ค่า TSER (ค่ากันความร้อนรวม) จากแต่ละที่เชื่อถือได้หรือไม่?

ค่า TSER (ค่ากันความร้อนรวม) จากแต่ละที่เชื่อถือได้หรือไม่?

ก่อนอื่นขอปูพื้นฐานด้วยคำนิยามของ TSER ก่อน TSER ย่อมาจาก Total Solar Energy Rejection หมายถึงค่าตัวเลขที่บอกถึงการปฏิเสธพลังงานความร้อนจากดวงอาทิตย์รวม ค่าพารามิเตอร์นี้สามารถคำนวณโดยประมาณได้จากการคำนวณเฉลี่ยแบบถ่วงน้ำหนักของ %VLT, %IRR และ %UVR ที่วัดได้ โดยกำหนดเป็นค่าโดยประมาณไว้ว่าพลังงานแสงอาทิตย์ (Solar Energy) ประกอบไปด้วย แสงที่มองเห็น (VL) 44% แสงอินฟราเรด(IR) 53% และแสงยูวี(UV) 3%

ดังนั้น %TSER = 44%x(100-VLT) + 53%x(IRR) + 3%x(UVR)

ค่า%TSER ที่คำนวณได้นี้จะเป็นค่าโดยประมาณถ้าต้องการทราบค่าจริงสามารถใช้ Spectrum Light Transmission Analyzer วัดค่าพลังงานในแต่ละย่านความถี่ของแสงอาทิตย์ที่ส่งผ่านตัวกลาง และประมวลผลออกมาเป็นค่า TSER ซึ่งมักจะวัดได้ค่าที่ต่ำกว่าค่าที่คำนวณด้วยสมการข้างบนประมาณ 5-20% อย่างไรก็ตามค่าผิดพลาดของ TSER จากเครื่องมือวัดต่างๆเกิดขึ้นได้จากสาเหตุหลายประการดังนี้

1. ค่า %VLT, ค่า %UVR และค่า %IRR ของเครื่องมือวัดไม่ได้วัดครอบคลุมทุกความถี่หรือทุกความยาวคลื่นของแสงอาทิตย์ตัวอย่างเช่น เครื่องมือวัดนั้นอาจใช้แสงสีเขียวเพื่อการทดสอบค่า VLT สำหรับแสงที่ตามองเห็น (Visible Light) แต่ในความเป็นจริงแสงที่ตามองเห็นหรือแสงขาวประกอบด้วยแสงที่มีความถี่ต่างๆตามสีของรุ้งกินน้ำรวมกัน (ม่วง,คราม,น้ำเงิน,เขียว,เหลือง,แสด,แดง) ในทำนองเดียวกัน การวัดค่า UVR เครื่องมือวัดนั้นอาจใช้แสง UV ที่ความยาวคลื่น 350 นาโนเมตรเพียงตัวเดียวในการวัด ซึ่งความยาวคลื่นนี้อยู่ในย่านที่มีชื่อว่า UVA แต่ความเป็นจริงแล้วแสง UV มีสเปกตรัมเป็นช่วงกว้างตั้งแต่ความยาวคลื่น 380 นาโนเมตรไปจนถึง 200 นาโนเมตร หรือกล่าวได้ว่ามีย่านตั้งแต่ UVA, UVB ไปจนถึง UVC และเฉกเช่นเดียวกันสำหรับการวัดค่า IRR เครื่องมือวัดนั้นอาจใช้แสง Infrared ที่ความยาวคลื่น 950 นาโนเมตรเพียงตัวเดียวในการวัด แต่ความเป็นจริงแล้วแสงอินฟราเรดจากดวงอาทิตย์มีสเปกตรัมเป็นช่วงกว้างตั้งแต่ความยาวคลื่น 700 นาโนเมตรไปจนถึง 2500 นาโนเมตร

ในกรณีอุดมคติเครื่องที่มีความสามารถในการวัดค่า TSER ที่แม่นยำที่สุด จะต้องมีตัวส่งและตัวรับของแสงตลอดช่วงความกว้างสเปกตรัมของแสงอาทิตย์ ดังนั้นเครื่องมือวัดที่นำค่าเปอร์เซ็นต์ที่ปฏิเสธแสงต่างๆเพียงจุดเดียวมาใช้ในการคำนวณค่า TSER ย่อมทำให้ค่า TSER ที่วัดได้มีความผิดพลาดเกิดขึ้น โดยจะมีค่าผิดพลาดเป็นบวกหรือกล่าวได้ว่าค่าที่วัดได้มีค่ามากกว่าความเป็นจริง (ถ้าค่าเปอร์เซ็นต์ที่ปฏิเสธแสงต่างๆที่จุดอื่นมีค่าน้อยกว่าจุดที่วัด)

2. การวัดค่าการ Reject หรือการปฏิเสธพลังงานความร้อนจากแสงอาทิตย์ที่ถูกต้องและครบถ้วนจำเป็นต้องวัดการปฏิเสธความร้อนทั้งแบบการกรองและแบบการสะท้อน แต่ส่วนใหญ่เครื่องมือวัดจะวัดจากค่า Transmission หรือวัดค่าแสงผ่านหรือกล่าวได้ว่าวัดด้วยวิธีแบบการกรอง โดยใช้วิธีการปล่อยให้ตัวอย่างแสงผ่านตัวกลาง(ฟิล์มหรือกระจก) แล้ววัดปริมาณแสงที่ผ่านตัวกลางออกมาได้ แต่เครื่องมือวัดนั้นไม่ได้วัดปริมาณแสงที่สะท้อนออกจากฟิล์ม ดังนั้นถ้าฟิล์มกรองแสงชนิดที่ไม่มีอนุภาคที่ช่วยสะท้อนแสงหรือมีความเงาต่ำ ค่า TSER ที่วัดได้จะมีค่าใกล้เคียงหรือมีค่าผิดพลาดน้อย แต่ถ้าเป็นฟิล์มกรองแสงชนิดที่มีอนุภาคโลหะช่วยสะท้อนแสงหรือมีความเงาอยู่ในตัว ค่า TSER ที่วัดได้จะมีค่าผิดพลาดมากขึ้น โดยมีค่าผิดพลาดในทิศทางลบหรือกล่าวได้ว่าค่าที่วัดได้จะน้อยกว่าค่าจริง

นั่นแสดงว่าฟิล์มที่ไม่มีความเงาเลย ค่า TSER ที่วัดได้ไม่ควรเกินค่าที่คำนวณได้จากสมการ

%TSER = 44%x(100-VLT) + 53%x(IRR) + 3%x(UVR)

ดังนั้นถ้าผู้ผลิตแสดงค่า TSER ที่เกินจากตัวเลขที่ได้จากสมการนี้ ค่า TSER นั้นน่าจะเป็นตัวเลขที่ไม่น่าเชื่อถือ

3. การประมาณค่าองค์ประกอบของแสงอาทิตย์ที่ใช้ในการคำนวณค่า TSER ของเครื่องมือวัดแต่ละเครื่องมีค่าแตกต่างกัน ถึงแม้ว่าเราจะสามารถสร้างอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์เพื่อกำเนิดแสงหลายๆความยาวคลื่นให้มีสเปกตรัมเป็นช่วงกว้างเท่ากับแสงอาทิตย์และสร้างตัวรับแสงได้ทุกความยาวคลื่นตามสเปกตรัมตลอดช่วงกว้างนี้ (เพื่อเป็นการจำลองและวัดค่า%การปฏิเสธของแสงในแต่ละความยาวคลื่น) แต่การกำหนดค่าองค์ประกอบของแสงว่า แสงอาทิตย์แต่ละความยาวคลื่นมีสัดส่วนเป็นเท่าไหร่ของแสงอาทิตย์รวม จะเป็นตัวกำหนดความแม่นยำของค่า TSER นี้ ถ้าการกำหนดค่าองค์ประกอบของแสงนี้ผิดพลาดไปค่า TSER ที่ประมวลผลได้ก็จะผิดพลาดไปด้วย

4. กรณีที่เครื่องมือวัดบางเครื่องสามารถวัดโดยใช้แหล่งกำเนิดแสงจากดวงอาทิตย์โดยตรง (ไม่ต้องสร้างแหล่งกำเนิดแสงเอง) แต่องค์ประกอบของแสงอาทิตย์ก็ยังแตกต่างกันไปตามเวลา, สถานที่, ความสูง และฤดูกาล จึงทำให้การวัดค่า TSER จากพลังงานแสงอาทิตย์โดยตรงยังคงมีข้อผิดพลาด

โดยสรุปแล้วค่า TSER เป็นค่ากันความร้อนจากแสงอาทิตย์ที่ผู้ผลิตกระจกกรองแสงและฟิล์มกรองแสง นำมาใช้เพื่อให้ผู้บริโภคได้พิจารณาและตัดสินใจเลือกผลิตภัณฑ์ได้สะดวกอย่างมีหลักเกณฑ์ โดยเฉพาะอย่างยิ่งการเลือกผลิตภัณฑ์จากบริษัทเดียวกันหรือจากโรงงานผลิตเดียวกัน เพราะตัวเลือกของผลิตภัณฑ์ในแต่ละแห่ง มีทางเลือกหลากหลายไม่ว่าจะเป็นความเข้มที่แตกต่างกัน ราคาที่แตกต่างกัน ฟิล์มที่มีความเข้มน้อยแต่เป็นตัวพรีเมียมที่มีราคาสูงซึ่งมักจะปฎิเสธแสงยูวีและแสงอินฟราเรดได้ดี ค่า TSER หรือค่ากันความร้อนรวม อาจจะสูงกว่าฟิล์มที่มีความเข้มมากแต่เป็นตัวที่มีราคาถูก ดังนั้นการใช้ค่า TSER เป็นเกณฑ์พิจารณาจะช่วยลูกค้าในการตัดสินใจได้มาก

อย่างไรก็ตามในกรณีที่เรานำค่า TSER จากแต่ละผลิตภัณฑ์ต่างบริษัทหรือต่างผู้ผลิตซึ่งย่อมแตกต่างกันในเรื่องของเครื่องมือวัดแน่นอน ผู้บริโภคจำเป็นต้องเข้าใจค่าผิดพลาดที่เกิดจากการวัดด้วยเครื่องมือวัดต่างๆตามสาเหตุทั้ง 4 ข้อในบทความนี้ และใช้วิจารณญาณในการตัดสินใจว่าจะเชื่อข้อมูลที่เห็น ได้มากน้อยเพียงใด การทำความเข้าใจในองค์ประกอบของสมการ TSER และเข้าใจหลักการของเครื่องมือวัดนี้ จะช่วยให้เราพิจารณาได้ว่าตัวเลข TSER ของแต่ละผลิตภัณฑ์ในแต่ละที่มีความสมเหตุสมผลหรือไม่? อย่างไร? และนอกจากนั้นผู้อ่านบทความนี้ยังสามารถใช้สมการของ TSER ข้างบนตรวจสอบความน่าเชื่อถือของตัวเลขโดยใช้แนวทางตามข้อที่ 2 ที่กล่าวไว้แล้วได้อีกด้วย

เขียนโดย ผู้ช่วยศาสตราจารย์อมร ตันวรรณรักษ์