เครื่องฉีดน้ำไร้ไฟฟ้า

ก การศึกษาประสิทธิภาพเครื่องฉีดน ้าไร้ไฟฟ้า จัดท าโดย นายภูมพงษ์ษา วิวัชร์ประยูร ม.5/1 เลขที่ 12 นายสหรัตน์ ทิมไทย ม.5/1 เลขที่20 นายสิรภพ เอี่ยมจารุภิญโญ ม.5/1 เลขที่21 ครูที่ปรึกษา นางรุ่งฤดี อภิชัยสุขสกุล นางสาวปทุมรัตน์ อาวุโสสกุล นางสาวปฐมาภรณ์ กรโสภา นายนพคุณ มีมานะ รายงานนี้เป็นส่วนหนึ่งของรายวิชาการสื่อสารและการน าเสนอ (IS2) I30202 โรงเรียนวัดราชโอรส เขตจอมทอง กรุงเทพมหานคร ภาคเรียนที่ 2 ปี การศึกษา 2565

ก โครงงาน : การศึกษาประสิทธิภาพเครื่องฉีดน้ำไร้ไฟฟ้า ประเภทโครงงาน : โครงงานสิ่งประดิษฐ์ ระดับชั้น : ชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 5 ผู้จัดทำ : นายสหรัตน์ ทิมไทย นายภูมพงษ์ษา วิวัชร์ประยูร นายสิรภพ เอี่ยมจารุภิญโญ อาจารย์ที่ปรึกษาโครงงาน : นายนพคุณ มีมานะ นางสาวปทุมรัตน์ อาวุโสสกุล สถานศึกษา : โรงเรียนวัดราชโอรส กรุงเทพมหานคร บทคัดย่อ ในปัจจุบันประเทศไทยมีความก้าวหน้าทางวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี และมีบทบาทต่อชีวิตของมนุษย์ ในหลายด้าน ทั้งใช้ในการพัฒนาและอำนวยความสะดวกในการดำรงชีวิต การใช้เครื่องแรงดันน้ำ ในการ ทำงานต่างๆ ไม่ว่าจะเป็นการใช้ในการเกษตรกรรม การอุตสาหกรรม หรือการทำความสะอาดต่างๆ ซึ่งล้วนใช้ พลังงานไฟฟ้า แต่พลังงานไฟฟ้ามีราคาสูง จึงไม่สามารถตอบสนองต่อบางกลุ่มที่ต้องการ ปัจจุบันเครื่องฉีดน้ำที่มีขายตามท้องตลาดมีราคาสูง คณะผู้จัดทำจึงนำหลักการของแรงดันน้ำ มาช่วย เพื่อให้มีการส่งน้ำผ่านท่อที่แรงขึ้น โดย ความดันของของเหลวขึ้นอยู่กับ ความลึกของของเหลว ของเหลวไม่ ว่าจะอยู่ในภาชนะรูปร่างใดก็ตาม ถ้าที่ระดับความลึกเดียวกัน ความดันของของเหลวจะเท่ากัน แต่ถ้าระดับ ความลึกต่างกัน ของเหลวที่อยู่ระดับลึกกว่าจะมีความดันของน้ำมากกว่าที่ระดับความลึกน้อยกว่า และความ หนาแน่นของของเหลว ของเหลวต่างชนิดกันจะมีแรงดันต่างกัน โดยของเหลวที่มีความหนาแน่นมากจะมี แรงดันสูงกว่าของเหลวที่มีความหนาแน่นน้อย การติดตั้งระบบแอร์แวเพื่อช่วยส่งน้ำไปยังถังเก็บน้ำซึ่งติด ตั้งอยู่ในระดับที่สูงและระยะทางการส่งที่ยาวไกลเดิมทีการส่งน้ำโดยใช้ปั๊มมอเตอร์ไฟฟ้าจะทำให้มอเตอร์ไฟฟ้า เสียหายบ่อยครั้งและได้แรงดันน้ำน้อย เมื่อนำอุปกรณ์ติดตั้งระบบแอร์แวต่อพ่วงเข้าปรากฎว่าอายุการใช้งาน ของปั๊มมอเตอร์ไฟฟ้าจนถึงปัจจุบันยังไม่พบความเสียหาย ตรงกันข้ามระยะเวลาที่ใช้ในการดูดและส่ง น้ำให้ เพียงพอกลับสั้นลง จากผลการทดลอง พบว่า การใช้เครื่องฉีดน้ำแบบเพิ่มท่อ PVC 1.5 นิ้ว ทำให้มีระยะทา งที่น้ำ พุ่ง ออกไปจากปลายท่อได้ไกลที่สุด เป็นระยะทางเฉลี่ย 720 เซนติเมตร รองลงมาคือเครื่องฉีดน้ำแบบสะสมน้ำใน ขวด เป็นระยะทางเฉลี่ย 168 เซนติเมตร และการใช้สายยางกับส่วนประกอบด้าน C 129 เซนติเมตร และ เครื่องฉีดน้ำแบบไม่สะสมน้ำ ได้ระยะใกล้ที่สุด 120 เซนติเมตร

ข กิตติกรรมประกาศ โครงงานสิ่งประดิษฐ์ฉบับนี้ สำเร็จได้ด้วยความกรุณาให้การสนับสนุนในด้านต่าง ๆ เป็นอย่างดีจาก ท่านผู้อำนวยการวรนันท์ ขันแข็ง ผู้อำนวยการโรงเรียนวัดราชโอรส และรองผู้อำนวยการชวนชัย วรรณสิทธิ์ รองผู้อำนวยการกลุ่มบริหารวิชาการโรงเรียนวัดราชโอรสและรองผู้อำนวยการโรงเรียนทุกกลุ่มงาน ที่ได้ สนับสนุน ส่งเสริมและพัฒนาแหล่งเรียนรู้ภายในโรงเรียน ขอขอบคุณ ครูปทุมรัตน์ อาวุโสสกุล และ ครูนพคุณ มีมานะ ครูที่ปรึกษาโครงงา น และคณะครู กลุ่มสาระการเรียนรู้วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีที่ให้ความกรุณา ช่วยเหลือ ให้ข้อเสนอแนะในการพัฒนา ปรับปรุงโครงงานสิ่งประดิษฐ์และตรวจสอบแก้ไขข้อบกพร่องต่าง ๆ ทำให้โครงงานสิ่งประดิษฐ์นี้ มีความ สมบูรณ์ถูกต้องยิ่งขึ้น และขอขอบคุณเพื่อนสมาชิกนักเรียนทุกคนที่ให้ความร่วมมืออย่างดี ซึ่งคุณค่าและ ประโยชน์ที่พึงมีจากโครงงานสิ่งประดิษฐ์นี้ขอมอบให้กับผู้มีพระคุณทุกท่าน คณะผู้ศึกษาค้นคว้า

ค สารบัญ เรื่อง หน้า บทคัดย่อ ก กิตติกรรมประกาศ ข สารบัญ ค สารบัญตาราง ง สารบัญภาพ จ บทที่ 1 บทนำ 1 บทที่ 2 เอกสารที่เกี่ยวช้อง 4 บทที่ 3 อุปกรณ์และวิธีการดำเนินงาน 12 บทที่ 4 ผลการดำเนินงาน 19 บทที่ 5 สรุปผลการดำเนินการ 20 บรรณานุกรม 21 ภาคผนวก 22

ง สารบัญตาราง ตารางที่ หน้า 1 แสดงระยะทางที่น้ำพุ่งออกไปด้วยวิธีจ่ายน้ำแบบต่าง ๆ ผ่านเครื่องฉีดน้ำไร้ไฟฟ้า 17

จ สารบัญภาพ ภาพที่ หน้า 1 ภาพร่าง เครื่องฉีดน้ำไร้ไฟฟ้า 2 2 ท่อพี.วี.ซี. ขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 3.5 นิ้ว 6 3 แสดงหลักการแอร์แว 9 4 ท่อ PVC ขนาดยาว 20 เซนติเมตร จำนวน 4 อัน และ ขนาด 15 เซนติเมตร จำนวน 9 อัน และ ขนาดยาว 8 เซนติเมตร 4 อัน 12 5 ส่วนประกอบของเครื่องฉีดน้ำไร้ไฟฟ้า ด้าน A 12 6 ส่วนประกอบของเครื่องฉีดน้ำไร้ไฟฟ้า ด้าน A ต่อข้องอ 12 7 ส่วนประกอบของเครื่องฉีดน้ำไร้ไฟฟ้า ด้าน B 13 8 ส่วนประกอบของเครื่องฉีดน้ำไร้ไฟฟ้า 13 9 ลักษณะการต่อขวดกับท่อ PVC 13 10 เครื่องฉีดน้ำไร้ไฟฟ้า 14 11 ลักษณะการอุดปลายท่อด้านหนึ่งและต่อวาล์วเปิด - ปิด 14 12 การต่อเกลียวนอกกับท่อหางปลาไหล 14 13 นำส่วน C มาต่อกับเครื่องฉีดน้ำไร้ไฟฟ้า 14 14 นำเกลียวนอกมาต่อข้างหลังวาล์วเปิด-ปิดเพื่อนำมาใส่สายยาง 14 15 การต่อสายยางกับเครื่องฉีดน้ำไร้ไฟฟ้า 14 16 ภาพร่างการออกแบบเครื่องฉีดน้ำไร้ไฟฟ้า 21 17 การทดสอบการเครื่องฉีดน้ำไร้ไฟฟ้า 21 18 ปรับปรุง พัฒนาเครื่องฉีดน้ำไร้ไฟฟ้า 22 19 วัดระยะทางของน้ำที่ดันมาจากเครื่องฉีดน้ำไร้ไฟฟ้า 22

1 บทที่ 1 บทนำ ที่มาและความสำคัญของโครงงาน ในปัจจุบันประเทศไทยมีความก้าวหน้าทางวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี และมีบทบาทต่อชีวิตของมนุษย์ ในหลายด้าน ทั้งใช้ในการพัฒนาและอำนวยความสะดวกในการดำรงชีวิต การใช้เครื่องแรงดันน้ำในการ ทำงานต่างๆ ไม่ว่าจะเป็นการใช้ในการเกษตรกรรม การอุตสาหกรรม หรือการทำความสะอาดต่างๆ ซึ่งล้วนใช้ พลังงานไฟฟ้า แต่พลังงานไฟฟ้ามีราคาสูง จึงไม่สามารถตอบสนองต่อบางกลุ่มที่ต้องการ ปัจจุบันเครื่องฉีดน้ำที่มีขายตามท้องตลาดมีราคาสูง คณะผู้จัดทำจึงนำหลักการของแรงดันน้ำมาช่วย เพื่อให้มีการส่งน้ำผ่านท่อที่แรงขึ้น โดย ความดันของของเหลวขึ้นอยู่กับ ความลึกของของเหลว ของเหลวไม่ ว่าจะอยู่ในภาชนะรูปร่างใดก็ตาม ถ้าที่ระดับความลึกเดียวกัน ความดันของของเหลวจะเท่ากัน แต่ถ้าระดับ ความลึกต่างกัน ของเหลวที่อยู่ระดับลึกกว่าจะมีความดันของน้ำมากกว่าที่ระดับความลึกน้อยกว่า และความ หนาแน่นของของเหลว ของเหลวต่างชนิดกันจะมีแรงดันต่างกัน โดยของเหลวที่มีความหนาแน่นมากจะมี แรงดันสูงกว่าของเหลวที่มีความหนาแน่นน้อย จากงานวิจัยของหม่อนไหม เทคโนโลยีชาวบ้าน ( หม่อนไหม:2555) ได้มีการเผยแพร่ การติดตั้งระบบ แอร์แวเพื่อช่วยส่งน้ำไปยังถังเก็บน้ำซึ่งติดตั้งอยู่ในระดับที่สูงและระยะทางการส่งที่ยาวไกลเดิมทีการส่งน้ำโดย ใช้ปั๊มมอเตอร์ไฟฟ้าจะทำให้มอเตอร์ไฟฟ้าเสียหายบ่อยครั้งและได้แรงดันน้ำน้อย เมื่อนำอุปกรณ์ติดตั้งระบบ แอร์แวต่อพ่วงเข้าปรากฎว่าอายุการใช้งานของปั๊มมอเตอร์ไฟฟ้าจนถึงปัจจุบันยังไม่พบความเสียหาย ตรงกัน ข้ามระยะเวลาที่ใช้ในการดูดและส่งน้ำให้เพียงพอกลับสั้นลง ด้วยเหตุผลดังกล่าวข้างต้นนี้ ทางคณะผู้จัดทำจึงได้ทำการประดิษฐ์เครื่องฉีดน้ำไร้ไฟฟ้าขึ้นมา เพื่อเพิ่ม แรงดันของน้ำ และ ส่งน้ำให้มีระยะที่ไกลขึ้นโดยไม่ต้องใช้พลังงานไฟฟ้า ทำให้ลดต้นทุนและประหยัดพลังงาน เพิ่มขึ้นด้วย วัตถุประสงค์ของโครงงาน 1. เพื่อศึกษาวิธีประดิษฐ์เครื่องฉีดน้ำไร้ไฟฟ้า 2. เพื่อศึกษาประสิทธิภาพเครื่องฉีดน้ำไร้ไฟฟ้า สมมติฐานของการศึกษา ถ้าวิธีการจ่ายน้ำผ่านเครื่องฉีดน้ำไร้ไฟฟ้ามีผลต่อแรงดันน้ำของเครื่องฉีดน้ำแล้ว ดังนั้น การจ่ายน้ำ แบบใช้เครื่องฉีดน้ำไร้ไฟฟ้าแบบสะสมน้ำ ส่งน้ำได้ระยะทางไกลที่สุด 2 2 1

2 ตัวแปรที่ศึกษา ตัวแปรต้น : วิธีการจ่ายน้ำผ่านเครื่องฉีดน้ำไร้ไฟฟ้า ตัวแปรตาม : ประสิทธิภาพของเครื่องฉีดน้ำไร้ไฟฟ้า ตัวแปรควบคุม : เวลา แรงดันของน้ำจากแหล่งน้ำต้นทาง สถานที่ การวางระดับท่อตอนปลาย ขอบเขตการศึกษา ด้านเนื้อหา 1.1 แรงดันน้ำ 1.2 ความดันของการไหล ด้านตัวแปรที่เกี่ยวข้อง 2.1 ตัวแปรต้น : วิธีจ่ายน้ำแบบต่าง ๆ ด้วยเครื่องฉีดน้ำไร้ไฟฟ้า 2.2 ตัวแปรตาม : ประสิทธิภาพของเครื่องฉีดน้ำไร้ไฟฟ้า 2.3 ตัวแปรควบคุม : เวลา แรงดันของน้ำจากแหล่งน้ำต้นทาง สถานที่ การวางระดับท่อตอนปลาย ด้านสถานที่ โรงเรียนวัดราชโอรส นิยามศัพท์เฉพาะ เครื่องฉีดน้ำไร้ไฟฟ้า หมายถึง เครื่องมือที่มีการออกแบบการทำงานของแรงดันน้ำที่ไม่ใช้ไฟฟ้า สามารถแก้ปัญหาคราบสิ่งสกปรกที่ตกค้างเหลืออยู่ ให้ถูกกำจัดออกไป โดยมีการออกแบบดังภาพ ด้าน C ด้าน B ด้าน A

3 ภาพที่ 1 ภาพร่าง เครื่องฉีดน้ำไร้ไฟฟ้า โดยกำหนดให้เป็นรูปสี่เหลี่ยมผืนผ้า มีส่วนประกอบต่าง ๆ ดังต่อไปนี้ ส่วนที่ 1 ด้าน A คือ ด้านที่ต่อจากแหล่งน้ำที่ไม่ผ่านปั๊มน้ำ และ ด้านที่ส่งน้ำออก ด้าน B คือ ด้านที่ขนานด้านกว้าง มีขวดน้ำต่อกับท่อสามทางเพื่อเพิ่มแรงดัน ส่วนที่ 2 ด้าน C คือ ส่วนที่ยื่นออกจากด้าน A ต่อวาล์วน้ำและส่งน้ำออกจากตัวเครื่อง แรงดัน หมายถึง แรงหรือน้ำหนักทั้งหมดที่กดลงบนพื้นที่ทั้งหมด ความดันของของไหล หมายถึง อัตราส่วนของแรงที่กระทำต่อวัตถุต่อหน่วยพื้นที่ที่สัมผัสกับของไหล ประสิทธิภาพของเครื่องฉีดน้ำไร้ไฟฟ้า หมายถึง ความสามารถของการดันน้ำจากปลายท่อด้าน C จนถึงจะจุดตกของสายน้ำแรกที่พื้น ผลที่คาดว่าจะได้รับ 1. ได้แนวทางในการสร้างเครื่องฉีดน้ำไร้ไฟฟ้า 2. ใช้เวลาว่างให้เป็นประโยชน์ 3. สามารถเพิ่มแรงดันน้ำได้โดยไม่ใช้พลังงงานไฟฟ้า 4. ต่อยอดผลิดเครื่องฉีดล้างโดยไม่ใช้ไฟฟ้าได้

4 บทที่ 2 เอกสารและวิจัยที่เกี่ยวข้อง ในการศึกษาโครงงาน เรื่องการศึกษาประสิทธิภาพเครื่องฉีดน้ำไร้ไฟฟ้า คณะผู้ศึกษาได้ค้นคว้า รวบรวมแนวคิด ทฤษฎีและหลักการต่าง ๆ จากเอกสารที่เกี่ยวข้องดังต่อไปนี้ 1) การศึกษาประสิทธิภาพเครื่องฉีดน้ำไร้ไฟฟ้า 2) การประดิษฐ์เครื่องฉีดน้ำไฟฟ้า 3)ความดันของของเหลว 4) PVC 5) ขนาดของขวดพลาสติก การศึกษาประสิทธิภาพเครื่องฉีดน้ำไร้ไฟฟ้า การศึกษาเครื่องฉีดน้ำไร้ไฟฟ้า ขั้นตอนที่ 1 ระบุปัญหา (Phoblem identification) ปัญหา คือ ต้องการใช้แรงดันน้ำในการใช้ชีวิต ประจำวัน เช่น การรดนํ้าต้นไม้ การล้างรถซิ่งต้องการแรงดันน้ำมาก และการส่งน้ำไปยังอีกสถานที่หนึ่งที่มีระยะทางไกล รวบรวมข้อมูล ชั้นตอนที่ 2 รวบรวมข้อมูลและแนวคิดที่เกี่ยวกับปัญหา (Related Information Search) ชันดอนที่ 3 ออกแบบวิธีการแก้ปัญหา (Solution Design) การทำเครื่องฉีดน้ำแรงดันสูงมีดังนี้ 3.1 ต่อท่อธรรมดากับคองให้เป็น วงจรสี่เหลี่ยม 3.2 driedตร บีบเบิล และหาวปลาโหล ไว้ตรงปลาย 3.3 ต่อก่อ สามทางเกลียวใน ตรงกลาง 3.4 ต่อย่าเข้ากับสามทางเกลียวในที่มีต่อตรงอยู่ตรงกลาง 3.5 สวนขวดและหมุนฝาให้สนิ 3.6 ตรวจเช็คและพันทปกาวดำให้สนิ 3.7 ทำปืนฉีดน้ำ โดยนำท่อมา และปิดฝาจอรู 3.8 ต่อสายยาวนากับหางปลาไหล ขั้นตอนที่ 4 วางแผนและดำเนินการแก้ปัญหา (Planning and Development) 4.1 แผนการดำเนินงาน 4.2 การปฏิบัติงาน ขั้นตอนที่ 5 ทดสอบ ประเมิณผล ปรับปรุงชิ้นงาน (Testing, Evaluation and Desigh Improvement) โดย การเติมน้ำ และลองเปิดปิด วาล์วน้ำ 4

5 ขั้นตอนที่ 6 นำเสนอวิธีการแก้ปัญหา และปรับปรุงแก้ไข (Presentation) จากการทดสอบ ได้ปรับปรุงฝาขวด และตัวขาด เนื่องจาก และแนวคิดที่เกี่ยวกับปัญหา (Related information มีการรั่ว และขูดเบี้ยวจากแรงดัน ก็มาก จากการแก้ไข ทำให้ไม่มีน้ำรั่ว และได้แรงดันที่มากพอและสูง แรงดันน่า และความเร็ว ในท่อประปา การประดิษฐ์เครื่องฉีดน้ำไฟฟ้า เครื่องฉีดน้ำแรงดัน ไม่ใช้ไฟฟ้าเตรียมอุปกรณ์ ดังนี้ - ขวดลิตร 2 ขวด - ท่อPVC ขนาด4หุน แท่งละ 10ซม. 8 แท่ง - ท่อPVC แบบ3ทาง 4 ชิ้น - ก๊อกน้ำ 1 อัน - ข้องอ 4 ตัว - ตัวรัด 4 อัน - ท่อPVC ต่อตรง เกลียวทองเหลือง 1 อัน - ท่อ PVC ปลายปิด 2 อัน - ท่อ PVC หางปลา 4 อัน - ท่อPVCตัดประมาณ 1เมตร 1 แท่ง วิธีการทำ เริ่มจากต่อท่อPVC เข้ากับตัว3ทางและข้องอ ให้เป็น 4 เหลี่ยม แล้วหมุนตัว3ทางอันหนึ่งออกข้างๆเพื่อไว้ เป็นทางน้ำออก ต่อมาให้ใส่ตัวหางปลาเข้ากับตัว3ทาง 2 ด้าน แล้วไปเจาะรูฝาขวดให้มีขนาดพอที่จะใส่กับ หางปลาได้ จากนั้นเรามาทำตัวปืนกันครับ โดยการใช้ท่อPVC ที่ตัดมาประมาณ 1เมตร ใช้สว่านเจาะรูท่อ PVC ตัวปลายปิด แล้วนำมาสวมใส่ท่อเพื่อเป็นปลายปืน และตัวตรงที่ปลายอีกด้านของท่อ ต่อก๊อกเข้ากับตัวต่อตรง เพื่อเป็นตัวปิดเปิดน้ำ ใส่หางปลากับตัว 3 ทาง ให้ครบ เพื่อจะประกอบทุกอย่างเข้าด้วยกัน ก็เรียบร้อย ความดันของของเหลว ความดันของของเหลว ขึ้นอยู่กับความลึกของของเหลว และความหนาแน่นของของเหลว ความดัน ของของเหลวมีประโยชน์ในชีวิตประจำวัน มีเครื่องมือวัดความดันของเหลว เรียกว่า แมนอมิเตอร์ ความดันของของเหลวมีลักษณะคล้ายกับความกดอากาศ เกิดจากน้ำหนักของของเหลวที่มีอยู่เหนือ ตำแหน่งนั้น ๆ กดทับลงมา ยิ่งในระดับที่ลึกมากขึ้น ของเหลวที่อยู่เหนือตำแหน่งนั้นก็จะมีมากขึ้น ทำให้ น้ำหนักของของเหลวมีมากขึ้น

6 ความดันของของเหลวขึ้นอยู่กับ 1. ความลึกของของเหลว ของเหลวไม่ว่าจะอยู่ในภาชนะรูปร่างใดก็ตาม ถ้าที่ระดับความลึกเดียวกัน ความดัน ของของเหลวจะเท่ากัน แต่ถ้าระดับความลึกต่างกัน ของเหลวที่อยู่ระดับลึกกว่าจะมีความดันของน้ำมากกว่าที่ ระดับความลึกน้อยกว่า 2. ความหนาแน่นของของเหลว ของเหลวต่างชนิดกันจะมีแรงดันต่างกัน โดยของเหลวที่มีความหนาแน่นมาก จะมีแรงดันสูงกว่าของเหลวที่มีความหนาแน่นน้อย ท่อพีวีซี ท่อพี.วี.ซี.คือ ท่อที่ทำขึ้นจากโพลิไวนิลคลอไรด์ โดยไม่ผสมพลาสติกไซเซอร์ ซึ่งชื่ออย่างเป็นทางการที่ ได้ระบุใน มอก. คือ ท่อพีวีซีแข็ง แต่คนทั่วไปนั้นจะรู้จักมักคุ้นกันในชื่อท่อ พี.วี.ซี. กันมากกว่า โดยในปัจจุบัน ท่อชนิดนี้เป็นที่นิยมอย่างมากในวงการก่อสร้าง เพราะด้วยคุณสมบัติที่ดีหลายอย่างไม่ว่าจะเป็น คุณสมบัติที่มี ความเหนียวยืดหยุ่นตัวได้ดี ทนต่อแรงดันน้ำ ทนต่อการกัดกร่อน ไม่เป็นฉนวนนำไฟฟ้าเพราะไม่เป็นตัวนำ ไฟฟ้า เป็นวัสดุไม่ติดไฟ น้ำหนักเบาอีกทั้งยังราคาถูกอีกด้วย ท่อพี.วี.ซี.จึงถูกนำมาใช้ในงานหลาย ๆ ระบบ อาทิเช่น ระบบประปา ระบบงานร้อยสายไฟฟ้า ระบบงานระบายน้ำทางการเกษตร/อุตสาหกรรม สาร พี.วี.ซี. ได้ถูกค้นพบเป็นครั้งแรกในคริสต์ศตวรรษที่แล้ว จุดเริ่มนั้นเกิดจากการที่นักวิทยาศาสตร์กลุ่มหนึ่ง ทำการศึกษาปฏิกิริยาของสารอินทรีย์แกลชนิดใหม่ (Vinyl Chloride, C2H3CL) ที่พวกเราได้ประดิษฐ์ขึ้นและ พบปรากฏการณ์ประหลาด เมื่อสารนี้ต้องแสงแดด คือการเกิดการรวมตัวของของแข็งสีขาวที่ก้นหลอดทดลอง อันที่จริงปรากฏการณ์นี้มีชื่อทางเคมีว่าการเกิด Polymerization ซึ่งทำให้ได้สารพลาสติกชนิดใหม่ Polyvinyl Chloride นักวิทยาศาสตร์ได้พบว่าสารใหม่นี้ไม่ทำปฏิกิริยากับสารเคมีทั่ว ๆ ไป และที่สำคัญคือ ไม่สามารถ ทำลายมันได้ แต่เนื่องจาก พี.วี.ซี. มีคุณสมบัติต่อต้านการเปลี่ยนแปลงใด ๆ ทำให้ยากที่จะนำมาใช้ประโยชน์ ด้วยเหตุนี้การพัฒนาสาร พี.วี.ซี. จึงหมดไป ภาพที่ 2 ท่อพี.วี.ซี. ขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 3.5 นิ้ว

7 กระทั่งปี ค.ศ. 1920 จึงได้มีการค้นคว้าเกี่ยวกับสารพี.วี.ซี. อีกในยุโรปและอเมริกาเหนือ ในช่วงนี้ได้มี การนำเอา พี.วี.ซี. มาใช้ประโยชน์อย่างจริงจัง โดยเฉพาะอย่างยิ่งในประเทศเยอรมัน โดยในปี ค.ศ. 1930 นักวิทยาศาสตร์และวิศวกร ชาวเยอรมันได้นำการพัฒนาและผลิตท่อ พี.วี.ซี. จำนวนจำกัดออกมาใช้งาน ท่อ เหล่านี้ยังคงปรากฏและใช้งานได้อย่างมีประสิทธิภาพจนตราบเท่าทุกวันนี้ ในตอนปลายของสงครา มโลก ครั้งที่ 2 เยอรมันถูกโจมตีทางอากาศอย่างหนักหน่วงเมืองต่าง ๆ ถูกทำลายแต่ประชาชนก็ยังเอาชีวิตรอดอยู่ได้ ด้วยการอาศัยตามซากปรักหักพังของอาคาร สิ่งที่เป็นปัญหาใหญ่คือ ระบบส่งน้ำและระบายน้ำ ที่ถูกทำลาย วิกฤติการณ์นี้ยิ่งทวีความรุนแรงขึ้นอีกเมื่อฝ่ายสัมพันธมิตรโจมตีแคว้น รูห์ และแคว้นซาร์ ซึ่งเป็นแหล่งผลิต เหล็กและแร่อื่น ๆ ที่ใช้ผลิตท่อในยุคนั้น เพื่อแก้ปัญหาวุ่นวายเหล่านี้ นักวิทยาศาสตร์และวิศวกรเยอรมันจึงหัน มาใช้พี.วี.ซี. จึงได้ก่อกำเนิดขึ้นเป็นครั้งแรก ปัจจุบันท่อพี.วี.ซี. มีบทบาทสำคัญในตลาดโลกมาก จากสถิติการผลิตท่อ พี.วี.ซีในสหรัฐอเมริกา ปี ค.ศ. 1976 ปรากฏว่า มีจำนวนผลิตถึง 1.5 พันล้านปอนด์ ต่อปีมาตรฐานท่อพี.วี.ซี. ในสหรัฐอเมริกาได้ถูก กำหนดขึ้นในปี ค.ศ. 1940 เศษ โดย The American Society for Testing and Materials (ASTM) สำหรับประเทศไทยนั้น ท่อ พี.วี.ซี. เริ่มเป็นที่รู้จักและใช้กันเมื่อประมาณ 20 ปีที่ผ่านมา และปัจจุบันกำลังเป็น ที่รู้จักและใช้การอย่างแพร่หลาย จนสำนักงานมาตรฐานผลิตภัณฑ์อุตสาหกรรม กระทรวงอุตสาหกรรม ได้ กำหนดมาตรฐาน ท่อ พี.วี.ซี. และอุปกรณ์ต่อท่อ พี.วี.ซี. ขึ้นโดยแบ่งแยกสีตามการใช้งาน เช่น มาตรฐาน ผลิตภัณฑ์อุตสาหกรรมท่อ พี.วี.ซี. แข็งสำหรับใช้เป็นท่อร้อยสายไฟฟ้า สายโทรศัพท์ (มอก. 216-2520) กำหนด เป็นท่อสีเหลืองอ่อน (Primerose) มาตรฐานผลิตภัณฑ์อุตสาหกรรมท่อ พี.วี.ซี. แข็งสำหรับใช้เป็นท่อ น้ำดื่ม (มอก. 17-2523) กำหนดเป็นท่อสีน้ำเงิน (Arctic Blue) มาตรฐานผลิตภัณฑ์อุตสาหกรรมท่อ พี.วี.ซี. แข็งสำหรับใช้ในงานอุตสาหกรรมและชลประทาน (มอก.) กำหนดเป็นสีเท่า เป็นต้น นอกจากนี้ยังมีมาตรฐาน ผลิตภัณฑ์อุปกรณ์สำหรับต้นท่อ ซึ่งกำหนดสีตามท่อพี.วี.ซี. สำหรับใช้งานต่าง ๆ กัน ขนาดของขวดพลาสติก ขวด PET พลาสติก สำหรับใส่ของเหลว ขวด PET คือ ขวดพลาสติกที่ใช้สำหรับบรรจุของเหลวหลากหลายรูปแบบ เช่น น้ำดื่ม น้ำอัดลม ยา ชนิดเม็ด น้ำมันพืช ซอสปรุงรส แชมพู น้ำหอม น้ำมันเครื่อง น้ำยาปรับผ้านุ่ม อาหารแห้งและอื่นๆ อีกมากมาย โดยทั่วไปขวดพลาสติก PET จะมีการผลิตและออกแบบให้เลือกใช้งานทั้งแบบเป็นขวด แบบกระปุก แบบ แกลลอน และแบบถังที่มาพร้อมกับฝาเปิด-ปิด มีหูหิ้ว และก๊อกในตัวเพื่อให้หยิบใช้งานได้สะดวกและช่วย ป้องกันเชื้อโรคและสิ่งสกปรกตกค้างทำให้มีความปลอดภัยต่อผู้บริโภค นอกจากนี้ขวดพลาสติก PET ยังมี คุณสมบัติโดดเด่นในด้านความใส สะอาด มีน้ำหนักเบา ทนต่อแรงดันอากาศและแรงกระแทกได้ดี ไม่แตกหัก ง่าย จึงสามารถนำมารีไซเคิลใช้งานซ้ำและช่วยเพิ่มมูลค่าให้กับผลิตภัณฑ์ได้เป็นอย่างดี

8 ทฤษฏีของเบอร์นูลี่ ทฤษฏีของเบอร์นูลี่ (Bernoulli’s theorem) เป็นทฤษฎีที่ใช้สำหรับคำนวณการวัดการไหล (flow measurement) ของไหลภายในท่อด้วยแผ่นออริฟิส (orifice plate) ท่อเวนทูรี (venturi tube) และนอซ เซิล (nozzle) เป็นต้น ทฤษฎีของเบอร์นูลี่ใช้สำหรับอธิบายของไหลที่มีการไหลอย่างสม่ำเสมอ (steady flow) หรือมีการ เปลี่ยนแปลงอย่างช้า ๆ ดังสมการที่ 1 (1) โดย g คือ ความเร่งเนื่องจากแรงโน้มถ่วงโลก (9.81 m/s2 ) h คือ ความสูงของกระแสของไหลวัดจากระดับอ้างอิง (m) v คือ ความเร็วของของไหล (m/s) P คือ ความดันของของไหลแบบสถิต (N/m2 ) ρ คือ ความหนาแน่นของของไหล (kg/m3 ) การเปรียบเทียบการไหลภายในท่อระหว่างจุด 2 จุด (ดังรูป) โดยใช้ทฤษฎีของเบอร์นูลี่ได้ความสัมพันธ์ดัง สมการที่ 2 การไหลของของไหลภายในท่อ

9 (2) ถ้าตำแหน่งจุด 2 จุด ในกระแสของไหลที่ไหลภายในท่ออยู่ในระดับความสูงเดียวกัน (h1 = h2 ) มีลักษณะการ ไหลแบบต่อเนื่อง (continuity flow) ปริมาณการไหลหรือปริมาตรของของไหลต่อหนึ่งหน่วยเวลา (Qt ) ที่ไหล ผ่านจุดทั้งสองจุด (จุด 1 และ จุด 2) ต้องมีค่าเท่ากัน (V1A1=V2A2 ) และให้ (A2 /A1 = m) จะได้ (3) โดย A1 และ A2คือ ขนาดพื้นที่หน้าตัดของท่อที่ตำแหน่งที่ 1 และตำแหน่งที่ 2 ตามลำดับ ซึ่งการคำนวณหา ค่าอัตราการไหลของของไหลโดยใช้สมการนี้มีเงื่อนไข คือ 1) การไหลของของไหลเป็นแบบมิติเดียว 2) เป็น ของไหลชนิดอัดตัวไม่ได้ 3) ไม่คิดแรงเสียดทานที่เกิดขึ้น 4) ไม่มีการเปลี่ยนแปลงระดับ ค่าอัตราการไหลที่คำนวณได้จากสมการที่ 3 เป็นค่าอัตราการไหลทางทฤษฏี (Qt ) ซึ่งในทางปฏิบัติแล้ว ค่าอัตรการไหลจริง (Qa ) ที่ได้มีค่าต่ำกว่าค่า Qtดังนั้น จึงต้องนำค่าสัมประสิทธิ์มาคูณกับค่า Qt เพื่อปรับแก้ให้ ได้ค่า Qaค่าสัมประสิทธิ์นี้เป็นค่าที่ได้จากการทดลองเรียกค่า “Discharge coefficient, Cd” หลักการทำแอร์เว เมื่อน้ำถูกสูบขึ้นมาจากหัวกระโหลกที่อยู่ใต้น้ำก็จะมีอากาศขึ้นมาด้วยซึ่งช่องว่างที่อยู่ในท่อ PVC ที่ตั้ง ขึ้นสูง ๆ จะมีอากาศแวะเข้าไปในท่อดังกล่าว และเมื่ออกากาศไม่มีที่ออกก็จะเกิดแรงดันเพิ่มมากขึ้นก็จะไปดัน น้ำที่อยู่ในท่อออกมา ซึ่งอากาศก็จะไปเพิ่มแรงดันน้ำที่สูบขึ้นมามากยิ่งขึ้นประมาณ 30-40 % จึงเป็นเหตุทำให้ แรงดันน้ำเพิ่มขึ้นมากกว่าปกติ การติดตั้งระบบแอร์แวเพื่อช่วยส่งน้ำไปยังถังเก็บน้ำซึ่งติดตั้งอยู่ในระดับที่สูงและระยะทางการส่งที่ ยาวไกลเดิมทีการส่งน้ำโดยใช้ปั๊มมอเตอร์ไฟฟ้าจะทำให้มอเตอร์ไฟฟ้าเสียหายบ่อยครั้งและได้แรงดันน้ำน้อย เมื่อนำอุปกรณ์ติดตั้งระบบแอร์แวต่อพ่วงเข้าปรากฎว่าอายุการใช้งานของปั๊มมอเตอร์ไฟฟ้าจนถึงปัจุบันยังไม่ พบความเสียหาย ตรงกันข้ามระยะเวลาที่ใช้ในการดูดและส่งน้ำให้เพียงพอกลับสั้นลง สำหรับ ขั้นตอนการทำ ให้ใช้ท่อเมนต์ขนาดเส้นผ่าศูนย์กลาง 3 นิ้วเป็นท่อหลัก ต่อเชื่อมด้วยท่อยางที่ไปเครื่องปั๊มน้ำ โดยห่างจาก เครื่องปั๊มน้ำประมาณ 1 เมตร ใช้ผ่าท่อในแนวตั้งขึ้นโดยใช้ท่อขนาดใหญ่กว่าเส้นผ่าศูนย์กลางประมาณ 4 นิ้ว

10 สวมด้วยท่อต่อ 3 ทาง แล้วต่อเข้าด้วยกันพร้อมกับทากาวน้ำ ปิดปลายท่อให้แน่นหนากันการรั่วซึม ทิ้งไว้ ประมาณ 24 ชั่วโมง หรือ 1 วัน หลังจากนั้นลองสูบน้ำเข้าไปสู่ ท่อน้ำ โดยกำหนดปลายให้เป็นท่อ ที่มีเส้นผ่าศูนย์กลาง ขนาดเล็ก ลดลงไป ตั้งแต่ท่อ 2 นิ้วและไปสู่ท่อที่มีขนาดเส้นผ่าศูนย์กลาง 1 นิ้ว และปลายให้ใช้ตัวสวิง หรือท่อน้ำหยดก็ ได้ ไม่มีปัญหาคอยระวังเพียงแค่การรั่วซึม เท่านั้น ภาพที่ 3 แสดงหลักการแอร์แว จากการที่ทีมวิจัยท้องถิ่นบ้านผาชัน ได้พยายามศึกษาหาแนวทางการแก้ปัญหาการขาดแคลนน้ำของ หมู่บ้านร่วมกัน ทีมวิจัยได้ค้นพบเทคโนโลยีที่ชาวบ้านเรียกกันว่า แอร์แว ซึ่งเป็นระบบเพิ่มแรงดันเครื่องสูบน้ำ ให้มีแรงส่งสูงขึ้น โดยการค้นพบครั้งนี้นับว่าสำคัญอย่างมาก เพราะช่วยแก้ปัญหาเป็นการขาดแคลนน้ำกิน-น้ำ ใช้ของหมู่บ้านที่เรื้อรังมานาน หัวหน้าทีมวิจัย กล่าวว่า แม้ว่าบ้านผาชันจะตั้งอยู่ติดกับลำน้ำโขง แต่ที่ผ่านมาหมู่บ้านแห่งนี้กลับต้อง ประสบปัญหาการขาดแคลนทั้งน้ำกิน-น้ำใช้ในช่วงฤดูแล้งของทุกปี เนื่องจากสภาพพื้นที่เป็นหิน และมีความ ลาดเอียงสูง พื้นดินไม่สามารถดูดซับน้ำจากธรรมชาติเอาไว้ได้ ในขณะที่การดึงน้ำจากแม่น้ำโขง และบุ่งพระ ละคร อ่างเก็บน้ำธรรมชาติข้างริมน้ำโขงขึ้นมาใช้ ด้วยการใช้เครื่องสูบน้ำแต่ก็ไม่ประสบความสำเร็จเนื่องจาก ระดับที่ตั้งชุมชนสูงกว่าแหล่งน้ำ รวมทั้งระยะทางส่งน้ำค่อนข้างไกล ทำให้เครื่องสูบน้ำเสียหายบ่อย ๆ ต้องเสีย ค่าใช้จ่ายในการซ่อมบำรุงสูง แหล่งน้ำที่ชาวบ้านพึ่งพาได้ คือ ลำห้วยน้ำซับขนาดเล็กที่บริเวณชายป่านอกหมู่บ้าน ซึ่งนอกจาก จะต้องใช้เวลาไปกลับนานกว่า 2 ชั่วโมงแล้ว ชาวบ้านยังต้องตื่นไปเข้าคิวตักน้ำกันตั้งแต่เช้าตรู่ และบางครั้งยัง ต้องไปรอให้น้ำซึมออกมาเป็นเวลานาน แม้แต่เด็กนักเรียนก็ต้องมีการจัดแบ่งเวรไปตักน้ำเพื่อนำมาใช้ใน กิจกรรมของโรงเรียนทุกวัน ซึ่งเด็กไม่เพียงเสียเวลาในการเรียน แต่ยังกระทบถึงหลักสูตรการเรียนการสอน ด้วย โดยเฉพาะวิชาเกษตรที่ต้องใช้น้ำต้องงดสอน ที่ผ่านมาชุมชนและหน่วยงานภาครัฐได้พยายามแก้ไขปัญหามาโดยตลอด อาทิ การขุดบ่อบาดาลแต่ ไม่พบแหล่งน้ำเพราะพื้นด้านล่างเป็นหิน การขุดบ่อน้ำตื้น แต่ปริมาณน้ำไม่มากนัก รวมทั้ง การจัดทำระบบ ประปาชุมชน ด้วยการทำถังน้ำขนาดใหญ่กลางหมู่บ้าน และสูบน้ำจากบุ่งพระละคอน ซึ่งเป็นแหล่งน้ำ

11 ธรรมชาติริมแม่น้ำโขง แต่ก็ประสบปัญหาหามอเตอร์สูบน้ำมีกำลังไม่สูงพอที่จะสูบน้ำได้ เพราะที่ตั้งของแหล่ง น้ำต่ำกว่าที่ตั้งของชุมชน เครื่องสูบน้ำจึงเสียหายบ่อย ชุมชนต้องเสียค่าใช้จ่ายสูง

12 บทที่ 3 วิธีการดำเนินงาน โครงงานครั้งนี้เป็น การศึกษาประสิทธิภาพเครื่องฉีดน้ำไร้ไฟฟ้า โดยมี วัสดุ อุปกรณ์และขั้นตอนการ ดำเนินงานดังนี้ วัสดุ อุปกรณ์ 1. ท่อ PVC ขนาด 4 หุน ยาว 20 เซนติเมตร จำนวน 4 อัน 2. ท่อ PVC ขนาด 4 หุน ยาว 15 เซนติเมตร จำนวน 9 อัน 3. ท่อ PVC ขนาด 4 หุน ยาว 8 เซนติเมตร จำนวน 4 อัน 4. ท่อ PVC แบบข้องอ จำนวน 4 อัน 5. ท่อ PVC แบบสามทาง จำนวน 6 อัน 6. ท่อ PVC เกลียวนอก จำนวน 3 อัน 7. ท่อ PVC หางปลาไหล จำนวน 3 อัน 8. ท่อ PVC วาล์วเปิดปิด จำนวน 1 อัน 9. ข้อต่อตรงลดหนาขนาด 1.5 นิ้วลด 4 หุน จำนวน 4 อัน 10. ท่ออุด PVC จำนวน 1 อัน 11. สายยาง 2 อัน 12. ขวดน้ำ 1.5 ลิตร 4 ขวด 13. กรรไกรตัดท่อ 1 อัน 14. สว่าน 1 ตัว 15. กาวทาท่อ 1 กระปุก 16. ตลับเมตร 1 อัน

13 ตอนที่ 1 การศึกษาวิธีสร้างเครื่องฉีดน้ำไร้ไฟฟ้า 1. เตรียมท่อ PVC ขนาดยาว 20 เซนติเมตร จำนวน 4 อัน และ ขนาด 15 เซนติเมตร จำนวน 9 อัน และ ขนาดยาว 8 เซนติเมตร 4 อัน ดังรูปที่ 1 ภาพที่ 4 ท่อ PVC ขนาดยาว 20 เซนติเมตร จำนวน 4 อัน และ ขนาด 15 เซนติเมตร จำนวน 9 อัน และ ขนาดยาว 8 เซนติเมตร 4 อัน 2. นำท่อ PVC ยาว 20 เซนติเมตร มาเชื่อมต่อกันด้วยท่อ PVC แบบสามทาง ได้ 2 ชุด ดังรูป ภาพที่ 5 ส่วนประกอบของเครื่องฉีดน้ำไร้ไฟฟ้า ด้าน A

14 3. นำท่อ PVC ที่ต่อดังข้อ 2 มาต่อข้องอ ทั้งสองด้าน ดังรูป ภาพที่ 6 ส่วนประกอบของเครื่องฉีดน้ำไร้ไฟฟ้า ด้าน A ต่อข้องอ 4. ทำท่อ PVC ที่ตัดขนาดยาว 15 เซนติเมตร มาเชื่อมด้วย ท่อ PVC แบบสามทาง ดังรูป ภาพที่ 7 ส่วนประกอบของเครื่องฉีดน้ำไร้ไฟฟ้า ด้าน B

15 5. นำท่อ PVC ที่ต่อดัง ข้อ 4 มาต่อ ท่อ PVC แบบ ข้องอทั้งสองด้าน และนำมาเชื่อมกับ ท่อ PVC ที่ต่อดังรูปที่ 3 ภาพที่ 8 ส่วนประกอบของเครื่องฉีดน้ำไร้ไฟฟ้า 6. นำขวดน้ำขนาด 1.5 ลิตร มาใส่ท่อ PVC ขนาดยาว 8 เซนติเมตร ทาด้วยกาวทาท่อให้ แน่นทั้ง 4 ขวด ดังรูป ภาพที่ 9 ลักษณะการต่อขวดกับท่อ PVC

16 7. นำขวดน้ำที่ใส่ท่อ PVC แล้วมาต่อกับชุดท่อ PVC รูปสี่เหลี่ยมผืนผ้าบริเวณสามทางทั้ง 4 จุด ภาพที่ 10 เครื่องฉีดน้ำไร้ไฟฟ้า 8. นำท่อ PVC ขนาดยาว 15 เซนติเมตร อุดบริเวณปลายท่อด้านหนึ่งเจาะรูตรงกลาง ปลายอีกด้านต่อกับวาล์วเปิด - ปิด ภาพที่ 11 ลักษณะการอุดปลายท่อด้านหนึ่งและต่อวาล์วเปิด – ปิด 9. จากนั้นนำเกลียวนอกมาต่อกับท่อหางปลาไหล 3 ชุด ภาพที่ 12 การต่อเกลียวนอกกับท่อหางปลาไหล

17 10. นำท่อ 15 เซนติเมตรมาต่อกับสามทางข้างหน้าและข้างหลังของเครื่อง นำเกลียวนอกมาต่อ กับข้างหน้าและข้างหลังของเครื่องเพื่อใช้ในการใส่สายยาง ภาพที่ 13 นำส่วน C มาต่อกับเครื่องฉีดน้ำไร้ไฟฟ้า 11.นำเกลียวนอกมาต่อข้างหลังวาล์วเปิด-ปิดเพื่อนำมาใส่สายยาง ภาพที่ 14 นำเกลียวนอกมาต่อข้างหลังวาล์วเปิด-ปิดเพื่อนำมาใส่สายยาง 12.นำสายยางมาสวมทั้ง 2 ข้าง 1 ข้างให้ต่อกับวาล์วเปิดน้ำปกติ อีก 1 ข้างให้ไปต่อกับเครื่อง ฉีดน้ำไร้ไฟฟ้า ภาพที่ 15 การต่อสายยางกับเครื่องฉีดน้ำไร้ไฟฟ้า

18 13. นำข้อต่อตรงลดหนาขนาด 1.5 นิ้วลด 4 หุน PVC ยาว 10 เซนติเมตร 2 อันมาต่อระหว่างขวดที่ อยู่บนท่อด้าน B ตอนที่ 2 การศึกษาประสิทธิภาพเครื่องฉีดน้ำไร้ไฟฟ้า 1. นำเครื่องฉีดน้ำไร้ไฟฟ้าต่อให้สมบูรณ์ดังภาพที่ 15 2. เปิดน้ำจากแหล่งน้ำที่ไม่ผ่านเครื่องปั๊มน้ำ และ วัดระยะทางที่น้ำไหลออกจากสายยาง บันทึกผล การทดลอง ทำซ้ำ 3 ครั้ง เพื่อหาค่าเฉลี่ย 3. เปิดน้ำจากแหล่งน้ำที่ไม่ผ่านเครื่องปั๊มน้ำ ปิดวาว์ลด้านปลายท่อ รอให้ระดับน้ำขึ้นสูงที่สุดของ ขวดน้ำ และเปิดวาล์วน้ำ และวัดระยะทางที่น้ำไหลออกจากสายยาง บันทึกผลการทดลอง ทำซ้ำ 3 ครั้ง เพื่อหาค่าเฉลี่ย 4. เปิดน้ำจากแหล่งน้ำที่ไม่ผ่านเครื่องปั๊มน้ำที่เพิ่มข้อต่อตรงลดหนาขนาด 1.5 นิ้วลด 4 หุน ระหว่าง ขวดน้ำที่ท่อด้าน B ทั้งสองด้าน ปิดวาว์ลด้านปลายท่อ รอให้ระดับน้ำขึ้นสูงที่สุดของขวดน้ำ และ เปิดวาล์วน้ำ และวัดระยะทางที่น้ำไหลออกจากสายยาง บันทึกผลการทดลอง ทำซ้ำ 3 ครั้ง เพื่อ หาค่าเฉลี่ย 5. เปิดน้ำจากแหล่งน้ำที่ไม่ผ่านเครื่องปั๊มน้ำต่อกับท่อ PVC ด้าน C เปิดวาล์วน้ำด้านปลาย วัด ระยะทางที่น้ำไหลออกจากสายยาง บันทึกผลการทดลอง ทำซ้ำ 3 ครั้ง เพื่อหาค่าเฉลี่ย

19 บทที่ 4 ผลการทดลอง จากการศึกษาโครงงานเรื่อง การศึกษาประสิทธิภาพเครื่องฉีดน้ำไร้ไฟฟ้า ผู้จัดทำได้บันทึกผล การทดลอง ดังนี้ ตารางที่ 1 แสดงระยะทางที่น้ำพุ่งออกไปด้วยวิธีจ่ายน้ำแบบต่าง ๆ ผ่านเครื่องฉีดน้ำไร้ไฟฟ้า วิธีจ่ายน ้า ระยะที่น ้าพุ่งออกไป (เซนติเมตร) ครั้งที่ 1 ครั้งที 2 ครั้งที่ 3 ค่าเฉลี่ย สายยางกับส่วนประกอบด้าน C 135 128 125 129 เครื่องฉีดน ้าแบบไม่สะสม 130 109 121 120 เครื่องฉีดน ้าแบบสะสม 166 178 161 168 เครื่องฉีดน ้าแบบมีท่อ PVC ลดหนา 1.5 นิ้ว 720 730 710 720 จากตารางพบว่า การใช้เครื่องฉีดน้ำแบบเพิ่มท่อ PVC 1.5 นิ้ว ทำให้มีระยะทา งที่น้ำ พุ่ง ออกไปจากปลายท่อได้ไกลที่สุด เป็นระยะทางเฉลี่ย 720 เซนติเมตร รองลงมาคือเครื่องฉีดน้ำแบบ สะสมน้ำในขวด เป็นระยะทางเฉลี่ย 168 เซนติเมตร และการใช้สายยางกับส่วนประกอบด้าน C 129 เซนติเมตร และเครื่องฉีดน้ำแบบไม่สะสมน้ำ ได้ระยะใกล้ที่สุด 120 เซนติเมตร

20 บทที่ 5 สรุปและอภิปรายผลการทดลอง สรุปผลการทดลอง จากผลการทดลอง พบว่า การใช้เครื่องฉีดน้ำแบบเพิ่มท่อ PVC 1.5 นิ้ว ทำให้มีระยะทา งที่น้ำ พุ่ง ออกไปจากปลายท่อได้ไกลที่สุด เป็นระยะทางเฉลี่ย 720 เซนติเมตร รองลงมาคือเครื่องฉีดน้ำแบบสะสมน้ำใน ขวด เป็นระยะทางเฉลี่ย 168 เซนติเมตร และการใช้สายยางกับส่วนประกอบด้าน C 129 เซนติเมตร และ เครื่องฉีดน้ำแบบไม่สะสมน้ำ ได้ระยะใกล้ที่สุด 120 เซนติเมตร อภิปรายผลการทดลอง เครื่องฉีดน้ำไร้ไฟฟ้า ที่สร้างขึ้นสามารถนำไปใช้ในการช่วยฉีดล้างได้โดยการปรับปรุงเครื่องฉีดน้ำ ไร้ ไฟฟ้าจาก ท่อ PVC เครื่องฉีดน้ำแบบมีท่อ PVC ลดหนา 1.5 นิ้ว ทำให้น้ำพุ่งออกไปจากปลายท่อได้ไกลที่สุด เป็นระยะทางเฉลี่ย 720 เซนติเมตร ถัดมาคือ เครื่องฉีดน้ำแบบสะสมน้ำในขวด จากนั้นเป็นการใช้สายยางกับ ส่วนประกอบด้าน C และ เครื่องฉีดน้ำแบบไม่สะสมน้ำที่ได้ระยะใกล้สุด เนื่องจากความดันของของเหลวที่มี ลักษณะคล้ายกับความกดอากาศ ที่อยู่เหนือตำแหน่งของภาชนะนั้นกดทับลงมา ยิ่งมีระดับความลึกมา กขึ้น ของเหลวที่อยู่เหนือตำแหน่งนั้นก็จะมีมากขึ้น ทำให้น้ำหนักของของเหลวมีมากขึ้นตาม ดังทฤษฎีของแบนูลี ที่ว่าขนาดพื้นที่หน้าตัดของท่อตำแหน่งที่ 1 และตำแหน่งที่ 2 สามารถคำนวณหาค่าอัตราการไหลของของไหล ได้จากสูตร V1A1 X V2A2 และทฤษฎีหลักการแอร์เวเมื่อน้ำถูกสูบขึ้นมาจากหัวกะโหลก ที่อยู่ใต้น้ำก็จะมีอากาศ ขึ้นมาด้วยซึ่งช่องว่างที่อยู่ในท่อ PVC ที่ตั้งขึ้นสูง จะมีอากาศเข้าไปในท่อดังกล่าว และเมื่ออากาศไม่มีที่ออกก็ จะเกิดแรงดันเพิ่มมากขึ้น ก็จะสามารถดันน้ำที่อยู่ในท่อออกมา ซึ่งอากาศก็จะไปช่วยเพิ่มแรงดันน้ำที่สูบขึ้นมา ประมาณ 30 – 40 เปอร์เซ็นต์ จึงเป็นเหตุทำให้แรงดันน้ำเพิ่มขึ้นมากกว่าปกติ ข้อเสนอแนะ 1. เพิ่มขนาดท่อ PVC ที่อยู่ระหว่างขวดน้ำ ด้าน B ให้มีขนาดใหญ่ขึ้น 2. เพิ่มจำนวนขวดน้ำเพื่อเพิ่มความดันตามหลักแอร์เว 3. ควรปรับรูปให้ทันสมัยและสวยงาม 20

21 บรรณานุกรม กิตติพงษ์ พิศมร. (6 สิงหาคม 2564). ความดันของเหลว. true ปลูกปัญญา. http://bitly.ws/we5q ช่างแบงค์. (24 ตุลาคม 2560). เครื่องฉีดน้ำแรงดันไม่ใช้ไฟฟ้างบ 300 ไม่น่าเกินน่ะ Diy ทำเองง่ายๆ. BANGDIY. http://bitly.ws/y6Xd นวภัทรา หนูนาค. (2555). Bernoulli’s theorem / ทฤษฎีของเบอร์นูลี่. Food Network Solution ศูนย์เครือข่ายข้อมูลอาหาร. http://bitly.ws/y6TD นายจักรภัทร ถือสัตย์ และคณะ. (9 กันยายน 2562). โครงงาน STEM เครื่องฉีดน้ำแรงดันสูง. PubHTMl5. http://bitly.ws/y6ZJ MISUMI. (ม.ป.ป.). ขวด PET พลาสติก สำหรับใส่ของเหลว. MiSUMi ประเทศไทย. https://shorturl.asia/mE5Ya Monmai. (27 สิงหาคม 2555). แอร์แว ระบบสูบน้ำพลังสูงเทคโนโลยีชาวบ้าน. หม่อนไม้. http://bitly.ws/y6Va Plastic (พลาสติก). (ม.ป.ป.). PVC คืออะไร? (ความหลากหลายของ PVC). https://shorturl.asia/GBmS7 21

22 ภาคผนวก

23 ภาพที่ 16 ภาพร่างการออกแบบเครื่องฉีดน้ำไร้ไฟฟ้า ภาพที่ 17 การทดสอบการเครื่องฉีดน้ำไร้ไฟฟ้า

24 ภาพที่ 18 ปรับปรุง พัฒนาเครื่องฉีดน้ำไร้ไฟฟ้า ภาพที่ 19 วัดระยะทางของน้ำที่ดันมาจากเครื่องฉีดน้ำไร้ไฟฟ้า