โปสเตอร์
โครงงานวิศวกรรมเครอื งกล
ปี การศึกษา 2564
(นิสิตรหสั 61)
มหาวทิ ยาลยั นเรศวร
NARESUAN UNIVERSITY
GINGER JUICE POWDER PRODUCED BY USING TRAY DRYING METHOD
1.
3.
aw
aw
NARESUAN UNIVERSITY
ชื่อหัวข้อโครงงาน
ภาควชิ า เครอ่ื งกล ปีการศกึ ษา 2564
ผดู้ าเนนิ โครงงาน 1. นายเจษฎา แสงแผน รหสั 61360844 5. ผลการดาเนินโครงงาน
2. นายนนท์ปวธิ ใสยอด รหัส 61362121
3. นายพงศ์ดนยั ไหมบัวเขียว รหัส 61363877 การทดสอบการรบั และสง่ ข้อมลู ผ่านโปรแกรมควบคมุ
การทดสอบการรบั และส่งขอ้ มลู ด้วยโปรแกรมชดุ คาส่ังเดียวกนั ทงั้ 2 บอร์ดทส่ี ามารถรับและส่งขอ้ มูลจากคอมพวิ เตอร์
อาจารย์ทป่ี รึกษาโครงงาน ผชู้ ว่ ยศาสตราจารย์ ชพู งศ์ ช่วยเพญ็ เครอ่ื งใดก็ได้ ผลการทดสอบคอื สามารถรบั และสง่ ขอ้ มลู ระหวา่ งคอมพวิ เตอร์ทั้ง 2 เครื่องได้โดยได้ทาการทดสอบให้
คอมพวิ เตอรเ์ ครอ่ื งท่ี 1 เป็นการส่งขอ้ มลู และเครื่องท่ี 2 เป็นการรบั ขอ้ มลู แล้วไดท้ าการทดสอบให้คอมพวิ เตอรเ์ ครือ่ งที่
1. บทคัดยอ่ 1 เป็นการรบั ขอ้ มลู และเคร่ืองที่ 2 เปน็ การสง่ ขอ้ มลู ผลการทดสอบปรากฎวา่ สามารถรับและสง่ ขอ้ มลู จากคอมพวิ เตอร์
เครื่องใดก็ได้ โดยสั่งงานจากชดุ หน้าตา่ งโปรแกรม และแสดงผลบนเทอรม์ ินอล ของคอมพิวเตอร์อีกเคร่อื ง
ปริญญานิพนธ์ฉบับน้ีได้นาเสนอการออกแบบและสร้างโปรแกรมเพ่ือใช้ในการควบคุมทิศทางหรือการบังคับเล้ียวของรถโดย
ใชม้ าตรฐานการสือ่ สาร CAN Bus protocol ระหวา่ งเครือ่ งคอมพวิ เตอรก์ บั ชดุ ไมโครคอนโทรเลอรค์ วบคมุ มอเตอร์ไฟฟา้ ในการ 6. สรุป
บังคับเลี้ยว โดยโปรแกรมที่พัฒนานี้สามารถนาไปใช้เป็นส่วนหน่ึงของระบบขับเคล่ือนอัตโนมัติได้ในอนาคต โดยผู้จัดทา
โครงงานได้พัฒนาโปรแกรมส่ือสารนี้ด้วยโปรแกรมภาษา Python และได้ออกแบบให้มีส่วนติดต่อกับผู้ใช้แบบกราฟฟิก และได้ 6.1 สรุปผลการทดสอบ
พัฒนาชุดคาสั่งในการส่ือสารสาหรับไมโครคอนโทรเลอร์โดยใช้สภาพแวดล้อมของชุดพัฒนา Arduino IDE โดยชุด 1) สามารถแสดงหนา้ ต่างควบคมุ จากการทางานของชุดคาส่งั ภาษา Python ท่ีทางานผา่ นระบบปฏิบตั กิ าร ROS
ไมโครคอนโทรเลอร์น้ีสามารถสื่อสารกับเคร่ืองคอมพิวเตอร์ และสามารถส่ือสารระหว่างไมโครคอนโทรเลอร์ด้วยกันเองได้ 2) สามารถแสดงผลการเชือ่ มตอ่ กลอ้ งบนหนา้ ต่างควบคุม
นอกจากทก่ี ลา่ วมาผ้จู ัดทาโครงงานยงั ได้พฒั นาสว่ นของโปรแกรมใหเ้ ช่อื มตอ่ กบั กลอ้ งเพื่อแสดงผลภาพตามเวลาจรงิ สาหรับการ 3) สามารถอ่านค่าการส่งข้อมลู จากเคร่อื งเครอื่ งหน่งึ ไปยงั อกี เครื่องหนึ่งได้
พัฒนาระบบการควบคุมระยะไกลในอนาคตด้วย
6.2 ปญั หาและข้อเสนอแนะ
2. ท่ีมาและความสาคญั ของปญั หา 1) ปญั หาเกยี่ วกบั การติดตงั้ ROS ทไี่ ม่สามารถ Run บนโปรแกรมได้ เกิดจากการตดิ ตัง้ โปรมแกรม Visual Studio
ในปจั จบุ ันรถยนต์ไรค้ นขับใช้ระบบปฏิบัตกิ ารขบั เคล่ือนทเ่ี รยี กว่า Automated Driving แล้วไม่สามารถใช้งานได้ จึงได้ทาการติดตั้งโปรแกรม Visual Studio code ใหมแ่ ละลองทดสอบปรากฏว่าสามารถใช้
งานได้
Systems หรือ ADSs โดยในขณะนี้ มเี ทคโนโลยีระบบการขับเคลื่อนอัตโนมัติ Advanced Driver Assistance Systems หรือ
ADAS เป็นเครื่องมือควบคุมการขับข่ี ซึ่งเปรียบเทียบได้กับระบบขับเคลื่อนอัตโนมัติของเครื่องบิน โดยระบบ ADAS มี 2) การทดสอบอ่านคา่ จาก CAN BUS ไม่สามารถอ่านค่าได้ เกดิ จากอุปกรณไ์ ม่มีความเสถยี รและไม่มีประสิทธิภาพ
ส่วนประกอบ เช่น ระบบควบคุมการขับข่ีอัตโนมัติ ระบบหลีกเลี่ยงการชน ระบบช่วยจอด ระบบคุมการขับขี่ในช่องทางจราจร จงึ ได้แกป้ ัญหาโดยการเปลยี่ นอปุ กรณ์อ่านคา่ จาก CAN BUS
และบรรดาเซนเซอร์ต่าง ๆ ท่ีติดต้ังอยู่รอบรถเพ่ือตรวจสอบวัตถุในระยะไกลและใกล้ เป็นต้น สมาคมวิศวกรรถยนต์อัตโนมัติ
นานาชาติ (Society of Automobile Engineers) [SAE] จึงได้กาหนดมาตรฐานเพ่ือแบ่งระดับความอัตโนมัติของรถยนต์ไร้ 3) หลงั จากการเขยี นชดุ คาส่ังเสร็จไม่สามารถเรยี กใช้โมดลู ของ cv2 ได้ ทาใหไ้ ม่
คนขับ ซึ่งทาให้เราสามารถวัดระดับความฉลาดของรถแต่ละคันได้ โดยแบ่งระดับความอัตโนมัติของรถยนต์ไร้คนขับ (Levels สามรถเช่ือมต่อกล้องกับหน้าต่างควบคุม จึงได้มีการแก้ปัญหาโดยการติดตั้ง libraries ของ cv2 หลังจากการติดต้ัง
of driving automation) เปน็ 6 ระดบั ซ่ึงไดแ้ ก่ libraries cv2 แลว้ พบว่าสามารถเชื่อมตอ่ กลอ้ งกับหนา้ ต่างควบคุม
ระดบั ท่ี 0 : มนษุ ย์ตอ้ งเป็นคนควบคุมทกุ อยา่ ง อาจจะมีระบบคอยแจง้ เตือนมนุษย์ เช่น เตอื นใหเ้ บรก หรือเม่อื รถว่งิ ออกจากเลน 4) หลังจากเขียนชุดคาส่ังรับ-ส่งและทาได้ทาการทดสอบการส่งข้อมูลจากคอมพิวเตอร์เคร่ืองหน่ึงไปยังอีกเครื่อง
แต่มนุษยต์ ้องเปน็ คนควบคมุ ท้ังหมด หนึ่ง พบว่าไม่สามารถรับค่าและแสดงผลได้ จึงได้ทาการแก้ไขชุดคาส่ังในส่วนของค่า COM bps จาก 9600 bps เป็น
115200 bps พบว่าสามารถรบั ค่าและแสดงผลไดอ้ ยา่ งถกู ต้อง
ระดับที่ 1 (Hands On) : มีระบบท่ีช่วยเหลือในการขับบางส่วน เช่น Cruise Control ทาให้ไม่ต้องใช้ขาในการเหยียบคันเร่ง
ใช้แคม่ อื 7. เอกสารอ้างอิง
ระดบั ท่ี 2 (Hands Off) : มรี ะบบทช่ี ว่ ยเหลือในการขบั ข่ีทั้งหมด ในการ เรง่ เบรก และการบงั คบั ทิศทาง เชน่ Cruise Control ROS Noetic Ninjemys. (2020). ROS on Windows installation. สบื ค้นจาก
และ การควบคุมเข้าวิ่งกลางเลนแบบอัตโนมตั ิ แตผ่ ้ขู บั ขต่ี อ้ งพรอ้ มที่จะเขา้ บังคบั พวงมาลัยในเหตุฉุกเฉินถา้ ระบบมคี วามขัดขอ้ ง http://wiki.ros.org/Installation/Windows?fbclid=IwAR2IngCKtXIPuERhKARbjbJB8MQD8Y6rjCdEagNxasemRBysCMu-NDMFUwI
WaveShapePlay. (2021). การสร้างหนา้ ตา่ ง GUI ArduinoTkinterGUI. สบื ค้นจาก
ระดับที่ 3 (Eyes Off) : ระบบท่ชี ่วยในการขับขี่อัตโนมัติ โดยท่ีผู้ขับแทบจะไม่จาเป็นที่จะต้องโฟกสั ในการขับขี่ ซึ่งผู้ใช้สามารถ https://github.com/WaveShapePlay/ArduinoTkinterGUI
ดหู นังหรือเลน่ โทรศพั ท์ไปด้วยขณะขับได้ แต่เมอื่ ถึงเหตุฉกุ เฉินระบบจะแจง้ เตือนผใู้ ชใ้ หเ้ ขา้ มาบังคับแทน autowp. (2022). ติดต้งั library arduino-mcp2515 สบื ค้นจาก
GitHub - autowp/arduino-mcp2515: Arduino MCP2515 CAN interface library
ระดบั ท่ี 4 (Mind Off) : ระดบั นีผ้ ใู้ ชไ้ ม่จาเปน็ ท่จี ะตอ้ งสนใจในการขับขี่เลย สามารถนอน หรือไม่จาเป็นต้องน่งั ในเบาะคนขบั Seeedstudio. วธิ กี ารตดิ ตัง้ Arduino How to install an Arduino library สบื คน้ จาก,
How to install an Arduino library - Seeed Wiki (seeedstudio.com)
ระดบั ที่ 5 (Steering Wheel Optional) : ระดบั น้ไี มจ่ าเป็นตอ้ งมีมนษุ ยใ์ นการควบคมุ เลย ยกตวั อยา่ งเช่น แทกซีแ่ บบไร้คนขับ Clutch Bags High Heels, Hampers , Flower Gifts. (2022). ชนดิ การสอื่ สารของคอมพิวเตอร์ สืบคน้ จาก
บทท่ี2เรอื่ งการส่ือสารขอ้ มูลและเครือขา่ ยคอมพิวเตอร์ | วิชาเทคโนโลยสี ารสนเทศ(ม.2) (koonkrujiraporn.blogspot.com)
3. วัตถุประสงคแ์ ละขอบเขตของโครงงาน th.wikipedia. การสอ่ื สารขอ้ มลู ผา่ น UART สืบคน้ จาก
UART - วกิ พิ ีเดีย (wikipedia.org)
1. วัตถุประสงค์ของโครงงาน Sergregory, skvark, asmorkalov. (2022) วธิ กี ารติดต้ังโมดูล CV2 การเชือ่ มต่อกลอ้ งกับ โปรแกรมควบคมุ GUI pip install opencv-python สบื คน้ จาก
1.1) เพือ่ พัฒนาตัวควบคมุ การบงั คับเลย้ี วและการขบั เคลอื่ นของรถยนตไ์ ฟฟ้าดว้ ย คอมพิวเตอรแ์ บบ https://pypi.org/project/opencv-python/
1.2) เพ่อื สร้างชุดคาสัง่ ทส่ี ามารถรบั และสง่ ขอ้ มูลจากชุดคาสงั่ โดยคอมพิวเตอร์สาหรบั การศกึ ษาและพัฒนาชุดคาสงั่ ของ
โปรแกรมคอมพิวเตอร์
1.3) เพื่อทดสอบประสทิ ธภิ าพของชดุ คาส่ังของคอมพิวเตอร์
2. ขอบเขตในการดาเนินโครงงาน
2.1) ออกแบบหน้าโปรแกรมควบคุม ( GUI ) และชดุ คาสงั่ ในการรบั และสง่ ข้อมลู
2.2) สามารถทาให้คอมพวิ เตอรท์ ้ัง 2 เครื่องรบั และสง่ ชดุ คาส่ังทสี่ รา้ งขนึ้
2.3) สามารถวิเคราะหแ์ ละแกไ้ ขปัญหาของชุดคาสง่ั
4. วิธีการดาเนนิ โครงงาน
มหาวทิ ยาลัยนเรศวร
NARESUAN UNIVERSITY
การทดสอบระบบการแบ่งปันด้วยแพลตฟอร์มจักรยานไฟฟ้า
แบบสลับแบตเตอรี่ ปกี ารศกึ ษา 2564
ภาควชิ า วิศวกรรมเครื่องกล
ผูด้ าเนินโครงงาน นายณัฐวฒุ ิ สุวรรณยศ รหัสนิสติ 61361476 4. วธิ ีการดาเนนิ โครงงาน
นางสาวดวงกมล พมิ พ์จอ่ ง รหสั นิสิต 61361575
นายสิทธชิ ัย เม่นขาว รหสั นสิ ิต 61364408
อาจารยท์ ่ีปรกึ ษาโครงงาน ผชู้ ว่ ยศาสตราจารย์ ดร. อนนั ตช์ ยั อยแู่ กว้
1. บทคดั ยอ่
จากการทดสอบสมรรถนะจักรยานไฟฟ้าท่ีติดตั้งอุปกรณ์ช่วยขับแบบไม่
ติดตั้งครีบระบายความร้อน ทดสอบโดยใช้กาลังมอเตอร์ 100% จะได้อัตราเร็ว 5. ผลการดาเนินโครงงาน
สูงสุดเท่ากับ 21.8 กิโลเมตรต่อชั่วโมง ระยะทางสูงสุด 9.03 กิโลเมตร เวลา สาหรับการทดสอบการขับข่ีจักรยานไฟฟ้าท่ีไม่ได้ติดตั้งแผ่นระบายความ
ทั้งหมด 32 นาที ความร้อนสูงสุด 62 องศาเซลเซียส และทดสอบโดยใช้กาลัง ร้อน ทาการทดสอบโดยใช้กาลังมอเตอร์ 100% เริ่มทากาทดสอบเพ่ือหา
มอเตอร์ 100% พร้อมมีการช่วยปั่น จะได้อัตราเร็วสูงสุดเท่ากับ 22 กิโลเมตร ระยะทางท้ังหมดในการขับข่ีต่อการประจุไฟฟ้าหน่ึงคร้ัง พบว่า จะได้
ต่อชั่วโมง ระยะทางสูงสุด 13.43 กิโลเมตร เวลาท้ังหมด 38 นาที ความร้อน อัตราเร็วสูงสุดท่ี 21.8 km/hr ได้ระยะทางทั้งหมดอยู่ที่ 9.03 km/hr ใช้
สูงสุด 58 องศาเซลเซียส จากการทดสอบสมรรถนะจักรยานไฟฟ้าท่ีติดตั้ง เวลาทาการทดสอบเท่ากับ 32 นาที มีค่าความร้อนสูงสุดท่ี 62 ℃ ส่วนท่ี
อุปกรณ์ช่วยขับแบบติดครีบระบายความร้อน ทดสอบโดยใช้กาลังมอเตอร์ กรณีใช้กาลังมอเตอร์ 100% พร้อมมีการช่วยป่ัน มีอัตราเร็วสูงสุดที่ 22
100% จะได้อัตราเร็วสูงสุดเท่ากับ 26.3 กิโลเมตรต่อชั่วโมง ระยะทางสูงสุด km/hr ได้ระยะทางท้ังหมดอยู่ท่ี 13.43 km/hr ใช้เวลาทาการทดสอบ
12.99 กิโลเมตร เวลาทั้งหมด 44 นาที ความร้อนสูงสุด 48 องศาเซลเซียส และ เทา่ กบั 38 นาที มีคา่ ความรอ้ นสงู สุดในช่วงทดสอบท่ี 58 ℃
ทดสอบโดยใช้กาลังมอเตอร์ 100% พร้อมมีการช่วยปั่น จะได้อัตราเร็วสูงสุด สาหรับการทดสอบการขับข่ีจักรยานไฟฟา้ ทีไ่ ม่ไดต้ ิดตั้งแผน่ ระบายความ
เท่ากับ 26.2 กิโลเมตรต่อช่ัวโมง ระยะทางสูงสุด 15.28 กิโลเมตร เวลาทั้งหมด ร้อน ทาการทดสอบโดยใช้กาลังมอเตอร์ 100% เริ่มทากาทดสอบมีการ
48 นาที ความร้อนสูงสุด 40 องศาเซลเซียส
ติดตั้งชุดระบายความร้อน พบว่าจได้อัตราเร็วสูงสุดที่ 26.3 km/hr ได้
2. ทมี่ าและความสาคัญของปญั หา
ระยะทางทัง้ หมดอยู่ที่ 12.99 km/hr ใช้เวลาทาการทดสอบเทา่ กับ 44 นาที
เนื่องจากประชากรในมหาวิทยาลัยนเรศวรมีจานวนเพิ่มมากข้ึน ทุกคนต่าง มีค่าความร้อนสูงสุดในช่วงทดสอบท่ี 48 ℃ ส่วนที่กรณีใช้กาลังมอเตอร์
ให้ความสาคัญในการเดินทางโดยยานพาหนะส่วนบุคคลเพื่อความสะดวกสบาย 100% พร้อมมีการช่วยปั่น มีอัตราเร็วสูงสุดที่ 26.2 km/hr ได้ระยะทาง
ดังนั้นยานพาหนะสว่ นบุคคลจึงเป็นปจั จัยหนึง่ ท่นี สิ ิตและบุคลากรนยิ มเลือกใช้ใน ท้ังหมดอยู่ท่ี 15.28 km/hr ใช้เวลาทาการทดสอบเท่ากับ 48 นาที มีค่า
การเดินทาง ซ่ึงยานพาหนะส่วนบุคคลเป็นการใช้เครื่องยนต์แบบสันดาปภายใน ความร้อนสงู สุดในช่วงทดสอบที่ 40 ℃
และใช้เชื้อเพลิงฟอสซิลในการขับเคลื่อน ส่งผลให้เกิดผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม 6. สรปุ
จากการปล่อยก๊าซมลภาวะต่างๆ ทาให้ผู้ดาเนินโครงงานมีแนวคิดท่ีจะพัฒนา จากการทดสอบการใช้กาลังมอเตอร์ 100% และใช้กาลังมอเตอร์
เทคโนโลยีเพื่อลดมลภาวะต่างๆ โดยรถจักรยานไฟฟ้าเป็นทางเลือกหนึ่งใน 100% พร้อมการช่วยปั่น จะพบว่าระยะทางและความร้อนของการใช้กาลัง
ปัจจุบัน การใช้รถจักรยานในเดินทางเป็นการชช่วยลดมลภาวะและประหยัด มอเตอร์ 100% พร้อมการช่วยป่ัน ได้ระยะทางท่ีมากกว่า และได้ค่าความ
พลงั งานได้อีกด้วย
รอ้ นทน่ี ้อยกว่าการทดสอบแบบใช้กาลังมอเตอร์ 100% เพราะเนื่องจากการ
3. วัตถุประสงค์และขอบเขตของโครงงาน
ใช้กาลังมอเตอร์ 100% พร้อมการช่วยปั่น การช่วยป่ันสามารถลดภาระของ
3.1 วัตถุประสงค์ของโครงงาน มอเตอร์ ช่วยใหแ้ รงบิดนอ้ ยลงจึงทาให้แบตเตอร่ีจ่ายไฟได้นานขึ้น และความ
1) เพอ่ื ดาเนินการสรา้ งรถจกั รยานไฟฟ้าด้วยแพลตฟอรม์ จกั รยานไฟฟ้าแบบ ร้อนของมอเตอร์ก็เพิ่มขึ้นน้อยกว่าการใช้กาลังมอเตอร์ 100% ทาให้
สลับแบตเตอร่ี ประสิทธิภาพการใช้งานเพ่มิ ขน้ึ
2) เพอ่ื ทดสอบประสิทธิภาพภาพของรถจกั รยานไฟฟา้ 7. เอกสารอ้างองิ
3.2 ขอบเขตของโครงงาน กิตติพันธ์ุ เตชะกิตตโิ รจน์ และองั คีร์ ศรภี คากร. (2556) ยานยนตไ์ ฟฟ้า
1) กลุม่ ตวั อยา่ งท่สี นใจ ไดแ้ ก่ นสิ ิตและผทู้ ่ีใชง้ านจกั รยานไฟฟ้าในมหาวทิ ยาลัย พนื้ ฐานการทางานและออกแบบ. (พิมพค์ รง้ั ที่ 2). กรงุ เทพฯ:
นเรศวร
สานกั พมิ พ์แหง่ จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย
2) ยานพาหนะทใ่ี ชพ้ ิจารณา คือ จกั รยานไฟฟ้าทพ่ี ัฒนาโดยศูนยว์ จิ ยั และพัฒนา นันทวัฒน์ วงศส์ ทุ ธิเวช และคณะ. (2561) การวิเคราะหพ์ ลงั งานไฟฟา้ ของ
นวัตกรรม
ระบบส่งกาลงั ภายในรถกระบะไฟฟ้าสองแคว. วิทยานิพนธ.์ วศ,บ.,
3) ทาการทดสอบภาคสนามบริเวณภายในมหาวิทยาลัยนเรศวร
มหาวทิ ยาลัยนเรศวร., พิษณโุ ลก.
มหาวทิ ยาลัยนเรศวร
NARESUAN UNIVERSITY
การออกแบบรถไฟฟ้าดัดแปลงโดยใช้โครงรถกระบะขนาด
เล็ก ปกี ารศกึ ษา 2564
ภาควิชา วิศวกรรมเครอื่ งกล
ผู้ดาเนินโครงงาน 1.นายอรรถพล จุติ รหสั 61365023 5. ผลการดาเนินโครงงาน
2.นายนนทกร เกง่ ธญั กจิ รหสั 61365306
ผลการคานวณและวางแผนทาเดินการดดั แปลงกาหนดให้รถ
อาจารย์ทป่ี รกึ ษาโครงงาน ผส.ดร.อนันตช์ ยั อยแู่ กว้
กระบะไฟฟา้ มีประสทิ ธภิ าพว่ิงดว้ ยความเร็วเฉลีย่ ท่ี 80 km/hr
1. บทคดั ยอ่ ระยะทาง 150 km โดยทาการคานวณหาแรงต้านการเคลอื่ นที่ ณ
ชณะที่รถทาการวิง่ ทรี่ าบและมีความเรง่ พบว่ามีแรงตา้ นการ
ศกึ ษาขนั้ ตอนการดัดแปลงรถกระบะไฟฟา้ โดยเร่ิมจากการศึกษาหา เคลือ่ นที่ 1521.52 N จึงนาไปคานวณหากาลงั ของมอเตอรไ์ ด้
ขอ้ มลู และศกึ ษาอปุ กรณ์ในการดดั แปลงรถกระบะและถอดอปุ กรณเ์ ก่า 9.53 kW คานวณหาปรมิ าณแบตเตอร่ีลิเธียมทต่ี อ้ งใช้ในระยะทาง
ของรถกระบะออกเพอื่ เตรียมใส่ชุดอปุ กรณด์ ัดแปลงให้เปน็ รถกระบะ 150 km โดยมีความเร็วเฉลย่ี 80 km/hr ในที่ราบทีม่ ีความเรง่ และ
ไฟฟ้า คานวณหามอเตอรท์ ใ่ี ชใ้ ห้ไดม้ ปี ระสทิ ธิภาพทาให้รถกระบะ มี DoD 80% ไดค้ ่าความจุของแบตเตอรี่ลิเธยี ม 26.6 kWh
ไฟฟ้าวิ่งไดค้ วามเรว็ เฉลีย่ 80 km/hr และเลอื กชุดอปุ กรณ์ให้เหมาะสม
กับกาลังของมอเตอร์ ตอ่ มาคานวณหาความจขุ องแบตเตอรท่ี คี่ วามจุ 6. สรุป
มากพอจะทาให้รถกระบะไฟฟา้ เดนิ ทางได้ 150 km
จากการศกึ ษาและค้นคว้าหาข้อมลู การทาการดัดแปลงรถ
2. ทีม่ าและความสาคัญของปญั หา กระบะไฟฟา้ เพอ่ื ทาการคานวณและวางแผนทาเดินการดดั แปลง
กาหนดให้รถกระบะไฟฟ้ามปี ระสิทธิภาพว่ิงด้วยความเร็วเฉลย่ี ท่ี
ในปจั จบุ นั การใช้ยานยนต์พลังงานไฟฟา้ ไดเ้ ข้ามามีบทบาทสาคัญ 80 km/hr ระยะทาง 150 km โดยทาการคานวณหาแรงต้านการ
อย่างมากในระบบโลกยานยนต์ เนื่องจากปญั หามลภาวะต่างๆ เพราะ เคลอ่ื นที่ ณ ชณะท่ีรถทาการวงิ่ ท่รี าบและมคี วามเร่งพบว่ามแี รง
ยานยนตพ์ ลังงานไฟฟา้ ไมม่ กี ารปลอ่ ยก๊าซไอเสยี ออกสบู่ รรยากาศ ต้านการเคล่อื นที่ 1521.52 N จงึ นาไปคานวณหากาลังของ
สามารถชว่ ยให้สภาวะแวดลอ้ มของโลกดขี ึน้ หรอื อยา่ งน้อยทส่ี ดุ จะไม่ มอเตอร์ได้ 9.53 kW ในการออกแบบรถกระบะไฟฟ้าโดยลือกใช้
ทาใหส้ ภาวะแวดลอ้ มปจั จุบนั เสียหายไปมากกวา่ เดิม และสามารถช่วย มอเตอรท์ ม่ี กี าลงั 10 kW ชุดขับ 10KW BLDC Motor
ลดการใชน้ ้ามันเชือ้ เพลงิ เปน็ อย่างมาก ซงึ่ พลังงานไฟฟา้ เป็นพลงั งานที่ Controller และทาการเลือกความจแุ บตเตอร่ีลเิ ธียมโดยการ
สามารถผลิตขนึ้ เองได้ คานวณหาปริมาณแบตเตอร่ีลิเธยี มที่ตอ้ งใช้ในระยะทาง 150 km
โดยมีความเร็วเฉล่ีย 80 km/hr ในทีร่ าบทีม่ ีความเรง่ และมี DoD
3. วัตถุประสงคแ์ ละขอบเขตของโครงงาน 80% ไดค้ า่ ความจุของแบตเตอรี่ลเิ ธียม 26.6 kWh จงึ เลือกใช้
แบตเตอรี่ลเิ ธยี มความจุ 30 kWh เพราะในการใช้งานจรงิ อาจมี
1) เพื่อศกึ ษาวิจัยและพัฒนาด้านวิศวกรรมยานยนตไ์ ฟฟ้า ความจาเปน็ ทีต่ อ้ งทาความเร็วที่มากกวา่ 80 km/hr
2) เพอ่ื ศึกษาวิจัยและพัฒนาเทคโนโลยใี นการดัดแปลงรถยนต์ไฟฟ้าที่
ประหยัดพลังงานจากรถกระบะทม่ี อี ายกุ ารใชง้ านสงู จึงเลือกใชค้ วามจขุ องแบตเตอรี่ทมี่ ากขึน้ และจากการคานวณ
3) เพอ่ื ศึกษาการวางแผนออกแบบและจาลองระบบของรถดัดแปลง ราคาอปุ กรณท์ ใ่ี ชใ้ นโครงงานมีมลู คา่ 281,800 บาท
ไฟฟา้ จากรถกระบะ
7. เอกสารอ้างอิง
4. วิธีการดาเนินโครงงาน
อนันตช์ ยั อยู่แก้ว.(2561) โครงการการรีไซเคิลรถกระบะเก่า
โดย ดดั แปลงให้เปน็ รถยนตไ์ ฟฟา้ ประหยดั พลงั งาน. วศ.บ.,
มหาวทิ ยาลัยนเรศวร., พิษณุโลก.
อนันตช์ ัย อยแู่ ก้วและภาณุ พุทธวงศ์.(2557) โครงการการ
ประกอบรถยนต์ไฟฟา้ ดดั แปลงจากรถกระบะเกา่ . วศ.บ.,
มหาวทิ ยาลยั นเรศวร., พษิ ณโุ ลก.
มหาวทิ ยาลัยนเรศวร
NARESUAN UNIVERSITY
การวิเคราะห์สมรรถนะของชุดปลูกพืชด้วยระบบแสงเทียม
ภาควิชา วิศวกรรมเคร่อื งกล ปกี ารศกึ ษา 2564
ผดู้ าเนินโครงงาน 1. นายประกฤษฎ์ิ สหวรรธนะ รหสั 61362596 5. ผลการดาเนนิ โครงงาน
2. นายพงศธร สวยงาม รหสั 61362787
3. นายสถริ ะ ฟ้าประทานพร รหัส 61364231 รปู ที่ 1 การใชพ้ ลังงานไฟฟา้ ในแตล่ ะวนั ของชุดปลูกพืชตลอดระยะเวลาการทดสอบ
อาจารย์ท่ีปรกึ ษาโครงงาน ผู้ชว่ ยศาสตราจารย์ ชพู งศ์ ช่วยเพญ็ รปู ท่ี 2 สดั ส่วนการใชพ้ ลงั งานไฟฟา้ รวมของชุดปลูกพชื
1. บทคดั ยอ่ 6. สรุป
โครงงานนี้มีจุดประสงค์เพ่ือศึกษาสมรรถนะ และวิเคราะห์ต้นทุนการใช้พลังงานของชุดปลูกพืชด้วยระบบ ค่าประสิทธิภาพการใช้พลังงานของระบบแสงเทียม (EUEL) ของชุดปลูกพืช เท่ากับ 0.015 โดยมี
แสงเทียม ซึ่งใช้การปลูกระบบไฮโดรโปนิกส์แบบ NFT (nutrient film technique hydroponic system) มีชั้น ประสิทธิภาพการใช้พลังงานแสงของหลอดไฟ (LUEL) เท่ากับ 0.023 และประสทิ ธิภาพการใช้พลังงานแสง
ปลูกจ้านวน 3 ช้ันปลูก มีหลุมปลูกรวม 126 หลุม ระบบแสงเทียมใช้หลอด LED แสงขาว พร้อมชุดพัดลมระบาย ของพืช (LUEP) เท่ากับ 0.136, และต้นทุนค่าไฟฟ้าส้าหรับการปลูกกรีนโอ๊คหน่ึงรอบ โดยชุดปลูกพืชด้วย
อากาศในแต่ละชัน้ ปลกู ผลการทดลองปลูกผกั สลัดกรีนโอ๊ค (Lactuca sativa) ดว้ ยความหนาแน่น 15 ต้นต่อตาราง ระบบแสงเทยี มเท่ากับ 7,300 บาท
เมตร ภายในห้องปรบั อากาศท่ีตั้งค่าอุณหภูมิไว้ที่ 25°C และเปดิ ชุดพัดลมระบายอากาศในแต่ละชั้นปลูกตลอดเวลา
ช่วงการให้แสงเทียม 14 ช่ัวโมง (6:00 – 20:00 น.) โดยมีความเขม้ แสงเฉลี่ย 11,702 lux คิดเปน็ ปริมาณแสงท่ีพชื จากการวิเคราะห์พบว่าผลผลิตกรีนโอ๊คจากช้ันปลูกท่ีแตกตา่ งกันมีน้าหนักตน้ สดแตกตา่ งกันประมาณ
ได้รับต่อวัน (DLI) เท่ากับ 8.61 mol/(m2d) พบว่าสภาวะอากาศเฉลี่ยภายในห้องปลูกมีดังน้ี อณุ หภูมิ 24.3 °C, 20% โดยต้นที่ปลูกในช้ันปลูกล่างสุดมีแนวโน้มการเจริญเติบโตได้ดีกว่าช้ันอื่นๆ ส้าหรับช้ันปลูกเดียวกัน
ความช้ืนสมั พทั ธ์ 58%, ปริมาณ CO2 433 ppm และความเร็วลมเฉลี่ย 0.58 m/s ส้าหรับสารละลายธาตอุ าหาร พบวา่ น้าหนักตน้ สดของต้นท่มี ตี ้าแหน่งหลมุ ปลูกต่างกันมีค่าแตกต่างกันประมาณ 20% ตน้ ที่อยู่ตา้ แหน่งริม
พืชมีอุณหภูมิเฉล่ีย 24.4 °C, pH เฉล่ีย 8.49 และ EC เฉล่ีย 1034.11 µS/cm ผลผลิตกรีนโอ๊คเก็บเก่ียวเมื่ออายุ มีน้าหนักต้นสดสูงกว่าต้นที่อยู่บริเวณกลางราง นอกจากนั้นพบว่าต้นที่ปลูกในรางที่ห่างจากพัดลมมีน้าหนัก
ครบ 50 วัน มีน้าหนักสดและน้าหนักแห้งเฉล่ียของส่วนล้าต้นเท่ากับ 112 g และ 28 g ตามล้าดับ โดยระบบท่ีมี ตน้ สดสูงกว่าต้นในรางที่ใกลพ้ ดั ลมประมาณ 20%
การใช้พลังงานไฟฟ้าสูงสุดได้แก่เคร่ืองปรับอากาศ คิดเป็นร้อยละ 49.90 ของพลังงานไฟฟ้าท่ีใช้ทั้งหมด รองลงมา
ได้แก่ ระบบควบคุม คิดเป็นร้อยละ 22.49, ระบบแสงเทียมร้อยละ 21.07, ชุดพัดลมระบายอากาศ คิดเป็นร้อยละ 7. เอกสารอ้างองิ
3.70 และระบบหมุนเวียนสารละลายธาตุอาหารคิดเป็นร้อยละ 2.84 ต้นทุนค่าไฟฟ้าส้าหรับการปลูกกรีนโอ๊คหน่ึง
รอบ โดยชุดปลูกพืชด้วยระบบแสงเทียมเท่ากับ 7,300 บาท โดยประสิทธิภาพการใช้พลังงานของระบบแสงเทียม ณิชกานต์ ค้าลือ,และคณะ. (2562). การพัฒนาชุดปลูกระบบปิดส้าหรับควบคุมสภาวะแวดล้อมทาง
การเกษตร (วทิ ยานิพจนป์ รญิ ญามหาบัณฑติ ). พษิ ณุโลก: มหาวิทยาลยั นเรศวร
(EUEL) ของชุดปลูกพืชน้ี เทา่ กับ 0.015, ประสิทธภิ าพการใช้พลงั งานแสงของหลอดไฟ (LUEL) เท่ากับ 0.023 และ
ประสิทธภิ าพการใชพ้ ลังงานแสงของพืช (LUEP) เท่ากบั 0.136 รศ.นภัทร วัจนเทพินทร์. (2562). การปลูกพืชในชั้นปลูกโดยใช้แสงเทียม. วารสารวิจัยมหาวิทยาลัย
เทคโนโลยีราชมงคล, 62(1)
2. ทีม่ าและความสาคัญของปญั หา
ศุภฤกษ์ เชาวลิตตระกูล. (2560). ระบบปลูกผักสลัดไฮโดรโปนิกส์แบบอัตโนมัติ(วิทยานิพจน์ปริญญา
ในปัจจุบันประชากรไทยมีความสนใจในการดูแลรักษาสุขภาพกันมากขึ้นเหตุเนื่องจากมลพิษทางอากาศและ
สถานการณ์โควิด-19ในปัจจุบันการเลือกบริโภคผักเป็นอีกหนึ่งทางเลือกในการดูแลรักษาสุขภาพ โดยผักท่ีนิยม .
บริโภคคือ ผักออร์แกนิค และผักไฮโดรโปนิกส์ การปลูกผกั แบบไฮโดรโปนิกส์เป็นการปลูกแบบไม่ใช้ดินหรือปลูกใน
น้าท้าให้สามารถท่ีจะควบคุมปัจจัยต่าง ๆ ในการเจริญเติบโตของผักได้ ลดปัญหาเรื่องของศัตรูพืชได้ และยัง มหาบณั ฑิต). กรุงเทพฯ: มหาวทิ ยาลยั กรงุ เทพ
สามารถช่วยลดระยะเวลาในการปลูกพืชได้ด้วย ทางผู้จัดท้าจึงได้ท้าการทดลองปลูกผักแบบไฮโดรโปรนิกส์ในชุด พรคิด อ้ันขาว. (2562). ระบบควบคุมสารละลายธาตุอาหารแบบอัตโนมัติส้าหรับปลูกผักไฮโดรโปนิกส์
ปลูกท่ีพัฒนาโดยณิชกานต์ ค้าลอื ,และคณะ. (2562). โดยกลมุ่ ผู้ด้าเนินโครงงานจงึ ท้าการทดลองใช้งานปลูกพชื จริง
และท้าการวิเคราะห์สมรรถนะ พลังงานของชุดปลูกนี้ โดยข้อมูลที่ได้ จะเป็นประโยชน์ต่อการพัฒนาชุดปลูกพืช ดว้ ย Internet of Things (IoT). วารสารวจิ ัยมหาวิทยาลัยเทคโนโลยรี าช มงคลศรีวิชัย, 62(1) : 146-157
แบบปดิ ดว้ ยระบบแสงเทียม Toyoki Kozai, Genhua Niu and Michiko Takagaki, Plant Factory: An Indoor Vertical
3. วัตถปุ ระสงคแ์ ละขอบเขตของโครงงาน Farming System for Efficient Quality Food Production. Academic Press. 2020; 95-103.
1. เพอ่ื ศึกษาสมรรถนะของชุดปลกู พชื ดว้ ยระบบแสงเทียม
2. เพอื่ วเิ คราะห์ตน้ ทนุ พลงั งานไฟฟ้าของชุดปลกู พืชดว้ ยระบบแสงเทียม
4. วิธกี ารดาเนินโครงงาน ทา้ การเพาะเมล็ดทัง้ หมด 14 วันก่อนน้าเขา้ ชุดปลูก
และ ท้าการวัดพลังงานไฟฟ้าทีช่ ุดปลูกใช้ในแต่ละวัน
1 ผ่าน AC Power meter และ Power meter แบบ
Plug
วัดค่าทางกายภาพของพืชทุก ๆ 5 วัน คือความสูง
2 และความกว้างทรงพุ่ม, ความยาวราก, จ้านวนใบ,
ความหนาใบ, เส้นผ่านศูนย์กลางโคนต้น, เส้นผ่าน
ศนู ยก์ ลางลา้ ตน้ และความกว้างใบ
วัดอุณหภูมิในห้อง, อุณหภูมิสารละลายธาตุอาหาร,
3 ความชื้น, ความเข้มแสง, ปริมาณ CO2, ความเร็วลม,
ค่า pH และ EC ในทกุ ๆ 5 วัน
4 ครบอายุเก็บเกี่ยว เอาผักออกจากชุดปลูกเพื่อน้ามาวัด
ค่าทางกายภาพของผักและหาน้าหนักสด, น้าหนักแห้ง
ของกรนี โอ๊ค
มหาวิทยาลยั นเรศวร
NARESUAN UNIVERSITY
การศึกษาหอ้ งแยกผู้ป่วยแพร่เช้ือทางอากาศแบบดดั แปลง ของอาคาร
สริ ินธรในโรงพยาบาลมหาวทิ ยาลยั นเรศวร
ภาควชิ าวิศวกรรมเครอ่ื งกล ปีการศึกษา 2564
ผู้ดาเนนิ โครงงาน 1.นายธนโชติ กันยา รหสั 61361759 5. ผลการดาเนินโครงงาน
2.นายรวิกร คาบญุ รหัส 61363371
3.นายศุภณัฐ พมิ สงิ ห์ รหัส 6136413 1 ขอ้ กาหนดหอ้ งแยกผปู้ ว่ ยแพรเ่ ชอื้ ทางอากาศ
จากการศกึ ษาทฤษฎแี ละงานวจิ ยั ทเ่ี กยี่ วขอ้ งในการออกแบบหอ้ งแยกผปู้ ว่ ยแพรเ่ ชอื้ ทางอากาศนนั้ ซง่ึ ไดแ้ ก่ ASHRAE CDC WHO วสท. และ แบบกองชา่ ง พบว่ามาตรฐานทง้ั หมดนนั้ มคี วาม
1อา.จบาทรยค์ทดั ป่ี ยรอ่กึ ษาโครงงาน ผศ.ดร.นินนาท ราชประดษิ ฐ์
ใกล้เคยี งและเปน็ ไปในทางทศิ เดียวกนั คือ จาเปน็ ตอ้ งเพม่ิ อตั ราการระบายอากาศ ไม่ควรมกี ารนาอากาศทใี่ ชแ้ ลว้ กลบั มาใชใ้ หม่ ซงึ่ มีความแตกตา่ งกนั เลก็ นอ้ ยในบางรายละเอยี ด
โครงงานเล่มนเี้ ป็นการศกึ ษา รวบรวม และวเิ คราะหห์ อ้ งแยกผู้ปว่ ยแพร่เชือ้ ทางอากาศแบบดัดแปลง ณ ช้นั 5 อาคารสริ นิ ธร โรงพยาบาลมหาวิทยาลัยนเรศวร ซ่ึงเป็นงานวิจัยและออกแบบของ ผศ.ดร. 2 การออกแบบและการสรา้ งแยกผปู้ ว่ ยแพรเ่ ชอ้ื ทางอากาศแบบดัดแปลง
นนิ นาท ราชประดษิ ฐ์ โดยโครงงานนม้ี วี ตั ถปุ ระสงคเ์ พอ่ื ศกึ ษาขนั้ ตอนจากงานวิจยั ในการดดั แปลงหอ้ งผปู้ ่วยเดมิ ใหเ้ ปน็ หอ้ งแยกผปู้ ว่ ยแพร่เชอ้ื ทางอากาศแบบดัดแปลง พรอ้ มทงั้ วเิ คราะหค์ ุณภาพอากาศภายในหอ้ ง
แยกผปู้ ่วยแพรเ่ ชอ้ื ทางอากาศแบบดัดแปลงทไ่ี ดจ้ ากการตรวจวดั สภาวะอากาศต่าง ๆ โดยโครงงานนไ้ี ดอ้ า้ งอิงทฤษฎี บทความวจิ ัย และข้อมูลท่ีได้จากการตรวจวัดสภาวะอากาศภายในหอ้ งแยกผู้ป่วยแพรเ่ ช้ือทาง โดยการออกหอ้ งแยกผปู้ ว่ ยแพรเ่ ชอ้ื ทางอากาศแบบดดั แปลงนน้ั ตอ้ งคานงึ ถึงมาตรฐานของหอ้ งแยกเชอื้ ทางอากาศจากสถาบนั ต่าง ๆ อาทิเชน่ ASHRAE CDC WHO และวสท. โดยไดม้ กี าร
อากาศแบบดัดแปลง ของอาคารสิรินธร โรงพยาบาลมหาวิทยาลัยนเรศวร เพอื่ ทจ่ี ะรวบรวมและแนะนาแนวทางในการปรบั ปรุงห้องผู้ปว่ ยเดมิ เปน็ ห้อง แยกผู้ป่วยแพร่เชื้อทางอากาศแบบดัดแปลง โดยพบว่าการ ออกแบบระบบปรบั อากาศและระบายอากาศ โดยการปรบั ปรงุ หอ้ งผปู้ ว่ ยเดมิ เปน็ หอ้ งผปู้ ว่ ยแพรเ่ ชอื้ ทางอากาศแบบดดั แปลงนนั้ ในสว่ นของการออกแบบหอ้ ง 502 - 503 ถูกออกแบบใหด้ ึง Fresh Air
ปรบั ปรงุ ห้องแยกผู้ปว่ ยเดมิ เปน็ ห้องแยกผปู้ ว่ ยแพร่เช้ือทางอากาศแบบดัดแปลงนั้นเป็นไปตามมาตรฐานท่ีศึกษา และจากการศึกษาสภาวะอากาศภ ายในห้องแยกผู้ป่วยแพร่เชื้อทางอากาศนั้นพบว่า ระบบปรับ 100% จากด้านนอก และหอ้ ง 504 – 509 ถกู ออกแบบใหด้ ึง Fresh Air 100% จากโถงทางเดิน ซึ่งในสว่ นของหอ้ ง 502 และ 503 นน้ั จาเปน็ ตอ้ งมกี ารตดิ ต้ัง AHU เครอื่ งใหม่ แต่หอ้ ง 504 – 509
อากาศภายในห้องแยกผปู้ ว่ ยแพรเ่ ช้อื ทางอากาศแบบดัดแปลงนั้นสามารถทางานได้ตามการออกแบบและมาตรฐาน โดยมใี นส่วนของความชื้นท่ีมคี ่าสงู เกินกวา่ ทอ่ี อกแบบและมาตรฐานซง่ึ อาจจะนาไปสปู่ ญั หาใน นั้นจะใช้ AHU ตวั เดมิ ของทางโรงพยาบาล หลงั จากนน้ั จะเรมิ่ ทาการปรบั ปรงุ หอ้ งตามทไี่ ดม้ กี ารออกแบบโดยสามารถแบ่งขน้ั ตอนการดาเนนิ งานออกได้เปน็ 2 สว่ นคอื การปรับปรงุ พนื้ ทกี่ อ่ นทจ่ี ะทา
เรอื่ งของกล่ินอบั และเออ้ื ต่อการเจริญเติบโตของเชื้อรา โดยห้องแยกผู้ป่วยแพร่เชื้อทางอากาศแบบดัดแปลงน้ันได้ใช้กลวิธีการรระบายอาก าศมาใช้ในการป้องกันการแพร่กระจายของเช้ือ Covid - 19 โดยการ ห้องแยกผปู้ ว่ ยแพรเ่ ชอื้ ทางอากาศแบบดดั แปลง และการปรบั ปรงุ หอ้ งผปู้ ว่ ยเดิมใหเ้ ปน็ หอ้ งแยกผปู้ ว่ ยแพรเ่ ชอ้ื ทางอากาศ โดยมรี ายะเอยี ดดังในหวั ขอ้ การศกึ ษาที่ 4.2 โดยพบวา่ การออกแบบและการ
ระบายอากาศน้ันถอื เปน็ หนงึ่ ในกลวิธีท่มี ีประสิทธิภาพมากท่ีสดุ วธิ ีหนึ่งในการยับย้ังการแพรก่ ระจายของเช้ือ Covid - 19 ซึ่งในปจั จุบนั ในสถานการณก์ ารแพรร่ ะบาดของเชื้อ Covid - 19 ห้องแยกผ้ปู ่วยแพร่เช้ือ ปรับปรุงหอ้ งนนั้ ได้ตรงตามาตรฐาน
ทางอากาศแบบดดั แปลงน้นั ให้ความสาคญั ต่อความปลอดภัยของผปู้ ว่ ยและบคุ ลากรในสถานพยาบาล โดยมกี ารรวบรวมแนวทางในการแก้ไขปัญหาทุกปัญหาที่ เกิดขึ้น ดังนั้นจากการศึกษาจึงสรุปได้ว่าห้องแยก 3 ศกึ ษาและวเิ คราะหข์ อ้ มลู จากชดุ เซนเซอรต์ รวจวดั สภาวะอากาศภายในหอ้ งแยกผปู้ ่วยแพร่เชอ้ื ทางอากาศแบบดดั แปลง
ผปู้ ว่ ยแพรเ่ ชอ้ื ทางอากาศแบบดดั แปลงนนั้ สามารถใช้รองรับผปู้ ว่ ย Covid – 19 ได้ เพือ่ ทาใหห้ อ้ งแยกผปู้ ว่ ยแพรเ่ ชอ้ื ทางอากาศแบบดดั แปลง ภายในโรงพยาบาลมหาวทิ ยาลยั นเรศวรนนั้ เปน็ ไปตามมาตรฐานท่ไี ด้มี
การกาหนดไวใ้ นส่วนต่าง ๆ ทจ่ี ะก่อใหเ้ กดิ ความปลอดภยั และสง่ ผลดตี ่อผู้ปว่ ยทีเ่ ขา้ รบั การรักษาและบุคลากรภายในสถานพยาบาล โดยจากการศกึ ษาและวเิ คราะหข์ อ้ มลู จากชดุ เซนเซอรต์ รวจวดั สภาวะอากาศภายในหอ้ งแยกผปู้ ว่ ยแพรเ่ ชอื้ ทางอากาศแบบดดั แปลงตงั้ แต่เดอื นมิถนุ ายนจนถงึ สงิ หาคม พ.ศ. 2564 สามารถสรุปได้
ออกเปน็ 4 ส่วน คือ สภาวะอากาศภายในหอ้ งเมอ่ื เรมิ่ เปดิ ใชง้ านจนเชา้ สสู่ ภาวะคง, คณุ ภาพเฉลย่ี ของสภาวะอากาศภายในหอ้ งเมอ่ื เปิดใชง้ านระบบปรบั อากาศ, สภาวะอากาศภายในหอ้ งเมอ่ื มกี ารเปดิ
2. ทมี่ าและความสาคัญของปญั หา ใชง้ านห้องเวลากลางวันเเละกลางคนื และอัตราการระบายอากาศและผลตา่ งความดันภายในหอ้ ง MAIIR ทีเ่ ปลย่ี นแปลงเม่อื มกี ารเปดิ ใชง้ านหอ้ งเป็นเวลานาน
ในสถานการณ์ปัจจบุ ันทั่วโลกได้รบั ผลกระทบจากวกิ ฤตการณก์ ารแพร่ระบาดของเชอื้ ไวรสั covid - 19 ซึ่งจากข้อมูลของมหาวิทยาลัยจอห์นฮอปกินส์ระบุว่าการระบาดใหญ่เกิดข้ึนในช่วงเดือนกันยายน ปี โดยจากการศกึ ษาสภาวะอากาศภายในหอ้ งเมอื่ เรมิ่ เปดิ ใชง้ านจนเชา้ สสู่ ภาวะคง โดยศกึ ษาสภาวะอากาศตั้งแตก่ ่อนเปดิ ใชง้ านหลังเปิดใช้งานและปิดการใชง้ าน โดยใชข้ ้อมูลของห้อง 502 วันที่ 5
2018 ในเมอื งอฮู่ น่ั มณฑลหูเปย่ ประเทศจนี ซ่ึงในเวลาตอ่ มาทางการจนี และองคก์ ารอนามยั โลก (WHO) ไดร้ ะบุวา่ ไวรสั ชนดิ นคี้ อื เชอ้ื ไวรสั โคโรนา่ ซงึ่ ในอดีตมกี ารคน้ พบเชือ้ ชนดิ ดงั กลา่ วแลว้ 6 ชนิด โดยคนไทย มถิ ุนายน พ.ศ. 2564 พบว่าทเี่ วลา 0 จนถึง 25 นาที ซึ่งเป็นชว่ งทย่ี งั ไมไ่ ดเ้ ปิดใช้งานระบบปรับอากาศนั้นอุณหภมู ิ ความชน้ื สมั พทั ธ์ ผลต่างความดัน และอตั ราการแลกเปล่ียนอากาศนั้ นมีค่าประมาณ
จะรูจ้ กั ไวรสั ชนดิ นใี้ นช่ือท่เี รยี กกนั ว่า โรคซาร์ส (Severe Acute Respiratory Syndrome - SARS) โดยเชื้อไวรสั โคโรนา (Coronavirus) เปน็ ไวรัสท่ีมเี ปลือกหุ้ม (Enveloped virus) มีลักษณะกลมหรือรปู ไข่ มี 30 °C, 73 %RH, 0 Pa, และ 0 ACH ตามลาดับซงึ่ ไม่ได้มาตรฐานตามหวั ข้อการศึกษาที่ 4.1.1 และพบวา่ ความเขม้ ข้นขอคารบ์ อนไดออกไซดใ์ นอากาศน้นั มีคา่ สูงสุดอยู่ท่ี 530 ppm ซ่ึงยังไม่เกินค่า
ขนาดเส้นผา่ นศูนยก์ ลาง 120 ถงึ 160 นาโนเมตร มสี ารพันธกุ รรมชนดิ RNA สายเด่ียว (Single stranded RNA virus) จากการศกึ ษาซีโรไทป์ (Serotype) และจีโนมของไวรัสโคโรนายงั สามารถแบง่ ออกเป็น 4 มาตรฐานคุณภาพอากาศภายในอาคารในขณะท่ีค่าความเข้มข้นของคาร์บอนไดออกไซด์ภายนอกห้องมีค่าประมาณ 450 ppm ตลอดท่ีทาการสังเกตุ จากน้ันนาทีท่ี 25 - 50 เม่ือทาการเปิดใช้งาน
สายพนั ธ์ุ ไดแ้ ก่ Alphacoronavirus, Beta coronavirus, Gamma coronavirus และ Delta coronavirus ซงึ่ จากรายงานผลการตรวจหาลาดบั เบสของสารพนั ธกุ รรมอารเ์ อน็ เอส่วนเปลือกของเชือ้ ไวรัส covid ระบบปรบั อากาศพบวา่ อณุ ภมู ิ ความชื้น คารบ์ อนไดออกไซด์ และ ฝนุ่ Pm2.5 ลดลง และค่าอตั ราการแลกเปลี่ยนอากาศกับคา่ ผลตา่ งความดันน้ันมีค่าสูงขึน้ ซึ่งเป็นผลมาจากการทางานของระบบปรับ
- 19 ทไี่ ด้จากผปู้ ่วย พบวา่ ไวรสั นอ้ี ยใู่ นยนี ัส Beta coronavirus ซ่ึงเป็นยนี สั เดยี วกบั SARS-CoV และ MERS-CoV ซ่งึ สถานการณใ์ นไทยกระทรวงสาธารณสขุ ประกาศ "โรคตดิ เชื้อไวรสั โคโรนา 2019" หรอื "โรคโค อากาศเพ่ือปรับสภาวะอากาศภายในห้องให้เหมาะสม โดยอุณหภูมิและความช้ืนท่ีลดนั้นเป็นผลมาจากการทางานของ AHU ที่ทาหน้าที่ปรับอุณหภูมิและความช้ืนภายในห้อง ในส่วนของ
วิด-19" เปน็ โรคตดิ ต่ออนั ตรายตามพระราชบญั ญัตโิ รคติดต่อ พ.ศ. 2558 โดยใหม้ ีผลบงั คบั ใชต้ ้งั แตว่ ันที่ 1 มี.ค. พศ. 2563 โดยไทยพบผ้ตู ิดเชอื้ คนแรกเมอื่ วนั ที่ 13 มกราคม พ.ศ. 2563 โดยเป็นหญิงชาวจนี อายุ คาร์บอนไดออกไซดแ์ ละฝนุ่ Pm2.5 ทลี่ ดลงนนั้ เกดิ จากการระบายอากาศ โดยมจี ะดึงอากาศท่ีไม่ดภี ายในหอ้ งและนาอากาศ Fresh Air จากดา้ นนอกมาเติมสง่ ผลให้คาร์บอนไดออกไซด์และฝนุ่ Pm2.5
61 ปี และพบผปู้ ว่ ยชาวไทยคร้ังแรกเมือ่ วันที่ 22 มกราคม พ.ศ. 2563 โดยเป็นเพศหญงิ อายุ 73 ปี มีประวัตกิ ารเดนิ ทางไปทีเ่ มอื งอฮู่ น่ั ภายในห้องลดลง ในสว่ นของผลตา่ งความดันทเ่ี พิ่มขึน้ นนั้ เป็นผลมาจากอัตราการระบายอากาศ โดยผลตา่ งความดันภายในหอ้ งนน้ั แปรผนั ตรงกบั อั ตราการแลกเปล่ียนอากาศ โดยหลังจากนาทีท่ี 50
พบวา่ สภาวะอากาศภายในห้องน้ันมีค่าคงทไ่ี มม่ ีการเปล่ียนแปลงตามเวลา จึงสรปุ ไดว้ า่ หอ้ งแยกผปู้ ่วยแพรเ่ ชอื้ ทางอากาศแบบดัดแปลงนนั้ จา เป็นต้องใช้เวลาขน้ั ตา่ 25 นาทใี นการปรับสภาวะอากาศ
Airborne infection isolation room (AIIR) หรือห้องแยกผู้ป่วยแพร่เชื้อทางอากาศ เป็นห้องที่ได้รับการออกแบบเพื่อรองรับผู้ป่วยโรคติดต่อระบบทางเดินหายใจต่าง ๆ โดยห้องแยกผู้ ป่วยท่ีติดเช้ือทาง ภายในหอ้ งใหไ้ ดส้ ภาวะอากาศทพ่ี รอ้ มใช้งาน ดงั น้นั หากจะมีการใช้งานหอ้ งควรมีการเปดิ ใช้งานระบบปรับอากาศขั้นต่าอยา่ งน้อย 25 นาที เพอื่ ความปลอดภัย แต่จากงานวิจัยทีไ่ ด้ทาการศึกษานน้ั ได้
อากาศใชเ้ พอื่ ป้องกนั การแพร่กระจายเชอ้ื สพู่ นื้ ทอี่ นื่ ๆ ภายในสถานพยาบาล ดังนนั้ หากมผี ู้ปว่ ยเนอ่ื งจากในสถานการณ์ท่ีมกี ารแพรเ่ ชื้อไวรัสโคโรนาดงั กล่าวห้องทม่ี ีความเหมาะสมสาหรับใช้ในกรณีการดูแลรกั ษา แนะนาให้มีการเปิดใชง้ านระบบปรับอากาศอย่างน้อย 1 ช่วั โมงก่อนการเข้าใชง้ าน เพอ่ื ความปลอดภัยตอ่ ผู้ท่ที างานภายในอาคาร
ผู้ป่วยทม่ี เี ชอ้ื ไวรสั โคโรนาจึงเป็นหอ้ งแยกผูป้ ่วยแพรเ่ ช้ือเพอ่ื ป้องกันการแพร่ระบาดของเชือ้ สู่ภายนอก ซงึ่ ค่าใช้จ่ายในการจดั ทาห้องแยกผู้ปว่ ยแพรเ่ ช้อื ทางอ ากาศมีราคาสูงแนวทางหน่งึ ทจ่ี ะลดคา่ ใชจ้ ่าย คือ การ
ปรับปรุงห้องผปู้ ว่ ยเดิมของโรงพยาบาลให้มาเป็นหอ้ งแยกผู้ปว่ ยแพรเ่ ช้อื ทางอากาศโดยต้องคานงึ ถึงข้อกาหนดและมาตรฐานตา่ ง ๆ ท่สี าคัญแล ะปรับลดข้อปลกี ยอ่ ยที่ไม่สาคัญออกเพ่อื ลดคา่ ใชจ้ า่ ย ในการศกึ ษาหวั ข้อคณุ ภาพเฉลย่ี ของสภาวะอากาศภายในห้องเมื่อเปิดใช้งานระบบปรับอากาศ โดยจะนาข้อมูลเฉลี่ย 1 สัปดาห์ซึ่งมีข้อมูลทั้งในช่วงวันที่มีการเปิดใช้งานและปิดการใช้งานห้อง
พบว่าเมอ่ื ทาการเปดิ ใช้งานหอ้ ง อณุ หภมู ิ ความช้นื สมั พทั ธ์ ความเขม้ ขน้ ของกา๊ ซคารบ์ อนไดออกไซด์ และฝนุ่ Pm2.5 นน้ั ต่ากว่าในตอนทไ่ี มม่ กี ารเปดิ ใช้งานหอ้ ง แต่ในสว่ นของความช้นื น้นั ยังสูงเกนิ กวา่
เนอื่ งจากโรงพยาบาลมหาวทิ ยาลยั นเรศวรไดร้ ับทุนจาก กสทช. เพ่อื จดั ทาหอ้ งแยกผู้ปว่ ยแพรเ่ ชือ้ ทางอากาศแบบดัดแปลง (Modified AIIR ; MAIIR) จานวน 8 หอ้ ง ซ่งึ มี ผศ.ดร.นินนาท ราชประดษิ ฐ์ คณะ มาตรฐานเลก็ นอ้ ย ซ่ึงอาจเปน็ ผลมาจากการต้งั อณุ หภมู นิ า้ เยน็ ทส่ี งู เกนิ ไป ทาใหไ้ มส่ ามารถดึงความชืน้ ไดต้ ามทต่ี อ้ งการ จึงสรปุ ได้วา่ เมอื่ เปิดใช้งานระบบปรับอากาศน้นั คุณภาพอากาศเฉล่ียภายในหอ้ ง
วิศวกรรมศาสตร์ เปน็ ผคู้ วบคมุ ดาเนนิ การออกแบบและทาการสรา้ งหอ้ ง เน่ืองจากมกี ารเกบ็ ขอ้ มลู ตอ่ เนอื่ งจากการกอ่ สรา้ งแลว้ เสรจ็ และจาเป็นต้องมกี ารศกึ ษาวเิ คราะหผ์ ลเพ่อื เปรยี บเทียบกบั มาตรฐานต่าง ๆ อกี นั้นถูกปรบั สภาวะใหด้ กี ว่าขณะปดิ ใช้งานทง้ั ในแงข่ องความสบายเชงิ ความรอ้ น และในแงข่ องความปลอดภยั ต่อทัง้ ตวั ผปู้ ่วยเองและบคุ ลากรทางการแพทย์ โดยเป็นไปตามมาตรฐานดังทศี่ กึ ษาในหวั ขอ้
ทงั้ การปรับปรงุ หอ้ งตา่ ง ๆ เดิมจะมคี วามแตกตา่ งกบั การออกแบบหอ้ งใหมใ่ นสถานทที่ ีเ่ ตรยี มไว้จะมคี วามแตกตา่ งกัน ดังนั้นโครงงานนี้จึง เป็นการศึกษางานวิจัยของ ผศ.ดร.นินนาท ราชประดิษฐ์ และรวบรวม ที่ 4.1
ข้อมลู เพอื่ เปน็ องคค์ วามรเู้ พอ่ื ประยกุ ตใ์ ชส้ าหรบั การปรบั ปรงุ หอ้ งเดมิ ของโรงพยาบาลมาเปน็ หอ้ งสาหรบั ใชง้ านเฉพาะดา้ น เชน่ หอ้ งแยกผู้ปว่ ยแพรเ่ ช้ือทางอากาศแบบดดั แปลง เพื่อเปน็ แนวทางสาหรบั โรงพยาบาล
ต่อไป ในการศึกษาอัตราการใชพ้ ลงั งานเมื่อมีการเปิดใช้งานห้อง โดยการศกึ ษาคณุ ภาพอากาศภายในห้องและอัตราการใช้พลังงานเม่ือมีการเปิดใช้งานห้องที่มีอั ตราการแลกเปลี่ยนอากาศต่างๆ เพ่ือ
ศกึ ษาความสมั พันธ์ระหวา่ งอตั ราการแลกเปลย่ี นอากาศ คณุ ภาพอากาศภายในห้อง และอัตราการใชพ้ ลงั งาน โดยจะเปรยี บเทยี บในวนั ท่มี กี ารใชอ้ ั ตราการแลกเปล่ียนอากาศ 12 ACH และ 20 ACH
3. วัตถปุ ระสงคแ์ ละขอบเขตของโครงงาน พบวา่ อัตราการแลกเปลย่ี นอากาศนนั้ มผี ลตอ่ คณุ ภาพอากาศภายในหอ้ ง โดยคาวมเขม้ ข้นของคาร์บอนไดออกไซดใ์ นอากาศของภายในหอ้ งท่อี ตั ราการแลกเปลี่ยนอากาศ 12 ACH นั้นจะมีค่าสงู กว่าที่
อตั ราการแลกเปล่ยี นอากาศ 20 ACH แต่พบว่าอตั ราการใชพ้ ลังงานเมื่อเปดิ ใชง้ านห้องท่ีอัตราการแลกเปล่ียนอากาศ 12 ACH นั้นจะมีคา่ ต่ากวา่ ทอ่ี ัตราการแลกเปลยี่ นอากาศ 20 ACH จึงสรุปได้ว่า
1. เพื่อศกึ ษาการออกแบบระบบปรับอากาศหอ้ งแรงดนั ลบสาหรบั ผปู้ ว่ ยแพรเ่ ชอื้ ทางอากาศแบบดัดแปลง อตั ราการแลกเปล่ียนอากาศท่มี าก จะทาใหค้ ณุ ภาพอากาศนน้ั ดขี ึ้นแตก่ จ็ ะทาใหเ้ กดิ อัตราการใชพ้ ลงั งานทีส่ ูงตามไปด้วย ดังนั้นในการเลือก อตั ราการแลกเปล่ียนอากาศภายในห้องแยกผปู้ ว่ ยแพร่เชื้อ
ทางอากาศแบบดัดแปลง ควรคานงึ ถึงความปลอดภยั เป็นอนั ดับแรก โดยอา้ งองิ ตามมาตรฐานและมาตรการการปอ้ งกันการแพรร่ ะบาด จงึ สรปุ ได้ว่าห้องแยกผูป้ ่วยแพร่เชื้อทางอากาศแบบดัดแปลงนั้น
4. วิธกี ารดาเนินโครงงาน มีอัตราการแลกเปล่ียนอากาศทสี่ งู เกินความจาเป็น ควรมกี ารปรบั ลดอัตราการแลกเปลี่ยนอากาศให้เหมาะสม โดยเป็นไปตามมาตรฐาน เพือ่ ลดอัตร าการใช้พลงั งานท่ีสูงเกินความจาเป็น
1.ศึกษาทฤษฎแี ละงานวจิ ยั ทเ่ี ก่ียวขอ้ งกบั หอ้ ง AIIR ในการศกึ ษาสภาวะอากาศภายในหอ้ งเม่ือมีการเปิดใช้งานห้องเวลากลางวันเเละกลางคืน โดยการเปรียบเทียบอณุ หภมู แิ ละความช้ืนระหว่างภายในหอ้ งและนอกหอ้ งขณะทมี่ กี ารเปิดการใช้งาน
2.ศกึ ษาการออกแบบหอ้ ง MAIIR ระบบปรบั อากาศน้นั เพือ่ ศกึ ษาความสมั พนั ธร์ ะหวา่ งสภาวะอากาศภายในห้องและสภาวะอากาศด้านนอก พบว่าในเวลากลางคืนอุณหภูมิภายนอกจะลดต่า ลง แต่ความช้ืนสัมพัทธ์จะมีค่าสูงขึ้นใน
3.ศกึ ษาจากการไปดูหนา้ งานจรงิ ทโี่ รงพยาบาลมหาวทิ ยาลยั นเรศวร ขณะทใี่ นหอ้ งนน้ั อณุ หภมู จิ ะคงที่ แตค่ วามชน้ื สมั พทั ธน์ นั้ จะสงู ขึน้ เช่นเดยี วกับภายนอก และในตอนกลางวนั อณุ หภูมภิ ายนอกจะมคี ่าสงู ขึ้นแต่ความชื้นสัมพทั ธจ์ ะลดต่าลง ในขณะทใ่ี นห้องน้ันอณุ หภมู ิ
4.เกบ็ ขอ้ มลู ของสภาวะอากาศจากชดุ เซนเซอรภ์ ายในหอ้ ง MAIIR ต้งั แตห่ อ้ ง 502 – 509 และทาการวเิ คราะห์ จะคงท่ี แต่ความชน้ื สมั พทั ธน์ นั้ จะตา่ ลงเช่นเดยี วกับภายนอก จงึ สรปุ ไดว้ า่ ความชนื้ สมั พทั ธร์ ะหวา่ งภายในห้องและนอกห้องน้ันมคี วามสมั พนั ธ์กันโดยความชืน้ ภายในห้องนัน้ จะแปรผันตามด้านนอกซ่ึง
5.จัดทารายงานเพอื่ เปน็ องคค์ วามรขู้ องการจดั ทาหอ้ ง MAIIR ให้กบั โรงพยาบาลมหาวทิ ยาลยั นเรศวรและโรงพยาบาลอน่ื ต่อไป อาจเปน็ ผลมาจากการรัว่ ซึมของอากาศและทีอ่ ุณหภมู ิภายในหอ้ งนนั้ คงที่ไมแ่ ปรผันตามอณุ หภูมภิ ายนอกนนั้ เป็นผลมาจากการทางานของระบบปรับอ ากาศโดยระบบจะรักษาอุณหภูมิภายในห้องให้
คงที่
ในการศกึ ษาอตั ราการระบายอากาศและผลต่างความดนั ภายในหอ้ ง MAIIR ทเ่ี ปลยี่ นแปลงเมอื่ มกี ารเปิดใชง้ านหอ้ งเปน็ เวลานาน โดยการเกบ็ ขอ้ มลู อตั ราการระบายอากาศและผลตา่ งความดนั
ภายในหอ้ งในขณะทเี่ ปดิ ใชง้ านหอ้ งเปน็ ระยะเวลา 2 เดอื น เพ่อื ศกึ ษาความสมั พนั ธร์ ะหวา่ งอตั ราการระบายอากาศและผลตา่ งความดนั กบั เวลาทใ่ี ชง้ าน พบว่าตลอดระยะเวลา 3 เดือนนน้ั มกี ารเปดิ ใช้
งานหอ้ งประมาณ 1,000 ชั่วโมง และพบวา่ ในช่วง 0 - 800 ช่ัวโมงนนั้ อตั ราการระบายอากาศคงทแี่ ละจะมคี า่ ลดลงหลงั ผา่ นการใชง้ านไป 800 ช่ัวโมง ในขณะทใ่ี นชว่ ง 0 – 500 ช่วั โมงแรกผลตา่ งความ
ดันภายในหอ้ งนนั้ มคี า่ ใกลเ้ คยี งกนั จนหลงั ชว่ั โมงที่ 500 นน้ั ผลตา่ งความดนั ภายในหอ้ งนน้ั มคี า่ สงู ขนึ้ หรือกลา่ วคอื ภายในหอ้ งมคี วามดันเป็นลบสงู ขนึ้ จงึ สรปุ ได้วา่ อตั ราการระบายอากาศทลี่ ดลงนนั้
เปน็ ผลมาจากการอดุ ตนั ของแผงกรองอากาศ แต่ในสว่ นทผ่ี ลตา่ งความดนั เพม่ิ ขน้ึ นน้ั ยงั ไมส่ ามรถสรปุ ไดอ้ ยา่ งแนช่ ดั ซง่ึ ผลตา่ งความดนั ในหอ้ งนนั้ แปรผนั ตรงกับผลตา่ งระหวา่ งอตั ราการระบายอากาศ
และอตั ราการเตมิ อากาศ โดยหนง่ึ ในสาเหตทุ คี่ าดการณ์ คือ อาจเกดิ การอดุ ตนั ของแผงกรองอากาศในสว่ นของ AHU ซง่ึ ส่งผลใหอ้ ตั ราการเตมิ อากาศมคี า่ ลดลง ทาใหผ้ ลต่างระหว่างอตั ราการระบาย
อากาศและอตั ราการเติมอากาศมคี า่ สงู ขึ้นทาใหผ้ ลตา่ งความดนั นน้ั มคี า่ สงู ขน้ึ ดว้ ยนน้ั เอง อยา่ งไรก็ตามแนะนาใหม้ กี ารตรวจสอบอยา่ งแนช่ ัดเพอ่ื ยนื ยนั สาเหตทุ แี่ ทจ้ รงิ โดยการวดั อตั ราการเตมิ อากาศ
จาก AHU
4 การปรบั ปรงุ จากขอ้ มลู การใชง้ านเเละเเบบสอบถาม
จากการสารวจความพงึ พอใจตอ่ การใชง้ านห้องจากบคุ คลากรทางการแพทยแ์ ละฝ่ายซอ่ มบารงุ โดยการจดั ทาแบบสอบถามออนไลนใ์ นหัวข้อความพึงพอใจต่ อการใชง้ านห้องแยกผู้ป่วยแพร่เช้ือ
ทางอากาศใหแ้ กบ่ คุ ลากรทางการแพทย์ และฝา่ ยซอ่ มบารงุ พบวา่ ไดร้ บั ความพงึ พอใจจากทงั้ บคุ ลากรทางการแพทย์ และฝา่ ยซอ่ มบารงุ โดยในสว่ นของบุคลากรทางการแพทย์ไดเ้ สนอแนะข้อคิดเห็นท่ี
จะชว่ ยปรบั ปรงุ การใชง้ านหอ้ งใหเ้ ป็นทนี่ า่ พอใจมากขนึ้ ซ่งึ ไดแ้ กแ่ นะนาใหจ้ ดั ทาคมู่ อื ของการใช้งานสาหรับการควบคมุ ตา่ ง ๆ เพื่อใหม้ คี วามเขา้ ใจในการเขา้ ใช้งานหอ้ งทถ่ี ูกต้องและปลอดภัย แนะนาให้
จัดทาและรวบรวมชอ่ งทางการตดิ ตอ่ ของฝา่ ยซ่อมบารุง แนะนาตดิ ตง้ั เคร่ืองปรบั อากาศใน Nurse station เพอื่ ลดกลน่ิ อับชืน้ ภายในห้อง และขอความรว่ มมือฝา่ ยซอ่ มบารงุ เรือ่ งการใช้เสียงเนือ่ งจาก
เสยี งดงั รบกวนบุคคลากรทางการแพทย์ จึงสรุปได้วา่ นน้ั การใชง้ านหอ้ ง MAIIR น้ันเปน็ ทพ่ี งึ พอใจตอ่ บคุ ลากรทางการแพทย์ และฝา่ ยซ่อมบารงุ
และจากการศกึ ษาในหวั ขอ้ ท่ี 4.3 พบวา่ อตั ราการแลกเปลย่ี นอากาศและผลตา่ งความดนั ภายในหอ้ งนนั้ สงู เกนิ กวา่ มาตรฐานมากสง่ ผลใหใ้ ชพ้ ลงั งานเกนิ ความจาเป็น จาเปน็ ตอ้ งมีการปรับลดอตั รา
การระบายอากาศเพอื่ ใหเ้ หมาะสม โดยการปรบั ทแี่ ดมเปอรท์ ตี่ รู้ ะบายอากาศโดยจะปรบั ของหอ้ ง 504 - 509 พบว่าหลงั จากมกี ารปรบั อตั ราการแลกเปลย่ี นอากาศและผลตา่ งความดันภายในหอ้ ง 504
- 508 ลดลงจนอยใู่ นช่วงท่ีเหมาะสม แตห่ ้อง 509 นั้นอัตราการแลกเปลีย่ นอากาศและผลตา่ งความดันมีค่าลดลงเล็กนอ้ ย แต่ยงั สงู เกินความจาเปน็
6. สรปุ
ซึ่งจากการศกึ ษานน้ั สามารถสรปุ ไดว้ า่ หอ้ งแยกผปู้ ่วยแพรเ่ ชอื้ ทางอากาศแบบดัดแปลงทจี่ ดั ทาบรเิ วณช้นั 5 ของอาคารสริ นิ ธร ในโรงพยาบาลมหาวทิ ยาลยั นเรศวร น้ันสามารถรองรบั ผปู้ ว่ ย
Covid-19 และผปู้ ว่ ยแพรเ่ ชอื้ ทางอากาศจากโรคอน่ื ๆ ได้ เนือ่ งจากระบบปรบั อากาศภายในหอ้ งไดถ้ กู ออกแบบและสามารถใชง้ านได้ตามมาตรฐานดงั ทศ่ี กึ ษาในหวั ขอ้ ท่ี 4.1 โดยผอู้ อกแบบไดค้ านงึ ถงึ
ความปลอดภยั เปน็ หลกั ซ่ึงหอ้ งสามารถยบั ยง้ั การแพรก่ ระจายของเชอ้ื ละอองลอยทส่ี ามรถแพรก่ ระจายผา่ นระบบปรับอากาศได้ โดยหอ้ งแยกผปู้ ว่ ยแพรเ่ ชอ้ื ทางอากาศแบบดดั แปลงนน้ั ไดใ้ ช้วธิ กี าร
ระบายอากาศซึ่งถอื เป็นหนง่ึ ในวธิ ที ม่ี ปี ระสทิ ธภิ าพทส่ี ดุ วธิ หี นง่ึ ในการปอ้ งกนั การแพรก่ ระจายของเชอื้ ไวรสั โดยหอ้ งจะไมม่ กี ารนาอากาศทใี่ ชแ้ ลว้ มาหมนุ เวยี นใช้งานอกี ครง้ั และแตล่ ะหอ้ งนน้ั จะแยก
ระบบปรบั อากาศจากกันอยา่ งชดั เจนกลา่ วคอื เครื่องสง่ ลมเยน็ กับตรู้ ะบายอากาศจะถูกใชภ้ ายในหอ้ งเทา่ นนั้ จะไมม่ กี ารสง่ ลมเยน็ หรอื ดงึ อากาศขา้ มหอ้ งมารวมกนั เพอ่ื หลกี เลย่ี งสถานการณก์ ารแพร่
เช้อื ข้ามพนื้ ท่ี เพ่ือความปลอดภยั ตอ่ ผทู้ ม่ี สี ขุ ภาพปกตทิ ตี่ อ้ งทางานในอาคาร ซึ่งจากการศกึ ษานที้ างคณะผจู้ ัดทาหวงั เปน็ อยา่ งยงิ่ ว่าจะสามารถใชเ้ ปน็ แนวทางในการสรา้ งหอ้ งแยกผปู้ ว่ ยแพรเ่ ชอ้ื ทาง
อากาศแบบดดั แปลงสาหรบั สถานพยาบาลอนื่ ๆ
7. เอกสารอา้ งอิง
1. ยูนัส เอ เซนเกล และ ไมเคลิ เอ. โบเลส, เทอรโ์ มไดนามกิ ส,์ แปลโดย รศ.ดร.สมชยั อัครทวิ า และ ผศ.ดร.ขวญั จติ วงษ์ชารี (กรุงเทพมหานคร : สานกั พมิ พ์ แมคกรอ-อลิ อนิ เตอรเ์ นชนั่ แนล เอน็
เตอรไ์ พรส์ แอลแอลซี 2554), หนา้ 413
2. Srivatsa, Prajwala, and Amit Pandhare. "Indoor air quality: IoT solution. " Proceedings of the National Conference NCPCI. 2016.
3. พลู พร แสงบางปลา. (2558). ความรพู้ น้ื ฐานวชิ าชพี วศิ วกรรมเครอื่ งกล. พมิ พ์ครง้ั ที่ 3. กรงุ เทพฯ : วศิ วกรรมสถานแหง่ ประเทศไทย ในพระบรมราชปู ถมั ภ์ (วสท.)
4. H. Yang, J. Burnett, K. Lau and L. Lu. (2001). Comparing Central and SplitAir[1]Conditioning System. ASHRAE Journal. 36-38
5. รศ.แมน้ สรวง วุฒอิ ดุ มเลศิ . (16 กนั ยายน 2555). เชือ้ ทม่ี ากับมลพษิ ในอาคาร: รา. สบื คน้ เมอื่ วนั ที่ 20 กมุ ภาพนั ธ์ 2562, จาก https://www.pharmacy.mahidol.ac.th/th/index.php
6. Jones, Andy P. "Indoor air quality and health." Atmospheric environment 33.28 (1999): 4535-4564.
7. สุพจน์ เดชะอานวยวทิ ย์. การออกแบบหอ้ งแยกเดย่ี วผปู้ ่วย (Isolation Room Design). บทความวชิ าการชดุ ที่ 17 สมาคมวศิ วกรรมปรบั อากาศแหง่ ประเทศไทย
8. กองวศิ วกรรมการเเพทย์ กรมสนบั สนนุ สขุ ภาพ กระทรวงสาธารณสขุ .คมู่ อื แนวทางการพฒั นาหอ้ งแยกโรคผปู้ ว่ ยแพรเ่ ชอื้ ทางอากาศ. พมิ พค์ รง้ั ที่ 2 .หน้าที่ 1-7
9. นนิ นาท ราชประดษิ ฐ์. (2561). วิศวกรรมการปรบั อากาศและระบายอากาศ. เอกสาร ประกอบการในวชิ าAir-Conditioning and Ventilation Engineering. ภาควชิ าเครอ่ื งกล มหาวทิ ยาลยั
นเรศวร
10. Cho, Jinkyun, Kyunghun Woo, and Byungseon S. Kim. "Removal of airborne contamination in airborne infectious isolation rooms." ASHRAE Journal 61.2 (2019): 8-21.
มหาวทิ ยาลัยนเรศวร
NARESUAN UNIVERSITY
ก า ร ศึ ก ษ า เ ชิ ง ท ด ล อ ง ข อ ง ลั ก ษ ณ ะ ก า ร ไ ห ล ข อ ง เ ม็ ด อ า ห า ร สั ต ว ร ะ ห ว า ง ก ร ะ บ ว น ก า ร ป ล อ ย อ อ ก ใ น ไ ซ โ ล
Experimental investigation on granular fodder flow characteristics during discharge
period in silo
ภาควิชา วศิ วกรรมเครือ่ งกล ปก ารศกึ ษา 2564
ผดู ําเนนิ โครงงาน 1. นายวุฒคิ ุณ อนุ เมือง รหัส 61363890 5. ผลการดําเนนิ โครงงาน
2. นายสทิ ธนิ นท วงทับ รหสั 61364415
Period Time: 20 % Period Time : 40 % Period Time : 60 % Period Time : 80 %
อาจารยท่ปี รกึ ษาโครงงาน ผชู ว ยศาสตราจารย ดร.ขวญั ชยั ไกรทอง
400 400 400 400
1. บทคดั ยอ
300 300 300 300
โครงงานนี้มีวัตถุประสงคเพ่ือศึกษาเชิงทดลองของลักษณะการไหลของเม็ดอาหารสัตวระหวาง
กระบวนการปลอยออกในไซโล โดยเปนการทดลองเพื่อหาคาความดันที่เกิดขึ้นท่ีผนังไซโลและอัตราการ vertical height above outlet (cm)200 200 200 200
ไหลของระยะเวลาการจัดเก็บอาหารสัตวในไซโล 1 ชั่วโมงดวยไซโลระดับหองปฏิบัติการที่ทําจากวัสดุ vertical height above outlet (cm)
เหล็กกับไฟเบอรกลาส นอกจากน้ีในโครงงานยังทําการศึกษาการเปล่ียนคาตัวแปรซ่ึงไดแกมุมของฮอป vertical height above outlet (cm)100100100 100
เปอรแ บบกรวยขนาดทางออก 55 มลิ ลิเมตรจาํ นวน 4 มมุ ไดแ ก 10, 20, 30 และ 45 องศา vertical height above outlet (cm)
0 5.00 10.00 15.00 0 5.00 10.00 15.00 0 5.00 10.00 15.00 0 5.00 10.00 15.00
จากผลการทดสอบพบวา ความดันท่ีเกิดข้ึนที่ผนังไซโลในกระบวนการปลอยออก คาความดันโดย 0.00 0.00 0.00 0.00
เฉล่ียท่ีเกิดข้ึนของไซโลที่ผลิตจากเหล็กสูงกวาไซโลท่ีผลิตไฟเบอรกลาส โดยอัตราการไหลออกเฉลี่ยจาก
ไซโลท่ผี ลิตจากวัสดุเหล็กมีคา ตา่ํ ทส่ี ดุ เทากับ 0.193 kg/s ทีม่ มุ เอียงของฮอปเปอร 45 องศา และอัตราการ -100 -100 -100 -100
ไหลออกเฉล่ียจากไซโลที่ผลิตจากวัสดุเหล็กมีคาสูงที่สุดเทากับ 1.006 kg/s ท่ีมุมเอียงของฮอปเปอร 10
องศา ในขณะทีไ่ ซโลท่ผี ลิตจากวัสดุไฟเบอรก ลาสมอี ตั ราการไหลเฉลีย่ นอยทส่ี ดุ เกิดทฮ่ี อปเปอรท่ีมีขนาดมุม -200 -200 -200 -200
เอียง 45 องศา เทา กบั 0.281 kg/s และอัตราการไหลเฉล่ียมากที่สุดเกิดท่ีฮอปเปอรท่ีมีขนาดมุมเอียง 10
องศา เทากบั 0.674 kg/s นอกจากน้ี เมอื่ พจิ ารณาถึงผลของความดันท่ีเกิดข้ึนและอัตราการไหลออก อาจ -300 -300 -300 -300
กลา วไดวา ลักษณะการไหลของเม็ดอาหารสตั วในไซโลสําหรบั ไซโลท่ผี ลิตจากวัสดุเหล็กและไซโลท่ีผลิตจาก
วัสดุไฟเบอรก ลาสมรี ูปแบบการไหลเปนแบบเฉพาะสว นแกนกลาง -400 Normal pressure over silo wall (kPa) -400 Normal pressure over silo wall (kPa) -400 Normal pressure over silo wall (kPa) -400 Normal pressure over silo wall (kPa)
2. ที่มาและความสาํ คัญของปญ หา ความดันท่ีเกิดข้นึ ทผ่ี นังไซโลท่ผี ลติ จากเหล็ก เปรยี บเทยี บกบั มมุ เอยี งของฮอปเปอรทั้ง 4 มุม
ปจจุบันอุตสาหกรรมอาหารสัตวเปนอุตสาหกรรมผลผลิตแปรรูปทางการเกษตร โดยมีธัญพืชเปน Period Time : 20 % Period Time : 40 % Period Time : 60 % Period Time : 80 %
วตั ถุดบิ หลกั มลี ักษณะเปนเม็ดทรงกระบอกขนาดเล็กถูกจัดเก็บไวในไซโลแบบกรวย (Hopper silo) เพ่ือ
รอการขนสง ในปจจุบัน พบวา เมื่อมีจัดเก็บอาหารสัตวเม็ดไวในไซโลเปนระยะเวลาหนึ่ง เม่ือถึงข้ันตอน 400 400 400 400
ของการลําเลียงออกจากไซโลนั้น พบปญหาการอุดตัน (Arching problem) ที่เกิดขึ้นบริเวณเหนือชอง
ทางออกของไซโลในระหวางกระบวนการปลอยออก ปญหาดังกลาวกอใหเกิดความเสียหายตอ 300 300 300 300
อตุ สาหกรรมอาหารสัตวเ ปน อยางมาก อาทิ คา ใชจา ยในการแกไขปรับปรงุ กําลังการผลิตอาหารสัตวเม็ดท่ี
ลดลงเนื่องจากการหยดุ เดนิ เครื่องผลติ เปนตน 200vertical height above outlet (cm) 200 200 200
vertical height above outlet (cm)
3. วตั ถปุ ระสงคแ ละขอบเขตของโครงงาน 100 vertical height above outlet (cm)100100 100
vertical height above outlet (cm)
ศกึ ษาความดันที่เกดิ ข้นึ ทีผ่ นังไซโลและอัตราการไหลในระหวางการปลอยออก 0 5.00 10.00 15.00 0 5.00 10.00 15.00 0 5.00 10.00 15.00 0 5.00 10.00 15.00
0.00 0.00 0.00 0.00
4. วธิ กี ารดาํ เนนิ โครงงาน
-100 -100 -100 -100
ทบทวนวรรณกรรมเก่ยี วกับวัสดเุ ม็ด การศึกษาตัวแปรทมี่ ีอิทธพิ ลตอการติดขดั ในไซโล
และการทดลองเพอ่ื ศกึ ษาการออกแบบไซโลทม่ี คี วามเหมาะสมตามวัสดุท่อี ยใู นไซโล -200 -200 -200 -200
สรางแบบจาํ ลองและตดิ ต้งั เครอื่ งมอื วัด -300 -300 -300 -300
ทดลองและเก็บคาความดันและนํ้าหนักทเี่ กดิ ข้นึ ใน -400 Normal pressure over silo wall (kPa) -400 Normal pressure over silo wall (kPa) -400 Normal pressure over silo wall (kPa) -400 Normal pressure over silo wall (kPa)
กระบวนการปลอ ยออก
ความดันทเ่ี กดิ ขึน้ ทผ่ี นังไซโลที่ผลิตจากไฟเบอรกลาส เปรยี บเทียบกบั มมุ เอยี งของฮอปเปอรท ง้ั 4 มมุ
วเิ คราะหผลการทดลอง
จากการทดลองทั้งหมด แสดงใหเห็นถึงลักษณะของความดันและอัตราการไหล ของไซโลที่
สรปุ ผลการทดลอง
ผลิตจากวสั ดเุ หล็กกับไฟเบอรก ลาส คาดวาสาเหตุที่ทําให ผลของอัตราการไหลกับความดันของไซโล
เขียนรายงานวทิ ยานพิ นธฉ บับสมบูรณ
ท่ผี ลติ เหลก็ มากวา ไฟเบอรกลาส เน่ืองจากลักษณะการไหลของเหล็กมีความเปนไปไดวา มีการไหล
แบบเฉพาะวัสดุสวนแกนกลางจะมเี พียงสว นแกนกลางสว นไซโลทผ่ี ลิตจากไฟเบอรกลาส คาดวาจะมี
การไหลแบบวสั ดุไหลออกทง้ั หมด
6. สรปุ
โครงงานการศึกษาเชิงทดลองของลักษณะการไหลของเม็ดอาหารสัตวระหวางกระบวนการ
ปลอยออกในไซโล มีวัตถุประสงคเพ่ือศึกษาความดันท่ีเกิดขึ้นท่ีผนังไซโลและอัตราการไหล ของ
อาหารสัตวเม็ดท่ีมีระยะเวลาการจัดเก็บ 1 ช่ัวโมง โดยการทดสอบใชหัวของฮอปเปอรมีขนาด
ทางออก 55 mm มขี นาดมุมเอียง 4 มุม ไดแ ก 10, 20, 30 และ 45 องศา ผลิตจากวัสดุเหล็กกับไฟ
เบอรก ลาส ผลการเปรียบเทียบอัตราการไหล พบวา ความดันท่ีเกิดขึ้นท่ีผนังไซโลในกระบวนการ
ปลอยออก คาความดันโดยเฉลี่ยทีเ่ กดิ ข้ึนของไซโลท่ผี ลติ จากเหล็กสงู กวาไซโลทผ่ี ลติ ไฟเบอรกลาส
อัตราการไหลออกเฉล่ียจากไซโลที่ผลิตจากวัสดุเหล็กมีคาต่ําที่สุดเทากับ 0.193 kg/s ท่ีมุมเอียง
ของฮอปเปอร 45 องศา และอัตราการไหลออกเฉลี่ยจากไซโลท่ีผลิตจากวัสดุเหล็กมีคาสูงที่สุด
เทากับ 1.006 kg/s ทมี่ มุ เอียงของฮอปเปอร 10 องศา ในขณะท่ีไซโลที่ผลิตจากวัสดุไฟเบอรกลาสมี
อัตราการไหลเฉล่ียนอยท่ีสุดเกิดท่ีฮอปเปอรท่ีมีขนาดมุมเอียง 45 องศา เทากับ 0.281 kg/s และ
อตั ราการไหลเฉลย่ี มากทส่ี ดุ เกิดทฮี่ อปเปอรที่มีขนาดมมุ เอยี ง 10 องศา เทา กับ 0.674 kg/s
เม่ือพิจารณาถึงผลของความดันท่ีเกิดขึ้นและอัตราการไหลออก อาจกลาวไดวาลักษณะการ
ไหลของเม็ดอาหารสตั วใ นไซโลสําหรับไซโลทผ่ี ลติ จากวัสดเุ หลก็ และไซโลท่ีผลิตจากวัสดุไฟเบอรกลา
สมีรูปแบบการไหลเปนแบบเฉพาะสว นแกนกลาง เมือ่ ทําการเปรยี บเทียบระหวา งฮอปเปอรเหล็กกับ
ไฟเบอรขนาดมุมตาง ๆ พบวาฮอปเบอรท่ีผลิตจากเหล็กมีผนังไซโลมีคาอัตราการไหลออกเฉลี่ยสูง
กวาฮอปเบอรท ผ่ี ลิตจากไฟเบอรกลาส ทั้งน้ีอาจเกิดมาจากความเรียบของแผนเหล็กใหมท่ียังไมได
ใชง านท่ีใชทาํ ไซโล
7. เอกสารอางอิง
Gallego, E., Ruiz, A., & Aguado, P. J. (2015). Simulation of silo filling and discharge using ANSYS and comparison. Computers and Electronics in
Agriculture, 281-289.
ตะวันฉาย ตุงคะนาคร. (2560). การติดขัดของวสั ดุภายใตการส่ันแนวด่งิ ในฮอปเปอร- 2-มิติ. (วิทยานพิ นธว ทิยาศาสตรมหาบณั ฑติ ). เชียงใหม: มหาวิทยาลัยราชภฏั เชยี งใหม.
Uñac , R. O., Vidales , A. M., Benegas, O. A., & Ippolitod, I. (2021). Experimental study of discharge rate fluctuations in a silo with different
hopper geometries. Powder Technology, 214-220.
เชาวลิต มณฑล, กฤษณา ไกรสนิ ธุ, จริ ะพรชัย สขุ เสรี, และ ลักษณา เจริญใจ. (2013). การศึกษาสมบตั กิ ารไหลของผงยาสมนุ ไพร. ปทมุ ธาน.ี
LOBATO, J. M., MASCARENHAS, F. P., & MESQUIT, A. A. (2016). CONICAL HOPPER DESIGN FOR MASS FLOW – CASE OF RED MUD. Brasil.
Garcimart´ın, A., Zuriguel, I., Pugnaloni, L. A., & Janda, A. (2018). The shape of jamming arches in two-dimensional deposits of granular
materials. Argentina.
Gonzalo ĺ ez-Montellano, C., Ramı ́rez, A., Gallego, E., & Ayuga, F. (2011). Validation and experimental calibration of 3D discrete element models
for. Chemical Engineering Science, 5116-5126.
ZHENGZHOU FANWAY MACHINERY MANUFACTURING. (2564). กระบวนการผลติ เมด็ อาหารสตั วนํ้า. เขา ถงึ ไดจาก http://thai.pellet-making-
machine.com/pellet-making-guide/fish-feed-pellet-making/aquatic-animal-feed-production-procedure.html
Zuriguel, I., Garcimart´ın, A., Maza, D., Pugnalon, L. A., & Pastor, J. M. (2005). Jamming during the discharge of granular matter from a silo.
United Kingdom.
ขจดั วสั ดุตดิ ขดั ใน Silo ผลิตอาหารสัตวด ว ย AirSweep Material Activation System. (2564). เขาถงึ ไดจ าก Palawatr: https://www.palawatr.co.th/blogs/case-
study/elmira-airsweep2
พันคาํ ศรอี ทุ ัย. (2537). การศกึ ษาพฤตกิ รรมการไหลของยิปซ่มั ไซโล. (ปริญญานิพนธว ิศวกรรมศาสตรบณั ฑติ ). กรงุ เทพมหานคร: สถาบนั เทคโนโลยีพระจอมเกลาพระนคร
เหนือ.
เอกพล นามคาํ , วัชรพงศ ไทโภคนิ , นิวตั ร มลู ปา, และ ทวีศกั ดิ มหาวรรณ. (2555). การออกแบบวศิ วกรรมสําหรับไซโลเก็บเมลด็ ขาวเปลือก. การประชุมวชิ าการสมาคม
วศิ วกรรมเกษตรแหงประเทศไทย ครั้งที่ 13. จงั หวัดเชียงใหม.
มหาวทิ ยาลยั นเรศวร
NARESUAN UNIVERSITY
การพัฒนาระบบหมนุ เวยี นอากาศในชน้ั ปลกู ของชุดปลกู พืชแนวตัง้ ดว้ ยวธิ พี ลศาสตรข์ องไหลเชงิ คานวณ
Development of air circulation system inside culture shelf of vertical cultivation unit using
Computational Fluid Dynamics ปกี ารศึกษา 2564
ภาควิชา วศิ วกรรมเคร่อื งกล
ผดู้ าเนินโครงงาน 1. นายไตรภพ กล่ินจนั ทร์ รหัส 61311853 5. ผลการดาเนนิ โครงงาน
รหสั 61362077
2. นายธรี พล พันธ์มหา จากผลการเปรียบเทียบของอุณหภูมิจากผลงานพัฒนาชุดปลูกพืชระบบปิดท่ีนาเสนอโดย ณิชกานต์ คาลือ และคณะ
[12] โดยจะเหน็ ได้วา่ คา่ อุณหภมู ิจากผลการจาลองมีค่าความคลาดเคลอื่ นอยู่ในช่วง 0.03 - 0.53 % ซึง่ เปน็ ค่าทย่ี อมรับได้
อาจารยท์ ป่ี รกึ ษาโครงงาน ผชู้ ว่ ยศาสตราจารย์ ดร.ขวญั ชัย ไกรทอง
จากกราฟเปรียบเทียบความเร็วลมจะเห็นได้ว่าค่าความคลาดเคล่ือนของความเร็วลมในตาแหน่งดังกล่าวมีค่าความ
1. บทคดั ย่อ คลาดเคลอ่ื นในชว่ ง 1.33 – 7.83 % ซึ่งเป็นค่าท่ยี อมรับได้
โครงการนม้ี ีวัตถปุ ระสงค์เพ่อื พฒั นาระบบหมุนเวียนอากาศสาหรับชุดปลูกพชื แนวตั้งท่ีสามารถสร้างการไหลของ ผลการทดสอบอุณหภูมิภายในชดุ ปลูกพืขแนวตั้งพบว่าในแต่ละรางปลูก ตาแหน่งรางปลูกท่ี 1 ท่ีอยู่บริเวณหน้าสุดของ
ชั้นปลูก จะมีอุณหภมู ิเฉล่ียสูงกว่าในตาแหน่งของรางปลูกท่ี 2, รางปลูกที่ 3 และรางปลูกที่ 4 จากผลการทดสอบนามาเขียน
อากาศท่ีเหมาะสมและมีความสม่าเสมอ โดยโครงการนี้ทาการตรวจสอบความถูกต้องของการวิเคราะห์เชิงตัวเลขการ กราฟแสดงความสัมพันธ์ได้ดังรูปที่ 4.12 และค่าเฉล่ียภายในชั้นปลูกอยู่ท่ี 25.80 °C ที่ค่าส่วนเบียงเบนมาตรฐานท่ี 0.4
ไหลของอากาศภายในช้ันปลูก และใช้ระเบียบวิธีพลศาสตร์ของไหลเชิงคานวณเป็นเครื่องมือในการออกแบบระบบ แสดงถึงค่าการะจายตัวของอุณหภูมิที่ดี นอกจากน้ีเมื่อเปรียบเทียบระหว่างผลการจาลองและการทดสอบ พบค่าความ
หมนุ เวียนอากาศ คลาดเคลื่อนของอุณหภมู ขิ องรางปลูกทงั้ 4 ราง นน้ั อยูใ่ นชว่ ง 0.48 - 3.87 %
จากการตรวจสอบความถูกต้องของการวิเคราะห์การไหลของอากาศภายในชนั้ ปลูก พบค่าความคลาดเคล่ือนที่ยอมรับได้ ของ ผลการทดสอบความเร็วของอากาศภายในช้นั ปลูกพชื แนวตั้ง โดยทาการวัดท้ังหมด 20 จุด พบว่าความเร็วของอากาศ
อุณหภูมิและความเร็วอากาศอยู่ในช่วง 0.03 - 0.53% และในช่วง 1.33–7.83 % ตามลาดับ และจากการออกแบบด้วยระเบียบวิธี ในช้นั ปลูกของรางปลูกที่ 1, รางปลูกท่ี 2, รางปลูกท่ี 3 และรางปลูกที่ 4 มีค่าความเร็วเฉล่ียอยู่ที่ 0.86, 0.77, 0.83, 0.82
พลศาสตร์ของไหลเชิงคานวณ ระบบหมุนเวียนอากาศถูกพัฒนาขึ้นในรูปแบบชุดของพัดลมขนาดเล็กพร้อมหัวกระจายลมติดตั้งท่ี m/s ตามลาดับโดยแสดงค่าความเร็วเฉลี่ยในปลูกอยู่ท่ี 0.82 m/s ที่ค่าส่วนเบียงเบนมาตรฐานเท่ากับ 0.04 ทาให้สามารถ
ด้านบนของช้ันปลูก ซ่ึงผลจากการวเิ คราะห์ด้วยพลศาสตร์ของไหลเชิงคานวณแสดงค่าอุณหภมู ิเฉล่ียและค่าความเร็วเฉล่ียภายในชั้น สรุปถึงการกระจายตัวของอากาศท่ีดี และมีค่าความเร็วในช่วงที่เหมาะสมสาหรับการเจริญเติบโตของพืช นอกจากน้ีพบค่า
ปลกู ได้คา่ เทา่ กับ 25.38 °C มีค่าสว่ นเบ่ียงเบนมาตรฐานท่ี 0.07 และ 0.99 m/s ทคี่ า่ สว่ นเบ่ยี งเบนมาตรฐานท่ี 0.06 ตามลาดับและ 6. สรุปความคลาดเคลอื่ นของอณุ หภมู ขิ องอากาศทต่ี าแหน่งแนวรางปลูกทัง้ 4 ราง ในชว่ ง 14.14 – 45.11 %
ผลการทดสอบชุดหมุนเวียนอากาศที่พัฒนาข้ึนในห้องปฎิบัติการให้ค่าอุณหภูมิเฉลี่ยและความเร็วเฉล่ียภายในช้ันปลูกเท่ากับ 25.80
1. การตรวจสอบความถกู ตอ้ งของการจาลองการไหลของอากาศภายในชัน้ ปลกู พืชระบบปดิ ถูกทาโดยการเปรียบเทียบผลการ
°C ท่ีค่าส่วนเบี่ยงเบนมาตรฐานท่ี 0.4 และแสดงค่าเท่ากับ 0.82 m/s ที่ค่าส่วนเบีย่ งเบนมาตรฐานเท่ากับ 0.04 ตามลาดับ อากาศท่ี จาลองการไหลของอากาศด้วยระเบียบวิธีพลศาสตร์ของไหลเชิงคานวณกับผลการทดสอบที่นาเสนอโดย ณิชกานต์ คาลือ
และคณะ [12] เป็นรูปแบบที่ 1 ซ่ึงพบว่า ค่าอุณหภูมิจากผลการจาลองท่ีทาด้วยแบบจาลองท่ีโครงข่ายขนาดจานวนเซลล์
2ดีม.กี าทรกม่ี ระาจาแยตลวั ะแลคะมวคี าา่ คมวาสมเารว็ คอยญั ู่ในชขว่ งอที่เงหปมาญัะสมหสาาหรับการเจรญิ เตบิ โตของพืช เท่ากับ 2,424,126 เซลลเ์ ปน็ รูปแบบท่ี 3 มคี า่ ความคลาดเคลอื่ นอยู่ในชว่ ง 0.03 - 0.53 % และค่าความเร็วอากาศมีค่าความ
คลาดเคลอื่ นในชว่ ง 1.33 – 7.83 % เมือ่ เทียบกับผลการทดสอบ ซึ่งเปน็ ค่าท่ียอมรับไดจ้ ะนาการวเิ คราะห์ดว้ ยพลศาสตร์ของ
การปลูกพืชในระบบปิด (Closed plant production system, CPPS)เป็นการนานวัตกรรมมาผสมผสานกับ ไหลเชงิ คานวณเป็นเคร่อื งมอื สาหรับการออกแบบและพัฒนาระบบหมุนเวยี นอากาศในชนั้ ปลูกพชื
2. ผลการวเิ คราะหร์ ะบบหมนุ เวยี นอากาศภายในช้นั ปลูกท่พี ัฒนาขน้ึ ด้วยพลศาสตรข์ องไหลเชงิ คานวณแสดงค่าอุณหภมู ิเฉล่ีย
เทคโนโลยีการเกษตร เพ่ือที่จะแก้ไขปัญหาต่างๆ และพัฒนาระบบเกษตรให้มีคุณภาพสูงขึ้นในเชิงปริมาณและคุณภาพ เพราะ ภายในชั้นปลูกจะได้ค่าเท่ากับ 25.38 °C ท่ีค่าส่วนเบี่ยงเบนมาตรฐานท่ี 0.07 และแสดงค่าความเร็วเฉลี่ยในชั้นปลูกซ่ึง
สามารถควบคุมปัจจัยการผลิตเรื่องน้า อากาศ ความช้ืน และแสงที่ใชใ้ นปริมาณท่ีเหมาะสมและยังปราศจากสารเคมี ทาให้ประหยัด สามารถคานวณความเร็วเฉลี่ยในช้นั ปลูกได้เท่ากับ 0.99 m/s ที่ค่าส่วนเบี่ยงเบนมาตรฐานท่ี 0.06 ซ่ึงแสดงถึงค่าการะจาย
ทรัพยากรธรรมชาติเป็นมิตรกับส่ิงแวดล้อมและผลท่ีได้มีความแน่นอนในเชิงปริมาณ ดังแสดงการปลูกพืชระบบปิดในรูปท่ี 1.1 ตวั ของอุณหภูมิและความเร็วที่ดี
[1]นอกจากนี้ยงั สามารถควบคุมและป้องกันแมลง วชั พืช และสิ่งอันตรายอ่นื ๆ ในช่วงเวลาการปลูกพืชผล ดังเช่นโรงงานปลูกพืชด้วย 3. ผลการทดสอบระบบหมุนเวียนอากาศภายในช้นั ปลูกที่พัฒนาข้ึนแสดงถึงค่าเฉล่ียภายในช้ันปลูกเท่ากับ 25.80 °C ที่ค่า
แสงเทียม (Plant Factory with artificial lighting, PFAL) การปลูกพืชในระบบปิดยังคงต้องการการวิจัยและพัฒนาระบบต่างๆ ท่ี ส่วนเบียงเบนมาตรฐานที่ 0.4 และแสดงค่าความเร็วเฉลี่ยในชั้นปลูกเท่ากับ 0.82 m/s ที่ค่าส่วนเบียงเบนมาตรฐานเท่ากับ
สามารถควบคุมปัจจัยในการปลูกพืชที่ส่งผลให้สภาวะแวดล้อมเป็นไปตามที่กาหนด ในชั้นปลูกของชุดปลูกพืชชนิดแนวต้ัง ระบบ 0.04 ทาให้สามารถสรุปถึงการกระจายตวั ของอากาศท่ีดี และมีคา่ ความเร็วในชว่ งทีเ่ หมาะสมสาหรับการเจริญเติบโตของพืช
ระบายอากาศมบี ทบาทสาคญั ในการเปลีย่ นแปลงลกั ษณะอากาศในสภาพแวดล้อมของการปลูกพชื การออกแบบระบบระบายอากาศ 4. เมื่อเปรียบเทียบระหว่างผลการจาลองและการทดสอบของระบบหมุนเวียนอากาศภายในชัน้ ปลูกท่ีพัฒนาข้ึน พบค่าความ
ที่ไมเ่ หมาะสมในชน้ั ปลกู มผี ลต่อการไหลเวียนของอากาศรอบต้นพชื ในช้ันปลูกท่ีนาไปสู่การเจริญเติบโตของพชื ท่ีไม่สม่าเสมอและเกิด คลาดเคล่ือนของอุณหภูมิของรางปลูกท้ัง 4 ราง น้ันอยู่ในช่วง 0.48 - 3.87 % และค่าความคลาดเคล่ือนของความเร็วของ
การผิดปกติของพืช โดยความเร็วของอากาศภายในชั้นปลูกพชื ท่ีเหมาะสมได้ถูกนาเสนอไวโ้ ดย Kozai et al. [2] ท่ีแนะนาค่าการ
7อา.กาเศอทีต่กาแสหานง่รแอนวา้ รางงปอลิงูกทง้ั 4 ราง ในช่วง 14.14 – 45.11 %
อ3อ.กแวบัตบไถว้ทุป่ี 0.ร2-ะ1สmง/sค์และขอบเขตของโครงงาน
Kozai T. Plant Factory in Japan – Current Situation and Perspectives.
วัตถุประสงค์ Chronica horticulturae 2013;53(2):8-11.
1. เพ่อื ศึกษาการไหลในชนั้ ปลูกของชุดปลูกพชื แนวตัง้ ดว้ ยวธิ พี ลศาสตร์ของไหลเชิงคานวณ (CFD) Kozai, T., Niu, G., & Takagaki, M. (2016). PLANT FACTORY An Indoor Vertical
Farming System for Efficient Qulity Food Production. United States of
2. เพ่ือพัฒนาระบบหมนุ เวียนอากาศท่ีเหมาะสมในช้นั ปลูกสาหรับการปลูกพืชแนวตั้งด้วยวธิ ีการวิเคราะห์แบบพลศาสตร์ของไหลเชิง America: Academic Press is an imprint of Elsevier.
คานวณ
นางสาวนภสั วรรณ เพช็ รโพธ,์ิ นางสาวฟ้ารงุ่ ศรเี ทพ, นางสาวศิรวิ รรณ เชย่ี วเขตรวทิ ย์
ขอบเขตของโครงงาน (2564). การวิเคราะห์การระบายอากาศในโรงเลีย้ งไก่แบบปดิ ด้วยวิธพี ลศาสตรข์ องไหล
เชงิ คานวณ
1. พัฒนาระบบหมุนเวียนอากาศในช้ันปลูกพืชแนวตั้งด้วยวิธีวิเคราะห์แบบพลศาสตร์ของไหลเชิงคานวณ (CFD) ที่คานึงถึงผลของ
ความร้อนจากระบบแสงเทยี ม แต่ไม่พจิ ารณาถึงความช้นื ในอากาศ กระบวนการสังเคราะหแ์ สง และกระบวนการคายนา้ ของพชื Zhang Y, Kacira M, An L. A CFD study on improving air flow uniformity in indoor
plant factory system. Biosystems Engineering 2016;147:193-205
2. สรา้ งและทดสอบระบบหมนุ เวยี นอากาศที่พัฒนาขน้ึ
นางสาวณชิ กานต์ คาลอื , นางสาวทิพวรรณ กระต่ายทอง, นางสาวยุพารัตน์ เหล่าชยั (2563).
4. วิธกี ารดาเนินโครงงาน การพัฒนาชุดปลูกระบบปดิ สาหรบั ควบคมุ สภาวะแวดล้อมทางการเกษตร
มหาวทิ ยาลัยนเรศวร
NARESUAN UNIVERSITY
การออกแบบและผลิตอุปกรณ์ดามจมูกเฉพาะบุคคลสาหรับ
ผู้ป่วยโรคปากแหว่งเพดานโหว่หลังการผ่าตัดแก้ไข
ภาควชิ าวศิ วกรรมเครอื่ งกล ปกี ารศกึ ษา 2564
ผดู้ าเนินโครงงาน 1. นางสาวอรนุช คามิง่ รหสั 61364972 5. ผลการดาเนนิ โครงงาน
2. นางสาวอรปรยี า อนุรกั ษ์พงพี รหสั 61364996
5.1 การออกแบบอุปกรณด์ ามจมกู เฉพาะบคุ คล
ทป่ี รึกษาโครงงาน ดร.ปญั ญวณั ลาเพาพงศ์ 5.1.1 การออกแบบ Nasal stent เฉพาะบคุ คลด้วย Parametric design
ที่ปรกึ ษาโครงงานรว่ ม ผู้ชว่ ยศาสตราจารย์ นพ.ศรณั ย์ วรศกั ดิว์ ฒุ ิพงษ์ 5.1.1.1 การเลือกพารามิเตอร์ในการวดั จมกู ผปู้ ว่ ย
5.1.1.2 การสรา้ งแบบจาลองสามมิตขิ อง Nasal stent โดย Parametric design
1. บทคัดย่อ
ไฟล์ Microsoft Excel สาหรับเชือ่ มตอ่ ขอ้ มูลกับฟงั ก์ชัน Parametric design ของ SOLIDWORKS
โครงงานน้ีเป็นการออกแบบและผลิตอุปกรณ์ดามจมูกเฉพาะบุคคลสาหรับผู้ป่วยโรคปากแหว่งเพดานโหว่หลังการผ่าตัดแก้ไขจมูก มีวัตถุประส งค์
เพ่ือออกแบบอุปกรณ์ดามจมูกเฉพาะบุคคลสาหรับใช้ในการรักษาโรคปากแหว่งเพดานโหว่ท่ีสามารถปรับเปล่ียนรูปร่างได้โดยอัตโนมัติ และเพื่อ พัฒนา ชอื่ พารามเิ ตอร์
กระบวนการผลิตอุปกรณ์ดามจมูกเฉพาะบุคคลสาหรับใช้ในการรักษาโรคปากแหว่งเพดานโหว่โดยการออกแบบมีการใช้พารามิเตอร์ท้ังหมด 17
พารามิเตอร์ 7 พารามิเตอร์แรกได้จากการวัดพารามิเตอร์จมูกผู้ป่วยของแพทย์ผู้เช่ียวชาญ และ 10 พารามิเตอร์ท่ีเหลือได้จากการคานวณหา พารามิเตอรช์ ดุ ที่ 1 (ตน้ แบบ)
ความสัมพันธข์ องพารามิเตอร์ชิ้นงานต้นแบบ จากนั้นใช้โปรแกรม SOLIDWORKS ฟังก์ชัน Parametric design ออกแบบและสร้างแบบจาลอง Nasal
stent ท่ีสามารถปรับขนาดและรูปร่างได้โดยอัตโนมัติตามพารามิเตอร์ของจมูกผู้ป่วย ในส่วนของการพัฒนากระบวนการผลิตใช้โปรแกรม หมายเลขช้ินงานทีส่ ร้าง พารามเิ ตอร์ทไ่ี ดจ้ ากการวัด พารามเิ ตอร์ที่ไดจ้ ากการ พารามิเตอร์ชดุ ท่ี 2
SOLIDWORKS ฟังกช์ ัน Mold tool ในการออกแบบแมพ่ ิมพ์ และใชฟ้ งั กช์ นั Mold fill simulation ในการจาลองการขนึ้ รปู เพื่อวิเคราะห์หาการจัดวาง ขึน้ ใหม่ จมกู จรงิ คานวณ พารามเิ ตอร์ชุดที่ 3
ช้ินงานและหาตาแหน่งรูเทท่ีเหมาะสมในการฉีดขึ้นรูป จากน้ันจึงทาการทดสอบข้ึนรูป Nasal stent ด้วยวิธีการข้ึนรูปแบบ Direct molding ซ่ึงเป็นวิธี
ทีเ่ หมาะสมและใช้เวลาน้อย ทง้ั นี้เพือ่ ความม่นั ใจในการขึน้ รปู ได้ทาการตรวจสอบความถูกตอ้ งแมน่ ยาของขนาด Nasal stent ที่ผลิต พบว่ามีเปอร์เซ็นต์ 5.1.2 การออกแบบแม่พิมพ์สาหรบั ขึ้นรูป Nasal stent เฉพาะบคุ คล
ความคลาดเคล่ือนเฉลย่ี อยู่ท่ี 5.02% ซงึ่ เป็นเปอรเ์ ซ็นต์ที่สามารถยอมรบั ได้ และจากการรวบรวมขอ้ มูลเวลาท่ใี ชเ้ ฉพาะในสว่ นของการขึ้นรูปใช้เวลาเฉลี่ย 5.1.2.1 การจาลองข้นึ รปู Nasal stent (Mold fill simulation)
ช้ินละ 4 ชั่วโมง 34 นาที โดยในภาพรวมท้ังหมดต้ังแต่รับพารามิเตอร์ ผลิต Nasal stent และส่ง Nasal stent ให้แพทย์ สามารถทากระบวนการ 5.1.2.2 การออกแบบแมพ่ ิมพ์ Nasal stent จะไดแ้ ม่พิมพ์ดงั น้ี
ทง้ั หมดให้แลว้ เสร็จไดภ้ ายในระยะเวลาประมาณ 2 วัน ส่วนการประมาณราคา Nasal stent ไดร้ าคาต้นทนุ รวมเฉลย่ี อยูท่ ่ี 247.88 บาทต่อชน้ิ
แมพ่ มิ พ์ แม่พิมพช์ ้ินท่ี 1 แม่พมิ พช์ ้นิ ที่ 2 แม่พิมพ์ช้นิ ที่ 3
2. ที่มาและความสาคัญของปัญหา
5.1 การทดสอบกระบวนการผลติ Nasal stent เฉพาะบุคคล
โรคปากแหวง่ เพดานโหว่ คอื ภาวะความผิดปกติท่ีเกิดขึ้นบริเวณศรี ษะและใบหน้า ที่พบได้บ่อยในเด็กแรกเกิด โดยลักษณะความผิดปกติท่ีเห็นได้ใน 5.1.1 การทดสอบการขน้ึ รูป
ผู้ป่วยกลุ่มนี้ คือ ปากแหว่ง เพดานโหว่ สันเหงือกโหว่ จมูกไม่อยู่ตรงกลางใบหน้า ปีกจมูกกว้างไม่เท่ากัน แกนกลางจมูกไม่ขนานไปกับแ นวกลางใบหน้า 5.1.1.1 การเปรยี บเทยี บการขึ้นรูป Nasal stent แบบ Direct molding และ Indirect molding
ฐานปีกจมูกไม่อย่ใู นระดบั เดียวกัน รจู มูกมคี วามสูงและความกว้างต่างกนั เป็นต้น ในกระบวนการรกั ษาผ้ปู ว่ ยปากแหวง่ เพดานโหวใ่ ชร้ ะยะเวลาหลายปีใน
การรักษาตั้งแต่แรกคลอดจนถึงอย่างน้อยอายุ 21 ปี (ลัดดาวัลย์ สุนันท์ลิกานนท์ และ วรนุช เชษฐาภักดีจิต, 2560) โดยมีจุดประสงคห์ ลัก คือ การรักษา ฉดี โดยแท่นกดไซริงค์ Nasal stent
ภาวะผิดปกติให้กลบั มาปกตหิ รือใกล้เคียงลกั ษณะปกติมากท่สี ดุ โดยเฉพาะรปู ลักษณ์ภายนอกท่ีต้องอาศัยการผ่าตัดแก้ไขทางศัลยกรรมเป็นหลัก หลังจาก
การผ่าตัดแก้ไข ปัญหาท่ีเกิดข้ึนคือจมูกล้มเนื่องจากแผลผ่าตัดหดตัวและกระดูกอ่อนปีกจมูกคืนตัวกลับสู่สภาพ ก่อนผ่าตัด ดังนั้นจึงมี การใช้อุปกรณ์ดาม ผสมซลิ ิโคน Degassing ด้วย Vacuum chamber
จมูก (Nasal stent หรือ Retainer) ร่วมด้วยเพื่อผลลัพธใ์ นการรักษาที่ดีข้ึน เช่น งานวิจัยของ Chang CS et al. (2010) ซึ่งเร่ิมใช้ Nasal stent หนึ่ง
สัปดาห์หลังการผ่าตัด ใช้เวลาในการใส่อย่างน้อย 6 เดือน และต้องมีการเปลี่ยนขนาดและรูปร่าง Nasal stent เป็นระยะ ๆ ตามการเจริญเติบโตของ ฉดี ดว้ ยมือเปล่า
ผูป้ ว่ ย
5.1.1.2 ตรวจสอบความถูกตอ้ งแมน่ ยาของ Nasal stent
ปัจจบุ ันในต่างประเทศมผี ้ผู ลติ และจาหนา่ ย Nasal stent หลากหลายขนาดที่ผลิตจากยางซิลิโคน โดยเป็น Nasal stent ในรูปแบบท่ีพร้อมใช้งาน 5.1.1.3 ขอ้ มลู ทใี่ ช้ในการขึน้ รปู และการประมาณราคา Nasal stent
สาหรบั ในประเทศไทยมีงานวิจัยท่ีผลิต Nasal stent เช่นกนั แตย่ งั ไมพ่ บการจาหน่ายในเชงิ พาณิชย์ ทั้งนี้พบว่ามีการใช้ Nasal stent ในโรงพยาบาล ซึ่ง
เป็นการนาเข้าจากต่างประเทศจึงมีราคาค่อนข้างสูง อย่างไรก็ตาม Nasal stent ทั้งหมดท่ีกล่าวมาข้างต้นมีข้อจากัดในการใช้งานจริง กล่าวคือ ไม่ 6. สรุป
สามารถใช้ได้อย่างพอดีกับลักษณะจมูกของแต่ละคนเนื่องจากผู้ป่วยแต่ละคนมีขนาดความผิดปกติทางจมูกที่แตกต่างกัน ขนาดท่ีไม่พอดีน้ันจึ งอาจทาให้
ผปู้ ่วยใสอ่ ุปกรณ์ท่คี บั หรือหลวมเกนิ ไป ซ่ึงความไมพ่ อดีอาจส่งผลตอ่ การรักษาในระยะสนั้ และระยะยาว 6.1 สรุปผล
- ใชพ้ ารามิเตอรท์ ง้ั หมด 17 พารามิเตอร์ ในการออกแบบ Nasal stent
ด้วยเหตุผลข้างต้น คณะผู้จัดทาจึงมีแนวคิดในการออกแบบและผลิตอุปกรณ์ดามจมูกเฉพาะบุคคลสาหรับการรักษาโรคปากแหว่งเพดานโหว่ โดย - ใช้โปรแกรม SOLIDWORKS ฟังก์ชัน Parametric design ออกแบบและสร้างแบบจาลอง Nasal stent ที่สามารถปรับ
การใช้โปรแกรม SOLIDWORKS (Dassault Systemes SolidWorks Corp., USA) ฟังก์ชัน Parametric design เพื่อออกแบบและสร้างแบบจาลอง
Nasal stent ท่ีสามารถปรับขนาดและรปู รา่ งได้โดยอัตโนมตั ิตามขอ้ มูลรปู ร่างจมูกทว่ี ัดจากผปู้ ว่ ย รวมถงึ ใช้ฟังก์ชัน Mold tool ในการออกแบบแม่พิมพ์ ขนาดและรูปร่างได้โดยอตั โนมตั ติ ามพารามิเตอรข์ องจมกู ผู้ปว่ ย
เพือ่ การผลติ Nasal stent สาหรบั ผู้ป่วยปากแหว่งเพดานโหวท่ ใ่ี ส่แล้วพอดีกับจมูกในทกุ ระยะการเจริญเติบโตของผปู้ ่วย - ใช้โปรแกรม SOLIDWORKS ฟังกช์ ัน Mold tool ในการออกแบบแมพ่ ิมพ์
- ใช้โปรแกรม SOLIDWORKS ฟงั ก์ชนั Mold fill simulation ในการจาลองการข้นึ รูป
3. วตั ถปุ ระสงค์และขอบเขตของโครงงาน - การทดสอบขน้ึ รูป Nasal stent ใชว้ ธิ ีแบบ Direct molding เพราะเปน็ วิธีทเี่ หมาะสมและใช้เวลานอ้ ยกวา่
3.1 วัตถุประสงค์ของโครงงาน เปอร์เซน็ ต์ความคลาดเคลอื่ นเฉลี่ยอยู่ท่ี 5.02%
3.1.1 เพื่อออกแบบอุปกรณด์ ามจมกู เฉพาะบุคคลสาหรับใช้ในการรักษาโรคปากแหว่งเพดานโหว่ด้วยโปรแกรม SOLIDWORKS ฟงั กช์ นั Parametric design - ในส่วนของการขึ้นรูปใช้เวลาเฉลี่ยช้ินละ 4 ชั่วโมง 34 นาที โดยในภาพรวมท้ังหมดตั้งแต่รับพารามิเตอร์ ผลิต Nasal
3.1.2 เพือ่ ออกแบบ สรา้ งและทดสอบตน้ แบบอุปกรณแ์ ละกระบวนการผลติ อุปกรณด์ ามจมูกเฉพาะบคุ คลสาหรับใช้ในการรักษาโรคปากแหว่งเพดานโหว่
stent และส่ง Nasal stent ใหแ้ พทย์ สามารถทากระบวนการท้งั หมดใหแ้ ลว้ เสร็จได้ภายในระยะเวลาประมาณ 2 วัน
3.2 ขอบเขตของโครงงาน ราคาตน้ ทนุ รวมเฉล่ยี อยู่ท่ี 247.88 บาทตอ่ ช้ิน
โครงงานนี้เป็นการออกแบบและผลิตอุปกรณ์ดามจมกู เฉพาะบุคคลเพ่ือใช้สาหรับการรักษาโรคปากแหว่งเพดานโหว่ โดยทาการรวบรวมข้อมูล Parameter ต่าง ๆ
6.2 ขอ้ เสนอแนะ
ของจมกู ผู้ป่วยโรคปากแหว่งเพดานโหว่จากแพทย์ผู้เชี่ยวชาญเพือ่ ใช้ในการออกแบบ Nasal stent ด้วยโปรแกรม SOLIDWORKS ฟงั ก์ชัน Parametric design และ 1. ควรมีการนาไปทดลองใช้กับผู้ป่วยด้วยการทาวิจัยทางคลินิกเพื่อเก็บรวบรวมข้อมูลในการใช้งานซ่ึงจะทาให้สามารถ
ออกแบบแม่พิมพ์ของ Nasal stent ด้วยโปรแกรม SOLIDWORKS ฟงั ก์ชัน Mold tool และ Mold fill simulation แล้วทาการทดสอบวิธีการข้ึนรูปแม่พิมพ์ Nasal
stent ด้วยวิธี Direct moulding และ Indirect moulding รวมถึงการทดสอบการข้ึนรูป Nasal stent จากซิลิโคนภายใต้สภาวะสุญญากาศและไม่สุญญากาศ เพือ่ พัฒนา Nasal stent เฉพาะบุคคล ให้ใช้ไดอ้ ย่างเหมาะสมกบั ผู้ปว่ ยมากย่ิงขนึ้ ต่อไปได้
เลอื กวิธีการขนึ้ รูปท่ีเหมาะสมทสี่ ดุ สว่ นสุดทา้ ยเป็นการตรวจสอบความถูกตอ้ งแมน่ ยาของชิ้นงานเทยี บกับ Parameter ท่ีใช้ในการออกแบบ 2. ควรมีการพฒั นาเคร่อื งพมิ พ์สามมติ ิสาหรับพิมพ์ขน้ึ รปู ยางซิลิโคนที่มรี ูปร่างกะทดั รดั และมรี าคายอ่ มเยา
4. วธิ ีการดาเนนิ โครงงาน 7. เอกสารอา้ งองิ
การออกแบบและผลติ อุปกรณ์ดามจมูกเฉพาะบคุ คลสาหรับการรักษาโรคปากแหว่งเพดานโหว่ มีรายละเอยี ดการดาเนินการดังนี้ จันทรเ์ ด่นวง ฉัตรชัย. (ตุลาคม-ธันวาคม 2545). การทาเครื่องมืออย่างรวดเร็ว. บทความท่ัวไป ศนู ยเ์ ทคโนโลยีโลหะและวสั ดุแหง่ ชาต.ิ
4.1 ศกึ ษาทฤษฎแี ละเน้อื หาที่เก่ียวขอ้ งกับโครงงาน เทคโนโลยีการพมิ พ.์ (ม.ป.ป.). เรียกใชเ้ ม่ือ 22 1 2565 จาก X3D Technology: https://x3dtechnology.com/blogs/knowledge/3d-printing-technologies
4.2 ฝึกการใชโ้ ปรแกรม SOLIDWORKS ฟงั ก์ชัน Parametric design, Mold tool และ Mold fill simulation โดยเริ่มสรา้ งแบบจาลองของ ประทมุ มา ทาแดง. (มิถนุ ายน 2563). วารสารทนั ตกลั ปพฤกษ์, 9.
ป๊มั สุญญากาศ. (ม.ป.ป.). เรียกใชเ้ มือ่ 16 กมุ ภาพันธ์ 2564 จาก Beltandbearings: https://belterpacking.blogspot.com/2015/10/vacuum-chamber-
รูปทรงอย่างงา่ ย เชน่ ทรงกลม และทรงกระบอก รวมถงึ ฝกึ กระบวนการข้ึนรปู แมพ่ มิ พแ์ ละต้นแบบเพือ่ ให้เกิดความชานาญ รายละเอยี ดแสดงใน suction-
ภาคผนวก ก ปากแหวง่ เพดานโหว.่ (n.d.). Retrieved ธันวาคม 28, 2563, from วิกิพเี ดยี สารานุกรมเสรี: https://th.wikipedia.org/wiki/
ยางซลิ โิ คน. (ม.ป.ป.). เรยี กใช้เมอ่ื 28 มกราคม 2564 จาก ร่งุ อาร์ท: https://www.resinrungart.com/category/.
4.3 สร้างแบบจาลอง Parametric design ของ Nasal stent โดยใช้ตน้ แบบของบริษทั Silimed ประเทศบราซิล ร่วมกบั Parameter ของจมูกที่ ลัดดาวัลย์ สนุ ันท์ลิกานนท,์ และ วรนุช เชษฐาภักดจี ติ . (May-August 2017). แนวทางการรักษาผูป้ ว่ ยปากแหวง่ เพดานโหวโ่ ดยทมี สหวชิ าชีพ. วารสารโรงพยาบาล
ตาแหน่งต่าง ๆ ซ่งึ คัดเลือกโดยแพทย์ผ้เู ชี่ยวชาญ ธรรมศาสตร์เฉลิมพระเกียรติ, 2(2), 24-26.
สทิ ธโิ ชคชยั วุฒิ อนพุ นั ธ์. (2561). การดูแลผมู้ ภี าวะปากแหวง่ เพดานโหว่ สาหรับประชาชน. (ศรณั ย์ วรศักด์ิวฒุ ิพงษ,์ บ.ก.) พษิ ณโุ ลก: โรงพมิ พพ์ รพรหมการพิมพ์.
4.4 ออกแบบแม่พิมพ์สาหรับข้ึนรปู Nasal stent ท่ไี ด้จากขน้ั ตอนที่ 4.3 โดยใชโ้ ปรแกรม SOLIDWORKS ฟงั ก์ชนั Mold tool และหาตาแหน่งรู สุนันท์ลกิ านนท์ ลดั ดาวลั ย์, และ เชษฐภกั ดจี ติ วรนชุ . (May-August 2560). แนวทางการรักษาผปู้ ่วยปากแหว่งเพดานโหวโ่ ดยทีมสหวชิ าชีพ. วารสารโรงพยาบาล
เทของแมพ่ มิ พ์โดยใชโ้ ปรแกรม SOLIDWORKS ฟงั ก์ชนั Mold fill simulation ธรรมศาสตรเ์ ฉลมิ พระเกยี รติ., 2(2), 24-26.
Chang, C., Por, Y., Liou, E., Chang, C., Chen, P., & Noordhoff, M. (2010). Long-term comparison of four techniques for obtaining nasal
4.5 ทดลองข้ึนรปู แมพ่ ิมพ์ Nasal stent ทไี่ ดจ้ ากขน้ั ตอนท่ี 1.4.4 ดว้ ยเครื่องข้ึนรูปสามมิติ (Direct molding) และดว้ ยการสรา้ งแมพ่ มิ พย์ าง symmetry in unilateral complete cleft lip patients: a single surgeon’s experience. Plast Recontr Surg, 126(4), 1276-1284.
ซลิ โิ คนจาก Nasal stent ต้นแบบ (Indirect molding)
4.6 ทดสอบและเปรียบเทยี บการข้ึนรปู Nasal stent จากแมพ่ มิ พ์ที่ไดจ้ ากการขึ้นรปู สามมิติและแม่พมิ พย์ างซลิ ิโคนด้วยการผสมซลิ โิ คนในสภาวะ
สญุ ญากาศและไมส่ ุญญากาศ เพอ่ื เลอื กวิธีการขนึ้ รปู ที่เหมาะสมทสี่ ดุ
4.7 ตรวจสอบความถกู ต้องแมน่ ยาของชิ้นงานเทยี บกับ Parameter ท่ใี ชใ้ นการออกแบบ โดยใช้อปุ กรณ์วดั คอื เวอร์เนียรค์ าลิปเปอร์ (Vernier
caliper) วัดโดยตรงทีต่ ัวชนิ้ งาน จากนนั้ เปรียบเทียบเปอรเ์ ซน็ ตค์ วามผดิ พลาด (Percentage error) กับต้นแบบ
4.8 สรุปผลการดาเนินงานและจัดทารูปเลม่ ปริญญานิพนธ์
มหาวทิ ยาลยั นเรศวร
NARESUAN UNIVERSITY
สื่อการเรียนรู้อาร์ดุยโน่สาหรับนิสิตวิศวกรรมเครื่องกล
ภาควิชา วิศวกรรมเคร่อื งกล ปกี ารศกึ ษา 2564
ผดู้ าเนินโครงงาน 1. นายภัควฒั น์ ธงกระโทก รหสั 61363135 5. ผลการดาเนนิ โครงงาน
2. นายภานวุ ฒั น์ มนั เทศ รหัส 61363203
5.1 สื่อการเรยี นรู้อาร์ดุยโน่ ฯ
อาจารย์ทป่ี รกึ ษาโครงงาน ดร.ปองพนั ธ์ โอทกานนท์ สื่อการเรียนรู้อารด์ ุยโน่ ฯ จดั ทาข้ึนในรูปแบบหนังสอื อเิ ลก็ ทรอนกิ ส์ (Electronic Book) ท่สี ามารถใชง้ าน
1. บทคัดย่อ ออนไลนบ์ นเบราวเ์ ซอร์ และดาวนโ์ หลดเป็นไฟล์อเิ ลก็ ทรอนกิ ส์ (PDF) เพื่อใช้งานแบบออฟไลนไ์ ด้
โครงงานน้ไี ดจ้ ัดทา ส่ือการเรียนร้อู ารด์ ุยโน่สาหรบั นสิ ิตวิศวกรรมเคร่อื งกล เพ่อื ใช้ในการเรียนร้อู าร์ดยุ โน่ และการเขยี น ส่อื การเรยี นรูอ้ าร์ดยุ โน่ ฯ
โปรแกรม ด้วยโปรแกรมอารด์ ุยโน่ IDE เพ่มิ ทักษะพน้ื ฐานด้านไฟฟ้าอเิ ลก็ ทรอนิกส์ สามารถนาความร้ไู ปประยุกตใ์ ชก้ บั การเรยี นใน
วชิ าทีเ่ ก่ียวข้องและใหผ้ ู้ทส่ี นใจสามารถศกึ ษาด้วยตนเองได้ รูปท่ี 5.1 สอื่ การเรยี นรู้อาร์ดุยโน่ ฯ ในรปู แบบหนงั สอื อเิ ล็กทรอนิกส์
เนื้อหาจะประกอบดว้ ย 2 ส่วน ได้แก่ 1. สว่ นทฤษฎี 2. ส่วนการทดลอง
ส่ือการเรียนรูอ้ ารด์ ุยโน่ ฯ จะประกอบไปดว้ ย วดิ โี อท่สี อนการต่อวงจรเซนเซอร์ต่าง ๆ เข้ากับบอรด์ อารด์ ยุ โน่ ซึง่ สื่อการเรียนรู้
จะอย่ใู นรูปแบบหนังสอื อเิ ลก็ ทรอนกิ ส์ (Electronic Book) เนอื้ หามีตง้ั แต่ โครงสรา้ งและสว่ นประกอบของไมโครคอนโทรลเลอร์ การ รูปท่ี 5.2 สว่ นทฤษฎี รูปท่ี 5.3 สว่ นการทดลอง
ติดตง้ั โปรแกรม IDE พน้ื ฐานการเขยี นโปรแกรม และการเชอื่ มต่อ อาร์ดยุ โนเ่ ขา้ กบั เซนเซอร์ตา่ ง ๆ ในรูปแบบของสอ่ื การเรียนรู้ 5.2 การทดสอบประสทิ ธภิ าพการใช้สอ่ื การเรียนรู้
สามารถใชง้ านไดส้ ะดวก เขา้ ถึงสอื่ การเรยี นรมู้ ากกวา่ เดิม โดยมเี นือ้ หาเป็นหมวดหมพู่ ร้อมรายการอปุ กรณ์ทจี่ าเป็นในการทดลอง
รูปท่ี 5.4 แสดงการเปรยี บเทียบคะแนนกอ่ นและหลังการใชส้ ่อื การเรยี นร้อู าร์ดุยโน่ ฯ
จากการประเมนิ พบว่าสอื่ การเรียนรู้อาร์ดยุ โน่ ฯ ท่ีสร้างขนึ้ มปี ระสิทธิภาพของการใช้งานอยู่ในระดับดี กลมุ่ ตัวอยา่ งทใ่ี ช้ส่ือการ
เรียนรู้มผี ลสัมฤทธ์ทิ างการเรยี นสูงขน้ึ ท่รี ะดบั นัยสาคัญ 0.05 และมเี นื้อหาค่อนขา้ งครอบคลุม ทาความเขา้ ใจได้งา่ ยและสามารถ 5.3 แบบสอบถามความพึงพอใจสอื่ การเรยี นรู้อาร์ดุยโน่ สาหรบั นิสติ วิศวกรรมเครอื่ งกล
ปฏิบัตติ ามได้ โดยใช้ภาษาเข้าใจมคี วามสะดวกต่อการใชง้ านส่อื การเรยี นรู้ สามารถนาไปประยกุ ตห์ รือใช้เป็นแนวทางในการเรยี นวชิ า
อ่นื ๆ ได้ เช่น การทารายงาน โครงงาน หรือแม้กระทงั่ นาไปใชใ้ นการทางานในอนาคต สรปุ การประเมนิ ทางดา้ นความพึงพอใจของผู้ใชส้ ่ือการเรยี นรูอ้ าร์ดยุ โน่ ฯ โดยกลุม่ ตัวอย่าง พบวา่ ความพงึ พอใจ
ในด้านการใช้งานเกี่ยวกับการเรยี นรดู้ า้ นการใชง้ านอาร์ดยุ โน่ และการเขียนโปรแกรม อยูใ่ นระดับดี เนอื่ งจากมีความสะดวก
2. ที่มาและความสาคญั ของปญั หา ตอ่ การใช้งาน เนื้อหาคอ่ นขา้ งครอบคลมุ และการใชง้ านสอ่ื การเรียนรู้อาร์ดุยโน่ ฯ ที่ใช้ไดง้ ่าย มคี วามนา่ สนใจในการใช้งาน
และสามารถใช้งานได้กับระบบออนไลน์ และออฟไลน์
เนื่องจากไมโครคอนโทรลเลอร์ถกู นามาใช้งานอยา่ งแพรห่ ลายไมว่ ่าจะเปน็ การนามาใช้ในการควบคุมระบบหรืออปุ กรณ์ต่าง ๆ
และสามารถนามาประยกุ ตใ์ ชง้ านไดอ้ ยา่ งหลากหลายเชน่ เกยี่ วกบั ระบบควบคุมท้งั ครัวเรอื นและอตุ สาหกรรม จากการสารวจโดยใช้ 6. สรปุ
แบบสอบถามความร้เู บ้ืองตน้ เกีย่ วกบั ไมโครคอนโทรลเลอร์ เป็นการวดั ความรขู้ องนิสิตวศิ วกรรมเคร่อื งกล มหาวิทยาลยั นเรศวร
จานวน 78 คน เปน็ ระดับช้นั ปที ่ี 1 จานวน 18 คน ชั้นปที ่ี 2 จานวน 28 คน ชนั้ ปีที่ 3 จานวน 15 คน และชั้นปีที่ 4 จานวน 17 คน 1. หาประสิทธภิ าพ
พบวา่ นิสติ ยังมคี วามรู้เก่ียวกบั ไมโครคอนโทรลเลอร์และความรเู้ ก่ียวกับการเขียนโปรแกรมค่อนขา้ งนอ้ ย ส่วนใหญม่ คี วามรเู้ พยี ง นสิ ติ ทใี่ ชส้ อ่ื การเรียนรอู้ าร์ดยุ โน่ ฯ มีผลสัมฤทธท์ิ างการศกึ ษาสือ่ การเรยี นรูส้ ูงขึ้นท่ีระดบั นัยสาคัญ 0.05 คอื การ
พื้นฐานเกี่ยวกับมอเตอร์ แตอ่ ปุ กรณท์ ่เี ปน็ เชงิ ไฟฟ้านัน้ กลบั พบวา่ นสิ ติ ไมม่ คี วามรู้ทางด้านไฟฟ้า เช่น อปุ กรณอ์ เิ ล็กทรอนิกสท์ าง
ไฟฟ้า รเี ลย์ (Relay) เซอรโ์ วมอเตอร์ (Servo motor) มีเพยี งบางคนเทา่ นนั้ ทม่ี คี วามรู้แตย่ ังขาดประสบการณ์ ไมเ่ คยปฏบิ ตั ิงานกับ ใชส้ อ่ื การเรียนรูอ้ ารด์ ุยโน่ ฯ สง่ ผลต่อคะแนนผลสัมฤทธ์ิทางการใช้งานโดยวดั จากแบบทดสอบกอ่ นเรียน - หลังเรียน
อุปกรณ์ จากการศกึ ษาและสารวจสภาพปญั หาผู้จัดทาจงึ ไดท้ าส่ือการเรยี นร้อู าร์ดุยโน่สาหรบั นิสติ วศิ วกรรมเคร่อื งกล โดยมีข้อมูล 2. สรุปความพึงพอใจ
ภายในสื่อการเรยี นรู้แบง่ เป็นเนอื้ หาทม่ี คี วามเก่ยี วกบั ไมโครคอนโทรลเลอร์ โปรแกรมภาษาซี การทดลองใช้งานบอรด์ อาร์ดยุ โน่ ทาการประเมนิ สอื่ การเรียนร้อู ารด์ ุยโน่ ฯ โดยใชแ้ บบสอบถามความพึงพอใจและผู้ใชส้ ื่อการเรยี นรู้มีความพึง
ร่วมกับอุปกรณ์ต่าง ๆ เพอ่ื เปน็ พ้ืนฐานทผี่ เู้ รยี นรู้สามารถนาไปพฒั นาข้ันที่สูงกวา่ ได้
พอใจในระดบั ดี เพราะว่า เนื้อหา เสยี งและวิดีโอ ยังมีความบกพร่อง จึงควรปรบั ปรุงเนอ้ื หา และวดี ีโอให้มคี วามถกู ตอ้ งอยา่ ง
3. วตั ถปุ ระสงคแ์ ละขอบเขตของโครงงาน ชัดเจน
3.1 วตั ถปุ ระสงค์ของโครงงาน 7. เอกสารอา้ งองิ
3.1.1 เพอ่ื ออกแบบและผลิตสอ่ื การเรี่ยนรอู้ ารด์ ุยโน่ ฯ
3.1.2 เพอื่ ใหผ้ ้อู า่ นมีความร้คู วามเข้าใจและทกั ษะพืน้ ฐานด้านไฟฟา้ อิเล็กทรอนิกส์ ไมโครคอนโทรลเลอรแ์ ละการเขยี น Alexander O.Ganago. (2561). Using Arduino in Engineering Education: Motivating Student to Grow
โปรแกรมควบคุมการทางานไมโครคอนโทรลเลอร์ from a Hobbyist to a Professional. University of Michigan.
3.1.3 เพ่ือปรับเนอื้ หาสาระจากสื่อการเรียนรเู้ ดิมให้เกิดกระบวนการการเรยี นร้ทู ่งี ่ายขึน้ สะดวกในการเขา้ ถงึ สอื่ โดย
วเิ คราะหจ์ ากเน้ือหาทีม่ คี วามสาคญั จัดเปน็ หมวดหมพู่ ร้อมรายการอุปกรณ์ที่จาเปน็ ในการทดลองและมีความเหมาะสม Joanna, Thomas Wilson, Angus. (2561). US student inspires local sixth-formers thanks to
กบั นิสิตคณะวศิ วกรรมศาสตร์ สาขาวิศวกรรมเครอ่ื งกล Ambassador’s award, Imperial College London. จาก
https://www.imperial.ac.uk/ImageCropToolT4/imageTool/uploaded
3.2 ขอบเขตของโครงงาน
Kayleigh Brewer. (2563). Materials staff and students create lab-in-a-box projects for home learning,
3.2.1 จัดทาสอื่ การเรยี นรู้ เกี่ยวกบั ไมโครคอนโทรลเลอร์ สาหรับนสิ ิตวิศวกรรมเครื่องกล มหาวิทยาลยั นเรศวร Imperial College London. จาก https://www.imperial.ac.uk/news/205993/staff-students-create-lab-in-a-
ในรูปแบบหนังสืออิเลก็ ทรอนิกส์ (Electronic Book) boxprojects-home/
3.2.2 เนื้อหาครอบคลุมความรู้เบื้องต้นและเซนเซอรท์ ่ีมคี วามจาเป็นในสาขาวิศวกรรมเครือ่ งกล ได้แก่ เซนเซอร์วดั
อุณหภูมแิ ละความช้นื DHT11, เซนเซอร์โหลดเซลล์ HX711, เซอรโ์ วมอเตอร,์ โฟลวม์ เิ ตอร,์ รเี ลย,์ จอแสดงผลโอ- Nadia Barbu. (2564). Innovative Mechanical Engineering teaching: Home “Heat Transfer” kits,
แอลอดี ี Imperial College London. จาก
3.2.3 ใชไ้ มโครคอนโทรลเลอรช์ นิด Arduino UNO SMD และโปรแกรมควบคมุ ภาษาซี https://www.imperial.ac.uk/news/218874/innovative-mechanicalengineering
3.2.4 ประชากรและกลมุ่ ตัวอยา่ งเพื่อทาแบบทดสอบกอ่ นเร่ยี น/หลังเรยี นและประเมนิ แบบสอบถามความพงึ พอใจสื่อ
การเรียนรอู้ ารด์ ยุ โน่ จานวน 50 คน เป็นนิสติ คณะวศิ วกรรมศาสตร์ สาขาวศิ วกรรมเครือ่ งกล มหาวทิ ยาลยั นเรศวร การเขียนโปรแกรมเบื้องตน้ กบั Arduino C++. (2558). จาก
ชั้นปีท่ี 2 จานวน 15 คน ช้นั ปที ี่ 3 จานวน 20 คน ชัน้ ปีท่ี 4 จานวน 15 คน คดิ เปน็ รอ้ ยละ 20.83 ของประชากร https://www.myarduino.net/article/5/
ท้ังหมด
ดอนสนั , ทิพวลั ย์ ปงผาบ, คานา้ นอง. (2552). ไมโครคอนโทรลเลอร์ PIC และการประยกุ ต์ใช้งาน. กรุงเทพฯ: สมาคม
4. วธิ ีการดาเนนิ โครงงาน สง่ เสรมิ เทคโนโลยี (ไทย-ญี่ปุ่น).
มหาวิทยาลัยนเรศวร
NARESUAN UNIVERSITY
การพัฒนาแขนหุ่นยนต์ควบคุมด้วยคอมพิวเตอร์
Development of a computer-controlled robot arm
ภาควิชาวิศวกรรมเครื่องกล ปีการศึกษา 2564
ผู้ดำเนินโครงงาน 1.นายชนะชัย แก้วมะไฟ รหัส 61360882 5. ผลการดำเนินโครงงาน
2.นายทนงศักดิ์ แซ่โซ้ง รหัส 61361643
3.นายปฤษฎี สายแก้วดี รหัส 61362626 กราฟแสดงถึงตำแหน่ง X และ Y ที่กำหนดกับตำแหน่ง X และ Y ที่ได้จริงในระยะต่าง ๆ
อาจารย์ที่ปรึกษาโครงงาน ผู้ช่วยศาสตราจารย์.ดร.สุเมธ เหมะวัฒนะชัย
1. บทคัดย่อ จากการทดลองความแม่นยำในการเคลื่อนที่ของแขนกลแบบ Random ตำแหน่ง พบว่า
ค่าเฉลี่ยของความคลาดเคลื่อนแกน Xเท่ากับ 3.83 มิลลิเมตร ส่วนแกน Y เท่ากับ 10.65
โครงงานนี้จัดทำขึ้นเพื่อศึกษาและพัฒนาแขนหุ่นยนต์ รวมทั้งระบบการควบคุมแขนกล โดยอ้างอิงหลักการ มิลลิเมตรจากการทดลองใช้ Gripper หยิบและวางชิ้นงานน้ำหนัก 30 กรัมไปยังตำแหน่งที่
ทำงานมาจากแขนหุ่นยนต์ Dobot Magician มีวัตถุประสงค์เพื่อออกแบบและควบคุมแขนกลให้หยิบและวาง กำหนดพบว่า ค่าเฉลี่ยของความคลาดเคลื่อนแกน X เท่ากับ 6.03 มิลลิเมตร ส่วนแกน Y
ชิ้นงานตามที่ต้องการ โดยใช้ Arduino เป็นตัวคอนโทรเลอร์และสั่งการผ่านโปรแกรม LabVIEW หลักการ เท่ากับ 5.66 มิลลิเมตร และแบบเพิ่มน้ำหนัก 150 กรัมพบว่าค่าเฉลี่ยของความคลาดเคลื่อน
ทำงานของแขนหุ่นยนต์ที่พัฒนาขึ้น คือ ผู้ใช้งานจะป้อนค่าของตำแหน่งพิกัดของปลายแขนหุ่นยนต์ (X,Y,Z) ที่ แกน X เท่ากับ 7.63 มิลลิเมตร ส่วนแกน Y เท่ากับ 7.23 มิลลิเมตรและแบบเพิ่มน้ำหนัก 200
ต้องการลงบนโปรแกรมควบคุมที่พัฒนาขึ้นในรูปแบบคำสั่งแบบ G-CODE ตัวโปรแกรมควบคุมจะคำนวณมุม กรัมพบว่าค่าเฉลี่ยของความคลาดเคลื่อนแกน X เท่ากับ 8.43 มิลลิเมตร ส่วนแกน Y เท่ากับ
ของข้อต่อของแขนหุ่นยนต์ตามหลักการจลนศาสตร์ผกผันโดยจะส่งค่ามุมของข้อต่อไปยังบอร์ด Arduino เพื่อ 6.6 มิลลิเมตร
สั่งการให้เซอร์โวมอเตอร์ของข้อต่อทำให้แขนกลทำงานหยิบจับและวางชิ้นงานให้ตรงตามตำแหน่ง (X,Y,Z) ที่
ต้องการ ในการทดสอบสมรรถณะของแขนหุ่นยนต์แบ่งเป็น 4 กรณี คือ 1.การทดสอบความแม่นยำของการ 6. สรุป
ควบคุมตำแหน่งปลายแขนหุ่นยนต์ 2.ทดสอบการทำงานของแขนหุ่นยนต์ด้านการหยิบชิ้นงานไปวางตำแหน่งที่
กำหนด 3.การทดสอบปัจจัยด้านน้ำหนักที่มีผลต่อความแม่นยำของแขนหุ่นยนต์ 4.การทดสอบใช้ในงานที่มีความ จากการทดลองความแม่นยำในการเคลื่อนที่ของแขนกลแบบสุ่มตำแหน่ง พบว่าค่าเฉลี่ย
ซับซ้อนโดยการหยิบชิ้นงานมาวางซ้อนกัน ของความคลาดเคลื่อนแกน X เท่ากับ 3.83 มิลลิเมตร ส่วนแกน Y เท่ากับ 10.65 มิลลิเมตร
2. ที่มาและความสำคัญ จากการทดลองใช้ Gripper หยิบและวางชิ้นงานไปยังตำแหน่งที่กำหนดแบบไม่มีน้ำหนัก
ในปัจจุบันความก้าวหน้าทางเทคโนโลยี ทำให้มีการใช้แขนกล Robot Arm เข้ามามีบทบาทในการเเก้ไขปัญหา พบว่า ค่าเฉลี่ยของความคลาดเคลื่อนแกน X เท่ากับ 6.03 มิลลิเมตร ส่วนแกน Y เท่ากับ
และอำนวยความสะดวกในการผลิตเชิงอุตสาหกรรม โดยใช้แขนกลแทนแรงงานคนในงาน ที่ต้องการทำงานต่อ 5.66 มิลลิเมตร และแบบเพิ่มน้ำหนัก 150 กรัมพบว่าค่าเฉลี่ยของความคลาดเคลื่อนแกน X
เนื่องเป็นเวลานาน ๆ งานที่ต้องทำซ้ำ ๆ งานที่ยากเกินความสามารถที่คนจะทำได้ ซึ่งแรงงานคนนั้นไม่สามารถ เท่ากับ 7.63 มิลลิเมตร ส่วนแกน Y เท่ากับ 7.23 มิลลิเมตรและแบบเพิ่มน้ำหนัก 200 กรัม
ทำงานได้อย่างต่อเนื่องยาวนาน เพราะความเหน็ดเหนื่อยเมื่อยล้าของร่างกาย คนจึงต้องการการพักผ่อน และงาน พบว่าค่าเฉลี่ยของความคลาดเคลื่อนแกน X เท่ากับ 8.43 มิลลิเมตร ส่วนแกน Y เท่ากับ 6.6
ที่อันตราย เช่น งานที่เกี่ยวกับสารเคมี ถ้าทำการป้องกันไม่ถูกต้องก็จะทำให้ส่งผลต่อสุขภาพในระยะยาวได้ จึง มิลลิเมตร
ทำให้เกิดการใช้แขนกลเข้ามาทดแทน โดยแขนกลที่นิยมใช้กันมากและ มีความหลากหลายในการใช้งานสูง คือแขน
กลแบบ Articulated Arm ซึ่งเป็นแขนกลที่ทุกแกนจะหมุนได้ (Revolute) คล้ายกับแขนของคน จึงทำให้แขน เมื่อเปรียบเทียบการหยิบชิ้นงานไปยังตำแหน่งที่กำหนดระหว่างแขนกลกับหุ่น Dobot
กลเคลื่อนที่ได้อย่างอิสระไปยังตำแหน่งต่าง ๆ ได้ดี และใช้งานได้หลากหลาย นอกจากนี้แขนกลยังมีข้อดีคือ Magecian พบว่าสามารถหยิบและวางชิ้นงานตามตำแหน่งที่กำหนดได้เหมือนกันทั้งแขนกล
ประสิทธิภาพการทำงานก็จะดี มีความแน่นอน แม่นยำ สามารถทำงานผลิตได้โดยไม่ต้องพัก ส่วนข้อเสีย คือ หุ่น กับหุ่น แต่ขนาดชิ้นงานที่หยิบได้พบว่าแขนกลหยิบได้ขนาดใหญ่กว่าหุ่นยนต์ Dobot นอกจาก
แขนกลมีราคาสูงต้องมีผู้ชำนาญการในการควบคุมแขนกล นี้การใช้งานหุ่นยนต์ Dobot ซับซ้อนมากกว่าแขนกล
7. เอกสารอ้างอิง
3. วัตถุประสงค์ ปภัสรา เเคนเภา เเละคณะ. (2558). การควบคุมแขนกลวาดรูปโดยแล็ปวิว.วิทยานิพนธ์. ภาควิชาวิศวกรรมไฟฟ้าเเละคอมพิวเตอร์ มหาวิทยาลัยนเรศวร, พิษณุโลก. สืบค้นเมื่อ 1
3.1 เพื่อศึกษากลไกการทำงานของแขนหุ่นยนต์ Dobot มีนาคม 2564
3.2 ออกแบบและพัฒนาแขนหุ่นยนต์ และระบบควบคุมตำแหน่งของแขนกล ฉัตรโยธิน มากกุญชรเเละคณะ. (2557). แขนกลควบคุมด้วยไมโครคอนโทลเลอร์.วิทยานิพนธ์. ภาควิศวกรรมอิเล็กทรอนิกส์ สถาบันเทคโนโลยีพระจอมเกล้าเจ้าคุณทหาร
3.3 พัฒนาโปรแกรมควบคุมแขนหุ่นยนต์ โดยการใช้โปรแกรม LabVIEW ลาดกระบัง, กรุงเทพ. สืบค้นเมื่อ 1 มีนาคม 2564
ชานนท์ ลอยลมเเละคณะ. (2560). ชุดจำลองแขนกลอุตสาหกรรม. วิทยานิพนธ์.ภาควิชาวิศวกรรมไฟฟ้า คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยบูรพา, ชลบุรี. สืบค้นเมื่อ 1
4. วิธีการดำเนินงาน มีนาคม2564 ,จากdigital_collect.lib, http://digital_collect.lib.Buu.ac.th/project /b002 54231.pdf.
Naresuan University Engineering Journal (NUEJ). Development of Robotic Arm and Control System via Smartphone with Multi-Axis Linear Motion
ศึกษาทฤษฎีและงานที่เกี่ยวข้อง
Control Techniques. สืบค้นเมื่อ 1 มีนาคม 2564, จาก https://ph01.tci-thaijo.org/ index.php/nuej/article/view/242182/167928?
ออกแบบและสร้างชิ้นส่วนแขนกล fbclid=IwAR3TQympUdZXHW7xMVIckg19DU6vAB6iDly9tvdPjnvpEFovZ-gRzokTd8s
Research Gate. Control of robot arm by using reference arm and LabVIEW. สืบค้นเมื่อ 1 มีนาคม 2564, จากhttps://www.researchgate.net
เขียนโปรเเกรมแล็ปวิวควบคุมแขนกล /publication/30493 5733_Control_of_robot_ rm_by_using_ reference_arm_and_LabVIEW.
ประกอบแขนกลและทำการทดสอบ International Conference on Advances in Computing, Communications and Informatics (ICACCI). LabVIEW Based Four DoF Robotic ARM. สืบค้นเมื่อ
1 มีนาคม 2564, จากhttps://ieeexplore.ieee.org/stamp/stamp.jsp?tp =&arnumber=77323 08&tag=1.
Modern Mechanical Engineering. Design and Development of a Competitive Low-Cost Robot Arm with Four Degrees of Freedom. สืบค้นเมื่อ 1 มีนาคม
สรุปและจัดทำปริญญานิพนธ์ฉบับสมบูรณ์ 2564, จาก https://www.scirp.org/pdf/MME20110200004_76841505.pdf.
INTERNATIONAL JOURNAL OF ADVANCE RESEARCH, IDEAS AND INNOVATIONS IN TECHNOLOGY (IJARIIT). Arduino based 6DoF Robot using
LabVIEW. สืบค้นเมื่อ 1 มีนาคม 2546, จาก https://www.ijariit.com/manuscripts/v4i1/V4I1-1260.pdf.
sumipol.(2563).ประเภทของหุ่นยนต์อุตสาหกรรมและการใช้งานที่เกี่ยวข้อง. สืบค้นเมื่อ 1 มีนาคม 2564,จากhttps://www.sumipol.com/knowledge/types-of-
industrial-robot/.
ฝ่ายวิจัยนโยบาย สวทช. Articulated Robot อุตสาหกรรมหุ่นต์ของประเทศไทย (2563). รายงานการศึกษา เรื่อง “อุตสาหกรรมหุ่นยนต์ของประเทศไทย” หน้า 13. สืบค้น
เมื่อ 1 มีนาคม 2564, จาก https://waa.inter.nstda.or.th/prs/pub/Robot-Whitepaper-Cover.pdf.
Dobot.cc. (8 พฤษภาคม 2561). Dobot magician. สืบค้นเมื่อ 1 มีนาคม 2564, จาก https://fra15compro.blogspot.com/.
Siamreprap. (15 สิงหาคม 2559). แขนหุ่นยนต์ Dobot Magician. สืบค้นเมื่อ 1 มีนาคม 2564, จาก www.siamreprap.bentoweb.com/product/470533/dobot-
magician-robot.
Arduino MarkerZone. Arduino คืออะไร. สืบค้นเมื่อ 1 มีนาคม 2564, http://www.arduino-makerzone.com/article/1/arduino.
โปรแกรม LabVIEW (2560) และการใช้งาน หน้า 8-10. สืบค้นเมื่อ 1 มีนาคม 2564, จาก www.embeddedbblog.files.wordpress.com/2016/04/ch2.pdf.
สันทัด ชูวงค์อินทร์ (Ph.D.). (2563). พื้นฐานหุ่นยนต์อุตสาหกรรม. สืบค้นเมื่อ 1 มีนาคม 2564, จาก https://ami.kmitl.ac.th/wp-content/uploads/2020/.
Professor Peter Corke. Inverse. kinematics 2 joint. สืบค้นเมื่อ 1 มีนาคม 2564, จาก https://robotacademy.net.au/lesson/inverse-kinematics-for-a-2-
joint-robot-arm-using-geometry/.
บริษัทแสงชัยมิเตอร์จำกัด. Servo-motor-คืออะไร. สืบค้นเมื่อ 1 มีนาคม 2564, จาก https://www.sangchaimeter.com/support_detail/servo-motor.
INVENTOR.IN.TH. เซอร์โวมอเตอร์และคุณสมบัติเฉพาะของเซอร์โว. สืบค้นเมื่อ 1 มีนาคม 2564, จาก https://www.inventor.in.th/home/เซอร์โวมอเตอร์.
โมดูลมอร์. (20 ธันวาคม 2562). เซอร์โว 0 ° - 180 ° MG996R Servo Robot MG995. สืบค้นเมื่อ 1 มีนาคม 2564,
จากhttps://www.modulemore.com/product/524.
บริษัท ไพรมัส จำกัด. Switching Power Supply. สืบค้นเมื่อ 1 มีนาคม 2564, จาก https://www.primusthai.com/primus/Knowledge/info?ID=224.
มหาวิทยาลัยนเรศวร
NARESUAN UNIVERSITY
การศกึ ษาปรากฏการณส แต็กเอฟเฟกตแบบยอ นกลับท่มี ที างเขา ทางเดยี ว
The Study of Reversed Stack Effect with Single Inlet
ภาควิชา วศิ วกรรมเครื่องกล ปก ารศกึ ษา 2564
ผูดําเนินโครงงาน 1.นายกฤษกร เถียรทวี รหสั 61360165 5. ผลการดําเนนิ โครงงาน
2.นางสาวณัชชากมน ทะมะรมย รหสั 61361247 40 °C 50 °C 60 °C
3.นายสหรฐั วภิ ูษณะ รหสั 61364279 กราฟแสดงอณุ หภมู ทิ ่ีวดั ไดในแตล ะจดุ ในการทดลอง
อาจารยท่ีปรึกษาโครงงาน ผศ.ดร. ภาณุ พทุ ธวงศ จากการทดลองพบวาเม่อื ทาํ การเปดชองเปด อุณหภูมิอากาศที่วัดไดในจุดท่ี 1 2 และ 3 จะมีคาเพิ่มสูงข้ึน
ตามเวลาท่ีเพิม่ ขึน้ ในจุดท่ี 4 อณุ ภูมจิ ะมคี า ลดลง จนถึงชว งเวลาหนึ่งอณุ หภูมจิ ะกลบั มาเพิ่มสงู ขึน้
1. บทคัดยอ
กราฟแสดงคา เฉล่ยี อัตราการไหลทเี่ กดิ ขึ้นในแตล ะอุณหภมู ิ
โครงงานนี้มีวัตถุประสงคเพื่อศึกษาปรากฏการณสแต็กเอฟเฟกตแบบยอนกลับที่มีทางเขาทางเดียว และศึกษาผลของ
อัตราการไหลท่คี าํ นวณจากความเร็วลมที่วัดไดก็จะมีคาเพ่ิมสูงขึ้นเร่ือย ๆ จนกระทั่งคอย ๆ ลดคาลง ดูได
อุณหภูมิทางเขาที่มผี ลตออตั ราการระบายอากาศดวยสแต็กเอฟเฟกตแบบยอนกลับท่มี ีทางเขา ทางเดยี ว โดยใชแบบจาํ ลองท่มี หี นา ตดั จากความเรว็ อากาศทล่ี ดลงเมื่อเวลาผา นไปนานขึ้น โดยในการทดลองทอ่ี ุณหภมู ิ 40°C มคี าเฉล่ยี สูงสุดของอัตราการ
สเ่ี หล่ยี มจัตรุ ัส และกาํ หนดใหภายในแบบจาํ ลองมีอุณหภมู ิ 20°C มีนํ้าแข็งเปนแหลงใหความเย็น และกําหนดใหอากาศภายนอกมี ไหลของอากาศท่ี 5.378 x 10-4 m3/s ในการทดลองท่อี ุณหภมู ิ 50°C มคี าเฉล่ยี สงู สดุ ของอัตราการไหลของอากาศที่
อุณหภมู ิ 40°C 50°C และ 60°C โดยใชฮตี เตอรเ ปน แหลงใหความรอ น ซ่งึ จากการทดลองจะพบวาเม่ือทําการเปดชองเปดอุณหภูมิ 9.886 x 10-4 m3/s และในการทดลองทอี่ ุณหภมู ิ 60°C คา เฉลี่ยสูงสุดของอัตราการไหลของอากาศที่ 1.962 x 10-3
m3/s
อากาศทวี่ ดั ไดใ นจุดท่ี 1 2 และ 3 ภายในปลองจะมีคาเพ่ิมสูงข้ึนเม่ือเวลาเพิ่มข้ึน ขณะท่ีในจุดที่ 4 ท่ีทางเขาอุณหภูมิจะมีคาลดลง
6. สรปุ
จมคโดนาีอยเถตั ฉใึงรนลชาก่ยี กว าสงารูงเรวทสไลหดดุ าลทลหอข่ี น1อง.่งึท9งอออ่ี6ุณา2ุณกหหxาภภศ1มู ูมม0ิจิ-ีคะ43าก0เm°ลฉCับ3ล/่ีมยอsสาัตเเูงรพมสาอ่ืม่ิ ุดกคสทาาํงูร่ีนขไ9ห้ึนว.8ณลซ8ข6่งึตอใวังนxเอขล1าณข0กเ-ะาร4ศเยดมmโ ยีนคี ว3ลา ก/เดsันฉขลแออย่ีลงตั สกะรูงาใาสนรกุดไกาหทารล่ีรไ5หใทน.ล3ดแ7ทลน8่ทีอวางxตงทงั้ 1เี่ขอ0ทาุณ-ําจ4หใะหmภมทคีูม3ราิ/า6เsพบ0ใิ่ม°วนCสากลูงาอขักรัตึน้ษทรเณรดา่อืกละยากอๆรางไรทเหไม่ีอหล่ือุณขลเหวอทลงภ่ีเกอาูมเิดาิพกข5่ิมา0้ึนขศ°ใึ้นมCนี
การทดลองที่อุณหภูมิ 40°C 50°C และ 60°C มีลักษณะการไหลแบบราบเรียบ จากการทดลองสรุปไดวา เมื่ออุณหภูมิภายนอก จากการศึกษาปรากฏการณสแตก็ เอฟเฟกตแบบยอนกลับท่ีมีทางเขาทางเดียว พบวาเม่ือทําการเพิ่มอุณหภูมิภายนอก
ปลองมคี า เพม่ิ ข้นึ สง ผลใหอ ัตราการไหลของอากาศทีไ่ หลเขา สูปลอ งจะมีคามากขนึ้ ตามไปดว ย อยา งไรก็ตาม ผูวจิ ยั มขี อเสนอแนะใน ปลอ งใหส ูงขึ้น จะทาํ ใหอ ากาศภายนอกและภายในปลอ งมอี ณุ หภูมิแตกตางกนั อยางมาก ทาํ ใหค วามเรว็ ลมท่ีวัดได เมือ่ เปดให
อากาศไหลเขาปลอ งมคี า ท่สี งู สง ผลใหอ ัตราการไหลของอากาศมีคา สูงดวยเชนกนั ซ่งึ เปน ไปตามทฤษฎีการพาความรอน
การศึกษาปรากฏการณท ีเ่ กิดข้นึ บริเวณทางเขาปลองในชวงเริ่มตนในอนาคตเพื่อทําความเขาใจปรากฏการณสแต็กเอฟเฟกตแบบ
จากการทดลองพบวา เมอ่ื ทาํ การเปด ชองเปด อุณหภูมิอากาศที่วัดไดในจุดท่ี 1 2 และ 3 จะมีคาเพิ่มสูงขึ้น ตามเวลาที่
ยอนกลบั ที่มที างเขาทางเดยี วไดดขี ้นึ เพมิ่ ขึ้น ในจุดท่ี 4 อณุ ภมู จิ ะมีคาลดลง จนถงึ ชวงเวลาหน่งึ อุณหภมู จิ ะกลับมาเพิ่มสงู ข้ึน แสดงวา อากาศเย็นภายในปลองเกิด
การไหลออกขณะท่อี ากาศรอ นภายนอกคอยๆ ไหลสวนทางขนึ้ มา สอดคลองกบั อัตราการไหลทค่ี ํานวณจากความเร็วลมที่วัด
2. ท่มี าและความสาํ คญั ของปญหา ไทมดีคดก าลจ็เอฉะงลมท่ยีคี อ่ี สา ุณงูเพสห่มิดุ ภสขมู อูงิขง4้ึนอ0ตัเ°รรC่ือายมกาีคๆราไเจหฉนลลกย่ีขรสอะูงงทสอง่ัดุา-คก3ขอาอยศงทอ3ๆัตี่ 9ลร.ดา8กค8า6ารลxไงห1ดล0ไูข-ด4อจงmาอกา3คก/วsาาศแมทลเี่ระ5ว็ ใ.อ3นา7กก8าารxศทท1ด0ลี่ ล-ด4อลงmงทเม3่ีอ/่ือุณsเหวใลนภากูมผาิ รา6ทน0ดไ°ปCลนอคางาทนเ่อีขฉ้ึณุนล่ียหโสดภูงยมู สใิ นุด50ขก°อาCรง
อตั ราการไหลของอากาศที่ 1.962 x 10 m /s
ในปจ จบุ ันนไ้ี ดมกี ารกอสรางอาคารท่ีมีขนาดใหญและสูงมากข้ึนในประเทศไทย ในการออกแบบและกอสรางอาคารเหลาน้ี
เน่อื งจากตัวอาคารทม่ี ีขนาดใหญและสงู จึงจําเปนตองการนําระบบปรับอากาศเขามาใช เพื่อปรับสภาพแวดลอมภายในอาคาร ให เมอื่ คาํ นวณเลขเรยโ นลดข องการไหลในแนวตัง้ ทาํ ใหทราบวาลกั ษณะการไหลที่เกดิ ขึ้นจากการทดลองมีลักษณะการไหล
เพยี งพอตอพืน้ ท่กี ารใชง าน เม่ืออณุ หภมู ขิ องอากาศภายนอกอาคารเย็นกวา ภายในอาคาร จะสง ผลใหอ ากาศภายในอาคารเคลื่อนตัว แบบราบเรยี บทง้ั หมด โดยเลขเรยโ นลดท อ่ี ณุ หภมู ิ 40°C 50°C และ 60°C มคี า 107.67 139.32 และ 305.55 ตามลําดบั
ลอยขน้ึ ไปตามความสงู ของชอ งเปด ในแนวดิง่ ตา ง ๆ ได เชน ชองลิฟทโดยสาร ชองลิฟทสงของ ชองสําหรับงานเดินทอตาง ๆ และ
ชองบันไดหนีไฟ เปนตน อากาศภายในชองแนวด่ิงเหลานี้มีแรงยกตัวข้ึนเน่ืองมาจากอากาศท่ีมีความหนาแนนนอยกวาอากาศ จากการทดลองสรปุ ไดว า เม่อื อุณหภมู ิภายนอกปลองสงู ข้นึ อตั ราการไหลของอากาศจะมคี า มากตามไปดว ยเชน กัน โดย
ภายนอก ซ่งึ เปน ผลชว ยใหก ารแพรข องความรอ น ควันไฟ ไปยงั สวนตา ง ๆ ของอาคารเปน ไปอยา งรวดเร็วขนึ้ ปรากฏการณนีเ้ รยี กวา อุณหภูมิภายนอกยง่ิ สูงอตั ราการเปล่ยี นแปลงของการไหลจะยงิ่ สูงข้นึ ดไู ดจ ากความชนั ของกราฟในรปู ท่ี 4.13
ปรากฏการณส แตก็ เอฟเฟก หรอื ปรากฏการณลมลอยตัว ซงึ่ ในทางกลบั กัน ถาอากาศภายในเยน็ กวา ภายนอกอาคาร จะสงผลใหลม
ในชอ งแนวดิง่ ตาง ๆ จะลอยตัวลงมาแทนท่ีจะลอยตวั ขึน้ ปรากฏการณน เ้ี รียกวา ปรากฏการณส แตก็ เอฟเฟกแบบยอ นกลับ อยา งไรกต็ าม ผวู จิ ยั มขี อ เสนอแนะในการศึกษาปรากฏการณทีเ่ กดิ ข้ึนบรเิ วณทางเขา ปลอ งในชว งเร่มิ ตน ในอนาคตเพื่อทํา
ความเขา ใจปรากฏการณส แตก็ เอฟเฟกตแ บบยอนกลับทีม่ ที างเขา ทางเดยี วไดด ขี ้นึ
3. วตั ถปุ ระสงคแ ละขอบเขตของโครงงาน
7. เอกสารอา งองิ
เพอื่ ศึกษาปรากฏการณส แต็กเอฟเฟกตแบบยอนกลับที่มีทางเขาทางเดียวและศึกษาผลของอุณหภูมิทางเขาท่ีมีผลตอ
อัตราการระบายอากาศดวยสแต็กเอฟเฟกตแ บบยอ นกลับทีม่ ีทางเขา ทางเดยี ว โดยทาํ การสรา งแบบจําลองของชอ งระบายอากาศท่ีมี เกษญา รตั โนภาส. (2559). ประสิทธภิ าพการระบายอากาศในหอ งนาํ้ ของอาคารที่พักอาศัย โดยการใชพ ดั ลมระบายอากาศพลังงานแสงอาทติ ย. วทิ ยานิพนธน ี้เปน สวนหนง่ึ ของ
พน้ื ท่สี าํ หรับทําความเยน็ ใหก ับตัวแบบจาํ ลอง ทาํ การทดลองปรากฏการณสแต็กเอฟเฟกตแ บบยอ นกลบั ทีเ่ กดิ ข้นึ กบั แบบจําลองชอง การศกึ ษา ตามหลกั สตู รปริญญาสถาปต ยกรรมศาสตรมหาบณั ฑติ สาขาวชิ าสถาปต ยกรรม ภาควิชา สถาปตยกรรมศาสตรค ณะสถาปตยกรรมศาสตร จฬุ าลงกรณม หาวิทยาลัย
ระบายอากาศทีม่ ีทางเขา ทางเดยี วโดยใชฮีตเตอรเปนอุปกรณการใหความรอน ทําการวัดคาอุณหภูมิและความเร็วลมท่ีเกิดขึ้นเพ่ือ วดียา เนตรพระ. (2557). รูปแบบการระบายอากาศและอัตราสวนพ้ืนทชี่ อ งเปดตอ พ้นื ที่ใชง านเพอ่ื ปรบั ปรงุ คุณภาพอากาศ ภายในอาคารกฬี า กรณีศึกษาอาคารกีฬาในรมระดับ
นาํ มาคํานวณอัตราการไหล วเิ คราะหผ ลการทดลองเพอ่ื หาผลกระทบเมือ่ ทําการเพิ่มอุณหภมู ทิ แ่ี ตกตา งกัน สโมสร เขาถงึ ไดจาก http://www.thapra.lib.su.ac.th/objects/thesis
จิฐิพร วงศวชั รไพบลู ย, อรรจน เศรษฐบุตร, เฉลมิ วัฒน ตนั ตสวสั ด,์ิ ดารณี จารมี ิตร, สดุ าภรณ ฉุงลู. (2552). ศึกษาศักยภาพการระบายอากาสของปลองแสงอาทิตย. เขาถึงได
4. วิธีการดาํ เนนิ โครงงาน จากhttp://www.eri.chula.ac.th/eri-main/wp-content
2PT จาํ กดั . (2565). ระบบระบายอากาศ Ventilation System คอื ? มอี ะไรบาง หลักเกณฑก ารออกแบบ. เขา ถึงไดจ าก https://www.2pt3q.com/ventilation-system/
ศกึ ษาขอ มลู และงานวิจยั ทเ่ี ก่ียวกบั การเกิดปรากฏการณส แตก็ เอฟเฟก แบบยอ นกลับท่ีมที างเขาทางเดยี ว กระทรวงพลงั งาน. (2563). การระบายอากาศภายในอาคารและทพ่ี กั อาศยั . เขาถงึ ไดจ าก
ทาํ การสรางแบบจําลองชอ งระบายอากาศ และติดต้งั เครอื่ งมือวดั http://new.2e-building.com/sites/default/files/2020-06/rabaykhwamrxn_0.pdf
ธีรภัทร ถนัดศิลปกุล. (2559). การออกแบบชุดผังหองพักอาศัยท่ีมีชองเปดดานเดียวเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการสรางสภาวะสบายจากการระบายอากาศดวยวิธีธรรมชาติ.
ทาํ การทดลองการเกิดปรากฏการณส แตก็ เอฟเฟก แบบยอนกลบั ที่มีทางเขาทางเดยี ว เขา ถึงไดจาก http://www.sure.su.ac.th/xmlui/bitstream/handle
และทําการเก็บขอ มลู การทดลอง วรทิ ธิ์ อิง้ ภากรณ. ทฤษฎกี ารควบคมุ ควนั ท่เี กดิ เพลงิ ไหมส าํ หรบั อาคารสูง. เขาถึงไดจ าก https://www.acat.or.th/download/acat_or_th/journal-3/03%20-%2003.pdf
Zoltan Magyar,PhD. Natural Ventilation. เขา ถงึ ไดจ าก http://www.energiazero.org/inglese/Ventilation_lecture
วเิ คราะหขอมูลและผลกระทบจาก ความแตกตางจากอุณหภูมิท่เี พิม่ ขน้ึ Paul Evans. Properties of Air at atmospheric pressure. เขา ถงึ จาก https://theengineeringmindset.com/properties-of-air-at-atmospheric-
จัดทําปรญิ ญานิพนธ pressure/
มหาวทิ ยาลยั นเรศวร
NARESUAN UNIVERSITY
การวเิ คราะหเ์ ชิงตัวเลขของเคร่ืองอบแห้งพลังงานแสงอาทิตย์แบบถุงลม ด้วยพลศาสตร์ของไหลเชิงคานวณ
Numerical Analysis of Solar Inflatable Dryer using Computational Fluid Dynamics
ภาควิชา วศิ วกรรมเครอ่ื งกล ปกี ารศึกษา 2564
ผู้ดาเนนิ โครงงาน 1. นายกติ ตศิ กั ด์ิ คามานิตย์ รหัส 61360400 5. ผลการดาเนนิ โครงงาน
อาจารยท์ ป่ี รกึ ษาโครงงาน
2. นายธนวัตร อิมกลู รหัส 61361926
3. นายปราช ชวดสูงเนิน รหสั 61362602
รองศาสตราจารย์ ดร.มัทนี สงวนเสริมศรี
ผชู้ ว่ ยศาสตราจารย์ ดร.ขวัญชัย ไกรทอง
1. บทคัดย่อ เครื่องอบแห้งพลงั งานแสงอาทิตย์แบบถงุ ลม (Inflatable Solar Dryer) การจาลองการไหลของอากาศภายในเครือ่ งอบแหง้
งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพ่ือศึกษาลักษณะการกระจายของอุณหภูมิ และลักษณะการไหลของอากาศภายในเคร่ือง อณุ หภมู เิ ฉลย่ี ภายในเครอ่ื งอบแห้ง ณ สภาวะจงั หวดั ลากูน่า จังหวดั ฟลิ ปิ ปนิ ส์
อบแห้งพลังงานแสงอาทิตย์แบบถุงลมด้วยระเบียบวิธีพลศาสตร์ของไหลเชิงคานวณ และศึกษาการเปลี่ยนแปลงค่า
ความช้ืนของเมล็ดข้าวเปลือกภายในเคร่ืองอบแห้งพลังงานแสงอาทิตย์แบบ ถุงลมด้วยแบบจาลองทางคณิตศาสตร์ การกระจายตัวของความเร็วลมภายในเครอ่ื งอบแห้ง อุณหภมู ิเฉลีย่ ภายในเครือ่ งอบแหง้ ณ สภาวะจังหวัดพิษณุโลก ประเทศไทย
ร่วมกับระเบียบวิธีพลศาสตร์ของไหลเชิงคานวณโดยใช้โปรแกรมคานวณพลศาสตร์ของไหล Ansys/Fluent
พบว่าแบบจาลองท่ีพัฒนาข้ึนให้ผลของแนวโน้มของการเปล่ียนแปลงค่าความชื้นข้าวเปลือกสอดคล้องกับงานวิจัยของ กราฟการเปรยี บเทียบระหวา่ งการเปลย่ี นแปลงคา่ ความชื้นของการทดลองจรงิ กราฟการเปรยี บเทียบระหว่างการเปล่ยี นแปลงคา่ ความช้ืนของแบบจาลอง
Salvatierra-Rojas และ คณะ[1] โดยมีความผิดพลาดของผลการประมาณอยู่ในช่วง 7.42 - 13.88% และเม่ือนา ณ สภาวะจังหวดั ลากูนา่ ประเทศฟิลปิ ปินส์และแบบจาลองที่พฒั นาข้นึ ณ สภาวะจงั หวดั ลากูนา่ ประเทศฟลิ ิปปนิ ส์และสภาวะจังหวดั พษิ ณุโลก
แบบจาลองท่ีพฒั นาข้นึ จากกรณีศึกษามาประยุกต์ใช้ ณ สภาวะจงั หวดั พิษณุโลก ประเทศไทย ผลจากการจาลองพบว่า
อุณหภูมิเฉลี่ยของอากาศภายในเคร่ืองอบแห้งมีแนวโน้มที่จะเปล่ียนแปลงค่าตามการเปล่ียนแปลงค่าของรังสีอาทิตย์ 6. สรุป
อุณหภูมิอากาศภายในเครื่องอบมีค่าสูงกว่าอุณหภูมิภายนอกสูงสุด 35°C โดยมีอุณหภูมิเฉล่ียของอากาศภายในเคร่ือง
อบแห้งสูงสุดเท่ากบั 341 K (68°C) ท่ีเวลา 13.00 น. ความเรว็ ลมภายในเคร่ืองอบแห้งจะมีค่าสูงสุด เท่ากับ 5 m/s อยู่ 6.1 ผลการวิเคราะห์การเปรียบเทียบผลการเปลี่ยนแปลงค่าความช้นื ของกองขา้ วเปลอื กกบั งานวจิ ัยที่เกยี่ วข้อง
ในช่วงพ้ืนที่ทาความร้อนของตัวเครื่องอบแห้งและมีค่าลดลงตามความยาวของตัวเคร่ืองอบแห้ง และสามารถลด
ความชื้นของกองข้าวเปลือกปริมาณ 1000 kg จากความชื้นเร่ิมต้น 22.5%wb ลงเหลือ 18.8%wb ภายในเวลา 8 ผลจากแบบจาลองที่พัฒนาขึ้นมีการเปล่ียนแปลงค่าความชื้นจาก 22.5 %wb ลดลงเหลือ 18.3 %wb
ชัว่ โมง คดิ เปน็ อัตราการเปลี่ยนแปลงความชนื้ เฉล่ยี เทา่ กบั 0.46% ต่อชว่ั โมง ทเ่ี วลา 17.00 น. คดิ เป็นอตั ราการเปลีย่ นแปลงความชื้นเฉลย่ี เท่ากับ 0.53 %/hr ในขณะท่ผี ลการจากการทดลองจริงของ
เคร่ืองอบแห้งที่ทางาน ณ สภาวะจังหวัดลากูน่า มีการเปลี่ยนแปลงค่าความช้ืนจาก 22.5 %w ลดลงเหลือ
2. ทม่ี าและความสาคัญของปัญหา 17.5 %wb ที่เวลา 17.00 น. คิดเป็นอัตราการเปลี่ยนแปลงความช้ืนเฉล่ียเท่ากับ 0.6 %/hr เมื่อเปรียบเทียบความ
คลาดเคล่ือนของการเปลี่ยนแปลงค่าความชื้น พบว่ามีความคลาดเคล่ือนของผลการประมาณอยู่ในช่วง 7.42 - 13.88 %
การทานาในปัจจุบนั เกษตรกรสว่ นใหญ่จะจ้างรถเกี่ยวมาทาการเก็บเก่ียวให้ ซึ่งบางครั้งจะพบปัญหาข้าวเปลือกที่ ซ่ึงค่าท่ีได้มีความคลาดเคลื่อนจากการทดลองจริง เน่ืองจากการกาหนดเง่ือนไขของแบบจาลองพลศาสตร์ของไหลเชิง
ผ่านการเก็บเกี่ยวมีความชื้นสูง สาหรับข้าวเปลือกที่ส่งขายโรงสี ก็จะถูกนาไปตากหรืออบเพื่อลดความช้ืนลง สาหรับ คานวณที่ยังไม่ได้คานึงถึงความช้ืนสัมพัทธ์ของอากาศภายในเคร่ืองอบแห้ง รวมทั้งผลของการถ่ายเทความร้อนอ่ืน ๆ
ขา้ วเปลือกส่วนที่เกษตรกรแบ่งไว้สาหรับใชเ้ ป็นเมล็ดพันธุ์ ใช้บริโภคในครัวเรือน หรือใช้เป็นอาหารสัตว์นั้น เกษตรกรก็ ที่เก่ียวข้องทั้งหมด และแบบจาลองทางคณิตศาสตร์เพื่อหาการเปลี่ยนแปลงค่าความช้ืนของกองข้าวเปลือกท่ีใช้เป็นแบบ
ต้องทาการลดความช้ืนของข้าวเปลือกลงด้วยตนเอง เพ่ือให้สามารถเก็บรักษาได้นาน โดยวิธีที่เกษตรกรใช้ในการลด มวลรวม (lumped parameter method)
ความชื้นน้ัน ส่วนใหญจ่ ะใชว้ ิธีด้ังเดิม คอื การตากแดด เช่น การตากบนตอซงั ขา้ ว และการตากบนลานกว้าง สาหรับการ
ตากข้าวเปลือกบนลานน้ัน เนื่องจากขอ้ จากัดด้านพน้ื ที่ โดยทั่วไปเกษตกรมักต้องไปจ้างลานตากในชุมชน ซ่ึงใชเ้ วลาใน 6.2 ผลการวิเคราะห์การเปรียบเทียบผลการเปล่ียนแปลงค่าความช้ืนของกองข้าวเปลือก ณ สภาวะ
การตากประมาณ 2-4 วนั ขึ้นกับสภาพอากาศ โดยพบวา่ ในช่วงท่ีทาการเก็บเก่ียวพร้อมกันหลายเจา้ มักเจอปัญหาลาน
ตากไม่ว่าง นอกจากน้ีการจ้างลานตาก อาจพบปัญหาการปนกันของเมล็ดข้าวต่างสายพันธ์ุ รวมทั้งปัญหาด้าน จังหวดั พษิ ณโุ ลก ประเทศไทย
สขุ อนามัย เช่น สตั ว์ทีเ่ ข้ามาในบรเิ วณลานตาก เป็นต้น
ผลจากแบบจาลองของเครื่องอบแห้งที่ทางาน ณ สภาวะจังหวัดพิษณุโลก มีอัตราการเปลี่ยนแปลงความช้ืนเฉล่ีย
เพอ่ื แก้ไขปัญหาข้างต้น สาหรับการลดความชืน้ ขา้ วเปลือกที่มีปริมาณไม่มาก ในประเทศฟลิ ิปปินส์ ได้มีการนาเอา เทา่ กบั 0.46 %/hr ในขณะทผี่ ลการจาลองของเครอ่ื งอบแห้งท่ีทางาน ณ สภาวะจังหวัด ลากูน่า มีอัตราการเปลี่ยนแปลง
เครื่องอบแห้งพลังงานแสงอาทิตยแ์ บบถุงลม (Inflatable Solar Dryer) มาใชใ้ นการลดความชน้ื ของเมล็ดขา้ วเปลือก ความชื้นเฉล่ียเท่ากับ 0.53 %/hr เมื่อเปรียบเทียบการเปล่ียนแปลงค่าความช้ืนเฉลี่ยของขา้ วเปลือกภายในเครื่องอบแห้ง
โดยขอ้ ดขี องเคร่ืองอบแหง้ พลังงานแสงอาทติ ย์แบบถงุ ลมคอื สะดวกในการใช้งาน สามารถนาไปใชง้ านได้ในทกุ พืน้ ท่ี และ ณ สภาวะจังหวัดพิษณุโลกและสภาวะจังหวัดลากูน่า พบว่าการเปลี่ยนแปลงค่าความชื้นมีรูปแบบท่ีคล้ายคลึงกัน โดย
ไม่ต้องการพ้นื ท่ีในการติดต้ังมาก ราคาไม่แพง เน่ืองจากตัวเครื่องอบมีส่วนประกอบไม่ซับซ้อน เครื่องอบประกอบด้วย 2 อตั ราการเปลย่ี นแปลงค่าความชน้ื มีค่าตา่ กว่าสภาวะจงั หวดั ลากูนา่ ประเทศฟลิ ปิ ปินส์ และมีค่าลดลงตามระยะเวลา
ส่วน คือ ส่วนของถุงลมสาหรับบรรจุข้าวเปลือก และชุดพัดลม ทางคณะผู้ดาเนินโครงงานจึงมีแนวคิดท่ีจะศึกษาการ
และจาลองการทางานของเครื่องอบแห้งพลังงานแสงอาทิตย์แบบถุงลม เพ่ือให้ได้ข้อมูลการทางานของเครื่องอบเม่ือ 7. เอกสารอ้างอิง
นามาใช้งานในประเทศไทย
[1] Ana Salvatierra-Rojas, Iris Ramaj, Sebastian Romuli & Joachim Müller (2021), CFD-Simulink Modeling of the Inflatable Solar Dryer
3. วัตถุประสงค์และขอบเขตของโครงงาน for Drying Paddy Rice, J. of Applied Sciences, [pages 1-22]
[2] สมชาติ โสภณรณฤทธิ์ (2535), การอบแห้งเมล็ดธัญพืช. คณะพลงั งานและวสั ดุ สถาบนั เทคโนโลยพี ระจอมเกลา้ ธนบุรี กรุงเทพฯ
วตั ถุประสงค์ [3] วไิ ล รังสาดทอง (2552), เทคโนโลยแี ปรรูปอาหาร, กรงุ เทพฯ, เท็กซ์ แอนด์ เจอร์นัล
[4] Geankoplis, Christie, J. (1993). Transport Processes and Unit Operation, 3nded. New Jersey, Prentice-Hall International, Inc.
1. เพ่อื ศึกษาลักษณะการกระจายของอุณหภูมิ และลักษณะการไหลของอากาศภายในเครอ่ื งอบแห้งพลงั งาน [5] GrainPro Bubble Dryer. (n.d.)., Retrieved from GrainPro storing the future [ระบบออนไลน์],สืบคน้ เมือ่ (วันที่ 13 เมษายน 2565), สบื ค้นจาก
แสงอาทิตย์แบบถุงลมดว้ ยระเบียบวธิ ีพลศาสตรข์ องไหลเชงิ คานวณ https://www.grainpro.com/grainpro-bubble-dryer
[6] GrainPro Bubble Dryer. (n.d.)., Solar Bubble Dryer 50 Instruction Manual.
2. เพื่อศึกษาการเปลีย่ นแปลงคา่ ความช้ืนของกองขา้ วเปลอื กภายในเคร่อื งอบแห้งพลังงานแสงอาทิตยแ์ บบถุงลมดว้ ย [ระบบออนไลน์], สบื ค้นเมอ่ื (วนั ท่ี 13 เมษายน 2565), สบื คน้ จาก
แบบจาลองทางคณิตศาสตรร์ ่วมกบั ระเบยี บวธิ ีพลศาสตรข์ องไหลเชงิ คานวณ https://cdn2.hubspot.net/hubfs/4190661/2020%20-%20WebFiles/manuals/MA4040RAD0914-
09%20Instruction%20Manual%20for%20GrainPro%20Solar%20Bubble%20Dyer%2050.pdf
ขอบเขตของโครงงาน [7] ANSYS. ANSYS FLUENT Theory Guide; ANSYS Inc.: Canonsburg, PA, USA, 2011.
[8] Victor Guiguer (2019), Iterative Coupled Shell/ Tube Simulation of Waste Heat Boilers using Computational Multiphysics, (Thesis
1. ไดข้ ้อมลู ลักษณะการทางานของเครือ่ งอบแห้งพลังงานแสงอาทิตยแ์ บบถุงลมทีใ่ ช้งานในจงั หวัดพษิ ณุโลกด้วย requirement for the degree of Master of Applied Science in Chemical Engineering), The University of Waterloo
แบบจาลองทางคณติ ศาสตรร์ ว่ มกับระเบยี บวธิ ีพลศาสตร์ของไหลเชิงคานวณ [9] Sanghi, A.; Ambrose, R.P.K. (2018); Maier, D. CFD simulation of corn drying in a natural convection solar dryer. Dry. Technol., 36,
[pages 859–870]
2. ได้ข้อมูลจากการวิเคราะห์ผล เพอ่ื ที่จะนาไปใชเ้ ปน็ แนวทางในการพัฒนาเครอื่ งอบแห้งพลงั งานแสงอาทิตยแ์ บบถุง [16] ระเบียบวิธกี ารทางไฟไนซ์โวลมุ่ [ระบบออนไลน์], สืบคน้ เมอื่ (วนั ท่ี 27 เมษายน 2565), สืบคน้
ลมสาหรับใช้งานในประเทศไทย http://simulationspace.blogspot.com/2013/07/finite-volume-analysis-fva.html
[21] อุณหภมู แิ ต่ละวนั ของจงั หวัดพษิ ณโุ ลก, [ระบบออนไลน์], สืบคน้ เมอ่ื (วนั ท่ี 25 เมษายน 2565), สืบค้นจาก
4. วธิ กี ารดาเนินโครงงาน https://weatherspark.com/y/113557/Average-Weather-in-Phitsanulok-Thailand-Year-Round
ขนั้ ที่ 1 ข้นั ตอนการศกึ ษาทฤษฎีและงานวจิ ยั ทีเ่ กี่ยวข้องกับการไหลของอากาศ และข้อมลู ต้นแบบของเคร่ืองอบแห้งพลังงาน
แสงอาทิตย์แบบถุงลม (Inflatable Solar Dryer) ศึกษาตัวแปรที่ส่งผลต่ออุณหภูมิของอากาศภายในเคร่ืองอบแห้ง และสร้าง
แบบจาลองการทางานของเครื่องอบแห้งพลังงานแสงอาทิตย์แบบถุงลม ด้วยโปรแกรมคานวณทางพลศาสตร์ของไหลเชิง
คานวณ ANSYS/fluent และทาการเปรียบเทียบผลการจาลองกับงานวิจัยของ Salvatierra - Rojas และ คณะ[1] เพ่ือให้
ผลลพั ธ์ทอี่ อกมามคี วามเทย่ี งตรง
ข้ันท่ี 2 ขั้นตอนการนาแบบจาลองที่ได้จากกรณีศึกษามาประยุกต์ใช้ โดยกาหนดค่ารังสีอาทิตย์ อุณหภูมิบรรยากาศ ตาแหน่ง
ท่ตี ้ังของตัวเครือ่ งอบแหง้ ณ สภาวะจังหวดั พิษณโุ ลก ประเทศไทย และนามาคานวณในโปรแกรมคานวณพลศาสตร์ของไหลเชิง
คานวณ เพ่อื หาอุณหภมู ิเฉล่ียของอากาศภายในเคร่ืองอบแหง้ และอัตราการถ่ายเทความร้อนที่เกิดขึ้นบริเวณผิวกองข้าวเปลือก
และนามาคานวณหาค่าความช้นื ในกองขา้ วเปลือกผ่านแบบจาลองทางคณติ ศาสตร์
มหาวิทยาลยั นเรศวร
NARESUAN UNIVERSITY
ระบบทำ้ ควำมเย็นนำ้ เกลือส้ำหรับชุดไมโครมอเตอร์ในงำนศัลยกรรมช่องปำก
ภำควิชำวศิ วกรรมเครอ่ื งกล ปีกำรศึกษำ 2564
ผู้ดำ้ เนนิ โครงงำน 1.นำยกฤษณะ มุสิรำช รหัส 61360196 5. ผลกำรดำ้ เนินโครงงำน
2.นำยณัฐพล มำฮับผล รหสั 61361391
3.นำธีรศักดิ์ ขวัญมำ รหัส 61362091 5.1 กำรทดสอบกำรท้ำควำมเย็นของชุดท้ำควำมเย็นด้วยแผน่ Peltier
5.2 กำรทดสอบหำจำ้ นวนชุดท้ำควำมเยน็ ที่เหมำะสม
อำจำรยท์ ี่ปรึกษำโครงงำน ดร.ปัญญวณั ล้ำเพำพงศ์
ทป่ี รึกษำร่วมโครงงำน ผู้ช่วยศำสตรำจำรย์ นพ.ศรณั ย์ วรศกั ด์วิ ฒุ ิพงษ์
1.บทคัดย่อ กรำฟเปรยี บเทยี บผลกำรทดสอบวดั อุณหภมู อิ ำกำศในกลอ่ งโฟมโดยกำรท้ำควำมเยน็ ด้วยชุด A และชดุ B กรำฟผลกำรทดสอบวดั อณุ หภูมิน้ำเกลอื ในกล่องโฟมโดยกำรท้ำควำมเยน็ ด้วยชุด B1 - B4
โครงงำนนีเป็นกำรออกแบบ สรำ้ ง และทดสอบระบบท้ำควำมเย็นน้ำเกลือส้ำหรับชุดควบคุมไมโครมอเตอร์ใน
งำนศัลยกรรมชอ่ งปำก มวี ัตถุประสงค์เพ่ือใหร้ ะบบสำมำรถท้ำควำมเย็นและควบคุมอุณหภูมิของน้ำเกลือปริมำตร กรำฟเปรียบเทยี บผลกำรทดสอบกำรท้ำควำมเยน็ นำ้ เกลอื
1,000 มิลลิลิตร ใหค้ งที่ท่ีอุณหภูมิ 4, 6, 8 และ 10 องศำเซลเซียส ในปริมำตรควบคุมขนำด18.5 x 12.5 x 27
เซนติเมตร รวมทังมีกำรแจ้งเตือนด้วยไฟ LED ขณะระบบก้ำลังท้ำงำนและแจ้งเตือนเมื่อน้ำเกลือใกล้หมดขวด เครอ่ื งต้นแบบกำรท้ำควำมเยน็ นำ้ เกลอื ส้ำหรบั ชดุ ไมโครมอเตอร์ในงำนศัลยกรรมช่องปำก
โดยกำรด้ำเนินงำนเร่ิมต้นจำกกำรศึกษำข้อมูลเกี่ยวกับกำรใช้น้ำเกลือเย็นในกำรผ่ำตัดและกำรท้ำงำนของชุด
ควบคุมไมโครมอเตอร์ในงำนศัลยกรรมช่องปำกรวมไปถึงศึกษำหลักกำรท้ำงำนของแผ่น Thermoelectric 6. สรปุ
Cooler Module หรือแผ่น Peltier ซึ่งเป็นอุปกรณ์ท่ีน้ำมำใช้ในกำรท้ำควำมเย็น โดยได้ท้ำกำรทดสอบ
ควำมสำมำรถในกำรท้ำควำมเย็นของแผ่น Peltier รุ่น TEC1-12706 รวมทังทดสอบเปรียบเทียบรูปแบบกำร 6.1 สรุปผล
ระบำยควำมร้อนระหว่ำงแบบระบำยควำมร้อนด้วยพัดลมกับแบบระบำยควำมร้อนด้วย Heat pipe เพ่ือน้ำผล - กำรสร้ำงต้นแบบระบบท้ำควำมเยน็ เลอื กใช้ชดุ ทำ้ ควำมเยน็ Peltier แบบระบำยควำมร้อนดว้ ย
กำรทดสอบมำใช้เลอื กชุดท้ำควำมเยน็ ท่ีเหมำะสมมำสรำ้ งระบบทำ้ ควำมเย็น ผลกำรทดสอบพบว่ำชุดทำ้ ควำมเย็น Heat Pipe จ้ำนวน 4 ชุดมำสร้ำงตน้ แบบระบบท้ำควำมเย็น
ด้วยแผ่น Peltier แบบระบำยควำมร้อนด้วย Heat pipe จ้ำนวน 4 ชุด เหมำะสมกับกำรน้ำมำสร้ำงระบบท้ำ - กำรทดสอบระบบกำรท้ำงำนของต้นแบบระบบท้ำควำมเย็น โดยทดสอบกำรควบคมุ อณุ หภูมิและ
ควำมเย็นเนื่องจำกสำมำรถท้ำควำมเย็นน้ำเกลือให้อยู่ในช่วงอุณหภูมิท่ีต้องกำรได้ ต่อมำจึงน้ำข้อมูลท่ีได้ทดสอบ ทดสอบกำรตรวจสอบระดับน้ำเกลอื รวมถงึ กำรแจง้ เตอื น LED ผลกำรทดสอบทัง 2 สว่ น ผลกำรทดสอบ
ขำ้ งตน้ มำสร้ำงระบบทำ้ ควำมเย็นและใช้บอร์ดไมโครคอลโทรลเลอร์ Arduino Mega 2560 R3 ท่ไี ด้ถูกโปรแกรม แสดงใหเ้ หน็ ว่ำต้นแบบระบบท้ำควำมเยน็ สำมำรถควบคุมอณุ หภมู นิ ำ้ เกลือและแจง้ เตือนเมือ่ น้ำเกลอื ใกล้
คอยควบคุมกำรท้ำงำนของชุดทำ้ ควำมเย็นด้วยแผน่ Peltier, หน้ำจอแบบสัมผัส, Sensor วัดอณุ หภูมิ, Sensor หมดขวด รวมถงึ ฟงั ก์ชันต่ำง ๆ
วัดระดับน้ำ และหลอดไฟ LED จำกกำรทดสอบกำรท้ำงำนของระบบท้ำควำมเย็นพบว่ำระบบท้ำควำมเย็น 6.2 ข้อเสนอแนะ
สำมำรถควบคุมอุณหภูมินำ้ เกลือและมีไฟ LED แจง้ เตอื นตำมขอบเขตท่ีไดก้ ำ้ หนดไว้ - เคร่ืองตน้ แบบระบบทำ้ ควำมเยน็ นมี ีขอ้ จำ้ กัดกำรใช้งำนคือสำมำรถทำ้ อุณหภูมนิ ้ำเกลอื ได้เพยี ง 4, 6,
8 และ 10 องศำเซลเซียส ยงั ไมส่ ำมำรถปรบั อณุ หภูมใิ ห้ไดต้ ำมควำมต้องของผูใ้ ช้งำน
2. ทีม่ ำและควำมส้ำคัญของปญั หำ - อำจทำ้ กำรลดขนำดปรมิ ำตรควบคมุ ใหม้ ีขนำดลดลงเพือ่ ท้ำให้กำรทำ้ ควำมเย็นใช้เวลำลดน้อยลง
- อำจเพมิ่ ฟงั ก์ชันกำรใชง้ ำนต่ำง ๆ เชน่ เสยี งแจง้ เตือน
กำรแก้ปัญหำกำรสญู เสียเลอื ดมำกในกำรผำ่ ตัดขำกรรไกรพบว่ำกำรใช้น้ำเกลอื เย็นในกำรผำ่ ตัดสำมำรถ - ปรบั ปรมิ ำตรำควบคมุ และพืนผวิ วสั ดุใหส้ ำมำรถทำ้ ควำมสะอำดงำ่ ยย่งิ ขึน
ช่วยลดปัญหำดังกล่ำวได้โดยในปัจจบุ นั แพทย์เลอื กใช้วิธีกำรน้ำนำ้ เกลอื จำกกำรแชเ่ ยน็ มำใชใ้ นกำรผำ่ ตดั พบว่ำไม่ 7. เอกสำรอ้ำงองิ
สำมำรถควบคุมอุณหภมู ใิ ห้คงทีต่ ลอดระยะเวลำกำรผ่ำตดั ได้ ทำงคณะผจู้ ัดท้ำจงึ ได้ ออกแบบ สร้ำง และทดสอบ
ต้นแบบระบบทำ้ ควำมเยน็ น้ำเกลอื ส้ำหรับชุดควบคมุ ไมโครมอเตอร์ให้สำมำรถควบคมุ อุณหภมู ไิ ดต้ ลอดระยะเวลำ Nattadon. (june 2016). High output water cooled thermoelectric refrigerator. 170-172.
กำรผ่ำตดั และมสี ญั ญำณไฟแจง้ เตือนโดยอำศัยกำรทำ้ งำนของแผน่ Peltier ในกำรทำ้ ควำมเยน็ น้ำเกลือ Kim Seong, S. H. (2020). Intraoperative blood loss and surgical time according to the
direction of maxillary movement. 411-418.
3. วัตถปุ ระสงค์และขอบเขตของโครงงำน Kirstein Karal et al., 2. (2016). Infrared Thermographic Assessment of Cooling
Effectiveness in Selected Dental Implant Systems.
3.1วัตถุประสงค์ M.Mirmanto, S. Y. (2019). Experimental performances of a thermoelectric cooler box
- เพือ่ ทดสอบควำมสำมำรถในกำรท้ำควำมเย็นของ Thermoelectric Cooler Module with thermoelectric position variations. 177-184.
- เพ่ือออกแบบ สรำ้ ง และทดสอบระบบทำ้ ควำมเย็นน้ำเกลือสำ้ หรับชุดควบคมุ ไมโครมอเตอรใ์ นงำนผำ่ ตดั
ศัลยกรรมชอ่ งปำก
3.2 ขอบเขตของโครงงำน
3.2.1 ทดสอบควำมสำมำรถ Thermoelectric Cooler Module
- เปรยี บเทยี บรูปแบบกำรระบำยควำมร้อนของ Thermoelectric Cooler Module
- จำ้ นวนชุด Thermoelectric Cooler Module
3.2.2 ศึกษำขอ้ มลู ออกแบบ สร้ำง และทดสอบระบบทำ้ ควำมเย็น
- ท้ำควำมเย็นได้ทอ่ี ุณหภูมิ 4, 6, 8 และ 10 องศำเซลเซยี ส
- มสี ัญญำณไฟแจ้งเตือน ระบบกำ้ ลงั ท้ำงำน และนำ้ เกลอื ใกลห้ มดขวด
- ใช้กับน้ำเกลือขนำด 1,000 มิลลิลติ ร
4. วิธกี ำรดำ้ เนนิ โครงงำน
กำรดำ้ เนนิ งำนกำรสร้ำงเครือ่ งต้นแบบกำรท้ำควำมเยน็ น้ำเกลอื สำ้ หรบั ชดุ ไมโครมอเตอรใ์ นงำนศัลยกรรมชอ่ งปำก
มีรำยละเอยี ดดงั นี
4.1 ศกึ ษำหลกั กำรและทฤษฎที ่เี กยี่ วข้อง
4.2 ทดสอบควำมสำมำรถ Thermoelectric Cooler Module เปรียบเทียบรปู แบบกำรระบำยควำมร้อน
ระหว่ำงแบบอำกำศกับแบบ Heat pipe และจำ้ นวนชดุ Peltier
4.3 ออกแบบฟังกช์ ัน ใหม้ กี ำรควบคมุ อุณหภมู นิ ำ้ เกลอื ได้ ปรบั อุณหภมู ไิ ด้ที่ 4, 6, 8 และ 10 องศำเซลเซียส
และมีสัญญำณไฟแจง้ เตอื น
4.4 ออกแบบและสรำ้ งระบบท้ำควำมเย็น
4.5 ทดสอบระบบท้ำควำมเย็น ใหส้ ำมำรถทำ้ งำนไดต้ ำมฟังก์ชันท่ีออกแบบไว้
มหาวทิ ยาลัยนเรศวร
NARESUAN UNIVERSITY
การตรวจสอบความปลอดภัยในการใช้งานหม้อไอนา้
( In Serviced Boiler Safety Test )
ภาควชิ าวศิ วกรรมเคร่ืองกล ปี การศึกษา 2564
ผู้ดาเนินโครงงาน 1.นายศุภกฤต รีเรียง รหัส 61364118 4.16 ข้นั ตอน Visual Test (High Pressure) ข้นั ตอนน้ีเป็นข้นั ตอนสุดทา้ ยของการตรวจสอบหมอ้ ไอน้า ทาควบคู่ไปกบั
ข้นั ตอน Hydrostatic Test เป็นการตรวจสอบรอยร่ัว การบวมและการบิดเบ้ียวของหมอ้ ไอน้า ในขณะที่อดั แรงดนั
2.นายสหัสวรรษ ตบ๊ิ ลูน รหัส 61364323 4.2 สร้างโปรแกรมช่วยในการกรอกขอ้ มูล มีวตั ถุประสงค์
อาจารย์ทปี่ รึกษาโครงงาน ผู้ช่วยศาสตราจารย์อาวุธ ลภริ ัตนากลู
4.2.1 เพอ่ื ความสะดวก รวดเร็วในการกรอกขอ้ มูลการตรวจ
1. บทคดั ย่อ 4.2.2 เพื่อเกบ็ ขอ้ มูลยอ้ นหลงั ของแต่ละโรงงาน
ปริญญานิพนธน์ ้ีมีวตั ถุประสงคเ์ พ่ือ ศึกษาข้นั ตอนการทางานและการตรวจสอบความปลอดภยั ประจาปี ของหมอ้ ไอน้า และสร้าง
โปรแกรมในการช่วยกรอกขอ้ มูลการตรวจสอบหมอ้ ไอน้าประจาปี รวมถึงประยกุ ตใ์ ชโ้ ปรแกรมในการตรวจหมอ้ ไอน้า ณ พ้ืนที่
ปฏิบตั ิงานจริง โดยศึกษาข้นั ตอนการตรวจสอบความปลอดภยั เกี่ยวกบั หมอ้ ไอน้าของกรมโรงงานอุตสหกรรมและสร้างข้นั ตอนการ
ตรวจสอบความปลอดภยั เก่ียวกบั หมอ้ ไอน้า โดยข้นั ตอนการตรวจสอบความปลอดภยั ของหมอ้ ไอน้าที่พฒั นาข้ึน แบ่งออกเป็น 6
ข้นั ตอนไดแ้ ก่ข้นั ตอนประกอบดว้ ย 1) Visual Test(Low Pressure) 2) Thickness test 3) Functional Test 4) Safety Valve Test
5. ผลการดาเนินโครงงาน5) Hydrostatic Test และ 6) Visual Test(High Pressure) เพื่อง่ายต่อวศิ วกรตรวจสอบหมอ้ ไอน้า ในการนาข้นั ตอนที่สร้างข้นั ใน
โครงงานน้ีไปใชง้ าน ณ พ้นื ท่ีปฎิบตั ิงานจริง นอกจากน้ียงั ไดท้ าการประยกุ ตใ์ ชค้ าสง่ั Visual basic ในโปรแกรม Microsoft Word เพ่อื
อานวยความสะดวกในการบนั ทึกผลของผใู้ ชง้ าน โครงงานน้ีไดท้ าการตรวจสอบหมอ้ ไอน้า ณ พ้ืนที่ปฏิบตั ิงานจริง จานวน 3 เครื่อง 5.1 ตรวจสอบความปลอดภยั หมอ้ ไอน้า ท้งั 6 ข้นั ตอนของ 3โรงงาน
ไดแ้ ก่1) หมอ้ น้าท่อไฟขนาด 3,991.05 lb/hr. ความดนั ใชง้ าน 8.0kg/cm2 ของบริษทั หจก. กาญณวฒุ ิศิษฎ์ 2) หมอ้ น้าท่อไฟขนาด 5.1.1 Visual Test(Low Pressure) 5.1.2 Thickness test
1,471.3 lb/hr. ความดนั ใชง้ าน 5.0kg/cm2 ของบริษทั หจก. สยามหล่อยาง และ 3) หมอ้ น้า Once through ขนาด 1,500 kg/hr. ความ
ดนั ใชง้ าน 6.5kg/m2 ของบริษทั สแตนดาร์ลโรล จากดั จากผลการทดสอบตามข้นั ตอนการตรวจสอบความปลอดภยั ในการใชง้ านหมอ้ เป็นการตรวจสอบการกดั กร่อนของตะกรัน เป็ นการตรวจสอบความหนาที่ลดลง
ไอน้าท่ีสร้างข้ึนในโครงงาน พบวา่ ภายในหมอ้ ไอน้าสะอาด ไม่พบการเสียรูปและการกดั กร่อน ฉนวนกนั ความร้อนใชก้ ารไดด้ ี ไม่พบ
การร่ัวซึม ภายในหมอ้ ไอน้ามีตะกรันเลก็ นอ้ ย ความหนาของส่วนประกอบในหมอ้ ไอน้าสามารถใชง้ านได้ อุปกรณ์ท่ีใชร้ ่วมกบั หมอ้ ไอ ในแต่ละปี เพอื่ ประเมินความเสี่ยงจาก
น้ารวมไปถึง Safety Valve ไม่พบการชารุดและใชง้ านไดป้ กติ ทางผวู้ ิจยั หวงั วา่ โครงงานน้ีจะเป็นประโยชนข์ องผอู้ ่านในดา้ นการ
ความหนาของท่อไฟใหญ่ ท่อไฟเลก็
เปลือกหมอ้ น้า และผนงั หมอ้ น้า
5.1.3 Functional Test 5.1.4 Safety Valve Test
ควบคุมหมอ้ ไอน้า ดา้ นการตรวจทดสอบหมอ้ ไอน้า ดา้ นการศึกษาและทดลองใชโ้ ปรแกรม VBA เป็นการตรวจสอบการทางานของอุปกรณ์ของหมอ้ ไอน้า เป็นการทดสอบการระบายของลิ้นนิรภยั เม่ือความดนั ถึง
เช่น หวั เผา อิเลคโทรด สญั ญานเตือนภยั ระดบั ที่กาหนด
2. ทมี่ าและความสาคญั ของปัญหา
ในปัจจุบนั ประเทศไทยไดม้ ีการนาหมอ้ ไอน้ามาเป็นพลงั งานหลกั ในระบบผลิตพลงั งานความร้อนท่ีมีใชง้ านจานวนมากท้งั ในโรงงาน
อุตสาหกรรมและในสถานประกอบการภาคธุรกิจ เน่ืองจากหมอ้ ไอน้าเป็ นอุปกรณ์ผลิตพลงั งานที่ทางานภายใตค้ วามดนั ท่ีสูงมาก
ประกอบกบั การที่หมอ้ ไอน้าจะสามารถทางานไดน้ ้นั จาเป็ นตอ้ งมีระบบและอุปกรณ์ใชง้ านร่วมเช่น อุปกรณ์ความปลอดภยั สัญญาณ 5.1.5 Hydrostatic Test 5.1.6 Visual Test(High Pressure)
เตือนภยั ระบบปรับปรุงคุณภาพน้าป้อน ระบบเช้ือเพลิงและการเผาไหม้ ระบบจดั การพลงั งาน เป็ นตน้ ดงั น้นั การศึกษาข้นั ตอนการ
ตรวจสอบหมอ้ ไอน้าอย่างถูกตอ้ งตามหลกั วิศวกรรมในทุกระบบท่ีกล่าวมาเป็ นปัจจยั สาคญั ในการลดความเสี่ยงที่อาจทาใหเ้ กิดความ เพ่อื ทดสอบการรับแรงดนั ท่ี1.5 เท่าของMAWP เป็นการตรวจหาร่องรอยการเสียรูปของหมอ้ ไอน้าภายใตแ้ รงดนั
เสียหายแก่ตวั หมอ้ ไอน้าและระบบไอน้า หรืออาจร้ายแรงถึงข้นั เป็ นอนั ตรายต่อชีวิตของผูป้ ฏิบตั ิงานหรืออาจเป็ นผูท้ ี่ไม่เกี่ยวขอ้ งกบั
หมอ้ ไอน้าแต่อยู่บริเวณใกลเ้ คียง ตลอดจนทรัพยส์ ินท่ีอยู่รอบขา้ งหมอ้ ไอน้า ซ่ึงกรมโรงงานอุตสาหกรรมมีหน้าที่ควบคุม ดูแลและ
รับผดิ ชอบดา้ นความปลอดภยั ในการใชง้ านหมอ้ ไอน้าโดยใหเ้ ป็นไปตามขอ้ กาหนดหมอ้ ไอน้าตามกฎกระทรวง เช่น การออกแบบ การ
ผลิตและการตรวจสอบการผลิต การติดต้งั การใชง้ าน การซ่อมแซม การยกเลิกการใชง้ าน 5.2 พมิ พผ์ ลการตรวจสอบหมอ้ ไอน้า
ดงั น้นั ความปลอดภยั ของหมอ้ ไอน้าจึงพิจารณาไดจ้ ากอุปกรณ์ความปลอดภยั สัญญาณเตือนภยั และสภาพของส่วนต่าง ๆ ของหมอ้ ลงในโปรแกรมช่วยกรอกขอ้ มูลท่ีสร้างข้ึน
ไอน้า โครงงานน้ีจึงมีแนวคิดท่ีจะทาใหเ้ กิดการตรวจสอบความปลอดภยั หมอ้ ไอน้าอยา่ งมีข้นั ตอน จึงไดน้ ามาตรฐาน ASME Section I อา้ งอิงจากกรมอตุ สาหกรรม
มาประยกุ ตใ์ ชก้ บั การตรวจสอบมาตรฐานของกรมโรงงานอุตสาหกรรมโดยอา้ งอิงจากเอกสารมาตรการความปลอดภยั เกี่ยวกบั หมอ้ ไอ
6. สรุปน้า หมอ้ ตม้ ท่ีใชข้ องเหลวเป็นส่ือนาความร้อนและภาชนะรับแรงดนั ในโรงงาน พ.ศ. 2549 ของสานกั งานเทคโนโลยคี วามปลอดภยั กรม
โรงงานอุตสาหกรรม จากการเขา้ ตรวจสอบหมอ้ ไอน้า ท้งั 3 โรงงาน ไดแ้ ก่
มาตรฐาน ASME Section I คือหลกั การออกแบบอุปกรณ์ภายในตวั หมอ้ ไอน้ารวมถึงการตรวจสอบความแขง็ แรงจากวสั ดุเช่น ท่อ โรงงานที่ 1. หา้ งหุน้ ส่วนจากดั กาญจนวฒุ ิศิษฎ์ จงั หวดั กรุงเทพมหานคร มีการติดต้งั หมอ้ ไอน้า จานวน 1 เครื่อง
เป็นหมอ้ ไอน้าแบบท่อไฟนอน มีอตั ราการผลิตไอ 1810.3 kg/h มีน้ามนั เตาเป็นเช้ือเพลิง จากการตรวจสอบพบวา่ ภายใน
ไฟใหญ่, ท่อรวมไอ, Shell drum, Flat Plate, Gusset Stay ทาใหท้ ราบวา่ การออกแบบอุปกรณ์ดงั กล่าวสามารถรับแรงดนั ไอน้า หมอ้ ไอน้าสะอาด ไม่พบการเสียรูปและการกดั กร่อน ฉนวนกนั ความร้อนใชก้ ารไดด้ ี ภายหลงั การอดั น้าเขา้ ตวั หมอ้ ไอน้า
สูงสุดเท่าไร เพื่อความปลอดภยั ไม่ใหอ้ ุปกรณ์แต่ละชิ้นส่วนเสียหาย เป็นเหตุใหเ้ กิดการระเบิดของหมอ้ ไอน้า ไม่พบการรั่วซึม ภายในหมอ้ ไอน้ามีตะกรันบาง ๆ เกาะตามท่อไฟเลก็ ท่อไฟใหญ่ และผนงั หมอ้ ไอน้า จึงใหโ้ รงงาน
3. วตั ถุประสงค์และขอบเขตของโครงงาน แกไ้ ขดว้ ยการเพ่ิมสารเคมีบาบดั ลดการ Condensate และควบคุมการ Blowdown ใหเ้ หมาะสม อุปกรณ์ควบคุมความ
ปลอดภยั ของหมอ้ ไอน้าทางานไดอ้ ยา่ งปกติ
โรงงานที่ 2. หา้ งหุน้ ส่วนจากดั สยามหล่อยาง จงั หวดั จงั หวดั กรุงเทพมหานคร มีการติดต้งั หมอ้ ไอน้า จานวน 1
1.ศึกษาข้นั ตอนการทางานและการตรวจสอบความปลอดภยั ประจาปี ของหมอ้ ไอน้า เคร่ือง เป็นหมอ้ ไอน้าแบบท่อไฟนอน มีอตั ราการผลิตไอน้า 667.3 kg/h จากการตรวจสอบพบวา่ ภายในมีเขม่านอ้ ยไม่
พบการเสียรูปและการกดั กร่อน ภายหลงั การอดั น้าเขา้ ตวั หมอ้ ไอน้า ไม่พบการร่ัวซึม ภายในมีตะกรันสีขาว ๆ จึงให้
2. สร้างโปรแกรมในการช่วยกรอกขอ้ มูลการตรวจสอบหมอ้ ไอน้าประจาปี 3. โรงงานแกไ้ ขดว้ ยการเพม่ิ การ Blowdown และปรับสูตรสารเคมี อุปกรณ์ควบคุมความปลอดภยั ของหมอ้ ไอน้าทางาน
ไดอ้ ยา่ งปกติ แนะน้าใหโ้ รงงาน Drain น้ามนั เตาและทาความสะอาดไสก้ รองอยา่ งสม่าเสมอ
ประยกุ ตใ์ ชโ้ ปรแกรมในการตรวจหมอ้ ไอน้า ณ พ้นื ที่ปฏิบตั ิงานจริง ประกอบไปดว้ ย หา้ งหุน้ ส่วนจากดั กาญจนวฒุ ิศิษฎ์ หา้ งหุน้ ส่วน
โรงงานท่ี 3. บริษทั สแตนดาร์ดโรล จงั หวดั กรุงเทพมหานคร มีการติดต้งั หมอ้ ไอน้า จานวน 1 เคร่ือง เป็นหมอ้ ไอ
จากดั สยามหล่อยาง บริษทั สแตนดาร์ดโรล
ขอบเขตของโครงงาน
- หมอ้ ไอน้าที่ทาการศึกษาเป็นหมอ้ ไอน้าท่ีใชง้ านจริงในโรงงานอุตสาหกรรมจานวน 3 เคร่ือง น้าแบบ Once throughมีอตั ราการผลิตไอ 1500 kg/h มีน้ามนั เตาเป็นเช้ือเพลิง จากการตรวจสอบพบวา่ ภายในหมอ้ ไอ
- ข้นั ตอนการตรวจสอบหมอ้ ไอน้าในโครงงานน้ี อา้ งอิงตามเอกสารรับรองความปลอดภยั ในการใช้
หมอ้ ไอน้า ของกรมโรงงานอุตสาหกรรม และนาข้นั ตอนดงั กล่าวไปใชใ้ นการตรวจหนา้ งานจริง น้าสะอาด ไม่พบการเสียรูปและการกดั กร่อน ฉนวนกนั ความร้อนใชก้ ารไดด้ ี ไม่พบการร่ัวซึม ภายในมีตะกรันเลก็ นอ้ ย
จึงใหโ้ รงงานแกไ้ ขดว้ ยการเปลี่ยนสูตรสารเคมีบาบดั รวมถึงแนะนาใหเ้ ปล่ียนเกจวดั ความดนั
- การทดสอบใชง้ านเอกสารและโปรแกรมท่ีสร้างข้ึนจะถูกใชง้ านจริงในการตรวจสอบความปลอดภยั ที่หนา้ งานจริง
4. วธิ ีการดาเนินโครงงาน จากการตรวจหมอ้ ไอน้าแต่ละโรงงาน สามารถใชก้ ารตรวจหมอ้ ไอน้าท้งั 6ข้นั ตอนที่ไดส้ ร้างข้ึนอา้ งอิงตาม
มาตรฐานกรมโรงงานอุตสาหกรรมและประยกุ ตใ์ ชม้ าตรฐานของ ASME เพ่ือความแม่นยาและชดั เจนข้ึนต่อความ
4.1 สร้างข้นั ตอนการตรวจสอบความปลอดภยั หมอ้ ไอน้าประจาปี มีท้งั หมด 6 ข้นั ตอน ปลอดภยั ของหมอ้ ไอน้า
รวมถึงการใชโ้ ปรแกรม Visual Basic เป็นตวั ช่วยอานวยความสะดวกในขณะตรวจหมอ้ ไอน้า ท้งั 3โรงงาน
4.1.1 ข้นั ตอน Visual Test (Low Pressure) เป็นการตรวจส่วนประกอบของหมอ้ ไอน้าท้งั หมด รวมถึงการตรวจสอบสนิมตะกรัน สามารถใช้ Visual Basic ไดแ้ ละรวดเร็วต่อการกรอกผลการตรวจอยา่ งมาก
ของท่อไฟเลก็ ท่อไฟใหญ่ รอยเช่ือมของผนงั ที่ติดดา้ นเปลือกของหมอ้ ไอน้า และการสะสมของเถา้ ลอย
4.1.2 Thickness Test โครงงานน้ีใชม้ าตรฐานของ ASME โดยจะมุ่งเนน้ ไปที่ ASME-Section I Part General ขอ้ เสนอแนะ -การใชง้ านโปรแกรม VBA จะทางานไดเ้ ร็วข้ึนได้ ท้งั น้ีข้ึนอยกู่ บั การฝึกฝนของผใู้ ชง้ านVBA เผอ่ื ใหเ้ กิด
ความคล่องแคล่วกบั การใชง้ าน และความคุน้ เคยกบั ระบบของโปรแกรม
4.1.3 ข้นั ตอน Functional Testตรวจสอบอุปกรณ์ท่ีเก่ียวขอ้ งกบั หมอ้ ไอน้าใหใ้ ชง้ านไดต้ ามปกติ เช่น ตวั วดั ระดบั น้า ลิ้นนิรภยั ระบบ ขอ้ จากดั - ภายหลงั จากการใชง้ าน VBA สามารถบนั ทึกเป็นไฟล์ PDF หรือ Word ได้ แต่หากโรงงานตอ้ งการเป็นเอกสาร
ควบคุม ในข้นั ตอนน้ีจะเนน้ ความปลอดภยั เป็นหลกั เพอื่ ป้องการระเบิดของหมอ้ ไอน้า
จริง จาเป็นตอ้ งมีการนาเคร่ืองปริ้นไปใชใ้ นหนา้ งานตรวจจริง
4.1.4 ข้นั ตอน Safety Valve Test เป็นการทดสอบความสามารถในการคลายแรงดนั ในตวั หมอ้ ไอน้าผา่ น Safety Valve เม่ือแรงดนั
7. เอกสารอ้างองิในหมอ้ ไอน้าเกินค่าที่กาหนดไว้Safety Valve จะปล่อยน้าส่วนท่ีเกินแรงดนั ท่ีกาหนดไว้
4.1.5 ข้นั ตอน Hydrostatic Test ตรวจหมอ้ ไอน้าเพอ่ื ตรวจหาการเสียรูป รอยบวม รอยแตกร้าวหรือรอยรั่วของหมอ้ ไอน้า จะใช้
วธิ ีการอดั น้าดว้ ยแรงดนั สูง -โครงการถ่ายทอดเทคโนโลยดี า้ นความปลอดภยั แก่สถานประกอบการ : ความปลอดภยั ในการใชง้ านหใอน้า (2553).
4.16 ข้นั ตอน Visual Test (High Pressure) ข้นั ตอนน้ีเป็นข้นั ตอนสุดทา้ ยของการตรวจสอบหมอ้ ไอน้า ทาควบคู่ไปกบั ข้นั ตอน
Hydrostatic Test เป็นการตรวจสอบรอยร่ัว การบวมและการบิดเบียวของหมอ้ ไอน้า ในขณะท่ีอดั แรงดนั คูม่ ือการใชง้ านและการดูแลรักษาหมอ้ น้า. กรมอุตสาหกรรม. กระทรงอุตสาหกรรม.
-ไม่ปรากฎช่ือผเู้ ขียน (2559). หมอ้ น้าระบบวนั ซท์ รู (Once-Through Boiler). สืบคนเม่ือวน้ ท่ี 12 มกราคม 2565. จาก
-สานกั พฒั นาทรัพยากรบุคคลดา้ นพลงั งาน. (2560). อุปกรณ์เสริมที่สาคญั ของหมอ้ ไอน้า BOILER EQUIPMENT By
Thermal system and steam utilizing equipment.Retrieved. สืบคนเมื่อวน้ ที่ 12 มกราคม 2565.
มหาวิทยาลัยนเรศวร
NARESUAN UNIVERSITY
การวิเคราะห์เปรียบเทียบอัลกอริทึมเพื่อการตรวจจับวัตถุบนท้องถนน
(Comparative analysis of traffic object detection algorithms)
ภาควชิ า วศิ วกรรมเครือ่ งกล ปกี ารศกึ ษา 2564
ผูด้ าเนินโครงงาน 1. นายจาฏพุ ัจน์ จันทรา รหสั 61360646 5. ผลการดาเนนิ โครงงาน
2. นายณัฐนนท์ ท้าวอาศา รหสั 61361339
3. นายณัฐภทั ร ถ่ัวทอง รหัส 61361438 ตารางแสดงผลการตรวจจับบนรปู ภาพมุมมองบุคคลที่ 1 เวลากลางวัน
อาจารย์ท่ีปรกึ ษาโครงงาน : ดร.ปองพนั ธ์ โอทกานนท์ อัลกอรทิ ึม จานวนของวตั ถทุ ่ตี รวจจบั ได้ เปอร์เซน็ ต์ความนา่ จะเปน็ ของวตั ถุ
Yolov3-tiny 75% 95%
1. บทคดั ย่อ MobilenetSSD 60% 91%
Haar feature-based 58% 90%
ปริญญานิพนธ์ฉบับนไ้ี ดท้ าการศึกษาการใชง้ านระบบคอมพิวเตอรว์ ิทศั น์ (Computer Vision) ดว้ ยโปรแกรม
ภาษาไพธอน มวี ัตถุประสงค์เพื่อศึกษาการออกแบบระบบตรวจจบั วัตถุ และ เปรยี บเทยี บประสทิ ธิภาพการตรวจจับ ตารางแสดงผลการตรวจจับบนรปู ภาพมุมมองบุคคลท่ี 1 เวลากลางคืน
วัตถุบนท้องถนนในอลั กอริทึมทแ่ี ตกต่างกนั สาหรับการตรวจจับวตั ถโุ ดยกล้อง ใชไ้ ลบราร่ี OpenCV เป็นเครอ่ื งมือ
หลกั ในการทางานเกี่ยวกับการประมวลผลภาพร่วมกับอลั กอริทมึ 3 ตวั คอื 1.Yolov3-tiny 2.MobilenetSSD 3.Haar อลั กอรทิ ึม จานวนของวตั ถุทตี่ รวจจบั ได้ เปอรเ์ ซ็นตค์ วามน่าจะเป็นของวัตถุ
feature-based ซ่ึงรูปภาพที่จะนามาทดสอบมที ั้งรปู ภาพของรถยนต์ (รถเกง๋ รถกระบะ รถตู้) รถโดยสาร (รถบัส Yolov3-tiny 63% 82%
รถเมล์) รถจกั รยานยนต์ รถจักรยาน รวมถึงผู้คน และ ทดสอบในวิดีโอการจราจร ในมมุ มองบุคคลท่ี 1 และ มมุ มอง MobilenetSSD 48% 89%
บุคคลที่ 3 ในช่วงเวลากลางวนั และ กลางคนื แล้วทาการวิเคราะห์เปรยี บเทยี บประสิทธิภาพในการตรวจจบั บน Haar feature-based 35% 79%
รูปภาพ และ ประสทิ ธิภาพในการติดตามวตั ถุที่ตรวจจบั ไดบ้ นวิดโี อ ของทง้ั 3 อัลกอรทิ มึ
ตารางแสดงผลการตรวจจับบนรปู ภาพมุมมองบุคคลท่ี 3 เวลากลางวัน
2. ที่มาและความสาคัญของปัญหา อลั กอรทิ มึ จานวนของวัตถุท่ีตรวจจับได้ เปอร์เซ็นต์ความน่าจะเป็นของวตั ถุ
Yolov3-tiny 70% 92%
อุบตั เิ หตทุ างรถยนต์ สาเหตสุ ่วนใหญ่เกดิ จากความประมาท เชน่ การขับข่รี ถยนต์ตัดหนา้ รถจักรยานยนต์ การ MobilenetSSD 67% 91%
เปล่ียนเลนอยา่ งกระช้นั ชิด ใหม้ ีผบู้ าดเจ็บและเสียชีวติ เปน็ จานวนมาก จากอบุ ัติเหตุทางรถยนต์หรอื การเฉีย่ วชน จงึ Haar feature-based 56% 89%
จัดทาระบบชว่ ยเหลือการรับร้คู วามอันตรายโดยการใช้ OpenCV เพือ่ วเิ คราะห์โอกาสเส่ยี ง และ แจง้ เตือนการเกดิ
อบุ ตั ิเหตภุ ายในมหาวิทยาลัยนเรศวร เนื่องจากมหาวทิ ยาลยั นเรศวรในปี พ.ศ.2564 มีการรับนิสิตใหมเ่ ข้ามาจานวน ตารางแสดงผลการตรวจจับบนรปู ภาพมุมมองบุคคลที่ 3 เวลากลางคืน
มาก ทาให้มกี ารใช้ยานพาหนะเพิม่ ขน้ึ ทาใหม้ ีโอกาสเสยี่ งตอ่ การเกิดอบุ ตั เิ หตุบนทอ้ งถนนเพมิ่ ขึ้น โดยทาการตดิ กล้อง
หน้ารถเพ่ือใหร้ ะบบวิเคราะห์โอกาสเสีย่ งการเกดิ อบุ ัตเิ หตุ ณ มหาวิทยาลยั นเรศวร จงั หวดั พษิ ณโุ ลก อลั กอรทิ ึม จานวนของวัตถทุ ่ตี รวจจับได้ เปอรเ์ ซน็ ตค์ วามน่าจะเป็นของวัตถุ
Yolov3-tiny 70% 92%
3. วัตถุประสงคแ์ ละขอบเขตของโครงงาน MobilenetSSD 67% 91%
Haar feature-based 56% 89%
วัตถปุ ระสงค์โครงงาน
6. สรปุ
1.เพือ่ ศกึ ษาการออกแบบระบบตรวจจบั วัตถุ และ เปรียบเทียบประสทิ ธภิ าพการตรวจจบั วัตถุบนท้องถนนใน
อลั กอรทิ ึมทีแ่ ตกต่างกนั อัลกอรทิ ึม Yolov3-tiny สามารถตรวจจบั รถยนตบ์ นภาพ และ วดิ โี อการจราจรมุมมองบคุ คลที่ 1 และ 3 ในเวลากลางวัน
และ กลางคืนได้เป็นอย่างดี สามารถตรวจจับได้ประมาณ 70% ของวัตถุท้ังหมดในภาพ และ ระบุเปอร์เซ็นต์ความน่าจะเป็น
ขอบเขตโครงงาน ของวัตถุท่ีตรวจจับได้ประมาณ 85% และมีความสามารถในการติดตามรถยนต์บนวิดีโอ อยู่ในเกณฑ์ดี สังเกตได้จากการ
กระพริบของกรอบลอ้ มรอบวัตถุน้อยกว่า 5 ครั้ง ระหว่างการตรวจจบั เนือ่ งจากอัลกอริทึมนี้ถกู พัฒนาเพอ่ื ให้สามารถทางานบน
1.ศึกษา และ ออกแบบโปรแกรมคอมพวิ เตอร์สาหรับตรวจจับวัตถุบนท้องถนน โดยใช้ข้อมูลนาเข้าเปน็ รปู ภาพ และ GPU ได้ ทาให้โปรแกรมมีประสิทธิภาพในการตรวจจับที่สูง เหมาะกับการใช้งานบนอุปกรณ์ที่มีประสิทธิภาพสูง และ งานที่
วิดีโอ ตอ้ งการพลงั งานในการคานวนสงู เช่น การตรวจจบั วัตถแุ บบเรียลไทม์ การนาไปประยุกตใ์ ชร้ ว่ มกับยานพาหนะไรค้ นขบั
2. โปรแกรมสามารถคัดแยกวัตถุได้ 5 ประเภท คือ รถยนต์ (รถเก๋ง รถกระบะ รถตู้) รถโดยสาร (รถบัส รถเมล์)
รถจกั รยานยนต์ รถจักรยาน และ ผู้คน อัลกอริทึม MobileNetSSD สามารถตรวจจับรถยนต์บนภาพ และ วิดีโอการจราจรมุมมองบุคคลที่ 1 และ 3 ในเวลา
3. รูปภาพ และ วดิ ีโอทน่ี ามาทดสอบมาจากอนิ เทอร์เนต็ กลางวัน และ กลางคืนได้ปานกลาง สามารถตรวจจับได้ประมาณ 60% ของวัตถุท้ังหมดในภาพ และ ได้ระบุเปอร์เซ็นต์ความ
4. อลั กอรทิ ึมที่จะนามาทดสอบมี 3 อัลกอริทมึ คอื 1.Yolov3-tiny 2.MobilenetSSD 3.Haar feature-based น่าจะเป็นของวัตถุท่ีตรวจจับได้ประมาณ 80% และมีความสามารถติดตามรถยนต์บนวิดีโอได้ปานกลาง สังเกตได้จากการ
กระพรบิ ของกรอบลอ้ มรอบวัตถุ 5 - 10 คร้ังระหว่างการตรวจจบั เนอ่ื งจากอัลกอรทิ ึมน้ถี ูกพฒั นามาใหม้ ีขนาดเล็ก และ ทางาน
4. วธิ กี ารดาเนินโครงงาน บน CPU เพียงอย่างเดียว เหมาะสาหรับใช้กับงานท่ีไม่ต้องการความแม่นยามากนัก สามารถทางานได้บนคอมพิวเตอร์ขนาด
เล็ก เชน่ สมารท์ โฟน แท็บเล็ต เปน็ ตน้
อัลกอรทิ ึม Haar feature-based สามารถตรวจจับรถยนต์บนภาพ และ วิดีโอการจราจรมุมมองบุคคลท่ี 1 และ 3 ใน
เวลากลางวัน และ กลางคืนได้ปานกลาง สามารถตรวจจับไดป้ ระมาณ 55% ของวัตถุทั้งหมดในภาพ และ ระบุเปอรเ์ ซน็ ต์ความ
น่าจะเป็นของวัตถุที่ตรวจจับได้ประมาณ 75% และมีความสามารถในการติดตามรถยนต์อยู่ในเกณฑ์ต่า สังเกตได้จากการ
กระพริบของกรอบลอ้ มรอบวัตถุมากกวา่ 10 คร้ังระหวา่ งการตรวจจบั เนื่องจากอัลกอรทิ ึมนี้เรียนรภู้ าพจา โดยอาศัยการเรียนรู้
ผ่านรูปแบบที่เกดิ จากการแยกแยะสว่ นท่ีมีความมืดสว่างที่แตกต่างกัน แยกประเภทของวัตถุนั้น จึงทาให้การตรวจจบั ทาได้ไม่ดี
นัก แต่อัลกอริทึมน้ีจะมีประสิทธิภาพหากนาไปใช้กับการตรวจจับใบหน้า และ ดวงตา เช่น การตรวจจับอาการหลับใน การ
ตรวจจับการสวมหน้ากากอนามัย
7. เอกสารอ้างองิ
“Implementation of a Low-Cost Real-Time People,” ENGINEERING TRANSACTIONS, %122, 2019.
[ออนไลน]์ .Available:https://thaikeras.com/2020/rise-of-dl/
[ออนไลน]์ .Available:https://phyblas.hinaboshi.com/oshi01.
มหาวิทยาลัยนเรศวร
NARESUAN UNIVERSITY
การศึกษาประสิทธิภาพของหม้อนา้ แบบท่อน้า บริษัท น้าตาลขอนแก่น จา้ กัด(มหาชน)
The study of water tube boiler efficiency of KHONKAEN sugar industry
PCL. ปีการศึกษา 2564
ภาควิชาวศิ วกรรมเครอื่ งกล
ผู้ด้าเนินโครงงาน 1. นายกติ ตศิ ักด์ิ บญุ ช่วย รหสั 61360394 1.3 ผลการตรวจวัดปริมาณการผลติ ไอน้าของหม้อน้า 1.4. ผลการตรวจวัดคณุ ภาพนา้ ป้อนและน้าโบล์วดาวน์
รหัส 61363272 การตรวจวัดปรมิ าณการผลิตไอน้าของหม้อนา้ บริษทั นา้ ตาลขอนแกน่ จ้ากัด(มหาชน) เราตรวจวัดได้ ในการตรวจวัดคุณภาพน้าทใี่ ชใ้ นหม้อน้าหรอื น้าโบล์วดาวนจ์ ะใชเ้ ครอื่ งมือวัดคุณภาพน้า
2. นายภูธปิ แตงสันต์ รหสั 61363357 จากจอแสดงผล DCS ทีห่ อ้ งควบคมุ หม้อนา้ ท้าให้เราทราบปริมาณการผลิตไอน้าได้ทนั ท แบบพกพาโดยจะทา้ การสุ่มเกบ็ ตัวอย่างน้าป้อนหม้อน้า ในกรณที ่ีเป็นนา้ โบล์วดาวนจ์ ะสุ่ม
เก็บ ณ เวลาใกลเ้ คยี งกบั การโบล์วดาวนจ์ ริงของโรงงานเพื่อให้ได้ผลการตรวจวัดทใ่ี กล้เคยี ง
3. นายยศนนท์ จาดนอก กับการใชง้ านจรงิ มากทสี่ ุด
อาจารยท์ ป่ี รกึ ษาโครงงาน ผศ.ดร. อาวุธ ลภริ ตั นากูล
1. บทคัดยอ่ รปู ที่ 5.5 จอแสดงผล DCS
โครงงานนี้มีวัตถุประสงค์เพ่ือน้าเสนอข้ันตอนวิธีเก็บผลและการประเมินความสูญเสียพลังงานของหม้อน้าประกอบด้วย การหาประสิทธิภาพของหม้ อไอน้าด้วยวิธีทางอ้อมอ้างอิงตามมาตรฐาน JIS:B8222 รูปที่ 5.6 การเกบ็ ตัวอยา่ งน้าป้อน รูปที่ 5.7 การเก็บตวั อย่างน้าโบลว์ ดาวน์
นอกจากนี้ยังท้าการแนะน้ามาตรการ และวิธีการปรับปรุงประสิทธิภาพหม้อไอน้าและลดความสูญเสียในหม้อน้า ในการตรวจหาประสิทธิภาพหม้อน้าทา งอ้อมของ บริษัท น้าตาลขอนแก่น จ้ากัด(มหาชน) จะมี
ขั้นตอนการตรวจ 7 ข้ันตอนได้แก่1. ตรวจปริมาณการใช้เช้ือเพลิง 2. ตรวจความดันไอน้า 3. ตรวจปริมาณการผลิตไอน้า 4. ตรวจคุณภาพน้าป้อนและน้าโบล์วดาวน์ 5. ตรวจองค์ประกอบก๊าซไอเสีย 6. ตรวจ 1.5. ผลการตรวจวัดก๊าซไอเสียที่ทางออกของหมอ้ น้า
สภาพฉนวนหม้อน้า 7. ตรวจปรมิ าณคาร์บอนทเี่ ผาไหม้ไม่หมดในข้ีเถ้า จะได้ผลจากการตรวจวัดดังกล่าวแล้วน้าผลไปค้านวณหาประสิทธิภาพของหม้อไอน้าด้วยวิธีทางอ้อมอ้างอิงตามมาตรฐาน JIS:B8222 ซึ่งใน ตรวจวัดไดโ้ ดยการใชเ้ ครอื่ งวิเคราะหก์ ๊าซไอเสยี ติดต้ังที่บริเวณท่อไอเสียทางด้านหลงั ของหมอ้ น้า และ ใช้เครือ่ ง Hygrometer วัดทตี่ า้ แหน่งพดั ลมเป่าอากาศเขา้ หอ้ งเผาไหม้เพ่ือวัดอุณหภมู ขิ องอากาศ กับ
การทดสอบ ได้ท้าการตรวจวัดประสิทธิภาพของหม้อน้าตรวจวัดท่ีภาระการท้างานของหม้อน้าสูงสุดและบางส่วนรวมท้ังสิ้น 3 ครั้งประกอบด้วย เง่ือนไขท่ี 1 ภาระการท้างาน 55%หรือ 44 ตัน/ช่ัวโมง , เง่ือนไขท่ี ปริมาณความช้ืนสมั พัทธ์
2 ภาระการท้างาน 73% หรือ 58.4 ตัน/ชั่วโมง และ เง่ือนไขท่ี 3 ภาระการท้างาน90% หรอื 72 ตัน/ช่ัวโมง จากผลการตรวจวัดประสิทธิภาพหม้อน้าแบบทางอ้อมของ บริษัท น้าตาลขอนแก่น จ้ากัด(มหาชน) ที่
ภาระการทา้ งาน 55% มคี ่าประสิทธิภาพหม้อน้าเทยี บความรอ้ นต่้า (LHV) เท่ากับ 63.9% และมคี ่าประสิทธิภาพหม้อน้าเทยี บความร้อนสูง (HHV) เท่ากับ 51.1% ที่ภาระการท้างาน 73% มีค่าประสิทธิภาพหม้อ รปู ท่ี 5.8 ตรวจวัดองค์ประกอบกา๊ ซไอเสยี รปู ที่ 5.9 ตรวดวัดอุณหภูมิ และ ความชน้ื สมั พทั ธ์
น้าเทียบความร้อนต่า้ (LHV) เท่ากับ 67.2% และมีค่าประสิทธิภาพหม้อน้าเทียบความรอ้ นสูง (HHV) เท่ากับ 53.1% ทภ่ี าระการท้างาน 90% มีค่าประสิทธิภาพหม้อน้าเทียบความร้อนต้่า (LHV) เท่ากับ 66.8%
และมีค่าประสิทธิภาพหม้อน้าเทียบความร้อนสูง (HHV) เท่ากับ 51.4% โดยท่ีเมื่อท้าการวิเคราะห์ผลการตรวจวัดท้าให้ทราบถึงสาเหตุของการสูญเสียของหม้อน้า คือ การสูญเสียความร้อนไปกับก๊าซไอเสีย 1.6. ผลการตรวจวดั สภาพฉนวนหมอ้ นา้
เนื่องจากมีความช้ืนในเช้ือเพลิงสูง ท้าให้มีการเสนอมาตรการเพ่ือช่วยในการปรับปรุงระบบผลิตไอน้าในส่วนน้ี ซ่ึงมาตรการท่ีเสนอเพ่ือด้า เนินการ คือ มาตรการควบคุมความช้ืนของเช้ือเพลิง โดยท่ีเม่ือท้าการ การตรวจวัดสภาพฉนวนใชก้ ลอ้ งถา่ ยภาพความร้อนอินฟราเรดวัดอุณหภมู ิ ทั้งหมด 3 ตา้ แหน่ง คอื 1.) ผวิ ผนังห้องเผาไหม้ 2.) ผิวผนัง superheat และ 3.) ผวิ ผนงั ถงั พักไอ และใช้โปรแกรม 3E-Plus
ประเมินศักยภาพของมาตรการในการประหยัดพลังงานจะพบว่าสามารถเพ่ิมประสิทธิภาพของหม้อน้าจาก 66.8% เป็น 72.8% เทียบความร้อนต้่า (LHV) และเพ่ิมประสิทธิภาพของหม้อน้าจาก 51.4% เป็น ค้านวณหาปริมาณความร้อนสูญเสียแต่ละพื้นผิวของผนงั
58.5% เทยี บความรอ้ นสูง (HHV) และ ลดอัตราการปอ้ นเช้อื เพลงิ จาก 32,682.84กิโลกรมั ต่อชัว่ โมง เหลอื 25,519.85 กโิ ลกรัมต่อชว่ั โมง และประหยดั ค่าใชจ้ ่ายในสว่ นของเชือ้ เพลิงได้12,377,644.25 บาทตอ่ ปี
2. ท่ีมาและความส้าคัญของปัญหา
ด้วยเหตุผลท่ีพลังงานความร้อนท่ีใช้ในกระบวนการผลิตในภาคอุตสาหกรรม ส่วนใหญ่มาจากไอน้าท่ีผลิตจากหม้อไอน้า จากข้อมูลปี 2560 พบว่าสัดส่วนการใช้พลังงานในหม้อไอน้าสูงถึง 8,100 พันตันเทียบเท่า
น้ามันดิบหรือคิดเป็น 29.1% ของพลังงานทั้งหมดที่ใช้ในภาคอุตสาหกรรม ดังนั้นการใช้งานหม้อไอน้าและระบบไอน้าอย่างมีประสิทธิภาพและลดการสูญเสียพลังงานในระบบไอน้า รวมถึงการปรับปรุง
ประสทิ ธิภาพของหมอนา้ ลดสดั สว่ นการใช้พลังงานและช่วยลดการปลดปลอ่ ย CO₂ ได้อยา่ งเป็นรปู ธรรมและย่ังยืน
3. วตั ถุประสงค์และขอบเขตของโครงงาน
วตั ถปุ ระสงค์
1. ศึกษากระบวนการผลิตน้าตาลของ บริษทั นา้ ตาลขอนแก่น จ้ากัด(มหาชน)
2. เพือ่ ตรวจวัดประสิทธภิ าพของหม้อนา้ ท่ีภาระการท้างานของหม้อนา้ สงู สุดและบางสว่ นรวมทงั้ หมด 3 เง่ือนไข ของ บรษิ ทั น้าตาลขอนแกน่ จา้ กัด(มหาชน)
3. แนะนา้ ข้อเสนอแนะ แนวทางในการเพม่ิ ประสทิ ธิภาพหม้อน้าของ บริษัท น้าตาลขอนแก่น จา้ กดั (มหาชน)
ขอบเขตโครงงาน
1. หมอ้ น้าทท่ี ้าการศกึ ษาเปน็ หมอ้ นา้ ชนดิ ทอ่ นา้ ของ บรษิ ทั น้าตาลขอนแกน่ จา้ กดั (มหาชน)
2. ท้าการตรวจวัดประสิทธภิ าพทางออ้ มอ้างองิ ตามมาตรฐาน JIS B8222
3. ประสิทธภิ าพของหมอ้ น้าตรวจวัดทภี่ าระการท้างานของหม้อน้าสงู สุดและบางส่วนรวมท้ังสน้ิ 3 คร้ังประกอบดว้ ย ภาระการทา้ งาน 55% 73% และ 90%
4. ขอบเขตงานสนิ้ สุดแค่การเสนอมาตรการเพ่ิมประสิทธิภาพหม้อน้าไมร่ วมการตรวจสอบหลงั การด้าเนินมาตรการ
4. วิธีการด้าเนนิ โครงงาน
รปู ท่ี 5.10 รูปถา่ ยจากกล้องอนิ ฟราเรดบริเวณห้องเผาไหมช้ น้ั 2 ดา้ นหนา้ รปู ที่ 5.11 รปู ถา่ ยจากกลอ้ งอนิ ฟราเรดบรเิ วณหอ้ งเผาไหม้ชนั้ 2 ดา้ นขวา
รปู ที่ 5.12 รปู ถ่ายจากกล้องอนิ ฟราเรดบริเวณห้องเผาไหมช้ ัน้ 2 ด้านซ้าย
1.7. ผลการตรวจวัดปรมิ าณคาร์บอนทเ่ี ผาไหมไ้ มห่ มดในขเี ถา้
การตรวจวัดปรมิ าณคาร์บอนทีเ่ ผาไหมไ้ ม่หมดในขี้เถา้ เราจะเก็บจากขีเ้ ถ้าเปยี กท่เี พ่ิงออกมาจากหม้อนา้ ในบอ่ ข้ีเถา้ จากนั้นเราจะน้าข้เี ถ้าท่ไี ด้ใส่ถงุ ปิดแลว้ ส่งเข้าตรวจปรมิ าณคารบ์ อนที่เผาไหม้ไมห่ มดใน
ห้องปฎิบัตกิ ารตามมาตรฐาน ASTM D7348-13
รปู ที่ 5.13 ขีเ้ ถ้าเปยี กทเ่ี พงิ่ ออกมาจากหมอ้ น้า
กราฟที่ 5.1 เปรยี บเทียบประสทิ ธภิ าพหม้อนา้ ทางอ้อมในแต่ละภาระการทา้ งาน
5. ผลการดา้ เนนิ โครงงาน 80 63.9 67.2 66.8 51.1 53.1 51.4
60
ผลการตรวจวัดของระบบไอน้าและการวเิ คราะหผ์ ลการตรวจวัดของระบบไอนา้ เพอ่ื หาปริมาณความรอ้ นสญู เสยี ในสว่ นของระบบผลิตไอนา้ เพ่ือน้าข้อมลู ทไ่ี ดจ้ ากการวเิ คราะห์ผลไปใชใ้ นการปรบั ปรุงระบบไอน้า
ใหด้ ียิง่ ขึน้ เปอร์เซนต์ความร้อนสูญเ ีสย (%)40
1. ตรวจระบบไอน้า รวมประ ิสท ิธภาพห ้มอ ้นา (%)
ผลการตรวจวัดระบบผลิตไอน้า โดยท่ผี ลการตรวจวัดน้ันไดจ้ ากการตรวจวัดระบบไอน้าของ บรษิ ัท นา้ ตาลขอนแกน่ จา้ กัด(มหาชน) ซ่งึ รายละเอยี ดของผลการตรวจวัดมีดงั ต่อไปน้ี 20
1.1 ผลการตรวจวดั ปริมาณการใช้เชือเพลงิ เปอร์เซนต์ความร้อนสูญเ ีสย (%)
การตรวจวัดปรมิ าณการใชเ้ ชื้อเพลิงของหม้อน้า หาได้จากปริมาตรที่ลดลงของเช้อื เพลิงในทอ่ ชทู แล้วนา้ เช้ือเพลงิ ไปชั่งนา้ หนกั เพอ่ื ท้าการหาความหนาแน่น จากนั้นเราจะได้ 0 High heating value(HHV)
อัตราการไหลเชอ้ื เพลิง Low heating value (LHV)
55% 73% 90%
กราฟที่ 5.2 เปรียบเทยี บความร้อนสญู เสียในแตล่ ะภาระการทา้ งานเทียบคา่ ความร้อนต้่า (LHV) กราฟท่ี 5.3 เปรียบเทยี บความรอ้ นสูญเสยี ในแตล่ ะภาระการทา้ งานเทียบคา่ ความรอ้ นสูง (HHV)
40 50 44.3 44.746
30 30.430.129.7 40
20 30
10 0 0 0 0.71.4 0.8 0.6 0 0 0.10.10.2 4.41.22.4 20 000 0.61.10.6 0.4 0 0 0.10.10.1 3.50.91.9
0 L2 L3 L4 L5 L6
10
รปู ท่ี 5.1 ตรวจวัดปริมาตรทีล่ ดลงของเชือ้ เพลิงทท่ี อ่ ชูท รูปที่ 5.2 ชัง่ นา้ หนักเชอ้ื เพลงิ เพ่อื หาคา่ ความหนาแน่น L1 L2 L3 L4 L5 L6
0
L1
1.2. ผลการตรวจวัดความดนั ไอน้าทใ่ี ช้งาน ความรอ้ นสญู เสียตามมาตรฐาน JIS:B8222 อ้างอิงค่าความรอ้ นตา่ ความรอ้ นสญู เสียตามมาตรฐาน JIS:B8222 อ้างอิงค่าความร้อนสงู
การตรวจวัดความดันไอนา้ ทใี่ ช้งานของหมอ้ น้า เราตรวจวัดได้จากการตรวจเกจวัดความดันทีต่ ิดต้ังบนหมอ้ น้า หรือ เราตรวจวัดจากจอแสดงผล DCS ท่ีห้องควบคุมหมอ้ น้า 55% 73% 90% 55% 73% 90%
รปู ท่ี 5.3 จอแสดงผลเคร่ืองควบคุมหม้อนา้ รปู ท่ี 5.4 เกจวดั ความดนั ที่ติดตงั้ บนหม้อน้า 6. สรปุ
สรุปผลท่ไี ด้รับจากการตรวจวัดระบบไอน้าในแตล่ ะส่วน และทา้ การหาแนวทางในการปรับปรุงระบบไอน้าใหด้ ีย่ิงขึ้น เพ่ือเป็นการลดการใช้พลังงานและลดจ้านวนเงินทส่ี ูญเสีย เนื่องจากการสูญเสียพลังงาน
ความร้อนสว่ นตา่ ง ๆ ของระบบไอนา้ มกี ารค้านวณหาตน้ ทนุ ในการผลิตไอน้าของโรงงานน้าตาลทรายขอนแก่น อีกทั้งยังสามารถวิเคราะหถ์ ึงความคุ้มค่าในการลงทุนปรับปรงุ ระบบไอน้าเพ่ือเป็นแนวทางใน
การตัดสินใจได้ดีย่ิงข้ึนจากการตรวจวัดและการวิเคราะห์ข้อมูลท้าให้ทราบความร้อนสูญเสียต่าง ๆ ในระบบไอน้าแต่ละส่วน รวมถึงการทราบสา เหตุท่ีท้าให้เกิดความร้อนสูญเสียน้ัน ส่งผลให้สามารถหา
แนวทางในการรบั ปรุงแก้ไขได้อยา่ งถกู ตอ้ ง
7. เอกสารอ้างองิ
1. อาวุธ ลภิรัตนากลู . (2564).การประเมนิ ความสญู เสียพลงั งานของระบบไอน้าในภาคอุตสาหกรรม : หม้อไอน้า ระบบสง่ จ่ายไอน้าและระบบน้ากลบั ความร้อน.การประชุมวิชาการเครือขา่ ย
วิศวกรรมเครอ่ื งกล.นครปฐม
2. อาวุธ ลภิรัตนากูล และภรณ์เพญ็ ลภิรัตนากูล. (2564).การวิเคราะห์และปรบั ปรุงประสทิ ธิภาพหมอ้ นา้ ในระดบั อตุ สาหกรรม.การประชมุ วชิ าการเครือข่ายวศิ วกรรมเครอื่ งกล.นครปฐม
3. ดสุ ิต ทาอาสา, ปกรณ์ อิสสระ และอชติ พล สา้ เภา. (2562). การวเิ คราะห์การสูญเสยี ในระบบไอน้าของบริษทั ลานนา โปรดักส์ จา้ กัด. ปรญิ ญานพิ นธ์วิศวกรรมศาสตรบัณฑติ , มหาวิทยาลัยนเรศวร.
มหาวิทยาลัยนเรศวร นายกิตตศิ กั ด์ิ บญุ ชว่ ย นายภธู ิป แตงสนั ต์ นายยศนนท์ จาดนอก
NARESUAN UNIVERSITY รหสั นิสติ 61360394 รหัสนิสติ 61363272 รหัสนิสติ 61363357
การศกึ ษาการกระแทกของของไหลนาโน TiO2 ลงบนพืน้ ผิวท่มี ีฟลกั ซ์ความรอ้ นคงที่
โดยใชร้ ะเบียบวิธีทางไฟไนต์เอลิเมนต์
ภาควชิ าวิศวกรรมเครื่องกล ปกี ารศึกษา 2564
ผดู้ าเนินโครงงาน 1.นางสาวสินิชากร ศรีษะแก้ว รหัสนสิ ิต 61364477 5. ผลการดาเนนิ โครงงาน
2.นายสุทธนิ นท์ ปญั ญาดบิ วงศ์ รหัสนิสิต 61364606 ผลกระทบของความเข้มข้น () และผลกระทบของเลข Reynolds (Re)
ผลกระทบของอตั ราส่วนระยะหา่ งระหว่างหวั ฉดี ถึงพืน้ ผิวตกกระทบกับความกว้างของหวั ฉีด (H/bJ)
3.นายสุวสันต์ สรอ้ ยทอง รหสั นสิ ิต 61364743
อาจารยท์ ่ีปรึกษาโครงงาน รศ.ดร.กลุ ยา กนกจารวุ จิ ติ ร
1. บทคัดยอ่
งานวิจัยน้ีเป็นการศึกษาการถ่ายเทความร้อนของการตกกระทบของเจ็ทของของไหลนาโนของไทเทเนียมไดออกไซด์ (TiO2) ใน
น้า โดยใช้ระเบียบวิธีทางไฟไนต์เอลิเมนต์ และก้าหนดให้เปน็ การไหลแบบปัน่ ป่วนที่สภาวะคงที่ตามแบบจ้าลอง k – ε โดเมนการ
ค้านวณเป็นการตกกระทบของเจ็ทใน 2 มิติ ลงบนพื้นผิวเรียบ และพ้ืนผิวนูนท่ีมีฟลักซ์ความร้อนคงที่ที่ 10,000 W/m2 โดยใชค้ วาม
เข้มข้นของอนุภาค TiO2 ในน้าที่ความเข้มข้น () 0.25, 0.50 และ 0.75 % โดยปริมาตร มีเลข Reynolds Number (Re) เท่ากับ
5,000, 10,000 และ 15,000 อัตราส่วนระหว่างระยะห่างระหว่างทางออกของเจ็ทถึงพื้นผิวตกกระทบและความกว้างของ Slot
(H/bj) ที่ 2, 4 และ 6 และอัตราส่วนระหวา่ งเส้นผ่านศูนย์กลางความโค้งกับความสูงของส่วนโค้ง (D/t) ท่ี 6, 8 และ 10 ผลของการ
ถ่ายเทความร้อนแสดงในรูปของ Local และ Average Nusselt Number พบวา่ ของไหลนาโน ที่ Re = 15,000, = 0.75 %,
D/t = 8, H/bj = 6 ใหก้ ารถา่ ยเทความร้อนสงู สดุ ในรปู ของ Nuavg ท่ี 7.63% เม่อื เปรยี บเทียบกบั น้าท่มี ีสภาวะเดียวกันส้าหรับพ้ืนผิว
นูน นอกจากนี้ยังไดห้ าความสัมพันธ์ทางคณิตศาสตร์ระหวา่ ง Nuavg กับ , Re, H/bj และ D/t โดยอาศัย Multiple Regression
Analysis และสุดท้ายไดท้ ้าการรายงานผลของก้าลังปั๊มพบวา่ ที่ Re = 15,000, = 0.75% ให้ก้าลังป๊ัมคิดเป็น 1.14 เท่าของน้าที่
H/bj และ D/t เดยี วกนั
2. ที่มาและความสาคญั ของปัญหา ผลกระทบของอตั ราสว่ นระหว่างเส้นผ่านศนู ย์กลางความโค้งกับความสูงของสว่ นโค้ง (D/t)
Jet Impingement เป็นวิธีการระบายความรอ้ นที่มีประสิทธิภาพสงู และเป็นทีน่ ิยมในอุตสาหกรรม โดยของไหลนาโนจะเปน็ การ
ยกระดับการเพ่ิมประสิทธิภาพในการถ่ายเทความร้อนด้วยการเปล่ียนสมบัติเชิงความร้อนของของไหลฐาน ในอุตสาหกรรมมีการ Correlation กาลงั ของปัม๊ (Pumping Power)
ประยุกต์ใช้การตกกระทบของเจ็ทในกระบวนการถ่ายเทความร้อน เช่น การระบายความร้อนของชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ การลด
อุณหภูมิและการรักษาโครงสร้างของโลหะ การลดความช้ืนและการท้าให้แห้งในอุตสาหกรรมกระดาษ ทั้งน้ีอนุภาคนาโนสามารถ การตกกระทบของน้าลงบนพน้ื ผิวเรียบ
ช่วยขยายขีดจ้ากัดในการถ่ายเทความร้อนของของไหลฐาน เช่น น้า น้ามัน ด้วยการเปลี่ยนสมบัติเชิงความร้อนของของไหลฐาน Nuavg= 0.004393Re1.05604(H/bj)−0.16844
ไดแ้ ก่ ความเข้มข้น ความหนืด สัมประสิทธิการน้าความร้อน และค่าความร้อนจ้าเพาะ ดงั น้ันเมื่อใชข้ องไหลนาโนกับการตกกระทบ
ของเจ็ทจึงมแี นวโน้มท้าให้การถ่ายเทความร้อนสูงขึ้น การตกกระทบของของของไหลนาโนลงบนพนื้ ผิวเรียบ
Nuavg= 0.005078Re1.04572(H/bj)−0.167710.028177
3. วตั ถปุ ระสงคแ์ ละขอบเขตของโครงงาน
การตกกระทบของของน้าลงบนพืน้ ผวิ นนู
วัตถุประสงค์ Nuavg= 0.00535Re1.049642 H/bj −0.15572(D/t)−0.03634
1. ศกึ ษาผลกระทบตา่ ง ๆ ที่สง่ ผลต่อการถ่ายเทความร้อนของการตกกระทบของของไหลนาโน TiO2 ในนา้ ลงบนพืน้ ผิวทีม่ ีฟลักซ์ การตกกระทบของของของไหลนาโนลงบนพ้ืนผวิ นูน
ความรอ้ นคงที่ ไดแ้ ก่ เลข Reynolds ความเข้มขน้ ของของไหลนาโน (φ) อตั ราส่วนระหว่างระยะห่างของทางออกของหัวฉดี กบั Nuavg= 0.006673Re1.33031 H/bj −0.15390.027409(D/t)−0.04282
ผิวตกกระทบและความกวา้ งของหวั ฉีดแบบ Slot (H/bj) และอัตราส่วนระหวา่ งส่วนโค้งของพื้นผิวนูนกับความสงู ของสว่ นโค้ง
(D/t)
2. หาความสัมพนั ธ์เชงิ คณติ ศาสตร์ของการถ่ายเทความร้อนในรปู ของตวั แปรไรห้ น่วย
3. ค้านวณก้าลังปม๊ั ของกรณที ีใ่ ช้ของไหลนาโนเปน็ ของไหลทา้ งานเปรียบเทียบกับกรณที ี่ใชข้ องไหลฐานเปน็ ของไหลทา้ งาน 6. สรุป
ขอบเขตของโครงงาน
1. เปน็ การตกกระทบของเจท็ ใน 2 มติ ิ 8. ของไหลออกจากหวั ฉดี ท่อี ณุ หภูมิ 298 K 1. ความเขม้ ข้นของอนุภาคนาโน TiO2 : = 0.75% v/v ให้การถา่ ยเทความร้อนสูงที่สุด = 0.75% v/v
ให้ Nuavg สงู กวา่ น้าคิดเปน็ 7.63 % อนุภาคเพม่ิ
2. ใช้อนุภาคไททาเนียมออกไซด์ (TiO2) ในน้าเปน็ ของไหลฐาน 9. พน้ื ผวิ ตกกระทบทา้ จากทองแดงไดแ้ ก่ พืน้ ผวิ เรยี บ (Flat
3. ความเข้มขน้ (ф) ท่ี 0, 0.25, 0.50 และ 0.75 % v/v Surface) และพ้นื ผวิ นูน (Convex Surface) ฟลักซค์ วามรอ้ น 2. Re = 15,000 ให้ค่า Nuavg สงู สุดที่ความเข้มข้นเดยี วกัน : Re สูงข้ึน ให้ความเร็วสงู → โมเมนตัมท่ี
บริเวณตกกระทบสงู ข้นึ → Turbulence Intensity ท่ีผิวตกกระทบสูงข้ึน
4. เป็นของไหลเฟสเดยี ว คงที่ 10,000 W/m2 และอยูท่ สี่ ภาวะไม่ลนื่ ไถล (No - slip)
5. การไหลอยทู่ สี่ ภาวะคงที่ (Steady State) 10. Reynolds Number อยูใ่ นชว่ ง 5,000 - 15,000 3. H/bj = 2 ให้การถา่ ยเทความร้อนสูงที่สุด : เจ็ทท่ีออกจากหัวฉีดมีการถา่ ยเทโมเมนตมั ให้กับ Ambient
→ H ถา่ ยเทโมเมนตมั ให้กบั Ambient เพิ่มขึน้ → การถ่ายเทความร้อนลดลง
6. ของไหลอัดตวั ไม่ได้ (Incompressible Fluid) และสมบัติเชิง 11. H/bj = 2, 4 และ 6 โดยที่ bj = 5 mm คงที่
ความรอ้ นของของไหลคงท่ี 12. D/t = 6, 8 และ 10 โดยท่ี t = 5 mm คงท่ี 4. D/t = 6 ให้การถ่ายเทความร้อนสูงท่ีสุดในรูปของ Local Nu : ของไหลตกกระทบไหลลงจากส่วนโค้ง
โดยอาศยั Gravity เม่ือ D/t → การถา่ ยเทความรอ้ นลดลง แต่ที่ D/t = 8 ให้ Nuavg สงู ทสี่ ดุ
7. เป็นการไหลแบบปัน่ ป่วน (Turbulent Flow) ตาม 13.ตลอดโครงงานนี้ใช้โปรแกรม COMSOL ในการคา้ นวณ 5. Correlations จาก Multiple Linear Regression Analysis
แบบจ้าลอง k - ε
4. วิธีการดาเนินโครงงาน 6. Pumping Power : Re = 15000, = 0.75% ให้ Pumping Power 1.14 เท่าของน้า เมื่อ สงู ขึ้น
→ กา้ ลังของปั๊ม เนอ่ื งจาก และ สงู ขึ้น
7. เอกสารอ้างอิง
[1] Bergman, T., Lavine, S., Incopera, F. & Dewitt D. (2011), “Fundamentals of Heat and Mass Transfer,” 7
Th Edition, John Wiley & Sons.
[2] Manca, O., Mesolella, P., Nardini, S. & Ricci D. (2011), “Numerical study of a confined slot impinging jet
with nanofluids,” Nanoscale Research Letters, 188, 1-16.
[3] Lv, J., Hu, C., Bai, M., Zeng, K. ,Chang, S. & Gao, D. (2017), “Experimental investigation of free single jet
impingement using SiO2 – water nanofluid,” Experimental Thermal and Fluid Science, 84, 39-46.
[4] Fleischer, A., Kramer, K. & Goldstein, R. (2001), “Dynamics of the vortex structure of a jet impinging on
a convex surface,” Experimental Thermal and Fluid Science, 24, 169-175.
[5] Said, Z., Saidur, R., Hepbasli, A., Rahim, N.A. (2014), “New thermophysical properties of water based
TiO2 nanofluid—The hysteresis phenomenon revisited,” International Communication in Heat and Mass
Transfer, 58, 85-95.
มหาวทิ ยาลยั นเรศวร
NARESUAN UNIVERSITY
อุปกรณ์ลดการใช้พลังงานของเครอ่ื งปรับอากาศด้วยนา้ กล่ันตวั
(The device reduces the energy consumption of the air conditioner by using condensed water)
ภาควิชาวิศวกรรมเครือ่ งกล ปกี ารศกึ ษา 2564
ผู้ดา้ เนนิ โครงงาน 1.นายจักรธร กนั อาทา รหสั 61360578 5. ผลการด้าเนินโครงงาน
2.นายจริ กติ ต์ กลนั่ การนา รหัส 61360684 แผนภมู อิ ณุ หภมู แิ ละเปอรเ์ ซน็ ตค์ วามชนื้ สมั พทั ธก์ อ่ นปรบั ปรุง แผนภมู อิ ณุ หภมู แิ ละเปอรเ์ ซ็นตค์ วามชนื้ สมั พทั ธห์ ลงั ปรบั ปรุง
3.นางสาวดนติ า ชลกิจพาณิชยโ์ ชค รหสั 61361544 50 100 50 100
45 90 45 90
40 80 40 80
35 70 35 70
30 60 30 60
25 50 25 50
20 40 20 40
15 30 15 30
10 20 10 20
5 10 5 10
00 0 0
อาจารย์ท่ีปรึกษาโครงงาน ผชู้ ่วยศาสตราจารย์ศิษฐภ์ ณั ฑ์ แคนลา ุอณหภูมิ ,C
ความ ื้ชนสัม ัพทธ์ ,%RH
1. บทคดั ย่อ
ุอณหภูมิ ,C
ความช้ืนสัมพัทธ์ ,%RH
09.00
09.15
09.30
09.45
10.00
10.15
10.30
10.45
11.00
11.15
11.30
11.45
12.00
13.00
13.15
13.30
13.45
14.00
14.15
14.30
14.45
15.00
15.15
15.30
15.45
16.00
09.00
09.15
09.30
09.45
10.00
10.15
10.30
10.45
11.00
11.15
11.30
11.45
12.00
13.00
13.15
13.30
13.45
14.00
14.15
14.30
14.45
15.00
15.15
15.30
15.45
16.00
โครงงานนีม้ วี ัตถุประสงคเ์ พื่อศึกษาเปรยี บคา่ การใช้พลงั งานไฟฟา้ ของเคร่ืองปรบั อากาศแบบแยกส่วนขนาดการทาความเย็น 36,000 Btu/hr แบบ TRA ก่อนปรับปรงุ เวลา TIA ก่อนปรบั ปรงุ TOA ก่อนปรบั ปรงุ TRA หลังปรบั ปรงุ เวลา TIA หลงั ปรับปรุง TOA หลงั ปรบั ปรุง
ปกติกับแบบท่ีมีชุดทาความเย็นให้กับอากาศกลับ โดยทาการออกแบบและสร้างอุปกรณ์ทาความเย็นอากาศกลับท่ีนาน้ากลั่นตัวจากคอยล์เย็นที่มี RHRA กอ่ นปรบั ปรงุ RHIA ก่อนปรบั ปรงุ RHOA กอ่ นปรับปรุง RHRA หลังปรบั ปรุง RHIA หลังปรับปรุง RHOA หลังปรับปรงุ
TSA ก่อนปรับปรุง TSA หลังปรบั ปรงุ
RHSA กอ่ นปรบั ปรงุ RHSA หลงั ปรับปรงุ
อุณหภูมิ 15 °C อัตราการไหล 1.8 ลิตรต่อช่ัวโมง มาไหลผ่านท่อทองแดงท่ีมีเส้นผ่านศูนย์กลาง 1/2 นิ้ว (Type M) ความหนา 0.7 มิลลิเมตร ยาว 15 รปู ท่ี 7 ผลการเปรยี บเทยี บอุณหภมู แิ ละความช้นื สัมพัทธ์ของอากาศห้องปรับอากาศก่อนปรับปรงุ รูปท่ี 8 ผลการเปรยี บเทยี บอณุ หภมู แิ ละความชื้นสัมพทั ธข์ องอากาศห้องปรับอากาศหลงั ปรับปรงุ
เมตร โดยดัดท่อทองแดงในลักษณะขดไปขดมา แล้วยึดด้วยตัวยึดท่อที่บริเวณหน้าช่องอากาศกลับ เพื่อช่วยทาความเย็นให้กับอากาศกลับก่อนเข้ า
เคร่อื งปรบั อากาศ และทาการวัดค่าอุณหภูมิและความชื้นสัมพัทธ์ภายในห้อง,ภายนอกห้อง,อากาศกลับและอากาศจ่าย และวัดกาลังไฟฟ้า ทาการวัดค่า 3,050 16
ในเวลา 09.00 - 12.00 น.และ 13.00 - 16.00 น. โดยเก็บข้อมูลทุก ๆ 15 นาที ผลการทดลองพบว่าห้องปรับอากาศที่ติดต้ังชุดทาความเย็นให้กับ 3,000 14 50,000
2,950 12 40,000
2,900 10
2,850 8 30,000
่คากาลังไฟ ้ฟา (Wc) ,W 2,800 ่คาความสามารถในการทาความเย็น (QL) ,kW
อากาศกลับสามารถลดการใช้พลังงานของเครื่องปรับอากาศได้ โดยชุดทาความเย็นอากาศกลับเป็นการทาความเย็นแบบระเหยสามารถลดอุณหภูมิ 2,750 09.00
อากาศกลับลงได้ประมาณ 1 °C โดยท่ีอุณหภูมิภายในห้องอยู่ในช่วงท่ีตง้ั ไว้ แต่กาลังไฟฟ้าสูงกว่าห้องปรับอากาศแบบปกติ 1.4 เปอร์เซ็นต์ เน่ืองจากมี 2,700 09.15
อุณหภูมิอากาศภายนอกสูงกว่าห้องปรับอากาศแบบปกติ มีค่าความสามารถในการทาความเย็นน้อยกว่าห้องปรับอากาศปกติ 21.92 เปอร์เซ็นต์ 2,650 09.30
2,600 09.45
2,550 10.00
10.15
10.30
10.45
11.00
11.15
11.30
11.45
12.00
13.00
13.15
13.30
13.45
14.00
14.15
14.30
14.45
15.00
15.15
15.30
15.45
16.00
่คาความสามารถในการทาความเย็น (QL) ,Btu/hr
6 20,000
4
10,000
2
00
09.00 เวลา
09.15
09.30
09.45
10.00
10.15
10.30
10.45
11.00
11.15
11.30
11.45
12.00
13.00
13.15
13.30
13.45
14.00
14.15
14.30
14.45
15.00
15.15
15.30
15.45
16.00
เน่ืองจากมีความสามารถในการทาความเย็นของอุปกรณ์ทาความเย็นอากาศกลับ ส่งผลให้ค่าสัมประสิทธ์ิสมรรถนะของเครื่องปรับอากาศ (COP) มีค่า เวลา
ลดลงตามไปด้วย 23.45 เปอร์เซ็นต์ โดยห้องปรับอากาศท่ีติดตงั้ ชุดทาความเย็นให้กับอากาศกลับ สามารถลดชั่วโมงการทางานของคอมเพรสเซอร์ลงได้
ถึง 15.28 เปอร์เซ็นต์ สามารถลดค่าไฟลงได้ 14.05 เปอร์เซ็นต์ ส่งผลให้มีการประหยัดพลังงานและมีระยะเวลาคืนทุนอยู่ที่ 11 เดือน โดยใช้ต้นทุนค่า Wc ก่อนปรับปรุง Wc หลงั ปรบั ปรงุ QL กอ่ นปรับปรงุ QL หลงั ปรับปรงุ
รูปท่ี 9 ผลการเปรยี บเทียบค่ากาลังไฟฟ้าห้องปรับอากาศก่อนและหลังปรับปรงุ รปู ที่ 10 ผลการเปรยี บเทยี บค่าความสามารถในการทาความเยน็ ห้องปรับอากาศกอ่ นและหลังปรบั ปรุง
ชว่ั โมงการทางานของ Compresser เวลา9.00-12.00น.และ13.00-16.00น.
อปุ กรณช์ ดุ ทาความเย็นอากาศกลบั 1,478 บาท ่คากา ัลงไฟ ้ฟา .W 3,500
3,000
2. ทมี่ าและความส้าคญั ของปญั หา 2,500
2,000
1,500
1,000
500
เครือ่ งปรับอากาศมีหนา้ ท่ีทาความเย็นลดความชื้นคือลดอุณหภมู ิอากาศและลดความชืน้ ของอากาศ โดยอุณหภมู ิของคอยลเ์ ย็นต่ากว่าอุณหภมู ิ 0
Dew-point จึงจะทาให้เกิดการควบแน่นของไอน้ากลายเปน็ หยดน้า ซึ่งน้าส่วนน้ีจะถกู นาไประบายทิง้ เราจงึ แนวคดิ ท่ีจะนานา้ สว่ นนม้ี าใช้ประโยชนใ์ น 9.00
การทาความเยน็ ให้กบั อากาศกลบั เพื่อให้คอมเพรสเซอรท์ างานน้อยลง เปน็ ผลใหก้ ารใช้พลังงานของเคร่อื งปรับอากาศลดลง 9.05
9.10
9.15
9.20
9.25
9.30
9.35
9.40
9.45
9.50
9.55
10.00
10.05
10.10
10.15
10.20
10.25
10.30
10.35
10.40
10.45
10.50
10.55
11.00
11.05
11.10
11.15
11.20
11.25
11.30
11.35
11.40
11.45
11.50
11.55
12.00
13.04
13.09
13.14
13.19
13.24
13.29
13.34
13.39
13.44
13.49
13.54
13.59
14.04
14.09
14.14
14.19
14.24
14.29
14.34
14.39
14.44
14.49
14.54
14.59
15.04
15.09
15.14
15.19
15.24
15.29
15.34
15.39
15.44
15.49
15.54
15.59
เวลา
ก่อนปรับปรุง หลังปรบั ปรุง
รูปท่ี 11 ผลการเปรียบเทียบชัว่ โมงการทางานของ Compressor ของหอ้ งปรบั อากาศก่อนและหลงั ปรบั ปรุง
Supply air Supply 6 20 3,000 12,000
Return air air
25 องศาเซลเซยี ส Return air 5 18 อัตราส่วนประสิท ิธภาพพลังงาน (EER)
16 2,900
่คาสัมประสิท ์ิธสมรรถนะ (COP) 11,500
4 14 2,800 พลังงานไฟ ้ฟาเฉ ่ลีย ,kWhr/year 11,000 ่คาไฟ ้ฟาเฉลี่ย ,Bath/year
12
10 2,700
3 10,500
2 8 2,600 10,000
6
อณุ หภูมิ 15 องศาเซลเซียส 1 4 2,500
อัตราการไหล 1.8 ลิตร/ชว่ั โมง 0
อณุ หภูมิ 15 องศาเซลเซยี ส 2 2,400 9,500
อตั ราการไหล 1.8 ลิตร/ช่ัวโมง 0
3. วตั ถปุ ระสงค์และขอบเขตของโครงงานรูปที่ 1 หอ้ งปรับอากาศแบบปกติ รูปท่ี 2 หอ้ งปรับอากาศท่ตี ดิ ตัง้ ชดุ ทาความเยน็ ให้อากาศกลับ 09.00 2,300 9,000
09.15
09.30
09.45
10.00
10.15
10.30
10.45
11.00
11.15
11.30
11.45
12.00
13.00
13.15
13.30
13.45
14.00
14.15
14.30
14.45
15.00
15.15
15.30
15.45
16.00
เวลา 2,200 8,500
ก่อนปรบั ปรงุ ก่อนปรับปรุง
หลงั ปรบั ปรุง หลังปรบั ปรุง
วัตถุประสงค์ รูปที่ 12 ผลการเปรยี บเทยี บค่า COP และค่า EER ของห้องปรบั อากาศกอ่ นและหลงั ปรับปรงุ รูปท่ี 13 ผลการเปรียบเทียบค่าพลังงานไฟฟา้ และคา่ ไฟฟา้ ของหอ้ งปรับอากาศก่อนและหลังปรับปรงุ
1.ออกแบบและสรา้ งชดุ ทาความเย็นใหก้ บั อากาศกลบั โดยใช้นา้ กลัน่ ตวั จากเคร่ืองปรับอากาศ
2.เพ่อื ศึกษาและเปรียบเทยี บคา่ การใชพ้ ลังงานไฟฟา้ ของเครื่องปรบั อากาศแบบแยกส่วนแบบปกตกิ ับเครอ่ื งปรบั อากาศแบบแยกส่วนท่ตี ิดต้งั ชดุ
6. สรุปทาความเยน็ ใหก้ บั อากาศกลบั
ขอบเขตของโครงงาน
การศึกษาทดลองนี้เปน็ การออกแบบและสร้างอปุ กรณ์ เพอื่ ทาการศึกษาแนวทางในการนานา้ กลนั่ ตวั จากคอยลเ์ ยน็ มาทาความเย็น
1.ศกึ ษาการทางานของเครอ่ื งปรบั อากาศแบบแยกสว่ นชนิดแขวนฝ้าเพดาน (Ceiling type) ขนาด 36,000 บีทียู /ชวั่ โมง โดยกาหนด
ให้กบั อากาศกลบั เพอื่ ชว่ ยลดการใชพ้ ลงั งานไฟฟ้าของเครือ่ งปรับอากาศแบบแยกสว่ นขนาด 36,000 Btu/hr สามารถสรปุ ไดด้ งั นี้
ห้องทดลองทห่ี ้องหน่วยวจิ ัยเทคโนโลยอี าคารและการจัดการพลงั งาน (IE 504) คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยนเรศวร
1.ไดอ้ ุปกรณช์ ดุ ทาความเยน็ ให้กบั อากาศกลบั ของเครื่องปรับอากาศ
2.ออกแบบและสร้างชดุ ทาความเยน็ ให้กับอากาศกลับ ด้วยทอ่ ทองแดงชนิด M
2. อุณหภูมิและความชืน้ สมั พทั ธข์ องอากาศ อณุ หภมู ขิ องอากาศภายนอกจะคอ่ ย ๆ สูงขึน้ และความช้ืนสัมพทั ธ์จะแปรผกผันกัน
3.ทาการเปรยี บเทยี บคา่ กาลังไฟฟ้า คา่ ความสามารถในการทาความเยน็ (QL) คา่ กาลงั ทใี่ ช้ขับคอมเพรสเซอร์ (WC) คา่ สมั ประสทิ ธ์ขิ องสมรรถนะ อณุ หภมู ขิ องอากาศจา่ ยจะสวิงเน่ืองจากการon-offของ Compressor เม่ือตดิ ต้ังชุดทาความเยน็ ให้กบั อากาศกลับ จะทาใหอ้ ณุ หภูมิ
(COP) และค่าอตั ราส่วนประสทิ ธิภาพพลงั งาน (EER) ในช่วงเวลา 09.00-12.00น. และในช่วงเวลา 13.00-16.00น. วัดทุกๆ 15 นาที
อากาศกลบั ต่ากว่าอุณหภมู ภิ ายในห้อง
4.ประเมินความคมุ้ คา่ ทางเศรษฐศาสตรว์ ิศวกรรมเพอื่ ความค้มุ ค่าในการลงทนุ
3. ค่า Wc ของเครื่องปรบั อากาศในแต่ละกรณีแปรผันตรงตามอณุ หภมู อิ ากาศภายนอกที่เพ่ิมขึน้ โดยคา่ Wc กอ่ นปรับปรุงมคี า่ 2.81
4. วธิ กี ารด้าเนนิ โครงงาน kW และหลังปรบั ปรงุ มคี ่า 2.85 kW (หลังปรับปรงุ ค่า Wc สูงกว่า 1.4%)
4. คา่ QL ของเครื่องปรับอากาศกอ่ นปรับปรงุ มีค่า 29,411.44 Btu/hr หลงั ปรบั ปรงุ มีคา่ 22,963.76 Btu/hr (หลังปรบั ปรงุ ค่า QL
4.1 ออกแบบและสร้างชุดดทา้ ความเย็นให้อากาศกลับของเคร่อื งปรบั อากาศ ลดลง 21.92%)
5. คา่ ความสามารถในการทาความเยน็ ของชุดทาความเย็นให้กบั อากาศกลบั ของเคร่อื งปรบั อากาศอยทู่ ี่ 3,076.51 Btu/hr
6. คา่ COP ของเคร่อื งปรบั อากาศก่อนปรับปรุงมคี ่า 3.07 หลงั ปรบั ปรงุ มีค่า 2.35 ( หลังปรบั ปรงุ ค่า COP ลดลง 23.45% )
7. ชั่วโมงการทางานของ Compressor ของเครอ่ื งปรับอากาศก่อนปรับปรงุ มชี วั่ โมงการทางาน 229 นาที หลงั ปรบั ปรงุ มชี ัว่ โมงการ
ทางาน 194 นาที ( หลงั ปรับปรงุ ช่ัวโมงการทางานลดลง 15.28% )
8. ค่าไฟฟา้ ของเครอื่ งปรับอากาศก่อนปรับปรงุ มคี ่า 11,499.23 บาท/ปี หลังปรบั ปรงุ มคี า่ ไฟฟา้ 9,883.42 บาท/ปี สามารถประหยดั ลง
ได้ 1,615.81 บาท/ปี (คา่ ไฟฟ้าหลังปรบั ปรุงลดลง 14.05 %)
รปู ที่ 3 การออกแบบชุดทาความเย็นให้อากาศกลบั รูปท่ี 4 ชุดทาความเยน็ ให้อากาศกลับ 9. ระยะคนื ทุนในการติดตง้ั ชดุ ทาความเยน็ ให้กับอากาศกลบั ของเคร่ืองปรับอากาศอยทู่ ่ี 11 เดอื น
4.2 ขนั ตอนการทดสอบ 7. เอกสารอา้ งองิ
I N Ardita and I W A Subagia. (2018). The application of condensate water as an additional cooling mediaintermittently in
condenser of a split air conditioning. Mechanical Engineering Department, Bali State Polytechnic, Indonesia.
Kasni Sumeru, Triaji Pangripto Pramudantoro and Setyawan, Andriyanto. (2018). Experimental investigation on the
performance of residential air. Refrigeration and Air Conditioning Engineering Department, Politeknik Negeri Bandung,
รปู ท่ี 5 ห้องปรับอากาศกอ่ นปรบั ปรุง รูปที่ 6 ห้องปรบั อากาศหลังปรบั ปรงุ Indonesia.
4.2.1 ทาการวดั อุณหภมู ิและความชื้นสัมพัทธท์ จ่ี ดุ ท่ี 1. Supply Air , 2. Return Air , 3. outdoor Air , 4. Indoo Air ตามลาดับ และที่จดุ Zhe Li and Nailing Liu. (2017). The Feasibility on the Case that the Air Conditioning Condensate. Elsevier Ltd.
สดุ ทา้ ยจดุ ที่ 5 ทาการวัดค่ากาลงั ไฟฟ้า ( WC ) ทาการวัดและจดบันทกึ ทกุ ๆ 15 นาที ในเวลา 09.00 – 12.00 และ 13.00 – 16.00 น. ทดลอง วัฒนศรี, พ. (2554). สมรรถนะของเคร่อื งปรบั อากาศเมอื่ ใชค้ อนเดนซง่ิ ยนู ิตแบบระบายความร้อนดว้ ยอากาศและการพ่นละอองนา้ เป็นระยะ.
กับหอ้ งปรับอากาศแบบปกตแิ ละหอ้ งปรบั อากาศทต่ี ิดตั้งชุดทาความเยน็ ใหอ้ ากาศกลับ
วทิ ยานพิ นิ ธป์ รญิ ญาวศิ วกรรมศาสตร์มหาบัณฑิต ภาควิชาวศิ วกรรมเครื่องกล จุฬลงกรณม์ หาวทิ ยาลัย.
4.2.2 นาผลการทดลองที่ไดม้ าคานวณหาคา่ ตา่ ง ๆ แลว้ นาไปวเิ คราะหแ์ ละเปรยี บเทยี บระหว่างห้องปรบั อากาศกอ่ นปรบั ปรงุ และหอ้ งปรับ
อากาศหลงั ปรับปรุง สกลทรรศน์ อนิ แก้ว,นพดล อาภา และ ปฐวี ถือแกว้ . (2557). การเพ่ิมประสทิ ธิภาพเคร่ืองปรบั อากาศแบบแยกสว่ นด้วยอากาศระบาย.
4.2.3 สรุปผลการทดลอง ปริญญานิพินธ์วศิ วกรรมศาสตร์บัณฑิต ภาควชิ าวศิ วกรรมเครื่องกล มหาวิทยาลัยนเรศวร.
มหาวทิ ยาลัยนเรศวร
NARESUAN UNIVERSITY
ออกแบบและสร้างอุปกรณ์ระบายความร้อนสาหรับชุดอุปกรณ์ป้องกันภัยส่วนบุคคล
(Design and Fabricate Cooling Device for Personal Protective Equipment)
ภาควิชาวิศวกรรมเครื่องกล ปีการศึกษา 2564
ผู้ดาเนินโครงงาน 1. นางสาวคณติ พรมมา รหัส 61360530 5. ผลการดาเนนิ โครงงาน
2. นายธนเทพ จวิ สบื พงษ์ รหัส 61361766
3. นางสาววิมพ์วิภา ทานะสกั รหสั 61363784 รูปที่ 4 แสดงความสมั พนั ธ์ของเวลากบั อุณหภมู ิ กรณไี มป่ รับอากาศ รูปที่ 5 แสดงความสมั พนั ธ์ของเวลากบั อณุ หภมู ิ กรณีปรบั อากาศ
ทอี่ ณุ หภมู ภิ ายนอก 30 องศาเซลเซยี ส ทีอ่ ุณหภมู ิภายนอก 30 องศาเซลเซียส
อาจารยท์ ่ปี รกึ ษาโครงงาน ผู้ชว่ ยศาสตราจารย์ศิษฐภ์ ัณฑ์ แคนลา
รูปท่ี 6 แสดงความสมั พนั ธข์ องเวลากบั อณุ หภูมิ กรณีไมป่ รบั อากาศ รูปท่ี 7 แสดงความสัมพนั ธ์ของเวลากับอณุ หภูมิ กรณีปรับอากาศ
1. บทคัดย่อ ที่อุณหภมู ภิ ายนอก 35 องศาเซลเซยี ส ท่ีอุณหภูมภิ ายนอก 35 องศาเซลเซียส
โครงงานนีม้ ีวัตถุประสงค์เพอื่ สรา้ งอปุ กรณ์ระบายความร้อนให้กับชุดอุปกรณ์ป้องกันภัยส่วน รปู ท่ี 8 แสดงความสมั พันธข์ องเวลากบั คา่ ความสามารถในการทาความเยน็ , รปู ท่ี 9 แสดงความสัมพันธ์ของเวลากับค่าความสามารถในการทาความเยน็ ,
บุคคลสาหรับบุคลากรทางการแพทย์ท่ีทาหน้าท่ีในการรักษาและตรวจคัดกรองเชื้อโควิด 19 ใน (QL) ทีอ่ ณุ หภมู ิ 30 องศาเซลเซยี ส (QL) ทีอ่ ณุ หภูมิ 35 องศาเซลเซียส
ปัจจุบัน โดยจะออกแบบอุปกรณ์ให้เป็นกล่องสี่เหล่ียมขนาด 35.5x27.5x15 cm ใช้แผ่นทาความ
เย็น 12V 15A ขนาด 4x4 cm จานวน 2 แผ่น ซึ่งตัวอุปกรณ์มีการกรองอากาศด้วย N95 โดย รปู ที่ 10 แสดงความสมั พันธข์ องเวลากับค่าสัมประสิทธ์สิ มรรถนะ, (COP) รูปที่ 11 แสดงความสมั พนั ธ์ของเวลากบั ค่าสัมประสทิ ธ์ิสมรรถนะ, (COP)
แบ่งเป็น 3 ส่วน ดังน้ี 1.ภายในกล่อง (พ้ืนท่ีไม่ปรับอากาศ/พื้นท่ีปรับอากาศ) 2.ห้องระบายความ และอัตราสว่ นประสิทธิภาพพลงั งาน (EER) ของคา่ ที่ได้จากการทฤษฎแี ละ และอัตราสว่ นประสทิ ธิภาพพลังงาน (EER) ของคา่ ทไ่ี ดจ้ ากการทฤษฎแี ละ
รอ้ น 3.ห้องจ่ายพลังงานไฟฟ้า ในส่วนของจุดต่อท่อมี 2 จุด คือบริเวณกล่องอุปกรณ์และด้านหลัง
ของชุด สาหรับชดุ ป้องกันภัยมีจุดประ 2 จุด คือบริเวณที่ต่อท่อดา้ นหลังของชุดและต้นขา ทั้งสอง ค่าทไ่ี ด้จากการทดสอบ ท่ีอณุ หภมู ิ 30 องศาเซลเซยี ส ค่าทไ่ี ดจ้ ากการทดสอบ ทอี่ ณุ หภมู ิ 35 องศาเซลเซยี ส
จุดมีแผ่นกรอง N95 โดยจะมีการทดสอบ 2 กรณี คือที่อุณหภูมิอากาศภายนอก 30 °C และ 35
°C กรณีท่ี 1 ทดสอบโดยไม่มีการปรับอากาศ และกรณีที่ 2 ทดสอบโดยมีการปรับอากาศ ซ่ึงจาก รูปที่ 12 แสดงความสมั พันธ์ของเวลากบั คา่ สมั ประสทิ ธิ์สมรรถนะของวฏั จกั ร รูปท่ี 13 แสดงความสมั พันธ์ของเวลากบั คา่ สมั ประสทิ ธ์ิสมรรถนะของวฏั จกั ร
การทดสอบในกรณที ่ี 1 พบว่าอุณภูมิภายในชุดจะเพม่ิ สูงข้นึ เร่ือย ๆ เน่อื งจากการถ่ายเทความรอ้ น คาร์โนต์, (COPR, Carnot) และอัตราส่วนประสทิ ธภิ าพพลังงาน (EER) ของคา่ ที่ คารโ์ นต์, (COPR, Carnot) และอตั ราส่วนประสิทธภิ าพพลังงาน (EER) ของคา่ ที่
ของร่างกายคน แต่เม่ือนามาเทียบกับกรณีท่ีไม่มีอุปกรณ์พบว่า อุณหภูมิยังคงต่ากว่าอยู่ 3.5°C ได้จากการทฤษฎีและค่าทีไ่ ด้จากการทดสอบท่อี ณุ หภมู ิ 30 องศาเซลเซียส ได้จากการทฤษฎีและคา่ ท่ไี ดจ้ ากการทดสอบท่อี ณุ หภมู ิ 35 องศาเซลเซียส
และ 0.4°C ตามลาดับ ส่วนในกรณที ี่ 2 พบว่าสามารถลดอณุ หภูมภิ ายในชุดได้ 0.7°C และ 0.6°C
ตามลาดับ โดยค่าความสามารถในการทาความเย็นเฉล่ียอยู่ที่ 378 Btu/hr และ 255 Btu/hr 6. สรุป
ตามลาดบั คา่ สัมประสทิ ธิ์สมรรถนะเฉลี่ยอยทู่ ่ี 0.40 W/W และ 0.26 W/W ตามลาดับ
1. ไดอ้ ุปกรณ์ตน้ แบบในการระบายความรอ้ นสาหรับชุดอปุ กรณ์ปอ้ งกันภัยส่วนบคุ คล
2. ท่ีมาและความสาคญั ของปญั หา
2. อุณหภูมิในการทดสอบที่อุณหภูมิภายนอก 30°C และ 35°C กรณีไม่ปรับอากาศได้ค่า
ประเทศไทยเป็นเมืองร้อน ทาให้เวลาตรวจคัดกรองเชื้อจะมีความร้อนสะสมทาให้อากาศ อุณหภูมิภายในชุดเฉลี่ย 30.5°C และ 36.6°C ตามลาดับ เนื่องจากคนมีการถ่ายเทความ
ร้อน เนอ่ื งจากผคู้ นหนาแน่น และบคุ ลากรทางการแพทย์จะตอ้ งสวมใส่ชดุ อุปกรณ์ปอ้ งกันภัยอย่าง ร้อน ทาให้อุณหภูมิภายในชุดเพ่ิมข้ึน ส่วนกรณีท่ีมีการปรับอากาศได้ค่าอุณหภูมิภายในชุด
มิดชิดทาให้มีเหงื่อสะสมภายในชุด และเกิดความไม่สบายเชิงความร้อน ฉะน้ันทางกลุ่มผู้จัดทาจึง
ไดค้ ดิ ออกแบบอุปกรณ์ต้นแบบ เพื่อลดอุณหภมู ิภายในชุด ให้อากาศที่ไหลเวยี นภายในชุดมีการทา เฉล่ีย 29.3°C และ 34.4°C ตามลาดับ ฉะน้ันทงั้ 2 กรณีสามารถนาไปใชง้ านไดจ้ รงิ
ความเยน็ และลดความชืน้ 3. ค่าความสามารถในการทาความเย็น QL ท่ีอุณหภูมิภายนอก 30°C และ 35°C ได้ค่า QL
เฉลีย่ 378 Btu/hr และ 255 Btu/hr ตามลาดบั
3. วตั ถปุ ระสงค์และขอบเขตของโครงงาน
4. ค่า COP ของกรณีอุณหภูมภิ ายนอก 30°C และ 35°C ได้ค่าเฉลี่ยอย่ทู ่ี 0.40 W/W และ
วตั ถปุ ระสงค์ 0.26 W/W ตามลาดบั
เพอื่ ออกแบบและสร้างอุปกรณ์ต้นแบบในการระบายความร้อนสาหรับชุดอุปกรณ์ป้องกันภัย 7. เอกสารอา้ งอิง
สว่ นบุคคล (Personal Protective Equipment, PPE) เพอ่ื ใชส้ าหรบั ตรวจคัดกรองเชื้อโควิด 19
ขอบเขตของโครงงาน
1. เลือกชุดอุปกรณ์ป้องกันภัยส่วนบุคคล ประเภทปกปิดท้ังตัว (Coverall) วัสดุท่ีใช้ PP
(Polypropylene) nonwoven เคลือบ PE (Polyethylene) ไซส์ M
2. ตอ้ งการทจ่ี ะออกแบบและสร้างอปุ กรณ์ลดอุณหภูมิ ลดความชื้นด้วยแผน่ ทาความเย็น (Peltier)
โดยผ่านการกรองอากาศ N95
4. วิธกี ารดาเนินโครงงาน
ออกแบบอุปกรณร์ ะบายความร้อน
รูปท่ี 1 ออกแบบชุดต้นแบบอปุ กรณร์ ะบายความร้อน รปู ที่ 2 ชดุ ต้นแบบอุปกรณ์ระบายความร้อน 1 รปู ท่ี 3 ชดุ ต้นแบบอุปกรณ์ระบายความร้อน 2 World Health Organization. (13 มกราคม 2563). Novel Coronavirus Thailand
(ex-China). เรยี กใช้เม่ือ 11 เมษายน 2565 จาก
ขน้ั ตอนการทดสอบ https://www.who.int/emergencies/disease-outbreaknews/item/2020-
วิรัช กองสิน. (2557). ศึกษาและออกแบบกระติกเก็บวัคซนี ด้วยอุปกรณ์เทอรโ์ มอิ
เล็กตริก. มหาวิทยาลยั เทคโนโลยีราชมงคลสวุ รรณภูมิ. เรียกใช้เมือ่ 23 กุมภาพนั ธ์
2564
อทิ ธิเทพ พ่งึ เมอื ง. (2559). เครอ่ื งควบแนน่ นา้ โดยประยุกต์ใชเ้ พลเทยี ร.์ ปริญญา
วศิ วกรรมศาสตรมหาบัณฑิต สาขาวิชาวิศวกรรมอเิ ลก็ ทรอนิกส์และโฟตอนนิกส์
มหาวิทยาลัยเทคโนโลยสี รุ นาร.ี เรยี กใชเ้ มอื่ 23 กมุ ภาพันธ์ 2564
มหาวทิ ยาลยั นเรศวร
NARESUAN UNIVERSITY
การศึกษาและพัฒนากระบวนการกัดวัสดุด้วยเส้นลวดไฟฟ้าเคมี
(Study and development of wire electrochemical machining process)
ภาควชิ า วศิ วกรรมเคร่อื งกล ปกี ารศึกษา 2564
ผดู้ าเนินโครงงาน 1. นายขจรศักด์ิ พอสยุ ะ รหัส 61364093 5. ผลการดาเนินโครงงาน
รหัส 61363562
2. นายวรเมธ เหล็กเทศ รหัส 61363883 ผลการทดลองชดุ ท่ี 1 การศึกษาด้านปจั จัยความต่างศักย์ไฟฟา้ ที่สง่ ผลต่อรอยการกดั ช้ินงาน ผลการทดลองชดุ ที่ 2 การศกึ ษาด้านปัจจัยอัตราเร็วการเคลื่อนท่ี
ช้นิ งาน ที่สง่ ผลต่อรอยการกดั ชิ้นงาน
3. นายวีรภทั ร สุปญั ญา
อาจารยท์ ปี่ รึกษาโครงงาน ผศ.ดร. สเุ มธ เหมะวฒั นะชยั
1. บทคดั ย่อ จากรูป การกัดชิ้นงานที่ความต่างศักย์ไฟฟ้าต้ังแต่ 12, 15 และ 18 โวลต์ จากรูปที่ เป็นการกัดช้ินงานท่ีอัตราเร็วการเคลื่อนท่ีช้ินงาน เท่ากับ 20,18
ตามลาดับ สังเกตว่ารอยกัดมีขนาดความกว้างที่แตกต่างกัน ซึ่งเป็นผล มาจากการ และ 16 ไมโครเมตรต่อนาที ตามลาดับ จากซ้ายไปขวา สังเกตได้ว่าขนาดของรอยกดั
ปรญิ ญานพิ นธ์น้ีมวี ตั ถุประสงคเ์ พื่อศึกษา และพฒั นาระบบการกัดวัสดุดว้ ยเส้นลวดไฟฟ้าเคมี โดยมีการศึกษาปัจจัยที่ส่งผลต่อคุณภาพของการกัด ได้แก่ เกดิ ปฏิกริ ยิ าการกัดวสั ดุ ที่ใช้ค่าความต่างศักยไ์ ฟฟ้าในระดับท่ีต่างกัน ทาให้ความสามารถใน ชิ้นงาน จะผกผันกับอัตราการเคล่ือนท่ีชิ้นงาน คือ ขนาดของรอยกัดจะเพ่ิมขึ้น เม่ือ
ความต่างศักย์ไฟฟ้า อัตราเร็วการเคล่ือนท่ีชิ้นงาน และความเข้มข้นของสารละลายโซเดียมไนเตรท โดยในการทดสอบ มีการทดลองกัดวัสดุโดยใช้ วิธีการแช่ การกดั วสั ดไุ มเ่ ท่ากัน โดยขนาดของรอยกดั จะเพ่มิ ขน้ึ ตามค่าความต่างศักย์ทีเ่ พิ่มขน้ึ อัตราเร็วการเคลื่อนท่ีช้าลง ซ่ึงเป็นผลมาจากอัตราเร็วการเคล่ือนที่ ท่ีต่างกัน ทาให้มี
สารละลาย และกัดวัสดุโดยใช้วิธีการฉีดสารละลาย นาผลการทดลองท้งั สองวธิ ีมาเปรียบเทียบ และวิเคราะห์ผลท่ีทาให้การทดลองทง้ั 2 วิธี แตกต่างกัน และมี เวลาทใ่ี ช้ในการเกดิ ปฏกิ ริ ิยาการกดั วสั ดุรอบบริเวณเส้นลวดไดไ้ มเ่ ท่ากนั
การพฒั นาโปรแกรมเพ่อื ควบคุมอัตราเร็วการเคลอื่ นท่ีช้นิ งาน
ผลการทดลองชุดท่ี 3 การศึกษาด้านปัจจัยความเข้มข้นของสารละลายโซเดียมไนเตรท ผลการทดลองชุดท่ี 4 การศึกษากระบวนการกัดวัสดุด้วยเส้นลวดไฟฟ้าเคมี เพื่อ
การทดลองเพื่อศึกษา และเปรียบเทียบปัจจยั ที่ส่งผลตอ่ รอยกัดชนิ้ งาน แบ่งออกเป็น 2 การทดลอง ไดแ้ ก่ การทดลองท่ี 1 การกัดวสั ดุโดยแช่สารละลาย (NaNO3) ท่ีสง่ ผลต่อรอยการกดั ชิ้นงาน เปรียบเทียบผลระหว่างการกัดวัสดุแบบฉีด และแบบแช่
ขณะทาการกัด การทดลองที่ 2 การกัดวัสดุโดยการฉีดสารละลายขณะทาการกัด ในการทดลอง จะทาการเก็บข้อมูลทางสถิติ 3 รปู แบบ โดยรปู แบบที่ 1 เป็น สารละลาย ในด้านปัจจัยค่าความต่างศักย์ไฟฟ้า ท่ีส่งผลต่อ
การทดลองเพื่อทดสอบปัจจัยทส่ี ่งผลต่อรอยกัดชนิ้ งาน เมื่อเปลี่ยนความต่างศักย์ไฟฟ้า รปู แบบท่ี 2 เป็นการทดลองเพ่ือทดสอบปัจจยั ที่ส่งผลต่อรอยกัดชิ้นงาน รอยกดั
เม่ือเปลี่ยนอัตราเร็วการเคล่ือนที่ช้ินงาน รูปแบบท่ี 3 เป็นการทดลองเพ่ือทดสอบปัจจัยท่ีส่งผลต่อรอยกัดชิ้นงาน เมื่อเปล่ียนค่าความเข้มข้นของสารละลาย
โซเดียมไนเตรท โดยในการทดลองแต่ละรูปแบบ ทาการเก็บข้อมูลกระแสไฟฟ้า และขนาดของรอยกัด เพ่ือเปรียบเทียบผลท่ีเกิดจากปัจจัยข้างต้น แ ละมีการ จากรูปเป็นการกัดชิ้นงานที่ความเข้มข้นของสารละลายโซเดียมไนเตรท เท่ากับ รอยการกัดด้วยกระบวนการกัดวัสดุ รอยการกัดด้วยกระบวนการกัดวัสดุด้วย
พัฒนาโปรแกรมควบคมุ อตั ราเรว็ การเคลื่อนท่ีช้ินงาน เพื่อเปรยี บเทยี บขนาดรอยการกดั และระยะเวลาทใ่ี ช้ในการกดั กบั แบบฉดี และแบบแช่สารละลาย 0.05, 0.075 และ 0.1 โมลาร์ ตามลาดับจากซ้ายไปขวา พบวา่ ขนาดของรอยกัดชนิ้ งานจะ ด้ วย เส้ นลว ด ไ ฟฟ้า เค มี แบ บ ฉี ด เส้นลวดไฟฟ้าเคมีแบบแช่สารละลาย ของ
เพิ่มขึ้น เมื่อค่าความเข้มข้นของสารละลายเพิ่มข้ึน ซึ่งเป็นผลมาจากความเข้มข้นของ สารละลาย ของช้ินงานที่ใช้ความต่าง ชิ้นงานท่ีใช้ตามลาดับความต่างศักย์ไฟฟ้า
ผลการทดลองบ่งชี้ว่า ในการศึกษาปัจจัยท่ีส่งผลต่อรอยกัดชิ้นงาน ได้แก่ ความต่างศักย์ไฟฟ้า อัตราเร็วการเคล่ือนที่ช้ินงาน และความเ ข้มข้นของ สารละลายทีใ่ ช้มคี า่ แตกตา่ งกนั ทาใหค้ วามสามารถของการเกดิ ปฏกิ ริ ยิ าได้ไมเ่ ท่ากนั ศักย์ไฟฟ้า ต้ังแต่ 12, 15 และ 18 ต้งั แต่ 12, 15 และ 18 โวลต์
สารละลายโซเดียมไนเตรท มีผลต่อรอยกัดชิ้นงาน คือ เมื่อเพิ่มความต่างศักย์ไฟฟ้า จะมีขนาดของรอยท่ีเพิ่มข้ึนตามไปด้วย สาหรับค่าอัตร าเร็วการเคล่ือนที่ โวลต์ ตามลาดับ
ชิน้ งาน ส่งผลต่อรอยกดั ชนิ้ งานคือ รอยกัดมีขนาดเล็กลง ซ่ึงผกผันกับอัตราเร็วการเคล่ือนทีช่ ้ินงานทีเ่ รว็ ขึ้น และเม่ือค่าความเข้มข้นของสารละลายโซเดียมไนเต
รทเพิ่มขึ้น ส่งผลให้มีขนาดรอยกัดท่ีเพ่ิมตามไปด้วย ในส่วนของการทดลองเพ่ือเปรียบเทียบผลของรอยกัดชิ้นงาน ระหว่างการกัดวัสดุแบบฉี ด และแช่ ผลการทดลองชดุ ท่ี 5 การศึกษากระบวนการกัดวัสดุด้วยเส้นลวดไฟฟ้าเคมี เพื่อเปรียบเทียบ ผลการทดลองชุดที่ 6 การศึกษากระบวนการกัดวัสดุด้วยเส้นลวดไฟฟ้าเคมี เพ่ือ
สารละลาย พบว่าการกัดวัสดุแบบฉีดสารละลาย มีขนาดของรอยกัดที่ไม่สม่าเสมอ และผิวด้านข้างรอยกัดไม่เรียบเนียน แต่การกัดวัสดุแบบแช่ส ารละลาย มี ผลระหว่างการกัดวสั ดแุ บบฉดี และแบบแช่สารละลาย ในด้านปัจจัย เปรียบเทียบผลระหว่างการกัดวัสดุแบบฉีด และแบบแช่
ขนาดรอยกัดที่สม่าเสมอ และผวิ ดา้ นข้างรอยกดั เรียบเนยี น และในส่วนของการพัฒนาโปรแกรมบันทึกค่ากระแสไฟฟ้าขณะทาการทดลอง พบว่าสามารถบันทึก อตั ราเรว็ การเคลอื่ นท่ีชิน้ งานทสี่ ง่ ผลตอ่ รอยกดั สารละลาย ในด้านปัจจัยความเข้มข้นของสารละลาย
คา่ กระแสไฟฟ้าได้ ในส่วนการควบคุมอัตราเร็วการเคล่ือนท่ชี ้ินงาน พบว่า รอยกัดมีขนาดทเ่ี ล็กลง และลดระยะเวลาในการกัดวสั ดุ เน่ืองจากโปรแกรมสามารถ โซเดยี มไนเตรท (NaNO3) ทส่ี ่งผลตอ่ รอยกัด
ควบคุมอตั ราเร็วการเคลอื่ นทีช่ ้ินงาน ใหเ้ หมาะสมได้ และในสว่ นของการป้องกันการชนระหวา่ งเส้นลวดกับช้ินงาน พบว่า สามารถป้องกันการชนของชนิ้ งานกับ
เสน้ ลวดได้ รอยการกัดด้วยกระบวนการกัดวัสดุด้วยเส้น รอยการกัดด้วยกระบวนการกัดวัสดุด้วยเส้น รอยการกัดด้วยกระบวนการกัดวัสดุด้วย รอยการกัดด้วยกระบวนการกัดวัสดุด้วยเส้น
ลวดไฟฟา้ เคมีแบบฉีดสารละลาย ของช้นิ งานที่ ลวดไฟฟ้าเคมีแบบแช่สารละลาย ของชนิ้ งานที่ เส้นลวดไฟฟา้ เคมีแบบฉีดสารละลาย ของ ลวดไฟฟา้ เคมีแบบแชส่ ารละลาย ของชิ้นงาน
2. ที่มาและความสาคญั ของปญั หา ใช้อัตราเร็วการเคล่ือนที่ชิ้นงาน ตั้งแต่ 20, ใช้อัตราเร็วการเคลื่อนที่ช้ินงาน ต้ังแต่ 20, ช้ิ น ง า น ที่ ใ ช้ ค่ า ค ว า ม เ ข้ ม ข้ น ข อ ง ที่ใช้ค่าความเข้มข้นของสารละลายโซเดียม
18 และ 16 ไมโครเมตรตอ่ นาที ตามลาดับ 18 และ 16 ไมโครเมตรตอ่ นาที ตามลาดับ สารละลายโซเดยี มไนเตรท เท่ากับ 0.05, ไนเตรท เท่ากับ 0.05, 0.075 และ 0.1 โม
ปัจจุบันอุตสาหกรรมระดับไมโครมีการเติบโตที่สูงขึ้น เพื่อตอบสนองความต้องการของตลาดจึงมีการคิดค้น และพัฒนาความสามารถของเครื่องจั กร 0.075 และ 0.1 โมลาร์ ตามลาดับ ลาร์ ตามลาดบั
เพ่ือมาใช้ในกระบวนการผลิตวัสดุ ให้มีความละเอียดระดับไมโคร ซึ่งหนึ่งในน้ันก็คือ Wire Electrochemical Machining ทีเ่ ป็นกระบวนการกัดวัสดุด้วยเส้น
ลวดไฟฟ้าเคมี เป็นกระบวนการกัดวัสดุท่ีมหี ลกั การใชไ้ ฟฟ้ากระแสตรงจากเพาเวอรซ์ บั พลาย ท่ีตอ่ ขว้ั ลบกับเส้นลวดและตอ่ ข้ัวบวกกับช้นิ งาน โดยทช่ี ้ินงานต้องมี ผลการทดลองการกดั วัสดุโดยใช้โปรแกรมที่พัฒนา เปรียบเทียบขนาดรอยการกัด และระยะเวลาทใ่ี ช้ในการกดั ระหว่างแบบฉีด และแบบแช่สารละลาย
ความสามารถนาไฟฟ้าได้ เมื่อกระแสไฟฟ้าถูกจ่ายไปยังชิ้นงานที่ถูกแชอ่ ยู่ในสารละลาย จะทาให้เกิดปฏิกิริยาระหวา่ งเส้นลวดกับช้ินงาน อิเล็กตรอนทเ่ี คล่ือนที่
จะทาใหว้ สั ดชุ ้นิ งาน และสารละลายเกิดการแตกตวั และจบั ตัวกันเปน็ สารใหม่ เกดิ เปน็ ร่องการกดั ตามแนวการเคล่อื นทข่ี องเสน้ ลวด แบบแช่ ใชอ้ ัตราเร็วคงท่ี แบบแช่ ใชโ้ ปรแกรมปรับเปล่ยี น แบบแช่ ใช้อตั ราเรว็ คงท่ี 20 ไมโครเมตรต่อนาที แบบแช่ ใชโ้ ปรแกรมท่พี ัฒนาปรับเปล่ียนอัตราความเร็วการเคล่ือนที่
20 ไมโครเมตรตอ่ นาที อัตราความเร็ว แบบอัติโนมตั ิ ของชิ้นงาน แบบอตั โิ นมตั ิ
ดว้ ยเหตุน้ีคณะผวู้ จิ ัยจงึ เหน็ ความสาคัญ ในการศกึ ษาและพัฒนา
กระบวนการกดั วสั ดุดว้ ยเสน้ ลวดไฟฟา้ เคมี ดงั น้ี 6. สรปุ
1. การศึกษาอิทธพิ ลของปัจจัยตา่ ง ๆ ท่สี ่งผลตอ่ การกดั ช้นิ งาน
2. ออกแบบเคร่ืองมือสาหรับติดตั้งกล้องเพื่อบันทึกภาพขณะ
เกิดปฏิกิริยาการกัด และออกแบบพัฒนาชุด อุปกรณ์แบบฉีด
สารละลาย สาหรับการกดั วสั ดุด้วยเส้นลวดไฟฟา้ เคมี
3. ทดลองแลว้ เปรียบเทยี บผลของรอยกดั ระหว่างการกัดแบบฉีด
และแบบแช่สารละลาย
4. พัฒนาโปรแกรมให้สามารถปรับเปลี่ยนอัตราเร็วการเคลื่อนท่ี
ชิน้ งาน ใหม้ คี วามยืดหยนุ่ มากข้ึน
3. วตั ถุประสงค์และขอบเขตของโครงงาน
วตั ถุประสงค์ ขอบเขตโครงงาน โดยในโครงงานนี้จัดทาเพ่ือศึกษาปัจจัยที่ส่งผลต่อรอยกัดช้ินงาน และพัฒนากระบวนการกัดวัสดุด้วยเส้นลวด
ไฟฟ้า จากการศึกษาปัจจัยที่ส่งผลตอ่ รอยกัดชิ้นงาน พบว่า ค่าความต่างศักย์ไฟฟ้า อตั ราเร็วการเคล่ือนที่ของชิน้ งาน
1) ศกึ ษาระบบกัดวัสดดุ ้วยเส้นลวดไฟฟา้ เคมี 1) ใช้สารละลาย คอื โซเดยี มไนเตรต (NaNO3 ) และความเข้มข้นของสารละลายโซเดียมไนเตรท ล้วนเป็นปัจจัยที่ส่งผลต่อรอยกัดชิ้นงาน และในการพัฒนา
2) ศึกษาปัจจัยท่ีส่งผลต่อรอยกัด ได้แก่ความต่างศักย์ไฟฟ้า 2) ใช้เส้นลวดทองเหลืองขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 0.25 กระบวนการกดั วัสดดุ ้วยเสน้ ลวดไฟฟา้ เคมีที่ใช้อุปกรณ์แบบฉีดสารละลาย เพ่ือเปรียบเทียบผลกับการกัดวัสดแุ บบแช่
สารละลาย พบวา่ การกัดวัสดแุ บบแช่สารละลาย ทาให้มีขนาดรอยการกัดท่ีสม่าเสมอ และผิวช้ินงานเรียบเนียนกว่า
อัตราเร็วการเคล่ือนที่ชิ้นงาน และความเข้มข้นขอ ง มลิ ลเิ มตร การกัดวัสดุแบบฉีดสารละลาย แต่ในการกัดแบบฉีดสารละลาย จะมีความกว้างของรอยการกัดน้อยกว่าแบบแช่
สารละลายโซเดยี มไนเตรท 3) วัสดุที่ใช้ในการทดลองคือ สแตนเลส เกรด 304 หนา 2 สารละลาย และในส่วนของการพัฒนาโปรแกรม พบว่า โปรแกรมสามารถบันทึกค่ากระแสไฟฟ้าในท่ีใช้ในขณะทา
3) พัฒนาอุปกรณ์แบบฉีดสารละลาย และอุปกรณ์จับกล้อง การทดลองได้ การกัดวัสดุโดยใช้โปรแกรมปรับเปล่ียนอัตราเร็วการเคล่ือนที่ของชิ้นงานสามารถปรับความเร็วได้
สาหรบั กระบวนการกดั วสั ดุ ดว้ ยเส้นลวดไฟฟ้าเคมี มิลลเิ มตร อัตโนมตั ิ และโปรแกรมสามารถป้องกันการชนกันระหวา่ งเสน้ ลวดและชนิ้ งานได้
4) เปรียบเทียบผลการทดลองระหว่างการกัดวัสดุแบบฉีดและ 4) ศกึ ษาผลการเคลือ่ นที่ของเส้นลวดตามแกน XY
แบบแชส่ ารละลาย 5) ศึกษารอยการกัดเปน็ เส้นตรง 7. เอกสารอ้างอิง
5) พัฒนาโปรแกรมให้สามารถบันทึกกระแสไฟฟ้าในระหว่าง 6) ความต่างศักย์ไฟฟ้าที่ใช้ในการทดลองเป็นกระแสตรง 12,
กระบวนการกัดได้
6) พัฒนาโปรแกรมให้สามารถปรับอัตราเร็วการเคล่ือนที่ของ 15 และ 18 โวลต์
ชิ้นงานได้แบบอตั โนมตั ิ
7) พัฒนาโปรแกรมให้สามารถป้องกันการชน ระหว่างเส้นลวด 1. ณรงคช์ ยั ใจเย็น, สารละลายอิเลก็ โทรไลต์ https://sites.google.com/site/acidsandbasestutorial/acid
และชนิ้ งาน 2. เสกสรร ศรยี ศ, กระบวนการกดั วัสดุดว้ ยวิธีการทางไฟฟา้ เคมี, หนังสือเรยี น วิชากรรมวธิ ี การผลติ _m4wcoapr.pdf
3. Savan Fefar, Electrochemical grinding (ecg), Electrochemical grinding (ecg) (slideshare.net)
4. วธิ กี ารดาเนินโครงงาน 4. Pankaj Mishra, Working of Electrochemical Deburring,
• นาผลการทดลองท่ีได้มาเปรียบเทียบรอยการกดั เมือ่ มคี า่ ปัจจัยที่เปลย่ี นไป และสง่ ผลต่อรอยการกัดชน้ิ งาน ไดแ้ ก่ ผลท่เี กิดจากคา่ ความต่าง https://www.mechanicalbooster.com/2018/10/electrochemical-deburring.html
5. CHAIJAROENTECH, ทองเหลือง (Brass), https://www.chi.co.th/article/article847/
ศกั ยไ์ ฟฟา้ ในระดับต่าง ๆ ผลท่ีเกิดจากอัตราเรว็ การเคลื่อนท่ีของชิน้ งานเข้าหาเสน้ ลวดในระดับความเรว็ ต่าง ๆ และผลท่ีเกิดจากความ 6. PANSIAM MANUFACTURING CO.,LTD. สแตนเลสเกรด 304 (SUS 304), https://pansiam.com/
7. N. S. Qu & H. J. Ji & Y. B. Zeng, Wire electrochemical machining using reciprocated traveling wire,
เขม้ ข้นของสารละลายทีร่ ะดบั ตา่ งๆ
• นาผลการทดลองท่ไี ดจ้ ากการกัดวสั ดโุ ดยใชช้ ุดอุปกรณ์แบบฉีดสารละลาย มาเปรยี บเทียบกบั ผลขนาดของรอยการกดั ชน้ิ งาน ทไ่ี ดจ้ ากผล https://link.springer.com/content/pdf/10.1007/s00170- 014-5704-z.pdf
8. Yongbin Zeng, Qia Yu, Xiaolong Fang, Kun Xu, Hansong Li, Ningsong Qu, Wire electrochemical machining
ทดลองการกัดวัสดุแบบแช่สารละลาย
• นาผลการทดลองการกัดวสั ดโุ ดยใชโ้ ปรแกรมปรบั เปลี่ยนอตั ราเร็วการเคลื่อนทขี่ องชิน้ งาน นามาเปรยี บเทยี บผลของรอยการกัด และเวลา with monodirectional traveling wire, https://link.springer.com/content/pdf/10.1007/s00170-014-6745-z.pdf
9. อมรเทพ จงปลืม้ ปิติ, การพัฒนาระบบกดั วัสดรุ ะดับไมโครด้วยไฟฟา้ เคมแี บบ 3 แกน มหาวทิ ยาลยั นเรศวร 2563
ที่ใชใ้ นการกัด เทียบกบั แบบอัตราเร็วการเคลอ่ื นทข่ี องชิน้ งานคงท่ี เม่อื กาหนดระยะการกัดเท่ากนั .10. นายเฉลิมเกียรติ สีงาม, นายชนิ วฒั น์ คาหอม, นายศรัณชัย ยนทส์ าตร์, การพฒั นา ระบบกดั วัสดดุ ว้ ยเส้นลวดไฟฟ้าเคมี
มหาวิทยาลัยนเรศวร 2562
มหาวิทยาลยั นเรศวร นายขจรศักด์ิ พอสุยะ นายวรเมธ เหล็กเทศ นายวีรภัทร สปุ ัญญา
NARESUAN UNIVERSITY
การศกึ ษามาตรการความปลอดภยั ในการเฝ้าระวังการระเบิดของถา่ นหินผง
(The study of a coal dust explosion safety measures)
ภาควชิ า วิศวกรรมเครื่องกล ปกี ารศกึ ษา 2564
ผู้ดาเนนิ โครงงาน 1. นางสาวกนกวรรณ จะวะนะ รหสั 61360066 5. ผลการดาเนินโครงงาน 5.2) การตรวจวดั องค์ประกอบการระเบิดของถ่านหินผงภายใน Hopper
2. นายพีรพัฒน์ ทวจี ันทร์ รหัส 61363050
3. นายรณสั ถช์ ยั ชยั มงคล รหัส 61363364 5.1) การตรวจวัดองค์ประกอบการระเบิดของถา่ นหนิ ผง
อาจารยท์ ปี่ รึกษาโครงงาน ผศ.ดร.อาวุธ ลภริ ัตนากูล ภายในตัวอาคาร
1. บทคดั ยอ่ ตารางที่ 5.2 วิเคราะหผ์ ลการการตรวจวดั องคป์ ระกอบการระเบดิ ของถ่านหินผงภายใน Hopper
ตารางท่ี 5.1 วิเคราะหผ์ ลการการตรวจวดั องค์ประกอบการระเบดิ ของถ่านหนิ ผงภายในตัว
อาคาร
ปริญญานพิ นธน์ ม้ี วี ัตถปุ ระสงค์เพอื่ เข้าใจถึงหลักการกระบวนการผลติ ถ่านหินผงและศึกษาปจั จยั ความเส่ียงของการระเบดิ ซง่ึ ตาแหนง่ ภายในตัวอาคาร สามารถวัดปริมาณ O2 ได้ 21% และ ตาแหนง่ ใน Hopper สามารถวดั ปรมิ าณ O2 ได้ 21% และปริมาณ
จะทาการตรวจวดั และวเิ คราะหป์ จั จยั ความเสย่ี งของการระเบิดถา่ นหินผง รวมถงึ แนะนามาตรการความปลอดภัยในการเฝ้าระวังการ ปรมิ าณ CO ได้ 0 ppm และสามารถวเิ คราะห์ปัจจยั ความเสยี่ งการระเบิด CO ได้ 4 ppm และสามารถวเิ คราะหป์ จั จัยความเสีย่ งการระเบดิ ถา่ นหินผง
ระเบดิ โดยพิจารณาแตล่ ะอปุ กรณใ์ นกระบวนการผลิต และจัดทาแผนงานเฝา้ ระวงั เชงิ ป้องกัน (Preventive Maintenance) ใน ได้ดงั ตารางท่ี 5.2
กระบวนการผลติ ถ่านหินผง โครงการน้ไี ด้ทาการเลอื กบริษทั PREMIUM ENERGY CORPORATION COMPANY LIMITED (PEC) ถ่านหินผงไดด้ งั ตารางท่ี 5.1
จงั หวดั พระนครศรอี ยุธยา เป็นกรณีศกึ ษา โดยไดน้ าทฤษฎีขององค์ประกอบท้ัง 5 ของการระเบดิ ถา่ นหนิ ผงมาใช้ในการวเิ คราะห์ 5.4) การตรวจวัดองคป์ ระกอบการระเบิดของถา่ นหนิ ผง
ความเส่ยี งในการระเบิดของกระบวนการผลติ ถ่านหินผง โดยพิจารณาแต่ละอปุ กรณป์ ระกอบดว้ ย ภายในตวั อาคาร Hopper กระพอ้ 5.3) การตรวจวัดองคป์ ระกอบการระเบิดของถ่านหินผง ภายใน Bag house
Bag house และ Silo จากการศกึ ษาพบวา่ องค์ประกอบทีต่ ้องควบคมุ มากท่ีสุดคอื องค์ประกอบการฟุง้ กระจายของฝนุ่ และ ภายในกระพอ้
องคป์ ระกอบแหลง่ จดุ ติดไฟ เพื่อไม่ใหเ้ กิดการลุกไหม้ หรือการระเบิดของถ่านหินผง นาผลการวิเคราะห์ท่ไี ดม้ ากาหนดมาตรการความ
ปลอดภัยในการเฝ้าระวงั การระเบดิ ของถา่ นหินผง ทง้ั หมด 5 มาตรการ ไดแ้ ก่ 1) อุปกรณ์ตรวจวัดอนุภาคฝุ่น 2) ตดิ ต้ังเกทวาลว์ ตารางท่ี 5.4 วเิ คราะหผ์ ลการตรวจวัดองค์ประกอบการระเบดิ ของถ่านหินผงภายใน Bag house
ความเรว็ สูงพรอ้ มอปุ กรณ์ตรวจจบั ความรอ้ น 3) อุปกรณต์ รวจจับ O2 4) ตดิ ตง้ั อปุ กรณ์ตรวจจับ CO 5) ติดตงั้ ระบบดดู ฝนุ่ ถ่านหิน
มาตรการความปลอดภัยทงั้ 5 มาตรการนี้เสนอเพ่ือที่จะระงบั หรอื ปอ้ งกันองค์ประกอบทอ่ี าจก่อให้เกิดการระเบดิ ณ ตาแหน่งตา่ ง ๆ ตารางท่ี 5.3 วเิ คราะหผ์ ลการตรวจวดั องค์ประกอบการระเบดิ ของถ่านหินผงภายในกระพ้อ
ของกระบวนการใช้ การขนถา่ ย การเก็บ และการลาเลียงถา่ นหนิ และได้มกี ารจัดทาแผนงานเฝ้าระวังเชงิ ปอ้ งกนั (Preventive
Maintenance) ในกระบวนการผลติ ถ่านหนิ ผงเพ่อื ท่ีจะเสนอใหก้ ับทางบรษิ ทั PEC เกยี่ วกบั การตรวจสอบการทางาน การซอ่ มแซม ตาแหน่งในกระพ้อ สามารถวดั ปริมาณ O2 ได้ 21% และปรมิ าณ CO ตาแหน่งใน Bag house สามารถวดั ปริมาณ O2 ได้ 20.9% และ
หรอื การเปลีย่ นเครื่องจกั รและอุปกรณ์ท่จี าเปน็ เพ่อื ความปลอดภยั ของพนักงานภายในบรษิ ัท ได้ 0 ppm และสามารถวิเคราะห์ปัจจยั ความเสยี่ งการระเบิดถา่ นหินผงได้ ปรมิ าณ CO ได้ 0 ppm และสามารถวิเคราะหป์ ัจจัยความเสี่ยงการระเบิด
ดังตารางท่ี 5.3 ถ่านหนิ ผงได้ดงั ตารางท่ี 5.4
5.5) การตรวจวัดองคป์ ระกอบการระเบิดของถ่านหนิ ผง 5.6) ความเชอื่ มโยงการตรวจวดั องคป์ ระกอบการระเบิดและ
ภายใน Silo การเสนอมาตรการการปอ้ งกันการระเบดิ ของถ่านหินผง
2. ทม่ี าและความสาคญั ของปญั หา
โรงงานท่ีมกี ารใช้ถา่ นหินเปน็ เช้อื เพลงิ มสี ถิตกิ ารระเบดิ ของฝนุ่ บ่อยครงั้ แตไ่ ม่มี ตารางท่ี 5.5 วิเคราะห์ผลการตรวจวัดองคป์ ระกอบการระเบดิ ของถ่านหนิ ผงภายใน Silo
ข้อมลู รายละเอียดเพียงพอ นอกจากน้นั พบวา่ ยงั ใชถ้ ่านหินเป็นเชอื้ เพลงิ ใน
อุตสาหกรรมอื่น ๆ โดยมถี า่ นหนิ เปน็ เชื้อเพลงิ อีกจานวนมาก ซ่งึ การระเบิดจะเกิดจาก ตาแหนง่ ใน Silo บริเวณด้านบน silo สามารถวัดปรมิ าณ O2 ได้ 16.2%
กระบวนการใช้ การขนถา่ ย การเกบ็ และการลาเลียง โดยโรงงานอตุ สาหกรรมรมสว่ น วัดปรมิ าณ CO ได้ 430 ppm วดั ปรมิ าณ CO2 ได้ 4.20% และบริเวณด้านลา่ ง
ใหญย่ งั ไม่ทราบถึงสาเหตกุ ารระเบิดของฝ่นุ และวธิ กี ารปอ้ งกนั อนั ตรายท่จี ะเกดิ ขึน้ silo สามารถวดั ปรมิ าณ O2 ได้ 16.9% วัดปรมิ าณ CO ได้ 359 ppm วัด
ดังน้นั การเกดิ อุบตั เิ หตแุ ตล่ ะครงั้ ทาใหเ้ กดิ ความเสียหายต่อชีวิตและทรัพยส์ ินเป็น ปริมาณ CO2 ได้ 3.56% ซ่ึงการควบคมุ ไมใ่ ห้ O2 เกนิ 14% ทาได้โดยการฉดี
จานวนมาก คณะผจู้ ัดทาทราบถงึ ปญั หาดงั กล่าวจึงไดท้ าการศกึ ษามาตรการความ N2 บรเิ วณดา้ นบนของ Silo และสามารถวเิ คราะห์ปัจจยั ความเส่ียงการระเบดิ
ปลอดภัยในการเฝ้าระวงั การระเบดิ ของถา่ นหินผงของโรงงานทม่ี ฝี ุ่นระเบดิ ไดข้ ึน้ ถา่ นหินผงไดด้ ังตารางที่ 5.5
เพือ่ ใหผ้ ปู้ ระกอบกจิ การโรงงานอตุ สาหกรรมเกีย่ วกบั ถา่ นหินผงท่มี ีฝนุ่ ระเบิด ไดใ้ ช้
เปน็ แนวทางปฏบิ ัติเพื่อให้เกดิ ความปลอดภยั 5.7) การจัดทาแผนงานเฝ้าระวงั เชงิ ปอ้ งกัน (Preventive Maintenance) ของอุปกรณท์ ่ตี รวจวดั ไดแ้ ก่ กระพอ้ ลาเลยี ง
3. วัตถปุ ระสงคแ์ ละขอบเขตของโครงงาน สายพานลาเลยี ง Bag house และ Silo รวมถงึ อุปกรณต์ ่าง ๆ ในกระบวนการผลติ ถ่านหนิ ผง
วตั ถปุ ระสงค์ ขอบเขต 6. สรปุ
1) เพ่ือเข้าใจถงึ หลกั การกระบวนการผลติ ถา่ นหินผงและศึกษาปจั จัย 1) ฝุ่นทร่ี ะเบดิ ได้คอื ฝนุ่ ถา่ นหนิ ขนาดน้อยกว่า 420 ไมโครเมตร ของบริษทั PEC การวจิ ยั น้ไี ด้นาทฤษฎีขององค์ประกอบทัง้ 5 ของการระเบิดถา่ นหินผงมาใช้ จากการตรวจวัดองค์ประกอบการระเบิดของถา่ นหนิ ผงใน
ความเสยี่ งของการระเบิดของถา่ นหินผง แตล่ ะตาแหนง่ กระบวนการผลติ ถ่านหนิ ผงของบรษิ ัท PEC พบว่า 5 ตาแหนง่ ท่ที าการตรวจวัดองค์ประกอบการระเบดิ ของถ่านหินผง ไม่
2) ทาการตรวจวดั ก่อนมาตรการ โดยวัดตวั แปรทีเ่ กี่ยวข้องกับการระเบิดของถา่ นหนิ ผงใน สามารถเกดิ การระเบดิ ของถา่ นหินผงได้ เนือ่ งจากองคป์ ระกอบการระเบิดของถ่านหนิ ผงไม่ครบท้งั 5 องคป์ ระกอบในแต่ละตาแหนง่ ซงึ่ ตอ้ ง
2) เพื่อตรวจวดั และวเิ คราะห์ปจั จัยความเสีย่ งของการระเบดิ ถ่านหิน กระบวนการผลิตของบริษทั PEC เชน่ อณุ หภมู แิ วดล้อมถา่ นหนิ ผง ปริมาณออกซเิ จนแวดลอ้ ม ทาการควบคุมองคป์ ระกอบทจ่ี ะก่อให้เกิดการระเบิดของถา่ นหินผง โดยใช้มาตรการความปลอดภัยในการเฝ้าระวังการระเบิดของถ่านหนิ ผง
ผงของบรษิ ทั PREMIUM ENERGY CORPORATION COMPANY ถ่านหนิ ผง ปรมิ าณ CO แวดล้อมถา่ นหนิ ผง โดยพจิ ารณาแตล่ ะอุปกรณ์ในกระบวนการผลติ ซ่งึ ได้เสนอมาตรการใหก้ บั ทางบริษัท PEC ทัง้ หมด 5 มาตรการ โดยความเชื่อมโยงการตรวจวดั องคป์ ระกอบการระเบิดและการเสนอ
LIMITED (PEC) มาตรการการปอ้ งกนั การระเบดิ ของถา่ นหนิ ผง โดยมี อุปกรณต์ รวจวัดอนภุ าคฝนุ่ จดุ เสี่ยงทต่ี ดิ ตง้ั คอื บริเวณตัวอาคาร อุปกรณ์เกทวาลว์
3) แนะนาและเสนอมาตรการความปลอดภยั ในการเฝ้าระวงั การระเบิดของถ่านหินผง โดย ความเร็วสงู พร้อมอุปกรณต์ รวจจับความร้อน จุดเส่ียงที่ตดิ ตัง้ คอื บริเวณทอ่ ลาเลียงฝนุ่ ถา่ นหนิ เขา้ bag house และ Silo อุปกรณต์ รวจจับ
3) เพ่อื แนะนามาตรการความปลอดภยั ในการเฝ้าระวังการระเบดิ ของ พจิ ารณาแต่ละอปุ กรณ์ในกระบวนการผลติ ออกซเิ จนและ CO จุดเสีย่ งทีต่ ดิ ตัง้ คือท่ี Silo เกบ็ ถ่านหินและติดต้ังระบบดดู ฝุ่นถ่านหิน โดยจุดเสยี่ งทีต่ ดิ ตั้งคอื Inlet and Outlet Dryer
ถ่านหนิ ผงโดยพจิ ารณาแตล่ ะอปุ กรณ์ในกระบวนการผลติ area และ Hopper จากการเสนอมาตรการความปลอดภยั ในการเฝา้ ระวังการระเบิดของถ่านหนิ ผงใหก้ บั ทางบริษทั PEC ทั้งหมด 5
4) การจัดทาแผนงานเฝ้าระวังเชิงปอ้ งกัน (Preventive Maintenance) ของอปุ กรณท์ ี่ มาตรการ เพื่อระงบั หรือป้องกันองคป์ ระกอบท่อี าจก่อใหเ้ กดิ การระเบดิ ณ ตาแหน่งตา่ ง ๆ ของกระบวนการใช้ การขนถา่ ย การเกบ็ และการ
4) การจัดทาแผนงานเฝ้าระวงั เชงิ ป้องกนั (Preventive ตรวจวัดได้แก่ กระพอ้ ลาเลยี ง สายพานลาเลียง Bag house และ Silo รวมถึงอุปกรณ์ต่าง ๆ ลาเลียงถ่านหนิ ซ่งึ จะชว่ ยลดความเส่ียงทจี่ ะเกดิ การระเบิดของ ถ่านหินผงให้กบั ผ้ปู ฏบิ ตั ิงาน และยงั ช่วยปอ้ งกันความเสียหายของโรงงานอกี
Maintenance) ของอปุ กรณท์ ต่ี รวจวดั และอุปกรณต์ า่ ง ๆ ใน ในกระบวนการผลิตถ่านหินผง เชน่ ระบบลาเลยี งดว้ ยลม ระบบปั๊มลม เครอ่ื งบดถ่านหนิ ด้วย และได้มกี ารจดั ทาแผนงานเฝา้ ระวังเชงิ ป้องกัน (Preventive Maintenance) ในกระบวนการผลิตถา่ นหินผงเสนอใหก้ บั ทางบรษิ ทั PEC
กระบวนการผลติ ถา่ นหินผง เตาเผาแบบไซโคลน และระบบดูดฝ่นุ แบบถงุ กรอง เป็นตน้ โดยรวบรวมขอ้ มลู จากงานวจิ ยั ท่ี เก่ยี วกับการตรวจสอบการทางาน การซอ่ มแซมหรอื การเปลยี่ นเคร่อื งจกั รและ อุปกรณ์ทีจ่ าเปน็ เพื่อความปลอดภยั ของพนักงานภายใน
เก่ยี วข้อง บรษิ ัท
4. วธิ กี ารดาเนินโครงงาน 7. เอกสารอ้างอิง
1) CCPS. (ตุลาคม 2557). เข้าถึงได้จาก Process Safety Beacon:
https://www.aiche.org/sites/default/files/beacon/201410beaconthai.pdf?fbclid=IwAR2k4ZDnFbF8i5lL1GmDEzbAGKp7LN3QTeDt3IuzrpZhBoV-wgQzKmvTtsY
2) กรมโรงงานอตุ สาหกรรม. (2553). คู่มอื การจัดการความปลอดภยั โรงงานทีม่ ฝี ่นุ ระเบดิ ได้. กรงุ เทพฯ: บรษิ ัท ธวิพัตน์ จากดั .
3) กระทรวงพลังงาน. (2557). เขา้ ถึงไดจ้ าก กรมพฒั นาพลังงานทดแทนและอนรุ กั ษพ์ ลงั งาน:
https://www.dede.go.th/ewt_news.php?nid=498&fbclid=IwAR2UWBVpkb1hF_VUQIN2pafKe5m7yEFAZm1U72zt8xbn6o8P9PEB9KWT3So
4) ลัตตานา จนั ทผาสกุ . (2558). การศกึ ษาปัจจัยความเสย่ี งของการระเบดิ ฝนุ่ ถา่ นหนิ ในโรงเก็บถา่ น. จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลยั .
5) วิจิตร ศรที องคา และนันทกฤษณ์ ยอดพจิ ติ ร. (2556). การศกึ ษาปจั จัยทีม่ ผี ลร่วมในการระเบิดของฝนุ่ ในโรงงานปโิ ตรเคมี. การประชมุ วชิ าการข่ายงานวศิ วกรรมอตุ สาหการ. ชลบุร.ี
มหาวิทยาลัยนเรศวร นางสาวกนกวรรณ จะวะนะ นายพีรพัฒนน์ ทวีจนั ทร์ นายรณสั ถ์ชัย ชยั มงคล
NARESUAN UNIVERSITY
The words you are searching are inside this book. To get more targeted content, please make full-text search by clicking here.
Poster Project 61
Discover the best professional documents and content resources in AnyFlip Document Base.
Search
Poster Project 61
- 1 - 23
Pages: