สวพ.

มทร.ส

วรรณภ

ม

1

รายงานการวจย

การประยกตใชงานลกหมนระบายอากาศผลตกระแสไฟฟา

Electricity Generated from Roof Ventilator Applications.

นายภรศกด เผาผาง

งานวจยนไดรบงบประมาณจากเงนกองทนสงเสรมการวจย ป พ.ศ. 2558

มหาวทยาลยเทคโนโลยราชมงคลสวรรณภม

สวพ.

มทร.ส

วรรณภ

ม

2

หวของานวจย การประยกตใชงานลกหมนระบายอากาศผลตกระแสไฟฟา

ชอนกวจย นายภรศกด เผาผาง

สาขา วศวกรรมไฟฟา

คณะ ครศาสตรอตสาหกรรม

ปการศกษา 2558

บทคดยอ

งานวจยนไดศกษาพลงงานทดแทนทใชพลงงานจากลมโดยใชลกหมนระบายอากาศขนาด25 นว

เปนตนกาลงในการหมน ใชเจนเนอเรเตอรขนาด100 W. 3Ø ac 12V 450 rpm ตอรวมกบแกนหมน

ของลกหมนระบายอากาศโดยใชชดพเลยและสายพานฟนเฟองซงมอตราทดรอบ 1:3 เปนตวสงกาลง

พลงงานไฟฟาทไดจะทาการประจกระแสไฟฟาเกบไวในแบตเตอรขนาด 12V 3.2 Ah และพลงงาน

ไฟฟาทไดจากแบตเตอรจะถกนาไปจายพลงงานไฟฟาใหแกหลอด LED 12V 10W ขนาด 50 cm

จากการทดสอบหาความเรวรอบของลกหมนระบายอากาศแบบปกตเปรยบเทยบกบแบบตดตง

ชดเครองกาเนดไฟฟาและพเลยสายพานฟนเฟองทความเรวลมในชวงตงแต 3-6 m/s ความเรวรอบท

ลดลงเฉลยมคาเทากบ 22.29 รอบ/นาท คดเปนเปอรเซนตความเรวรอบทสญเสยเทากบ 31.39 %

ลกหมนระบายอากาศสามารถเรมผลตกระแสไฟฟาทความเรวลม 3.5 m/s โดยแรงดนไฟฟาทจาก

เครองกาเนดไฟฟาโดยตรงมคาเทากบ 3.48V และแรงดนไฟฟาเมอผาน Step-up Transformers ท

ยกระดบแรงดนไฟฟาขน 3.5 เทามคาแรงดนไฟฟาเทากบ 12.18V ซงเปนแรงดนไฟฟาทสามารถทา

การทประจแบตเตอรได ในการประจแบตเตอรโดยใชความเรวลมคงท 6 m/s เพอประจแบตเตอร

ขนาด 12V 3.2 Ah ใชเวลาในการประจแบตเตอรทงหมด 10 ชวโมง 30 นาท ไดแรงดนไฟฟาทได

เทากบ 11.19V โดยแบตเตอรสามารถใหพลงงานแกหลอด LED 12 V 10 W ไดทงหมด 2 ชวโมง 30

นาท และแรงดนไฟฟาจากแบตเตอรยงสามารถนาไปใชแปลงเปนแรงดนไฟฟากระแสสลบโดยผาน

วงจรอนเวอรเตอรซงแรงดนไฟฟาทไดสามารถนาไปใชประโยชนกบอปกรณไฟฟาขนาดเลกได เชน

การชารจโทรศพทมอถอ

สวพ.

มทร.ส

วรรณภ

ม

3

กตตกรรมประกาศ

งานวจยการประยกตใชงานลกหมนระบายอากาศผลตกระแสไฟฟาสาเรจลลวงได ผจดทาไดรบ

ความอนเคราะหและชวยเหลอจากบคลากรหลายๆทาน และสาขาวศวกรรมไฟฟาทใหความอนเคราะห

สถานทและครภณฑ ในการนทางคณะผจดทาตองขอขอบพระคณแผนกวจสถาบนวจยและพฒนาและ

คณะครศาสตรอตสาหกรรม มหาวทยาลยเทคโนโลยราชมงคลสวรรณภม ทชวยสนบสนนงานวจยเงน

งบประมาณผลประโยชน ป พ.ศ. 2558

สดทายนคณะผจดทาหวงเปนอยางยงวา งานวจยน มคณคาและประโยชนทางดานวจยแกผท

ตองการศกษาขอมลตอไป

คณะผจดทา

มถนายน 2558

สวพ.

มทร.ส

วรรณภ

ม

4

สารบญ

หนา

บทคดยอ

กตกรรมประกาศ

2

3

บทท 1. บทนา

1.1 หลกการและหตผล

6

6

1.2 งานวจยทเกยวของ

1.3 วตถประสงค

1.4 ขอบเขตของงานวจย

บทท 2. ทฤษฎและการวเคราะห

2.1 ลม

6

8

8

12

12

2.2 ลกหมนระบายอากาศ

2.3 เครองกาเนดไฟฟา

2.4 สายพานและพเลย

2.5 หมอแปลงไฟฟา

2.6 วงจรเรยงกระแสสามเฟสเตมคลนและวงจรรกษาระดบแรงดน

14

17

19

20

23

2.7 แบตเตอร

2.8 วงจรอนเวอรเตอร

25

27

สวพ.

มทร.ส

วรรณภ

ม

5

2.9 หลอดไฟฟาชนด LED

บทท 3. วธการดาเนนงาน

28

31

3.1 ออกแบบโครงสรางของชดผลตกระแสไฟฟาจากลกหมนระบายอากาศ 31

3.2 จดทาโครงสรางของชดผลตกระแสไฟฟาจากลกหมนระบายอากาศ

3.3 จดทาชดขบเคลอนพเลยสายพานฟนเฟอง

32

33

3.4 ออกแบบและสรางชดวงจรการทางาน 36

3.5 วธการทดสอบ

บทท 4. การวเคราะหและผลการทดลอง

4.1 การทดสอบวดความเรวรอบของลกหมนระบายอากาศและเครองกาเนดไฟฟา

4.2 การทดสอบการประจแบตเตอร

4.3 การทดสอบวดคาความสองสวางของหลอด LED

4.4 การทดสอบการใชพลงงานจากแบตเตอร

บทท 5. สรปผลและขอเสนอแนะ

5.1 สรปผล

5.2 ขอเสนอแนะของโครงการ

บรรณานกรม

40

44

44

49

57

59

63

63

64

65

สวพ.

มทร.ส

วรรณภ

ม

6

บทท 1

บทนา

1.1 หลกการและเหตผล

ปจจบนความตองการในการใชไฟฟาภายในประเทศมเพมมากขน เนองจากการขยายตวในภาคครวเรอน

และภาคอตสาหกรรม การผลตกระแสไฟฟาภายในประเทศตองใชพลงงานเชอเพลงชนดตางๆ เชน ถาน

หนหรอกาชธรรมชาต จงทาใหพลงงานสารองภายในประเทศลดลงตามความตองการของผใชไฟฟาท

เพมขน ทาใหตองมการนาเขาเชอเพลงเหลานจากตางประเทศเพอใหเพยงพอตอการผลตกระแสไฟฟา

สงผลใหตนทนในการผลตกระแสไฟฟาสงขนตามไปดวย และสงทเหลอจากการเผาไหมของเชอเพลงใน

การผลตกระแสไฟฟายงกอใหเกดมลพษตอสงแวดลอม ดงนนหลายหนวยงานจงรณรงคใหความสาคญกบ

การรกษาสงแวดลอมและหาแหลงพลงงานทดแทนใหมๆ มาใชใหเกดประโยชน เชนพลงงานลม และ

พลงงานแสงอาทตยเปนตน ซงพลงงานเหลานเปนพลงงานทมอยในธรรมชาตและไมกอใหเกดมลพษ

ลกหมนระบายอากาศถกนามาใชในภาคครวเรอนและภาคอตสาหกรรมกนอยางแพรหลาย โดย

วตถประสงคเพอใชระบายอากาศภายในอาคารโดยสวนทเปนครบระบายอากาศจะหมนเมอมลมมาปะทะ

ทาใหอากาศรอนทอยภายในอาคารถกระบายออกไปได ซงเมอพจารณาจากโครงสรางการทางานของลก

หมนระบายอากาศแลว มความเปนไปไดในการนามาประยกตเปนเครองกาเนดกระแสไฟฟาจากพลงงาน

ลม การนาลกหมนระบายอากาศมาผลตกระแสไฟฟาจงเปนพลงงานทดแทนรปแบบหนงทใชพลงงานจาก

ลม และเพอเปนการประหยดพลงงานมากขน พลงงานไฟฟาทไดจากลกหมนระบายอากาศจะถกนาไปใช

กบหลอดไฟฟาชนด LED ซงเปนเทคโนโลยทใหแสงสวางทสงใขณะทใชพลงงานไฟฟาตาเมอเทยบกบ

หลอดฟลออเรสเซนต

1.2 งานวจยทเกยวของ

จระเดช สงคล [1] การศกษาความเปนไปไดการเกดกาลงไฟฟาจากพลงงานลมโดยใชพดลม

ระบายอากาศตดหลงคา งานวจยนเปนการศกษาความเปนไปไดของการกาเนดพลงงานไฟฟาโดยการใช

พดลมระบายอากาศชนดตดหลงคาเปนตวตนกาลงขบการศกษานถกแบงออกเปนสองสวนดวยกนสวน

แรกคอการศกษาพลงงานลมจากธรรมชาตซงสามารถวดจากปรมาณความเรวของลมททาใหพดลมหมน

สวพ.

มทร.ส

วรรณภ

ม

7

ในการศกษานพดระบายอากาศตดหลงคาทมเสนผานศนยกลางขนาดตางๆจะถกนามาทดสอบหา

ความเรวรอบตอความเรวลมทคาตางๆเพอหาคาความเรวลมเฉลยสาหรบการนาไปใชออกแบบระบบผลต

ไฟฟาทจายโหลดจากการศกษาพบวาปรมาณลมทไดจะมคาความเรวของลมไมคงทโดยมคาเฉลยอยท

2.263 เมตรตอวนาทและสวนทสองคอการศกษาการผลตพลงงานไฟฟาจากพลงงานลมทไดพดลมระบาย

อากาศจะถกตอเขากบเครองกาเนดไฟฟาขนาดเลกซงจากการทดสอบคาแรงดนไฟฟาและกาลงไฟฟาทได

จะไมคงทตามปรมาณลมตามธรรมชาตชดวงจรปรบระดบแรงดนไฟฟาซงใชหลกการของวงจรบสทคอน

เวอเตอรถกออกแบบเพอใชควบคมระดบแรงดนไฟฟาดานออกของเครองกาเนดไฟฟาเพอใชสาหรบการ

ทดลองความสามารถของการจายโหลดทางไฟฟาของพดลมระบายอากาศตดหลงคา

อภรกษ สวสดกจ, ทปกร คณาพรววฒน และ วรพจน พนธคง [2] ศกยภาพการผลตไฟฟาจาก

ลกหมนระบายอากาศ งานวจยนนเปนการนาเสนอศกยภาพของการผลตไฟฟาจากลกหมนระบายอากาศ

โดยใชลกหมนขนาด 24 นวจานวน 1 ลกทใชในการระบายอากาศรอนใตหลงคาอาคารหรอโรงงานและใช

แรงลมธรรมชาตเปนตนกาลงในการหมนและในการศกษานจะไมสงผลกระทบกบอตราการระบายความ

รอนของตวลกหมนการศกษาเรมจากการตดตงครบโคงดานบนของชดหมนเพอใหสามารถรบลมไดมากขน

และหมนไดเรวขนในสวนของการผลตไฟฟามการตดตงขอลวดทองแดงจานวน 12 ชดบนฐานทอยนงซง

ทาจากแสตนเลสและมแมเหลกขนาด 50×30×10 mm.จานวน 12 ตวตดตงอยบนชดทเคลอนทเมอลก

หมนเคลอนทดวยแรงลมจะทาใหเกดสนามแมเหลกหมนตดขดลวดตวนาและเกดกระแสไฟฟาขนจากนน

นาไปตอผานชดไดโอดและเครองควบคมการชารจเพอชารจเขาแบตเตอรพกดขนาด 6 Volt กระแส 1.2

Ah จานวน 2 ลกทตอขนานกนอยจากแบตเตอรถานาไปตอผานชดอนเวอรเตอรเพอแปลงแรงดนใหเปน

220 Volt สามารถนาไปใชกบโหลดไดโดยตรงจากการทดสอบทความเรวลมเฉลย 8 m/s ลกหมนหมน

ดวยความเรว 122 rpm ผลตไฟฟาขณะชารจไดแรงดน 18 Volt กระแส 0.22 Amp เมอชารทเกบใน

แบตเตอรและตอผานชดอนเวอรเตอรสามารถนาไปใชกบหลอดคอมแพคฟลออเรสเซนตขนาด 5 Watt

ไดนานประมาณ 2 ชวโมงหรอกรณนาไปใชโดยตรงขณะมการชารจดวยสามารถนาไปใชกบหลอด LED

ขนาดแผง 1×1 ฟตไดอยางตอเนองกรณทใชลกหมนหลายลกและความเรวลมมากกวา 8 m/s พลงงาน

ไฟฟาทไดจะมากขนและใชงานไดตอเนอง

สวพ.

มทร.ส

วรรณภ

ม

8

1.3 วตถประสงค

1. เพอศกษาเกยวกบการนาพลงงานทดแทนมาใชใหเกดประโยชน

2. เพอประยกตใชงานลกหมนระบายอากาศใหสามารถผลตกระแสไฟฟาได

3. เพอศกษาประสทธภาพในการผลตกระแสไฟฟาของลกหมนระบายอากาศ

1.4 ขอบเขตของการวจย

1. เพอศกษาประสทธภาพในการหมนของลกหมนระบายอากาศกรณกอนและหลงตดตงเครอง

กาเนดกระแสไฟฟาเขาไปในระบบ

2. เพอศกษาประสทธภาพในการประจกระแสไฟฟาของลกหมนใหกบแบตเตอรขนาด 12 V 3.2

Ah

3. เพอศกษาประสทธภาพในการจายพลงงานไฟฟาของแบตเตอรเมอประจกระแสไฟฟาเตมแลว

ใหกบหลอดไฟฟาชนด LED ขนาด 10W 50 cm.

1.5 วธการวจย

วธการดาเนนงาน (Methodology) มขนตอนตงแตศกษาขอมลทเกยวของกบงานวจยเพอ

นามาใชในการออกแบบโครงสรางของชดลกหมนระบายอากาศผลตกระแสไฟฟาซงประกอบดวย ชด

ขบเคลอนเครองกาเนดกระแสไฟฟาและวงจรควบคมการทางาน เพอทดสอบการประสทธภาพในการ

ทางาน โดยสงสาคญทตองการวเคราะหคอ ประสทธภาพในการหมนของลกหมนระบายอากาศเมอทาการ

ตดตงเครองกาเนดกระแสไฟฟาเขาไปเปรยบเทยบกบตอนทยงไมไดตดตง ประสทธภาพในการประจ

แบตเตอรของลกหมนระบายอากาศ และประสทธภาพในการจายพลงงานจากแบตเตอรใหแกหลอด LED

ซงผลการทดลองทไดจะเปนขอมลทสาคญสาหรบผทสนใจ

สวพ.

มทร.ส

วรรณภ

ม

9

1.6 ระยะเวลาและแผนดาเนนโครงการวจย

ระยะเวลาและแผนดาเนนโครงการวจยนแบงเปน 2 ชวงสาหรบดาเนนงานวจยกจกรรมการ

ดาเนนการในทกๆ 1 เดอน (Gantt chart) สามารถแสดงไดในตารางผลงานในแตละชวงเวลาแผนการ

ทางานตลอดโครงการ 11 เดอน ตามปงบประมาณ 2558 ดงน

สวพ.

มทร.ส

วรรณภ

ม

10

กจกรรม (ปงบประมาณ/2558)

กจกรรม ป 2557- 2558

ต.ค. พ.ย. ธ.ค. ม.ค. ก.พ. ม.ค. เม.ย. พ.ค. ม.ย. ก.ค. ส.ค. ก.ย.

1.6.1 เตรยมขอมลและสรางแบบจาลอง

1) การศกษาและคนควาหาขอมลเบองตนทเกยวของกบงานวจย

2) ออกแบบเชงแนวคด แบบจาลองและอปกรณ

3) สรางอปกรณทดสอบ พรอมทาการทดสอบ

1.6.2 ทดสอบระบบและออกแบบระบบ

4) ทดสอบระบบการทางาน

5) แกไขขอบกพรองอปกรณ

6) ทดลองและวเคราะหผลการทดสอบ

7) สรปงาน ปดบญช

8) ทารายงานฉบบสมบรณ

สวพ.

มทร.ส

วรรณภ

ม

11

1.7 ประโยชนของงานวจย

1. สามารถนาพลงงานทดแทนมาใชใหเกดประโยชนได

2. ทราบถงประสทธภาพในการหมนของลกหมนเมอตดตงเครองกาเนดกระแสไฟฟาเขาไป

3. ทราบถงประสทธภาพในการประจกระแสไฟฟาของลกหมนใหกบแบตเตอรขนาด 12 V 3.2 A

4. ทราบถงประสทธภาพในการจายพลงานไฟฟาของแบตเตอรใหแกหลอด LED ขนาด 12V 10W

5. เปนแหลงขอมลสาหรบผทสนใจประยกตใชลกหมนระบายอากาศมาผลตกระแสไฟฟา

1.8 แผนการใชจายเปนงบประมาณ

งบประมาณทงโครงการ 30,000 บาท ในเวลา 12 เดอน การคาใชจายในการดาเนนงาน

ตามโครงการวจยสาหรบวงเงนทไดรบในปงบประมาณ พ.ศ. 2558

รายการ วงเงน งปม. ต.ค.-ธ.ค. ม.ค.-ม.ค เม.ย.-ม.ย. ก.ค.-ก.ย.

งบบคลากร - - - - -

งบดาเนนการ 27,000

คาจางเหมาสารวจขอมล

เบองตน

1,000 1,000

คาจางเหมาออกแบบ

และส ร า ง ร ะบบขอ ง

อปกรณการทดสอบ

17,000 17,000

คาจางเหมาเครองมอวด 5,000 5,000

คาจางเหมาวสดอนๆ 1,500

คาจางพมพเอกสารและ

เขาเลม

1,500

คาวสดสานกงาน เชน

CD กระดาษ หมกพมพ

1,000

เงนสมทบ มทร.สว 5% 1,500 1,500

เงนสมทบ วจย 5% 1,500 1,500

รวมเงน 30,000 4,000 17,000 5,000

สวพ.

มทร.ส

วรรณภ

ม

12

บทท 2

ทฤษฎและการวเคราะห

ในการจดทาโครงการลกหมนระบายอากาศผลตกระแสไฟฟานน จะตองศกษาทฤษฎท

เกยวของในสวนของการออกแบบและจดสราง โดยสามารถแบงออกเปนหวขอดงตอไปน

2.1 ลม

2.2 ลกหมนระบายอากาศ

2.3 เครองกาเนดไฟฟา

2.4 สายพานและพเลย

2.5 หมอแปลงไฟฟา

2.6 วงจรเรยงกระแสสามเฟสเตมคลนและวงจรรกษาระดบแรงดน

2.7 แบตเตอร

2.8 วงจรอนเวอรเตอร

2.9 หลอดไฟฟาชนด LED

2.1 ลม

ลม คอ การเคลอนทของอากาศทขนานกบพนผวโลก แรงความลาดชนของความกดอากาศ

คอ แรงทมอทธพลตอความเรวลมทพดซงเปนแรงทเกดจากการเปลยนแปลงของหยอมความกด

อากาศอากาศเมอไดรบความรอนจะขยายตว ทาใหมความหนาแนนนอยกวาปกตและลอยตวสงขนไป

ซงเรยกวา กระแสอากาศ เมออากาศรอนลอยตวสงขน อากาศในแนวราบจากบรเวณทมอณหภมตา

กวาเคลอนขนานกบแนวราบเขามาแทนท อากาศทเคลอนทขนานกบพนผวของโลกเรยกวา ลม ลมจะ

พดจากบรเวณทมอณหภมสงกวาหรอบรเวณทมความกดอากาศตากวากลางวนอณหภมของอากาศ

เหนอพนดนสงกวาอณหภมของอากาศเหนอพนนาเนองจากดนและนารบความรอนจากดวงอาทตยใน

ปรมาณเทากนแตดนจะมอณหภมสงกวานา สวนกลางคนอณหภมของอากาศเหนอพนดนจะตากวา

อณหภมของอากาศเหนอพนนา เนองจากดนคายความรอนไดดกวานา ปรากฎการณทจะเกยวของกบ

การเกด ลมบก ลมทะเล คอ ในเวลากลางวนอากาศเหนอพนดนรอน ลอยตวสงขน อากาศเหนอพน

นาเยนกวา เคลอนทเขามาแทนท เกดลมพดจากทะเลเขาสฝง เรยกวา ลมทะเล ในเวลากลางคน

อากาศเหนอพนนารอนกวา ลอยตวสงขน อากาศเหนอพนดนเยนกวา เคลอนทเขามาแทนท เกดลม

พดจากบกออกสทะเลเรยกวา ลมบก ในการวดทศของลมนนสามารถใชศรลม (wind vane) สวนการ

วดความเรวของลม สามารถใชเครองมอทเรยกวา “อะนมอนเตอร” (Anemometer) ซงมหลายชนด

แตสวนมากใชแบบใบพดหรอกงหน หรอใชแบบถวยกลมสามใบและมกานสามกานตอมารวมกนท

สวพ.

มทร.ส

วรรณภ

ม

13

แกนกลาง จากแกนกลางจะมแกนตอลงยงเบองลาง เมอกงหนหมนจะทาใหเกดไฟฟา ซงจะทาให

หนาปดชแสดงความเรวของลมคลายๆ กบหนาปดทบอกความเรวของรถยนต การวดความเรวและ

ทศทางของลม อาจทาไดโดยใชเครองมออกชนดหนง เรยกวา “ใบพดลม” ซงสามารถวดความเรว

และทศทางพรอมกน ในการวดความเรวของลมมหนวยทใชกนอยหลายหนวย แลวแตวาผใชจะนยม

และสะดวกทจะใชหนวยใด เชน เมตรตอวนาท หรอไมททะเลตอชวโมง กโลเมตรตอชวโมง ไมล (บก)

ตอชวโมงดงแสดงดงในภาพท 2.1

ภาพท 2.1 เครองวดความเรวลม

ในปจจบนมนษยจงไดใหความสาคญและนาพลงงานจากลมมาใชประโยชนมากขน เนองจาก

พลงงานลมมอยโดยทวไป ไมตองซอหา เปนพลงงานทสะอาดไมกอใหเกดอนตรายตอสภาพแวดลอม

และสามารถนามาใชประโยชนไดอยางไมรจกหมดสนดงแสดงในภาพท 2.2

ภาพท 2.2 กงหนลมผลตไฟฟา

สวพ.

มทร.ส

วรรณภ

ม

14

เทคโนโลยกงหนลม กงหนลมคอ เครองจกรกลอยางหนงทสามารถรบพลงงานจลนจากการ

เคลอนทของลมใหเปนพลงงานกลได จากนนนาพลงงานกลมาใชประโยชนโดยตรง เชน การบดส

เมลดพชการสบนาหรอในปจจบนใชผลตเปนพลงงานไฟฟา การพฒนากงหนลมเพอใชประโยชนมมา

ตงแตชนชาวอยปตโบราณและมความตอเนองถงปจจบน โดยการออกแบบกงหนลมจะตองอาศย

ความรทางดานกลศาสตรของลมและหลกวศวกรรมศาสตรในแขนงตางๆ เพอใหไดกาลงงานพลงงาน

และประสทธภาพสงสด มนษยรจกการใชพลงงานลมมานบพนปแลวลมทไดถกนามาใชในการแลนเรอ

และเปนกงหนลมถายทอดพลงงานตงแตสมยโบราณ โดยเรมนากงหนลมมาใชในการชลประทาน

ตงแตศตวรรษท 17 การใชกงหนลมในยคเรมแรกมวตถประสงคเพอลดงานจากแรงคนและสตว

อปกรณทใชทาใบกงหนกจดหาจากทองถนโดยไมคานงถงประสทธภาพในการทางานจนกระทงกลาง

ศตวรรษท 19 ไดมการพฒนากงหนลมใชในการสบนาโดยสรางใหมใบพดหลายใบและไดมการพฒนา

ตอมาจนกระทงในป พ.ศ. 2433 ไดมการสรางกงหนลมสาหรบผลตกระแสไฟฟามววฒนาการมานาน

กวา 70 ป และในปพ.ศ. 2484 ไดมการสรางโรงไฟฟาพลงงานลมขนาด 1,250 กโลวตต ท

รฐเวอรมองในประเทศสหรฐอเมรกาเทคโนโลยพลงงานลมไดมววฒนาการมาโดยตลอดในป พ.ศ.

2513 มการผลตกงหนลมขนาดเลก เพอผลตกระแสไฟฟาบรรจแบตเตอร โดยมการพฒนามากขนถง

ในระดบอตสาหกรรม ตอมาไดมการพฒนานาพลงงานลมไปผลตกระแสไฟฟาใชในอตสาหกรรม และ

แพรหลายขนในการผลตกระแสไฟฟาในประเทศทมศกยภาพพลงงานลมสง การประยกตนาพลงงาน

ลมมาใชประโยชนในประเทศไทยม 3 รปแบบคอ ใชเพอการสบนา ผลตกระแสไฟฟา และระบาย

อากาศจากหลงคา

2.2 ลกหมนระบายอากาศ (Roof Ventilator)

ลกหมนระบายอากาศตดหลงคาเปนอปกรณทนามาตดตงในแนวแกนตงซงใบพดจะหมนรอบ

ตวมนเองและอยบนหลงคาของอาคารหรอโรงงานอตสาหกรรมโดยทาหนาทดดควนและฝนเปนการ

ระบายอากาศหลกการทางาน อากาศปรมาณความเรวลมเปนตวททาใหเกดการหมนความเรวของลก

หมนระบายอากาศขนอยกบความเรวลมขนาดของลกหมนระบายอากาศโครงสรางของลกหมนระบาย

อากาศตดหลงคาทาดวยโลหะประเภทเหลกชบดวยสงกะสมสองสวนคอสวนทเคลอนทจะมลกษณะ

สวพ.

มทร.ส

วรรณภ

ม

15

เปนแผนครบดดโคงและมชองหางระหวางกนโดยทามมเอยงเพอใหลมผานซงทาใหเกดการเคลอนท

สวนทสอง คอสวนทอยกบทเปนแกน เพอใหปลอกของสวนทเคลอนทหมนอณหภมภายในบานเรอน

หรออาคารบางแหงในชวงฤดรอนวดไดสงถง 39-41 องศาเซลเซยส ทาใหผอยอาศยภายในบานเรอน

เกดความรสกรอนและเปนผลตอเครองใช ไฟฟาท ใช ในการลดความรอนลง เชน พดลม

เครองปรบอากาศ ฯลฯ ซงจะทางานมากขนทาใหตองเสยคาใชจายไฟฟาเพมขน ดงนน การใชลก

หมนระบายอากาศตดตงบนหลงคาจงเปนวธหนงทจะทาใหอณหภมในอาคารลดลง ถามการตดตง

อยางเหมาะสม ซงสามารถลดความรอนทงหมดทหลงคาไดรบถง 20%

ภาพท 2.3 ลกษณะของลกหมนระบายอากาศ

ลกหมนระบายอากาศ ทาหนาทระบายเอามวลอากาศรอน ทอยใตหลงคาออกเปนหลก ทา

ใหอากาศเยนไหลเขามาแทนท จงสงผลใหอณหภมภายในอาคารลดลง ซงอาจกลาวไดวาความรอน ท

ลกหมนระบายอากาศระบายออกได คอ ความรอนทอาศยมวลอากาศ เปนตวกลางนนเอง สวนจะ

ระบายมวลอากาศรอนไดมากหรอนอย กขนอยกบ อตราการดดของตวลกหมนระบายอากาศเองหาก

พจารณาความรอนทเกดจากหลงคา ทถกแดดเผา อยในชวงเวลากลางวน ลกหมนระบายอากาศ จะ

ชวยลดความรอน ในสวนทสงผานตวกลางอากาศเทานน ซงมปรมาณไมเกน 20 % ของความรอน

ทงหมดจากหลงคาทสงลงมา ดงนนการตดตงลกหมนระบายอากาศเปนจานวนมาก จงมไดหมายถง

การเพมความสามารถ ในการลดอณหภมในอาคารมากขนไปดวย ดงนน กอนการดาเนนการแกไข

ปญหาความรอน ท เกดขนภายในอาคารจงควรพจารณาถงสาเหต แหลงทมาของความรอน

วตถประสงค คณสมบต และเปาหมายของการตดตงอปกรณ ในการปองกนความรอนนน ๆ กอน เชน

สวพ.

มทร.ส

วรรณภ

ม

16

การคานงถง คณสมบตในการลดความรอน อตรา และความสามารถในการระบายอากาศ ของลก

หมนระบายอากาศนน ๆ กอนการเลอกใชดงแสดงในภาพท 2.4

ภาพท 2.4 หลกการทางานของลกหมนระบายอากาศ

การตดตงลกหมนระบายอากาศบนหลงคาของโรงงานและบานพกอาศย โดยใชพลงงานลม

จากธรรมชาตเปนตนกาลงทาหนาทระบายเอามวลอากาศรอนทอยใตหลงคาออกไปนอกอาคารทาให

อากาศเยนไหลเขามาแทนทจงสงผลใหอณหภมภายในอาคารลดลงลกหมนระบายอากาศทางานโดย

อาศยพลงลมทเกดจากธรรมชาตจงไมมการเสยคาใชจายดานไฟฟาและสามารถตดตงไดกบหลงคาทก

ประเภทลกหมนมขนาดตงแต 14-39 นวความรอนทระบายออกจากอาคาร จะมปรมาณมากหรอนอย

จะขนอยกบขนาดของลกหมนและความเรวลมทปะทะกบลกหมนดงแสดงในตารางท 2.1

สวพ.

มทร.ส

วรรณภ

ม

17

ตารางท 2.1 ตารางเปรยบเทยบขนาดของลกหมนระบายอากาศ

ตารางเปรยบเทยบขนาดของลกหมนระบายอากาศ

เสนผาศนย

กลางภายใน

เสนผาศนยกลาง

ภายนอก

จานวน

ใบพด

นาหนก ความจ(ทความเรวเฉลย 6 ม./ชม.)

ลบ.ฟ./ชม. ลบ.ฟ./น. ลบ.ม./น.

14” 19” 24 2.8 72,000 1,200 33

18” 22.5” 30 3.4 92,000 1,533 42

22” 28” 36 7.2 170,000 2,833 78

25” 30” 41 8.2 190,000 3,166 87

30” 41” 42 15.8 240,000 4,000 111

39” 46” 54 19.2 350,000 5,833 162

2.3 เครองกาเนดไฟฟา

เครองกาเนดไฟฟา (Generator) เปนเครองกลไฟฟาทเปลยนพลงงานกลเปนพลงงานไฟฟาจาก

กฎของฟาราเดย โดยถาแมเหลกเคลอนทตดขดลวดจะเกดแรงดนเหนยวนาขนดงภาพท 2.5

ภาพท 2.5 อธบายกฎของฟาราเดย

สวพ.

มทร.ส

วรรณภ

ม

18

ลกษณะทวไปของเครองกาเนดไฟฟาจาแนกออกเปนประเภทใหญๆ ได 2 ชนด คอ

- เครองกาเนดไฟฟากระแสสลบ (Alternator)

- เครองกาเนดไฟฟากระแสตรง (Dynamo)

ในทนจะกลาวเฉพาะเครองกาเนดไฟฟากระแสสลบเนองจากเปนชนดทใชในงานวจย โดย

เครองกาเนดไฟฟากระแสสลบประกอบดวยสวนใหญ ๆ 2 สวนคอ

1) เครองตนกาลง เปนสวนทผลตพลงงานกลขนมา เพอหมนเพลาของเครองกาเนด

ไฟฟา เชน กงหนแกส กงหนนา กงหนไอนา และกงหนลม

2) Generatorเปนตวผลตพลงงานไฟฟา โดยหลกการเหนยวนาของแมเหลกตาม

กฏของฟาราเดย

ภาพท 2.6 หลกการพนฐานของเครองกาเนดไฟฟากระแสสลบ

ในงานวจยนเลอกใชเครองกาเนดไฟฟาชนดแบบไมมแปรงถาน Brushless Type ซงแบง

ตามขนตอนการทางานออกเปนสวน ๆ ได 4 สวน คอ

1) Exciter ประกอบดวย

- Exciter Armature เปนชดประกอบดวยขดลวดทจะถกทาใหเกดกระแสเหนยวนาโดย

เปนสวนทตดอยกบเพลาและหมนไปพรอมกบเพลากระแสทเกดขนใน Exciter Armature จะเปน

ไฟฟากระแสสลบ 3 เฟส

- Exciter Field Coil เปนขดลวดททาใหเกดแมเหลกไฟฟาเหนยวนาจะตดอยกบสวนทอย

กบท

สวพ.

มทร.ส

วรรณภ

ม

19

2) Automatic Voltage Regulator เปนชดควบคมแรงดนไฟฟาทนาไปใชงานใหคงทซง

เปนการทางานควบคมอยางอตโนมตหลกการทางานของ Automatic Voltage Regulator เปนการ

นากระแสสลบทเกดจาก Stator Coil มาแปลงเปนกระแสตรง จายเขา Exciter Field Coil โดย

ปรมาณกระแสตรงจะมการควบคมใหมากหรอนอยตามสภาพการณของแรงดนไฟฟาจาก Stator

Coil โดยเปนไปอยางอตโนมต

3) Main Generatorเปนสวนทผลตกระแสไฟฟาเพอออกไปใชงานจรง ประกอบดวย

- Rotating Field Coilเปนขดลวดทพนรอบแกนเหลกทตดกบเพลาเพอทาใหเหลก

กลายเปนสนามแมเหลกไฟฟาไดรบไฟฟากระแสตรงทปอนมาจาก Rotating Rectifier

- Stator Coil (Alternator Armature)เปนขดลวดทจะถกทาใหเกดไฟฟาเหนยวนาขน

และจายกระแสไฟฟาสลบออกไปใชงาน

4) Rotating Rectifierจะตดอยบนเพลาจงหมนตามเพลาไปดวย มหนาทแปลง

กระแสไฟฟาสลบทเกดจาก Exciter Armature ใหเปนไฟฟากระแสตรง

ภาพท 2.7 แสดง Stator Coil และ rotor winding ของชดกาเนดไฟฟาขนาดเลก

2.4 สายพานและพเลย

สายพานเปนอปกรณทใชรวมกบพเลย ดวยการถายทอดพลงงานจากพเลยตวหนงไปยงพเลย

อกตวหนงโดยใชสายพานเปนตวสงกาลง ซงใชงานกบเครองจกรกลทวไปมหลายชนดขนอยกบ

ลกษณะการใชงานสายพานแตในโครงการนเลอกใชแบบพเลยและสายพานแบบฟนเฟองซงม

รายละเอยดโดยพเลยมลกษณะคลายกบเฟองสาหรบเปนตวสมผสกบสาย ใชการสงกาลงระยะพตช

สวพ.

มทร.ส

วรรณภ

ม

20

ฟนเฟองของพเลยสายพานฟนเฟองเปนสายพานทแกนรบแรงทาดวยลวดลายเหลกกลา หรอทาดวย

ลวดไฟเบอรฝงอยในยางเทยม ซฟนของสายพานทาดวยยางเทยมแตมสตรผสมพเศษเพอใหคงรปพอด

กบลอของพเลยผวภายนอกซงสมผสกบผวของลอซงฟนจะหมดวยเสนใยไนลอนเพอลดความสกหรอ

สายพานชนดนสามารถงอตวไดดใชกบพเลยลอเลกๆ ทมเลนผาศนยกลาง 16 มลลเมตรได ความเรว

แลนของเพลาชดมากได ตองการผวสงกาลงไดถง 40 กโลวตต ความดงของสายพานแบบนไมตองดง

เหมอนสายพานแบบลมเนองจากฟนบนผวลอ รบกบซฟนของสายพานไดพอด แสดงในภาพท 2.8

ภาพท 2.8 ลกษณะโครงสรางของสายพานฟนเฟอง

2.5 หมอแปลงไฟฟา (Transformer)

หมอแปลงไฟฟา คอ อปกรณแมเหลกไฟฟาชนดหนง ซงทาหนาทเปลยนแรงดนไฟฟาให

สงขน หรอตาลงได โดยอาศยหลกการเหนยวนา หมอแปลงไฟฟาเปนอปกรณสาหรบเปลยน

แรงดนไฟฟาใหสงขนหรอตาลง ตามความตองการของลกษณะงานทจะนาไปใชงาน ซงประกอบดวย

ขดลวด 2 ชด หรอมากกวา พนอยบนแกนเหลกซลคอนพลงงานไฟฟาจะถายทอดจากขดลวดหนง

ไปสอกขดลวดหนงทางสนามแมเหลก ซงเสนแรงแมเหลกจะเดนอยในแกนเหลกทมขดลวดพนอยเปน

วงจรแมเหลกหมอแปลงไฟฟา ทมการใชกนอยางกวางขวางโดยมวตถประสงคแตกตางกนไป แลวแต

ลกษณะงานทนาไปใช เชน การใชหมอแปลงเพมแรงดนใหสงขน จากทผลตไดจากเครองกาเนดไฟฟา

การสงพลงงานไฟฟาดวยระบบแรงดนสง กเพอลดพลงงานสญเปลาในสายสงใหนอยลงและทาให

ประหยดสายสงดวย แตเมอสงพลงงานไปถงปลายทาง กอนจะไปถงตวใชไฟฟากจาเปนจะตองลด

แรงดนใหตาลง เพอความปลอดภยแกผใชไฟ จงจาเปนตองใชหมอแปลงลดแรงดนลง หมอแปลงเพม

สวพ.

มทร.ส

วรรณภ

ม

21

แรงดน เรยกวา Step - up Transformer หมอแปลงลดแรงดน เรยกวา Step - down

Transformer จากภาพท 2.9 แสดงลกษณะโครงสรางพนฐานของหมอแปลงไฟฟา ซงประกอบดวย

ขดลวด 2 ขดทจดใหอยใกลกนไดแก ขดลวดปฐมภม (Primary Winding) และ ขดลวดทตยภม

(Secondary Winding) ทงนเพอใหเสนแรงของสนามแมเหลกทเกดจากขดลวดปฐมภมไปตดกบ

ขดลวดทตยภมและเกดการเหนยวนาซงกนและกนขนโดยจดใหแหลงจายแรงดนไฟฟากระแสสลบตอ

เขากบขดลวดปฐมภม และโหลด (RL) ตอเขากบดานทตยภม โดยภาพท 2.10 แสดงหมอแปลงไฟฟา

แบบตางๆ

ภาพท 2.9 แสดงลกษณะโครงสรางพนฐานของหมอแปลงไฟฟา

ภาพท 2.10 ภาพแสดงหมอแปลงไฟฟาแบบตางๆ

สวพ.

มทร.ส

วรรณภ

ม

22

ในการใชงานหมอแปลงไฟฟาโดยทวไปแลวหมอแปลงไฟฟาจะใชงานอย 3 แบบ ไดแก

1. หมอแปลงไฟฟาทใชเพอเพมขนาดแรงดนไฟฟา

2. หมอแปลงไฟฟาทใชเพอลดขนาดแรงดนไฟฟา

3. หมอแปลงไฟฟาทใชเพอแมทชคาอมพแดนซ (Impedances)

ทง 3 กรณสามารถทาไดโดยการเปลยนแปลงอตราสวนจานวนรอบ (Turns Ratio) ของ

ขดลวดปฐมภมเปรยบเทยบกบจานวนขดลวดทตยภมซงในโครงการนไดเลอกใชหมอแปลงแบบเพม

ขนาดแรงดนไฟฟา โดยอตราสวนจานวนรอบ (Turns Ratio) หมายถง อตราสวนระหวางจานวนรอบ

ของขดลวดทตยภม (NS) ตอจานวนรอบของขดลวดปฐมภม (NP) ยกตวอยางเชนหมอแปลงไฟฟา

ชนดแปลงแรงดนขน (Step-Up Transformer) ถาแรงดนไฟฟาทางดานทตยภม (ES) มคาสงกวา

แรงดนไฟฟาทางดานปฐมภม (EP) จะเรยกหมอแปลงชนดนวาหมอแปลงไฟฟาชนดแปลงแรงดนขน

(Step-Up Transformer) หรอ ES > EP ถาแรงดนไฟฟากระแสสลบทางดานปฐมภมมคาเทากบ

100 V และอตราสวนจานวนรอบคอ 1:5 แรงดนไฟฟาทไดจากดานทตยภมจะมขนาด 5 เทาของ

แรงดนไฟฟาทางดานปฐมภม นนคอ เทากบ 500 V ทงนเนองจากเสนแรงแมเหลกทเกดขนจาก

ขดลวดปฐมภมไปตดกบขดลวดทมจานวนมากทางดานทตยภมดงนน การเหนยวนาของแรงดนไฟฟา

จงเกดขนมากตามไปดวย ดงแสดงในภาพท 2.11

ภาพท 2.11 อตราสวนระหวางแรงดนไฟฟาทางดานทตยภมตอแรงดนไฟฟาทางดานปฐมภม

สวพ.

มทร.ส

วรรณภ

ม

23

2.6 วงจรเรยงกระแสสามเฟสเตมคลนและวงจรรกษาระดบแรงดน

วงจรเรยงกระแสหรอเรยกอกอยางหนงวาเรคตไฟเออรคอวงจรไฟฟาทมคณสมบตในการ

แปลงสญญาณไฟฟากระแสสลบใหกลายเปนสญญาณไฟฟากระแสตรงหรอมคณสมบตยอมใหไฟฟา

ไหลผานไปในทศทางใดทศทางหนงอปกรณทนยมใชในการแปลงสญญาณไดแกไดโอด สาหรบวงจร

เรยงกระแสสามเฟสทาหนาทแปลงผนพลงงานไฟฟาสลบจากแหลงจายไฟฟาสามเฟสใหเปนไฟตรงท

เอาตพต โดยใชไดโอดเปนตวเรยงกระแสแบงออกเปน 2 ชนดคอวงจรเรยงกระแสสามเฟสครงคลน

และวงจรเรยงกระแสสามเฟสเตมคลนซงขอดของวงจรเรยงกระแสสามเฟสคอคาแรงดนพลวจะมคา

ตากวาวงจรเรยงกระแสเฟสเดยวและวงจรเรยงกระแสสามเฟสแบบเตมคลนจะมคาแรงดนพลวตา

ทสดในทนจะกลาวเฉพาะวงจรเรยงกระแสสามเฟสเตมคลนวงจรเรยงกระแสสามเฟสเตมคลนใช

ไดโอดเรยงกระแส 6 ตวตอกบแหลงจายไฟสลบ 3 เฟส 3 สายและตอกบโหลด การเรยงกระแสเตม

คลนในวงจรสามเฟสจะไดรปคลนแรงดนทโหลดจานวน 6 พลสใน 1 วฎจกรไฟสลบ ดงนนแรงดน

พลวจะตาลงมากเมอเทยบกบวงจรแบบครงคลนรปคลนแรงดนและกระแสสวนตาง ๆ ของวงจรเมอ

โหลดเปนตวตานทานดงแสดงในภาพท 2.12

ภาพท 2.12 วงจรเรยงกระแสสามเฟสเตมคลน

1D

2D

3D

4D

5D

6D

oV

oI

sV

sI 1L

2L

3L

1DV

R

1NV

2NV

3NV

1DI

2DI

3DI5DI

4DI6DI

+

+

-

-

สวพ.

มทร.ส

วรรณภ

ม

24

โดยแรงดนทไดสามารถหาไดจากสมการดงตอไปน

)avg(OV = L)-m(LL)-m(L V0.95

π

3V= (2.1)

)rms(OV = L)-m(LV0.956 (2.2)

rippleV = 2O(avg)

2O(rms) V-V (2.3)

W = %100×V

V

)avg(O

ripple

(2.4)

ซเนอรไดโอด (Zener Diode) เปนไดโอดชนดพเศษทถกสรางขนมาโดยใหกระแสไหล

ยอนกลบในลกษณะรเวรสสามารถไหลเฉลยตลอดทวพนทรอยตอของไดโอด ซเนอรจงสามารถทน

กระแสยอนกลบไดสงมาก ซเนอรจงมประโยชนในการนาเอาแรงเคลอนทไฟฟาทตกครอมตวใน

ลกษณะรเวรสมาใชในการควบคมแรงเคลอนไฟฟาในวงจรใหคงท หรอทเราเรยกวาวงจรเรกกเลเตอร

เมอตอซเนอรในลกษณะฟอรเวรด ซเนอรจะทางานเหมอนกบไดโอดธรรมดาทวไป แตรเวรดจะไมม

กระแสไฟฟาไหลผานได ถาแรงเคลอนไฟฟาทใชไมถงจดซเนอร การนาเอาซเนอรไปใชงานตอง

คานงถงแรงดนทตองการและกาลงไฟฟาของซเนอรไดโอด

ภาพท 2.13 ซเนอรไดโอดและสญลกษณ

การใชงานซเนอรจาเปนตองตอแบบรเวรสไบอส และตองใหแรงเคลอนไฟฟาทจายใหซเนอร

ไดโอดถงจดซเนอรเสยกอนจงจะนากระแสเมอปรบแรงเคลอนไฟฟาเรมจาก 0 โวลทซเนอรจะยงไม

ทางาน วดแรงเคลอนไฟฟาครอมซเนอรจะไดเทากบตนกาลง เมอเพมโวลทถง 10 โวลทจะเรม

นากระแส ถาเพมมากขนแรงเคลอนทตกครอมซเนอรจะไมเพมอก จะรกษาแรงเคลอนจดนคงทไว

สวพ.

มทร.ส

วรรณภ

ม

25

เชนจาย 12 โวลทกจะดรอปไว 9 โวลท อก 3 โวลทจะแบงไปยง R ถาจาย 20 โวลทจะรบไว 9 โวลท

กอยท R ดงนนกรณทเอาซเนอรไปใชในวงจรใชงานจรง จาเปนตองม R ไวซง R จะมผลตอคากระแส

ทจะไหลผานวงจรและมผลตอคาวตตของซเนอร

ภาพท 2.14 แสดงวงจรใชงานซเนอรไดโอด

2.7 แบตเตอร

แบตเตอรเปนอปกรณทสามารถเปลยนพลงงานเคมทเกบไวเปนพลงงานไฟฟาไดมการคนพบ

วามการใชแบตเตอรตงแตสมยบาบโลเนยนเมอประมาณ 500 ปกอนครสตศกราชแตแบตเตอรทมใช

ในปจจบนเปนการคนควาทดลองของนกวทยาศาสตรเมอ 237 ปทแลว

ภาพท 2.15 อนาสตาซโอโวลตาชาวอตาลผคดคนแบตเตอรทใชกนอยในปจจบน

ในปค.ศ. 1775 อนาสตาซโอโวลตาไดประดษฐเครองประจไฟฟาสถตขนเขาเรยกเครองนวา

“เครองประจไฟฟาสถต” (Electrophorus) ในปค.ศ. 1777 แบตเตอรเปนอปกรณทนยมใชกกเกบ

พลงงาน แบตเตอรจะเกบพลงงานอยในรปของเคมไฟฟา โดยปกตแบตเตอรมประสทธภาพในการ

แปลงพลงงานดานเดยวประมาณรอยละ 80-90 แบตเตอรสามารถจาแนกตามการแปลงพลงงานออก

ไดเปน 2 ประเภท คอ

Z

12 V.+

_

R 1

D 9 V.

+

_

สวพ.

มทร.ส

วรรณภ

ม

26

1. แบตเตอรปฐมภม (Primary) แบตแตอรชนดนจะแปลงพลงงานเคมในแบตเตอร

เปนพลงงานไฟฟา ซงปฎกรยาทางเคมนไมสามารถเกดยอนกลบได ดงนนเมอแบตเตอรคายประจออก

หมดแลว แบตเตอรกจะนาไปใชไมไดอก แบตเตอรชนดนจงนาไปประยกตใชกบงานทตองการ

พลงงานสงทชวงเวลาเดยว

2. แบตเตอรทตยภม (Secondary battery) เปนแบตเตอรทสามารถอดประจไฟ

ใหมไดโดยการจายกระแสตรงจากแหลงจายภายนอกเขาแบตเตอร ในขณะทเกดการคายประจ

แบตเตอรจะแปลงพลงงานเคมเปนพลงงานไฟฟา และเมอเกดการอดประจแบตเตอรจะแปลงพลงงาน

ไฟฟากลบเปนพลงงานเคม ขณะเวลาทแบตเตอรอดประจหรอคายประจจะมพลงงานเลกนอยทแปลง

ไปเปนความรอน ซงทาใหประสทธภาพในการแปลงพลงงานไปกลบลดลงอยทประมาณรอยละ 70-80

ในงานวจยนไดเลอกใชชนดกรดตะกวเปนแบตเตอรชนดทนยมใชมากทสดในปจจบนเนองจาก

อตราสวนของประสทธภาพตอราคามคาสง แมวาจะมความหนาแนนของพลงงานตอนาหนกและ

ปรมาตรของแบตเตอรตา แบตเตอรชนดนมหลายรน ไดแก ชนดรอบการคายประจไดนอย Shallow

cycle จะใชในเครองยนตทตองการพลงงานจานวนมากในเวลาสนๆ และชนดทออกแบบให สามารถ

ใชงานจนมประจภายในตากวา 80% ไดด หรอมรอบการคายประจทลก Deep cycle ซงเหมาะ

สาหรบการประยกตใชในงานทตองการการอดกระแสไฟและคายกระแสซาอยางเตมท เชนในการใช

งานประเภทการกกเกบพลงงานดงแสดงในภาพท 2.16

ภาพท 2.16 แบตเตอรชนดกรดตะกว (Lead-acid battery: Pb-acid)

ขอดของแบตเตอรชนดกรดตะกวคอ ราคาถกและงายในการผลต ราคาตอวตตตอชวโมง

มคาไมสงเปนเทคโนโลยทเปนทรจกแพรหลาย มหลายบรษทผผลตและมขนาดใหเลอกหลากหลาย ม

การคายประจดวยตวเองตาทสดเมอเทยบกบแบตเตอรทสามารถประจใหมไดชนดอนๆ มคาพลงงาน

จาเพราะสง ปลอยกระแสไฟคาสงในชวงคายประจ

สวพ.

มทร.ส

วรรณภ

ม

27

2.8 วงจรอนเวอรเตอร

อนเวอรเตอร (Inverter) คอ วงจรแปลงผนกาลงไฟฟากระแสตรงใหเปนกระแสสลบ

เพอใหไดแรงดนไฟฟากระแสสลบทมคาแรงดนคงทหรอปรบคาได หรอเพอใหไดความถไฟฟา

กระแสสลบเอาตพตใหมคาคงทหรอปรบคาไดโดยใชหลกการปรบคาแรงดนไฟฟากระแสตรง ดาน

อนพตหรอใชหลกการควบคมเทคนคการสวตชของสวตชอเลกทรอนกสกาลงภายในอนเวอรเตอร

เชน ใชเทคนคแบบมอดเลตความกวางพลส (PWM) เปนตน หรออาจใชวธปรบ คาแรงดนไฟฟา

กระแสตรงดานอนพตของอนเวอรเตอรกไดเชนกน สาหรบอนเวอรเตอรทใชในงานควบคมความเรว

มอเตอรเหนยวนาสามเฟส จะใชหลกการควบคมอตราสวนของแรงดนเอาตพต และความถเอาตพต

ใหคงท (V/f Constant) อกดวย เพอใหสามารถควบคมทอรกใหคงทแตสาหรบอนเวอรเตอรทใช

ในงานอนๆ ทตองการความถเอาตพตคงท กอาจใชอนเวอรเตอรทควบคมการเปดและปดสวตช

อเลกทรอนกสกาลงดวยวธทซบซอน เชน วธมอดเลต เปนตน สาหรบรปคลนของแรงดนเอาตพต

ไฟฟากระแสสลบของอนเวอรเตอรในอดมคตคอ รปคลนไซน แตในทางปฏบตนนจะไมใชรปคลน

ไซน แตจะเปนรปสเหลยมหรอกงสเหลยม ซงมฮารมอนกปะปนอยมาก ซงดวยเทคนคการสวตช

แบบ PWM จะทาใหฮารมอนกดงกลาวลดลง และทาใหประสทธภาพของอนเวอรเตอรสงขน

อนเวอรเตอรไดนาไปใชงานอยางแพรหลายในงานอตสาหกรรมตางๆ เชน ระบบ

ขบเคลอนมอเตอรเหนยวนาทปรบความเรวรอบได แหลงจายไฟฟาสารอง (UPS) เตาหลอมโลหะแบบ

เหนยวนา แหลงจายไฟฟากระแสสลบทมอนพตเปนแบตเตอรหรอเซลลแสงอาทตย ในระบบผลต

ไฟฟากระแสสลบดวยพลงงานแสงอาทตยเปนตน โดยทวไปอนเวอรเตอรแบงออกเปน 2 ชนดตาม

เฟส คอ อนเวอรเตอรแบบเฟสเดยวและอนเวอรเตอรแบบสามเฟส ซงอนเวอรเตอรเฟสเดยวจะมคา

แรงดนและความถมาตรฐาน คอ 120V 60Hz, 220V 50Hz และ 115V 400Hz และอนเวอรเตอร

สามเฟสจะมคาแรงดนและความถมาตรฐานคอ 220/380V 50Hz 120/208V 60Hz และ 115/200

400Hz เปนตน ในงานวจยนเลอกใชอนเวอเตอรเฟสชนดเดยวแบบฮาลฟบรดจซงจะมตวเกบประจ

สองตวตอลาดบกนอยระหวางแหลงจายแรงดนไฟฟากระแสตรงและหากกาหนดใหคาตวเกบประจ

สองตวมคาเทากน จะทาใหแรงดนไฟฟาตกครอมตวเกบประจแตละตวจะมคาเทากนคอ 2/Vd จด

กงกลาง จะมคาคงทเมอเทยบกบบสลบ (N) เงอนไขสาคญทอนเวอรเตอรเฟสเดยวแบบฮาลฟบรดจ

คอการทางานของสวตช +AT และ

−AT ตองไมทางานพรอมกนในทกชวงเวลามฉะนนแลวจะ

เกดการลดวงจรระหวางบสบวกกบบสลบในอดมคตเวลาการสวตชงของ +AT และ

−AT จะตรงขาม

สวพ.

มทร.ส

วรรณภ

ม

28

กน แตในทางปฏบตจะตองการชวงเวลาทสวตชทงคไมนากระแส ซงเรยกวาเดดไทม (Deadtime)

โดยเดดไทมจะอยในชวงเวลากอนจะเปลยนสถานการณสวตช จากนากระแสเปนไมนากระแสหรอ

จากไมนากระแสเปนนากระแส

ภาพท 2.17 อนเวอรเตอรเฟสเดยวแบบฮาลฟบรดจ

2.9 หลอดไฟฟาชนด LED

แอล.อ.ด LED (light emitting diode) เปนชนสวนอเลคทรอนคสชนดหนง ซงสามารถ

เปลงแสงสวางเมอใหกระแสไฟผานตวมน ทระดบหนง แสงทเกดขนเปนการแลกเปลยนอเลคตรอน

ของสารกงตวนาภายในตว LED เราเรยกปรากฏการณนนวา Electroluminescence ซงแตกตาง

จากหลอดทวไปซงใชกระแสไฟฟาในการจดไสหลอด เพอใหเกดแสงสวาง ผลกคอตวหลอด เกดความ

รอนเมอใชงาน LED จงใชกระแสไฟฟาตากวาในการใหกาเนดแสงสวางและความรอนทเกดขนกตา

ดวยเชนกน LED ยงสามารถเปลงแสงไดหลากส ขนอยกบการใชอตราสวนของสารกงตวนาเมอทาการ

ผลต LED ปจจบนผลตไดทกสและยงสามารถ ผลตแสงชนดพเศษอฟราเรด (Infrared) ทตาคนมองไม

เหนไดอก

ภาพท 2.18 สญลกษณและโครงสรางของหลอด LED

di

dV

dV2

dV2

+AT

−AT

+AD

−AD

oV

oi

N

0

+

-

+

+

+-

-

-

สวพ.

มทร.ส

วรรณภ

ม

29

ประเภทของหลอดไฟ LED จากภาพท 2.19 แสดงถงรปรางของหลอดไฟ LED (light-emitting

diode) ทมขนาดสและรปทรงตางกนออกไปโดยหลอดไฟ LED แบงออกเปน 4 แบบดงน

1. หลอดไฟ LED แบบหลอดไฟกลมเคลอบสมขนาดเลกการทางานของหลอดไฟ LED นนจะ

ตางกบหลอดมไสทวไปทเราพบเหนกนเนองจากหลอดไฟ LED มตวหลอดททามาจากไดโอดไมมการ

เผาไสหลอดจงไมเกดความรอนในการทางานแสงสวางทเกดขนนนจะเกดจากการเคลอนตวของ

อเลกตรอนภายในสารกงตวนาโดยสวนใหญสของหลอดทนยมใชกนมากจะเปนสแดงสเขยวสสมและส

เหลองซงขนาดของตวหลอดนนจะมตงแต 3 มลลเมตร, 5 มลลเมตร, 8 มลลเมตร, และ 10 มลลเมตร

เปนตน

2. แบบหลอดกลมแบบหลอดใสหรอทเราคนเคยกนในชอของ LEDแบบซปเปอรไบทลกษณะ

ของตวหลอดจะเหมอนกบหลอด LED แบบมสทวไปคอเปนหลอดไฟกลมแตความแตกตางของหลอด

แบบซปเปอรไบทนคอเปนแบบใสซงเราจะไมสามารถรสไดจนกวาจะปอนไฟเขาสตวหลอดเมอมการ

ทางานของไดโอดตวหลอดจะเปลงแสงสทถกปอนออกมาโดยขนาดของหลอด LED แบบซปเปอรไบท

นจะมขนาดเชนเดยวกนกบหลอดไฟ LED แบบมสและถงแมตวหลอดจะมลกษณะใสแตเราสามารถ

เลอกสของแสงไดเชนกนโดยสททมโดยทวไปไดแกสแดงสเขยวสนาเงนสเหลองสสมและสขาวเปนตน

3. หลอดไฟLED แบบหลอดเหลยมหลอดไฟประเภทนจะมหลกการทางานและชนดของส

เหมอนกบหลอดทง 2 ทกลาวมาขางตนแตสวนทแตกตางออกไปคอสวนแสดงผลหรอเรยกอกอยางวา

สวนตวหลอดทจะมลกษณะเปนแบบเหลยม

4. หลอดไฟLED แบบตวถงเปนรปสเหลยมเปนหลอดไฟประเภทสดทายในหลอดLED โดย

ความแตงตางของหลอดชนดนคอมลกษณะเปนตวถงรปสเหลยมและมขา 4 ขามสใหเลอกมากมาย

เชนเดยวกบชนดอนๆไดแกสแดงสเขยวสนาเงนสเหลองสสมและสขาวเปนตน

ภาพท 2.19 LED แบบหลอดกลมสแบบตางๆ

ในการใชงานหลอด LED เพอใหแสงสวางไดมประสทธภาพสงขนนน จะนยมนามาตอขนาน

เปนกลมเพอเพมแสงสางทมากขนโดยจะทาใหหลอด LED มกาลงวตตทสงขนดวย จากภาพท 2.20

เปนการตอหลอด LED แบบเปนกลมเพอเพมกาลงไฟฟาทาใหมแสงสวางทมากขน

สวพ.

มทร.ส

วรรณภ

ม

30

ภาพท 2.20 การตอวงจรหลอด LED หลอดและการตอแบบเปนกลม

สวพ.

มทร.ส

วรรณภ

ม

31

บทท 3

วธการดาเนนงาน

ในการจดทาโครงการ การประยกตใชงานลกหมนระบายอากาศผลตกระแสไฟฟา ซงการ

ดาเนนงานตามขอบเขตทไดวางไวจะตองมวธดาเนนงานเปนขนตอนกอนและหลง โดยวธดาเนนงาน

ในแตละขนตอนมรายละเอยดดงน

3.1 ออกแบบโครงสรางของชดผลตกระแสไฟฟาจากลกหมนระบายอากาศ

3.2 จดทาโครงสรางของชดผลตกระแสไฟฟาจากลกหมนระบายอากาศ

3.3 จดทาชดขบเคลอนพเลยสายพานฟนเฟอง

3.4 ออกแบบและสรางชดวงจรการทางาน

3.5 วธการทดสอบ

3.1 ออกแบบโครงสรางของชดผลตกระแสไฟฟาจากลกหมนระบายอากาศ

การเลอกขนาดลกหมนระบายอากาศเพอนามาผลตกระแสไฟฟานน ไดเลอกขนาด 25 นว

ซงเปนขนาดใหญทสดทสามารถหาซอไดและเปนทนยมใชโดยทวไป เนองจากเปนขอดของการทใชลก

หมนระบายอากาศขนาด 25 นว จะใหแรงบดทสงกวาลกหมนระบายอากาศขนาดทมขนาดเลกกวาซง

เปนไปตามสมการของแรงบด คอ

rFτ ×=

=τ แรงบดรอบจดหมน

F = แรงทกระทาในทศทางตงฉากรอบจดหมน

r = รศมของลกหมนระบายอากาศ

ลกหมนระบายอากาศ ขนาด 25 นว มเสนผานศนยกลางของซใบพดขนาด 750mmความ

สง 490 mm จานวนครบ 41 ใบดงแสดงในภาพตอไปน

สวพ.

มทร.ส

วรรณภ

ม

32

ภาพท 3.1 ลกหมนระบายอากาศขนาดเสนศนยกลางฐาน 25 นว และฐานของลกหมน

3.2 จดทาโครงสรางของชดผลตกระแสไฟฟาจากลกหมนระบายอากาศ

ในการจดทาโครงสรางฐานรองรบลกหมนระบายอากาศเลอกใชเหลกกลองขนาด 18

มลลเมตรทาเปนโครงสรางสวนขา 4 ขา โดยโครงสรางมขนาด ความกวาง 64 เซนตเมตร ความสง

70 เซนตเมตร ดงแสดงในภาพท 3.2

ภาพท 3.2 โครงสรางฐานรองรบลกหมนระบายอากาศ

สวพ.

มทร.ส

วรรณภ

ม

33

3.3 จดทาชดขบเคลอนพเลยสายพานฟนเฟอง

ในการจดทาชดขบเคลอนพเลยสายพานฟนเฟองสงทตองคานงถงคอตองไมสงผลกระทบกบ

การระบายอากาศมากจนเกนไป ในการตดตงครงน โดยจะแบงเปนสวนประกอบทสาคญ 3 สวนคอ

1) เครองกาเนดไฟฟาชนดแมเหลกถาวร ใชขนาด 100 W. Output 3 Ø ac 12 V 450 rpm

ในการใชเครองกาเนดไฟฟาขนาดนเพราะนนยมใชงานกบกงหนลมขนาดเลก ซงมความฝดนอย และ

รอบการทางานตอนาทคอนขางทเหมาะสมกบการนามาประยกตใชงานในกบลกหมนระบายอากาศ

ดงแสดงในภาพท 3.3

ภาพท 3.3 ลกษณะของเครองกาเนดไฟฟา

2) พเลยสายพานฟนเฟอง มคณสมบตทเหมาะสมกบโดยขนาดพเลยทใชพจารณาจากความ

ตองการความเรวรอบทแลวจงมาคานวณหาอตราการทดเพมรอบของพเลยโดยคดอตราทดโดยนาเสน

ผานศนยกลางของพเลยทงสองตวมาหาอตราสวนจะไดอตราทดของพเลยจากการทดสอบในเบองตน

เพอหาขนาดของชดพเลยสายพานฟนเฟอง การใชอตราทดทตาเกนไปจะทาใหรอบหมนของเครอง

กาเนดไฟฟาตามผลทาใหแรงดนไฟฟาทไดมคานอย แตถาเลอกใชอตราทดทสงเกนไปจะทาใหลกหมน

ระบายอากาศมแรงบดไมพอทจะขบใหเครองกาเนดไฟฟาใหหมนไดและจะสงผลเสยกบการระบาย

อากาศของลกหมนระบายอากาศ โดยขนาดพเลยตวขบและตวตามทเลอกใชขนาดพเลยตวขบรอง

ฟนเฟอง M5 ขนาด 36 ฟน รเพลา 12mm เสนผานศนยกลางกวาง 6.5 cm ความสงทงหมด 3 cm

การเลอกใชขนาดตวตาม รองฟนเฟอง M5 ขนาด 12 ฟน รเพลา 8 mm เสนผานศนยกลาง 2 cm

ความสงทงหมด 3 cm และการเลอกใชสายพานขนาด รอง 5 mm ความยาวรอบวง 30 cm หนา

กวาง 12 mm ดงนนอตราการทดจงอยท 1:3 ภาพของพเลยและสายพานดงแสดงในภาพท 3.4

สวพ.

มทร.ส

วรรณภ

ม

34

ภาพท 3.4 พเลยตวขบ ขนาด 36 ฟน พเลยตวตาม 12 ฟน และสายพาน

จากนนทาการออกแบบและวางแผนเพอตดตงเครองกาเนดไฟฟา พเลยตวขบ ขนาด 36 ฟน

พเลยตวตาม 12 ฟน และสายพาน ใหเปนชดการทางานเดยวกนโดยพเลยตวขบจะถกตอเขากบแกน

ของลกหมนระบายอากาศสวนพเลยตวตามจะตดตงกบเจนเนอเรเตอร ดงแสดงในภาพท 3.5

ภาพท 3.5 การตดตงเครองกาเนดไฟฟาเขากบชดพเลยสายพานฟนเฟอง

3) ลกหมนระบายอากาศ ไดเลอกใชขนาดเสนผานศนยกลางของคอขนาด 25 นว เสนผาน

ศนยกลางของซใบพดขนาด 750mm ความสง 490 mm จานวนครบ 41 ใบ เนองจากในการตดตง

ชดเครองกาเนดไฟฟาจะตองอยภายในตวของลกหมนระบายอากาศ ถาลกหมนมขนาดเลกเกนไปจะ

สงผลเสยตอการระบายอากาศ การตดตงระบบขบเคลอนและลกหมนลงบนโครงสรางดงแสดงในภาพ

ท 3.6 โดยใชเหลกแผนขนาดความหนา 3 มลลเมตร ทาเปนยดตดชดขบเคลอนเครองกาเนดไฟฟา

และพเลยสายพานฟนเฟองเขากบฐานของลกหมนระบายอากาศ แลวทาการตดตงลกกหมนเขากบ

โครงสรางฐานรองรบลกหมนระบายอากาศ

สวพ.

มทร.ส

วรรณภ

ม

35

ภาพท 3.6 การตดตงลกหมนระบายอากาศและชดขบเคลอนเขากบโครงสรางฐาน

สวพ.

มทร.ส

วรรณภ

ม

36

3.4 ออกแบบและสรางชดวงจรการทางาน

ในการออกแบบและสรางวงจรการทางานเรมจากชดเพมแรงดนไฟฟาใช Step - up

Transformerในสวนของการเพมแรงดนไฟฟา Ac input ซงมอตราการ step up อยท 1:3.5 ดง

แสดงในภาพท 3.7

ภาพท 3.7 ภาพหมอแปลง Step up

โดยหมอแปลงทง 3 ลก จะนามาตอกนแบบ Star 3 Phase เพอใหสามารถใชไดกบเครอง

กาเนดไฟฟา 3 Phase ดงแสดงในภาพท 3.8 การตอหมอแปลงแบบ star

ภาพท 3.8 การตอหมอแปลงแบบ star

สวพ.

มทร.ส

วรรณภ

ม

37

ในสวนของวงจรเรยงกระแสไดใช Diode 1N4002 1A 100V 6ตว เปนตวเรยงกระแสแบบ

เตมคลนสามเฟสโดยการแปลงไฟฟากระแสสลบเปนไฟฟากระแสตรง จะไดคลน Dc output ของ

วงจรจะเรยบมากใกลเคยงกบไฟฟากระแสตรงซงเปนขอดเพราะวธนจะทาใหคาแรงดนรปเปล

(Ripple Voltage, VR) ทเอาตพตลดลง ในสวนของการรกษาระดบแรงดนดวย Zener Diode เปน

อกวธหนงในการรกษาระดบแรงดนหรอทเราเรยกวาวงจรเรกกเลเตอรโดยใชซเนอรไดโอดเบอร

1N5242zd 12V เพอเปนรกษาระดบแรงดนไฟฟาประจแบตเตอรใหมคาประมาณ 12 V ในการประจ

แบตเตอรเพอปองกนกระแสไหลยอนกลบไดใช Diode 1N4002 1A 100V เพอปองกนการไหล

ยอนกลบของกระแสไฟฟาจากแบตเตอรเมอประจะไฟฟาเตมแลว ซงเมอความตางศกยไฟฟาดาน

Anode เทากบ Cathode กจะหยดการประจกระแสไฟฟาดงภาพท 3.9

ภาพท 3.9 ภาพแสดงวงจรเรยงกระแสเตมคลนสามเฟสและวงจรรกษาระดบแรงดน

การคานวณหาขนาดกระแสตอชวโมง (Ah) ของแบตเตอร 12 V เพอนามาใชกบชดเครอง

กาเนดกระแสไฟฟาจากลกหมนระบายอากาศ มหลกการในการคานวณหาคอ

Ah =

โดยท % การใชงานกระแสไฟฟาทอยในแบตเตอรเทากบ 0.6 % คาประสทธภาพของ

อนเวอรเตอร 0.85% เนองจากการใชงานหลอด LED 12V 10W เปนไฟฟากระแสตรงไมจาเปนตอง

ผานวงจรอนเวอรเตอร ดงนนคา Ah ของแบตเตอรคอ

Ah =

สวพ.

มทร.ส

วรรณภ

ม

38

Ah =

Ah = 2.77 Ah

ขนาดทใกลเคยงกบทจาหนายคอขนาดแบตเตอร12V 3.2 Ah ดงแสดงในภาพท 3.10

ภาพท 3.10 ขนาดแบตเตอร 12V 3.2 Ah

ในสวนของวงจรอนวอรเตอร เพอแปลงผนกาลงไฟฟากระแสตรงใหเปนกระแสสลบ เพอให

ไดแรงดนไฟฟากระแสสลบโดยใชหลกการปรบคาแรงดนไฟฟากระแสตรง โดยวงจรอนเวอรเตอรทใช

มขนาด 50 W 12Vdc to 220Vac โดยจะรบ input จากแหลงจายไฟฟากระแสตรงจาก Battery 12

V 3.2 Ah เพอแปรผนเปนแรงดน 220Vac ในวงจรนใช Transistor เบอร 2N3904 และ 2N3005

ดงแสดงในภาพท 3.11

ภาพท 3.11 วงจรอนเวอรเตอร

สวพ.

มทร.ส

วรรณภ

ม

39

ในการสรางชดลกหมนระบายอากาศผลตกระแสไฟฟา สามารถสรปการทางานตงแตเรมตน

จนถงสนสดไดเปนแผนผงดงนดงภาพท 3.12

ภาพท 3.12 แผนผงการสรางชดลกหมนระบายอากาศผลตกระแสไฟฟา

เรมตน

ออกแบบและจดทาโครงสรางฐานและชดขบเคลอน

ไมผาน

ผาน

ตดตงเครองกาเนดไฟฟาและพเลยสายพานฟนเฟองเขากบลกหมน

ทดสอบการทางาน

ไมผาน

ผาน

ออกแบบวงจรควบคมการทางาน

ไดชดลกหมนระบายอากาศผลตกระแสไฟฟา

ทดสอบการทางาน

ทดลองและวเคราะหผลการทดลอง

สวพ.

มทร.ส

วรรณภ

ม

40

3.6 วธการทดสอบ

เมอทาการตดตงชดเครองกาเนดไฟฟาและพเลยสายพานฟนเฟองเขากบลกหมนระบาย

อากาศและวงจรการทางานในบางสวนเรยบรอยแลวทาการประกอบชนสวนตางๆ ของชดทดสอบจง

ทาการทดสอบใชงาน โดยในการประกอบชนสวนนจะแบงออกเปน 2 สวน ไดแก ชดเครองกาเนด

ไฟฟาจากลกหมนระบายอากาศ และชดวงจรการทางาน หลงจากการทประกอบเสรจแลวไดทาการ

ทดสอบการใชงานอกครงวาสามารถทางานไดถกตองตามทออกแบบหรอไม เมอไมมขอผดพลาด

เกดขนจะไดชดสาธตเครองกาเนดกระแสไฟฟาจากลกหมนระบายอากาศ ตามทออกแบบถกตองทก

ประการ ดงภาพท 3.13

ภาพท 3.13 การตดตงชดเครองกาเนดไฟฟาและพเลยสายพานฟนเฟองเขากบลกหมน

สวพ.

มทร.ส

วรรณภ

ม

41

การทดสอบการหมนดวยความเรวลมคงทประมาณ 6 m/s จากพดลมทมขนาด 3 ใบพด

ขนาดเสนผานศนยกลาง43 เซนตเมตร ความสง120เซนตเมตรทามมกบลกหมนระบายอากาศ 30

องศา ซงเปนตาแหนงทลกหมนระบายอากาศรบลมไดดทสดดงแสดงในภาพท 3.14

ภาพท 3.14 การวางตาแหนงมม 30 องศา ระหวางลกหมนระบายอากาศกบพดลม

การวดความเรวลมจะใชอะนมอนเตอร (Anemometer) วดทตาแหนงตงฉากกบครบของลก

หมนระบายอากาศซงเปนตาแหนงทใกลเคยงกบตาแหนงทลมปะทะกบครบของลกหมนระบายอากาศ

และในการวดจานวนรอบของลกหมนระบายอากาศ จะวดทแกนหมนของลกหมนระบายอากาศโดย

ใชเครองมอวดความเรวรอบ (Digital Tachometer)

ภาพท 3.15 การทดสอบการหมนของระบบ

สวพ.

มทร.ส

วรรณภ

ม

42

การทดสอบการใชงานหลอด LED เลอกใชหลอด LED ขนาด 12V 10W ทตดตงบนเพดาน

ความสงจากพน 290 เซนตเมตร ซงเปนความสงของเพดานโดยเฉลยทวๆไปทอยประมาณ 250-300

เซนตเมตร และวดคาความสองสวางทโตะทางานสงจากพน 80 เซนตเมตรในหองทมดสนททคาความ

วดคาความสองสวางของหลอด LED 12V 10W ดวย Lux meter จากการทดสอบแบตเตอร สามารถ

จายพลงงานใหแกหลอด LED 12 10W ไดดงแสดงในภาพท 3.16

ภาพท 3.16 การทดสอบหลอด LED บนเพดานความสงจากพน 290 เซนตเมตร

การทดสอบวงจรเรยงกระแสโดยการหมนลกหมนดวยความเรวลมคงทประมาณ 6 m/s โดย

แรงดนทไดจะผานหมอแปลง 1 เฟส จานวน 3 ลกทตอแบบ star เพอยกระดบแรงดนไฟฟาใหสงขน

แรงดนไฟฟากระแสสลบทไดจะจายเขาไปยงวงจรเรยงกระแสเพอแปลงเปนกระแสตรงดงภาพท 3.17

ภาพท 3.17 การทดสอบวงจรเรยงกระแส

สวพ.

มทร.ส

วรรณภ

ม

43

การทดสอบวงจรอนเวอรเตอรขนาด 220 Vac โดยการชารจโทรศพทมอถอจานวน 1 เครอง

วงจรจรอนเวอรเตอรตองสามารถจายพลงงานใหแกโหลดไดโดยมแรงดนขาออกเทากบ 220 Vac ดง

ภาพท 3.18

ภาพท 3.18 การทดสอบวงจรอนเวอรเตอร

สวพ.

มทร.ส

วรรณภ

ม

44

บทท 4

การวเคราะหและผลการทดลอง

โครงการวจยการประยกตใชงานลกหมนระบายอากาศผลตกระแสไฟฟาสรางขนเพอ เปน

พลงงานทางเลอกหนง เปนพลงงานสะอาดเพอรกษาสงแวดลอมและไมกอใหเกดมลพษทางอากาศ

เพอนามาทดสอบและศกษาคนควาในการหาพลงงานทดแทนแบบใหมๆ ตอไป

จากขนตอนและวธดาเนนงาน จงนามาทดสอบการทางานของชดสาธตโดยแบงออกเปน 5

สวน คอ

4.1 การทดสอบวดความเรวรอบของลกหมนระบายอากาศและเครองกาเนดไฟฟา

4.2 การทดสอบการประจแบตเตอร

4.3 การทดสอบวดคาความสองสวางของหลอด LED

4.4 การทดสอบการใชพลงงานจากแบตเตอร

4.1 การทดสอบวดความเรวรอบของลกหมนระบายอากาศและเครองกาเนดไฟฟา

การทดสอบวดอตราความเรวรอบของลกหมนระบายอากาศแบบปกตกบ แบบตดตงชด

เครองกาเนดไฟฟาและพเลยสายพานฟนเฟอง ขนตอนแรกโดยใชความเรวลมทตงแต 3-6 m/s จาก

พดลมเสนผานศนยกลางขนาด 43 เซนตเมตร โดยใชเครองมอวดความเรวรอบวดทแกนหมน ดง

แสดงดงภาพท 4.1 ผลการทดสอบทได ดงแสดงในตารางท 4.1

ภาพท 4.1 แสดงการวดความเรวรอบทแกนหมน

สวพ.

มทร.ส

วรรณภ

ม

45

ตารางท 4.1 ความเรวรอบของลกหมนระบายอากาศแบบปกตเปรยบเทยบกบแบบการตดตงชด

เครองกาเนดไฟฟาและพเลยสายพานฟนเฟอง

ความเรวลม

(เมตร/วนาท)

ลกหมนระบาย

อากาศ

แบบปกต

(รอบ/นาท)

แบบตดตงชด

เครองกาเนดไฟฟา

พเลยสายพาน

ฟนเฟอง

(รอบ/นาท)

ความเรวรอบ

ทลดลง

(รอบ/นาท)

เครองกาเนด

ไฟฟา*

(รอบ/นาท)

3 60 35 25 105

3.5 66 42 24 126

4 68 45 23 135

4.5 71 47 24 141

5 74 54 20 162

5.5 78 58 20 174

6 80 60 20 180

หมายเหต : รอบของเครองกาเนดไฟฟาหาไดจากการคานวณโดย

(รอบเครองกาเนดไฟฟา= รอบของลกหมนระบายอากาศ x อตราการการทดรอบ (3))

จากผลการทดสอบในตารางท 4.1 แสดงใหเหนไดวาทาการตดตงชดเครองกาเนดไฟฟาและพ

เลยสายพานฟนเฟองเขาไปแลวจะทาใหความเรวรอบของลกหมนระบายอากาศมคาลดลง โดย

ความเรวรอบทลดลงสามารถคานวณหาคาความเรวรอบทลดลงเฉลยไดจากสมการดงน

ความเรวรอบทลดลงเฉลย = ผลรวมของความเรวรอบทลดลง

จานวนครงททดสอบ

สวพ.

มทร.ส

วรรณภ

ม

46

x 100

= 25+24+23+24+20+20+20

7

= 22.29 รอบ/นาท

โดยคดเปนเปอรเซนตความเรวรอบทสญเสย

เปอรเซนตความเรวรอบทสญเสย= ความเรวรอบทลดลงเฉลย

ความเรวรอบเฉลยของแบบปกต

= [(22.29) / (71)] x 100

= 31.39 เปอรเซนต

ผลจากการทดสอบน พบวาลกหมนระบายอากาศเมอตดตงชดเครองกาเนดไฟฟาและพเลย

สายพานฟนเฟองเขาไป จะหมนไดรอบชากวาลกหมนระบายอากาศแบบปกต โดยคาความเรวรอบท

ลดลงเฉลยอยท 22.29 รอบ/นาท และคดเปนเปอรเซนตความเรวรอบทสญเสย 31.39%

ภาพท 4.2 แสดงความสมพนธระหวางลกหมนระบายอากาศแบบปกตเปรยบเทยบกบการตดตง

ชดเครองกาเนดไฟฟาและพเลยสายพานฟนเฟอง

สวพ.

มทร.ส

วรรณภ

ม

47

ในการทดสอบหากาลงไฟฟาของเครองกาเนดไฟฟา โดยใชการปรบความเรวรอบตงแต 50-

450 รอบตอนาท และทาการวดแรงดนไฟฟา กระแสไฟฟา เพอหากาลงไฟฟา โดยใชหลอด ฮาโลเจน

(Halogen Lamp) 12 V 100 W นามาเปนโหลด ดงแสดงรายระเอยดในภาพท 4.3

ภาพท 4.3 ผลการทดสอบเครองกาเนดไฟฟา

ผลการทดสอบวดคาแรงดนไฟฟาในการทดสอบวดคาแรงดนไฟฟากระแสตรงทไดจาก

เครองกาเนดไฟฟา เมอผานวงจรเรยงกระแสไฟฟาสามเฟสเตมคลน และทดสอบโดยเพมความเรวลม

ใหแกลกหมนระบายอากาศตงแต 3-6 m/s คาของแรงดนไฟฟาทไดแสดงในตารางท 4.2 ก)

ตารางท 4.2 ก) ตารางแสดงคาแรงดนไฟฟา

ความเรวลม

(เมตร/วนาท)

เครองกาเนดไฟฟา

(ความเรวรอบ/นาท)

แรงดนไฟฟา

( DC โวลต)

3 105 3

3.5 126 3.48

4 135 3.65

สวพ.

มทร.ส

วรรณภ

ม

48

4.5 141 3.9

5 162 4.43

5.5 174 4.52

6 180 5.35

ผลจากการทดสอบ จากตารางท 4.2 ก) จะเหนไดวาแรงดนไฟฟาทไดมคาแรงดนไฟฟาตา

กวา 12V ดงนนทาการตอ Step-up transformers เขาไปทเครองกาเนดไฟฟาเพอเพมแรงดนไฟฟา

เปน 3.5 เทา ทาใหแรงดนไฟฟาทไดสามารถนาไปใชงานในการประจแบตเตอรได คาของ

แรงดนไฟฟาทไดแสดงในตารางท 4.2 ข)

ตารางท 4.2 ข) ตารางแสดงคาแรงดนไฟฟาเมอผาน Step-up Transformers

ความเรวลม

(เมตร/วนาท)

เครองกาเนดไฟฟา

(ความเรวรอบ/นาท)

แรงดนไฟฟาทผาน

Step-up Transformer

( DC โวลต)

3 105 10.50

3.5 126 12.18

4 135 12.78

4.5 141 13.65

5 162 15.53

5.5 174 15.82

6 180 18.75

สวพ.

มทร.ส

วรรณภ

ม

49

ผลจากการทดสอบ จากตารางท 4.2 ข) ไดแสดงใหเหนไดวาสามารถนาไปใชงานไดทความเรวลม

ตงแต 3.5 m/s ซงมคาแรงดนไฟฟา 12.18V เปนตนไป

ภาพท 4.4 แสดงความสมพนธระหวางแรงดนไฟฟาทไดจากเครองกาเนดไฟฟาโดยตรงกบ ป ป ป

แรงดนไฟฟาทไดจากเครองกาเนดไฟฟาเมอผาน Step-up Transformer

4.2 การทดสอบการประจแบตเตอร

การประจแบตเตอรตองใชแรงดนไฟฟากระแสตรง เพอทาการประจแบตเตอรขนาด 12V

3.2Ah ในการประจแบตเตอรจะทาการวดคาทก 30นาท โดยความเรวลมทใชในการประจแบตเตอร

คอ 6 m/s ซงเปนความเรวลมสงสดทสามารถทดสอบได เพอหาประสทธภาพสงสดในการประจ

แบตเตอร โดยแรงดนไฟฟาในแบตเตอรกอนทาการประจ เปนแรงดนไฟฟาทไมสามารถใชงานกบ

หลอด LED ได การทดลองประจกระแสไฟฟาใชเวลาในการทดลองทงหมด 10 ชวโมง 30 นาท โดย

ทาการทดลองทงหมด 3 ครงแลวหาคาเฉลยทไดจากการทดลอง คาทไดจากการทดลองทง 3 ครง

แสดงในตารางท 4.3 ก,ข,ค สวนคาเฉลยทไดจากการทดลองแสดงในตารางท 4.3 ง

สวพ.

มทร.ส

วรรณภ

ม

50

ตารางท 4.3 (ก) แสดงการประจแบตเตอรโดยใชความเรวลมท 6 m/s โดยทาการวดคาและ

บนทกทก 30 นาท ครงท 1

เวลา

(ชวโมง)

แรงดนไฟฟาในแบตเตอร

(โวลต)

กระแสทเขาแบตเตอร

(มลลแอมป)

00.00 9.46 9.50

00.30 10.10 6.87

01.00 10.50 6.57

01.30 10.75 6.32

02.00 10.89 6.15

02.30 10.96 5.97

03.00 10.99 5.65

03.30 11.02 5.60

04.00 11.05 5.52

04.30 11.07 5.50

05.00 11.10 5.44

05.30 11.12 5.40

06.00 11.14 5.37

06.30 11.15 5.30

07.00 11.17 5.22

07.30 11.18 5.18

สวพ.

มทร.ส

วรรณภ

ม

51

08.00 11.19 5.14

08.30 11.19 5.11

09.00 11.20 5.07

09.30 11.20 5.06

10.00 11.20 5.06

10.30 11.20 5.05

ตารางท 4.3(ข) แสดงการประจแบตเตอรโดยใชความเรวลมท 6 m/s โดยทาการวดคาและบนทก

ทก 30 นาท ครงท 2

เวลา

(ชวโมง)

แรงดนไฟฟาในแบตเตอร

(โวลต)

กระแสทเขาแบตเตอร

(มลลแอมป)

00.00 9.58 8.89

00.30 10.17 6.25

01.00 10.58 6.10

01.30 10.80 5.85

02.00 10.91 5.70

02.30 10.94 5.68

03.00 10.98 5.58

03.30 11.00 5.50

04.00 11.03 5.43

สวพ.

มทร.ส

วรรณภ

ม

52

04.30 11.05 5.40

05.00 11.08 5.37

05.30 11.10 5.35

06.00 11.11 5.30

06.30 11.11 5.30

07.00 11.14 5.28

07.30 11.15 5.20

08.00 11.16 5.18

08.30 11.16 5.14

09.00 11.17 5.11

09.30 11.18 5.10

10.00 11.19 5.05

10.30 11.19 5.05

ตารางท 4.3(ค) แสดงการประจแบตเตอรโดยใชความเรวลมท 6 m/s โดยทาการวดคาและบนทก

ทก 30 นาท ครงท 3

เวลา

(ชวโมง)

แรงดนไฟฟาในแบตเตอร

(โวลต)

กระแสทเขาแบตเตอร

(มลลแอมป)

00.00 9.51 9.00

00.30 10.12 6.76

สวพ.

มทร.ส

วรรณภ

ม

53

01.00 10.59 6.18

01.30 10.84 6.02

02.00 10.90 5.65

02.30 10.99 5.61

03.00 11.00 5.55

03.30 11.05 5.58

04.00 11.07 5.42

04.30 11.08 5.40

05.00 11.09 5.40

05.30 11.11 5.38

06.00 11.15 5.34

06.30 11.16 5.30

07.00 11.18 5.26

07.30 11.18 5.14

08.00 11.19 5.14

08.30 11.20 5.10

09.00 11.20 5.05

09.30 11.20 5.05

10.00 11.20 5.02

สวพ.

มทร.ส

วรรณภ

ม

54

10.30 11.20 5.02

ตารางท 4.3(ง) ตารางเฉลย การประจแบตเตอรโดยใชความเรวลมท 6 m/s โดยทาการวดคา

และบนทกทก 30 นาท

เวลา

(ชวโมง)

แรงดนไฟฟาในแบตเตอร

(โวลต)

กระแสทเขาแบตเตอร

(มลลแอมป)

00.00 9.51 9.13

00.30 10.13 6.62

01.00 10.55 6.28

01.30 10.79 6.06

02.00 10.90 5.83

02.30 10.96 5.75

03.00 10.99 5.59

03.30 11.02 5.56

04.00 11.05 5.45

04.30 11.06 5.43

05.00 11.09 5.40

05.30 11.11 5.37

06.00 11.13 5.33

06.30 11.14 5.30

สวพ.

มทร.ส

วรรณภ

ม

55

07.00 11.16 5.25

07.30 11.17 5.17

08.00 11.18 5.15

08.30 11.18 5.11

09.00 11.19 5.07

09.30 11.19 5.07

10.00

10.30

11.19

11.19

5.04

5.04

ผลจากการทดสอบการประจแบตเตอรทง 3 ครงไดเรมตนการประจโดยคาแรงดนไฟฟาเฉลย

ทแบตเตอรได 9.51V ใชเวลาการประจทงหมด10 ชวโมง 30 นาท แรงดนไฟฟาเฉลยทแบตเตอรได

11.19V เนองจากชวโมงท 08.00-08.30 แรงดนไฟฟาทไดมคาคงท 11.18V และเมอทาการทดสอบ

ตอในชวโมงท 09.00-10.30 แรงดนไฟฟาเพมขนเปน 11.19V ผทดสอบจงเหนวาแรงดนไฟฟาทไดม

การเปลยนแปลงนอยมาก ซงเปนผลมาจากตนกาลงกบแบตเตอรมความความตางศกยใกลเคยงกน

มาก ทาใหการเพมระดบแรงดนไฟฟาใหสงขนจะตองใชเวลาในการทดสอบทนานขนซงเปนขอจากด

ของลกหมนระบายอากาศทไมสามารถผลตพลงงานไฟฟาไดมากกวานทความเรวลมท 6 m/s จงยต

การทดสอบ

ภาพท 4.5 แสดงการวดแรงดนไฟฟาทแบตเตอรหลงจากทาการประจ 10ชวโมง30 นาท

สวพ.

มทร.ส

วรรณภ

ม

56

จากตารางท 4.3ก,ข,ค นามาเขยนกราฟแสดงความสมพนธระหวางแรงดนและกระแสทไหล

เขาแบตเตอรในระยะเวลาการประจแบตเตอร

ภาพท 4.6 แสดงความสมพนธระหวางแรงดนและกระแสทไหลเขาแบตเตอรในระยะเวลาการประจ

แบตเตอรทง 3 ครง

จากตารางท 4.3 ง ตารางเฉลยการประจแบตเตอรทง 3 ครงนามาเขยนกราฟแสดง

ความสมพนธระหวางแรงดนและกระแสทไหลเขาแบตเตอรในระยะเวลาการประจแบตเตอร

ภาพท 4.7 แสดงความสมพนธระหวางแรงดนและกระแสทไหลเขาแบตเตอรในระยะเวลาการประจ

แบตเตอรของตารางเฉลยการประจแบตเตอร

สวพ.

มทร.ส

วรรณภ

ม

57

เมอพจารณาจากกราฟของแรงดนไฟฟา พบวาในชวงเวลา 00.00-05.00 ชวโมง

แรงดนไฟฟามการเปลยนแปลงรวดเรว เนองจากคาความตางศกยระหวางตนกาลงกบแบตเตอร

แตกตางกนมาก หลงจากชวโมงท 05.30-08.30 แรงดนไฟฟามการเปลยนแปลงทชาลงจนกระทง

ชวโมงท 09.00-10.30 แรงดนไฟฟาเรมคงทไมเปลยนแปลง ซงเปนผลมาจากคาความตางศกย

ระหวางตนกาลงกบแบตเตอรใกลเคยงกน แสดงใหเหนวาการประจไฟฟาเรมใกลเสรจสมบรณ

เมอมาพจารณากราฟของกระแสไฟฟาทไหลเขาแบตเตอร จะเหนไดวา กระแสไฟฟาในชวง

ชวโมงท 00.00-01.30 มคากระแสไฟฟาสงเนองจาก ตนกาลงกบแบตเตอรมความตางศกยตางกนสง

จงทาใหมกระแสไฟฟา ทไหลเขาแบตเตอรเปนปรมาณมาก เมอความตางศกยของตนกาลงกบ

แบตเตอรใกลเคยงกนกระแสไฟฟาจะเรมคงท

4.3 การทดสอบวดคาความสองสวางของหลอด LED

ในการทดสอบวดคาความสองสวางของหลอด LED 12 V 10 W ทาการตดตงทเพดานซง

ความสงจากพน 290 เซนตเมตรและวดคาความสองสวางทโตะทางานสงจากพน 80 เซนตเมตรใน

หองทมดสนททคาความสองสวาง 0.00 ลกซ ดวยลกซมเตอร (AnemometerBene Tech Gm816)

โดยทาการปอนแรงดนไฟฟาจากกระแสตรง Power Supply ปรบคาแรงดนไฟฟา 8.5-12V แลวทา

การวดคาสองสวางดงแสดงในตารางท 4.4

ตารางท 4.4 ทดสอบวดคาความสองสวางของหลอด LED 12 V 10 W

(แรงดนไฟฟา)

(DC โวลต)

(คาความสองสวาง)

(ลกซ)

8.50 6

9.00 20

9.50 27

10.00 37

10.50 50

11.00 62

สวพ.

มทร.ส

วรรณภ

ม

58

11.50 75

12.00 80

ผลจากการทดสอบพบวา หลอด LED 12 V 10 W เรมมแสงสวางทแรงดนไฟฟา 8.5 V คา

ความสองสวางทไดมคา 6 ลกซ ซงมเปนคาความสองสวางทไมสามารถนามาใชงานได เมอเพม

แรงดนไฟฟาเปน 9 V คาความสองสวางมคา 20 ลกซ ซงเปนคาทสามารถใชงานได เชน ไฟสองสวาง

ทางเดน ดงนน จงใชคาความสองสวาง 20 ลกซเปนเกณฑในการทดสอบวา ถาความสองสวางไมถง

20 ลกซ จะถอวาใชงานไมได

ภาพท 4.8แสดงความสมพนธระหวางคาความสองสวางกบแรงดนไฟฟา

ภาพท 4.9 การทดสอบวดคาความสองสวางของหลอด LED 12 V 10 W

สวพ.

มทร.ส

วรรณภ

ม

59

4.4 การทดสอบการใชพลงงานจากแบตเตอร

การทดสอบใชงานแบตเตอรโดยนาแบตเตอรทประจไฟฟามาใชงานกบหลอด LED 12 V 10

W หลอด LED ทตดตงอยทเพดานซงมความสงจากพน 290 เซนตเมตร และวดคาความสองสวางท

โตะทางานสงจากพน 80 เซนตเมตร โดยใชระยะเวลาในการวดคาแรงดนไฟฟา กระแสไฟฟา และคา

ความสองสวางหางกน 15 นาท และทาการบนทกคา ดงแสดงในตารางท 4.5

ตารางท 4.5ทดสอบการใชงานของแบตเตอรโดยจายไฟใหกบหลอด LED 12V 10W๕

เวลา

(นาท)

แรงดนไฟฟา

(โวลต)

กระแสไฟฟา

(แอมป)

คาความสองสวาง

(ลกซ)

00.00 11.19 0.65 78

00.15 10.81 0.50 60

00.30 10.70 0.43 58

00.45 10.59 0.36 53

01.00 10.45 0.31 49

01.15 10.37 0.28 46

01.30 10.20 0.20 43

01.45 10.15 0.15 37

02.00 10.11 0.10 30

02.15 10.00 0.08 25

02.30 9.91 0.06 20

02.45 9.60 0.05 18

สวพ.

มทร.ส

วรรณภ

ม

60

จากผลการทดสอบการงานของแบตเตอรทประจดวยชดลกหมนระบายอากาศผลต

กระแสไฟฟาพบวา การใชงานของหลอด LED 12 V 10 W สามารถใชงานไดถง 2 ชวโมง 30 นาท คา

ความสองสวางครงแรกวดได 78 ลกซ ทแรงดนไฟฟา 11.19V เมอทาการทดสอบเปนระยะเวลา 2

ชวโมง 30 นาท คาความสองสวางลดลงเหลอ 20 ลกซ ทแรงดนไฟฟา 9.91 V เมอทาการทดสอบ

ตอไปอก 15 นาท พบวาคาความสองสวางลดลงเหลอ 18 ลกซ ทแรงดนไฟฟา 9.60V ซงเปนคาความ

สองสวางและคาแรงดนไฟฟาทใชงานไมได จงยตการทดสอบ

ภาพท 4.10 แสดงความสมพนธระหวางแรงดนไฟฟา กระแสไฟฟา คาความสองสวางขณะทดสอบ

๕ โดยใชหลอด LED 12 V 10 W

สวพ.

มทร.ส

วรรณภ

ม

61

ภาพท 4.11 พนททาการทดสอบหลอด LED และภาพท 4.12การวดคาความสองสวางเรมตน

ทาการวดความสองสวางทโตะทางานการวดท 0.00 ลกซ

๕

ภาพท 4.13 คาความสวางท 25 ลกซภาพท 4.14 ภาพความสองสวางทโตะทางาน

25 ลกซ

จากผลการทดสอบชดสาธตเครองกาเนดกระแสไฟฟาจากลกหมนระบายอากาศแสดงใหเหน

วา ชดสาธตเครองกาเนดกระแสไฟฟาจากลกหมนระบายอากาศมประสทธภาพการทางานตา

เนองจากขอจากดของลกหมนระบายอากาศและเครองกาเนดไฟฟาไมสามารถผลตพลงงานไฟฟาทม

สวพ.

มทร.ส

วรรณภ

ม

62

คาสงในรอบหมนตาไดดงนนการนาไปใชงานจงไมเหมาะสมกบการใชเปนพลงงานหลก เหมาะสมกบ

การใชเปนพลงงานสารอง เชน หลอด LED สองสวางทางเดน สญญานไฟฉกเฉน หรอสามารถนา

แบตเตอรแปลงไฟโดยผานอนเวอรเตอรแปลงไฟฟฟากระแสตรงเปนไฟฟากรแสสลบ เพอใชในการ

ชารจโทรศพท หรอ อปกรณไฟฟาขนาดเลกทใชกระแสไฟฟาไมสงมาก

ภาพท 4.15 แสดงการนาไฟฟาจากแบตเตอรไปใชในการชารจโทรศพทมอถอ

สวพ.

มทร.ส

วรรณภ

ม

63

บทท 5

สรปผลและขอเสนอแนะ

ในการดาเนนการทดสอบครงนเปนการสรางชดสาธตเครองกาเนดกระแสไฟฟาจากลกหมน

ระบายอากาศเพอนามาประจแบตเตอรและใชงานกบหลอด LED 12 V 10 Wหลงจากทไดทาการ

จดสรางและทดสอบการทางานเสรจเรยบรอยแลวจงไดสรปผลของโครงการ ปญหาและขอเสนอแนะ

ในการปรบปรงในสวนของโครงการดงน

5.1 สรปผล

การทดสอบชดสาธตเครองกาเนดกระแสไฟฟาจากลกหมนระบายอากาศ เพอทดสอบหา

ความเรวรอบของลกหมนระบายอากาศแบบปกตเปรยบเทยบกบแบบตดตงชดเครองกาเนดไฟฟาและ

พเลยสายพานฟนเฟองโดยทดสอบทความเรวลมในชวงตงแต 3-6 m/s ความเรวรอบทลดลงเฉลยม

คาเทากบ 22.29 รอบ/นาท โดยคดเปนเปอรเซนตความเรวรอบทสญเสยเทากบ 31.39 เปอรเซนต

การทดสอบหาคาความเรวลมทใชงานไดของชดสาธตเครองกาเนดกระแสไฟฟาจากลกหมน

ระบายอากาศ ลกหมนระบายอากาศสามารถใชงานทความเรวลม 3.5 m/s โดยแรงดนไฟฟาทไดจาก

เครองกาเนดไฟฟาโดยตรงมคาเทากบ 3.48V และแรงดนไฟฟาเมอผาน Step-up Transformersท

ยกระดบแรงดนไฟฟาขน 3.5 เทา มคาแรงดนไฟฟาเทากบ 12.18V ซงเปนแรงดนไฟฟาทสามารถทา

การทประจแบตเตอรได

การทดสอบประจแบตเตอรโดยใชความเรวลมท 6 m/s ใหแกลกหมนระบายอากาศเพอ

ประจแบตเตอรขนาด 12 V 3.2 Ah ใชเวลาในการประจแบตเตอรทงหมด 10 ชวโมง 30 นาททาการ

ทดสอบ 3 ครงเพอหาคาเฉลย แรงดนไฟฟาทไดเทากบ 11.19V

การใชงานแบตเตอรทประจไฟฟาดวยชดสาธตเครองกาเนดกระแสไฟฟาจากลกหมนระบาย

อากาศ สามารถใหพลงงานแกหลอด LED 12V 10W ไดทงหมด 2 ชวโมง 30 นาท และแรงดนไฟฟา

ทไดจากแบตเตอรสามารถแปลงไฟฟากระแสตรงใหเปนไฟฟากระแสสลบ โดยอนเวอรเตอรซง

แรงดนไฟฟาท ได สามารถนาไปใชประโยชน กบอปกรณไฟฟาขนาดเลก เชนเครองชารจ

โทรศพทมอถอ

สวพ.

มทร.ส

วรรณภ

ม

64

5.2 ขอเสนอแนะของโครงการ

5.2.1 การจดทาชดขบเคลอนเจนเนอเรเตอรเขากบลกหมนระบายอากาศ ควรมการคานวณ

และออกแบบใหสมบรณ กอนจะลงมอสราง

5.2.2 เนองจากขอจากดของลกหมนระบายอากาศมรอบหมนตาเมอเปรยบเทยบกบรอบการ

ทางานของเครองกาเนดไฟฟา ดงนนในการพฒนาผลตกระไฟฟาของลกหมนระบายอากาศ จงควรท

จะออกแบบ หรอเลอกใชเครองกาเนดไฟฟา ทมความฝดนอย และรอบการใชงานทเหมาะสมกบลก

หมนระบายอากาศ

5.2.3 ประสทธภาพในการผลตกระแสไฟฟาของลกหมนระบายอากาศ ยงไมสามารถทจะใช

เปนพลงงานหลกของระบบ ดงนนตองยอมรบดวยขอจากดทางโครงสรางของลกหมนระบายอากาศท

มวตถประสงคหลกออกแบบมาเพอสาหรบใชในการระบายอากาศภายในอาคารเทานน พลงงานไฟฟา

ทไดจงเหมาะทจะใชเปนพลงงานเสรม หรอใชควบคกบพลงงานแสงอาทตยเพอประสทธภาพทดขน

5.2.4 ถาจะมการดดแปลงตวลกหมนระบายอากาศใหสามารถหมนไดดขนเพอการผลต

กระแสไฟฟา จะตองคานงถงประสทธภาพการระบายอากาศของตวลกหมนระบายอากาศดวย

5.2.5การทดสอบประสทธภาพของระบบทดควรจะมแหลงกาเนดพลงงานลมทสามารถให

ความเรวลมทมากกวา 6 m/s

สวพ.

มทร.ส

วรรณภ

ม

65

บรรณานกรม

[1] คณะกรรมการวจยแหงชาตสานกงาน. 2540. นโยบายแผนและแนวทางการวจยและพฒนา

พลงงานทดแทน. กรงเทพฯ : ฝายความรวมมอกบตางแประเทศ 1 กองแปลและวเทศ

สมพนธสานกงานคณะกรรมการวจยแหงชาตพ.ศ. 2540 – 2544.

[2] จระเดชสงคลประภา. การศกษาความเปนไปไดการเกดกาลงไฟฟาจากพลงงานลมโดยใชพด

ลมระบายอากาศตดหลงคา.วทยานพนธวศวกรรมไฟฟาครศาสตรอตสาหกรรมแลเทคโนโลย,

มหาวทยาลยเทคโนโลยพระจอมเกลาธนบร,2548.

[3] แผนกอนรกษพลงงานกฟฟ.ชย.ทอ.หลอดแอลอดเทคโนโลยแสงสวางแหงอนาคต,[ระบออน

ไลน], แหลงทมา http://www.vcharkarn.com.

[4] ยทธศกดคณาสวสด .ทศทางการผลตไฟฟาจากพลงงานลม.วารสารสงเสรมการลงทน,15

ธนวาคม2550, หนา 52 – 58, 2550.

[5] วรนชแจงสวาง.พลงงานหมนเวยน.กรงเทพฯ: สานกพมพแหงจฬาลงกรณมหาวทยาลย,

2551. [6] วระเชษฐ ขนเงน, และ วฒพล ธาราธรเศรษฐ.อเลกทรอนกสกาลง.พมพครงท 1.

กรงเทพมหานคร:หางหนสวนจากด ว.เจ. พรนตง, 2554.

[7] สรชยชยทศนย.การผลตไฟฟาจากพลงงานลม.จฬาลงกรณมหาวทยาลย,[ระบบออนไลน],

แหลงทมา http://newsletters.eng.chula.ac.th / , 2552.

[8] อญชล ประภสสรพทยา.การหาขนาดทเหมาะสมของแบตเตอรในระบบผลตไฟฟาพลงงาน

ลม.วทยานพนธ ปรญญาโท.กรงเทพมหานคร: จฬาลงกรณมหาวทยาลย, 2553.

[9] อภรกษสวสดกจ, ทปกรคณาพรววฒนและวรพจนพนธคง.ศกยภาพการผลตกระแสไฟฟาจาก

ลกหมนระบายอากาศ.ปรญญานพนธ.ภาควชาวศวกรรมเครองกล. คณะวศวกรรมศาสตร:

มหาวทยาลยศรปทม,2552.

[10] BinWu,YongqiangLang,NavidZargari,Samir Kouro.2010.Power Conversion and

Control of wind Energy Systems. Toronto Canada.Willy