พัฒนาระบบผนังน้ำหมุนเวียนเพื่อลดการสะสมความร้อนภายในอาคาร

Abstract

Development of Water Circulating Wall System to Reduce Heat Accumulation inside the Building
 
Sudniran Phetcharat, Rongarun Buntan and Pagornphat Budcha
 
รับบทความ: 6 พฤษภาคม 2565; แก้ไขบทความ: 8 กุมภาพันธ์ 2566; ยอมรับตีพิมพ์: 27 กุมภาพันธ์ 2566; ตีพิมพ์ออนไลน์: 10 มิถุนายน 2566 
 
บทคัดย่อ
การวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อประเมินประสิทธิภาพของระบบผนังน้ำหมุนเวียนในการลดการสะสมความร้อนภายในอาคาร โดยสร้างอาคารจำลองขนาด 60×60×80 ซม. ด้วยคอนกรีตมวลเบา ติดตั้งระบบน้ำหมุนเวียนด้วยการฝังท่อทองแดงเส้นผ่าศูนย์กลางขนาด 3/8 นิ้ว ในชั้นปูนฉาบของผนังภายนอก เปิดระบบน้ำหมุนเวียนเวลา 09:00–16:30 น. บันทึกอุณหภูมิตลอดทั้งวัน เปรียบเทียบอุณหภูมิกับผนังปกติ วิเคราะห์ด้วยการทดสอบแบบจับคู่ด้วยสถิติที คำนวณค่าการถ่ายเทความร้อน และวิเคราะห์ต้นทุนค่าก่อสร้างผนังกับการลดรายจ่ายค่าพลังงานไฟฟ้าจากการใช้เครื่องปรับอากาศ ผลการวิจัย พบว่า การประยุกต์ใช้ระบบผนังน้ำหมุนเวียนช่วงเวลา 09:00–16:30 น. มีประสิทธิภาพในลดความร้อนอย่างมีนัยสำคัญทางสถิติที่ระดับ 0.05 โดยลดอุณหภูมิเฉลี่ยที่ผิวผนังด้านในร้อยละ 3.69 ลดค่าการถ่ายเทความร้อนเฉลี่ยร้อยละ 32.43 ทั้งนี้ผนังน้ำหมุนเวียนมีต้นทุนค่าก่อสร้างเพิ่มขึ้นร้อยละ 34.20 การสร้างอาคารที่ติดตั้งระบบผนังน้ำหมุนเวียนที่ผนังภายนอกในทิศทางที่รับแสงแดดมากที่สุด 1 ด้าน มีต้นทุนค่าก่อสร้างผนังเพิ่มขึ้นร้อยละ 8.55 โดยผลประโยชน์จากการลดค่าไฟฟ้าจากการใช้เครื่องปรับอากาศร้อยละ 8.11 นอกจากนี้ ผนังน้ำหมุนเวียนยังช่วยลดการถ่ายเทความร้อนเข้าสู่อาคารทำให้รู้สึกสบายได้โดยที่ไม่ต้องเปิดเครื่องปรับอากาศ
คำสำคัญ:  ผนัง  การถ่ายเทความร้อน  ประหยัดพลังงาน  ระบบน้ำหมุนเวียน
 
Abstract
The objective of this research was to assess the efficiency of the circulating water wall system in reducing heat accumulation inside the building. Model buildings size 60×60×80 cm. were built using aerated concrete. A circulating water system was installed on one side of the wall using a 3/8–inch copper pipe in the exterior plaster layer and solar–powered water pump. The circulating water system was operated during 09:00 a.m.–04:30 p.m. The temperature changes were recorded throughout the day and compared it with the conventional wall. Results were analyzed using paired t–test, the heat transfer was calculated, and the construction cost was analyzed against the benefits and cost reduction from electricity consumption from air conditioning found that the application of the water circulating wall during 09:00 a.m.–04:30 p.m. showed efficiency in reduction of heat transfer with a statistically significant level of 0.05.The average temperature at the inner wall was reduced by 3.69% and averaged heat transfer was reduced by 32.43%. The installation of the circulating water wall system had an increase of 34.20% in investment but installing a circulating water system wall only on the side which received the most sunlight will increase the construction cost by 8.55%. Meanwhile the benefit from the reduced cost of electricity consumption for air conditioning was calculated at 8.11% and the circulating water wall system will reduce the amount of heat transfer into the building providing comfortable atmosphere without air conditioning.
Keywords:  Wall, Heat transfer, Energy saving, Circulating water system