Development of typical meteorological dataset for daylight applications

Abstract

In this work, typical meteorological data (TMD) sets for daylight applications for Chiang Mai, Ubon Ratchathani, Nakhon Pathom and Songkhla were developed. In developing the TMD 10-year (2008 - 2017), data on solar radiation, solar illuminance, ambient air temperature, ambient relative humidity and wind speed at the Northern Meteorological Center in Chiang Mai (18.78°N, 98.98°E), Northeastern Meteorological Center in Ubon Ratchathani (15.25°N, 104.87°E), Southern Meteorological Center (East Coast) in Songkhla (7.20°N, 100.60°E), and Silpakorn University in Nakhon Pathom (13.82°N, 100.04°E) were collected. There data were processed to obtain TMD by a method modified form the Sandia National Laboratory method. The TMD obtained from this modified method consists of 1-year period of hourly data on global solar radiation, diffuse solar radiation, direct solar radiation, global illuminance, diffuse illuminance, direct illuminance, ambient air temperature, ambient relative humidity and wind speed. To test its performance, TMD was used as input data of EnergyPlus software to simulate daylighting of a building and results were compared with those obtained from real data. It was found that both results were in good agreement.

ในงานวิจัยนี้ ผู้วิจัยได้ทำการพัฒนาชุดข้อมูลอุตุนิยมวิทยาตัวแทน (Typical meteorological data, TMD) เพื่อใช้ในงานด้านแสงสว่างธรรมชาติของจังหวัดเชียงใหม่ อุบลราชธานี นครปฐม และสงขลา โดยในการพัฒนาดังกล่าว ผู้วิจัยได้ทำการรวบรวมข้อมูลความเข้มรังสีอาทิตย์ (solar radiation) ความเข้มแสงสว่างจากดวงอาทิตย์ (solar illuminance) อุณหภูมิอากาศแวดล้อม ความชื้นสัมพัทธ์อากาศแวดล้อม และความเร็วลม ที่ศูนย์อุตุนิยมวิทยาภาคเหนือ จังหวัดเชียงใหม่ (18.78°N, 98.98°E) ศูนย์อุตุนิยมวิทยาภาคตะวันออกเฉียงเหนือตอนล่าง จังหวัดอุบลราชธานี (15.25°N, 104.87°E) ศูนย์อุตุนิยมวิทยาภาคใต้ฝั่งตะวันออก จังหวัดสงขลา (7.20°N, 100.60°E) และที่มหาวิทยาลัยศิลปากร จังหวัดนครปฐม (13.82°N, 100.04°E) เป็นช่วงระยะเวลาข้อมูล 10 ปี (ค.ศ. 2008 – 2017) จากนั้นผู้วิจัยได้นำข้อมูลดังกล่าวมาประมวลผลเพื่อให้ได้ชุดข้อมูลอุตุนิยมวิทยาตัวแทน โดยใช้วิธีการซึ่งดัดแปลงมาจากวิธีของ Sandia National Laboratory โดยชุดข้อมูลที่ได้ประกอบด้วยข้อมูลรายชั่วโมงจำนวน 1 ปีของค่าความเข้มรังสีรวม ความเข้มรังสีกระจาย ความเข้มรังสีตรง ความเข้มแสงสว่างรวม (global illuminance) ความเข้มแสงสว่างกระจาย (diffuse illuminance) ความเข้มแสงสว่างตรง (direct illuminance) อุณหภูมิอากาศแวดล้อม ความชื้นอากาศแวดล้อม และความเร็วลม หลังจากนั้นผู้วิจัยได้ทำการทดสอบสมรรถนะของชุดข้อมูลตัวแทนที่ได้ โดยใช้ข้อมูลดังกล่าวเป็นข้อมูลอินพุต (input) ของโปรแกรม EnergyPlus เพื่อจำลอง (simulate) ค่าแสงสว่างธรรมชาติในอาคาร แล้วนำผลที่ได้ไปเปรียบเทียบกับการจำลองโดยใช้ข้อมูลจากการวัด พบว่าผลจากการจำลองของข้อมูลทั้ง 2 สอดคล้องกันดี