การทดลองหาสมรรถนะการทำงานที่เหมาะสมของระบบทำอากาศเย็นเทอร์โมอิเล็กทริก
วิศวกรรมศาสตรมหาบัณฑิต (วิศวกรรมเครื่องกล), 2565
Saved in:
| Main Author: | |
|---|---|
| Other Authors: | |
| Format: | Theses and Dissertations |
| Language: | Thai |
| Published: |
มหาวิทยาลัยสงขลานครินทร์
2023
|
| Subjects: | |
| Online Access: | http://kb.psu.ac.th/psukb/handle/2016/18096 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| Institution: | Prince of Songkhla University |
| Language: | Thai |
| id |
th-psu.2016-18096 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| institution |
Prince of Songkhla University |
| building |
Khunying Long Athakravi Sunthorn Learning Resources Center |
| continent |
Asia |
| country |
Thailand Thailand |
| content_provider |
Khunying Long Athakravi Sunthorn Learning Resources Center |
| collection |
PSU Knowledge Bank |
| language |
Thai |
| topic |
เทอร์โมอิเล็กทริก สัมประสิทธิ์สมรรถนะ วิธีผิวตอบสนอง ระบบทำอากาศเย็น Response Surface Method (RSM) Thermoelectric Air-Cooling system Coefficient of Performance |
| spellingShingle |
เทอร์โมอิเล็กทริก สัมประสิทธิ์สมรรถนะ วิธีผิวตอบสนอง ระบบทำอากาศเย็น Response Surface Method (RSM) Thermoelectric Air-Cooling system Coefficient of Performance โชคทวี สุริยวัฒนสิน การทดลองหาสมรรถนะการทำงานที่เหมาะสมของระบบทำอากาศเย็นเทอร์โมอิเล็กทริก |
| description |
วิศวกรรมศาสตรมหาบัณฑิต (วิศวกรรมเครื่องกล), 2565 |
| author2 |
ฐานันดร์ศักดิ์ เทพญา |
| author_facet |
ฐานันดร์ศักดิ์ เทพญา โชคทวี สุริยวัฒนสิน |
| format |
Theses and Dissertations |
| author |
โชคทวี สุริยวัฒนสิน |
| author_sort |
โชคทวี สุริยวัฒนสิน |
| title |
การทดลองหาสมรรถนะการทำงานที่เหมาะสมของระบบทำอากาศเย็นเทอร์โมอิเล็กทริก |
| title_short |
การทดลองหาสมรรถนะการทำงานที่เหมาะสมของระบบทำอากาศเย็นเทอร์โมอิเล็กทริก |
| title_full |
การทดลองหาสมรรถนะการทำงานที่เหมาะสมของระบบทำอากาศเย็นเทอร์โมอิเล็กทริก |
| title_fullStr |
การทดลองหาสมรรถนะการทำงานที่เหมาะสมของระบบทำอากาศเย็นเทอร์โมอิเล็กทริก |
| title_full_unstemmed |
การทดลองหาสมรรถนะการทำงานที่เหมาะสมของระบบทำอากาศเย็นเทอร์โมอิเล็กทริก |
| title_sort |
การทดลองหาสมรรถนะการทำงานที่เหมาะสมของระบบทำอากาศเย็นเทอร์โมอิเล็กทริก |
| publisher |
มหาวิทยาลัยสงขลานครินทร์ |
| publishDate |
2023 |
| url |
http://kb.psu.ac.th/psukb/handle/2016/18096 |
| _version_ |
1765217217872396288 |
| spelling |
th-psu.2016-180962023-04-25T04:27:24Z การทดลองหาสมรรถนะการทำงานที่เหมาะสมของระบบทำอากาศเย็นเทอร์โมอิเล็กทริก Experimental Investigation for Optimal Performance of the Thermoelectric Air Cooling System โชคทวี สุริยวัฒนสิน ฐานันดร์ศักดิ์ เทพญา Faculty of Engineering Mechanical Engineering คณะวิศวกรรมศาสตร์ ภาควิชาวิศวกรรมเครื่องกล เทอร์โมอิเล็กทริก สัมประสิทธิ์สมรรถนะ วิธีผิวตอบสนอง ระบบทำอากาศเย็น Response Surface Method (RSM) Thermoelectric Air-Cooling system Coefficient of Performance วิศวกรรมศาสตรมหาบัณฑิต (วิศวกรรมเครื่องกล), 2565 Thermoelectric devices are made from semiconductor materials. Thermoelectric cooling uses the Peltier effect to create a different temperature between two sides of thermoelectric module. The advantages of thermoelectric cooler (TEC) compared to a vapor compression cooling system are its lack of moving parts, small in size, lightweight and refrigerant free. This research was carried out to study the parameters affected the performance and cooling effect of the thermoelectric air-cooling system, using a TEC1-12715 module, through experiments. The experiment runs were set according to the Central Composite Experiment Design. The parameters were Reynolds number on hot-side (Reh) ranging from 3,074-14,139, Reynolds number on cold-side (Rec) ranging from 2,378-25,613, flow area to heat transfer area ratios of cold-side heat sink (AR) ranging from 0.042-0.306, and the input power ratios of thermoelectric (PR) ranging from 0.09-1.00. The Response Surface Method (RSM) was used to determine the optimal cooling conditions and cooling performances of thermoelectric air cooling system. The results showed that the maximum coefficient of performance (COPa) was 2.78 occurred at air cooling rate (qac) of 216 W, PR of 0.545 (74 W), Reh of 8,606 and Rec of 13,995. It can be observed that the highest values of the independent parameters were not resulted in maximum of COPa and qac concurrently. The significant factors influencing COPa in descending order were AR, PR, Reh, Rec, respectively. The significant factors influencing qac in descending order were AR, Reh, Rec, PR respectively. The optimal COPa and qac applicable for air conditioning, obtained from contour plots overlaying between two factors and two responses, were achieved in the low-range of AR (0.042-0.055), in the mid-range of PR (0.590-0.681), the median of Reh (8,606) and the median of Rec (13,995). อุปกรณ์เทอร์โมอิเล็กทริกทำจากวัสดุเซมิคอนดักเตอร์ การทำความเย็นด้วยเทอร์โมอิเล็กทริกใช้ปรากฏการณ์เพลเทียร์เพื่อสร้างอุณหภูมิที่แตกต่างกันระหว่างสองด้านของแผ่นเทอร์โมอิเล็กทริก ข้อดีของเทอร์โมอิเล็กทริกคูลเลอร์ (TEC) เมื่อเทียบกับระบบทำความเย็นแบบอัดไอ คือ ไม่มีชิ้นส่วนเคลื่อนไหว มีขนาดที่เล็ก น้ำหนักเบา และปราศจากสารทำความเย็น งานวิจัยนี้ได้ศึกษาทดลองปัจจัยที่ส่งผลต่อสมรรถนะการทำความเย็นและผลการทำความเย็น ซึ่งเป็นผลตอบสนองทั้งสองของระบบทำอากาศเย็นด้วยเทอร์โมอิเล็กทริก แผ่นเทอร์โมอิเล็กทริกที่ใช้เป็น TEC1-12715 เงื่อนไขการทดลองใช้การออกแบบการ ทดลองด้วยวิธีส่วนประสมกลาง (Central Composite Design, CCD) มีตัวแปรอิสระ 4 ตัวแปร ได้แก่ อัตราการไหลของอากาศในรูปแบบของตัวเลขเรย์โนลด์ที่ด้านร้อน (Reh) ในช่วง 3,074-14,139 และด้านเย็น (Rec) ในช่วง 2,378-25,613 อัตราส่วนพื้นที่ช่องการไหลอากาศต่อพื้นที่ถ่ายเทความร้อนของฮีทซิงค์ด้านเย็น (AR) ในช่วง 0.042-0.306 อัตราส่วนกำลังไฟฟ้าที่ป้อนให้กับเทอร์โมอิเล็กทริก (PR) ในช่วง 0.09-1.00 ทดลองเพื่อหาเงื่อนไขที่ให้สมรรถนะการทำความเย็นที่เหมาะสมโดยใช้ระเบียบวิธีผิวตอบสนอง (Response Surface Methodology, RSM) มาวิเคราะห์ผลการศึกษาพบว่า สัมประสิทธิ์สมรรถนะการทำความเย็นอากาศ (COPa) สูงสุดเท่ากับ 2.78 มีอัตราการทำความเย็นของอากาศที่ด้านเย็นของแผ่นเทอร์โมอิเล็กทริก (qac) เท่ากับ 216 W ที่ PR เท่ากับ 0.545 (74 W) Reh เท่ากับ 8,606 และ Rec เท่ากับ 13,995 จะเห็นว่าค่าสูงสุดของตัวแปรอิสระทั้ง 4 ไม่ได้ส่งผลให้ COPa และ qac มีค่าสูงสุดไปพร้อมๆกัน นอกจากนี้พบว่าตัวแปรอิสระที่ส่งผลต่อ COPa อย่างมีนัยสำคัญเรียงจากมากไปน้อย คือ AR, PR, Reh และ Rec ตามลำดับ และตัวแปรอิสระที่ส่งผลต่อ qac อย่างมีนัยสำคัญเรียงจากมากไปน้อย คือ AR, Reh, Recและ PRส่วนเงื่อนไขที่เหมาะสมที่ให้ประสิทธิภาพในการทำความเย็นของอากาศเย็นที่ดีได้จากการเขียนกราฟเส้นระดับซ้อนทับผลตอบสนองทั้งสองกับตัวแปรอิสระสองตัวแปร พบว่าค่า AR จะอยู่ในช่วงต่ำ (0.042-0.055) PR จะอยู่ในช่วงกลาง (0.590-0.681) Reh จะอยู่ที่ค่ากลาง (8,606) และ Rec จะอยู่ที่ค่ากลาง (13,995) ซึ่งทำให้ได้ค่า COPa และ qac เหมาะสมกับการนำไปใช้ในการทำอากาศเย็น 2023-04-25T04:27:24Z 2023-04-25T04:27:24Z 2022 Thesis http://kb.psu.ac.th/psukb/handle/2016/18096 th Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Thailand http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/th/ application/pdf มหาวิทยาลัยสงขลานครินทร์ |