การประชมวชาการเครอขายวศวกรรมเครองกลแหงประเทศไทย ครงท 29 1-3 กรกฎาคม 2558 จงหวดนครราชสมา

AEC-11

การศกษาเชงทดสอบสมรรถนะการกลนน าดวยรงสอาทตยรวมระบบระเหยความชน

Experimental Study on Performance of Solar Water Distillation Assisting Evaporative Cooling System

จารวฒน เจรญจต* และฐานวทย แนมใส

สาขาวชาวศวกรรมเครองกล คณะวศวกรรมศาสตร มหาวทยาลยเทคโนโลยราชมงคลศรวชย

เลขท 1 ถนนราชด าเนนนอก ต าบลบอยาง อ าเภอ เมอง จงหวด สงขลา 90000 *ตดตอ: Email:j.jaruwat@gmail.com, 086-6856747, 074-315185

บทคดยอ วตถประสงคของบทความวจย เพอทดสอบสมรรถนะการกลนน าดวยรงสอาทตยรวมระบบระเหยความชนโดย

เปรยบเทยบระหวางระบบทมพดลมชวย (Active) และไมมพดลม (Passive) ทสภาวะเดยวกน โดยออกแบบตกระจกใส 2 ชด ทภายในตดตงชดแผนระเหย (Evaporative Cooling Pad) ขนาดความกวาง x ยาว x หนา เทากบ 0.3 x 0.3 x 0.15 m3 และมพนทรบรงสอาทตยขนาด 0.142 m2 ท ามม 7 องศาจากแนวระดบ ทดสอบทอตราการไหลของน า 15 L/min ผานชดแผนระเหย ท าการทดสอบในชวงเวลา 09:00 น.-15:00 น.โดยบนทกคารงสอาทตย อณหภมและอตราการกลนทกๆ สองชวโมง จากการทดสอบพบวาระบบระเหยความชนแบบมพดลมชวย (Active) มปรมาณการกลนสงกวาระบบระเหยความชนแบบไมมพดลมชวย (Passive) ประมาณ 96.46% โดยมคาเทากบ 6.27 L/m2-day และ 3.19 L/m2-day ตามล าดบ ค ำหลก: การกลนดวยรงสอาทตย; ระบบระเหยความชน; แผนระเหย Abstract

The objectives were to determine performance of solar water distillation assisting moisture evaporation system and compare the performance of an active solar distillation system with that of a passive solar distillation system under the same condition. Both systems consisted of two glass cabinets. Inside the cabinets were installed the cooling pad size of 0.3 m in width, 0.3 in length and 0.15 m in thickness. Moreover, an absorber area of 0.142 m2 that horizontally placed with inclination of 7 degree was designed to absorb solar radiation. For experiment, water flow rate of 15 L/min flowing through a cooling pad set was fixed and the experiment was carried out between 09:00 a.m. to 03:00 p.m. In addition, the solar radiation, distilling temperature and flow rates were recorded every two hours. The results indicated that the active system could produce 96.46% more distilled water than the passive system. In other words, the active system could produce average 6.27 L/m2-day whereas the passive system could produce average 3.19 L/m2-day. Keywords: Solar Distillation; Evaporative Cooling System; Evaporative Cooling Pad

1. บทน า น าเปนสงจ าเปนในการด าเนนชวต และมปรมาณมากคดเปนพนท 3 ใน 4 ของโลก โดยเปนน าทะเลประมาณ 97.5 % เปนน าจดประมาณ 2.5 % ซงในสวนนประมาณ 2 สวนใน 3 สวน อยในรปของน าแขงตามขวโลก อก 1 สวนของน าจดทเหลออยบนผวโลกจะอยในรปของแหลงน า

ตางๆ [1] เทยบกบประชากรโลกทเพมขน แตทรพยากรน าทสะอาดนอยลงไปเรอยๆ จากปจจยการใชน าในกจกรรมตางๆ ทสงขน ท าใหหลายพนทประสบปญหาขาดแคลนน าส าหรบการอปโภค และบรโภคท เหมาะสม อยางไรกตามประเทศไทยมศกยภาพพลงงานรงสอาทตยคอนขางสงประมาณ 18.2 MJ/m2- day ดงนนจากปจจย

72

การประชมวชาการเครอขายวศวกรรมเครองกลแหงประเทศไทย ครงท 29 1-3 กรกฎาคม 2558 จงหวดนครราชสมา

AEC-11 ขางตน การกลนน าดวยรงสอาทตย เปนเทคโนโลยพลงงานทางเลอกหนงทเหมาะสม เชนกลนน าทะเล หรอน าทไมบรสทธ ใหเปนน าสะอาดทสามารถใชในการอปโภค บรโภค ไดอยางมคณภาพ ซงสวนใหญจะเปนการใชเครองกลนน ารงสอาทตยแบบอาง (basin solar still) เน องจากมสวนประกอบไมซบซอน และใชงานอยางกวางขวางในหลายๆ งานวจย เชนมศกยภาพในการกลนเพอบ าบดน าเสยสขาภบาลและอตสาหกรรม เพอการปลอยสแหลงน าสาธารณะ [2] ส าหรบการกลนน ามการน าแผนกระจกมาสะทอนรงสลงบรเวณอางทเปนลอนเพอเพมพนทถายเทความรอนและความเขมรงส พบวาสามารถเพมปรมาณการกลนจากกรณไมมแผนสะทอน 21.55% ทอตราการกลนน า 2.35 L/m2-day [3] รวมถงมการทดลองระบบน าหยดบนแผนเสนใยในเครองกลนแบบถาดเอยง ซงมปรมาณการกลนสงกวาแบบทวไป 20-25% ท 4.10 L/m2-day [4] นอกจากนไดมการพฒนาเครองกลนแบบขนบนไดหลายๆชน (stepped solar still) รวมถงตดตงกระจกสะทอนรงสอาทตยแนวดงในแตละชน เพอเพมความเขมรงสในระบบใหสงขน พบวาการกลนเปนแบบขนบนไดแบบตดตงและไมตดตงกระจกสะทอนมปรมาณการกลนสงกวาแบบอางทวไป 75% และ 57% ตามล าดบ [5] นอกจากนไดมการใชตวเกบรงสอาทตยแบบแผนราบมาเสรมความรอนใหกบสารละลายในเครองกลนน ารงสอาทตยผานอปกรณแลกเปลยนความรอน (active solar stills) [6] สงผลใหสามารถเพมปรมาณน าในแบบอางไดมากขน ในสวนของสารท างานมการศกษาการน าวสดนาโนผสมในการกลนน าดวยรงสอาทตยแบบอางเอยงขางเดยว พบวาวสดนาโนประเภท Aluminum Oxide (Al2O3), Zinc Oxide (ZnO), Iron Oxide (Fe2O3) and Tin Oxide (SnO2) สงผลใหปรมาณการกลนเพมขนจากเดมเมอเทยบกบกลนน าปกต 29.95, 12.67 และ18.63% ตามล าดบ [7] นอกจากนมการศกษาอทธพลของพนผวกลนตวของเครองกลนระหวางผวกลนตวพลาสตกใส (polyethylene terephthalate, PET) กบกระจกใส [8] พบวามมสมผส (contact angle) ของวสดผวกลนตวเปนตวแปรทส าคญทสดส าหรบการเลอกวสดส าหรบใชเปนผวควบแนนภายในเครองกลน โดยวสดกระจกมมมสมผส (contact angle) ต ากวาพลาสตก ดวยสมบตชอบน าของกระจก (hydrophilic) ดงกลาว น าจงกลนตวไดมากกวา และสงผลใหรงสอาทตยทะลผานไดมากกวา โดยมคาสะทอนรงส

อาทตยของผวควบแนนวสดโปรงแสงต าเปนปจจยรองลงมา โดยเครองกลนน าแบบพนเอยง (inclined solar still) ท างานรวมกบเทคนคตางๆ [9] จะใหผลผลตและประสทธภาพสงกวาเครองกลนน าแบบอางอยางชดเจน [10] จากรายงานปรทรรศนงานวจยดานเทคโนโลยการกลนน า แสดงการพฒนาอยางรวดเรวอยางตอเนอง [11] และกระบวนการดงกลาวสามารถประยกตน าเอาพลงงานความรอนจากรงสอาทตยมาใชประโยชน เพอชวยลดการปลดปลอยคารบอนทมผลกระทบตอสงแวดลอม [12]

โดยปจจยตางๆ ทมผลตอสมรรถนะการกลนน ารงสอาทตย [13] คอคาความเขมรงสอาทตย, ความเรวลม, อณหภมสงแวดลอม, ความแตกตางของอณหภมระหวางผวระเหยน าและผวกระจก, พนทผวอสระของน า, พนทผวดดซบรงสอาทตย, อณหภมของน าทไหลในเครองกลน, มมกระจก และความลกของน า หรอปรมาณน าในเครองกลน โดยคาความเขมรงสอาทตย, ความเรวลม และอณหภมสงแวดลอม เปนตวแปรภายนอกไมสามารถควบคมได ในขณะทตวแปรทเหลอสามารถปรบปรงศกษาเพอเพมสมรรถนะการกลนได อยางไรกตามการท างานทเรยบงายและไมซบซอนของระบบกลน ผวจยพจารณาวาพนทผวอสระของน า เปนตวแปรทส าคญในการถายเทความรอนและมวลของน าในเครองกลน โดยอาศยแนวคดการท างานของแผ น ระเหยความช น (Evaporative Cooling Pad) ในการเพมความชนในโรงเรอนเลยงสตว และใชลดอณหภมน าในระบบความรอนตางๆ ผานหอระบายความรอน(cooling tower) เนองจากมพนทระเหยมาก สามารถระเหยความชนไดทอณหภมต า [14]

ดงนนงานวจยนจงมแนวคดการพฒนาเครองกลนน าดวยรงสอาทตยรวมระบบระเหยความชน บนพนฐานทฤษฎ ของการถายเทความรอนและมวล โดยการเพมพนทผวอสระของน าผานชดแผนระเหย (Evaporative Cooling Pad) เพอแลกเปลยนความรอนระหวางอากาศในเรอนกระจก กบน าทไหลผานผวรวมแบบฟลมบาง สงผลใหอณหภมน าในระบบสงขน และเพมความชนในเครองกลน ในเวลาเดยวกน โดยความชนทเพมขนจะไปกลนตวทผวควบแนน (ผวกระจกดานในเครองกลน) และไหลออกภายนอก เปนปจจยใหการระเหยความชนบรเวณผวระเหยเปนไปอยางตอเน อง จากความแตกตางของอณหภมและความหนาแนนระหวางผวระเหย-ผวควบแนน (ผวกระจกดานในเครองกลน) ตามล าดบ

73

การประชมวชาการเครอขายวศวกรรมเครองกลแหงประเทศไทย ครงท 29 1-3 กรกฎาคม 2558 จงหวดนครราชสมา

AEC-11

2. อปกรณและวธการทดลอง 2.1 ชดทดลอง

รปท 1 เครองกลนน ารงสอาทตยรวมระบบระเหยความชน

การท างานของเครองกลนน ารงสอาทตยรวมระบบระเหยความชน อาศยการแผรงสอาทตย สงผานไปยงชดกระจกใสหนา 3 mm ทรงสเหลยมดานขนานซงครอบชดแผนระเหย (Evaporative Cooling Pad) ขนาด กวาง x ยาว x หนา 0.3 x 0.3 x 0.15 m3 โดยแผนระเหยท ามม 45 x 45 องศา ขนาดรองลก 7 mm มพนทผวสมผสตอ 1 m3 เทากบ 460 m2 ดงนนขนาดทใชในการทดลองมพนทผวสมผสเทากบ 6.21 m2 ดงแสดงในรปท 1 รงสอาทตยจะถกดดซบดวยแผนรบรงสอลมเนยมพนสด าดาน ขนาดพนทรบรงส 0.142 m2 ท ามม 7 องศาจากแนวระดบ เพอดดซบรงสอาทตย และเมอวตถรอนขนกจะเปลงรงสความรอนออกมาในตกระจก เกดสภาวะเรอนกระจกในระบบ สงผลใหอณหภมอากาศภายในสงขน ประกอบกบรปทรงชดกระจกใสทรงสเหลยมดานขนานทท ามมเอยงดานเดยว 12 องศาจากแนวระดบ เมอมการระบายความรอนบรเวณผวกระจกดานบน เปนปจจยใหเกดการหมนวนของอากาศในรปแบบเทอรโมไซฟอน สงผลใหมการถายเทความรอน และมวลระหวางอากาศรอนทเคลอนท กบน าอณหภมต าทไหลผานบรเวณผวชดแผนระเหยในแนวดงในลกษณะไหลตดกน (cross flow) ผานผวฟลมบาง พาไอน าทระเหยตวบรเวณผวรวมไปควบแนนทผวกระจกดานบน ในลกษณะการพาความรอนโดยธรรมชาตในภาชนะปด (Passive) ซงไอน าจะกลนตวบรเวณผวกระจกดานบน ซงมอณหภมต ากวา อยางตอเนอง และไหลไปยงรางน าออกจากเครองกลน ตามล าดบ ท าการหมฉนวนกนความรอนบรเวณดานลางของเครองกลนน าและตดตงรางรบน าดานขางทงสดานของกระจกเพ อ ใหน าทกลนไหลสภาชนะบรรจภายนอก

นอกจากนท าการการตดตงชดพดลมขนาด 150 mm จ านวน 2 ชด เขาทดานหลงของชดแผนระเหยของเครองกลนน ารงสอาทตยรวมระบบระเหยความชน จ านวน 1 ชด จากทงหมด 2 ชด ดงแสดงในรปท 2 เพอด าเนนการทดสอบสมรรถนะการกลนน าดวยรงสอาทตยรวมระบบระเหยความชนโดยเปรยบเทยบระหวางระบบทมพดลมชวย (Active) และไมมพดลม (Passive) ทสภาวะเดยวกน

รปท 2 แสดงรายละเอยดเครองกลนน ารงสอาทตยรวม

ระบบระเหยความชนแบบ Passive และ Active รปท 2 แสดงรายละเอยด เครองกลนน ารงสอาทตยรวมระบบระเหยความชนแบบไมมพดลมชวย (Passive) และแบบมพดลมชวย (Active) บรเวณสวนบนดานหลงชดแผนระเหย โดยบงคบใหอากาศไหลจากบนลงลาง ทใชในการทดสอบ เพอทดสอบเปรยบเทยบทสภาวะเดยวกน 2.2 วธการทดลอง

งานวจยนไดออกแบบการทดสอบเปน 2 ชด เพอเปรยบเทยบสมรรถนะการกลนน าดวยรงสอาทตยรวมระบบระเหยความชน โดยเปรยบเทยบระหวางระบบทมพดลมชวย (Active) ทความเรวลมเฉลย 1.5 m/s และไมมพดลม (Passive) ในสวนของการเปรยบเทยบอตราการกลนชวงเวลา (9.00-15.00) ทสภาวะเดยวกน ทปรมาณน าเรมตนในระบบ 2200 cm3 ทดสอบทอตราการไหล 15 L/min ผานชดแผนระเหย

ด าเนนการทดสอบในชวงระหวางเวลา (9.00-15.00) เปนเวลา 6 ชวโมงตอวน โดยตดตงเครองทดลองพรอมกน ทง 2 ชด หนไปทางทศใต ท าการวดคารงสอาทตยด ว ย Pyranometer (Kipp & Zonen) Model CM 11B ความละเอยด +/- 2 W/m2 วดอณหภมภายในเครองกลนทต าแหนงตาง ๆ คอ อณหภมในเครองกลน (Ta), อณหภม

74

การประชมวชาการเครอขายวศวกรรมเครองกลแหงประเทศไทย ครงท 29 1-3 กรกฎาคม 2558 จงหวดนครราชสมา

AEC-11 น าเขาทอรวมชดแผนระเหย (Ti) บรเวณดานบน และอณหภมน าออกจากทอรวมชดแผนระเหย (To) บรเวณดานลาง ดงแสดงรายละเอยดตางๆ ในรปท 3 โดยใชเทอรโมคปเปลชนด K ซงมความละเอยด+/-0.5oC รวมทงบนทกขอมลคารงส และอณหภมต าแหนงตางๆ ทก 1 นาท โดยใช Data logger (Yokogawa) MW 100 และวดปรมาณการกลน ทกๆ 2 ชว โมง เพ อ เปรยบเทยบสมรรถนะการกลนของแตละกรณ

รปท 3 แสดงรายละเอยดต าแหนงวดอณหภมตางๆ ในเครองกลนน ารงสอาทตยรวมระบบระเหยความชน

3. ผลการทดลองและวจารณ ในงานวจยน ไดทดลองและวเคราะหสมรรถนะการ

กลนน าดวยรงสอาทตยรวมระบบระเหยความชนระหวางระบบทมพดลมชวย (Active) และไมมพดลม (Passive) โดยตดตง และทดลองกลนทง 2 ชด ทสภาวะเดยวกน ซงมรายละเอยดของผลการศกษาดงน

รปท 4 คารงสอาทตย และอณหภมในเครองกลน (Ta)

ทง 2 กรณ ทสภาวะเดยวกน

รปท 5 คารงสอาทตย และอณหภมน าเขาทอรวมชดแผน

ระเหย (Ti) ทง 2 กรณ ทสภาวะเดยวกน

รปท 6 คารงสอาทตย และอณหภมน าออกจากทอรวมชด

แผนระเหย (To) ทง 2 กรณ ทสภาวะเดยวกน

จากรปท 4 พบวาอณหภมในเครองกลน (Ta) ทง 2 ชด สงขนจากสภาวะเรอนกระจก โดยอณหภมเครองกลนแบบ Passive สงกวา Active ประมาณ 3-8 oC หรอมคาระหวาง 45-60 oC และ 42-52 oC ตามล าดบ สงผลใหอณหภมน าปรมาณเรมตน 2200 cm3 ทไหลผานชดแผนระเหยทง 2 ชด มอณหภมสงขน ดงแสดงคาในรปท 5 และ 6 ตามล าดบ แสดงศกยภาพของเรอนกระจกในการเปนแหลงผลตอากาศรอนส าหรบถายเทความรอนใหกบน าหรอสารละลายทไหลผานชดแผนระเหย โดยอณหภมน าทต าแหนงเขาทอรวมชดแผนระเหย (Ti) และออกจากทอรวมชดแผนระเหย (To) มแนวโนมไปทางเดยวกน จากการทดสอบพบวาอณหภมชดเครองกลนแบบ Passive สงกวา Active ประมาณ 1-2 oC โดย Ti มคาระหวาง 35-50

oC และ 38-39 oC ในขณะท To มคาระหวาง 34-50 oC และ 35-49 oC ดงแสดงในรปท 5-6 ตามล าดบ แปรผนตามคาอณหภมในเครองกลน (Ta)และคารงสอาทตย เมอพจารณาความแตกตางของอณหภมของน าระหวางน าทางเขาทอรวมชดแผนระเหย (Ti) และออกจากทอรวมชดแผนระเหย (To) ในรปของ (Ti-To) พบวาเครองกลนแบบ

75

การประชมวชาการเครอขายวศวกรรมเครองกลแหงประเทศไทย ครงท 29 1-3 กรกฎาคม 2558 จงหวดนครราชสมา

AEC-11

Active ม ค า เฉ ล ย 0.17 oC ส งก ว าแบบPassive ท มคาเฉลย 0.05 oC ตามล าดบ

ดงนนเมอพจารณาในสวนของการเปลยนสถานะจากของเหลวเปนไอ หรอการระเหย บรเวณผวรวมฟลมบางของแผนระเหย สงผลใหมการดงความรอนออกจากน าทไหลผานเปนปจจยใหอณหภมน าออกจากทอรวมชดแผนระเหย (To) ต ากวาน าทางเขาทอรวมชดแผนระเหย (Ti) ในกรณการกลนแบบ Active แสดงคาทสงกวา พจารณาไดวามอตราการระเหยทสงกวาแบบ Passive ตามล าดบ และเมอมมวลของไอน าในเครองกลนมากกวาสงผลใหอณหภมในเครองกลน (Ta) ในระบบ Active ต ากวา ระบบ Passive เชนกน แสดงสมรรถนะในการหมนเวยนของอากาศรอนในการถายเทความรอน และมวลระหวางอากาศรอนทเคลอนทในรปแบบเทอรโมไซฟอน ในกรณไมมพดลม (Passive) ตามสมมตฐานในการออกแบบ โดยการตดตงระบบทมพดลมชวย (Active) สงผลใหมการถายเทความรอน และมวล สงขน ตามล าดบ

รปท 7 เปรยบเทยบปรมาณน าทกลนไดจากระบบระเหย

ความชนแบบ Passive และ Active ทก 2 ชวโมง

จากรปท 7 แสดงการเปรยบเทยบปรมาณน าทกลนไดจากระบบระเหยความชนแบบ Passive และ Active ทก 2 ชวโมง ทไดจากการกลนสารละลายทปรมาณเรมตน 2200 cm3 พบวาระบบระเหยความชนแบบActive มปรมาณการกลนสงกวาแบบ Passive 135-153 cm3 หรอ 1.7-2.7 เทาของปรมาณการกลนในแบบ Passive ทกๆ 2 ชวโมง แปรผนตามอณหภมสารละลาย โดยมคาสงทสดในชวงบาย (13:00-15:00) จากสมบตการสะสมความรอนในชวงเวลากอนหนาน และปรมาณน าทลดลงในระบบกลน ในขณะทคารงสอาทตยต าลงในชวงเวลาดงกลาว ปรมาณการกลนจงสงขน ตามล าดบ

วเคราะหวาพนทพนทผวสมผสของระเหยความชนเทากบ 6.21 m2 เปนตวแปรทมอทธพลตอสมรรถนะการกลนในสวนของการถายเทความรอน และการระเหย เนองจากสามารถเพมอณหภมน าในระบบ จาก 35oC เปน 50 oC และท าระเหยไดทอณหภมต ากวา 50 oC ในขณะปรมาตรสารละลายสงผลตออตราการเพมอณหภม ตามสมบตคาความจความรอน ซงขนกบมวลของสารละลาย

แตอยางไรกตามเนองจาก การทดลองทง 2 ชด มพนทระเหยเทากน ในกรณศกษาน แสดงปจจยของการหมนเวยนอากาศกรณระบบทมพดลมชวย (Active) มคาสงกวากรณไมมพดลม (Passive) ทสภาวะเดยวกน โดยอณหภมสงจะใหอตราการถายเทมวลสงกวาอณหภมต า เนองจากมแรงขบ (Driving Force) ในกลไกการถายโอนความรอน และมวลมากกวา ตารางท 1 สมรรถนะการกลนน าดวยรงสอาทตยรวมระบบระเหยความชน โดยเปรยบเทยบระหวางระบบทมพดลมชวย (Active) และไมมพดลม (Passive)

จากตารางท 1 แสดงการเปรยบเทยบสมรรถนะการกลนน าดวยรงสอาทตยรวมระบบระเหยความชน โดยเปรยบเทยบระหวางระบบทมพดลมชวย (Active) และไมมพดลม (Passive) ตอกะ (Batch) ชวงเวลา (9.00-15.00) ทคารงสอาทตยตางๆ พบวาการหมนเวยนอากาศแบบActive มสมรรถนะสงกวาอยางชดเจน โดยมคาเฉลยปรมาณการกลนน าทคารงสอาทตย ระหวาง 17.513-17.628 MJ/m2-day มคาเฉลยเทากบ 890 cm3 สงกวาแบบ Passive มคาเฉลยเทากบ 436 cm3 หรอเพมขนมคาเฉลยเทากบ 96.46% โดยมอตราสวนระหวางปรมาณ

Solar Rad

MJ/m2 Active Passive product (cc) (%)

17.576 880 456 424 92.9817.628 800 460 340 73.9117.513 990 445 545 122.47

average 890 454 436 96.46

Solar Rad

MJ/m2 Active Passive Active Passive

17.576 0.40 0.21 6.20 3.2117.628 0.36 0.21 5.63 3.2417.513 0.45 0.20 6.97 3.13

average 0.40 0.21 6.27 3.19

Product (cc) Increase

Product (cc) /Initial (2200 cc) Product (L/m2day)

76

การประชมวชาการเครอขายวศวกรรมเครองกลแหงประเทศไทย ครงท 29 1-3 กรกฎาคม 2558 จงหวดนครราชสมา

AEC-11 น าทกลนไดเทยบกบปรมาณน าส าหรบกลนเรมตน มคาเฉลยเทากบ 40 และ 21 % โดยมคาปรมาณน าทกลนไดตอพนทร บรงสอาทตย เทากบ 6.27 L/m2-day และ 3.19 L/m2-day ส าหรบระบบทมพดลมชวย (Active) และไมมพดลม (Passive) ตามล าดบ

4. สรป งานวจยน ไดศกษาเชงทดสอบ เพอเปรยบเทยบสมรรถนะการกลนน าดวยรงสอาทตยรวมระบบระเหยความชน ระหวางระบบทมพดลมชวย (Active) และไมมพดลม (Passive) ทสภาวะเดยวกน ทมการออกแบบใหผวดดรงส ตดตงในเรอนกระจกใสทรงสเหลยมดานขนาน เพอใหเกดสภาวะเรอนกระจกส าหรบเพมอณหภมอากาศ และชวยใหเกดการหมนเวยนของอากาศรอนไหลผานแผนระเหย (Evaporative Cooling Pad) เพอถายเทความรอนกบน าทไหลผานบรเวณผวชดแผนระเหย และเมออณหภมน าในระบบสงขนสามารถระเหยตวบรเวณผวรวมดงกลาวไปควบแนนทผวกระจกดานบน เพอกลนตวออกจากระบบตอไป จากการทดสอบทสภาวะเดยวกน พบวาสมรรถนะการกลนน าดวยรงสอาทตยรวมระบบระเหยความชน แบบมพดลมชวย (Active) มปรมาณการกลนสงกวาแบบไมมพดลมชวย (Passive) ประมาณ 96.46 % โดยมคาเทากบ 6.27 L/m2-day และ 3.19 L/m2-day ตามล าดบ โดยการประยกตแผนระเหย (Evaporative Cooling Pad) ในการกลนน าดวยรงสอาทตยรวมระบบระเหยความชน เปนปจจยหลกในการถายเทความรอน และมวล ของระบบกลนทอณหภมต า โดยทเงอนไขการทดสอบเดยวกน สมรรถนะการกลนจะแปรผนตามความเรวและการหมนเวยนอากาศรอนผานชดแผนระเหย ในขณะทการเพมอณหภมในเรอนกระจก และการกลนตวของน าออกจากระบบ เปนปจจยในการเพมแรงขบ (Driving Force) ในกลไกการถายโอนความรอนและมวล เชนเดยวกน ดงนนการเพมพนทแลกเปลยนความรอนและพนทระเหย โดยใชแผนระเหย เปนแนวทางหนงทเหมาะสม ในการเพมสมรรถนะการกลนดวยรงสอาทตย

ในขณะทอตราการไหลของน าทไหลผานแผนระเหย (Evaporative Cooling Pad) ในระบบกลนแบบ Active หรอ Passive และความเรวของพดลม ในระบบกลนแบบ Active เปนปจจยทส าคญในการศกษาตอไปในอนาคต

5. กตตกรรมประกาศ ขอขอบคณ สาขาวชาวศวกรรมเครองกล คณะวศวกรรมศาสตร มหาวทยาลยเทคโนโลยราชมงคลศรวชย ทใหการสนบสนนงานวจย

6. เอกสารอางอง

[1] Ali, M.T., Fath, H.E.S. and Armstrong, P.R. (2011). A comprehensive techno-economical review of indirect solar desalination, Renewable and Sustainable Energy Reviews, vol.15, October 2011, pp. 4187–4199. [2] Zarasvand Asadi, R., Suja, F., Ruslan, M.H. and Jalil, N.A. (2013). The application of a solar still in domestic and industrial wastewater treatment, Solar Energy, vol. 93, July 2013, pp. 63–71. [3] จารวฒ น เจรญจต และบญญต นยมวาส (2554). การศกษาเชงทดสอบสมรรถนะการกลนน าทะเลดวยรงสอาทตยแบบมแผนสะทอนรงส, วศวกรรมสาร มข., 38, กรกฎาคม – กนยายน 2554, หนา 265 -274. [4] บรรณชา ขนเขยว และทวช จตรสมบรณ (2557). การศกษาและหาคาพารามเตอรดทสดของเครองกลนน าพลงแดดแบบใชระบบน าหยดบนแผนเสนใย, การประชมวชาการเครอขายวศวกรรมเครองกลแหงประเทศไทย ครง ท 28, มหาวทยาลยขอนแกน จงหวดขอนแกน [5] Omara, Z.M., Kabeel, A.E. and Younes M.M. (2013). Enhancing the stepped solar still performance using internal reflectors, Desalination, vol. 314, February 2014, pp. 67–72. [6] Taghvaei, H., Taghvaei, H., Jafarpur, K., Karimi Estahbanati, M.R., Feilizadeh, M., Feilizadeh, M.A. and Ardekani, S. (2014). A thorough investigation of the effects of water depth on the performance of active solar stills, Desalination, vol. 347, August 2014, pp. 77–85. [7] Elango, T., Kannan, A. and Kalidasa Murugavel, K. (2015). Performance study on single basin single slope solar still with different water nanofluids, Desalination, vol. 360, March 2015, pp.45–51. [8] Bhardwaj, R., ten Kortenaar, M.V. and Mudde R.F. (2013). Influence of condensation surface on

77

การประชมวชาการเครอขายวศวกรรมเครองกลแหงประเทศไทย ครงท 29 1-3 กรกฎาคม 2558 จงหวดนครราชสมา

AEC-11

solar distillation, Desalination, vol. 326, October 2013, pp. 37–45. [9] Kalidasa Murugavel, K., Anburaj, P., SamuelHanson, R. and Elango T. (2013). Progresses in inclined type solar stills, Renewable and Sustainable Energy Reviews, vol. 20, April 2013, pp.364–377. [10] Fatemeh, B.Z., Ashkan, Z.S., Hamid, M. and Farshad, F.T. (2012). Theoretical and experimental study of cascade solar stills, Solar Energy, Vol.90, April 2013, pp. 205-211. [11] Karaghouli, A.A. and Kazmerski, L.L. (2013). Energy consumption and water production cost of conventional and renewable – energy - powered desalination processes, Renewable and Sustainable Energy Reviews, vol. 24, August 2013, pp. 343–356. [12] Sharon H. and Reddy K.S. (2015). A review of solar energy driven desalination technologies, Renewable and Sustainable Energy Reviews, vol.41, January 2015, pp. 1080–1118. [13] Velmurugana, V. and Srithar, K. (2011). Performance analysis of solar stills based on various factors affecting the productivity - a review, Renewable and Sustainable Energy Reviews, vol. 15, February 2011, pp. 1294–1304. [14] Wikipedia, the free encyclopedia (2015). Evaporative cooler, [ร ะบ บ อ อ น ไล น ], แ ห ล งท ม า http://en.wikipedia.org/wiki/Evaporative_cooler, เ ข า ดเมอวนท 14/04/2558.

78