โครงงานประกวด

รายงานโครงงานวทิ ยาศาสตร์
เรอ่ื ง เครอื่ งกดนำ้ ประหยดั พลงั งาน

โดย
นายเฉลยี ว ฟกั รกั ษา
นางสกุ ญั ญา เอีย่ มสำอาง
นางสาวสจุ ติ รา นาคสวสั ดิ์

อาจารยท์ ป่ี รกึ ษา

วา่ ทรี่ อ้ ยตรพี นม วนั จนั ทร์
นางสาวพชิ ญก์ ลั ยา เจตยิ านนท์

ศนู ยก์ ารศกึ ษานอกระบบและการศกึ ษาตามอธั ยาศยั อำเภอเมอื งสโุ ขทยั
สำนกั งานส่งเสรมิ การศกึ ษานอกระบบและการศกึ ษาตามอธั ยาศยั จงั หวดั สโุ ขทยั

รายงานฉบบั นเ้ี ปน็ ส่วนหนง่ึ ของการประกวดโครงงานวทิ ยาศาสตร์
สำหรบั นกั ศกึ ษา กศน. ระดบั พน้ื ท่ี/ระดบั ประเทศ

“ดา้ นการใชแ้ ละอนรุ กั ษพ์ ลังงานไฟฟา้ เพอ่ื ชวี ติ และสงั คม”
ประจำปงี บประมาณ พ.ศ. 2564

ณ ศนู ยว์ ทิ ยาศาสตรเ์ พอื่ การศกึ ษาพษิ ณโุ ลก

รายงานโครงงานวิทยาศาสตร์
เรอื่ ง เคร่ืองกดน้ำประหยัดพลังงาน

โดย
นายเฉลยี ว ฟักรักษา
นางสกุ ญั ญา เอีย่ มสำอาง
นางสาวสจุ ติ รา นาคสวสั ดิ์

อาจารยท์ ีป่ รึกษา
วา่ ท่ีรอ้ ยตรีพนม วันจันทร์
นางสาวพิชญก์ ลั ยา เจติยานนท์

ศูนย์การศึกษานอกระบบและการศึกษาตามอธั ยาศัยอำเภอเมืองสโุ ขทยั
สำนักงานสง่ เสรมิ การศกึ ษานอกระบบและการศึกษาตามอัธยาศัยจังหวัดสโุ ขทัย

รายงานฉบบั น้ีเป็นส่วนหน่งึ ของการประกวดโครงงานวิทยาศาสตร์
สำหรับนกั ศกึ ษา กศน. ระดับพ้ืนท่ี/ระดับประเทศ

“ดา้ นการใชแ้ ละอนุรักษ์พลังงานไฟฟ้าเพื่อชวี ิตและสังคม”
ประจำปงี บประมาณ พ.ศ. 2564

ณ ศูนย์วิทยาศาสตร์เพื่อการศึกษาพษิ ณุโลก

ก

ชือ่ โครงงาน : เครอ่ื งกรองนำ้ ประหยดั พลงั งาน

ชื่อผจู้ ดั ทำโครงงาน : นายเฉลยี ว ฟกั รักษา

นางสุกัญญา เอย่ี มสำอาง

นางสาวสุจติ รา นาคสวสั ด์ิ

อาจารยท์ ปี่ รกึ ษา : วา่ ทร่ี ้อยตรีพนม วนั จนั ทร์

นางสาวพชิ ญ์กัลยา เจติยานนท์

สงั กดั : ศนู ย์ส่งเสรมิ การศกึ ษานอกระบบและการศึกษาตามอัธยาศัยอำเภอเมืองสุโขทยั

สำนักงานสง่ เสริมการศึกษานอกระบบและการศึกษาตามอัธยาศัยจังหวดั สุโขทยั

……………………………………………………………………………………………………………………………………………………….

บทคดั ยอ่

จากผลการศึกษาเรื่องเคร่ืองกดน้ำประหยดั พลงั งาน พบวา่ การนำอุปกรณ์มาใชก้ ับชุดแผงโซล่าเซลล์ท่ี
ได้จัดทำขึ้น สามารถลดปัญหาในการใช้พลงั งานไฟฟ้าทีม่ ีอยู่อยา่ งจำกัดได้ พลังงานแสงอาทิตย์จากโซล่าเซลล์
สามารถนำพลังงานที่ยั่งยืนจากธรรมชาติมาช่วยสร้างพลังงานในชีวิตประจำวันได้ และเป็นการรั กษา
สิ่งแวดล้อมไปในตัว และช่วยประหยดั ค่าใชจ้ า่ ยไดจ้ ริง เพราะการใชพ้ ลังงานแสงอาทติ ย์น้ันเปน็ การใช้พลังงาน
จากธรรมชาตโิ ดยแท้จริง ไมต่ อ้ งผ่านกระบวนการส่ังเคราะห์ที่มีควัน มลพิษ หรอื ก๊าซใดๆ ทำให้ไม่ก่อมลภาวะ
ตอ่ สิง่ แวดล้อม ที่สำคญั ยังเปน็ พลงั งานท่ใี ช้แลว้ ไม่มีวนั หมด

ข

กิตติกรรมประกาศ

โครงงานเรื่องเครื่องกดน้ำประหยัดพลังงาน สำเร็จได้ด้วยความกรุณาจาก อาจารย์พนม วันจันทร์
และอาจารยพ์ ชิ ญ์กลั ยา เจตยิ านนท์ อาจารยท์ ปี่ รึกษาโครงงาน ซ่งึ ไดใ้ ห้คำปรกึ ษา เสนอแนะ แนวคิด ตลอดจน
ให้แก้ไขข้อบกพร่องต่างๆ มาโดยตลอด รวมทั้งคณะผู้จัดทำโครงงานที่ได้ให้ความร่วมมือ สละเวลาเพื่อมา
ช่วยเหลือกัน จนโครงงานเล่มนี้เสร็จสมบูรณ์ และขอกราบขอบพระคุณ นายสมมาตร คงเรือง ผู้อำนวยการ
กศน.อำเภอเมอื งสุโขทัย ท่ีใหก้ ารสนบั สนนุ และใหค้ ำแนะนำเกยี่ วกบั การทำโครงงานต่างๆ จนเสรจ็ สมบรู ณ์

คณะผจู้ ัดทำ

สารบัญ ค

บทคัดย่อ หนา้
กิตติกรรมประกาศ ก
สารบัญ ข
สารบัญรปู ภาพ ค
บทท่ี 1 บทนำ ง
1
1.1 ท่ีมาและความสำคัญของปญั หา 1
1.2 วัตถุประสงค์ 1
1.3 ขอบเขตการศกึ ษา 1
1.4 นิยามศัพทเ์ ฉพาะ 2
1.5 ประโยชนท์ ี่คาดว่าจะได้รับ 2
บทท่ี 2 เอกสารทเี่ กย่ี วขอ้ ง 3
2.1 เซลลแ์ สงอาทิตย์ 4
2.2 โซล่าเซลล์ 6
2.3 มอเตอร์ไฟฟ้า (electric motor) 9
2.4 การใช้ประโยชน์ไมส้ กั 10
2.5 ชาร์จเจอร์ 10
บทท่ี 3 อปุ กรณแ์ ละวธิ กี ารดำเนนิ งาน 13
3.1 อปุ กรณ์ 13
3.2 วิธกี ารดำเนนิ การ 14
บทที่ 4 ผลการศกึ ษา 15
บทท่ี 5 สรุปละอภปิ ราย 16
บรรณานุกรม 17
ภาคผนวก 18

สารบญั รปู ภาพ ง

ภาพที่ 1 เซลลแ์ สงอาทิตย์ หนา้
ภาพท่ี 2 ชนิดแผงโซลลา่ เซลล์ 4
ภาพท่ี 3 การทำงานของแผงโซลา่ เซลล์ 7
ภาพที่ 4 เซลล์แสงอาทติ ยท์ ่ที ำจากซลิ ิคอน 7
ภาพที่ 5 เซลล์แสงอาทติ ยท์ ่ที ำจากอะมอรฟ์ ัสซิลิคอน 8
ภาพที่ 6 เซลล์แสงอาทิตยท์ ที่ ำจากสารก่งึ ตวั นำ 8
ภาพที่ 7 ชารจ์ เจอร์ 9
ภาพที่ 8 โซล่าชาร์จเจอรแ์ บบ PWM (Paluse Width Module) 10
ภาพท่ี 9 โซล่าชาร์จเจอรแ์ บบ MPPT (Maximum Power Point Tracking) 11
ภาพที่ 10 วสั ดอุ ปุ กรณ์ 12
ภาพท่ี 11 วธิ ีการดำเนินงานในการประกอบเคร่อื งกดนำ้ ประหยดั พลงั งาน 13
ภาพท่ี 12 กลุ่มตัวอยา่ งทไ่ี ด้รับการให้บริการจากเคร่ืองกดนำ้ ประหยดั พลงั งาน 14
15

1

บทที่ 1
บทนำ

1.1 ทม่ี าและความสำคัญของปัญหา
ไฟฟา้ มคี วามสำคญั ตอ่ การดำรงชวี ิตของมนษุ ยเ์ ป็นอย่างมาก จนอาจกล่าวไดว้ า่ เป็นปจั จยั ท่ี 6 เลยก็วา่

ได้ แต่เนื่องจากในอดีตประชากรยังไม่หนาแน่น ความต้องการใช้ไฟฟ้ายังมีไม่มาก ป่าไม้และ
ทรัพยากรธรรมชาติจึงยังอุดมสมบูรณ์ มีฝนตกที่ตรงตามฤดูกาล สามารถเก็บกักน้ำฝนเพื่อใช้ในการผลิต
กระแสไฟฟ้าและการชลประทานได้อย่างเพียงพอ ในปัจจุบันโลกของเราพัฒนาและเปลี่ยนแปลงไปอย่าง
รวดเร็ว ประชากรหนาแน่นขึ้น ชุมชนขยายตัว มีโรงงาน อุตสาหกรรมเพิ่มมากขึ้น ความต้องการใช้ไฟฟ้าจึง
มากขึ้นเชน่ กัน จงึ ตอ้ งสรา้ งโรงไฟฟา้ เพื่อตอบสนองความต้องการของประชาชน มีการใช้ทรพั ยากรธรรมชาติใน
การผลติ กระแสไฟฟ้าเพมิ่ ขนึ้

นอกจากนี้ยังรวมไปถึงอุปกรณ์เครื่องใช้ไฟฟ้าต่างๆ ที่ได้เข้ามามีบทบาทในการดำเนินชีวิตเป็นอย่าง
มาก ปัญหาที่ตามมาก็คือการสิ้นเปลืองพลังงานไฟฟ้าโดยไม่จำเป็น อาจทำให้เชื้อเพลิงที่ใช้ในการผลิต
กระแสไฟฟา้ เช่น ป่าไม้ ถ่านหนิ ลิกไนต์ ไมเ่ พียงพอต่อการใช้เพื่อผลิตกระแสไฟฟ้าภายในประเทศ ทำให้ต้องมี
การนำเข้าเชื้อเพลิงมาจากจ่างประเทศซึ่งมีราคาสูงมาก อาจจะทำให้เราต้องเสียค่าใช้จ่ายโดยไม่จำเป็น และ
หากเรายงั คงใชไ้ ฟฟา้ อย่างส้นิ เปลืองต่อไปโดยไมต่ ระหนักถึงคุณค่าและความประหยัด ผลกระทบท่ีตามมาอาจ
ทำให้ไฟฟ้าหมดไปจากโลกเลยก็ว่าได้ ซึ่งหากเป็นเช่นนั้นโลกเราก็อาจจะมืดมิด ไม่มีแสงสว่าง เครื่องจักรก็จะ
ไม่ทำงาน อาจกอ่ ใหเ้ กิดความวุน่ วายตามมาเลยกว็ ่าได้

ดังนั้นคณะผู้จัดทำได้เห็นถึงความสำคัญของการใช้ไฟฟ้าที่เพิ่มขึ้นในปัจจุบันนี้ พร้อมกับปัญหา
ดังกล่าวข้างต้น ซึ่งคณะผู้จัดทำได้พบเห็นเครื่องกดน้ำตามห้างสรรพสินค้า และอยากนำมาใช้เองโดยการ
ประหยัดไฟฟ้า จึงได้ทำการศึกษาเกี่ยวกับการเปลี่ยนการใช้ไฟฟ้ามาเป็นพลังงานแสงอาทิตย์ จึงได้ทำการ
คิดค้นโครงงาน เรื่องเครื่องกดน้ำประหยัดพลังงาน คณะผู้จัดทำจัดทำโครงงานดังกล่าวขึ้นมา เพื่อเป็นการ
ประหยัดพลงั งาน

1.2 วตั ถปุ ระสงค์
1.2.1 เพ่อื ศึกษาหลกั การผลติ กระแสไฟฟ้าดว้ ยพลังงานแสงอาทติ ยจ์ ากแผงโซลา่ เซลล์
1.2.2 เพ่อื ลดปัญหาในการใชพ้ ลังงานไฟฟา้ ท่ีมีอยู่อยา่ งจำกัด
1.2.3 เพื่อศึกษาการใชง้ านเครื่องกดนำ้ ประหยัดพลงั งาน
1.2.4 เพื่อให้ผู้เรียนได้ใช้ความรู้ ทักษะและประสบการณ์ของตนเองในการศึกษาค้นคว้าหาข้อมูลจาก
แหลง่ เรยี นรู้ต่างๆ สามารถนำไปใชใ้ นชวี ติ ประจำวันไดอ้ ยา่ งเหมาะสม

1.3 ขอบเขตการศึกษา
1.3.1 สรา้ งชดุ ควบคุมการผลติ กระแสไฟฟ้า สำหรับใชง้ านอุปกรณ์ไฟฟา้ แบตเตอรร์ ขี่ นาด 12 โวลต์
1.3.2 การนำไปชาร์ตแบตเตอร์ร่ี เพือ่ ใชง้ านกบั เครอ่ื งกดน้ำประหยดั พลงั งาน

2

1.4 นิยามศพั ท์เฉพาะ
แผงโซล่าเซลล์ หรือ เซลล์แสงอาทิตย์ (Solar Cell) หรือ เซลล์โฟโตโวลตาอิก (Photovoltaic cell)

หมายถึงอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ ที่ทำจากสารกึ่งตัวนำชนิดพิเศษ ที่มีคุณสมบัติในการเปลี่ยนพลังงาน
แสงอาทติ ย์ ใหเ้ ป็นพลังงานไฟฟ้า โดยกระแสไฟฟ้าทผี่ ลติ ไดจ้ ากโซลา่ เซลลน์ ั้น จะเป็นไฟฟ้ากระแสตรง (Direct
Current) ซงึ่ เราสามารถนำมาใชป้ ระโยชน์ได้ทนั ที รวมทงั้ สามารถเก็บไวใ้ นแบตเตอรีเ่ พอ่ื ใช้งานภายหลงั ได้

เซลล์แสงอาทิตย์ หมายถึง เป็นรังสีแม่เหล็กไฟฟ้าส่วนหนึ่งที่ปล่อยออกจากดวงอาทิตย์ โดยเฉพาะ
อย่างยิ่งแสงในช่วงอินฟราเรด แสงที่ตามองเห็น และอัลตราไวโอเล็ต บนโลก แสงอาทิตย์ถูกกรองผ่านชั้น
บรรยากาศโลก และเห็นชัดเป็นแสงกลางวันเมื่อดวงอาทิตย์อยู่เหนือเส้นขอบฟ้า แสงอาทิตย์มีสีขาว เกิดจาก
แสงท้ัง7สีมารวมกัน

ไฟฟ้า (electricity) หมายถึง เป็นพลังงานรูปแบบหนึ่งที่เกิดจากการแยกตัวออกมา หรือการเคลื่อนที่
ของอเิ ลก็ ตรอน หรอื โปรตอน ใช้ประโยชน์ในการสรา้ งพลงั งานอ่ืน เชน่ พลังงานความร้อน พลังงานกล เปน็ ตน้

กระแสไฟฟ้า (Electric current) หมายถึง การไหลของประจุไฟฟ้าผ่านวงจร โดยวงจรนี้อาจจะเล็ก
เพยี งแคน่ าฬกิ าขอ้ มอื หรอื อาจจะเป็นโครงข่ายของสายไฟฟ้าท่ีครอบคลมุ ทัง้ เมอื ง

แบตเตอรี่ (Battery) หมายถึง อุปกรณ์ที่ทำหน้าที่จัดเก็บพลังงานเพื่อไว้ใช้ต่อไป ถือเป็นอุปกรณ์ที่
สามารถแปลงพลังงานเคมี ให้เป็นไฟฟ้าได้โดยตรงด้วยการใช้เซลล์กัลวานิก (galvanic cell) ที่ประกอบด้วย
ขั้วบวกและขั้วลบ พร้อมกับสารละลาย อิเล็กโตรไลต์ (electrolyte solution) แบตเตอรี่อาจประกอบด้วย
เซลลก์ ัลวานิกเพยี ง 1 เซลล์ หรอื มากกว่าก็ได้

1.5 ประโยชน์ทค่ี าดวา่ จะไดร้ บั
1.5.1 ไดเ้ รียนรูเ้ ก่ียวกับการทำงานของแผงโซลา่ เซลล์ และสามารถประยุกต์ใช้ในชีวติ ประจำวันได้ ได้ใช
1.5.2 ความรู้ ทักษะและประสบการณ์ของตนเองในการศึกษาค้นคว้าหาข้อมูลการศึกษาค้นคว้าหา
ข้อมูลจากแหล่งเรียนรูต้ ่างๆ สามารถนำไปใช้ในชีวิตประจำวันได้อย่างเหมาะสม

3

บทท่ี 2
เอกสารและหลกั การทเี่ กย่ี วขอ้ ง

1. เซลลแ์ สงอาทติ ย์
1.1 ประวัตคิ วามเป็นมาของเซลล์แสงอาทติ ย์
1.2 ประเภทของเซลล์แสงอาทติ ย์
1.3 การผลติ ไฟฟา้ ดว้ ยเซลล์แสงอาทิตย์
1.4 คณุ สมบัติและตัวแปรท่สี ำคญั ของเซลลแ์ สงอาทิตย์

2. โซลา่ เซลล์ (Solar Cell)
2.1 โซลา่ เซลล์
2.2 การทำงานของ โซลา่ เซลล์
2.3 ชนิดของโซลา่ เซลล์

3. มอเตอร์ไฟฟ้า (electric motor)
3.1 แหลง่ จา่ ยไฟมอเตอร์
3.2 การควบคมุ มอเตอร์

4. ไมส้ ัก
4.1 ขอ้ ดขี องการใชไ้ ม้สกั มาผลิตเฟอร์นเิ จอร์
4.2 อายกุ ารใชง้ านเฟอร์นเิ จอร์

5. ชาร์จเจอร์

4

ภาพท่ี 1 เซลล์แสงอาทิตย์
1. เซลลแ์ สงอาทติ ย์ (Solar Cell)

เป็นสิ่งประดิษฐ์ทางอิเลคทรอนิกส์ ที่สร้างขึ้นเพื่อเป็นอุปกรณ์สำหรับเปลี่ยนพลังงานแสงอาทิตย์ให้
เป็นพลังงานไฟฟ้า โดยการนำสารกึ่งตัวนำ เช่น ซิลิกอน ซึ่งมีราคาถูกที่สุดและมีมากที่สุดบนพื้นโลกมาผ่าน
กระบวนการทางวิทยาศาสตรเ์ พ่อื ผลติ ให้เปน็ แผน่ บางบรสิ ทุ ธิ์ และทนั ทีท่แี สงตกกระทบบนแผ่นเซลล์ รังสีของ
แสงที่มีัอนุภาคของพลังงานประกอบที่เรียกว่า โฟตอน (Proton) จะถ่ายเทพลังงานให้กับอิเล็กตรอน
(Electron) ในสารกึ่งตัวนำจนมีพลังงานมากพอที่จะกระโดดออกมาจากแรงดึงดูดของอะตอม (atom) และ
เคลื่อนที่ได้อย่างอิสระ ดังนั้นเมื่ออิเล็กตรอนเคลื่อนที่ครบวงจรจะทำให้เกิดไฟฟ้ากระแสตรงขึ้น เมื่อพิจารณา
ลักษณะการผลิตไฟฟ้าจากเซลล์แสงอาทิตย์พบว่า เซลลแ์ สงอาทติ ย์จะมีประสิทธภิ าพการผลิตไฟฟ้าสูงที่สุดใน
ช่วงเวลากลางวัน ซึ่งสอดคล้องและเหมาะสมในการนำเซลล์แสงอาทิตย์มาใช้ผลิตไฟฟ้า เพื่อแก้ไขปัญหาการ
ขาดแคลนพลังงานไฟฟ้าในช่วงเวลากลางวนั
การผลิตไฟฟา้ จากเซลลแ์ สงอาทิตย์มีจดุ เด่นท่สี ำคัญ แตกต่างจากวธิ ีอนื่ หลายประการ ดงั ตอ่ ไปนี้

1. ไม่มีช้ินสว่ นที่เคล่อื นไหวในขณะใชง้ าน จงึ ทำให้ไมม่ มี ลภาวะทางเสียง
2. ไมก่ ่อให้เกดิ มลภาวะเป็นพษิ จากขบวนการผลติ ไฟฟ้า
3. มกี ารบำรุงรักษานอ้ ยมากและใชง้ านแบบอตั โนมัติได้งา่ ย
4. ประสิทธิภาพคงที่ไม่ข้ึนกับขนาด
5. สามารถผลิตเปน็ แผงขนาดตา่ งๆ ได้งา่ ย ทำให้สามารถผลติ ได้ปริมาณมาก
6. ผลติ ไฟฟา้ ได้แมม้ ีแสงแดดออ่ นหรือมีเมฆ
7. เป็นการใช้พลังงานแสงอาทติ ยท์ ไ่ี ดม้ าฟรแี ละมีไมส่ ้ินสุด
8. ผลิตไฟฟา้ ไดท้ กุ มุมโลกแม้บนเกาะเล็กๆ กลางทะเล บนยอดเขาสงู และในอวกาศ
9. ไดพ้ ลงั งานไฟฟา้ โดยตรงซึง่ เป็นพลังงานทน่ี ำมาใชไ้ ด้สะดวกท่สี ดุ
ดังนัน้ ไฟฟ้าจากเซลล์แสงอาทิตยจ์ ึงเป็นความหวังของคนทั่วโลก ในศตวรรษท่ี 21 ท่ีจะมาถึงในอีกไม่นาน

1.1 ประวัติความเป็นมาของเซลลแ์ สงอาทิตย์
เซลล์แสงอาทิตย์ถกู สรา้ งขนึ้ มาคร้งั แรกในปี ค.ศ. 1954 (พ.ศ. 2497) โดย แชปปนิ (Chapin) ฟลู เลอร์
(Fuller) และเพียสัน (Pearson) แห่งเบลล์เทลเลโฟน (Bell Telephon) โดยทั้ง 3 ท่านนี้ได้ค้นพบเทคโนโลยี

5

การสร้างรอยต่อ พี-เอ็น (P-N) แบบใหม่ โดยวิธีการแพร่สารเข้าไปในผลึกของซิลิกอน จนได้เซลล์แสงอาทิตย์
อนั แรกของโลก ซึ่งมีประสิทธภิ าพเพียง 6% ซึง่ ปจั จุบันนี้เซลลแ์ สงอาทติ ย์ได้ถูกพัฒนาข้ึนจนมีประสิทธิภาพสูง
กว่า 15% แล้ว ในระยะแรกเซลล์แสงอาทิตย์ส่วนใหญ่จะใช้สำหรับโครงการด้านอวกาศ ดาวเทียมหรือยาน
อวกาศทส่ี ่งจากพ้ืนโลกไปโคจรในอวกาศ กใ็ ชแ้ ผงเซลลแ์ สงอาทติ ย์เป็นแหลง่ กำเนดิ พลงั ไฟฟา้ ตอ่ มาจงึ ได้มีการ
นำเอาแผงเซลล์แสงอาทิตย์มาใช้บนพื้นโลกเช่นในปัจจุบันนี้ เซลล์แสงอาทิตย์ในยุคแรกๆ ส่วนใหญ่จะมีสีเทา
ดำ แต่ในปจั จบุ นั นี้ไดม้ ีการพฒั นาใหเ้ ซลล์แสงอาทติ ย์มสี ีตา่ งๆ กันไป เชน่ แดง น้ำเงนิ เขียว ทอง เป็นต้น เพ่ือ
ความสวยงาม

1.2 ประเภทของเซลลแ์ สงอาทติ ย์
เซลล์แสงอาทิตยท์ ่นี ิยมใช้กนั อยูใ่ นปจั จบุ ันจะแบง่ ออกเปน็ 2 กลมุ่ ใหญๆ่ คอื

1.2.1 กลุ่มเซลล์แสงอาทิตย์ที่ทำจากสารกึ่งตัวนำประเภทซิลิคอน จะแบ่งตามลักษณะของ
ผลึกที่เกิดขึ้น คือ แบบที่เป็น รูปผลึก ( Crystal ) และแบบที่ไม่เป็นรูปผลึก (Amorphous) แบบที่
เป็นรูปผลึก จะแบ่งออกเป็น2 ชนิด คือ ชนิดผลึกเดี่ยวซิลิคอน ( Single Crystalline Silicon Solar
Cell) และ ชนิดผลึกรวมซิลิคอน ( Poly Crystalline Silicon Solar Cell) แบบที่ไม่เป็นรูปผลึก คือ
ชนดิ ฟิลม์ บางอะมอร์ฟัสซลิ คิ อน ( Amorphous Silicon Solar Cell)

1.2.2 กลุ่มเซลล์แสงอาทิตย์ที่ทำจากสารประกอบที่ไม่ใช่ซิลิคอน ซึ่งประเภทนี้ จะเป็นเซลล์
แสงอาทติ ย์ที่มปี ระสิทธิภาพสูงถึง 25% ขึน้ ไป แตม่ รี าคาสูงมาก ไม่นิยมนำมาใชบ้ นพน้ื โลก จึงใช้งาน
สำหรับดาวเทียมและระบบรวมแสงเป็นส่วนใหญ่ แต่การพัฒนาขบวนการผลิตสมัยใหม่จะทำให้มี
ราคาถูกลง และนำมาใชม้ ากขึน้ ในอนาคต ( ปจั จุบนั นำมาใชเ้ พียง 7 % ของปริมาณท่ีมีใช้ทัง้ หมด)
1.3 การผลิตไฟฟ้าด้วยเซลล์แสงอาทิตย์ การผลิตกระแสไฟฟ้าด้วยเซลล์แสงอาทิตย์ แบ่งออกเป็น 3
ระบบ คือ การผลิตกระแสไฟฟ้าด้วยเซลล์แสงอาทิตย์แบบอิสระ (PV Stand alone system) เป็นระบบผลิต
ไฟฟ้าที่ได้รับการออกแบบสำหรับใช้งานในพื้นที่ชนบทที่ไม่มีระบบสายส่งไฟฟ้า อุปกรณ์ระบบที่สำคัญ
ประกอบด้วยแผงเซลล์แสงอาทิตย์ อุปกรณ์ควบคุมการประจุแบตเตอรี่ แบตเตอรี่ และอุปกรณ์เปลี่ยนระบบ
ไฟฟา้ กระแสตรงเป็นไฟฟ้ากระแสสลับแบบอสิ ระ
การผลิตกระแสไฟฟ้าด้วยเซลล์แสงอาทิตย์แบบต่อกับระบบจำหน่าย (PV Grid connected
system) เป็นระบบผลิตไฟฟ้าท่ีถูกออกแบบสำหรับผลิตไฟฟ้าผ่านอุปกรณ์เปล่ียนระบบไฟฟ้ากระแสตรงเป็น
ไฟฟ้ากระแสสลับ เข้าสู่ระบบสายสง่ ไฟฟ้าโดยตรง ใช้ผลิตไฟฟ้าในเขตเมือง หรือพื้นที่ที่มีระบบจำหน่ายไฟฟา้
เข้าถึง อุปกรณ์ระบบที่สำคัญประกอบด้วยแผงเซลล์แสงอาทิตย์ อุปกรณ์เปลี่ยนระบบไฟฟ้ากระแสตรงเป็น
ไฟฟ้ากระแสสลับชนิดต่อกับระบบจำหน่ายไฟฟ้า
ก า ร ผ ลิ ต ก ร ะ แ ส ไ ฟ ฟ ้ า ด ้ ว ย เ ซ ล ล ์ แ ส ง อ า ท ิ ต ย ์ แ บ บ ผ ส ม ผ ส า น ( PV Hybrid system)
เป็นระบบผลิตไฟฟ้าที่ถูกออกแบบสำหรับทำงานร่วมกับอุปกรณ์ผลิตไฟฟ้าอื่นๆ เช่น ระบบเซลล์แสงอาทิตย์
กับพลังงานลม และเครื่องยนต์ดีเซล ระบบเซลล์แสงอาทิตย์กับพลังงานลม และไฟฟ้าพลังน้ำ เป็นต้น โดย
รูปแบบระบบจะข้ึนอยกู่ ับการออกแบบตามวัตถุประสงค์โครงการเปน็ กรณเี ฉพาะ
1.4 คุณสมบัติและตัวแปรที่สำคัญของเซลล์แสงอาทิตย์ ตัวแปรที่สำคัญที่มีส่วนทำให้เซลล์
แสงอาทิตย์มปี ระสทิ ธิภาพการทำงานในแต่ละพื้นที่ต่างกัน และมีความสำคญั ในการพิจารณานำไปใช้ในแต่ละ
พื้นที่ ตลอดจนการนำไปคำนวณระบบหรือคำนวณจำนวนแผงแสงอาทิตย์ที่ต้องใช้ในแต่ละพื้นที่ มีดังนี้

6

1. ความเขม้ ของแสงกระแสไฟ (Current) จะเปน็ สดั ส่วนโดยตรงกบั ความเข้มของแสง หมายความว่า
เมื่อความเขม้ ของแสงสงู กระแสทไ่ี ด้จากเซลลแ์ สงอาทิตย์กจ็ ะสูงข้นึ ในขณะทแ่ี รงดันไฟฟา้ หรือโวลต์แทบจะไม่
แปรไปตามความเข้มของแสงมากนัก ความเข้มของแสงทีใ่ ช้วัดเปน็ มาตรฐานคือ ความเข้มของแสงทีว่ ัดบนพนื้
โลกในสภาพอากาศปลอดโปร่ง ปราศจากเมฆหมอกและวดั ทร่ี ะดับน้ำทะเลในสภาพท่ีแสงอาทติ ย์ตง้ั ฉากกับพื้น
โลก ซึ่งความเข้ม ของแสงจะมีค่าเท่ากับ 100 mW ต่อ ตร.ซม. หรือ 1,000 W ต่อ ตร.เมตร ซึ่งมีค่าเท่ากับ
AM 1.5 (Air Mass 1.5) และถ้าแสงอาทิตย์ทำมุม 60 องศากับพื้นโลกความเข้มของแสง จะมีค่าเท่ากับ
ประมาณ 75 mW ต่อ ตร.ซม. หรือ 750 W ต่อ ตร.เมตร ซึ่งมีค่าเท่ากับ AM2 กรณีของแผงเซลล์แสงอาทิตย์
น้นั จะใช้ค่า AM 1.5 เปน็ มาตรฐานในการวัดประสทิ ธิภาพของแผง

2. อุณหภูมิกระแสไฟ (Current) จะไม่แปรตามอุณหภูมิที่เปลี่ยนแปลงไป ในขณะที่แรงดันไฟฟ้า
(โวลท์) จะลดลงเมื่ออุณหภูมิสูงขึ้น ซึ่งโดยเฉลี่ยแล้วทุกๆ 1 องศาที่เพิ่มขึ้น จะทำให้แรงดันไฟฟ้าลดลง 0.5%
และในกรณีของแผงเซลล์แสงอาทิตย์มาตรฐานที่ใช้กำหนดประสิทธิภาพของแผงแสงอาทิตย์คือ ณ อุณหภูมิ
25 องศา C เช่น กำหนดไว้ว่าแผงแสงอาทิตย์มีแรงดันไฟฟ้าที่วงจรเปิด (Open Circuit Voltage หรือ V oc)
ที่ 21 V ณ อุณหภูมิ 25 องศา C ก็จะหมายความว่า แรงดันไฟฟ้าที่จะได้จากแผงแสงอาทิตย์ เมื่อยังไม่ได้ต่อ
กับอุปกรณ์ไฟฟ้า ณ อุณหภูมิ 25 องศา C จะเท่ากับ 21 V ถ้าอุณหภูมิสูงกว่า 25 องศา C เช่น อุณหภูมิ 30
องศา C จะทำให้แรงดันไฟฟ้าของแผงแสงอาทิตย์ลดลง 2.5% (0.5% x 5 องศา C) นั่นคือ แรงดันของแผง
แสงอาทติ ยท์ ี่ V oc จะลดลง 0.525 V (21 V x 2.5%) เหลือเพียง 20.475 V (21V

2. โซลา่ เซลล์ (Solar Cell)
2.1 โซล่าเซลล์ หรือ เซลล์โฟโตโวลตาอกิ (Photovoltaic cell) คอื อปุ กรณ์อิเล็กทรอนิกส์ ที่ทำจากสาร

ก่งึ ตัวนำชนิดพิเศษ ทมี่ ีคณุ สมบัติในการเปล่ียนพลังงานแสงอาทิตย์ ใหเ้ ปน็ พลังงานไฟฟ้า โดยกระแสไฟฟ้าที่ผลิต
ได้จากโซล่าเซลล์นั้น จะเป็นไฟฟ้ากระแสตรง (Direct Current) ซึ่งเราสามารถนำมาใช้ประโยชน์ได้ทันที รวมท้ัง
สามารถเก็บไวใ้ นแบตเตอรเ่ี พ่ือใช้งานภายหลังได้

พลังงานไฟฟ้าที่ผลิตได้จากแผงโซล่าเซลล์ จัดว่าเป็นแหล่งพลังงานสะอาดและไม่สร้างมลภาวะแก่
สิ่งแวดล้อมและไม่ปล่อยก๊าซเรือนกระจก (Co2) เหมือนกับแหล่งพลังงานอื่นๆ เช่น น้ำมัน, โรงไฟฟ้าที่มี
กระบวนการผลิตจากกา๊ ซธรรมชาติ และถา่ นหนิ โซล่าเซลล์ (Solar Cell) เปน็ พลงั งาน ทีใ่ ชแ้ ลว้ ไม่มวี นั หมดไป
หลกั การทำงาน

2.2 การทำงานของ โซล่าเซลล์ (Solar Cell) เป็นกระบวนการเปลี่ยนพลังงานแสงให้เป็นพลังงาน
ไฟฟ้าได้โดยตรง โดยเมื่อแสงซึ่งเป็นคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าและมีพลังงานไปกระทบกับสารกึ่งตัวนำ จะเกิดการ
ถ่ายทอดพลังงานระหว่างกัน พลังงานจากแสงจะทำให้เกิดการเคลื่อนที่ของกระแสไฟฟ้า (อิเลคตรอน) ขึ้นใน
สารกง่ึ ตวั นำ เราจึงสามารถต่อกระแสไฟฟา้ ดังกลา่ วไปใช้งานได้

2.2.1 N-Type คือแผ่นซิลิคอน ที่ผ่านกระบวนการ โดปปิ้ง (Doping) ด้วยสารฟอสฟอรัส ทำ
ใหม้ คี ณุ สมบัติเปน็ ตัวส่งอิเลก็ ตรอน เม่ือไดร้ ับพลังงานจากแสงอาทติ ย์

2.2.2 P-Type คือแผ่นซิลิคอน ที่ผ่านกระบวนการ โดปปิ้ง (Doping) ด้วยสารโบรอน ทำให้
โครงสรา้ งของอะตอมสูญเสียอิเล็กตรอน (โฮล) โดยเม่ือได้รับพลงั งานจากแสงอาทิตย์ จะมคี ุณสมบัติเป็นตัวรับ
อเิ ลก็ ตรอน

7

หลักการทำงานคือ เมื่อมีแสงอาทิตย์ตกกระทบ แสงอาทิตย์จะถ่ายเทพลังงานให้กับอิเล็กตรอน
และโฮล ทำให้เกิดการเคลื่อนไหวขึ้น โดยอิเล็กตรอนก็จะเคลื่อนไหวไปรวมตัวกันที่ Front Electrode และ
โฮลก็จะเคลื่อนไหวไปรวมตัวกันที่ Back Electrode และเมื่อมีการเชื่อมต่อระบบวงจรไฟฟ้าจาก Front
Electrode และ Back Electrode ใหค้ รบวงจร ก็จะเกดิ เป็นกระแสไฟฟ้าข้ึน ให้เราสามารถนำไปใชง้ านได้

2.3 ชนดิ ของโซล่าเซลล์ แผงโซลา่ เซลล์แบ่งออกเป็น 3 ชนิด

ภาพที่ 2 ชนดิ แผงโซลลา่ เซลล์
1. แผงโซล่าเซลล์ชนดิ โพลีคริสตัลไลน์ (Poly Crystalline) เป็นแผงโซล่าเซลลช์ นิดแรก ที่ทำ
มาจากผลึกซิลิคอน บางครั้งเรียกว่า มัลติ-คริสตัลไลน์ (Multi-Crystalline) โดยกระบวนการผลิต จะนำเอา
ซิลิคอนเหลว มาเทใส่โมลด์ที่เป็นสี่เหลี่ยม ก่อนจะนำมาตัดเป็นแผ่นบางอีกที จึงทำให้แต่ละเซลล์เป็นรูป
สี่เหลย่ี มจตั รุ สั สขี องแผงจะออกสีนำ้ เงนิ
2. แผงโซล่าเซลล์ชนิด โมโนคริสตัลไลน์ (Mono Crystalline) เป็นแผงโซล่าเซลล์ที่ทำมาจาก
ผลกึ ซิลคิ อนเชิงเดี่ยว (Mono- Silicon) บางครัง้ เรยี กวา่ Single Crystalline ลักษณะแตล่ ะเซลลเ์ ปน็ ส่ีเหล่ียม
ตัดมุมทั้งสี่มุม และมีสีเข้ม ทำมาจากซิลิคอนที่มีความบริสุทธิ์สูง กวนให้ผลึกเกาะกันที่แกนกลาง ทำให้เกิด
แท่งทรงกระบอก จากนน้ั นำมาตัดให้เป็นสี่เหลีย่ มและลบมุมทั้งส่ีออก ทำใหไ้ ดป้ ระสิทธิภาพสงู สุด และลดการ
ใชว้ ตั ถดุ ิบ Mono- Silicon ลง กอ่ นทีจ่ ะนำมาตดั เป็นแผ่นอกี ที
3. แผงโซล่าเซลล์ชนิด ฟิล์มบาง (Thin Film) เป็นแผงโซล่าเซลล์ที่ทำมาจาก การนำสารท่ี
แปลงพลังงานแสงเป็นพลงั งานไฟฟา้ มาฉาบเป็นชน้ั บางๆ ซ้อนกันหลายๆช้นั จงึ เรยี กโซลา่ เซลล์ชนิดนวี้ ่า ฟิล์ม
บาง (thin film) แผงโซลา่ เซลล์ ชนิดฟิล์มบาง มีประสทิ ธภิ าพเฉลี่ยอยทู่ ี่ 7-13 % ท้งั น้ขี น้ึ อยู่กบั ชนดิ ของวัสดุท่ี
นำมาทำเป็นฟลิ ์มฉาบ

ภาพที่ 3 การทำงานของแผงโซล่าเซลล์

8

เซลล์แสงอาทติ ย์ หรือโซล่าเซลล์
สิ่งประดิษฐท์ ที่ ำจากสารกง่ึ ตัวนำ เชน่ ซิลิคอน (Silicon), แกลเลย่ี ม อาร์เซไนด์ (Gallium Arsenide),

อินเดียม ฟอสไฟด์ (Indium Phosphide), แคดเมียม เทลเลอไรด์ (Cadmium Telluride) และคอปเปอร์
อนิ เดยี ม ไดเซเลไนด์ (Copper Indium Diselenide) เปน็ ตน้ ซึง่ เม่อื ไดร้ ับแสงอาทิตยโ์ ดยตรงก็จะเปล่ียนเป็น
พาหะนำไฟฟ้า และจะถูกแยกเป็นประจุไฟฟ้าบวกและลบเพื่อให้เกิดแรงดันไฟฟ้าที่ขั้วทั้งสองของเซลล์
แสงอาทิตย์เมื่อนำขั้วไฟฟ้าของเซลล์แสงอาทิตย์ต่อเข้ากับอุปกรณ์ไฟฟ้ากระแสตรง กระแสไฟฟ้าจะไหลเข้าสู่
อปุ กรณเ์ หล่านน้ั ทำให้สามารถทำงานได้
ชนิดของเซลล์แสงอาทติ ย์ หรือโซล่าเซลล์ แบง่ ออกเป็น 3 ชนดิ

1. เซลล์แสงอาทิตยท์ ีท่ ำจากซลิ คิ อน ชนิดผลึกเดย่ี ว (Single Crystalline Silicon Solar Cell) หรือ
ที่รู้จัก กันในชื่อ Monocrystalline Silicon Solar Cell และชนิดผลึกรวม (Polycrystalline Silicon Solar
Cell) ลักษณะเป็นแผ่นซลิ คิ อนแข็งและบางมาก เซลล์แสงอาทิตย์ชนิดผลกึ ซลิ ิคอน Crystalline Silicon (c-Si)
ผลิตจากแท่งผลึกซิลิคอน ที่เกิดจากการหลอมละลายซิลิคอนบริสุทธิ์ ที่อุณหภูมิสูงถึง 1,500 องศาเซลเซียส
ผ่านกระบวนการตกผลึกอย่างช้า ๆ และนำมาตัดเป็นแผ่นบางๆ เรียกว่า เวเฟอร์ โดยมีประสิทธิภาพในการ
แปลงพลังงานประมาณรอ้ ยละ 13-15 โดยทตี่ น้ ทนุ ในการผลิตแผงเซลล์ชนิดนคี้ ่อนขา้ งสงู

ภาพท่ี 4 เซลลแ์ สงอาทติ ย์ท่ีทำจากซิลิคอน

2. เซลล์แสงอาทิตย์ที่ทำจากอะมอร์ฟัสซิลิคอน (Amorphous Silicon Solar Cell) เซลล์
แสงอาทิตย์ชนิดอะมอร์ฟัสซิลิคอน Amorphous Silicon (a-Si) เป็นการผลิตเซลล์แสงอาทิตย์อีกชนิดหน่ึง
โดยใช้สารซิลิคอน สารโบรอน และสารฟอสฟอรัสที่อยู่ในรูปก๊าซทั้งหมด นำมาเคลือบเป็นฟิล์มบาง ( Thin
film) ลงบนแผ่นแก้ว แผ่นพลาสติก หรือแผ่นโลหะ มีประสิทธิภาพในการเปลี่ยนรูปพลังงานต่ำกว่าชนิดผลึก
ซิลิคอน แต่ปัจจุบันได้มีการนำเทคโนโลยีสมัยใหม่มาใช้ในการผลิต ทำให้สามารถลดต้นทุนการผลิตลง และ
เพิ่มประสิทธภิ าพสูงขน้ึ ซ่งึ ใหป้ ระสทิ ธิภาพสงู ประมาณร้อยละ 6-8

ภาพที่ 5 เซลลแ์ สงอาทิตย์ที่ทำจากอะมอรฟ์ ัสซิลิคอน

3. เซลล์แสงอาทิตย์ที่ทำจากสารกึ่งตัวนำอื่นๆ เซลล์แสงอาทิตย์ชนิดสารประกอบของคอปเปอร์
อินเดียมไดเซเลไนด์ (Copper Indium (Gallium) Di-Selenide) เป็นเซลล์แสงอาทิตย์ใช้สารผสมของ
Copper Indium Gallium และ Selenium โดยมีทั้งที่ใช้ Cadmium Sulphide และไม่ใช้ Cadmium

9

Sulphide เป็นบัฟเฟอร์ในเซลล์แสงอาทิตย์ มีทั้งชนิดผลึกเดี่ยว (Single Crystalline) และผลึกรวม
(Polycrystalline) เซลล์แสงอาทิตย์ชนดิ นี้มีประสทิ ธภิ าพสงู ใกลเ้ คียงกับชนดิ ผลึกซลิ ิคอน อย่ทู ่ปี ระมาณ 9-13

ภาพที่ 6 เซลล์แสงอาทิตยท์ ี่ทำจากสารกง่ึ ตัวนำ

3. มอเตอร์ไฟฟ้า (electric motor)
เป็นอุปกรณ์ไฟฟ้าที่แปลงพลังงานไฟฟ้าเป็นพลังงานกลการทำงานปกติของมอเตอร์ไฟฟ้าส่วนใหญ่

เกิดจากการทำงานร่วมกันระหว่างสนามแม่เหล็กของแม่เหล็กในตัวมอเตอร์ และสนามแม่เหล็กที่เกิดจาก
กระแสในขดลวดทำให้เกิดแรงดูดและแรงผลักของสนามแม่เหล็กทั้งสอง ในการใช้งานตัวอย่างเช่น ใน
อุตสาหกรรมการขนส่งใช้มอเตอร์ฉุดลาก เป็นต้น นอกจากนั้นแล้ว มอเตอร์ไฟฟ้ายังสามารถทำงานได้ถึงสอง
แบบ ไดแ้ ก่ การสรา้ งพลังงานกล และ การผลติ พลงั งานไฟฟ้า

มอเตอร์ไฟฟ้าถูกนำไปใชง้ านที่หลากหลายเช่น พัดลมอุตสาหกรรม เครื่องเปา่ ปั๊ม เครื่องมือเครื่องใช้
ในครัวเรือน และดิสก์ไดรฟ์ มอเตอร์ไฟฟ้าสามารถขับเคลื่อนโดยแหล่งจ่ายไฟกระแสตรง (DC) เช่น จาก
แบตเตอรี่, ยานยนต์หรือวงจรเรียงกระแส หรือจากแหล่งจ่ายไฟกระแสสลับ (AC) เช่น จากไฟบ้าน
อินเวอร์เตอร์ หรือ เครื่องปั่นไฟ มอเตอร์ขนาดเล็กอาจจะพบในนาฬิกาไฟฟ้า มอเตอร์ทั่วไปที่มีขนาดและ
คุณลักษณะมาตรฐานสูงจะให้พลังงานกลที่สะดวกสำหรับใช้ในอุตสาหกรรม มอเตอร์ไฟฟ้าที่ใหญ่ที่สุดใช้
สำหรับการใช้งานลากจูงเรือ และ การบีบอัดท่อส่งน้ำมันและปั้มสูบจัดเก็บน้ำมันซึ่งมีกำลงั ถึง 100 เมกะวัตต์
มอเตอร์ไฟฟ้าอาจจำแนกตามประเภทของแหลง่ ท่ีมาของพลังงานไฟฟา้ หรือตามโครงสรา้ งภายในหรือตามการ
ใช้งานหรือตามการเคลื่อนไหวของเอาต์พุต และอื่น ๆ อุปกรณ์เช่นขดลวดแม่เหล็กไฟฟ้าและลำโพงที่แปลง
กระแสไฟฟ้าให้เป็นการเคลื่อนไหว แต่ไม่ได้สร้างพลังงานกลที่ใช้งานได้ จะเรียกถูกว่า actuator และ
transducer ตามลำดับ คำว่ามอเตอร์ไฟฟ้านั้น ต้องใช้สร้างแรงเชิงเส้น(linear force) หรือ แรงบิด(torque)
หรือเรยี กอกี อยา่ งว่า หมุน (rotary) เท่านนั้

3.1 แหลง่ จา่ ยไฟมอเตอร์
แหล่งจ่ายไฟของมอเตอร์ DC มักจะผ่านทางตัวสับเปลี่ยนตามที่อธิบายไว้ข้างต้น ต้วสับเปลี่ยนของ
มอเตอร์ AC อาจเป็นได้ทั้งแบบแหวนสลิป หรือแบบภายนอกอย่างใดอย่างหนึ่ง การควบคุมอาจเป็นแบบ
ความเร็วคงที่ หรือแบบความเร็วเปล่ียนแปลงได้ และอาจเป็นแบบ synchronous หรือแบบ asynchronous
ก็ได้ มอเตอรแ์ บบยูนิเวอร์แซลสามารถทำงานทั้ง AC หรอื DC อย่างใดอย่างหนง่ึ
3.2 การควบคุมมอเตอร์
มอเตอร์ AC แบบความเร็วคงที่จะถูกควบคุมความเร็วด้วยตัวสตาร์ทแบบ direct-on-line หรือ soft-start
มอเตอร์ AC แบบความเร็วแปรได้จะใช้ตัวปรับความเร็วที่เป็นพาวเวอร์อินเวอร์เตอร์ หรือตัวปรับแบบใช้
ความถี่หรือใช้เทคโนโลยีตัวสับเปลี่ยนอิเล็กทรอนิกส์หลายแบบแตกต่างกัน คำว่าตัวสับเปลี่ยนอิเล็กทรอนิกส์

10

มักจะเกี่ยวข้องกับการใช้งานของตัวสับเปลี่ยนที่ไม่ใช้แปรงถ่านในมอเตอร์ไฟฟ้ ากระแสตรง และใน
en:switched reluctance motor (มอเตอรท์ ่ขี ดลวดอยู่บนสเตเตอร์)

4. การใช้ประโยชน์ไมส้ กั
4.1 ขอ้ ดีของการใชไ้ มส้ ักมาผลิตเฟอรน์ ิเจอร์
ปจั จุบนั อตุ สาหกรรมไม้สักเปน็ ทตี่ ้องการเพ่มิ ข้นึ เรอื่ ยๆ แมว้ า่ ไม้สกั จะเปน็ ไมท้ ่มี รี าคาแพงกว่า
ไมช้ นดิ อ่นื ๆ แตก่ ารใชไ้ ม้สักในการผลติ อุปกรณ์เครื่องใช้ยังได้รับความนิยมอย่างตอ่ เนื่อง ซ่ึงไม้สักเป็น
ที่ต้องการในการนำมาผลิตเฟอร์นิเจอร์ การก่อสร้าง รวมทั้งการใช้เป็นส่วนประกอบต่างๆ ของบ้าน
ไมว่ า่ จะเปน็ ประตหู น้าตา่ ง รวมทั้งการใช้เปน็ โครงสร้างของบา้ น ทำให้ไมส้ ักจึงมคี วามจำเป็นอย่างมาก
ในอุตสาหกรรมการก่อสร้าง แม้ว่าจะมีไม้หลายชนิดให้เราเลือกใช้สำหรับการก่อสร้างและการทำ
เฟอรน์ ิเจอร์
4.2 อายกุ ารใชง้ านเฟอร์นิเจอร์
อยา่ งที่ทราบว่าไม้สักน้ันเปน็ ไมเ้ นื้อแข็งที่มีความคงทนแข็งแรงอยู่แล้ว ทราบหรอื ไม่ว่าหากใช้
ไม้สกั ในการประกอบหรือสรา้ งเฟอร์นเิ จอร์ จะทำให้เฟอรน์ ิเจอร์มีอายุการใชง้ านยาวนานกว่า 100 ปี
เลยทีเดยี ว หากท่านเคยเหน็ บา้ นท่ีสร้างมาไม่น้อยกว่า 100 ปีจากในอดตี การันตไี ดเ้ ลยวา่ บ้านหลงั นั้น
จะต้องสร้างด้วยไม้สักจงึ จะแข็งแรงทนทานไดเ้ ท่านี้ เนื่องจากคุณสมบัตพิ ิเศษในไมส้ ักที่มีสารป้องกนั
การกัดกินของแมลงและปลวก จึงทำให้มีความคงทนแข็งแรงต่อเนื่อง ไม่ถูกทำลายได้ง่าย แถมยังทน
ต่อความช้ืนอกี ดว้ ย ดงั นน้ั จงึ เปน็ ไปไดย้ ากทีไ่ มส้ ักจะผพุ งั ไป

5. ชารจ์ เจอร์
ระบบผลติ ไฟฟ้าพลงั งานแสงอาทติ ย์ หรือ "โซลา่ เซลล์" ซ่ึงเป็นพลงั งานทดแทนทีน่ ิยมมากที่สุดใช้ใน

ปจั จบุ นั เนื่องจากเปน็ พลังงานทบ่ี รสิ ุทธิ์ไม่เปน็ มลพษิ ต่อสง่ิ แวดล้อม การผลติ ไฟฟ้าจากโซลา่ เซลลน์ น้ั จะเริ่มตน้
จากแผงรับแสงอาทติ ย์แปลงเปน็ ไฟฟา้ กระแสตรง และชาร์จเข้าแบตเตอร่ี ซ่งึ กอ่ นจะทำการชารจ์ เข้าแบตเตอร่ี
ได้น้นั จำเปน็ จะตอ้ งมีตัว ควบคมุ การชารจ์ ประจไุ ฟฟ้า หรือโซลา่ ชารจ์ คอนโทรลเลอร์ เพื่อทจ่ี ะยืดอายุการใช้
งานแบตเตอรแี่ ละทำให้ไม่เกิดความเสยี หายต่อระบบอีกด้วย อปุ กรณช์ ิ้นน้ีจึงเป็นอปุ กรณ์สำคญั ท่ีขาดไมไ่ ด้ใน
ระบบผลิตไฟฟ้าโซล่าเซลล์

ภาพที่ 7 ชารจ์ เจอร์

11

เครอื่ งควบคมุ การชารจ์ ประจุไฟฟ้าให้กบั แบตเตอรี่ (โซลา่ ชาร์จเจอรค์ อนโทรลเลอร์) ในยุคปัจจุบันน้ัน
มีผู้ผลิตโซล่าชาร์จเจอร์อยู่มากมายหลายแบรนด์ จึงทำให้มีตัวเลือกมากมายโดยทั่วไป ในตลาด โซล่าชาร์จ
เจอร์จะเริ่มต้นที่ 8A 10A 15A 20A 30A 40A 50A ขึ้นไป และใช้กับระบบโซล่าเซลล์ ออฟกริด (Off gird)
12V 24V 48V ขึ้นไป เพราะว่าระบบนี้ จำเป็นต้องมีแบตเตอรีเ่ พื่อสำรองไฟฟ้า โดยการที่ในระบบเชื่อมต่อกบั
สายสง่ หรอื (Ongrid) นั้นไม่จำเป็นตอ้ งมี

โดยทั่วไปแล้วโซล่าชาร์จเจอร์จะแบ่งออกเป็นสองประเภท ได้แก่ PWM (Paluse Width Module)
และ MPPT (Max Power Point Tracking)

1. โซล่าชาร์จเจอร์แบบ PWM (Paluse Width Module) จะมีหลักการทำงานก็คือ ควบคุมความถี่
ของคลื่นไฟฟ้าจากแผงโซล่าเซลล์ให้คงที่ ด้วยระบบดิจิตอล (Digital) เพื่อให้ประหยัดพลังงาน โดยมีขนาด
ตง้ั แต่ 10A - 60A และแรงดัน Input ต้งั แต่ 12V - 96V

ภาพท่ี 8 โซล่าชาร์จเจอร์แบบ PWM (Paluse Width Module)
2. โซล่าชาร์จเจอร์แบบ MPPT (Maximum Power Point Tracking) หลักการทำงานคือ มีระบบไม
โครโพรเซสเซอร์ หรือตัวจับสัญญาณ คอยควบคุมดูแลสัญญาณไฟฟ้าที่ได้จากแผงโซล่าเซลล์ เปรียบเทียบกับ
แรงดันกระแสในแบตเตอรี่ และเลือกสัญญาณที่สูงที่สุดจากแผงเพื่อประจุลงในแบตเตอรี่ให้เต็มตลอดเวลา

12

ภาพท่ี 9 โซลา่ ชาร์จเจอร์แบบ MPPT (Maximum Power Point Tracking)

13

บทท่ี 3
อปุ กรณ์และวธิ กี ารศึกษา

1. วสั ดอุ ปุ กรณ์ 12 โวลต์
1.1 แผงโซลา่ เซลล์ 12 โวลต์
1.2 แบตเตอร่ี
1.3 สายยาง 12 โวลต์
1.4 ชารจ์ เจอร์
1.5 มอเตอร์ DC
1.6 สวติ ช์ (ปดิ -เปิด)
1.7 เครอ่ื งป๊ัม
1.8 โครงงเครอ่ื งกดน้ำ
1.9 น้ำอดั ลม

ภาพที่ 10 วสั ดอุ ปุ กรณ์

14

2. วธิ ีการดำเนนิ งาน
2.1 จัดเตรยี มวสั ดอุ ปุ กรณใ์ ห้พรอ้ ม สำหรับการตอ่ อปุ กรณ์ต่างๆ
2.2 ติดตงั้ แผงโซลา่ เซลลเ์ พ่อื รับพลงั งานแสงอาทติ ย์
2.3 ต่อสายจากแผงโซลา่ เซลล์เข้ากบั ตวั ชาร์จเจอร์
2.4 ต่อสายจากชาร์จเจอร์เข้ากบั แบตเตอร่ี 12 โวลต์
2.5 ประกอบชดุ มอเตอรเ์ ปา่ ลมเขา้ กบั ตวั ชาร์จเจอร์
2.6 ตอ่ สวิตช์ปดิ -เปดิ เข้ากับตัวมอเตอร์
2.7 ต่อสายยางเข้ากับขวดนำ้ อดั ลม
2.8 นำไปประกอบเขา้ กับตวั โครงเครอื่ งกดน้ำ

ภาพที่ 11 วิธีการดำเนนิ งานในการประกอบเครอ่ื งกดนำ้ ประหยัดพลงั งาน

15

บทที่ 4
ผลการศึกษา
จากการดำเนินงานติดตั้งแผงโซลา่ เซลล์เขา้ กับเครื่องกดน้ำประหยัดพลังงาน เพื่อเป็นการประหยัดการ
ใช้พลังงานไฟฟ้า โดยผา่ นแผงโซล่าเซลลช์ าร์จเจอร์ควบคุมการปล่อยพลังงานไฟฟ้าคงท่ี ซ่ึงจากการใช้ชุดแผงโซ
ล่าเซลล์ขนาด 12 โวลต์ โดยนำมาเก็บไว้ในแบตเตอรี่ แล้วจึงนำไฟฟ้าจากแบตเตอรี่มาใช้กับเครื่องกดน้ำ ซึ่งจะ
เป็นระบบไฟฟ้าแบบ DC ซง่ึ คณะผ้จู ัดทำโครงงานได้ทำการตอ่ วงจรไฟฟา้ แล้ว เคร่ืองกดน้ำสามารถใชไ้ ด้จริง เมื่อ
นำไปให้บริการกับนักเรียนของโรงเรียนต่างๆ ในอำเภอเมืองสโุ ขทัย จังหวัดสุโขทัย ซึง่ ได้รบั ผลตอบรับท่ีได้ และ
นักเรยี นมีความชืน่ ชอบ การทำงานของเครื่องกดน้ำเป็นไปไดด้ ี และมีประสิทธภิ าพประหยัดไฟฟ้าไดจ้ ริง

ภาพที่ 12 กลมุ่ ตวั อย่างท่ไี ด้รับการใหบ้ ริการจากเครือ่ งกดนำ้ ประหยัดพลังงาน

16

บทที่ 5
สรปุ และอภปิ รายผล

สรุปผลการดำเนินงาน
จากการดำเนินงานในการทำโครงงานเรื่องเครื่องกดน้ำประหยัดพลังงาน สรุปผลการศึกษาตาม

วัตถุประสงคโ์ ครงงานดังน้ี
1. ได้ทราบถงึ หลกั การผลติ กระแสไฟฟา้ ด้วยพลังงานแสงอาทติ ยจ์ ากแผงโซลา่ เซลล์
2. การนำเครื่องกดน้ำมาใช้กับชุดแผงโซล่าเซลล์ที่ได้จัดทำขึ้น สามารถลดปัญหาในการใช้
พลงั งานไฟฟา้ ท่มี อี ยอู่ ยา่ งจำกดั ไดจ้ ริง
3. ไดท้ ราบถึงการใช้งานของเครอ่ื งกดนำ้ ประหยัดพลงั งานไฟฟ้าจากแผงโซลา่ เซลล์
4. คณะผจู้ ดั ทำได้ใช้ความรู้ ทกั ษะและประสบการณ์ของตนเองในการศึกษาคน้ คว้าหาข้อมูลจาก
แหลง่ เรียนรตู้ า่ งๆ และสามารถนำไปใชใ้ นชวี ติ ประจำวนั ไดอ้ ยา่ งเหมาะสม

อภปิ รายผลการทดลอง
การใช้พลงั งานไฟฟา้ จากพลงั งานแสงอาทติ ย์โดยผา่ นแผงโซล่าเซลล์ เพ่อื นำมาใช้กบั เคร่ืองกดน้ำ โดย

การศึกษาพบว่า พลังงานแสงอาทิตย์จากโซล่าเซลล์ สามารถนำพลังงานที่ยั่งยืนจากธรรมชาติมาช่วยสร้าง
พลังงานในชีวิตประจำได้ และการรักษาสิ่งแวดลอ้ มไปในตัว ที่สำคัญช่วยประหยัดค่าใชจ้ ่ายได้จริง เพราะการ
ใช้พลังงานแสงอาทิตย์นั้นเป็นการใช้พลังงานจากธรรมชาติโดยแท้จรงิ ไม่ต้องผ่านกระบวนการสังเคราะห์ที่มี
ควนั หรอื กา๊ ซใดๆ ท่ีกอ่ ใหเ้ กดิ มลภาวะต่อส่ิงแวดลอ้ ม และยงั เปน็ พลังงานทใ่ี ช้แลว้ ไมม่ วี ันหมด ซง่ึ ชุดเคร่ืองกด
น้ำที่คณะผู้จัดทำโครงงานนำมาใช้เป็นแบบนั้น ตัวโครงสร้างทำจากไม้สัก เป็นไม้เนื้อแข็งที่มีความคงทน
แข็งแรง มีคุณสมบัติพิเศษที่มีสารป้องกันการกัดกินของแมลงและปลวก ไม่ถูกทำลายได้ง่าย แถมยังทนต่อ
ความชื้น และในส่วนของการขับเคลื่อนเครื่องกดน้ำ ก็คือตัวแผงโซล่าเซลล์ที่ทำมาจากซิลิคอนชนิดผลึกเดี่ยว
(Single Crystalline Silicon Solar Cell) ลักษณะเป็นแผ่นซิลิคอนแข็งและบางมาก ซิลิคอนเป็นธาตุที่ที่ได้
จากการถลงุ หินและทราย ซึง่ หาไดง้ ่ายจากธรรมชาติ ซง่ึ แผงโซล่าเซลลต์ ัวน้สี ามารถผลิตกระแสไฟฟ้าได้เม่ืออยู่
ในภาวะแสงน้อย และมอี ายุการใช้งานยาวนานทส่ี ดุ

ข้อเสนอแนะ
1. ถา้ ตอ้ งการให้มีความแรงของปม๊ั เปา่ ลมมากขึ้นให้ใชม้ อเตอรท์ ่ใี หญข่ ึน้
2. ถา้ ตอ้ งการให้มีจำนวนชนดิ ของน้ำอัดลมมากขึน้ ใหเ้ พ่ิมมอเตอรป์ ๊ัมเปา่ ลม และขนาดโครงเคร่อื ง
กดน้ำใหใ้ หญ่ขน้ึ

17

บรรณานุกรม

ไตรเทพ. (ม.ป.ป.), มิถุนายน. แผงโซล่าเซลล์. (Online). Available URL : https://www.xn42c5a8aa0
a4fc5l8ao.com/14513332/-%E0 %B8 %84% E0%B8%A7%E0%B8%B2%E0. สืบค้นเม่ือ
วันที่ 21 มถิ ุนายน 2564.

BSC. (2556), มิถุนายน. เซลลแ์ สงอาทติ ย์. (Online). Available URL : http://www.bangkoksolar.com/th
/products/det ail.php?i113&SystemModuleKey=product. สืบค้นเมื่อวันที่ 21 มิถุนายน
2564.

CC Solar. (ม.ป.ป.), มิถุนายน. แผงโซล่าเซลล์. (Online). Available URL : http://www.ccsolar-thai.
Com/ReadArticle.aspx?subheadid=H000000004&subheadmenu=true&id=M000000004
&fullpage=readarticle2&idarticle2=A000000010&Menu_id=M000000004&MainSubMen
u_id=. สบื ค้นเมอ่ื วันที่ 21 มถิ นุ ายน 2564.

Trueปลูกปัญญา. (2556), มิถุนายน. กระแสไฟฟ้า. (Online). Available URL : https://www.trueplook
panya.com/knowledge/content/64766/-sciphy-sci-. สบื คน้ เม่ือวันท่ี 21 มิถุนายน 2564.

SGURU. (ม.ป.ป.), มิถนุ ายน. แสงอาทิตย.์ (Online). Available URL : https://guru.sanook.com/6613/.
สบื คน้ เมอ่ื วนั ท่ี 21 มถิ นุ ายน 2564.

Swsawmil. (2562), มิถนุ ายน. ไมส้ กั ทำฟอร์นิเจอร.์ (Online). Available URL : https://www.swsawmill.
com/%E0%B8%A3%E0%B8%B2%E0%B8B8%A2%E0%B8%A5%E0%B8%B0%E0%B9%8
0%E0%. สบื ค้นเมือ่ วนั ท่ี 21 มิถุนายน 2564.

Sunpro. (2563), มถิ นุ ายน. ชารจ์ เจอร์. (Online). Available URL : http://www.sunpro- solar.net /art
icle/51/%E0% E0%B8%A1%E0%B8%95%E0%. สบื คน้ เม่ือวนั ท่ี 21 มถิ ุนายน 2564.

18

ภาคผนวก

19

โครงงานเครอ่ื งกดนำ้ ประหยดั พลงั งาน
รปู ขนั้ ตอนการดำเนนิ งาน

20

โครงงานเครอ่ื งกดนำ้ ประหยดั พลงั งาน
รปู ขนั้ ตอนการดำเนนิ งาน

21

โครงงานเครอ่ื งกดนำ้ ประหยดั พลงั งาน
รปู ขนั้ ตอนการดำเนนิ งาน

22

โครงงานเครอ่ื งกดนำ้ ประหยดั พลงั งาน
รปู ขนั้ ตอนการดำเนนิ งาน

23

โครงงานเครอ่ื งกดนำ้ ประหยดั พลงั งาน
รปู ขนั้ ตอนการดำเนนิ งาน