจกชั้นเดียว อัตราส่วนปริมาตรถังเก็บน้ำร้อนต่อพื้นที่แผงรับแสงอาทิตย์เท่ากับ 50 ลิตร/ม2 อุณหภูมิน้ำร้อน 70? อายุการใช้งานของระบบ 20 ปี อัตราดอกเบี้ย 18% ต่อปี ราคาระบบ 4000 บาท/ม2 ใช้น้ำมันเตาเป็นพลังงานเสริม อุตราการใช้น้ำร้อน 1000 ลิตร/วัน จะได้พื้นที่แผงรับแสงอาทิตย์ที่เหมาะสมเท่ากับ 11.60 ตารางเมตร ถ้าอัตราการใช้น้ำร้อนเป็น 40,000 ลิตร/วัน จะได้พื้นที่แผงรับแสงอาทิตย์ที่เหมาะสมเท่ากับ 466.4 ตารางเมตร สำหรับอัตราส่วนปริมาตรถังเก็บน้ำร้อนต่อพื้นที่แผงรับแสงอาทิตย์จะขึ้นอยู่กับอุณหภูมิน้ำร้อนและชนิดของแผ่นดูด เมื่ออุณหภูมิน้ำร้อน 70? แผงรับแสงอาทิตย์แบบแผ่นดูดสีดำและซีเลคทีฟ กระจก 1 ชั้น ปริมาตรถังเก็บน้ำร้อน/พื้นที่แผงรับแสงอาทิตย์ที่เหมาะสมเท่ากับ 50 ลิตร/ม2 ถ้าอุณหภูมิน้ำร้อน 60? จะได้ปริมาตรถังเก็บน้ำร้อน/พื้นที่แผงรับแสงอาทิตย์ที่เหมาะสมเท่ากับ 60 ลิตร/ม2 จากนี้ทำการวิเคราะห์ทางเศรษฐศาสตร์วิศวกรรมของระบบ โดยการหาอัตราผลการตอบแทนในการลงทุนและระยะเวลาไรการคืนทุน ความคุ้มค่าในทางเศรษฐศาสตร์ของการติดตั้งระบบทำน้ำร้อนพลังงานแสงอาทิตย์ พิจารณาได้จากผลการตอบแทนในการลงทุนที่ต้องมากกว่าอัตราดอกเบี้ยเงินกู้ จากการศึกษาการติดตั้งระบบทำน้ำร้อนพลังงานแสงอาทิตย์ที่มีเครื่องทำความร้อนเสริมอยู่แล้ว เช่น โรงแรมเก่าที่มีหม้ออุตสาหกรรมและใช้น้ำมันเตาเป็นเชื้อเพลิงแล้วติดตั้งระบบแผงรับแสงอาทิตย์เพิ่มพบว่า ระบบทำน้ำร้อนพลังงานแสงอาทิตย์ตามลักษณะที่กล่าวมาใช้น้ำมันเตาเป็นพลังงานเสริมจะให้ผลตอบแทน 8.03% ต่อปี ในขณะที่อัตราดอกเบี้ย 18% ต่อปี จึงไม่คุ้มค่าต่อการลงทุน ถ้าเป็นการลงทุนติดตั้งระบบทำน้ำร้อนสำหรับโรงแรมใหม่ โดยการเปรียบเทียบระหว่างระบบทำน้ำร้อนพลังงานแสงอาทิตย์ซึ่งมีลักษณะที่กล่าวมาร่วมกับเครื่องทำความร้อนเสริม กับระบบน้ำร้อนที่ใช้หม้อต้มอุตสาหกรรมและใช้น้ำมันเตาเป็นเชื้อเพลิงโดยพิจารณาทั้งเงินลงทุนและค่าใช้จ่ายในการดำเนินงานระบบพบว่าเมื่อติดตั้งระบบทำน้ำร้อนแสงอาทิตย์ร่วมกับเครื่องทำความร้อนเสริมจะทำให้อัตราผลตอบแทน 12.68% ต่อปี ซึ่งก็ไม่คุ้มค่าต่อการลงทุน เช่นเดียวกับโรงแรมเก่าที่มีหม้อน้ำอุตสาหกรรมอยู่แล้ว