การพัฒนาระบบสะสมความร้อนของคอนกรีตบล็อก

Abstract

บทคัดย่อ

การพัฒนาระบบสะสมความร้อนของคอนกรีตบล็อกครั้งนี้มีวัตถุประสงค์หลักเพื่อศึกษาสัดส่วนของปูนซีเมนต์ในการสร้างสมบัติการสะสมความร้อนของแผ่นคอนกรีตบล็อก โดยอาศัยการสะสมพลังงานความร้อนเพื่อสร้างสภาพการเปลี่ยนเฟสของวัสดุเปลี่ยนเฟส ซึ่งในงานวิจัยนี้เลือกใช้พาราฟินเป็นวัสดุสะสมความร้อน โดยผลการศึกษาแผ่นคอนกรีตบล็อกสะสมความร้อน พบว่าแผ่นคอนกรีตบล็อกสะสมความร้อนที่มีพาราฟินอยู่ร้อยละ 40 และร้อยละ 60 นั้นผ่านมาตรฐานมอก.378-2531 และที่พาราฟินร้อยละ 40 ได้ค่าเฉลี่ยแรงดัดตามขวางที่ 28 วันมากที่สุด คือ 7.83 เมกะพาสคัลส่วนการทดสอบค่าความร้อนเมื่อเปรียบเทียบตัวอย่างพบว่าตัวอย่างแบบพาราฟินร้อยละ 40 สะสมความร้อนได้จากอุณหภูมิปกติ 7.18 องศาเซลเซียส พบว่าตัวอย่างแบบพาราฟินร้อยละ 60 เก็บอุณหภูมิได้ต่ำกว่าเนื่องจากพาราฟินเยิ้มออกจากแผ่นตัวอย่างจึงทำให้สะสมความร้อนได้น้อยลง และคอนกรีตบล็อกผสมพาราฟินร้อยละ 40 ให้ค่าการนำความร้อนต่ำที่สุด เท่ากับ 0.385 ดังนั้นจึงเลือกนำผลของพาราฟินร้อยละ 40 ไปหล่อเป็นแผ่นคอนกรีตบล็อกและทั้งนี้เพื่อเป็นการเพิ่มประสิทธิภาพในการสะสมความร้อนให้มากขึ้น จึงให้ผิวหน้าของแผ่นคอนกรีตผสมเกลือและชั้นล่างผสมผงไฟเบอร์กลาสโดยทดลองแปรผลสัดส่วนของเกลือและผงไฟเบอร์เป็น 6 สูตรดังนี้ อัตราส่วน 5:5, 10:5, 15:5, 5:10, 10:10 และ 15:10 ตามลำดับ พบว่าคอนกรีตบล็อกพาราฟินผสมเกลือและไฟเบอร์กลาสสูตรที่ 4 สะสมความร้อนได้จากอุณหภูมิปกติมากที่สุดคือ 9.82 องศาเซลเซียสและนำความร้อนต่ำที่สุดเท่ากับ 0.213 ดังนั้น สรุปว่าการสะสมความร้อนที่สูงย่อมส่งผลดีกว่าจึงเลือกใช้สูตรที่ 4 (5:10) โดยมีเกลือผสมที่ผิวหน้าร้อยละ 5 ผงไฟเบอร์ผสมด้านล่างร้อยละ 10 และมีพาราฟินอยู่ตรงกลางร้อยละ 40 และเมื่อสร้างเป็นโรงอบแห้งพบว่าโรงอบแห้งมีอุณหภูมิและความชื้นสอดคล้องกับหลักการการอบแห้งเป็นอย่างดีและจุดของการเกิดการควบแน่นเป็นหยดน้ำของอากาศชื้นนั้นคงที่

คำสำคัญ: สะสมความร้อน คอนกรีตบล็อก อาคารเก็บพืชผลทางการเกษตร

Abstract

The main objective of the study on the development of heat storage system of concrete block was to investigate the mix proportion of cement which influences heat storage properties of concrete block based on phase transformation of phase change materials. Paraffin was used as heat storage material. The findings of the study indicated that the concrete blocks containing 40% and 60% of paraffin met the standard of TIS 378-2531. The concrete block containing 40% of paraffin had maximum flexural strength in 28 days at 7.83 MPa. The heat test of concrete block samples indicated that the concrete block containing 40% of paraffin could store heat at 7.18°C from normal temperature. The concrete block containing 60% of paraffin could store heat at lower temperature. Furthermore, the results revealed that the concrete block containing 60% of paraffin could store lower temperature due to paraffin leakage from concrete block, causing less heat storage. Additionally, the concrete block containing 40% of paraffin had minimum heat conduction value at 0.385. Therefore, 40% of paraffin was the appropriate proportion for casting concrete blocks. Moreover, to increase the effectiveness of heat storage, calcium chloride mix concrete block and fiberglass mix concrete block were applied. Six formulas with different ratios of calcium chloride to fiberglass were as follows: 5:5, 10:5, 15:5, 5:10, 10:10 and 15:10 respectively. It was found that paraffin mix concrete block with calcium chloride and fiberglass (formula 4) could store maximum heat at 9.82°C at normal temperature with the minimum heat conduction value at 0.213. It could be concluded that higher heat storage could yield better results. Therefore, the formula 4 (5:10) with 5% of calcium chloride on the surface, 10% of fiberglass at the bottom and 40% of paraffin in the middle could create the best concrete block. It can be seen from the drying chamber built from these concrete blocks that the temperature and moisture value were congruent to the principles of drying with constant condensation point.

Keywords: Heat Storage System, Concrete Block, Silo