สมรรถนะผนังแบบทรอมบ์ กรณีศึกษาของ ตึกแถวในกรุงพนมเปญ (Trombe Wall Performance in Case of Phnom Penh Row House)

Abstract

การศึกษาในครั้งนี้เป็นการศึกษาถึงพฤติการณ์ของระบบผนังแบบทรอมบ์ เพื่อใช้ในการปรับปรุง การระบายอากาศภายในอาคารตึกแถวในกรุงพนมเปญ ด้วยการติดตั้งผนังแบบทรอมบ์บริเวณช่องบันไดที่ ชั้นบนสุดของอาคาร โดยผนังแบบทรอมบ์หันหน้าไปทางทิศใต้หรือทิศตะวันตก ทั้งนี้การศึกษาได้ทำการ ศึกษาคุณลักษณะการไหลและสมรรถนะของผนังแบบทรอมบ์ ในปัจจัยของความเร็วลม อุณหภูมิ และ ปริมาณการไหลของมวลอากาศ ตั้งแต่เริ่มต้นการทดลองจนถึงภาวะเสถียรของปรากฏการณ์ โดยใช้เครื่อง มือโปรแกรมพลศาสตร์ของไหลเชิงคณนา (CFD program) ผลการศึกษาพบว่า ที่ปริมาณความร้อนต่อหน่วย พื้นที่ (heat flux) 200 วัตต์ต่อตารางเมตร, 400 วัตต์ต่อตารางเมตร, 600 วัตต์ต่อตารางเมตร 800 วัตต์ ต่อตารางเมตร และ 1000 วัตต์ต่อตารางเมตร ผนังแบบทรอมบ์ก่อให้เกิดการไหลเวียนของอากาศที่ความเร็ว เฉลี่ย 0.14 เมตรต่อวินาที 0.19 เมตรต่อวินาที 0.22 เมตรต่อวินาที 0.26 เมตรต่อวินาที และ 0.28 เมตร ต่อวินาที ตามลำดับ และผนังแบบทรอมบ์มีศักยภาพในการทำให้เกิดความเร็วลมที่จะทำให้เกิดภาวะน่า สบายตั้งแต่ปริมาณความร้อนต่อหน่วยพื้นที่ 600 วัตต์ต่อตารางเมตรขึ้นไป นอกจากนี้ผลการศึกษา ยังพบว่าอุณหภูมิในช่องผนังแบบทรอมบ์เมื่อเปรียบเทียบกับอุณหภูมิที่ กระจกและผนังเมื่อเริ่มแรกทำการทดลองในภาวะเสถียรมีค่าลดลง ตั้งแต่ 4 องศาเคลวิน ถึง 33 องศาเคลิน อันเป็นผลมาจากการแทนที่ของอากาศเย็นจากช่องอากาศเข้า (inlet) ของระบบ อัตราการไหลเวียน มวลอากาศสูงสุดที่ช่องทางเข้าของผนังแบบทรอมบ์ มีค่าแปรผันโดยประมาณระหว่าง 0.06 กิโลกรัมต่อวินาที ถึง 0.115 กิโลกรัมต่อวินาที ที่ปริมาณความร้อนต่อหน่วยพื้นที่ ตั้งแต่ 200 วัตต์ต่อตารางเมตร ถึง 1000 วัตต์ต่อตารางเมตร ผลการทดลองดังกล่าวแสดงให้เห็นถึงสัญญาณที่ดีในการประยุกต์ใช้ผนังแบบทรอมบ์ใน ตึกแถวเพื่อช่วยการไหลเวียนของอากาศภายในอาคาร โดยยังคงมีประเด็นที่ควรศึกษาต่อเพื่อพัฒนาระบบ ในประเด็นของขนาดของระบบผนังแบบทรอมบ์ ปริมาตรของห้องเป้าหมาย และระยะทางระหว่างพื้นที่เป้า หมายกับระบบผนังแบบทรอมบ์

This work studies about the performance by Trombe wall system to improve indoor ventilation of Phnom Penh row house by installing it next to a stair block wall on top floor which faced south or west. The current work investigated on flow characteristic and phenomena of Trombe wall in term of velocity, temperature, and air mass flow reception from the beginning of experiment until steady state. CFD program was used as processing tool. The result indicated that from the heat flux 200W/m², 400W/m², 600W/m², 800W/m², and 1000W/m², Trombe wall induced average ventilation of 0.14m/s, 0.19m/s, 0.22m/s, 0.26m/s, 0.28m/s respectively. Trombe wall had capability to reach velocity of comfort zone induced from heat flux 600W/m² up. Temperature in channel at steady state decreased from 4K to 33K compared with temperature on glass and on wall at first set up due to the replacement of cool air from inlet of the system. Highest mass flow rate got at inlet were approximately varies from 0.060 kg/s to 0.115kg/s from heat flux 200W/m² to 1000W/m². The outcome showed a good sign for the application of Trombe wall on row house while size of the system, volume of target room, and distance from target room to the system should be further investigated.