A · ข้อมูลการไหลและของไหล
อัตราการไหล & ความจุความร้อน
kg/s
⚠️ ISO 9806-1: ṁ = 0.02 kg/s ต่อ m² → ต้อง × A_G ก่อน
เช่น แผง 2 m² → ṁ = 0.02 × 2.0 = 0.04 kg/s
kJ/kg·K
น้ำ = 4.182 · น้ำมัน ≈ 1.9–2.1 kJ/kg·K
อุณหภูมิของไหล
°C
°C
ตัวเก็บรังสีอาทิตย์
m²
ṁ ISO = 0.02 × 2.0 = 0.04 kg/s (ซิงค์อัตโนมัติ)
W/m²
°C
G มาตรฐาน = 800 W/m² · t_a มาตรฐาน = 30°C (ISO 9806-1)
พารามิเตอร์ตัวเก็บ (จากกราฟ Tab 2)
–
W/m²·K
ηG จากกราฟ (Eq.8.3)
—
%
ความร้อนที่ใช้ได้ Q
—
W
กำลังรับรังสี Pin
—
W
ผลการคำนวณโดยละเอียด
| ตัวแปร | สูตร | ค่า | หน่วย |
|---|---|---|---|
| กรอกข้อมูลแล้วกด ▶ คำนวณ | |||
ป้อนชุดข้อมูลทดลอง
ป้อนข้อมูลทดลองหลายจุดเพื่อสร้างกราฟ
ηG กับ (tin−ta)/G และหาค่า ηOG, UG
| # | tin(°C) | ta(°C) | G(W/m²) | ηG(–) |
|---|
ผล Linear Regression
ηOG (y-intercept)
—
UG (slope)
—
R² (ความแม่นยำ)
—
RMSE
—
กราฟ ηG กับ (tin−ta)/G
จุดกลม = ข้อมูลทดลอง · เส้นตรง = แบบจำลองเชิงเส้น (Eq.8.3)
ประวัติการคำนวณทั้งหมด
| # | ṁ (kg/s) | Cₚ | t_in (°C) | t_out (°C) | A_G (m²) | G (W/m²) | t_a (°C) | Q (W) | η_G (Eq.8.3) | วันที่/เวลา | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| ยังไม่มีประวัติ — กดคำนวณในแท็บแรกก่อน | |||||||||||
สมการที่ 8.1 — ความร้อนที่นำไปใช้ประโยชน์ได้ Q
Q = ṁ · Cp · (to − tin)
| Q | ความร้อนที่ตัวเก็บรังสีอาทิตย์ให้ได้จริง | kJ/s = kW |
| ṁ | อัตราการไหลมวลของของไหล | kg/s |
| Cₚ | ค่าความจุความร้อนจำเพาะ (น้ำ = 4.182) | kJ/kg·K |
| tₒ | อุณหภูมิของไหลทางออก (Outlet) | °C |
| t_in | อุณหภูมิของไหลทางเข้า (Inlet) | °C |
สมการที่ 8.2 — ประสิทธิภาพพลังงาน ηG
ηG = Q [W] / (AG · G)
| η_G | ประสิทธิภาพพลังงานของตัวเก็บรังสีอาทิตย์ | – (0 ถึง 1) |
| A_G | พื้นที่รับแสงของตัวเก็บ (Gross area) | m² |
| G | ความเข้มรังสีอาทิตย์บนพื้นเอียง | W/m² |
⚠️ Q ในสมการนี้ต้องอยู่ในหน่วย วัตต์ (W)
แปลง: Q [W] = Q [kW] × 1000
แปลง: Q [W] = Q [kW] × 1000
สมการที่ 8.3 — แบบจำลองเชิงเส้นตรง (ISO 9806-1)
ηG = ηOG − UG · (tin − ta) / G
| η_OG | ประสิทธิภาพเชิงแสงสูงสุด (y-intercept) | – |
| U_G | สัมประสิทธิ์การสูญเสียความร้อนรวม (|slope|) | W/m²·K |
| t_a | อุณหภูมิอากาศแวดล้อม | °C |
| (t_in−t_a)/G | พารามิเตอร์อุณหภูมิลดรูป (แกน x กราฟ) | m²·K/W |
วิธีหาค่า η_OG และ U_G จากกราฟ
วาดกราฟระหว่าง η_G (แกน Y) กับ
(t_in − t_a)/G (แกน X) จากข้อมูลทดลองหลายจุด
→ จุดตัดแกน Y (y-intercept) = η_OG
→ ความชัน |slope| ของเส้นตรง = U_G
→ ใช้แท็บ "วิเคราะห์กราฟ" เพื่อ Regression อัตโนมัติ
⚠️ ข้อผิดพลาดที่พบบ่อย — ทำให้ ηG สูงหรือต่ำเกินจริง
❌ ผิดที่ 1 — ṁ ใส่เป็น kg/s·m² แทนที่จะเป็น kg/s รวมทั้งแผง (พบบ่อยที่สุด)
| ผิด | ṁ = 0.02 kg/s (แผง 2 m²) | Q ต่ำครึ่งหนึ่ง |
| ถูก | ṁ = 0.02 × AG = 0.02 × 2.0 = 0.04 kg/s | ISO 9806-1 |
❌ ผิดที่ 2 — ลืมแปลง Q จาก kW เป็น W ก่อนใส่สูตร η_G
| ผิด | η_G = Q[kW] / (A_G × G[W/m²]) → η ต่ำ ~1000 เท่า | < 0.1% |
| ถูก | η_G = Q[W] / (A_G × G[W/m²]) → Q[W] = Q[kW] × 1000 | 49–70% |
❌ ผิดที่ 3 — G ใส่ผิดหน่วย (kW/m² แทน W/m²)
| ผิด | G = 0.8 kW/m² | η สูงขึ้น 1000 เท่า! |
| ถูก | G = 800 W/m² (ISO 9806-1 มาตรฐาน) | ถูกต้อง |
❌ ผิดที่ 4 — Cₚ ใส่เป็น J/kg·K แทน kJ/kg·K
| ผิด | Cₚ = 4182 J/kg·K | Q สูงขึ้น 1000 เท่า! |
| ถูก | Cₚ = 4.182 kJ/kg·K (สำหรับน้ำที่ 35°C) | ถูกต้อง |
💡 สรุปค่ามาตรฐาน ISO 9806-1:
ṁ = 0.02 × A_G [kg/s] · G = 800 W/m² · t_a = 30°C · Cₚ = 4.182 kJ/kg·K
ค่าประสิทธิภาพที่คาดหวัง: η_G = 49% – 70% สำหรับตัวเก็บรังสีแบบแผ่นราบ
ค่าประสิทธิภาพที่คาดหวัง: η_G = 49% – 70% สำหรับตัวเก็บรังสีแบบแผ่นราบ
สภาวะมาตรฐานทดสอบ (ISO 9806-1)
| G | ความเข้มรังสีอาทิตย์มาตรฐาน | 800 W/m² |
| t_a | อุณหภูมิอากาศมาตรฐาน | 35 °C |
| t_in | อุณหภูมิของไหลทางเข้ามาตรฐาน | 50 °C |
| ลม | ความเร็วลม | ≤ 4 m/s |