รถเก็บใบไม้บังคับวิทยุพลังงานแสงอาทิตย์

รถเกบ็ ใบไม้บังคบั วทิ ยพุ ลงั งานแสงอาทติ ย์

Solar Leaf Sweeper

ปิ ยราช คาํ หยาด
นมิ ิตร ยังสีนาด
พริ ุฬห์กร พนั ธ์ุสาริกิจ
ระดับปริญญาวศิ วกรรมศาสตรบณั ฑติ
สาขาวิชาวศิ วกรรมไฟฟ้า

คณะเทคโนโลยี
มหาวทิ ยาลยั ราชภฏั อดุ รธานี

ปี การศึกษา 2563

รถเกบ็ ใบไม้บังคบั วทิ ยพุ ลังงานแสงอาทิตย์
ปิ ยราช คาํ หยาด
นิมิตร ยงั สีนาด
พริ ุฬห์กร พนั ธ์ุสาริกจิ

ระดับปริญญาวศิ วกรรมศาสตรบณั ฑิต
สาขาวชิ าวศิ วกรรมไฟฟ้า
คณะเทคโนโลยี
มหาวทิ ยาลยั ราชภัฏอดุ รธานี
ปี การศึกษา 2563

รถเกบ็ ใบไมบ้ งั คบั วทิ ยพุ ลงั งานแสงอาทิตย์
Solar Leaf Sweeper

ปิ ยราช คาํ หยาด
นิมิตร ยงั สีนาด

พิรุฬห์กร พนั ธุ์สาริกจิ

ระดบั ปริญญาวิศวกรรมศาสตรบณั ฑิต
สาขาวิชาวิศวกรรมไฟฟ้า
คณะเทคโนโลยี
มหาวิทยาลยั ราชภฏั อุดรธานี
ปี การศึกษา 2563

ไดผ้ ่านการพจิ ารณาจาก

ลงชือ....................................อาจารยท์ ีปรึกษา/ ลงชือ..................................................กรรมการ
หวั หนา้ สาขาวชิ า (ผชู้ ่วยศาสตราจารยส์ มชาย สิริพฒั นากุล)

(ดร.ยุทธศกั ดิ ทอดทอง)

ลงชือ..................................................กรรมการ ลงชือ..................................................กรรมการ

(รองศาสตราจารย์ ดร.อลงกรณ์ พรมที) (ผชู้ ่วยศาสตราจารย์ ดร.ภเู บศร์ พพิ ธิ หิรัญการ)

ลงชือ..................................................กรรมการ ลงชือ..................................................กรรมการ

(ผชู้ ่วยศาสตราจารยจ์ ไุ รรัตน์จินดา อรรคนิตย)์ (ดร.อภยั ภกั ดิ ประทมุ ทิพย)์

ลงชือ..................................................กรรมการ
(อาจารยบ์ วั วรณ์ ไชยธงรัตน์)

ก

ชือเรือง รถเกบ็ ใบไมบ้ งั คบั วิทยุพลงั งานแสงอาทิตย์
ผู้วจิ ัย
นายปิ ยราช คาํ หยาด รหสั นกั ศกึ ษา 61001303102
ปริญญา
อาจารย์ทีปรึกษา นายนิมิตร ยงั สีนาด รหสั นกั ศึกษา 61001303103
มหาวิทยาลัย
นายพิรุฬห์กร พนั ธุส์ าริกจิ รหสั นกั ศึกษา 61001303107

วิศวกรรมศาสตรบณั ฑิต สาขาวชิ า วศิ วกรรมไฟฟ้า

ดร.ยุทธศกั ดิ ทอดทอง

มหาวิทยาลยั ราชภฏั อดุ รธานี ปี ทีพิมพ์ 2564

บทคดั ย่อ

งานวิจยั เรืองรถเก็บใบไมบ้ งั คบั วิทยุพลงั งานแสงอาทิตย์ มีวตั ถุประสงคเ์ พือสร้างรถเก็บ
ใบไมบ้ ังคับวิทยุพลงั งานแสงอาทิตย์เพือให้การเก็บใบไม้บริเวณถนนได้สะดวกสบายมีความ
ทนั สมยั และประสิทธิภาพการทาํ งานของรถเก็บใบไมบ้ งั คบั วิทยพุ ลงั งานแสงอาทิตยท์ ีสร้างขึน
งานวจิ ยั นีเกิดขึนจากการทีคณะผจู้ ดั ทาํ ไดเ้ ลง็ เห็นว่าในปัจจบุ นั เทคโนโลยมี ีการพฒั นาอย่างรวดเร็ว
เราจึงคิดหาวิธีการเก็บใบไมบ้ ริเวณถนนให้สะดวกมากขึนโดยทีเราทาํ ให้รถเก็บใบไมบ้ งั คบั วิทยุ
พลงั งานแสงอาทติ ย์ เคลือนทีไปขา้ งหนา้ โดยการควบคุมผา่ นรีโมทบงั คบั วทิ ยุ

จากผลการทดลอง เมือกดป่ ุมสวิตชแ์ ต่ละตวั พบว่า สวิตช์สามารถส่งค่าเป็ น Digital มายงั
ไมโครคอนโทรลเลอร์ไดจ้ ริง ส่งผลให้ Node mcu ส่งข้อความเขา้ Application Line อีกทงั เมือกด
ป่ มุ สวิตชท์ ี 2 เสียงสามารถออกลาํ โพงเพอื แจง้ เตือนไดอ้ ีกดว้ ย ซึงเป็นไปตามเงือนไขทีกาํ หนด

คําสําคญั : รถเก็บใบไม้ ; พลงั งานแสงอาทิตย์ ; บงั คบั วทิ ยุ

ข

TITLE Solar Leaf Sweeper
AUTHOR
Piyarat Khamyad Student’s ID 61001303102
DEGREE
ADVISORS Nimit Youngseenad Student’s ID 61001303103
UNIVERSITY
Phirun Kornphansarakit Student’s ID 61001303107

Bachelor of Engineering Program in Electrical Engineering

Dr. Yuthasak Todthong

Udon Thani Rajabhat University DATE 2021

ABSTRACT

Research on radio controlled leaf-collecting vehicles The objective is to build a solar-
powered leaf-picking car to provide a modern and comfortable way to harvest leaves on the road.
And find the performance of the solar-powered radio-controlled leaf collecting car. This research
arose from the fact that the organizers realized that technology is developing rapidly today. so we
came up with a more convenient way to collect leaves on the road, where we made the solar-
powered leaf-collecting car Moving forward by controlling the radio remote control

Keywords: Leaf collector ; solar energy ; radio controlled

ค

กติ ตกิ รรมประกาศ

โครงงานวิจัยเรือง รถเก็บใบไม้บังคบั วิทยุพลงั งานแสงอาทิตย์ สําเร็จสมบูรณ์ได้ด้วย
ความกรุ ณาและความช่วยเหลืออย่างสู งยิงจาก ดร.ยุทธศักดิ ทอดทอง อาจารย์ทีปรึ กษา
ผชู้ ่วยศาสตราจารยส์ มชาย สิริพฒั นากุล รองศาสตราจารย์ ดร.อลงกรณ์ พรมที ผชู้ ่วยศาสตราจารย์
จุไรรัตน์จินดา อรรคนิตย์ ผชู้ ่วยศาสตราจารย์ ดร.ภูเบศร์ พิพิธหิรัญการ ดร.อภยั ภกั ดิ ประทุมทิพย์
และ อาจารยบ์ วั วรณ์ ไชยธงรตั น์ กรรมการสอบ

ขอขอบพระคุณ สาขาวิชาวิศวกรรมไฟฟ้าทีเอือเฟื อสถานที วสั ดุอุปกรณ์ต่างๆ สําหรับ
การทําโครงงาน ขอขอบคุณเพือนๆ ทีได้ให้ความช่วยเหลือในการทําโครงงานวิจัย ท้ายทีสุด
ขอกราบขอบพระคณุ บิดา มารดา ทีคอยใหก้ าํ ลงั ใจและให้โอกาสการศึกษาอนั มีคา่ ยงิ

ปิ ยราช คาํ หยาด
นิมติ ร ยงั สีนาด
พริ ุฬหก์ ร พนั ธุส์ าริกิจ

สารบัญ ง

เรือง หน้า
บทคดั ยอ่ ก
ABSTRACT ข
กิตตกิ รรมประกาศ ค
สารบญั ง
สารบญั รูป ฉ
สารบญั ตาราง ซ

บทที 1 บทนํา 1
1.1 ความสาํ คญั และทีมา 1
1.2 วตั ถุประสงคข์ องงานวจิ ยั 1
1.3 ขอบเขตของงานวิจยั 2
1.4 ผลทีคาดวา่ จะไดร้ ับ 2
3
บทที 2 ทฤษฎีและงานวจิ ัยทีเกยี วข้อง 3
2.1 แผนผงั ความคิด 4
2.2 แผงโซลา่ เซลล์ 8
2.3 สาย THW 8
2.4 แบตเตอรี 10
2.5 ชาร์จเจอร์ 12
2.6 มอเตอร์เกียร์ไฟฟ้า 16
2.7 รีโมท Fly Sky 4 ช่องรีโมท 2.4 GHz 18
2.8 งานวิจยั ทีเกียวขอ้ ง 23
23
บทที 3 วธิ ีการดาํ เนนิ งาน 26
3.1 การวางแผนปฏิบตั ิการดาํ เนินงาน 27
3.2 ผงั การดาํ เนินงาน 31
3.3 ขนาดโครงสร้างรถเกบ็ ใบไมบ้ งั คบั วิทยพุ ลงั งานแสงอาทิตย์
3.4 การประกอบและติดตงั อุปกรณ์

สารบัญ (ต่อ) จ

เรือง หน้า
3.5 แผนผงั การทาํ งานวงจรควบคมุ 35
3.6 อปุ กรณ์และงบประมาณคา่ ใชจ้ ่ายในการทาํ วจิ ยั 37
38
บทที 4 ผลการศึกษา 38
4.1 บทนาํ 38
4.2 เครืองทีใชใ้ นการทดลอง 39
4.3 การทดลองระยะรับส่งสญั ญาณของรีโมทบงั คบั วิทยุ 40
4.4 การทดลองการเก็บปริมานใบไมเ้ ขา้ ถงั 42
4.5 การทดลองการใชแ้ บตเตอรีขณะตอ่ กบั ต่อโซล่าเซลล์ 46
46
บทที 5 สรุปผลการศึกษาและแนวทางการพฒั นา 46
5.1 สรุปผลการทดลอง 47
5.2 อภิปรายผล

บรรณานุกรม
ภาคผนวก
ประวัติผู้จดั ทํา

ฉ

สารบญั รูป หน้า
4
รูปที
2.1 แผนผงั การทาํ งานส่วนพลงั งานแสงอาทิตย์ 6
2.2 Single Crystalline Silicon Solar Cell 7
2.3 Amorphous Silicon Solar Cell 7
2.4 Copper Indium (Gallium) Di-Selenide 8
2.5 สาย IEC01 (THW) 9
2.6 สญั ลกั ษณ์แบบอิเลก็ ทรอนิกส์สาํ หรับแบตเตอรีในแผนภาพวงจร 11
2.7 โซล่าชาร์จเจอร์
2.8 แสดงกฎมือซา้ ยของเฟรมมิง 12
2.9 แสดงมอเตอร์ไฟฟ้าอยา่ งงา่ ย 14
2.10 การเกิดสนามแม่เหลก็ ทีขดลวดอาร์เมเจอร์ 15
2.11 รีโมท Fly Sky 4 ช่องรีโมท 2.4 GHz 16
2.12 ดา้ นรีโมท FlySky 4 ช่องรีโมท 2.4 GHz 18
2.13 ดา้ นรีโมท FlySky 4 ช่องรีโมท 2.4 GHz 18
2.14 เครืองกวาดไฟฟ้า 19
2.15 ภาชนะเก็บรวบรวมเศษวสั ดุเกษตร 21
2.16 การทาํ งานของเครืองรวบรวมเศษหญา้ 22
3.1 แผนผงั การดาํ เนินงาน 26
3.2 ขนาดความสูงจากจุด A ถึงจุด B อยทู่ ี 60 cm
3.3 ขนาดความสูงจากจดุ A ถึงจุด B อยทู่ ี 70 cm 27
3.4 ขนาดความกวา้ งจากจุด A ถึงจุด B อยทู่ ี 120 cm 27
3.5 ขนาดความยาวพนื ทีเก็บใบไมจ้ ากจดุ A ถึงจุด B อยทู่ ี 100 cm 28
3.6 ขนาดความยาวของตวั รถจากจุด A ถึงจุด B อยทู่ ี 180 cm 28
3.7 ขนาดความสูงจากจุด A ถึงจุด B อยทู่ ี 150 cm 29
3.8 ขนาดความกวา้ งของช่องเกบ็ วงจรและแบตเตอรีจากจดุ A ถึงจุด B อยทู่ ี 50 cm 29
3.9 เชือมตวั โครงสร้างรถและยดึ มอเตอร์ขบั เคลือน 30
3.10 ทาํ การยดึ สังกะสีแผน่ เรียบ 31
31

ช

สารบัญรูป (ต่อ) หน้า
32
รูปที 32
3.11 ใส่ลอ้ จกั รยานและโซ่ 33
3.12 ยดึ แผน่ ไมอ้ ดั เพอื ทีจะยดึ แผงโซล่าเซลล์ 33
3.13 ยดึ พืนของตวั รถเก็บใบไมแ้ ละตีตูเ้ กบ็ อุปกรณ์ 34
3.14 ลงอุปกรณ์ชุดควบคมุ และแบตเตอรี 34
3.15 ยดึ แผงโซลา่ เซลลแ์ ละชาร์จเจอร์ 35
3.16 รถเก็บใบไมบ้ งั คบั วิทยพุ ลงั งานแสงอาทิตยเ์ สร็จพร้อมใชง้ าน 36
3.17 แผนผงั การทาํ งานส่วนวงจรควบคมุ 38
3.18 การตอ่ วงจรของรถเก็บใบไมบ้ งั คบั วทิ ยพุ ลงั งานแสงอาทิตย์ 39
4.1 รถเกบ็ ใบไมบ้ งั คบั วิทยพุ ลงั งานแสงอาทิตย์ 40
4.2 ลกั ษณะการทาํ งานรถเก็บใบไมบ้ งั คบั วทิ ยพุ ลงั งานแสงอาทิตย์ 41
4.3 ภาพหลงั จากการทดสอบการเก็บใบไมไ้ ดใ้ บไมป้ ระมาณ 40-50 เปอร์เซ็นต์ 43
4.4 กราฟผลการทดลองเกบ็ ใบไม้ 43
4.5 กราฟเปรียบเทียบแรงดนั ขณะต่อโซล่าเซลลก์ บั ไม่ตอ่ โซลาเซลลต์ ามระยะทาง 44
4.6 การฟเปรียบเทียบกระแสขณะต่อโซล่าเซลลก์ บั ไมต่ อ่ โซล่าเซลลต์ ามระยะทาง
4.7 เวลาใชง้ านแบตเตอรีขณะชาร์จและไมช่ าร์จ

สารบัญตาราง ซ

ตารางที หน้า
3.1 แผนการปฏบิ ตั งิ านและเอกสาร 24
3.2 การปฏิบตั ิงานโครงงานวจิ ยั 25
3.3 รายละเอียดงบประมาณคา่ ใชจ้ ่ายในงานวิจยั 37
4.1 ผลการทดลองระยะรับส่งสัญญาณของรีโมทบงั คบั วิทยุ 39
4.2 การทดลองการเกบ็ ปริมาณใบไมเ้ ขา้ ถงั ตามระยะทาง 41
4.3 ตารางการใชแ้ บตเตอรีขณะไม่ต่อโซล่าเซลลต์ ามระยะทาง 42
4.4 ตารางการใชแ้ บตเตอรีขณะต่อโซล่าเซลลต์ ามระยะทาง 42
4.5 เวลาใชง้ านแบตเตอรีขณะชาร์จและไมช่ าร์จ 44

บทที 1
บทนํา

1.1 ความสําคญั และทีมา

การทาํ ความสะอาดเป็ นงานหลกั ในชีวิตประจาํ วนั ทีทุกคนตอ้ งทาํ เช่น การกวาดบา้ น ถูบ้าน
ซักผา้ กวาดใบไมใ้ นสนามหน้าบา้ น เป็ นตน้ ซึงงานบา้ นหรือการทาํ ความสะอาด ในยุคปัจจุบนั
มีความสะดวกสบายมากขึนดว้ ยการนาํ เทคโนโลยีมาใชก้ บั การทาํ ความสะอาดบา้ นหรือในทีต่างๆ
เช่น รถหุ่นยนต์ดูดฝ่ ุนแทนการกวาดบ้าน ตูก้ ดนําแทนการกรอกนํา เป็ นตน้ กลุ่มผูจ้ ดั ทาํ เล็งเห็น
ถึงปัญหาของการกวาดใบไมท้ ีตอ้ งใชแ้ รงและเวลาในการทาํ งานเป็ นระยะเวลานานๆ และตอ้ งเดิน
กวาดซึงจะทาํ ให้การทาํ งานใช้เวลามาก กลุ่มผูจ้ ัดทาํ จึงจดั ทาํ รถเข็นกวาดและเป่ าใบไมพ้ ลงั งาน
แสงอาทิตยข์ นึ

มหาวิทยาลยั ราชภฏั อุดรธานี (สามพร้าว) ไดป้ ลูกตน้ ไมเ้ รียงรายตามแนวถนนในมหาวิทยาลยั
เพือความร่มรืนและสวยงามให้กับสถานที เป็ นการสร้างสิงแวดล้อมให้เหมาะสมกับการเป็ น
สถาบันการศึกษา ในแต่ละวนั ใบไม้จะร่วงหล่นใต้ต้นไม้ เศษใบไมข้ นาดเล็กจะสะสมบริเวณ
ขอบกนั ของเกาะกลางถนนเป็นจาํ นวนมาก ซึงจาํ เป็ นตอ้ งใชแ้ รงงานคนในการเกบ็ กวาดวสั ดุเกษตร
เหล่านีเป็ นประจาํ การกวาดวสั ดุซึงได้แก่ ใบไม้ กิงไมข้ นาดเล็กทีอยู่บนพืนถนนและขอบถนน
เป็นการทาํ ความสะอาดเพอื ในเกิดความสวยงามเป็นระเบียบเรียบร้อย

กลุม่ ผจู้ ดั ทาํ จึงจดั ทาํ รถเกบ็ ใบไมบ้ งั คบั วิทยพุ ลงั งานแสงอาทิตย์ เพือทีจะลดการใชแ้ รงงานและ
ช่วยลดเวลาในการทาํ งานกลางแจง้ ลง เช่น ช่วยให้ไม่ตอ้ งตากแดด ลดการเกิดโรคมะเร็งผิวหนัง
ซึงสาเหตุมาจากการตากแดดเป็ นเวลานาน และจะได้มีเวลาพดั ผ่อนเพิมขึน บางสาเหตุมาจาก
การกวาดใบไม้

1.2 วตั ถุประสงค์ของงานวจิ ยั

1.2.1 เพอื ศึกษาเกียวกบั การใชพ้ ลงั งานแสงอาทิตย์
1.2.2 เพอื สร้างรถเก็บใบไมบ้ งั คบั วทิ ยพุ ลงั งานแสงอาทิตย์
1.2.3 เพอื ทดสอบประสิทธิภาพของรถเก็บใบไมร้ ่วมกบั ชุดพลงั งานแสงอาทิตย์

2

1.3 ขอบเขตของงานวจิ ยั

1.3.1 สามารถเก็บใบไมใ้ นสนามหญา้ และบริเวณขา้ งเกาะกลางถนนทีมีความกวา้ ง 1 เมตร ได้
1.3.2 ชุดบงั คบั วทิ ยใุ นระยะทาง 60 เมตร
1.3.3 แบตเตอรีสามารถใชไ้ ด้ 2-3 ชวั โมง
1.3.4 แผงโซลา่ เซลล์ 170W ชาร์จแบตเตอรี 12 VDC
1.3.5 สามารถใชไ้ ดท้ วั บริเวณถนนของมหาวทิ ยาลยั ราชภฏั อุดรธานี

1.4 ผลทคี าดว่าจะได้รับ

1.4.1 ลดการใชแ้ รงงานคนในการกวาดพนื ทีกวา้ งๆ ได้
1.4.2 สะดวกสบายในการเก็บใบไม้

3

บทที 2
ทฤษฎีและงานวจิ ยั ทีเกยี วข้อง

งานวจิ ยั เรือง รถเก็บใบไมบ้ งั คบั วทิ ยดุ ว้ ยพลงั งานแสงอาทิตย์ กลุ่มผูจ้ ดั ทาํ ไดร้ วบรวมทฤษฎี
ต่างๆ ทีเกียวขอ้ งมีดงั นี

2.1 แผนผงั แนวคดิ
2.2 แผงโซล่าเซลล์
2.3 สาย THW
2.4 แบตเตอรี
2.5 ชาร์จเจอร์
2.6 มอเตอร์เกียร์ไฟฟ้า
2.7 รีโมท FlySky 4 ช่องรีโมท 2.4 GHz
2.8 งานวจิ ยั ทีเกียวขอ้ ง

2.1 แผนผงั แนวคิด

โซล่าเซลล์ 120 W รับพลงั งานความร้อนจากแสงอาทิตยเ์ ปลียนเป็ นพลงั งานไฟฟ้า จ่ายใหว้ งจร
ชาร์จเจอร์เพือชาร์จแบตเตอรี 12 VDC และแบตเตอรี 6 V ในส่วนของแบตเตอรี 12 VDC ให้เป็ น
แหล่งจ่ายไฟให้กบั มอเตอร์เกียร์ 12 V ขบั เคลือนลอ้ และมอเตอร์ 12 V ขบั ตวั กวาดใบไม้ ในส่วน
ของแบตเตอรี 6 V ใหเ้ ป็นแหล่งจ่ายไฟใหก้ บั ชุดบงั คบั วิทยุ

4

พลงั งานจากแสงอาทิตย์

แผงโซล่าเซลล์ 120 W

วงจรชาร์จเจอร์

แบตเตอรี 6 V แบตเตอรี 24 VDC

ชุดบงั คบั วิทยุ

มอเตอร์เกียร์ 24 V มอเตอร์ 12 V
ขบั เคลือนลอ้ ขบั ใบกวาด

รูปที 2.1 แผนผงั การทาํ งานส่วนพลงั งานแสงอาทิตย์

2.2 แผงโซล่าเซลล์

โซล่าเซลล์ เป็ นอุปกรณ์สําหรับเปลียนพลงั งานแสงอาทิตยใ์ ห้เป็ นพลงั งานไฟฟ้า โดยมีสาร
กึงตวั นํา เช่น ซิลิคอน ซึงเป็นสารชนิดเดียวกบั ทีใช้ทาํ ชิพคอมพิวเตอร์และอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์
ไม่เป็ นพิษ มีราคาถูก และคงทน จากนันนํามาผ่านกระบวนการทาํ ให้บริสุทธิและอยู่ในรูปแบบ
ทีจะนําไปทาํ เซลล์เเสงอาทิตยไ์ ด้ เมือแสงอาทิตยม์ ากระทบกับเซลล์พลังงานแสงซึงมีอนุภาค
ของโปรตอน ซึงประจุบวก (+) ไปกระทบกบั สารกึงตัวนําบนเซลลท์ ีมีอนุภาคเป็ นอิเล็กตรอน
ซึงเป็ นประจุลบ (-) เกิดการถ่ายเทพลังงานระหว่างกัน ทาํ ให้อนุภาคอิเล็กตรอนหลุดออกจาก
นิวเคลียสของอะตอมและเคลือนทีได้อย่างอิสระเมืออิเล็กตรอนเคลือนทีครบวงจร จึงสามารถ
ตอ่ กระแสไฟฟ้าดงั กล่าวไปใชง้ านได้

5

โซล่าเซลล์เริมเป็ นทีนิยมนาํ มาผลิตกระแสไฟฟ้าในครัวเรือนมากขึน เนืองจากโซล่าเซลล์
ในปัจจุบันมีราคาทีถูกกว่าเมือก่อนมาก ไฟฟ้าทีผลิตจากโซล่าเซลล์นันสามารถนําไปใช้ได้
กับเครื องใช้ไฟฟ้าทุกชนิด นํากระแสไฟฟ้าทีผลิตได้ในตอนกลางวันเก็บไว้ในแบตเตอรี
เพือนํามาใชใ้ นตอนกลางคืนได้ ทาํ ให้ช่วยประหยดั ค่าไฟฟ้า นอกจากนียงั สามารถต่อพ่วงระบบ
ไฟฟ้าทีผลิตจากโซล่าเซลล์เข้ากับระบบของการไฟฟ้าได้โดยใช้ grid inverter เมือไฟฟ้าทีผลิต
ไดจ้ ากโซล่าเซลลไ์ ม่เพียงพอ ระบบจะดึงไฟฟ้าจากการไฟฟ้ามาใชต้ อ่ เนืองทนั ที

โซล่าเซลล์กบั การเกษตรในปัจจุบันมีกลุ่มเกษตรมากมายทีนาํ เอาประโยชน์ของโซล่าเซลล์
ไปใช้ในการเกษตร อย่างกลุ่มเกษตรพอเพียงทีได้นําแนวปรัชญาเศรษฐกิจพอเพียงมาปฏิบัติ
จนประสบความสําเร็จอย่างกว้างขวาง ก็ได้นําโซล่าเซลล์ไปประยุกต์ใช้ในการสู บนํา
เพือการเกษตร และยงั เป็ นทีสนใจของกลุ่มนิสิตภาควิชาวิศวกรรมคอมพิวเตอร์ คณะวิศวกรรม
ศรีราชา มหาวิทยาลยั เกษตรศาสตร์ นาํ โซล่าเซลลม์ าพฒั นาเพือการสาธารณะประโยชน์ของชุมชน
คือการทาํ ระบบแปลงเกษตรอจั ฉริยะควบคุมการเปิ ด-ปิ ดนาํ ทีใชใ้ นการรดผกั อตั โนมตั ิและกกั เก็บ
นาํ มาใชใ้ นการเกษตรและใชใ้ นยามขาดแคลน

2.2.1 ปัจจยั ทีมีผลตอ่ ประสิทธิภาพของแผงโซล่าเซลล์
ประสิทธิภาพของแผงโซล่าเซลล์ หมายถึง ผลลัพธ์กาํ ลังไฟฟ้าทีวดั ได้ต่อหนึงหน่วย

พนื ทีหนา้ ตดั ทงั นีประสิทธิภาพของแผงโซล่าเซลลท์ ีไดจ้ ะมีตวั แปรอยหู่ ลายตวั ดว้ ยกนั
2.2.2 โครงสร้างของแผงโซล่าเซลล์
โครงสร้างของแผงทีดีจะช่วยให้แผงมีประสิ ทธิภาพสู งขึน เช่น การใช้กระจก

ทีมีคุณสมบัติลดการสะทอ้ นแสงเป็ นส่วนประกอบของแผง จะช่วยให้เซลล์ได้รับแสงมากขึน
ส่งผลใหผ้ ลิตไฟฟ้าไดม้ ากขึน

2.2.3 ความเขม้ ของแสงทีตกกระทบ
กระแสไฟฟ้าทีโซล่าเซลลผ์ ลิตไดจ้ ะเป็ นสัดส่วนโดยตรงกบั ความแขง้ ของแสง หากแสง

ทีตกกระทบแผงโซล่ามีความเขม้ สูงแผงก็จะผลิตกระแสไฟฟ้าไดม้ าก ขณะทีแรงดนั ไฟฟ้าจะแปร
ตามความเขม้ แสงน้อยมาก ดงั นันทีกาํ ลังไฟฟ้าทีผลิตไดจ้ ะสูงขึนเมือความเข้มของแสงเพิมขึน
อุณหภูมิมีผลโดยตรงกับประสิทธิภาพของโซล่าเซลล์ กาํ ลังไฟฟ้าทีผลิตได้จะลดลงเมือเซลล์
มีอุณหภูมิสูงขึน โดยทัวไปแล้วผูผ้ ลิตแผงโซล่าจะระบุข้อมูลทางเทคนิคทีวดั จากการทดลอง
ในสภาวะแวดลอ้ มมาตรฐานคือ อุณหภูมิ 25 องศาเซลเซียส แต่อุณหภูมิของแผงทีการใชง้ านจริง
อาจสูงถึง 45 องศาเซลเซียส ดังนันการออกแบบระบบเพือให้ได้กําลังไฟฟ้ารวมทีต้องการ
ควรคาํ นึงถึงอณุ หภูมิเวลาใชง้ านจริง หากโครงสร้างของแผงสามารถระบายความร้อนไดด้ ีก็จะช่วย
ใหป้ ระสิทธิภาพของแผงสูงขนึ ไดอ้ ีกดว้ ย

6

2.2.4 ลกั ษณะการติดตงั แผง
หากมีเงาบดบงั แผงโซล่าเพยี งส่วนใดส่วนหนึง อาจส่งผลให้ประสิทธิภาพของแผงลดลง

อย่างมาก ดงั นนั จึงควรติดตงั แผงโซล่าในสถานทีทีไม่มีเงาของวตั ถุใดมาบดบงั องศาการตกกระทบ
ของแสงก็มีผลเช่นกนั โซล่าเซลลจ์ ะมีประสิทธิภาพสูงสุดเมือแสงตกกระทบกบั เซลลแ์ บบตงั ฉาก
สําหรับประเทศไทยนนั ทิศทางและองศาการติดตงั แผงทีจะทาํ ให้รับแสงไดด้ ีทีสุด คือ หันไปทาง
ทิศใตแ้ ละทาํ มุม 15 องศา จากพนื ดิน

2.2.5 การดูแลรักษา
เมือใช้งานไปไดช้ ่วงระยะเวลาหนึงย่อมมีฝ่นุ ละอองหรือสิงปฏิกูล เช่น มูลนก เปื อนแผง

โซล่า หรืออาจมีตน้ ไมง้ อกขึนมาบดบงั แสงทีจะตกกระทบแผง ซึงมีผลทาํ ให้แผงไดร้ ับแสงลดลง
หรือเกิดเงาบนส่วนใดส่วนหนึงของแผง ส่งผลใหป้ ระสิทธิภาพโดยรวมลดลง การทาํ ความสะอาด
และดแู ลไมใ่ หเ้ กิดเงามาบดบงั แผงจะช่วยใหป้ ระสิทธิภาพของทงั ระบบดีคงเดิมได้

2.2.6 ประเภทของแผงโซล่าเซลล์
เซลล์แสงอาทิตยท์ ีทาํ จากซิลิคอน ชนิดผลึกเดียว (Single Crystalline Silicon Solar Cell)

หรือทีรู้จกั กนั ในชือ Monocrystalline Silicon Solar Cell และชนิดผลึกรวม (Polycrystalline Silicon
Solar Cell) ลักษณะเป็ นแผ่นซิลิคอนแข็งและบางมาก เซลล์แสงอาทิตย์ชนิดผลึกซิลิคอน
Crystalline Silicon (c-Si) ผลิตจากแท่งผลึกซิลิคอนทีเกิดจากการหลอมละลายซิลิคอนบริสุทธิ
ทีอุณหภูมิสู งถึง 1,500 องศาเซลเซียส ผ่านกระบวนการตกผลึกอย่างช้าๆ และนํามาตัด
เป็ นแผ่นบางๆ เรียกว่า เวเฟอร์ โดยมีประสิทธิภาพในการแปลงพลงั งานประมาณร้อยละ13-15
โดยทีตน้ ทุนในการผลติ แผงเซลลช์ นิดค่อนขา้ งสูง

รูปที 2.2 Single Crystalline Silicon Solar Cell
(ทีมา : https://solarcellthailand96.com/knowledge/what-solar-cell)

เซลล์แสงอาทิตย์ทีทําจากอะมอร์ฟัสซิลิคอน (Amorphous Silicon Solar Cell) เซลล์
แสงอาทิตย์ชนิดอะมอร์ฟัสซิลิคอน Amorphous Silicon (a-Si) เป็ นการผลิตเซลล์แสงอาทิตย์
อีกชนิดหนึง โดยใช้สารซิลิคอน สารโบรอน และสารฟอสฟอรัสทีอยู่ในรูปก๊าซทังหมด นาํ มา

7

เคลือบเป็ นฟิ ล์มบาง (Thin film) ลงบนแผ่นแก้ว แผ่นพลาสติก หรือแผ่นโลหะ มีประสิทธิภาพ
ในการเปลียนรูปพลงั งานตาํ กว่าชนิดผลึกซิลิคอน แต่ปัจจุบนั ไดม้ ีการนาํ เทคโนโลยีสมยั ใหม่มาใช้
ในการผลิตทาํ ใหส้ ามารถลดตน้ ทนุ การผลิตลงและเพิมประสิทธิภาพสูงขึน ซึงให้ประสิทธิภาพสูง
ประมาณร้อยละ 6-8

รูปที 2.3 Amorphous Silicon Solar Cell
(ทีมา : https://solarcellthailand96.com/knowledge/what-solar-cell)
เซลล์แสงอาทิตยท์ ีทาํ จากสารกึงตัวนําอืนๆ เซลล์แสงอาทิตยช์ นิดสารประกอบของ
ค็อปเปอร์อินเดียมไดเซเลไนด์ (Copper Indium (Gallium) Di-Selenide) เป็ นเซลล์แสงอาทิตยใ์ ช้
สารผสมของ Copper Indium Gallium และ Selenium โดยมีทงั ทีใช้ Cadmium Sulphide และไม่ใช้
Cadmium Sulphide เป็ นบฟั เฟอร์ในเซลล์แสงอาทิตย์ มีทงั ชนิดผลึกเดียว (Single Crystalline) และ
ผลึกรวม (Polycrystalline) เซลลแ์ สงอาทิตยช์ นิดนีมีประสิทธิภาพสูงใกลเ้ คียงกบั ชนิดผลึกซิลิคอน
อยทู่ ีประมาณ 9-13

รูปที 2.4 Copper Indium (Gallium) Di-Selenide
(ทีมา : https://solarcellthailand96.com/knowledge/what-solar-cell)

8

2.3 สาย THW

เป็ นสายไฟทีใช้กับแรงดันไม่เกิน 750 V เป็ นสายหุ้มฉนวน ทาํ ด้วยทองแดงหรืออะลูมิเนียม
โดยทวั ไปเป็ นสายทองแดงสายขนาดเล็กจะเป็ นตวั นําเดียว แต่สายขนาดใหญ่เป็ นตวั นําตีเกลียว
วสั ดุฉนวนทีใช้กับสายแรงดันตาํ คือ Polyvinyl Chloride (PVC) และ Cross-Linked Polyethylene
(XLPE)

2.3.1 สาย IEC-01
สายไฟฟ้ าตาม มอก.11-2531 ทีในท้องตลาดนิยมเรี ยกว่า ทีเอชดับเบิลยู (THW)

เป็นสายไฟฟ้าชนิดทนแรงดนั 750 V เป็นสายเดียว นิยมใชก้ นั อยา่ งกวา้ งขวางโดยเฉพาะในโรงงาน
อุตสาหกรรม เนืองจากใช้ในวงจรไฟฟ้า 3 phase ได้ ปกติจะเดินร้อยในท่อร้อยสายชือ THW
เป็ นชือตามมาตรฐานอเมริกัน ซึงเป็ นสายชนิดทนแรงดัน 600 V อุณหภูมิใช้งานที 75 องศา
เซลเซียส แต่ในประเทศไทยนิยมเรียกสายทีผลิตตาม มอก. 11 - 2531 ว่าสาย THW เนืองจาก
มีโครงสร้างคลา้ ยกนั และรู้กนั ทวั ไปในทอ้ งตลาด

2.3.2 การใชง้ าน
2.3.2.1 เดินลอย ตอ้ งยดึ ดว้ ยวสั ดฉุ นวน (insulator)
2.3.2.2 เดินในช่องเดินสาย ในสถานทีแห้ง
2.3.2.3 หา้ มเดินฝังดนิ โดยตรง

รูปที 2.5 สาย IEC01 (THW)
(ทีมา : http://www.bcghome.com/product/สายไฟ-THW-บาทมว้ น)

2.4 แบตเตอรี

แบตเตอรี (Battery) คือ อุปกรณ์ทีทาํ หน้าทีจดั เก็บพลังงานเพือไวใ้ ช้ต่อไป ถือเป็ นอุปกรณ์
ทีสามารถแปลงพลงั งานเคมีให้เป็ นไฟฟ้าได้โดยตรงด้วยการใช้เซลล์กัลวานิก (galvanic cell)

9

ที ป ระ ก อบ ด้วยขัวบ วก แ ล ะ ขัวล บ พ ร้อม กับ ส ารล ะ ล าย อิ เล็ก โต รไล ต์ (electrolyte
solution) แบตเตอรีอาจประกอบดว้ ยเซลลก์ ลั วานิกเพยี ง 1 เซลล์ หรือมากกวา่ ก็ได้

รูปที 2.6 สัญลกั ษณแ์ บบอิเลก็ ทรอนิกส์สาํ หรับแบตเตอรีในแผนภาพวงจร
(ทีมา: http://komthap.blogspot.com/2017/04/battery_26.html)

2.4.1 หลกั การทาํ งานของแบตเตอรี
แบตเตอรีตะกวั -กรด ประกอบดว้ ยเซลลห์ รือหมู่ของเซลลต์ ่อเขา้ ดว้ ยกนั ในหมู่ของเซลล์

ประกอบขึนดว้ ยกลุ่มของแผน่ ธาตทุ งั แผน่ บวกและแผน่ ลบ ซึงแผน่ ธาตุทงั บวกและลบทาํ จากโลหะ
ต่ างช นิ ด กัน กัน ด้วยฉ น วน เรี ยก ว่า “แ ผ่ น กัน ” โด ยนํ าม าจุ่ ม ไว้ใน “Electrolyte” ห รื อ
ทีเรียกว่า “นํากรดผสม” (Sulfuric Acid) นํากรดผสมจะทาํ ปฏิกิริยากับแผ่นธาตุในเชิงเคมีเพือ
เปลียนพลงั งานเคมีเป็ นพลงั งานไฟฟ้า และแต่ละเซลลส์ ามารถจ่ายประจุไฟฟ้าไดป้ ระมาณ 2 โวลต์
เซลล์ของแบตเตอรีส่วนมากจะถูกนํามาต่อเข้ากับ “แบบอนุกรม” (Series) ซึงจะเพิมโวลต์หรือ
แรงดนั ขึนเรือยๆ เช่น แบตเตอรี 12 โวลต์ จะตอ้ งใช้จาํ นวนเซลล์ 6 เซลล์มาต่อกัน แบบอนุกรม
แบตเตอรี 24 โวลต์ ใช้ 12 เซลล์ เป็นตน้

การเกิดพลังงานไฟฟ้าแผ่นธาตุสองชนิ ด “แผ่นบวก” คือ LEAD DIOXIDE และ
“แผ่นลบ” คือ Sponge lead ถูกนํามาจุ่มลงในกรดผสม “แรงดัน” (Volt) ก็จะเกิดขึนทีขวั ทังสอง
เมือระบบแบตเตอรีครบวงจรกระแสก็จะไหลทันทีเพือเปลียนพลงั งานเคมีออกมาเป็ นพลงั งาน
ไฟฟ้าในกรณีนีเรียกว่า “การคายประจุไฟ” (Discharge) ซึงตัวกรดในนํากรดผสมจะวิงเข้าทํา
ปฏิกิริยาต่อแผ่นธาตุทงั ทางบวกและลบ โดยจะค่อยๆ เปลียนสภาพของแผ่นธาตุทงั สองชนิดให้
กลายเป็นตะกวั ซลั เฟรต (Lead Sulfate) เมือแผ่นธาตุทงั บวกและลบเปลียนสภาพไปเป็นโลหะชนิด
เดียวกนั คือ “ตะกวั ซัลเฟรต” แบตเตอรีก็จะไม่มีสภาพของความแตกตา่ งทางแรงดนั กระแสก็จะทาํ
ใหก้ ระแสหยดุ ไหลหรือไฟหมด

10

2.4.2 ประเภทของแบตเตอรี
ถ่านไฟฉายทวั ไป ถ่านประเภทนีเป็นถ่ายแบบเก่า ประเภทใชแ้ ลว้ ทิง ไม่สามารถอดั ประจุ

ใหม่ได้ มีส่วนประกอบทีสําคญั คือ แมงกานีสออกไซด์ รวมทงั ตวั กลางทีช่วยทาํ ให้เกิดปฏิกิริยา
ทางไฟฟ้า-เคมีอืนๆ เช่น เกลือแอมโมเนีย ถ่านไฟฉายประเภทนีนับเป็ นอันตรายอย่างหนึง
ซึงไม่สามารถทิงรวมกบั ขยะทวั ไปอืนๆ ได้

ถ่านอลั คาไลน์ ถ่านประเภทนีไม่สามารถนาํ กลบั มาอดั ไฟใช้ไดอ้ ีกแต่จาํ เป็ นตอ้ งทิงไป
เมือเสือมหรือหมดอายุ ขนาดทีใช้โดยทวั ไปมีตงั แต่ขนาด AAA, AA, A, C, D และ 9 โวลต์ ขึนอยู่
กบั อปุ กรณ์ทีนาํ ไปใช้ เช่น ของเด็กเล่น ไฟฉายหรืออปุ กรณ์ไฟฟ้าทีใช้ตามบา้ นเรือนทวั ไป ปัจจุบนั
จึงนิยมนาํ มาใชแ้ ทนถ่านไฟฉายแบบเก่ามากขึน

ถ่านกระดุม ถ่านประเภทนีมกั ใชท้ วั ไปกบั นาฬิกาขอ้ มือ เครืองคดิ เลข เครืองช่วยฟัง กลอ้ ง
ถ่ายรูป และเครืองใช้ไฟฟ้าขนาดเล็กอืนๆ ส่วนประกอบทีสําคญั ของถ่านประเภทนีคือ ปรอท
ซิลเวอร์ออกไซด์ แคดเมียม หรือลิเธียม การจาํ แนกชนิดจึงมกั เรียกตามเซลลท์ ีเป็ นส่วนประกอบ
ซึงดูได้จากหีบห่อทีบรรจุ เช่น ชนิดปรอท/สังกะสี ชนิดคาร์บอน/สังกะสี ชนิดซิลเวอร์ออกไซด์
และสังกะสี/อากาศ เป็ นตน้ ถ่านประเภทนีเมือหมดอายุตอ้ งแยกทิงหรือรวบรวมขายคืนให้กับ
บริษทั ผูผ้ ลิต แบตเตอรีชนิดตะกวั -กรด เป็ นแบตเตอรีซึงใช้ในรถยนต์และรถมอเตอร์ไซด์ โดยมี
ปริมาณตะกัวบรรจุไวต้ ามกาํ หนด และมีกรดกาํ มะถนั เป็ นตัวช่วยในการเกิดปฏิกิริยาไฟฟ้าเคมี
ส่วนใหญ่แบตเตอรีประเภทนีสามารถนํามาอัดประจุไฟไหม้ได้ แต่เมือหมดอายุควรนํากาก
แบตเตอรีทีใชแ้ ลว้ ไปรีไซเคลิ

แบตเตอรีชนิดนิเกล-แคดเมียม เป็ นแบตเตอรีทีนํามาอัดไฟใช้ใหม่ได้ซําแล้วซําอีก
โดยมากใช้กับวิทยุมือถือ โทรศัพท์มือถือ อุปกรณ์ไฟฟ้า และของเล่นเด็ก ถ่านประเภทนี
จะมีแคดเมียมและนิเกลเป็ นส่วนประกอบทีสําคญั ซึงถือว่าเป็ นวตั ถุอนั ตรายทีตอ้ งกาํ จดั หรือทิง
อยา่ งถกู วธิ ี โดยทวั ไปแลว้ บริษทั ผรู้ ับซือกลบั คนื เพอื นาํ ไปกาํ จดั ใหถ้ กู ตอ้ ง

2.5 โซล่าชาร์จเจอร์

โซล่าชาร์จเจอร์ หรือภาษาอังกฤษเขียนว่า Solar Charger เป็ นอุปกรณ์ชินหนึงทีเป็ นสวน
ประกอบสําคัญของระบบการผลิตและใช้งานพลงั ไฟฟ้าจากแสงอาทิตย์ หรือระบบโซล่าเซลล์
ซึงบางทีก็เรียกในชืออืนๆ เช่น คอนโทรลเลอร์ (Controller) ชาร์จเจอร์ (Charger) โซล่าชาร์จ
คอนโทรลเลอร์ (Solar Charge Controller) หรือเรียกว่า เรกกูเลเตอร์ (Regulator) ก็มี ตามแต่ตาํ รา
หรือแหล่งขอ้ มูลหรือผูเ้ รียกว่าอยากเรียกแบบไหน แต่มนั ก็คืออุปกรณ์ชนิดเดียวกนั นนั เอง โซล่า
ชาร์จเจอร์คือเครืองควบคุมการชาร์จประจุไฟฟ้าจากการผลิตของแผงโซล่าเซลล์ไปยงั แหล่งเก็บ

11

พลงั งานไฟฟ้าหรือชุดแบตเตอรีเพือเก็บสะสมพลงั งานเอาไวใ้ ชง้ านในยามทีไมม่ ีแสงแดด หรือเพือ
สะสมประจุไฟฟ้าให้มีปริ มาณเพียงพอก่อนส่ งจ่ายต่อไปยังเครื องใช้ไฟฟ้าอีกครังเพือให้
กระแสไฟฟ้ามีความคงทีมากขนึ

รูปที 2.7 โซล่าชาร์จเจอร์
(ทีมา: https://www.thaiwatersystem.com/product/1251/โซล่า-ชาร์จเจอร์)

แต่ก็มีคาํ ถามวา่ ทาํ ไมไม่ต่อไฟฟ้าจากแผงโซล่าเซลลไ์ ปยงั แบตเตอรีโดยตรงเลย ทงั นีเนืองจาก
เคยเห็นว่ามีการต่อกระแสไฟฟ้าตรงจากแผงโซลาเซลล์ไปใช้งานกับชุดปัมชกั เพือสูบนําไดเ้ ลย
โดยไม่ตอ้ งผ่านอุปกรณ์อืน การต่อไฟฟ้าตรงจากแผงโซล่าเซลลไ์ ปยงั ชุดปัมชกั เพือสูบนาํ เป็นการ
ส่งพลงั งานไฟฟ้าไปยงั โหลดเพือใช้งาน และเป็ นโหลดชนิดทีอาศยั กระแสไฟฟ้าไปทาํ ให้เกิดการ
เหนียวนาํ สร้างสนามแมเ่ หล็กใหเ้ กดิ การหมุนทีทาํ ให้มอเตอร์ฉุดให้ปัมชกั ทาํ งานสูบนาํ ได้ เป็นการ
ไหลไปของพลงั งานทางเดียวไปยงั โหลดทีไม่เสียหายในกรณีไฟฟ้าไม่สมาํ เสมอ แต่ในกรณีทีส่ง
กระแสไฟฟ้าไปยงั แบตเตอรีมีขอ้ แตกต่างแน่นอน เพราะแบตเตอรีเป็นทงั ตวั เก็บและปล่อยประจุ
ไฟฟ้า นนั หมายความว่าในช่วงทีแผงโซล่าเซลลผ์ ลิตแรงดนั ไฟฟ้าไดน้ อ้ ยลง เช่น ช่วงทีมีเมฆหนา
หรือในช่วงคาํ แรงดนั ไฟฟ้าในแบตเตอรีก็จะสูงกวา่ และเกิดการไหลยอ้ นกลบั ไปยงั แผงโซล่าเซลล์
ซึงสามารถทาํ ให้แผงโซล่าเซลล์เสียหายได้ ดังนันจึงมีความจาํ เป็ นอย่างยิงทีต้องต่อโซลาชาร์จ
เขา้ ไปคนั กลางในระบบเพือความปลอดภยั ไม่เพียงเท่านนั โซล่าชาร์จยงั ทาํ หน้าทีช่วยให้การประจุ
ไฟฟ้าเขา้ สู่แบตเตอรีเป็ นไปอย่างราบรืนและสมาํ เสมอ มีการปล่อยกระแสเพือชาร์จแบตเตอรี
และจะตดั เมือแบตเตอรีเตม็ เพือช่วยให้อายุการใชง้ านของแบตเตอรียาวนาน มีความทนทาน ไมเ่ สีย
ง่ายเหมือนการต่อตรงเพราะกระแสไฟจะไหลมาไม่สมาํ เสมอ มากน้อยแปรเปลียนตามความเขม้
ของแสงอาทิตย์ และอีกอย่างทีควรทราบก็คือ ก่อนจะเลือกซือโซล่าชาร์จจะตอ้ งตรวจสอบขนาด
ของแผงโซล่าเซลล์ก่อนเพือให้ไดข้ นาดทีเหมาะสมกนั ซึงจะมีค่า Imp บอกอย่ทู ีแผงโซล่าเซลล์
ซึงในเวลาซือก็เลือกซือโซล่าชาร์จตามคา่ Imp นี กจ็ ะไดช้ ุดทีทาํ งานสอดคลอ้ งและเหมาะสมกนั

12

2.6 มอเตอร์ไฟฟ้าและเกยี ร์ทดมอเตอร์

2.6.1 มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรง
มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรงและเครืองกาํ เนิดไฟฟ้ากระแสตรงนันมีส่วนประกอบสําคญั

ทีเหมือนกนั ซึงถา้ ดูจากภายนอกแลว้ จะมีลักษณะเหมือนกนั ทุกประการ ส่วนทีแตกต่างกนั ก็คือ
ลกั ษณะการใช้งานเท่านัน เครืองกาํ เนิดไฟฟ้ากระแสตรงได้รับพลงั งานกลจากภายนอกมาขับ
อาร์เมเจอร์ให้หมุนตัดกับสนามแม่เหล็กทีเกิดจากขดลวดฟิ ลด์คอยล์ในเครื องกําเนิดนัน
ส่วนมอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรงไดร้ ับพลงั งานจากภายนอกมาทาํ ให้เกิดสนามแม่เหล็กขึนในมอเตอร์
นันไปขบั ขดลวดตวั นาํ ในอาร์เมเจอร์หมุน ดงั นนั เพลาของมอเตอร์ก็จะหมุนซึงจะไดพ้ ลงั งานกล
ออกไปใชง้ าน

2.6.2 หลกั การทาํ งานของมอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรง
ในอดีตมีนักวิทยาศาสตร์ 2 ท่าน คือ นายไฮน์ริช เลนซ์ ชาวเยอรมัน และเซอร์จอร์น

อมั โบรส เฟรมมิง ชาวองั กฤษ ไดท้ ดลองและพบหลกั การทาํ งานของมอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรงคือ
เมือมีลวดตวั นาํ หมุนตดั กบั สนามแม่เหล็กจะทาํ ให้เกิดแรงดนั ไฟฟ้าเหนียวนาํ ขึนในลวดตวั นํานนั
และทิศทางการไหลของกระแสในลวดตวั นาํ จะไหลในทิศทางทีตา้ นการหมุนของขดลวดตวั นาํ นนั
ซึงกฎในเรืองทิศทางการไหลของกระแสไฟฟ้านีเรียกวา่ “กฎของเลนซ์เซอร์เฟลมมิง” ไดค้ น้ พบวิธี
พจิ ารณาว่าการหมุนของมอเตอร์จะหมุนไปในทางใดนนั ถา้ ทราบทิศทางการไหลของกระแสไฟฟ้า
ก็จะพบความสัมพนั ธ์ดงั นีคือ ถ้าทราบทิศทางของเส้นแรงแม่เหล็กทิศทางการไหลของกระแส
ในตวั นาํ จะทาํ ให้ทราบทิศทางการหมุนของขดลวดตวั นาํ ได้ การคน้ พบนีเรียกวา่ “กฎมือซ้ายของ
เฟรมมิง” ความสัมพนั ธ์สามารถหาได้โดยการใชม้ ือซ้าย กางนิวหัวแม่มือ นิวชี และนิวกลางให้
ตงั ฉากซึงกนั และกนั ให้นิวหัวแม่มือชีทิศทางการเคลือนทีของตัวนํา นิวชีชีทิศทางของเส้นแรง
แมเ่ หลก็ และนิวกลางชีทิศทางของกระแสไฟฟ้าทีไหล

รูปที 2.8 แสดงกฎมือซา้ ยของเฟรมมิง
(ทีมา : http://sikharin09.blogspot.com/2018/08/blog-post_5.html)

13

ถา้ ลวดตวั นาํ ทีมีกระแสไฟฟ้าไหลผา่ นจะทาํ ให้เกิดเสน้ แรงแม่เหลก็ ขึนรอบๆ ลวดตวั นาํ
นนั ดงั นนั ถา้ ลวดตวั นาํ นีวางอยู่ในสนามแม่เหล็กอืน สนามแม่เหล็กทงั สองจะทาํ ปฏิกิริยากนั ทนั ที
โดยทีเส้นแรงแม่เหล็กนันจะไม่ตดั กนั ดังนันจึงทาํ ให้เส้นแรงแม่เหลก็ นันเกิดผลกั กนั เป็ นเหตุให้
ทีดา้ นหนึงจะมีความหนาแน่นของเส้นแรงแม่เหล็กมาก ส่วนอีกดา้ นหนึงเส้นแรงแม่เหล็กหนีห่าง
ออกไปจากกนั ผลก็คือจะมีสนามแม่เหล็กหนาแน่นของเส้นแรงแม่เหล็กมาก ส่วนอีกดา้ นหนึงเส้น

แรงแม่เหล็กหนีห่างออกไปจากกนั ผลก็คือจะมีสนามแม่เหล็กหนาแน่นมากทีดา้ นหนึงและจะมี
ความหนาแน่นนอ้ ยอีกดา้ นหนึงเส้นแรงแม่เหล็กนันพยายามทีจะผลกั ตนเองออกห่างจากเส้นแรง
แม่เหล็กอืนเสมอ ดงั นนั เส้นแรงแม่เหล็กจากตวั นาํ จะพยายามผลกั เส้นแรงแม่เหล็กอืนให้หนีห่าง
ออกไปจะทาํ ให้ผลกั ลวดตวั นาํ เคลือนทีขึนดา้ นบน และถ้ากระแสทีไหลในตวั นาํ เปลียนทิศทาง
จากเดิมคือกระแสไหลออกเปลียนเป็ นกระแสไหลเข้า เส้นแรงแม่เหล็กก็จะพยายามผลกั ตวั นํา
ใหเ้ คลือนทีลงดา้ นล่าง การทีลวดตวั นาํ ตอ้ งเคลือนทีตดั กบั สนามแมเ่ หล็กจากขวั แม่เหลก็ จึงทาํ ใหม้ ี
แรงดนั ไฟฟ้าเหนียวนาํ เกิดขึนในลวดตวั นํานันจาํ นวนหนึง การเกิดแรงไฟฟ้าเหนียวนาํ นีเป็ นไป
ตามกฎของเลนซ์ โดยทิศทางของแรงดนั ไฟฟ้าเหนียวนาํ ทีเกิดขึนจะต้านกบั การเคลือนทีทีทาํ ให้
ลวดตวั นาํ นนั เคลือนที ซึงสามารถสรุปไดว้ า่ แรงดนั ไฟฟ้าเหนียวนาํ จะเกิดขึนในทิศทางตรงกนั ขา้ ม

กับแรงดันไ ฟ ฟ้ าที จ่าย จากภายนอกเข้าไปใน ขดลวดตัวนําหรื อเมื อพิจารณ าโดยใช้กฎมือขวา
สําหรับเครืองกาํ เนิดไฟฟ้าและกฎมือซ้ายของมอเตอร์จะเห็นวา่ แรงดนั ไฟฟ้าเหนียวนาํ ทีเกิดขึนนี
เรี ยกว่า แรงดันไฟ ฟ้ าต่อต้านห รื อแรงดัน ไฟฟ้ าต้านกลับ (Counter e.m.f. or back e.m.f.)
ซึงมนั จะเกิดขึนในขดลวดอาร์เมเจอร์ของมอเตอร์เสมอ ดงั นนั แรงดนั ไฟฟ้าทีมีผลต่อการใชจ้ ริงใน
อาร์เมเจอร์ของมอเตอร์จึงมีค่าเท่ากบั แรงดนั ไฟฟ้าทีจ่ายใหล้ บดว้ ยแรงดนั ไฟฟ้าตา้ นกลบั เขียนเป็ น
สมการไดค้ ือ

IaRa = V - Eb (2.1)
Eb = V - IaRa (2.2)

เมือ Eb = แรงดนั ไฟฟ้าตา้ นกลบั (V)
V = แรงดนั ไฟฟ้าทีจา่ ยใหก้ บั มอเตอร์ (V)

Ia = กระแสทีไหลในอาร์เมเจอร์ (A)
Ra = ความตา้ นทานของขดลวดอาร์เมเจอร์ (Ω)

14

มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรงอยา่ งง่ายซึงประกอบไปดว้ ยขดลวดทีวางอยู่ระหวา่ งขวั แม่เหล็ก
โดยปลายของขดลวดทงั สองขา้ งตอ่ เขา้ กบั คอมมิวเตเตอร์ดา้ นล่ะซีซึงจะมีแปรงถ่านตอ่ ไวแ้ ละแปรง
ถ่านทงั สองต่อเขา้ กบั แหล่งจ่ายไฟฟ้ากระแสตรงจากภายนอกขดลวดตวั นาํ นันจะตอ้ งหมุนอยู่ใน
สนามแม่เหล็ก กระแสไฟฟ้าไหลผ่านขดลวดทาํ ให้ด้านบนของขดลวดเป็ นขวั เหนือและดา้ นล่าง
ของขดลวดเป็ นขัวใต้ตามกฎมือขวา ขัวแม่เหล็กของขดลวดจะถูกดูดหรือผลักขึนอยู่กับ
ขวั เหมือนกันหรือต่างกัน ทาํ ให้ขดลวดหมุนได้ในทิศทางตามเข็มนาฬิกา ซึงเป็ นความพยายาม
ทีจะทาํ ให้ขวั ต่างกันเขา้ มาหากนั และต่อมาเมือขดลวดหมุนมาอยู่ที 90 องศา กระแสทีไหลผ่าน
ขดลวดจะเปลียนทิศทาง (กลบั ทาง) ทาํ ใหส้ นามแมเ่ หลก็ ทีเกิดขึนทีขดลวดนนั กลบั ขวั ดงึ นนั ขณะนี
จะกลายเป็ นขวั เหมือนกันผลกั กันลวดตวั นําก็จะหมุนเลยต่อไปอีก ซึงเป็ นการหมุนได้เพราะขวั
เหมือนกนั ผลกั กนั แต่ถา้ ขดลวดหมุนไปครบ 180 องศา ปฏิกิริยาเช่นเดียวกนั ก็จะเกิดขนึ ใหม่อีกครัง
คือกระแสทีไหลในขดลวดตัวนําจะเปลียนทิศทาง ขัวแม่เหล็กทีขดลวดจะกลายเป็ นขวั ต่างกัน
ผลกั ออกจากกนั อีก ผลก็คือมอเตอร์จะหมุนไดต้ ลอดเวลา ดังนันคอมมิวเตเตอร์จึงมีบทบาทกับ
มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรง ทาํ ให้กระแสทีไหลเขา้ ขดลวดกลบั ทางไดท้ นั ทีทีขวั แม่เหล็กทีต่างกัน
กาํ ลงั เผชิญหนา้ กนั เมือกลบั ทางไหลก็จะทาํ ใหข้ วั สนามแมเ่ หล็กทีขดลวดอาร์เมเจอร์เปลียนไปผลกั
จากกนั ตอ่ มอเตอร์ก็จะหมนุ ไดต้ ลอดเวลา

รูปที 2.9 แสดงมอเตอร์ไฟฟ้าอยา่ งงา่ ย

แต่ถา้ อาร์เมเจอร์ทีใชข้ ดลวดหลายชุด แต่ละชุดก็จะเกิดปฏิกิริยาเช่นเดียวกนั กบั ขดลวด
1 ชุด ในขณะทีตงั ฉากกบั สนามแมเ่ หล็กจากขวั แมเ่ หล็กจากขวั แม่เหล็กซึงจะมีขวั ดงั แสดงในรูปที
2.9 ขวั เหนือของสนามเมเ่ หล็กทีขดลวดอาร์เมเจอร์จะดูดเขา้ หาขวั ใตข้ องขวั แม่เหลก็ จากขวั แม่เหลก็
หลัก แรงดึงดูดกนั นีทาํ ให้มีแรงผลักหมุนทีอาร์เมเจอร์ทําให้หมุนไปในทิศทางตามเข็มนาฬิกา

15

เกิดแรงบิดทีสมาํ เสมอราบเรียบไม่กระตุกเพราะมีขดลวดหลายๆ ชุดทีอยตู่ ิดกนั ผลดั กนั ทาํ งานทีละ
ชุดตามลาํ ดบั การทีมีขดลวดหลายๆ ชุดนีจึงทาํ ให้เกิดสนามแม่เหล็กลพั ธ์ทีอาร์เมเจอร์ขึนค่าหนึง
ซึ งเป รี ยบ เห มือน ว่ามีค่าคงที หรื อส นามแม่เหล็กที อาร์เมเจอร์จะอยู่ในตําแห น่ งที คงที ในขณะที
อาร์เมเจอร์กาํ ลงั หมนุ อยู่

รูปที 2.10 การเกิดสนามแมเ่ หลก็ ทีขดลวดอาร์เมเจอร์

แรงทีกระทาํ บนขดลวดตวั นําต่อหนึงขดในขณะทีมีกระแสไหลผ่านตวั นํานันจะเป็ น
สัดส่วนโดยตรงกับจาํ นวนกระแสทีไหล ความเขม้ ของสนามแม่เหล็กและความยาวของตวั นํา
ในส่วนทีตดั ผา่ นสนามแมเ่ หล็กแรงทีเกิดขึนนีใชส้ ญั ลกั ษณ์ F ซึงสามารถเขยี นเป็นสมการไดด้ งั นี

F = BlIN (2.3)

เมือ F = แรงทีกระทาํ ทีขดลวดตวั นาํ มีหน่วยเป็นนิวตนั (Newton, N)
B = ความหนาแน่นของเสน้ แรงแม่เหลก็ มีหน่วยเป็นเวเบอร์ต่อตารางเมตร
(Weber per square meter) หรือ เทสลา (Tesla, T)
l = ความยาวของตวั นาํ ในส่วนทีผา่ นสนามแม่เหลก็ มีหน่วยเป็นเมตร (Meter, m)
I = กระแสทีไหลในขดลวดตวั นาํ มีหน่วยเป็นแอมแปร์ (Ampere, A)

จากสมการจะเห็นว่า ถา้ สนามแม่เหลก็ มีค่าคงที และความยาวของขดลวดตวั นาํ มีค่าคงที
แรงผลักหรือแรงทีกระทําก็จะเป็ นสัดส่วนโดยตรงกับกระแสไฟฟ้าทีไหลในขดลวดตัวนํา

16

เพียงอย่างเดียว แรงบิด (Torque) แรงบิดทีเกิดขึนนีใช้สัญลกั ษณ์ T และสามารถหาไดจ้ ากสมการ

ดงั นี

แรงบิด = แรง  ระยะทาง

T= Fr (2.4)

เมือ T = แรงบิดทีเกิดขึนมีหน่วยวดั เป็ นวดั เป็ นนิวตนั เมตร (Newton – metre, N – m)
r = ระยะห่างระหวา่ งจุดศูนยก์ ลางของเพลาถึงตวั นาํ มหี น่วยวดั เป็ นเมตร (Metre, m)

2.7 รีโมท FlySky 4 ช่องรีโมท 2.4 GHz

รูปที 2.11 รีโมท FlySky 4 ช่องรีโมท 2.4 GHz
(ทีมา : https://www.joom.com/th/products/1490977259432944159-33-1-26312-1801689605)

รีโมทควบคุมแบบ 4 ช่อง รุ่นใหม่ล่าสุด + รีซีฟเวอร์ รุ่นฟลายสกายไอ 4 รีโมทเพืองานอาร์ซี
โดยเฉพาะ เหมาะกับนําไปลงชุดควบคุมระยะไกล เครืองบินบังคับ รถบังคบั เรือบังคบั และ
ประเภทควบคุมกลไกลแขนกลต่างๆ มีความเสถียรสูง ใชง้ านง่าย ต่อไดท้ นั ที นาํ หนกั เบา สามารถ
บิวสัญญาณร่วมกบั ถาครับสัญญาณใหเ้ ขา้ กบั ทกุ รุ่นในโลก

17

คณุ สมบตั ิ
- 4 ช่องทางควบคมุ
- ผลิตคลืนความถี 2.4 Ghz
- ระยะส่งไกล 300-400 เมตร
- ปรับสลบั ช่องทางได้

ตวั รับสัญญาณ
- ระบบ 4 GHz : AFHDS
- ประเภทการแปลงสัญญาณ: GFSK
- อุปกรณ์สาํ หรับ FS FlySky T4B
- DSC พอร์ต : PS2 PPM
- จอแสดงผล : ไฟเตือน LED
ขอ้ มูลรายละเอียด
- ช่อง : 4
- ช่วง RF : 2.4055-2.475 GHz

- พลงั งาน RF : < 20 dBm
- ช่อง RF : 140 แบนดว์ ดิ ท์ : 500 kHz
- ความละเอียดในการติด : 1024 เตือนแรงดนั ตาํ : < 9 V
- พลงั งาน : 12 V DC 1.5AA * 8 (ไม่รวม)
- สีเทา ขนาด : 180 * 250 * 80 มม.
- ขนาดของแพคเกจ : 213  105  270 มม.
- ความยาว : 26 มม.
- นาํ หนกั สุทธิ : 428 กรัม

18

รูปที 2.12 ดา้ นรีโมท FlySky 4 ช่องรีโมท 2.4GHz

รูปที 2.13 อธิบายป่ ุมดา้ นหนา้ ของรีโมท FlySky 4 ช่องรีโมท 2.4 GHz

2.8 งานวิจัยทีเกยี วข้อง

2.8.1 ทวีชยั ธีรนิยมสุข ภัทรวรรณ หลงสวาสดิ และภรต กุญชร ณ อยุธยา. (2556). ได้ศึกษา
เครืองเก็บรวบรวมวสั ดุเกษตรริมขอบกัน โครงงานวิศวกรรมเกษตร ภาควิชาวิศวกรรมเกษตร
คณะวศิ วกรรมศาสตร์ มหาวทิ ยาลยั เกษตรศาสตร์วิทยาเขตกาํ แพงแสน

เครืองกวาดไฟฟ้าและภาชนะเก็บรวบรวมเศษวสั ดุเกษตร
วสั ดุทีใชส้ ร้างเครืองกวาดไฟฟ้า
1. เหลก็ กล่องขนาด 1.5 นิว

19

2. มอเตอร์ 24 VDC 500W 500 rpm
3. แบตเตอรี 12 VDC 2 ลูก
4. สวิตชเ์ ปิ ด - ปิ ด เครือง
5. กอ้ นนาํ หนกั 20 kg
6. โซ่เบอร์40

7. แปรงกวาดขนาด 12  35 cm 4 อนั
8. ลอ้ หลงั ขนาด 6 นิว 2 ลอ้
9. ลอ้ หนา้ หมุนไดร้ อบตวั ใชป้ รับระดบั ขนาด 3 นิว 1 ลอ้
10. เหลก็ กลมตนั
11. เหลก็ แผน่ หนา 3 mm
12. เฟื องโซ่ระยะ pitch 0.5 นิว
13. วงจรควบคุมความเร็วรอบมอเตอร์ 24 VDC
14. ชุดสไลดก์ นั ดา้ นขา้ ง

รูปที 2.14 เครืองกวาดไฟฟ้า
(ทีมา : https://www.eng.kps.ku.ac.th/dblibv2/fileupload/project_IdDoc235_IdPro670.pdf)

20

มหาวิทยาลยั เกษตรศาสตร์วิทยาเขตกาํ แพงแสน ได้ปลูกตน้ ไม้เรียงรายตามแนวถนน
ในวิทยาเขต เพือความร่มรืนและสวยงามให้กบั สถานที เป็ นการสร้างสิงแวดลอ้ มให้เหมาะสมกบั
การเป็นสถาบนั การศึกษาในแตล่ ะวนั ใบไมจ้ ะร่วงหล่นใตต้ น้ ไมเ้ ศษใบไมก้ ิงไมข้ นาดเล็กจะสะสม
บริเวณขอบกน้ ของเกาะกลางถนนเป็ นจาํ นวนมาก ซึงจาํ เป็นตอ้ งใชแ้ รงงานคนในการเก็บกวาดวสั ดุ
เกษตรเหล่านี เป็ นประจําการกวาดวัสดุซึงได้แก่ ใบไม้กิงไม้ขนาดเล็กทีอยู่บนพืนถนน
และขอบถนนเป็ นการทาํ ความสะอาดเพือให้เกิดความสวยงามเป็ นระเบียบเรียบร้อยนันส่วนใหญ่
ยงั คงใช้แรงงานคนอยู่ อุปกรณ์ทีใช้ ไดแ้ ก่ ไมก้ วาดทางมะพร้าวดา้ มไมไ้ ผ่ยาวถึงแมว้ ่า การกวาด
วสั ดุเพือทาํ ความสะอาดพืนทีดงั กล่าวผูป้ ฏิบตั ิงานมกั จะเป็ นผูช้ ายก็ตาม แตก่ ็ถือว่าเป็นงานทีหนัก
ไมน่ อ้ ย ทาํ ให้ร่างกายเกิดความเมือยลา้ และใชเ้ วลามากในการทาํ งาน จากปัญหาดงั กล่าวเพือให้เกิด
ความสะดวกสบาย ลดเวลาในการเก็บกวาดและลดปริมาณการใช้แรงงานคน จึงจาํ เป็ นตอ้ งมีการ
พัฒนาเครืองกวาดเศษวสั ดุเกษตรทีสามารถทาํ งานบนพืนราบและริมขอบกนั ได้ซึงจะสามารถ
อาํ นวยความสะดวก ช่วยลดระยะเวลาในการทาํ งาน อีกทงั ยงั ช่วยลดความเมือยลา้ ในการทาํ งานได้
ในระดับหนึง และทาํ ให้การกวาดวสั ดุเป็ นงานทีไม่น่าเบือหน่ายอีกต่อไป เครืองกวาดเศษ วสั ดุ
เกษตรหากใช้แหล่งพลงั งานเป็ นระบบไฟฟ้าจะทาํ ให้เครืองดังกล่าวมีขนาดกะทัดรัด มวลน้อย
เกิดความคลอ่ งตวั ในการใชง้ านและไมส่ ร้างมลภาวะเหมอื นกบั การใชเ้ ครืองยนตส์ นั ดาปภายใน

ภาชนะเก็บรวบรวมเศษวสั ดุเกษตรประกอบดว้ ย
1. ลอ้ หนา้ ขนาด 8 นิว 2 ลอ้
2. ลอ้ หลงั หมนุ ไดร้ อบตวั ขนาด 3 นิว 2 ลอ้
3. ชุดโซ่ลาํ เลียงภาชนะเกบ็ วสั ดุเกษตร
4. ภาชนะเก็บวสั ดุเกษตรกวา้ ง 52 cm ยาว 50 cm สูง 45 cm
5. กอ้ นนาํ หนกั 20 kg
6. มือจบั
7. ทีหมนุ ภาชนะ
8. ตวั ลอ็ คทีหมุนภาชนะ

21

รูปที 2.15 ภาชนะเกบ็ รวบรวมเศษวสั ดุเกษตรประกอบดว้ ย
(ทีมา : https://www.eng.kps.ku.ac.th/dblibv2/fileupload/project_IdDoc235_IdPro670.pdf)

สรุปผลการทดลอง
ผลการทดลองไมก้ วาดไฟฟ้าและเครืองเก็บรวบรวมวสั ดุเกษตรสรุปผลไดด้ งั นี
1. ประสิทธิภาพการเก็บวสั ดุเกษตรสูงสุดบนพืนถนนทีมีริมขอบกนั ความสูง 25 - 30 cm
โดยกาํ หนดพืนทีเท่ากับ 5 m  0.3 m ทีความเร็วรอบแปรงกวาด 50 rpm มีแนวโน้มสูงกว่าทีค่า
ความเร็วรอบอืนๆ ประสิทธิภาพการเก็บเศษวสั ดุเกษตรอยู่ระหว่าง 75.55 - 79.52 % บนพืนราบ
โดยกาํ หนดพืนทีเท่ากบั 5 m  0.3 m ทีความเร็วรอบแปรงกวาด 50 rpm มี แนวโน้มสูงกว่าทีค่า
ความเร็วรอบอืนๆ ประสิทธิภาพการเก็บเศษวสั ดุเกษตรอยรู่ ะหวา่ ง 72.08 - 76.66 %
2. ความเร็วรอบแปรงกวาดทีเหมาะสม กวาดเศษวสั ดุเกษตร (ใบไมแ้ ห้ง, ดอกไม้ทีร่วง
โรยเป็นตน้ ) เท่ากบั 50 rpm
2.8.2 ปรียาภรณ์ ศรีบุญเพ็ง เตวิช เครือแกว้ และ ภรต กุญชร ณ อยุธยา. (2554). เครืองรวบรวม
หญ้าทีถูกตัด แล้วบนสนามหญ้า โครงงานวิศวกรรมเกษตร ภาควิชาวิศวกรรมเกษตร
คณะวศิ วกรรมศาสตร์ มหาวทิ ยาลยั เกษตรศาสตร์วิทยาเขตกาํ แพงแสน

22

เครืองรวบรวมเศษหญา้ ทีถูกตดั แลว้ บนสนามหญา้

รูปที 2.16 การทาํ งานของเครืองรวบรวมเศษหญา้
(ทีมา : http://www.lib.kps.ku.ac.th/SpecialProject/Agricultural_Engineering/2543/Bs/

SompornNn/SompornNnAll.pdf)

การทาํ งานของเครืองรวบรวมเศษหญา้ แสดงในรูปที 2.16 เมือเพลาของชุดรวบรวมเศษ
หญา้ หมุน แปรงจะเคลือนทีอยู่บนโซ่ลาํ เลียงและกวาดเศษหญา้ จากสนามหญา้ ขึนมาบนพืนเอียง
จนถึงปลายพืนเอียงทีเป็นช่องเปิ ดจงึ ปล่อยวสั ดุลงสู่ภาชนะบรรจุ ในขณะทีเครืองรวบรวมเศษหญา้
เคลือนทีไปทางดา้ นหน้าในทิศทางเดียวกนั กบั การเคลือนทีของรถแทรกเตอร์ ทาํ ให้แปรงสามารถ
กวาดเศษหญา้ ขึนพืนเอียงไดอ้ ยา่ งต่อเนือง

สรุปวา่ เครืองรวบรวมเศษหญา้ ทีถูกตดั แลว้ บนสนามหญา้ ทีไดพ้ ฒั นา ประกอบดว้ ยชุด
รวบรวมเศษหญ้า พืนเอียง และภาชนะบรรจุ ทีความเร็วการเคลือนที 0.75 กิโลเมตร/ชัวโมง
ประสิทธิภาพการรวบรวมเศษหญ้า เฉลีย 96.93% สมรรถนะการทาํ งาน 0.32 ไร่/ชวั โมง และใช้
นาํ มนั เชือเพลิง 6.06 ลิตร/ไร่

23

บทที 3
วธิ ีการดาํ เนนิ งาน

ในการดาํ เนินการโครงงาน สร้างรถเก็บใบไม้บังคับวิทยุพลงั งานแสงอาทิตย์ ซึงมีวิธีการ
ดาํ เนินการโดยแบ่งการทาํ งานออกเป็ น 2 ส่วนคือ ศึกษาขอ้ มูลทีเกียวกบั งานวิจยั สิงประดิษฐ์ต่างๆ
และดาํ เนินการทาํ รถเก็บใบไมแ้ ละชดุ บงั คบั วิทยพุ ลงั งานแสงอาทิตย์ ในงานวจิ ยั ครังนีมุ่งเนน้ ศึกษา
เรืองรถเกบ็ ใบไมแ้ ละชุดบงั คบั วทิ ยพุ ลงั งานแสงอาทิตย์ ทางคณะผจู้ ดั ทาํ ไดด้ าํ เนินตามขนั ตอน ดงั นี

3.1 การวางแผนปฏิบตั ิการดาํ เนินงาน
3.2 ผงั การดาํ เนินงาน
3.3 ขนาดโครงสร้างรถเก็บใบไมบ้ งั คบั วทิ ยพุ ลงั งานแสงอาทิตย์
3.4 การประกอบและติดตงั อปุ กรณ์
3.5 แผนผงั การทาํ งานวงจรควบคมุ
3.6 อปุ กรณ์และงบประมาณค่าใชจ้ า่ ยในการทาํ วิจยั
3.7 ภาพการทาํ งานของรถเก็บใบไมบ้ งั คบั วิทยพุ ลงั งานแสงอาทิตย์

3.1 การวางแผนปฏิบตั ิการดําเนินงาน

3.1.1 แผนการปฏิบตั ิงานดา้ นเอกสาร
แผนการปฏิบตั ิงานดา้ นเอกสารเป็ นการวางแผนในเรืองเกียวกบั การคน้ หาขอ้ มูลต่างๆ

ของชินงานทีเกียวขอ้ งกบั งานวิจยั ซึงไดแ้ บ่งระยะในการศึกษาขอ้ มูลและจดั ทาํ เอกสารไวใ้ นตารางที
3.1

24

ตารางที 3.1 แผนการปฏิบตั ิงานและเอกสาร

ลาํ ดับ การดําเนนิ การ ระยะเวลาการดาํ เนินการ

พ.ย.62 ธ.ค.62 ม.ค.63 ก.พ.63

1234123412341234

1 ศึกษาหาหวั ขอ้ ของ
งานวจิ ยั ทีจะทาํ

2 ศึกษาคน้ ควา้ ทฤษฎี
ของงานวจิ ยั ทีเกียวขอ้ ง

3 ออกแบบโครงสรา้ ง

4 จดั หาอปุ กรณ์

5 สร้างชินงาน
ทีออกแบบไว้

6 ทดสอบการทาํ งาน
และแกไ้ ข

7 จดั ทาํ รูปเลม่ เอกสาร

8 เตรียมตวั นาํ เสนอ
งานวจิ ยั

หมายเหตุ การปฏบิ ตั ิงานทีวางไว้
การปฏิบตั ิงานจริง

25

ตารางที 3.2 การปฏิบตั ิงานโครงงานวจิ ยั

ลาํ ดบั แผนงาน พ.ย.63 ธ.ค.63 ม.ค.64
123412341234

ทาํ ชินงานใหส้ มบูรณ์แบบ

-สร้างรถเข็นและทียึดอปุ กรณ์

1 -สร้างตวั ปัดใบไม้

-ติดตงั ตวั แผงโซล่าเซลลแ์ ละ

อปุ กรณ์ตา่ งๆ

ทดลองชินงาน

-ทดสอบประสิทธิภาพตวั ใบปัด

2 ใบไม้

-ทดสอบการทาํ งานของ

ตวั ชาร์จเจอร์และโบโวเ่ ป่ าลม

3 แกไ้ ขขอ้ บกพร่องของชินงาน

ทาํ เอกสารบทที 3-5

4 -บทที 3 แผนการดาํ เนินงาน
-บทที 4 การวเิ คราะห์ขอ้ มลู

-บทที 5 สรุปผลการทดลอง

แกไ้ ขเอกสาร

5 -แกไ้ ขเอกสารทงั 5 บท

ใหพ้ ร้อมส่ง

26

3.2 ผงั การดําเนินงาน

ศึกษาและหาขอ้ มูล

ออกแบบรถเกบ็ ใบไมบ้ งั คบั วิทยุ
พลงั งานแสงอาทิตย์

จดั หาวสั ดุ อปุ กรณ์ และ เครืองมือ

สร้างรถเก็บใบไมบ้ งั คบั วิทยพุ ลงั งานแสงอาทิตย์

ทดสอบการใชง้ าน แกไ้ ขปรับปรุง

วเิ คราะห์ขอ้ มลู

ไดร้ ับรถเกบ็ ใบไมบ้ งั คบั วทิ ยุพลงั งานแสงอาทิตย์
ทีเสร็จสมบูรณ์

รูปที 3.1 แผนผงั การดาํ เนินงาน

27

3.3 ขนาดโครงสร้างรถเกบ็ ใบไม้บังคบั วทิ ยพุ ลงั งานแสงอาทิตย์

A
B

รูปที 3.2 ขนาดความสูงจากจุด A ถึงจุด B อยทู่ ี 60 cm

A
B

รูปที 3.3 ขนาดความสูงจากจุด A ถึงจุด B อยทู่ ี 70 cm

28

AB

รูปที 3.4 ขนาดความกวา้ งจากจุด A ถึงจุด B อยทู่ ี 120 cm

A
B

รูปที 3.5 ขนาดความยาวพืนทีเก็บใบไมจ้ ากจุด A ถึงจุด B อยทู่ ี 100 cm

29

B
A

รูปที 3.6 ขนาดความยาวของตวั รถจากจุด A ถึงจุด B อยทู่ ี 180 cm

A
B

รูปที 3.7 ขนาดความสูงจากจุด A ถึงจุด B อยทู่ ี 150 cm

30

AB

รูปที 3.8 ขนาดความกวา้ งของช่องเกบ็ วงจรและแบตเตอรีจากจุด A ถึงจุด B อยทู่ ี 50 cm

31

3.4 การประกอบและติดตงั อปุ กรณ์
ในการสร้างรถเข็นเก็บใบไมบ้ งั คบั วทิ ยุพลงั งานแสงอาทิตยใ์ นครังนีจะมีโครงสร้างอยู่ 2 ส่วน

คือ โครงสร้างรถเขน็ เก็บใบไม้ และชุดบงั คบั วทิ ยพุ ลงั งานแสงอาทติ ย์ มีรายละเอยี ดดงั นี

รูปที 3.9 เชือมตวั โครงสร้างรถและยดึ มอเตอร์ขบั เคลือน

รูปที 3.10 ทาํ การยดึ สังกะสีแผน่ เรียบ

32
รูปที 3.11 ใส่ลอ้ จกั รยานและโซ่
รูปที 3.12 ยดึ แผน่ ไมอ้ ดั เพอื ทีจะยดึ แผงโซลา่ เซลล์

33

รูปที 3.13 ยดึ พืนของตวั รถเก็บใบไมแ้ ละตีตเู้ ก็บอุปกรณ์

มอเตอร์เกียร์ 12 V 250 W รีเรย์ 12 V 30 A
เซอร์โวมอเตอร์ 5 V

รีซีฟรับสัญญาณ ตวั ปรับความเร็วรอบมอเตอร์

รูปที 3.14 ลงอปุ กรณ์ชุดควบคมุ และแบตเตอรี

จากรูปที 3.14 มีอุปกรณ์รับสัญญาณจากรีโมทคอนโทรน (รีซีฟ) ซึงรับค่าจะรีโมทเพือนาํ ไป
ควบคุมเซอร์โวมอเตอร์ ทาํ การกดลิมิตสวติ ช์ให้รีสวิตช์ควบคุมการจ่ายไฟเขา้ รีเรย์ และรีเรยจ์ ะทาํ
หนา้ ทีความคุมทิศทางการหมนุ ของมอเตอร์ ซึงคือระบบขบั เคลือนของตวั รถ

34

รูปที 3.15 ยดึ แผงโซลา่ เซลลแ์ ละชาร์จเจอร์
โซลา่ เซลล์

มอเตอร์ปัดนาํ ฝน

แปรงปัด

รูปที 3.16 รถเกบ็ ใบไมบ้ งั คบั วิทยพุ ลงั งานแสงอาทิตยเ์ สร็จพร้อมใชง้ าน

จากรูปที 3.16 ตวั รถมีถงั เก็บใบไมอ้ ย่ไู ตแ้ ผงโซล่าเซลลซ์ ึงจะให้แปรงปัดปัดใบไมผ้ ่านแผน่ รอง
ดา้ นไตใ้ บปัดขึนไปเก็บในถงั เก็บใบไมโ้ ดยแปรงปัดจะทาํ งานโดยใชม้ อเตอร์ปัดนาํ ฝนรถยนตเ์ ป็ น
ตวั ปัดกวาดใบไมเ้ ขา้ ไปในถงั

35

3.5 แผนผงั การทาํ งานวงจรควบคมุ

รีโมทบงั คบั วทิ ยุ

ลิมิตสวิตช์ เซอร์โว รีซีฟ

รีเลย์ แบตเตอรี 12 V แบตเตอรี 6 V

วงจรปรับความเร็ว มอเตอร์เก็บใบไม้
มอเตอร์
ตวั ส่งสัญญาณ
มอเตอร์ขบั เคลือน แหลง่ จ่ายไฟ
มอเตอร์
วงจรควบคุม

รูปที 3.17 แผนผงั การทาํ งานส่วนวงจรควบคมุ

รีซีฟจะรับสัญญาณจากรีโมทบงั คบั วิทยเุ พือควบคุมเซอร์โวมอเตอร์ กดลิมิตสวิตช์เพือจ่ายไฟ
เขา้ รีเลยใ์ หค้ วบคุมมอเตอร์ส่งกาํ ลงั ขบั เคลือนเดินหนา้ ถอยหลงั และใบปัดใบไม้

36

รูปที 3.18 การตอ่ วงจรของรถเก็บใบไมบ้ งั คบั วิทยพุ ลงั งานแสงอาทิตย์
จากรูปที 3.18 ทังวงจรจะใช้งานไฟฟ้ากระแสตรงอยู่ 2 แรงดัน ซึงมี แรงดนั 5 V และ 12 V
แรงดนั 5 V จะจ่ายใหร้ ีซีฟและเซอร์โวมอเตอร์อปุ กรณท์ งั 2 ตวั นีรับแรงดนั ที 5 V
ส่วนแรงดันไฟ 12 V จะจ่ายให้กับลิมิตสวิตช์ให้เป็ นสวิตช์ เพือสังการจ่ายไฟ 12 V เข้าไปยงั
รีเลยแ์ ละรีเลยจ์ ะทาํ การควบคุมทิศทางการหมุนของมอเตอร์ โดยการผ่านวงจรควบคุมความเร็ว
มอเตอร์กอ่ น

37

3.6 อุปกรณ์และงบประมาณค่าใช้จ่ายในการทําวิจยั

ตารางที 3.3 รายละเอียดงบประมาณค่าใชจ้ ่ายในงานวิจยั

อนั ดบั อปุ กรณ์ ราคา จาํ นวน หน่วย รวมราคา
(บาท) (บาท)

1 เหลก็ กล่อง 1/4 นิว 180 7 เสน้ 1,260

2 รีโมท FlySky 4 ช่องรีโมท 2.4 GHz 809 1 เครือง 809

3 แบตเตอรี 6 V 240 2 กอ้ น 480

4 แบตเตอรี 24 V 1,500 1 กอ้ น 1,500

5 ลอ้ จกั รยาน 180 8 วง 1,440

6 ยางจกั รยานนอกใน 130 4 เส้น 520

7 โซ่จกั รยาน 55 4 เส้น 220

8 ฟรีจกั รยาน 45 5 ตวั 225

9 มอเตอร์เกียร์ 24 V 1,250 2 ตวั 2,500

10 มอเตอร์ 12 V 550 1 ตวั 550

11 แผงโซลา่ เซลล์ 170 W 2,120 1 ตวั 2,120

12 ชาร์จเจอร์ 140 1 เครือง 140

13 ไมอ้ ดั 580 2 แผน่ 1,160

14 เซอร์โว 90 2 ตวั 180

15 รีเลย์ 12 V 30 A 180 1 ตวั 180

16 วงจรปรับความเร็วมอเตอร์ 290 1 ตวั 290

17 สายไฟเบอร์ 6 40 5 เมตร 200

18 สงั กะสีแผน่ เรียบ 270 1 แผน่ 270

19 แปรงปัดใบไม้ 20 19 ดา้ ม 380

20 อืน ๆ 1,300 - - 1,300

รวมทังสิน 15,724

38

บทที 4
ผลการศึกษา

4.1 บทนํา

การวิเคราะห์ขอ้ มูล การเก็บขอ้ มูล การหาประสิทธิภาพของรถเก็บใบไม้บงั คบั วิทยพุ ลงั งาน
แสงอาทิตย์ แบ่งออกเป็น 3 หัวขอ้ คือ

1. การทดสอบประสิทธิภาพของรถเก็บใบไมบ้ งั คบั วทิ ยพุ ลงั งานแสงอาทิตย์ เดนิ หนา้ และถอย
หลงั

2. การทดสอบประสิทธิภาพของตวั เก็บใบไม้
3. การชาร์จแบตเตอรีดว้ ยพลงั งานแสงอาทิตยแ์ ละชวั โมงการใชง้ าน

4.2 เครืองทใี ช้ในการทดลอง

1. รถเก็บใบไมบ้ งั คบั วิทยพุ ลงั งานแสงอาทิตย์

รูปที 4.1 รถเก็บใบไมบ้ งั คบั วทิ ยพุ ลงั งานแสงอาทิตย์

39

AB

รูปที 4.2 ลกั ษณะการทาํ งานรถเก็บใบไมบ้ งั คบั วทิ ยพุ ลงั งานแสงอาทิตย์

จดุ A คือ กาํ หนดให้ใชค้ นเพอื กวาดใบไมบ้ นฟุตบาทลงมาบนถนนกค็ ือ จุด B เพือรถเก็บใบไม้
บงั คบั วทิ ยุพลงั งานแสงอาทิตยจ์ ึงจะสามารถเก็บใบไมไ้ ด้ โดยให้คนทีกวาดใบไมท้ ีจุด A บงั คบั รถ

เพอื เกบ็ ใบไมบ้ นถนนและขอบฟตุ บาท

4.3 การทดลองระยะรับส่งสัญญาณของรีโมทบังคับวทิ ยุ

ตารางที 4.1 ผลการทดลองระยะรับส่งสญั ญาณของรีโมทบงั คบั วิทยุ

ระยะทาง (เมตร) ครังที 1 ผลการทดลอง (Pulse) ครังที 3
ครังที 2 1,500
1,500
10 1,500 1,500 1,500
1,500
20 1,500 1,500 1,500
1,500
30 1,500 1,500

40 1,500 1,500

50 1,500 1,500

60 1,500 1,500