แนวคิดในการพัฒนานวัตกรรมการใช้พลังงานแสงอาทิตย์สำหรับอาคารในเขตร้อนชื้น

บทคัดย่อ

บทความนี้มีจุดมุ่งหมายเพื่อนำเสนอแนวคิดในการพัฒนานวัตกรรมการนำแสงธรรมชาติมาใช้สำหรับอาคารในเขตร้อนชื้น ภายใต้แนวคิดที่ผนวกการใช้ประโยชน์จากพลังงานแสงอาทิตย์กับการป้องกันแสงแดด โดยนำเสนอการเปรียบเทียบคุณสมบัติการใช้งาน ข้อเสียหรือข้อจำกัดของผลิตภัณฑ์ประกอบอาคารต่าง ๆ ที่เกี่ยวกับพลังงานแสงอาทิตย์ ซึ่งนำไปสู่การวิเคราะห์และเสนอแนวคิดในการพัฒนานวัตกรรมการใช้พลังงานแสงอาทิตย์ที่มีการผนวกทั้งการใช้ประโยชน์และการป้องกันให้เป็นระบบเดียวกัน ในส่วนท้ายของบทความจะนำเสนอการออกแบบผลิตภัณฑ์ชุดช่องแสงและอุปกรณ์กันแสงแดดตรงสำหรับหลังคาที่มีระบบระบายอากาศโดยวิธีธรรมชาติ ที่คำนึงถึงลักษณะภูมิอากาศเขตร้อนชื้นและสอดคล้องกับทฤษฏีหลักการโคจรของดวงอาทิตย์ในประเทศไทย มาใช้เป็นตัวอย่างในการวิเคราะห์แนวทางการออกแบบ เพื่อแก้ไขข้อเสียหรือข้อกำจัดของผลิตภัณฑ์ประกอบอาคาร โดยอ้างอิงผลการทดสอบการกันแดดโดยใช้โปรแกรมคอมพิวเตอร์ จากนั้นนำไปทดสอบและทำการตรวจวัดด้านความส่องสว่างของแสงและอุณหภูมิอากาศ โดยใช้กล่องทดสอบที่ติดตั้งในสภาพแวดล้อมตามธรรมชาติเพื่อเปรียบเทียบกับการใช้ช่องรับแสงตรง ผลการทดสอบในเบื้องต้นพบว่าชุดช่องแสงและอุปกรณ์กันแสงแดดตรงนี้สามารถป้องกันรังสีตรงของแสงแดดได้ 100% ตลอดทั้งปี ซึ่งค่าความส่องสว่างในช่วงกลางวันมีค่าเฉลี่ยอยู่ในเกณฑ์มาตรฐานความส่องสว่างประเภทอาคารพักอาศัย ในช่วงเวลา 8:00-16:30 น. ของเดือนมกราคมที่ทำการทดสอบ ให้ค่าความส่องสว่าง 100-300 lux ซึ่งมีค่าแตกต่างกับกล่องทดสอบที่ใช้ช่องรับแสงตรงประมาณ 3,000 lux เป็นค่าปริมาณที่สูงเกินเกณฑ์มาตรฐานความส่องสว่างถึง 10 เท่า และการมีระบบระบายอากาศช่วยเพิ่มประสิทธิภาพในการลดอุณหภูมิ จากผลการทดสอบในช่วงที่มีค่าอุณหภูมิสูงสุดจะสามารถลดอุณหภูมิลงได้ 3.1^oC เมื่อเทียบกับการใช้ช่องรับแสงตรง ดังนั้นการพัฒนาชุดช่องแสงและอุปกรณ์กันแสงแดดตรงที่มีระบบระบายอากาศโดยวิธีธรรมชาตินี้จึงนับเป็นแนวทางการพัฒนาผลิตภัณฑ์เพื่อการอนุรักษ์พลังงานและสิ่งแวดล้อมอย่างยั่งยืน และมีศักยภาพที่จะนำไปพัฒนาเพื่อการผลิตในระบบอุตสาหกรรมได้ในอนาคต