ตัวเก็บพลังงานแสดงอาทิตย์ (Solar Collector)
   พลังงานแสงอาทิตย์เป็นพลังงานทดแทนที่ได้รับความสนใจมากในปัจจุบัน เพราะเป็นพลังงานที่สะอาด ได้เปล่าและไม่มีวันหมด ตลอดช่วงที่ผ่านมาจึงมีความพยายามพัฒนาเทคโนโลยีในหลายรูปแบบเพื่อนำแสงอาทิตย์มาใช้ประโยชน์ เช่น เซลล์สุริยะแปรรูปพลังงานแสงอาทิตย์เป็นพลังงานไฟฟ้า ปล่องลมสุริยะใช้แปรรูปพลังงานแสงอาทิตย์เป็นพลังงานจนล์นำไปใช้ขับกังหันเพื่อผลิตกระแสไฟฟ้า เป็นต้น การศึกษาหลักการและเทคโนโยลีในการนำเอาพลังงานแสงอาทิตย์มาใช้งานจึงนับว่ามีความสำคัญกับวิศวกรเครื่องกล เพราะเกี่ยวโยงกับงานด้านประประยุกต์ใช้และการจัดการพลังงาน

เซลล์สุริยะ ปล่องลมสุริยะ

   ปฏิบัติการนี้ศึกษาการนำพลังงานแสงอาทิตย์มาแปรรูปเป็นพลังงานความร้อนเพื่อใช้ผลิตน้ำร้อนใช้งาน โดยใช้ระบบที่เรียกว่า ตัวเก็บพลังงานจากรังสีแสงอาทิตย์ (Solar Collector) ซึ่งประยุกต์ใช้หลักการของปรากฏการณ์ภาวะเรือนกระจก ลักษณะของตัวกักเก็บเป็นตู้สี่เหลี่ยมมีฉนวนป้องกันไม่ให้ความร้อนจากภายในถ่ายเทออกได้โดยง่าย ด้านในตู้ติดตั้งตัวดูดซับทำจากโลหะทาสีดำเพื่อใช้ดูดซับพลังงานจากแสงอาทิตย์ ภายในตัวดูดซับมีการเดินระบบไหลเวียนของน้ำเป็นท่อขดไปมาเพื่อรับพลังงานความร้อนที่ตัวดูดซับถ่ายเทให้แล้วนำไปใช้งาน ด้านหน้าของตู้ติดตั้งแผ่นกระจกใส (หรือวัสดุโปร่งแสงอื่นก็ได้) เพื่อให้แสงอาทิตย์ส่องผ่านกระจกเข้าสู่ด้านในตู้ได้ อย่างไรก็ตาม ในการทดสอบสามารถติดตั้งบานกระจกได้ตั้งแต่ 1 ชั้น หรือ 2 ชั้น หรืออาจไม่ติดตั้งก็ได้เช่นกัน ในการทดสอบด้านหน้าของตู้จะถูกปรับมุมให้ตั้งฉากกับทิศทางของแสงอาทิตย์ แสงอาทิตย์ประกอบด้วยรังสีแสง (Visible light) เป็นรังสีความยาวคลื่นสั้น (ความถี่สูง พลังงานสูง) ซึ่งสามารถทะลวงผ่านชั้นกระจกเข้าไปภายในตู้และกระทบกับตัวดูดซับและถูกดูดซับไว้ การดูดซับจะมีประสิทธิภาพดีมากน้อยเพียงใดขึ้นอยู่กับความสามารถในการดูดซับของวัสดุที่ใช้ทำตัวดูดซับ รวมถึงค่าคุณสมบัติอื่นๆ ของตัวดูดซับด้วย เช่น ค่าความจุความร้อน เป็นต้น พลังงานที่ถูกดูดซับไว้จะถูกถ่ายเทออกมาในรูปของรังสีความร้อนหรือรังสีอินฟราเรดซึ่งเป็นรังสีคลื่นยาว (ความถี่ต่ำ พลังงานน้อย) จึงไม่สามารถทะลวงชั้นกระจกซึ่งมีสมบัติความเป็นฉนวนออกมาไปได้ พลังงานความร้อนที่เกิดขึ้นจึงถูกกักเก็บไว้ภายในตู้และถูกถ่ายเทให้กับระบบไหลเวียนของน้ำ

ระบบ Solar Collector ลักษณะของแผงดูดซับ (Absorber)

   ปฏิบัติการนี้สนใจศึกษาตัวแปร 2 ตัวคือ อัตราการไหลของน้ำป้อนที่ส่งไปรับความร้อนที่แผงรับความร้อนในตู้ และอุณหภูมิตั้งต้นของน้ำป้อน โดยศึกษาว่าเมื่ออัตราการไหลของน้ำป้อนเปลี่ยนไป และเมื่ออุณหภูมิตั้งต้นของน้ำป้อนมีค่าเปลี่ยนไป ประสิทธิภาพของระบบมีการเปลี่ยนแปลงอย่างไร ผลที่ได้จะทำให้เข้าใจพฤติกรรมของระบบและแนวทางในการใช้งานระบบอย่างมีประสิทธิภาพต่อไป

[เอกสารประกอบปฏิบัติการ] [บรรยายสรุปปฏิบัติการ]