การปรับเปลี่ยนวัสดุที่เติมช่องว่างระหว่างหม้อและสภาพแวดล้อมการดำเนินงานเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพของเครื่องทำความเย็นเซียร์

ชื่อนักเรียนผู้จัดทำโครงงานวิทยาศาสตร์

ปรมะ ฤทธิบันลือ

อาจารย์ที่ปรึกษาโครงงานวิทยาศาสตร์

คมศิลป์ โคตมูล

โรงเรียนที่กำกับดูแลโครงงานวิทยาศาสตร์

โรงเรียนมหิดลวิทยานุสรณ์

ปีที่จัดทำโครงงานวิทยาศาสตร์

พ.ศ. 2561

บทคัดย่อโครงงานวิทยาศาสตร์

เครื่องทำความเย็นเซียร์ (Zeer refrigerator) เป็นระบบทำความเย็นที่ใช้หลักการระเหยของน้ำในการลดอุณหภูมิภายในระบบของเครื่องทำความเย็น ปัจจัยจากภายนอกหลักสองอย่างที่ส่งผลต่อการระเหยของน้ำได้แก่ อุณหภูมิแวดล้อม และค่าความชื้นสัมพัทธ์ นอกจากนี้ส่วนของวัสดุที่ใช้เติมในช่องว่างระหว่างหม้อของเครื่องทำความเย็นเซียร์ หรือ วัสดุกลาง (medium material) ที่ใช้ในการกักเก็บน้ำเพื่อระเหยและนำความร้อนออกจากระบบ ทำให้อุณหภูมิภายในเครื่องทำความเย็นเซียร์ลดลง อาจส่งผลกระทบต่อประสิทธิภาพของเครื่องทำความเย็นเซียร์ โครงงานนี้จึงทำเพื่อหาสภาพแวดล้อมที่เหมาะสมที่สุดต่อการทำงานของเครื่องทำความเย็นเซียร์ และศึกษาความสัมพันธ์ระหว่างค่าความจุความร้อนและค่าการนำความร้อนของวัสดุกลางกับประสิทธิภาพของเครื่องทำความเย็นเซียร์ ผลลัพธ์จากการทดลองเปรียบเทียบสภาพแวดล้อมที่ต่างกันในช่วงเวลาเดียวกันแสดงให้เห็นว่าสภาพแวดล้อมการทำงานที่ได้ประสิทธิภาพมากที่สุดควรเป็นพื้นที่เปิดที่มีร่มเงาบังเครื่องทำความเย็นเซียร์ไว้ ซึ่งสามารถลดความชื้นทำให้เกิดการระเหยมากขึ้นและป้องกันการแผ่รังสีความร้อนเข้าสู่ระบบจากแสงอาทิตย์ โดยในสภาพแวดล้อมนี้ผลต่างของอุณหภูมิภายในระบบและภายนอกอยู่ที่ 7.69 องศาเซลเซียส และด้วยการเปลี่ยนวัสดุกลางพบว่า เมื่อวัสดุมีค่าความจุความร้อนมากกว่าส่งผลให้วัสดุต้องปล่อยความร้อนออกมามากขึ้นเพื่อเข้าสู่สมดุล ทำให้อุณหภูมิภายในระบบเพิ่มมากขึ้นและประสิทธิภาพน้อยลงเปรียบเทียบกับวัสดุที่มีค่าความจุความร้อนน้อยกว่า ส่วนวัสดุที่มีค่าการนำความร้อนน้อยทำให้สามารถดึงความร้อนออกมาจากระบบได้ช้าลง ดังนั้นวัสดุที่ใช้เป็นวัสดุกลางควรมีค่าความจุความร้อนต่ำและมีค่าการนำความร้อนสูงเพื่อให้สามารถดึงความร้อนออกจากระบบได้อย่างรวดเร็วและลดอุณหภูมิภายในระบบที่ได้มากกว่า