1. 2. 3. 4. · 2016-08-26 · 1 งานวิจัย กังหันน...

13
1 งานวิจัย กังหันน้าผลิตไฟฟ้า งบประมาณ 2554 คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีราชมงคลพระนคร ผู้วิจัย นายพลังวัชร์ แพ่งธีระสุขมัย นักศึกษาร่วมงานวิจัย สาขาวิศวกรรมอุตสาหการ 1. นายพรศักดิทองค้าแท2. นายสมคล่อง ช่วยบ้ารุง 3. นายเอกพันธ์ ปานฉิม 4. นายณัฐพงศ์ บรรจงเมือง ความเป็นมาและความส้าคัญของปัญหา เนื่องจากในปัจจุบันทั้งภาครัฐและเอกชน รวมทั้งหน่วยงานต่างๆในประเทศไทยได้มีแนวคิดเรื่องการ ประหยัดพลังงาน และหาพลังงานทดแทนที่สามารถนามาใช้ให้เกิดประโยชน์และสามารถลดต้นทุนค่าใช้จ่ายด้าน พลังงาน ผู้ทาโครงการพบว่าสภาพภูมิประเทศของประเทศไทย การไหลของน้าบางจุดของประเทศไทยมี ความเร็วในการไหลที่เหมาะสมสามารถนาพลังงานการไหลมาทาให้เกิดพลังงานไฟฟ้าไดเช่น ที่แม่น้าแควใหญ่ จังหวัดกาญจนบุรีมีอัตราการไหลของน้าของน้9-10 เมตรต่อนาที เป็นบ้านพักแพลอยนาอยู่กับที่โดยจะใช้ กระแสไฟฟ้าของการไฟฟ้าส่วนภูมิภาคหรือใช้เครื่องกาเนิดไฟฟ้าโดยใช้นามันเชื้อเพลิง เพื่อรองรับความต้องการการใช้พลังงานที่เพิ่มขึ้น ในขณะที่ปริมาณของเชื่อเพลิงลดน้อยลงและกาลังจะหมด ไป การนาพลังงานจากธรรมชาติมาใช้จึงเป็นทางออกที่ดีที่สุด และสมควรได้รับการส่งเสริมอย่างกว้างขวาง ผู้วิจัย และคณะจึงได้เกิดแนวความคิดในการออกแบบ และสร้างเครื่องผลิตกระแสไฟฟ้าด้วยกังหันนาขึ้น เพื่อเป็น ต้นแบบในการนาไปใช้งานสาหรับพื้นที่ที่เหมาะสม โดยการนาพลังงานจากการไหลของกระแสน้ามาเปลี่ยนให้เป็น พลังงานกลจากการหมุนของเพลากังหันซึ่งจะเป็นต้นกาลังไปขับเครื่องผลิตกระแสไฟฟ้า วัตถุประสงค์ของโครงการ 1 ออกแบบและสร้างกังหันนาผลิตไฟฟ้า โดยติดตั้งอุปกรณ์ผลิตกระแสไฟฟ้าจากพลังงานนาไหล และนา กระไฟฟ้าที่ได้มาใช้ให้เกิดประโยชน์ในชีวิตประจาวัน 2 ทดสอบและหาประสิทธิภาพการทางานของกังหันน้าพลังไฟฟ้า ขอบเขตของโครงการ 1 สถานที่ทดลองบริเวณบ้านพักแพลอยนาแม่น้าแควใหญ่ จังหวัดกาญจนบุรี 2 อุปกรณ์ส่งถ่ายกาลังที่ออกแบบและสร้างขึ้นอยู่บนผิวน้ยกเว้นใบกังหันสัมผัสนาเพื่อรับการส่งถ่าย กาลังจากแรงน้าไหล 3 ใช้อินเวอร์เตอร์ขนาด 350 วัตต์แปลงกระแสไฟฟ้ากระแสตรง 12 โวลต์ เป็นกระแสสลับ 220 โวลต์ 4 ใช้เจนเนอร์เรเตอร์หรือไดชาร์ตรถยนต์ขนาด 120 แอมป์เป็นอุปกรณ์ผลิตกระแสไฟฟ้า 5 ทุนลอยน้าเส้นผ่านศูนย์กลาง 35 เซนติเมตร ยาว 280 เซนติเมตร มีจานวน 2 ทุนและทุนลอยช่วยพยุง ด้านข้างอีก 1 ทุน การวางแผนการด้าเนินงาน ในการสร้างกังหันนาผลิตไฟฟ้ามีขั้นตอนการวางแผนและการดาเนินงานดังนี1 ศึกษาทฤษฎีและงานวิจัยที่เกี่ยวข้อง 2 ออกแบบและสร้าง

Upload: others

Post on 29-Jul-2020

2 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: 1. 2. 3. 4. · 2016-08-26 · 1 งานวิจัย กังหันน ้าผลิตไฟฟ้า ... ด้านข้างอีก 1 ทุน การวางแผนการด้าเนิน

1

งานวจย กงหนน าผลตไฟฟา งบประมาณ 2554 คณะวศวกรรมศาสตร มหาวทยาลยเทคโนโลยราชมงคลพระนคร

ผวจย นายพลงวชร แพงธระสขมย นกศกษารวมงานวจย สาขาวศวกรรมอตสาหการ 1. นายพรศกด ทองคาแท 2. นายสมคลอง ชวยบารง

3. นายเอกพนธ ปานฉม 4. นายณฐพงศ บรรจงเมอง

ความเปนมาและความสาคญของปญหา เนองจากในปจจบนทงภาครฐและเอกชน รวมทงหนวยงานตางๆในประเทศไทยไดมแนวคดเรองการ

ประหยดพลงงาน และหาพลงงานทดแทนทสามารถน ามาใชใหเกดประโยชนและสามารถลดตนทนคาใชจายดานพลงงาน ผท าโครงการพบวาสภาพภมประเทศของประเทศไทย การไหลของน าบางจดของประเทศไทยมความเรวในการไหลทเหมาะสมสามารถน าพลงงานการไหลมาท าใหเกดพลงงานไฟฟาได เชน ทแมน าแควใหญจงหวดกาญจนบรมอตราการไหลของน าของน า 9-10 เมตรตอนาท เปนบานพกแพลอยน าอยกบทโดยจะใชกระแสไฟฟาของการไฟฟาสวนภมภาคหรอใชเครองก าเนดไฟฟาโดยใชน ามนเชอเพลง

เพอรองรบความตองการการใชพลงงานทเพมขน ในขณะทปรมาณของเชอเพลงลดนอยลงและก าลงจะหมดไป การน าพลงงานจากธรรมชาตมาใชจงเปนทางออกทดทสด และสมควรไดรบการสงเสรมอยางกวางขวาง ผวจยและคณะจงไดเกดแนวความคดในการออกแบบ และสรางเครองผลตกระแสไฟฟาดวยกงหนน าขน เพอเปนตนแบบในการน าไปใชงานส าหรบพนททเหมาะสม โดยการน าพลงงานจากการไหลของกระแสน ามาเปลยนใหเปนพลงงานกลจากการหมนของเพลากงหนซงจะเปนตนก าลงไปขบเครองผลตกระแสไฟฟา

วตถประสงคของโครงการ 1 ออกแบบและสรางกงหนน าผลตไฟฟา โดยตดตงอปกรณผลตกระแสไฟฟาจากพลงงานน าไหล และน ากระไฟฟาทไดมาใชใหเกดประโยชนในชวตประจ าวน

2 ทดสอบและหาประสทธภาพการท างานของกงหนน าพลงไฟฟา

ขอบเขตของโครงการ 1 สถานททดลองบรเวณบานพกแพลอยน าแมน าแควใหญ จงหวดกาญจนบร 2 อปกรณสงถายก าลงทออกแบบและสรางขนอยบนผวน า ยกเวนใบกงหนสมผสน าเพอรบการสงถาย

ก าลงจากแรงน าไหล 3 ใชอนเวอรเตอรขนาด 350 วตตแปลงกระแสไฟฟากระแสตรง 12 โวลต เปนกระแสสลบ 220 โวลต 4 ใชเจนเนอรเรเตอรหรอไดชารตรถยนตขนาด 120 แอมปเปนอปกรณผลตกระแสไฟฟา 5 ทนลอยน าเสนผานศนยกลาง 35 เซนตเมตร ยาว 280 เซนตเมตร มจ านวน 2 ทนและทนลอยชวยพยง

ดานขางอก 1 ทน

การวางแผนการดาเนนงาน ในการสรางกงหนน าผลตไฟฟามขนตอนการวางแผนและการด าเนนงานดงน 1 ศกษาทฤษฎและงานวจยทเกยวของ 2 ออกแบบและสราง

Page 2: 1. 2. 3. 4. · 2016-08-26 · 1 งานวิจัย กังหันน ้าผลิตไฟฟ้า ... ด้านข้างอีก 1 ทุน การวางแผนการด้าเนิน

2

3 ทดลองการท างานของชนสวนตางๆและปรบแกไขพรอมทดสอบการท างานจรง 4 ทดสอบการท างาน ณ สถานทจรง เพอหาประสทธภาพและบนทกผล 5 สรปผลและวเคราะหผลการทดลอง

การด าเนนการศกษาพนทบรเวณแมน าแควใหญ จงหวดกาญจนบร ณ บรเวณพนทโรงแรมบานสวนฝน พบวามอตราความเรวการไหลของน า 9-10 เมตรตอนาท ดงภาพ

ภาพท 1 ผวจยและนกศกษาเดนทางไปส ารวจพนท

ภาพท 2 ผวจยและนกศกษาเดนทางไปส ารวจพนท

Page 3: 1. 2. 3. 4. · 2016-08-26 · 1 งานวิจัย กังหันน ้าผลิตไฟฟ้า ... ด้านข้างอีก 1 ทุน การวางแผนการด้าเนิน

3

ภาพท 3 ผวจยและนกศกษาก าลงตรวจสอบการไหลของน า

การออกแบบและสรางกงหนน า

ภาพท 4 แสดงลกษณะกงหนน าทสราง ณ โรงงานฝกพนฐานทางวศวกรรม

ภาพท 5 แสดงลกษณะการทดสอบการลอยตวของทนกงหนน าเบองตน

Page 4: 1. 2. 3. 4. · 2016-08-26 · 1 งานวิจัย กังหันน ้าผลิตไฟฟ้า ... ด้านข้างอีก 1 ทุน การวางแผนการด้าเนิน

4

ภาพท 6 แสดงลกษณะการเชอมยดโครงใบกงหน

ภาพท 7 แสดงลกษณะใบกบหนค 6 คพบเปดปดได การทดสอบการลอยตวของทนกงหนน ากอนนาไปทดสอบจรง

ภาพท 8 ภาพแสดงการลอยตวโดยการเพมทนลอยและใชผาพลาสตกกนน าท าอางจ าลอง

เตรยมพรอมทดสอบทางานจรง ณ สถานทจรง จงหวดกาญจนบร

Page 5: 1. 2. 3. 4. · 2016-08-26 · 1 งานวิจัย กังหันน ้าผลิตไฟฟ้า ... ด้านข้างอีก 1 ทุน การวางแผนการด้าเนิน

5

ภาพท 9 ภาพแสดงการยดอปกรณไดชารตรถยนตกบทนกงหน

ภาพท 10 ภาพแสดงดานหนาทางเขาสถานททดสอบงานจรง แควรเวอรไซต รสอรท จงหวดกาญจนบร

ภาพท 11 ภาพแสดงพนททดลอง

Page 6: 1. 2. 3. 4. · 2016-08-26 · 1 งานวิจัย กังหันน ้าผลิตไฟฟ้า ... ด้านข้างอีก 1 ทุน การวางแผนการด้าเนิน

6

ภาพท 12 ถงสถานททดลอง 7.00 น. วนท 30 สงหาคม 2554

ทผวจยและผปฏบตงานท าพธไหวสงศกดสทธ

ภาพท 13 ผวจยและนกศกษารวมปฏบตงานยกอปกรณกงหนน าฯ ลงน า

ภาพท 14 แสดงการยกกงหนลงจากรถบรรทก

Page 7: 1. 2. 3. 4. · 2016-08-26 · 1 งานวิจัย กังหันน ้าผลิตไฟฟ้า ... ด้านข้างอีก 1 ทุน การวางแผนการด้าเนิน

7

ภาพท 15 แสดงการยกลอยระดบทสงมาก

ภาพท 16 แสดงการยกกงหนลงแมน าแควใหญ

ภาพท 17 แสดงการยกกงหนลงสมผสผวน า

Page 8: 1. 2. 3. 4. · 2016-08-26 · 1 งานวิจัย กังหันน ้าผลิตไฟฟ้า ... ด้านข้างอีก 1 ทุน การวางแผนการด้าเนิน

8

ภาพท 18 แสดงการยกกงหนลงสมผสผวน าแลว

ภาพท 19 แสดงการลากกงหนน าดวยเชอกไปผกบนราวสะพานเพอทดลอง

ภาพท 20 แสดงการผกเชอกบรเวณจดทดสอบกงหนน าฯ

Page 9: 1. 2. 3. 4. · 2016-08-26 · 1 งานวิจัย กังหันน ้าผลิตไฟฟ้า ... ด้านข้างอีก 1 ทุน การวางแผนการด้าเนิน

9

ภาพท 21 ผกกงหนน าฯ ดวยเชอก ตอระบบสายไฟจากไดชารตบนกงหนมาบนฝงและเรมทดสอบงานจรง

ภาพท 22 กงหนหมนดวยความเรวรอบเฉลย 4 รอบ/นาท

ภาพท 23 กงหนสามารถลอยตวอยในน าอยางสมดลและหมนผลตกระแสไฟฟาผานไดชารต 120 แอมป

Page 10: 1. 2. 3. 4. · 2016-08-26 · 1 งานวิจัย กังหันน ้าผลิตไฟฟ้า ... ด้านข้างอีก 1 ทุน การวางแผนการด้าเนิน

10

ภาพท 24 แสดงการตอสายไดชารตจากกงหนน าฯ สแบตเตอร 120 แอมป

ภาพท 25 แสดงกระแสทชารตไดอานคาเฉลย ได 5 แอมป

, ภาพท 26 เมอทดสอบงานเสรจแลวผวจยพานกศกษาในโครงการท าพธกลาวขอบคณสงศกดสทธ

Page 11: 1. 2. 3. 4. · 2016-08-26 · 1 งานวิจัย กังหันน ้าผลิตไฟฟ้า ... ด้านข้างอีก 1 ทุน การวางแผนการด้าเนิน

11

ภาพท 27 ผวจยกลาวขอบคณเจาของสถานท คณชฎาวด วงศโสภา และมอบของขอบคณ

ภาพท 28 คณะผท างานถายรปหมทระลกกบเจาของสถานท

ภาพท 30 คณะผท างานถายรปหมทระลกกบเจาของสถานท(พตก)

Page 12: 1. 2. 3. 4. · 2016-08-26 · 1 งานวิจัย กังหันน ้าผลิตไฟฟ้า ... ด้านข้างอีก 1 ทุน การวางแผนการด้าเนิน

12

0

5

10

15

20

25

8

8.05

8.1

8.15

8.2

8.25

8.3

8.35

8.4

8.45

8.55 9

9.05

9.1

9.15

9.2

9.25

9.3

9.35

9.4

9.45

9.55

10

10.1

10.1

10.2

10.2

10.3

10.3

10.4

10.4

10.5

10.6 11

11.1

11.1

11.2

11.2

11.3

11.3

11.4

11.4

11.5

11.6 12

12.1

12.1

12.2

12.2

12.3

12.3

12.4

12.4

12.5

12.6 13

13.1

13.1

13.2

13.2

13.3

13.3

เวลา

บนทกผลทก 5 นาท

ความเรวน

เมตร/นาท

อตราการชารตไฟ แอมป

ความเรวของกระแสน า เมตร/นาท

Page 13: 1. 2. 3. 4. · 2016-08-26 · 1 งานวิจัย กังหันน ้าผลิตไฟฟ้า ... ด้านข้างอีก 1 ทุน การวางแผนการด้าเนิน

13

สรปผลการทดลองและขอเสนอแนะ จากผลการด าเนนงานน ากงหนผลตกระแสไฟฟา น าไปทดสอบการท างานจรงโดยการน าไปลอยในแมน าแควใหญ ณ แควรเวอรไซต รสอรต จงหวดกาญจนบร วนองคารท 30 สงหาคม 2554 เรมการทดสอบเมอน ากงหนน าลงในจดทดลอง และปลอยใหกงหนน าหมนและผลตกระแสไฟฟาดวยกลไกลทดรอบบนทนกงหน ใชไดชารตรถยนตขนาด 120 แอมปเปนอปกรณผลตกระแสไฟฟากระแสตรง 12 โวลทและเกบไวในแบตเตอร ขนาด 120 แอมป สรปผลการทดสอบไดดงน ความเรวน าไหลเฉลย 12 เมตร/นาท ความเรวรอบกงหนหมนเฉลย 4 รอบตอนาท ขนาดของกระแสทผลตได เฉลย 5 แอมป

วเคราะหผลการทดลอง ความเรวน าไหลเฉลย 12 เมตร/นาท เปนความเรวการไหลของน าซงเกดจากการปลอยน าจากเขอน ไมไดเปนการไหลแบบธรรมชาต