การประยุกต์ใช้ปล่องรังสีดวงอาทิตย์กับวัสดุพรุนระเหยน้ำเพื่อลดอุณหภูมิในพื้นที่ใช้งานกึ่งภายนอก

งานวิจัยนี้ศึกษาการประยุกต์ใช้ปล่องรังสีดวงอาทิตย์ร่วมกับวัสดุพรุนน้ำซึมผ่านได้ในพื้นที่ใช้งานกึ่งภายนอกในเวลากลางวัน วัตถุประสงค์การวิจัย คือ การทดสอบรูปแบบของปล่องรังสีดวงอาทิตย์ที่จำลองภายใต้สภาพอากาศที่มีความชื้นซึ่งใช้สภาพอากาศจากการทดลองระบบระเหยด้วยวัสดุพรุนน้ำซึมผ่านได้ รูปแบบปล่องที่มีค่าขนาดมุมเอียง 15 - 90 องศา ความยาวปล่อง 2.0-2.5 เมตร และขนาดช่องเปิดหน้าต่างสูง 0.5 - 1.0 เมตร งานวิจัยนี้ใช้วิธีการจำลองพื้นที่กึ่งภายนอกด้วยโปรแกรมคำนวณพลศาสตร์ของไหล ANSYS-Fluent v.2020 R1 ภายใต้สภาพอุณหภูมิอากาศ 29 - 39 C ความชื้นสัมพัทธ์ระหว่าง 55 - 65% ผลของการศึกษาวิจัยเปรียบเทียบการทำงานของปล่องรังสีดวงอาทิตย์ ด้วยการวัดอัตราการไหลของอากาศ ค่าอุณหภูมิ ความชื้น และความเร็วลม ในพื้นที่ใช้งาน และนำผลลัพธ์ไปเทียบผลกับเกณฑ์มาตรฐาน ASHRAE-55 2020 เพื่อปรับปรุงค่าความสบายเชิงอุณหภาพของมนุษย์ภายในพื้นที่ใช้งานผลการวิจัยพบว่าอัตราการระบายอากาศของปล่องรังสีดวงอาทิตย์ที่จำลองภายใต้สภาพแวดล้อมอากาศชื้น (Air-vapor Mixture) คิดเป็น 75% ของการระบายอากาศด้วยปล่องรังสีดวงอาทิตย์ที่จำลองด้วยก๊าซในอุดมคติ (Ideal Gas) อัตราการระบายอากาศจากบริเวณพื้นที่ใช้งานเข้าสู่ปล่องรังสีดวงอาทิตย์นั้น พบว่า มีค่าแปรผันตรงกับค่ามุมเอียงปล่องวัดจากแนวราบ สอดคล้องกับสมการคำนวณอัตราไหลเชิงปริมาตรของปล่องรังสีดวงอาทิตย์ ในด้านการกระจายตัวของความชื้นในอากาศพบว่ามีค่าแปรผกผันกับอากาศที่ถูกระบายเข้าสู่ปล่องรังสีดวงอาทิตย์ กล่าวคืออัตราการระบายอากาศยิ่งมากการกระจายตัวของความชื้นก็จะยิ่งน้อย รูปแบบปล่องรังสีดวงอาทิตย์ที่มี ความยาว 2.5 เมตร ให้อัตราการระบายอากาศมากกว่าปล่องรังสีดวงอาทิตย์ขนาด 2.0 เมตร และขนาดช่องเปิด 0.5 เมตร ให้อัตราการระบายอากาศมากกว่าช่องเปิดขนาด 1.0 เมตร รวมถึงความเร็วลมภายในเฉลี่ยของพื้นที่ใช้งานของช่องเปิดขนาด 0.5 เมตร มีค่าเฉลี่ยของความเร็วลมมากกว่า ขนาดช่องเปิด 1.0 เมตร ค่าความเร็วลมภายในเฉลี่ยของพื้นที่ใช้งาน กับค่าความชื้นสัมพัทธ์ในอากาศของโมเดลจำลองที่ติดตั้งปล่องรังสีดวงอาทิตย์ทั้งหมดยังคงอยู่ในสภาวะสบายเชิงอุณหภาพของมนุษย์ตามเกณฑ์มาตรฐาน ASHRAE-55 2020 เนื่องด้วยผลความเร็วลมทั้งหมดอยู่ในเกณฑ์มาตรฐาน ทำให้ได้ข้อสรุปว่าโมเดลจำลองปล่องรังสีดวงอาทิตย์ที่มีขนาดมุมเอียง 60 องศา นั้นเหมาะสำหรับความสบายเชิงอุณหภาพของมนุษย์มากที่สุด เนื่องจากมีการกระจายตัวของความชื้น และความเร็วลมที่เหมาะสมสำหรับกิจกรรมภายในพื้นที่ใช้งานมากที่สุด