Upload
others
View
16
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
59 STP-410
การศกษาสภาวะทเหมาะสมของกระบวนการ โอโซเนชนในการสลายตวของสารประกอบ 2,4,6-ไตรคลอโรฟนอลในน าเสยสงเคราะห โดยสถตวธการตอบสนองทพนผว
กาญจนภรณ เครอนาค
มหาวทยาลยเกษตรศาสตร
60 STP-412
การส ารวจความหลากหลายของกลมสตวไมมกระดกสนหลงขนาดใหญหนาดนในอทยานแหงชาต เฉลมรตนโกสนทร
ประภาพร กลนศรสข
มหาวทยาลยเกษตรศาสตร วทยาเขตก าแพงแสน
61 STP-422
การหาเงอนไขทเหมาะสมของฟลมบางคารบอนคลายเพชรบนซบสเตรททองแดง ส าหรบการสงเคราะหทอนาโนคารบอน ดวยวธการตกสะสมไอเคม
โชตกา สทธชาต
มหาวทยาลยเชยงใหม
62 STP-424
การศกษาสภาวะทเหมาะสมในการวเคราะห กลนในถวแมคคาเดเมยอบแหงโดยใชเครองจมกอเลกทรอนกส
กลชญา สวหงวน
มหาวทยาลยเทคโนโลย ราชมงคลธญบร
63 STP-438
ผลกระทบของเวลาในการท าสภาวะปลอดเชอ ดวยเทคนคพลาสมาสารละลาย
นรพนธ วเชยรสาร
มหาวทยาลยเชยงใหม
64 STP-450
Elliptic flow of charged particles in Au+Au collisions at RHIC energy
Thongchai Katekum
Naresuan University
65 STP-451
การศกษาและควบคมอณหภมของอปกรณ ท าความเยนจากเทอรโมอเลกทรก
ปฐพงศ เทยมตร
มหาวทยาลยเชยงใหม
66 STP-454
การคาดคะเนเพศและความสงจากรอยพมพเทา ของบคคลเปรยบเทยบกบกายวภาคศาสตรของเทากรณศกษาจงหวดหนองคาย และอดรธาน
ชลธชา ประทมชาต
มหาวทยาลยขอนแกน
67 STP-461
เทคนคการขยายแบนดวดทของสายอากาศชองเปดส าหรบการสอสารไรสาย
เทพ เกอทวกล
มหาวทยาลยราชภฏก าแพงเพชร
68 STP-465
การออกแบบและสรางเครองอบแหงพลงงานแสงอาทตยแบบอโมงคลม ส าหรบอบแหงพรกแดงโดยใชทรายเปนวสดกกเกบความรอน
ธานนทร รชโพธ
มหาวทยาลยราชภฏมหาสารคาม
69 STP-473
การออกแบบและทดสอบดเอนเอไพรเมอร เพอจ าแนกชนดของหนอนแมลงวนหวเขยว ทมความส าคญทางนตวทยาศาสตร
วรรษา ไววญญา
มหาวทยาลยมหดล
70 STP-488
The Effects of Climate Change On Environmental Factors That Influence The Coverage of Sacred Lotus In Nong Bong Kai Non-Hunting Area
Jitima Polpermpul
Mahidol University
71 STP-495
การผลตโคจขาวโดย Aspergillus oryzae M-01 เพอใชในการหมกมโซะ Rice Koji Produced by Aspergillus oryzae M-01 for Miso Fermentation
ดวงพร สงสถาพร
มหาวทยาลยแมโจ
72 STP-496
ผลลพธของกระบวนการเรยนรของแกนน าเกษตรกรเพอการพฒนาตนเองและสวนยางพาราแบบวนเกษตร: กรณศกษาเครอขายเกษตรกรสวนยางพาราแบบวนเกษตรต าบลทงใหญ อ าเภอหาดใหญ จงหวดสงขลา
ผกามาศ ทองค า
มหาวทยาลยสงขลานครนทร
73 STP-498
ผลของ ไคเนตน รวมกบ NAA ตอการเพาะเลยงเนอเยอของสมข มา
ปราณ ค าภระ
มหาวทยาลยราชภฏนครราชสมา
74 STP-499
Attraction Of Thrips Palmi Karny To Different Shape Traps
Jirawadee Pinkesorn
Mahidol University
75 STP-503
การพฒนาอปกรณวดคาอมพแดนซ ของสารละลายนอมอลซาไลน
ฉตรศรณ เจตะภย
จฬาลงกรณมหาวทยาลย
76 STP-505
การลดพลงงานในการท าความเยนดวยเทคนค การค านวณทางพลศาสตรของไหล
ภาวด วงไชยเลศ
มหาวทยาลยแมโจ
77 STP-516
การปรบก าลงขยายของเลนสเหลวโดยการเปลยนปรมาตรของหยดน าส าหรบสะเตมศกษา
เนตรนภา ลมไพบลย
มหาวทยาลยเทคโนโลย พระจอมเกลาธนบร
78 STP-519
วธการหงขาวทประหยดพลงงานและรวดเรว ดวยเตาแมเหลกไฟฟา
เจนจรา พจนรงเรองกจ
มหาวทยาลยเทคโนโลย พระจอมเกลาธนบร
79 STP-524
ผลของสตรอาหารและสารควบคมการเจรญเตบโต ทมผลตอการเตบโตของราก ใบและยอด ของกลวยไมเหลองจนทบร (Dendrobium friedericksianum Rchb. f.) ในหลอดทดลอง
นายกา สนทารนย
มหาวทยาลยบรพา
80 STP-529
ประสทธภาพของเชอราและแบคทเรยปฏปกษ ในการควบคมโรคใบจดตากบของผกกาดหอม หอทเกดจากเชอรา
ธรยทธ ชากลนา
มหาวทยาลยเทคโนโลย ราชมงคลลานนา
81 STP-534
การเปลยนแปลงการใชประโยชนทดน ในเขตเงาฝน พนทลมน าพสวรรค จงหวดเพชรบร
สนภา บวสรวง
มหาวทยาลยเกษตรศาสตร
82 STP-548
การปรบพารามเตอรอยางเหมาะสมของหมอแปลงไฟฟาหนงเฟสดวยวธการทดลองแบบสวนผสมกลาง
เดอนแรม แพงเกยว
มหาวทยาลยนเรศวร
83 STP-550
การวเคราะหปจจยการเกดเลอดออกภายหลง คลายอากาศออกจากสายรดขอมอในผปวยทไดรบการตรวจวนจฉยรกษาโรคหลอดเลอดหวใจ โดยอาศยเทคนคตนไมตดสนใจ
อญชล ไชยานนท
มหาวทยาลยมหดล
84 STP-552
การผลตกรดอนโดล-3-แอซตกโดยแบคทเรย ไอโซเลต DMKU-RP206
อภชญา มนประสทธ
มหาวทยาลยเกษตรศาสตร
85 STP-553
Metakaolin-based geopolymer for dye adsorption from aqueous solution
Narumon Lertcumfu
Chiang Mai University
ลำาดบท รหสบทความ ชอเรอง ชอผนำาเสนอ หนวยงาน
“Graduate Research Towards Globalization”
ผนำาเสนอผลงานวจยแบบโปสเตอร(Poster Presentation) ท
1
การลดพลงงานในการทาความเยนดวยเทคนคการคานวณทางพลศาสตรของไหล
ภาวด วงไชยเลศ*, ชนวฒน นทศนวจตร, จตรภทร วาฤทธ และสมเกยรต จตรงคลาเลศ
Energy Reduction of Cold Storage Room Cooling by Using Computational
Fluid Dynamics Technique
Pawadee Wangchailerd*, Chanawat Nitatwichit, Jaturapatr Varith
and Somkiat Jaturonglumlert
คณะวศวกรรมและอตสาหกรรมเกษตร มหาวทยาลยแมโจ อาเภอสนทราย จงหวดเชยงใหม 50290
Faculty of Engineering and Agro-Industry, Maejo University, Sansai, Chiang Mai, Thailand, 50290
* Corresponding author. E-mail address: [email protected]
บทคดยอ
ลกษณะการจดวางผลตภณฑและความเรวอากาศภายในหองเยนมผลตอการกระจายตวของอากาศภายในหอง ดงนนงานวจย
นจงทาการศกษารปแบบการจดวางผลตภณฑในหองเยน เพอลดการใชพลงงานในการทาความเยน โดยใชเทคนคการจาลองการไหลทาง
พลศาสตรของไหลเขามาชวยในการออกแบบการจดวางสาหรบหองเยนทมขนาด 7.7 × 6.0 × 2.6 ลกบาศกเมตร ผลของการปรบเปลยน
การจดวางผลตภณฑใหมในหองเยนจรงโดยการเพมพนทวางใหมากข น พบวา การกระจายตวของอากาศในหองเยนมคาสมาเสมอ เปน
ผลทาใหผลตภณฑไดรบความเยนอยางทวถง ซงสามารถชวยลดเวลาในการทาความเยน มผลทาใหการใชพลงงานของกระบวนการลดลง
เมอเทยบกบการทาความเยนโดยการจดวางรปแบบเดม เมอเปรยบเทยบเวลาและพลงงานในการทาความเยนระหวางการจดวางแบบเดม
และการจดวางแบบใหมพบวา การจดวางแบบใหมสามารถลดเวลาการทาความเยนลงได 1.74 ชวโมง และสามารถลดพลงงานได
12 กโลวตต-ชวโมง
คาสาคญ: พลศาสตรของไหล หองเยน การลดพลงงาน
Abstract
A product arrangement and air velocity distribution in cold storage room. The objective of this research was to study
a product arrangement in cold storage room for reduction of refrigeration energy. Computation Fluid Dynamics (CFD) technique
was used to design product arrangement within cold storage room. It’s size was of 7.7 × 6.0 × 2.6 cubic meters. The results of
the improvement of product arrangement by increasing the aisles gave better air distribution in a real cold storage room. As the
result, the cooling time and energy consumption were reduce. The comparison between ordinary and improvement product
arrangement was founded that cooling time and energy consumption of the improvement were lower than the ordinary, i.e., 1.74
hours and 12 kilowatt-hour, respectively
Keywords: Computation Fluid Dynamics, Cold storage room, Energy reduction
บทนา
การทาความเยนแบบหองเยนทวไป (Conventional Room Cooling) เปนวธทนยมกนอยางแพรหลาย
สามารถทาไดงายไมซบซอน โดยการนามาจดวางในหองเยน อาศยอากาศเปนตวกลางในการทาความเยนไหลผาน
ผลตภณฑ ทาใหผลตภณฑมอณหภมลดลงภายในระยะเวลาทกาหนด โดยระยะเวลาในการลดอณหภมดวยวธการทา
ความเยนแบบหองเยนขนอยกบการกระจายตวของอากาศ ความเรวลม และสมบตของผลตภณฑ หากการกระจายตว
ของอากาศไมสมาเสมอและความเรวลมไมเพยงพอตอการทาความเยน จะสงผลตอเวลาในการทาความเยนใหนานขน
STP-505
สาขาวทยาศาสตรและเทคโนโลย (Science and Technology)1022
“Graduate Research Towards Globalization”
สาขาวทยาศาสตรและเทคโนโลย (Science and Technology) 10232
อกทงยงทาใหผลตภณฑมคณภาพลดลง จากการศกษาเบ องตนพบวากระจายตวของอากาศข นอยกบการจดวาง
ผลตภณฑภายในหองเยน โดยการจดวางทดควรมลกษณะไมสงจนปดกนทางไหลของอากาศ และอากาศเยนสามารถ
ไหลผานภาชนะบรรจไดทกดาน ซงสงผลใหอณหภมและการกระจายตวของอากาศเปนไปอยางทวถง (ปณณธร
ภทรสถาพรกล, 2550) ในกรณทมการจดวางผลตภณฑภายในหองเยนไมเหมาะสม อาจเนองมาจากบรรจผลตภณฑ
ในหองเยนมากจนเกนไป เปนผลใหการกระจายตวของอากาศเยนไมสมาเสมอและไมสามารถไหลผานผลตภณฑได
อยางทวถง ทาใหผลตภณฑทอยบรเวณดงกลาวเกดความเสยหายได อกทงยงเปนการสญเสยพลงงานโดยเปลา
ประโยชน ซงการทาความทมอณหภมลดตากวาเดม 1 องศาเซลเซยส ทาใหเกดการสนเปลองพลงงานเพมขน 3 - 4
เปอรเซนตจากเดม (สกจ ลตกรณ, 2553)
ปจจบนไดมการพฒนาโปรแกรมคอมพวเตอรใหสามารถใชในการคานวณทางพลศาสตรของไหลไดใน
รปแบบการสรางแบบจาลองทางคณตศาสตรทสามารถมองเหนลกษณะการเคลอนทของกระแสอากาศในสภาวะหนงๆ
และสามารถทานายสภาวะเชงความรอน ความเรว หรอทศทางของอากาศได ซงทาใหการออกแบบมประสทธภาพมาก
เนองจากสามารถทาการเปลยนแปลงรปแบบไดงายในระยะเวลาทสน เมอเทยบกบกระบวนการเดมทตองมการทดลอง
(ปราโมทย เดชะอาไพ, และวรสทธ กาญจนกจเกษม, 2541) โดยทาใหมผสนใจนาเทคนคการคานวณทางพลศาสตร
ของไหลมาใช เชน การศกษาการกระจายลมเยนภายในรถตโดย (ภาคภม สภาชาต, และคนอนๆ, 2550) การศกษา
การกระจายตวการไหลของอากาศในอโมงคแชแขง (Maria, et al., 2011) และ การศกษาลกษณะการไหลของอากาศ
และกระบวนการละลายนาแขงในหองเยนขนาดใหญ (Enhai Liu, et al., 2014)
ดงนนเพอใหทราบถงลกษณะการไหลของอากาศ และความเรวลม ตาแหนงตางๆ ภายในหองเยน จงนา
เทคนคการคานวณทางพลศาสตรของไหลเพอจาลองการไหลดวยคอมพวเตอรมาใชในออกแบบการจดวางผลตภณฑ
ภายในหองเยนททาใหเกดการกระจายตวของลมเยนทเหมาะสม โดยจะสงผลใหเวลาทใชในการทาความเยนลดลง
เพอเปนการประหยดพลงงานและรกษาคณภาพของผลตภณฑอกดวย ดงนนจงเปนทมาของงานวจยในการศกษา
รปแบบการจดวางผลตภณฑในหองเยน เพอลดการใชพลงงานในการทาความเยน
วธการศกษาและวสดอปกรณ
การศกษารปแบบการจดวางผลตภณฑในหองเยน โดยการจาลองการไหลของอากาศดวยโปรแกรม
คอมพวเตอร เพอศกษาลกษณะการไหลของอากาศ และความเรวลมตาแหนงตางๆ ภายในหองเยน มขนตอน
การศกษาดงน
1. สารวจและเกบขอมลหองเยนทมการจดวางแบบเดม โดยทาการเกบขอมล 2 สวน ไดแก ขอมลการใช
พลงงานไฟฟาโดยเกบคาพลงงานทใชจากมเตอรไฟฟาหองเยน และเวลาทใชในการทาความเยนของผลตภณฑทม
อณหภมเรมตน 22 ถง 25 องศาเซลเซยส จนกระทงผลตภณฑมอณหภมสดทาย 6 ± 2 องศาเซลเซยส โดยการใช
อปกรณตรวจวดและบนทกขอมลยหอ Fuji Electric รน PHR สวนทสองเปนการเกบขอมลเพอใชในการกาหนด
สภาวะทขอบ ในแบบจาลองดวยคอมพวเตอร ไดแก ขอมลทางกายภาพของหองเยน และความเรวอากาศ โดยการใช
อปกรณตรวจวดยหอ Testo รน 400 ในการเกบขอมล
2. เขยนแบบจาลองการไหลของอากาศดวยคอมพวเตอร โดยกาหนดสมมตฐานทใชดงน คอ การไหลของ
อากาศภายในหองเยนเปนแบบปนปวน (Turbulent Model) และเปนการไหลทสามารถอดตวได (Compressible
Fluid) กาหนดรายละเอยดและเงอนไขในการคานวณทสภาวะคงท (Steady State) ความเรวลมทออกจากคอลยเยนม
คาเทากบ 3.55 เมตรตอวนาท ชองอากาศไหลกลบกาหนดใหมคาความดนเกจเทากบ 0 ปาสคาล และกาหนดใหทก
พนผวไมมการลนไหล (No Slip Condition)
3
3. ศกษาความเปนอสระของกรด (Grid Independent Study) เพอตรวจสอบวาจานวนกรดใดทใชในการ
คานวณมความเปนอสระตอผลลพธทได กอนจะนาไปใชทานายการจาลองการไหลในรปแบบตางๆ ซงการตรวจสอบ
ความเปนอสระของกรด สามารถทาไดโดยจากการเพมจานวนกรดครงละ 1/3 ของจานวนกรดเดม
4. ตรวจสอบความถกตองของแบบจาลองการไหลของอากาศ โดยการเปรยบเทยบขอมลความเรวอากาศท
ไดจากโปรแกรมคอมพวเตอรและขอมลทไดจากการตรวจวดภาคสนาม
5. ศกษาผลทไดจากการจาลองการไหลของหองเยนทมการจดวางแบบเดม จากนนวเคราะหถงสาเหตของ
ปญหาและหาแนวทางในการปรบปรงแกไข เพอใหไดรปแบบการจดวางผลตภณฑททาใหหองเยนมการกระจายตวของ
อากาศอยางสมาเสมอ
6. ทาการออกแบบการจดวางผลตภณฑในหองเยนใหมในรปแบบตางๆ โดยใชโปรแกรมคอมพวเตอร
จากนนจงทาการวเคราะหการไหลของอากาศภายในหองเยนเพอใหไดรปแบบการจดวางทเหมาะสมในการจดวาง
ผลตภณฑใหมในหองเยน
7. เลอกรปแบบการจดวางผลตภณฑในหองเยนทเหมาะสม จากนนจงทาการทดลองการจดวางผลตภณฑ
ใหมในหองเยน และทาการเกบขอมลซาอกครงตามขนตอนท 1 เพอเปรยบเทยบคาการใชพลงงานไฟฟา และเวลา
สาหรบการทาความเยนระหวางการจดวางผลตภณฑแบบเดมและแบบใหม
ผลการศกษา
การจาลองการไหลของอากาศในหองเยนทมขนาด 6.0 ×7.7 ×2.6 ลกบาศกเมตร ซงมคอยลเยน 2 ตว
กาหนดใหความเรวอากาศเฉลยและอณหภมเฉลยทไดจากการวดมคาเทากบ 3.55 เมตรตอวนาท, 4.39 องศา
เซลเซยส ตามลาดบ และมชองนาอากาศกลบ 2 ชอง
การศกษาความเปนอสระของกรดนน พจารณาจากคาความเรวอากาศทตาแหนงกงกลางหองทความสง
2.4 เมตรจากระดบพน เปรยบเทยบขอมลทไดจากการการตรวจวดภาคสนามและขอมลทไดจากการคานวณดวย
โปรแกรมทจานวนกรดตางๆดงแสดงในรปท 1 พบวาในชวงท 1 คาความเรวอากาศทไดจากโปรแกรมมความ
แปรปรวนคอนขางมาก โดยมคาผลตางระหวางขอมลทไดจากการตรวจวดและโปรแกรมสงสดคดเปน 15.77
เปอรเซนต แตเมอเพมจานวนกรดในการวเคราะหพบวา คาความเรวอากาศมแนวโนมลเขาใกลกบคาความเรวอากาศ
ทไดจากการตรวจวดภาคสนาม สงเกตไดวาเมอผานชวงท 2 คาความเรวอากาศทไดจากโปรแกรมเรมไมมการ
เปลยนแปลงของคาคาตอบ โดยมคาผลตางระหวางขอมลทไดจากการตรวจวดและโปรแกรมสงสดคดเปน 1.25
เปอรเซนต ดงนนจงเลอกใชจานวนกรดทประมาณ 2,000,000 ขนไป
รปท 1 ความเรวอากาศทจานวนกรดเซลลตางๆ
สาขาวทยาศาสตรและเทคโนโลย (Science and Technology)1024
“Graduate Research Towards Globalization”
สาขาวทยาศาสตรและเทคโนโลย (Science and Technology) 10254
การตรวจสอบความถกตองของแบบจาลองทาไดโดยพจารณาคาความเรวอากาศบรเวณระนาบกงกลาง
คอยล และระนาบกงกลางหอง ทความสง 2.4 เมตรจากพนหอง จานวน 5 ตาแหนง ตามแนวแกน X โดยแตละ
ตาแหนงมระยะหาง 1 เมตร ดงแสดงในรปท 2 โดยการเปรยบเทยบขอมลคาความเรวอากาศทไดจากโปรแกรมและ
จากการตรวจวดภาคสนาม พบวาคาความเรวอากาศจากโปรแกรมทง 2 ระนาบมแนวโนมทใกลเคยงกบคาจากการ
ตรวจวดภาคสนามดงแสดงในรปท 3 ซงในระนาบกงกลางคอยลมคาความคลาดเคลอนความเรวอากาศเฉลย 17.53
เปอรเซนต โดยคาความคลาดเคลอนของความเรวอากาศทไดจากโปรแกรมและการตรวจวดภาคสนามอยระหวาง
3.25-31.82 เปอรเซนต สวนระนาบกงกลางหองมคาความคลาดเคลอนความเรวอากาศเฉลย 16.54 เปอรเซนต
โดยคาความคลาดเคลอนความเรวอากาศ ระหวางขอมลทไดจากโปรแกรมและการตรวจวดภาคสนามอยระหวาง
3.90-29.17 เปอรเซนต
รปท 2 ตาแหนงการเกบขอมลความเรวอากาศในตรวจสอบความถกตอง
ของแบบจาลอง
รปท 3 การตวจสอบคาความเรวตาแหนงตางๆ จากการเกบขอมลและโปรแกรมคอมพวเตอร
ทระนาบกงกลางหองและกงกลางคอยล ตามลาดบ
การจาลองการไหลของอากาศทมการจดวางแบบเดม มลกษณะการจดวางแบบเปนกลมกอนขนาดใหญ ทา
ใหอากาศไหลเวยนรอบผลตภณฑไดไมทวถง โดยสวนใหญจดวางผลตภณฑตดผนงหองเปนหลกทาใหบรเวณดงกลาว
ไมมการหมนเวยนของอากาศเยน และชองวางระหวางผลตภณฑขวางแนวกระแสอากาศหลก ดงแสดงในรปท 4
รปท 4 ลกษณะการจดวางแบบเดม
5
การวเคราะหขอมลทไดจากการจาลองการไหลของอากาศดวยโปรแกรมในการจดวางนน พจารณาจาก
ขอมลในตาแหนงทง 7 ระนาบ ดงแสดงในรปท 5 ไดแก ระนาบแกน X ในสวนของความยาวหอง แบงเปน 3 ระนาบ
ไดแก ทระยะ 1.85 (X1) 4.85 ( X2) และ 6.85 (X3) เมตร ระนาบแกน Y ดานความกวางของหอง แบงเปน
2 ระนาบไดแก ทระยะ 2.5 (Y1) และ 5.0 (Y2) เมตร และระนาบแกน Z ทระดบความสงหอง แบงเปน 2 ระนาบ
ไดแก ทระยะ 0.8 (Z1) และ 1.8 (Z2) เมตร แตเลอกพจารณาเพยงแนวแกนทขนานกบการไหลของกระแส
อากาศหลก
รปท 5 ตาแหนงพจารณาขอมลในระนาบตางๆ
ผลทไดจากการจาลองการไหลของอากาศในการจดวางแบบเดมดงแสดงในรปท 6 พบวา ในระนาบแกน X
มคาความเรวอากาศสงสด 0.63 เมตรตอวนาท และมคาความเรวอากาศตาสด 0.34 เมตรตอวนาท พบวา คา
ความเรวอากาศในระนาบแกน X มคาตางกนคอนขางสง เนองมาจากการวดและเกบขอมลกระทา ณ บรเวณทผาน
คอยลเยน ทาใหคาความเรวอากาศในชวงแรกมคาสง แตเมอพจารณาคาความเรวอากาศทมระยะหางออกไปพบวา
คาทวดไดมคาลดลง สาหรบคาความเรวอากาศในระนาบแกน Z ทไดจากการตรวจวดมคาความเรวอากาศสงสดและ
ตาสดมคาเทากบ 0.14 และ 0.08 เมตรตอวนาท ตามลาดบ และเมอพจารณาทศทางการไหลของอากาศภายในหอง
เยนดงแสดงในรปท 7 สงเกตไดวาทศทางการไหลของอากาศมการกระจายตวในบรเวณทมชองวางมาก แตในบรเวณ
ทมชองวางนอยไมมการไหลผานของอากาศ
รปท 6 คาความเรวอากาศของการจดวางแบบเดมในระนาบตางๆ
สาขาวทยาศาสตรและเทคโนโลย (Science and Technology)1026
“Graduate Research Towards Globalization”
สาขาวทยาศาสตรและเทคโนโลย (Science and Technology) 1027
6
รปท 7 สนามความเรวอากาศของการจดวางแบบเดมในระนาบตางๆ
จากผลการจาลองการไหลของอากาศในหองเยนแบบเดม สามารถออกแบบการจดวางผลตภณฑในหอง
เยนรปแบบตางๆเพอใหการกระจายอากาศในหองเยนทเปนไปอยางเหมาะสมและทวถงได 4 รปแบบ ดงแสดงในรป
ท 8 โดยพบวารปแบบการจดวางผลตภณฑแบบใหมทกรปแบบนนเนนการเพมจานวนชองวางในการจดวางผลตภณฑ
โดยการจดวางผลตภณฑเปนแบบกลมยอยหลายๆ กลม สามารถทาใหอากาศกระจายตวเขาสผลตภณฑอยางทวถง
เพมพนทใหอากาศสมผสกบผลตภณฑไดมากขน แตทงน ตองพจารณาถงความเหมาะสมของปรมาณผลตภณฑทตอง
จดเกบในหองเยน โดยปรมาตรของอากาศภายในหองเยนควรมคารอยละ 40 ของปรมาตรหองหรอนอยกวาในบาง
กรณ (ASHRAE, 2010) สาหรบขอมลอตราสวนของปรมาตรอากาศทไดจากการออกแบบการจดวางใหมแสดงไดดง
ตารางท 1 เหนไดวารปแบบการจดวางท 4 มปรมาตรอากาศเทยบกบปรมาตรของในหองคดเปน 40.06 ตอ 59.94
เปอรเซนต และมปรมาณผลตภณฑลดลงจากการจดวางรปแบบเดมเพยง 6.25 เปอรเซนต ดงนนจงเลอกรปแบบ
การจดวางผลตภณฑท 4 ในการจดวางและเกบขอมลภาคสนาม ดงแสดงในรปท 9
รปท 8 การออกแบบการจดวางผลตภณฑในหองเยนรปแบบตางๆ
7
ตารางท 1 แสดงอตราสวนปรมาตรอากาศ, อตราสวนปรมาตรผลตภณฑ และอตราสวนปรมาตรของผลตภณฑ
ทลดลงสาหรบการวดวางผลตภณฑแบบเดมและแบบใหม
รปแบบการจดวาง % ปรมาตรอากาศ % ปรมาตรผลตภณฑ % ปรมาตรผลตภณฑทลดลง
รปแบบเดม 36.06 63.94 0.00 (อางอง)
รปแบบท 1 52.05 47.95 25
รปแบบท 2 50.27 49.73 21.88
รปแบบท 3 46.05 53.95 15.62
รปแบบท 4 40.06 59.94 6.25
รปท 9 รปการจดวางผลตภณฑและเกบขอมลภาคสนาม
ผลจากการจาลองการไหลของการจดวางผลตภณฑแบบใหมดงแสดงในรปท 10 พบวาคาความเรวอากาศ
บนระนาบแกน X มคาความเรวอากาศสงสดและตาสดเทากบ 0.69 และ 0.28 เมตรตอวนาท ตามลาดบ ซงมแนว
โนวลกษณะเดยวกบคาความเรวอากาศบนระนาบแกน X ทไดจากการจดวางผลตภณฑในรปแบบเดม และบนระนาบ
Z มคาความเรวอากาศสงสดและตาสดเทากบ 0.21 และ 0.14 เมตรตอวนาท ตามลาดบ ซงทศทางการไหลของ
อากาศในสนามความเรวอากาศแสดงดงรปท 11 สงเกตไดวาอากาศมการกระจายตวอยางทวถงในบรเวณชองวาง
ระหวางผลตภณฑ
สาขาวทยาศาสตรและเทคโนโลย (Science and Technology)1028
“Graduate Research Towards Globalization”
สาขาวทยาศาสตรและเทคโนโลย (Science and Technology) 1029
8
รปท 10 คาความเรวอากาศของการจดวางแบบใหมในระนาบตางๆ
รปท 11 สนามความเรวอากาศของการจดวางแบบใหมในระนาบตางๆ
จากการจาลองการไหลของอากาศทง 2 แบบพบวาการกระจายตวของอากาศในระนาบแกน X คาความเรว
อากาศ X2 และ X3 ในจาลองการไหลของการจดวางแบบเดมมคาความเรวอากาศแตกตางกน ซงในการจาลองการ
ไหลของการจดวางแบบใหมมคาความเรวอากาศไมแตกตางกนมากนก แสดงวาความเรวอากาศในการจดวางแบบเดม
มการกระจายตวทไมสมาเสมอ สวนในระนาบแกน Z คาความเรวอากาศเพมขนในระดบความสงทเทากนจากการจด
วางแบบเดม และทศทางการไหลของอากาศในสนามความเรว มอากาศไหลผานทกๆ พนทของชองวางในการจดวาง
แบบใหม ทาใหอากาศมการกระจายตวอยางทวถงและสมาเสมอ ซงมผลทาใหการลดอณหภมของผลตภณฑในการจด
วางผลตภณฑแบบใหมใชเวลานอยกวาการจดวางแบบเดม และเมอทาการทดลองจดวางผลตภณฑโดยใชรปแบบการ
จดวางใหม พบวาการลดอณหภมผลตภณฑทมอณหภมเรมตน 22- 25 องศาเซลเซยส จนกระทงผลตภณฑม
9
อณหภมสดทาย 6 ± 2 องศาเซลเซยส โดยมอณหภมภายนอกหองเยนอยระหวาง 20-22 องศาเซลเซยส การจดวาง
แบบเดม ใชเวลาในการลดอณหภม 9.16 ชงโมง ใชพลงงานไฟฟา 43 หนวย สวนการจดวางแบบใหมใชเวลาในการ
ลดอณหภม 7.42 ชงโมง และใชพลงงานไฟฟา 31 หนวย ดงแสดงในตารางท 2 จะเหนไดวา การจดวางผลตภณฑ
แบบใหมโดยใชหลกการการเพมชองวางอากาศทเหมาะสม ชวยลดเวลาในการลดอณหภมสงผลใหพลงงานทใชในการ
ทาความเยนมคาลดลงคดเปน 27.9 เปอรเซนต เมอเทยบกบการทาความเยนของการจดวางผลตภณฑแบบเดม
ตารางท 2 การเปรยบเทยบเวลาและพลงงานในการทาความเยนในการจดวางผลตภณฑแบบเดมและแบบใหม
รปแบบการจดวาง อณหภมเรมตน อณหภมอากาศ %ปรมาตรผลตภณฑ เวลาทใช พลงงานทใช
เฉลยของผลตภณฑ ภายนอกเฉลย ในการทาความเยน
(องศาเซลเซยส) (องศาเซลเซยส)
(ชวโมง)
(กโลวตต-
ชวโมง)
แบบเดม 22 21 63.94 9.16 43
แบบใหม 22.5 21 59.94 7.42 31
อภปรายผลการศกษา
การศกษาความเปนอสระของกรด เปนสงสาคญอยางหน งในการคานวณทางพลศาสตรของไหล
จากการศกษาพบวา หากผลคาตอบทไดมการเปลยนแปลงนอย สามารถบอกไดวาจานวนกรดทใชมความเปนอสระตอ
ผลลพธจากการคานวณ โดยมผทไดทาการศกษาไวคอ Wei, et al. (2006) ไดทาการคานวณหาผลคาตอบของ
แบบจาลองทมคาความละเอยดของกรดทแตกตางกนไป โดยทาการเพมความละเอยดของกรดทละ 1/3 ของจานวน
กรดเดมจากนนนาผลทไดมาเปรยบเทยบกบของเดม ทาใหสามารถเลอกใชจานวนกรดทนอยทสดทไมทาใหผล
คาตอบมการเปลยนแปลงได ซงจะสามารถลดระยะเวลาและขนตอนในการคานวณลงได
การตรวจสอบความถกตองของแบบจาลองในการเปรยบเทยบคาความเรวอากาศจากโปรแกรมและการ
ตรวจวดพบวา มความคลาดเคลอนของคาความเรวอากาศอยในชวงทยอมรบได โดยมเปอรเซนตคาความ
คลาดเคลอนไมเกน 20 เปอรเซนต (Posner, et al., 2003) ซงสาเหตของความคลาดเคลอนของคาความเรวอากาศ
คาดวาเกดจากการกระจายตวและลกษณะการไหลของอากาศในการตรวจวดและในแบบจาลองมความแตกตางกน
เนองจากรปรางของแบบจาลองทสรางขนมาอยางงาย ไมซบซอนเทาของจรงจงทาใหเกดความคลาดเคลอนได
การจาลองการไหลของอากาศทมการจดวางแบบเดมนน มการจดวางผลตภณฑททาใหการกระจายตวของ
อากาศไมสมาเสมอและไมทวถง จะเหนไดวาลกษณะการจดวางแบบเปนกลมกอนขนาดใหญและการจดวางให
ผลตภณฑชดผนงทาใหอากาศไมสามารถกระจายตวเขาสผลตภณฑไดอยางทงถง รวมถงมพนทใหอากาศหมนเวยน
กลบนอย โดยในระนาบแกน X บรเวณกงกลางหองและผนงหองเยนมคาความเรวอากาศแตกตางกนมาก แสดงวาม
การกระจายตวของอากาศภายในหองไมสมาเสมอ และชองวางระหวางผลตภณฑมทศทางขวางแนวกระแสอากาศหลก
ทาใหในระนาบแกน Z มคาความเรวอากาศนอยและบางจดอากาศเขาไมถง ทศทางการไหลของอากาศภายในหองเยน
มการกระจายตวในบรเวณทมชองวางมาก แตในบรเวณทมชองวางนอยไมมการไหลผานของอากาศ ดงนนเพอใหหอง
เยนมการกระจายตวอยางสมาเสมอ ควรออกแบบใหมพนทวางระหวางการจดวางผลตภณฑ เพอใหมการกระจายตว
ของอากาศภายในหองเยนอยางสมาเสมอและทวถง
การจาลองการไหลของอากาศทมการจดวางแบบใหม มการออกแบบใหมชองวางระหวางผลตภณฑเพม
มากขนโดยการจดวางผลตภณฑเปนแบบกลมยอยหลายๆ กลม เพอเพมพนทใหอากาศสมผสกบผลตภณฑไดมากขน
ซงแกปญหาในเรองของการจดวางแบบเปนกลมกอนขนาดใหญททาใหอากาศเยนเขาถงกงกลางไดยาก โดยจะพบวา
คาความเรวอากาศบนระนาบแกน X มคาใกลเคยงกนแสดงวาการกระจายตวของอากาศภายในหองสมาเสมอ ทาให
สาขาวทยาศาสตรและเทคโนโลย (Science and Technology)1030
“Graduate Research Towards Globalization”
สาขาวทยาศาสตรและเทคโนโลย (Science and Technology) 103110
ผลตภณฑไดรบความเยนอยางทวถง และบนระนาบแกน Z มคาความเรวอากาศเพมขนจากเดม ทศทางการไหลของ
อากาศในสนามความเรวอากาศมการกระจายตวอยางทวถงในบรเวณชองวางระหวางผลตภณฑ โดยมผลใหการลด
อณหภมของวตดบในการจดวางแบบใหมใชเวลานอยกวาการจดวางแบบเดม สงผลใหพลงงานในการทาความเยน
ลดลง เชนเดยวกบงานวจยของ ภทรฤทย คาแสง และคนอนๆ (2556) ทพบวาการกระจายตวของอากาศในหองเยน
ทเหมาะสมชวยใหผลตภณฑมคณภาพทดและประหยดพลงงานในการทาความเยน ดงนนการจดวางผลตภณฑโดยการ
เพมพนทการไหลของอากาศจงเปนอกแนวทางหนงในการประหยดพลงงาน
สรปผลการศกษาและขอเสนอแนะ
การออกแบบการจดวางผลตภณฑในหองเยนโดยใชการคานวณทางพลศาสตรของไหลดวยโปรแกรม
คอมพวเตอรสามารถใชในการวเคราะหลกษณะทศทางการไหลของอากาศ และชวยออกแบบรปแบบการจดวาง
ผลตภณฑ ซงชวยประหยดเวลาและคาใชจายของการทดลอง จากการวเคราะหดวยโปรแกรมคอมพวเตอรของการจด
วางรปแบบเดมพบวาการจดวางแบบกลมกอนใหญมผลตอการกระจายตวของอากาศ คอ อากาศไมสามารถไหลผาน
บรเวณทมการจดวางทหนาแนนได เพราะฉะนนจงใชโปรแกรมคอมพวเตอรออกแบบการจดวางในรปแบบใหมโดย
อาศยหลกการการเพมพนทวางของการจดวางผลตภณฑ ซงชวยใหการกระจายตวของอากาศในหองเยนมคาสมาเสมอ
เมอทาการจดวางและเกบขอมลภาคสนาม โดยใชแบบจาลองทผานการวเคราะหดวยโปรแกรมคอมพวเตอร พบวาการ
จดวางแบบใหมสามารถชวยลดเวลาในการทาความเยนได 1.74 ชวโมง คดเปนผลตางรอยละ 19.0 ซงมผลทาใหการ
ใชพลงงานของกระบวนการลดลง 12 กโลวตต-ชวโมง คดเปนผลตางรอยละ 27.9 เมอเทยบกบการทาความเยนโดย
การจดวางรปแบบเดม
กตตกรรมประกาศ
ขอขอบคณศนยพฒนาโครงการหลวงหนองหอย อาเภอแมรม จงหวดเชยงใหม ทใหความอนเคราะหใน
การเกบขอมล และสถานทในการทาวจย
เอกสารอางอง
ปราโมทย เดชะอาไพ และวรสทธ กาญจนกจเกษม. (2541). การคานวณการหมนวนของอากาศดวย Computational
Fluid Dynamics. ในการ สมมนาเรอง วสยทศนงานวศวกรรมปรบอากาศในอนาคต (น. 1-6).
กรงเทพฯ: สมาคมวศวกรรมปรบอากาศแหงประเทศไทย.
ปณณธร ภทรสถาพรกล. (2550). การแชเยอกแขงผกและผลไม. KEEPKOOL, 6(23), 19-22.
ภาคภม สภาชาต, อดศกด นาถกรณกล และณฏฐ กาศยปนนทน. (2550). การศกษาการกระจายลมเยนภายในรถต
โดยสารโดยวธคานวณพลศาสตรของไหล. ในการ ประชมวชาการดานพลงงานสงแวดลอมและวสด ครงท 1
(น. 1 – 8). กรงเทพฯ: คณะพลงงานสงแวดลอมและวสด มหาวทยาลยเทคโนโลยพระจอมเกลาธนบร.
ภทรฤทย คาแสง, ชนวตน นทศนวจตร, จาตพงศ วาฤทธ และสมเกยรต จตรงคลาเลศ. (2556). การจาลองการไหล
ของอากาศในหองเยนโดยใชเทคนคการคานวณทางพลศาสตรของไหล. ในการ ประชมวชาการและ
นาเสนอผลงานทางวศวกรรมนวตกรรมและการจดการอตสาหกรรมอยางยงยน ครงท 2 (น. 121 –
130). กรงเทพฯ: สภาอตสาหกรรมแหงประเทศไทย.
11
สกจ ลตกรณ. (2553). การรกษาอณหภมของสนคาในหองเยน. KEEPKOOL, 9(32), 16-19
ASHRAE. (2010). ASRAE Handbook-Refrigeration (SI). (pp. 23.1-23.16). Atlanta, GA: American
Society of Heating, Refrigerating and Air-Conditioning Engineers.
Enhai, L., Tingting, Y., Shengyong, L., & Hongwei, L. (2014). Flow Field Analysis and Defrosting Cycle
Optimization in a Large-scale Industrial Cold-storage Facility. Journal of Food and Nutrition
Research, 2(9), 567–574.
Maria, J. A., Trond, A., Frode, F., & Kristina, N. W. (2011). Improvement of Air Flow Distribution in a
Freezing Tunnel using Airpak. Procedia Food Science, 1, 1231-1238.
Posner, J., Buchanan, C., & Dunn-Rankin, D. (2003). Measurement and prediction of indoor air flow in a
model room. Energy and Buildings, 35, 515-526.
Wei, Y., Jian, W., & Guangxuan, L. (2006). Grid-Independent Issue in Numerical Heat Transfer. Retrieved
November 25, 2015, from http://arxiv.org/ftp/math-ph/papers/0609/0609066.pdf
สาขาวทยาศาสตรและเทคโนโลย (Science and Technology)1032