การเพิ่มประสิทธิภาพเซลล์แสงอาทิตย์โดยการระบายความร้อนด้วยน้ำแบบอัตโนมัติ
คำสำคัญ:
เซลล์แสงอาทิตย์, ประสิทธิภาพ, การระบายความร้อนบทคัดย่อ
ปัจจุบันเซลล์แสงอาทิตย์ได้รับความนิยมในการผลิตไฟฟ้าเนื่องจากเป็นพลังงานสะอาด ประสิทธิภาพจะลดลงเมื่ออุณหภูมิสูง โดยเฉพาะในสภาพอากาศร้อนซึ่งอุณหภูมิอาจสูงถึง 70 องศาเซลเซียส ส่งผลให้กำลังไฟฟ้าลดลง งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพเซลล์แสงอาทิตย์โดยการระบายความร้อนด้วยน้ำแบบอัตโนมัติ ใช้แผงเซลล์แสงอาทิตย์แบบโมโนคริสตัลไลน์ขนาด 300 วัตต์ จำนวน 2 แผง คือ แผงที่ไม่มีระบบระบายความร้อน และแบบที่มีระบบระบายความร้อน โดยระบบควบคุมอัตโนมัติใช้ไมโครคอนโทรลเลอร์ ESP8266 ปั๊มน้ำ DC 12 โวลต์ ที่มีอัตราการไหล 60 ลิตรต่อนาที มีรูสำหรับปล่อยน้ำ 24 รู และทำงานตามเงื่อนไขที่ตั้งค่าอุณหภูมิไว้ คือ 50 องศาเซลเซียส และหยุดการทำงานเมื่ออุณหภูมิลดลงเหลือ 40 องศาเซลเซียส โดยทดลองในช่วงเดือนเมษายน ทำการทดลองตั้งแต่เวลา 09.00-15.00 นาฬิกา ทำการบันทึกข้อมูลทุก 15 นาที ผลการทดลองพบว่าเซลล์แสงอาทิตย์ที่ระบายความร้อนด้วยน้ำมีประสิทธิภาพสูงกว่าเซลล์แสงอาทิตย์ที่ไม่มีระบบระบายความร้อน คือ 20.05 และ 18.49 เปอร์เซ็นต์ ตามลำดับ อุณหภูมิเฉลี่ยของเซลล์แสงอาทิตย์ทั้ง 2 แบบ มีค่า 46.26 และ 61.50 องศาเซลเซียส ช่วงเวลาที่มีค่าความเข้มแสงอาทิตย์สูงสุด คือ 12.00 นาฬิกา ซึ่งมีแรงดันไฟฟ้าและกระแสไฟฟ้า เท่ากับ 41.28 โวลต์ 7.30 แอมแปร์
เอกสารอ้างอิง
Abdul Rozak, O., Zamri Ibrahim, M., Zalani Daud, M., Bakhri, S., & Muwaffiq, R. (2023). Impact of cell temperature on the performance of a rooftop photovoltaic system of 2.56 kWp at Universitas Pamulang. Indonesian Journal of Electrical Engineering and Computer Science, 31(2), 599. https://doi.org/10.11591/ijeecs.v31.i2.pp599-608
Akkanit, C. (2017). Optimization of water cooling system for solar cell module. Life Sciences and Environment Journal, 18(2), 378–386. Retrieved from https://ph01.tci-thaijo.org/index.php/psru/article/view/77392 (in Thai)
Al-Baghdadi, M. A. S., Ridha, A. A., & AL-Khayyat, A. S. (2022). The effects of climate change on photovoltaic solar production in hot regions. Diagnostyka, 23(3), 2022303. https://doi.org/10.29354/diag/152276
Boonsri, S., Sangsuwan, S., & Hindee, I. (2017). The study temperature reduction technique of solar panels using different water cooling system. In Proceedings of the Research and Development Institute Kamphaeng Rajabhat University 14th (pp. 391–399). Kamphaeng Phet: Kamphaeng Phet Rajabhat University (in Thai)
Gupta, V., Sharma, M., Kumar, R., Pachauri, R. K., & Babu, D. K. N. (2019). Comprehensive review on effect of dust on solar photoโวลต์aic system and mitigation techniques. Solar Energy, 191, 596–622. https://doi.org/10.1016/j.solener.2019.08.079
Hammas, M., Fituri, H., Shour, A., Khan, A. A., Khan, U. A., & Ahmed, S. (2025). A hybrid dual-axis solar tracking system: Combining light-sensing and time-based GPS for optimal energy efficiency. Energies, 18(1), 217. https://doi.org/10.3390/en18010217
Hasan, D. S., Farhan, M. S., & Alrikabi, H. (2022). Impact of cloud, rain, humidity, and wind velocity on PV panel performance. Wasit Journal of Engineering Sciences, 10(2), 34–43. https://doi.org/10.31185/ejuow.Vol10.Iss2.237
Khin, C., Buasri, P., Chatthawom, R., & Siritaratiwat, A. (2018). Estimation of Solar Radiation and Optimal Tilt Angles of Solar Photovoltaic for Khon Kaen University. 2018 International Electrical Engineering Congress (iEECON) (pp. 1–4). Krabi: IEEE.
Koohestani, S. S., Nižetić, S., & Santamouris, M. (2023). Comparative review and evaluation of state-of-the-art photovoltaic cooling technologies. Journal of Cleaner Production, 406, 136953. https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2023.136953
Kumar, M. S., Balasubramanian, K. R., & Maheswari, L. (2023). Impact of temperature on the effectiveness of solar photovoltaic panels. Research and Developments in Engineering Research, 3, 89–96. https://doi.org/10.9734/bpi/rader/v3/4876C
Ministry of Energy, Department of Alternative Energy Development and Efficiency. (2011). Manual for development and investment in solar energy production (2nd ed.). Retrieved from http://www.dede.go.th (In Thai)
Ministry of Energy, Energy Policy and Planning Office. (2020). Solar cells. Retrieved from https://www.eppo.go.th (In Thai)
Okomba, N. S., Esan, A. O., Omodunbi, B. A., Sobowale, A. A., Adanigbo, O. O., & Oguntuase, O. O. (2023). IoT base solar power pump for agricultural irrigation and control system. Fudma Journal of Sciences, 7(6), 192–199. https://doi.org/10.33003/fjs-2023-0706-2056
Ojak, A., Rozak, M., Ibrahim, Z., Daud, M. Z., & Bakhri, S. (2023). Impact of cell temperature on the performance of a rooftop photovoltaic system of 2.56 kWp at Universitas Pamulang. Indonesian Journal of Electrical Engineering and Computer Science, 31(2), 599–608.
https://doi.org/10.11591/ijeecs.v31.i2.pp599-608
Ramli, R. M., & Jabbar, W. A. (2022). Design and implementation of solar-powered with IoT- enabled portable irrigation system. Internet of Things and Cyber-Physical Systems, 2, 212–225. https://doi.org/10.1016/j.iotcps.2022.12.002
Ramschie, A. A., Makal, J. F., & Ponggawa, V. V. (2020). Implementation of the IoT concept in air conditioning control system base on Android. International Journal of Computer Applications, 175, 28–36. https://doi.org/10.5120/ijca2020920889
Shah, A. H., Alraeesi, A., Hassan, A., & Laghari, M. S. (2023). A novel photovoltaic panel cleaning and cooling approach through air conditioner condensate water. Sustainability, 15(21), 15431. https://doi.org/10.3390/su152115431
Suwapaet, N., & Boonla, P. (2014). The investigation of produced power output during high operating temperature occurrences of monocrystalline and amorphous photovoltaic modules. Energy Procedia, 52, 459–465. https://doi.org/10.1016/j.egypro.2014.07.098
Yadav, A., Ayadi, W., & Khalid, M. (2023). The effect of temperature on photovoltaic power generation. In International Conference on Computational Intelligence and Knowledge Economy (ICCIKE), (pp. 473–477). Dubai: IEEE.
