ทรัพยากรลมและการใช้ประโยชน์

ทรัพยากรลม
และการใช้ประโยชน์



จัดทำโดย
นางสาวสุดารัตน์ บุญค่อง

รหัส 6212258231
ชั้นปีที่ 3 ห้อง 2

คำนำ

สื่อการสอนอิเล็กทรอนิกส์ เรื่อง ทรัพยากรลมและการใช้ประโยชน์ กลุ่มสาระ
สังคมศึกษา ศาสนาและวัฒนธรรม ชั้นประถมศึกษาปีที่ 6 จัดทำขึ้นเพื่อประกอบการ
เรียนรู้ของนักเรียนชั้นประถมศึกษาปีที่ 6 เกี่ยวกับเรื่องของทรัพยากรลม เพื่อให้
นักเรียนรู้และเข้าใจเกี่ยวกับทรัพยากรธรรมชาติและพลังงานทดแทน สามารถนำความ
รู้ที่ได้ไปใช้ในชีวิตประจำวัน ซึ่งเนื้อหาจะประกอบไปด้วยเรื่องของลม ประเภทของลม
เครื่องวัดลม พลังงานลม การใช้ประโยชน์จากพลังงานลม ข้อดีของพลังงานลม ข้อเสีย
ของพลังงานลม และเทคโนโลยีกังหันลม

ผู้จัดทำหวังเป็นอย่างยิ่งว่า นักเรียนจะได้รับรับความรู้ มีความเข้าใจและได้รับ
ประโยชน์จากการเรียนรู้จากสื่อการสอนนี้ หากเกิดข้อผิดพลาดประการใด ผู้จัดทำต้อง
ขออถัยไว้ ณ ที่นี่

สุดารัตน์ บุญค่อง
ผู้จัดทำ

สารบัญ หน้ า

เรื่ อง 1
ทรัพยากรลม
ประเภทของลม 2
เครื่องวัดลม 7
พลังงานลมและการใช้ประโยชน์จากพลังงานลม 9
ข้อดีของพลังงานลม
ข้อเสียของพลังงานลม 11
เทคโนโลยีกังหันลม
12
14

สวัสดีจ้านักเรียนทุกคน!!! วัน
นี้คุณครูพี่หมูจะพาพวกเรา

ไปเรียนรู้เกี่ยวกับพลังงานลมกัน
จะเป็ นยังไงนั้นไปดูกันเลยย

ทรัพยากรลมและการใช้ประโยชน์ 1

ทรัพยากรลม

ลม

ลม คือ กระแสอากาศที่เคลื่อนที่ในแนวนอน ส่วนกระแสอากาศคือ
อากาศที่เคลื่อนที่ในแนวตั้ง การเรียกชื่อลมนั้นเรียกตามทิศทางที่ลมนั้นๆ
พัดมา เช่น ลมที่พัดมาจากทิศเหนือเรียกว่า ลมเหนือ และลมที่พัดมาจากทิศ
ใต้เรียกว่า ลมใต้ เป็นต้น ในละติจูดต่ำไม่สามารถจะคำนวณหาความเร็วลม
แต่ในละติจูดสูงสามารถคำนวณหาความเร็วลมได้

ลมเป็นปรากฏการณ์ทางธรรมชาติ ซึ่งเกิดจากความแตกต่างของ
อุณหภูมิ ความกดดันของบรรยากาศและแรงจากการหมุนของโลก สิ่งเหล่า
นี้เป็นปัจจัยที่ก่อให้เกิดความเร็วลมและกำลังลม เป็นที่ยอมรับโดยทั่วไปว่า
ลมเป็นพลังงานรูปหนึ่งที่มีอยู่ในตัวเอง ซึ่งในบางครั้งแรงที่เกิดจากลมอาจ
ทำให้บ้านเรือนที่อยู่อาศัยพังทลายต้นไม้ หักโค่นลง สิ่งของวัตถุต่างๆ ล้ม
หรือปลิวลอยไปตามลม ฯลฯ ในปัจจุบันมนุษย์จึงได้ให้ความสำคัญและนำ
พลังงานจากลมมาใช้ประโยชน์มากขึ้น เนื่องจากพลังงานลมมีอยู่โดยทั่วไป
ไม่ต้องซื้อหา เป็นพลังงานที่สะอาดไม่ก่อให้เกิดอันตรายต่อสภาพแวดล้อม
และสามารถนำมาใช้ประโยชน์ได้อย่างไม่รู้จักหมดสิ้น

ทรัพยากรลมและการใช้ประโยชน์ 2

ประเภทของลม

ลมประจำปี
เป็นลมที่พัดอยู่เป็นประจำตลอดทั้งปีในส่วนต่างๆ ของโลกแตกต่างกันไปใน
แต่ละเขตละติจูดของโลกเนื่องจากประเทศไทยอยู่ในบริเวณเขตศูนย์สูตร
อิทธิพลของลมประจำปีจึงไม่มีประโยชน์ ในการนำมาใช้

ลมประจำฤดู
เป็นลมที่พัดเปลี่ยนทิศทางตามฤดูกาล เรียกว่า ลมมรสุม เมื่อพูดถึงลมใน
บทความนี้จะพูดถึงเฉพาะลมพื้นผิวที่ผ่านประเทศไทยเท่านั้น ลมมรสุมที่มี
ความสำคัญมากก็คือ
1. ลมมรสุมฤดูร้อน พัดในแนวทิศใต้ และตะวันตกเฉียงใต้ ในช่วงเดือน
มิถุนายน-สิงหาคม
2. ลมมรสุมฤดูหนาว พัดในแนวทิศเหนือ และตะวันออกเฉียงเหนือ ในช่วง
เดือนธันวาคม-กุมภาพันธ์

ทรัพยากรลมและการใช้ประโยชน์ 3

ลมประจำเวลา

ลมบกและลมทะเล เป็นลมที่เกิดจากความแตกต่างอุณหภูมิของอากาศเหรือพื้นดินและ
พื้นน้ำ เป็นลมที่พัดประจำวัน

ลมทะเล (Sea Breeze) เกิดขึ้นในฤดูร้อนตามชายฝั่งทะเล ในเวลากลางวันเมื่อพื้นดิน
ได้รับความร้อนจากดวงอาทิตย์จะมีอุณหภูมิสูงกว่าพื้นน้ำ และอากาศเหนือพื้นดินเมื่อได้
รับความร้อนจะขายายตัวลอยขึ้นสู่เบื้องบน อากาศเหนือพื้นน้ำซึ่งเย็นกว่าจะไหลเข้าไป
แทนที่ เกิดลมจากทะเลพัดเข้าหาฝั่งมีระยะทางไกลถึง 16-48 กิโลเมตร และความแรง
ของลมจะลดลงเมื่อเข้าถึงฝั่ง ลมทะเล มีความสำคัญต่ออุณหภูมิของอากาศในบริเวณ
ชายฝั่ง ทำให้อุณหภูมิของอากาศลดลง เช่น ก่อนที่ลมจะพัดเข้าไป พื้นดินมีอุณหภูมิ
30 องศาเซลเซียส แต่เมื่อลมพัดผ่านเข้าไปทำให้อุณหภูมิลดลงเป็น 22 องศาเซลเซียส
ในช่วงบ่าย
ลมบก (Land Breeze) เกิดขึ้นในเวลากลางคืน เมื่อพื้นดินคายความร้อนโดย
การแผ่รังสีออก จะคายความร้อนออกได้เร็วกว่าพื้นน้ำ ทำให้มีอุณหภูมิต่ำกว่าพื้นน้ำ
อากาศเหนือพื้นน้ำซึ่งร้อนกว่าพื้นดินจะลอยตัวขึ้นสู่เบื้องบน อากาศเหนือพื้นดินซึ่งเย็น
กว่าจะไหลเข้าไปแทนที่ เกิดเป็นลมพัดจากฝั่งไปสู่ทะเล ลมบก ซึ่งลมบกจะมีความแรง
ของลมอ่อนกว่าลมทะเล จึงไม่สามารถพัดเข้าสู่ทะเลได้ระยะทางไกลเหมือนลมทะเล โดย
ลมบกสามารถพัดเข้าสู่ทะเลมีระยะทางเพียง 8-10 กิโลเมตร เท่านั้น
ลมบกนั้นพัดจากบกสู่ทะเลในตอนกลางคืน ส่วนลมทะเลพัดจากทะเลเข้าหาฝั่งในตอน
กลางวัน

ทรัพยากรลมและการใช้ประโยชน์ 4

ลมภูเขาและลมหุบเขา(Valley Breeze)
เกิดขึ้นในเวลากลางวัน อากาศตามภูเขาและลาดเขาร้อน เพราะได้รับความร้อน
จากดวงอาทิตย์เต็มที่ ส่วนอากาศที่หุบเขาเบื้องล่างมีความเย็นกว่าจึงไหลเข้า
แทนที่ ทำให้มีลมเย็นจากหุบเขาเบื้องล่างพัดไปตามลาดเขาขึ้นสู่เบื้องบน เรียกว่า
ลมหุบเขา



ลมหุบเขา ลมภูเขา

ลมพัดลงลาดเขา (Katabatic Wind) เป็นลมที่พัดอยู่ตามลาดเขาลงสู่หุบเขาเบื้อง
ล่าง ลมนี้ มีลักษณะคล้ายกับลมภูเขา แต่มีกำลังแรงกว่า สาเหตุการเกิดเนื่ องจาก
ลมเย็นและมีน้ำหนั กมากเคลื่อนที่จากที่สูงลงสู่ที่ต่ำภายใต้แรงดึงดูดของโลก
ส่วนใหญ่เกิดขึ้นในข่วงเวลากลางคืน เมื่อพื้นดินคายความร้อนออก ในฤดูหนาว
บริเวณที่ราบสูงภายในทวีปมีหิมะทับถมกันอยู่ อากาศเหนื อพื้นดินเย็นลงมาก
ทำให้เป็นเขตความกดอากาศสูง

ทรัพยากรลมและการใช้ประโยชน์ 5

ลมชีนุก (Chinook) เป็นลมที่เกิดขึ้นทางด้านหลังเขา มีลักษณะเป็นลมร้อนและแห้ง ความแรงลมอยู่ใน
ขั้นปานกลางถึงแรงจัด การเคลื่อนที่ของลมเป็นผลจากความกดอากาศแตกต่างกันทางด้านตรงข้าม
ของภูเขา ภูเขาด้านที่ได้รับลมจะมีความกดอากาศมากและอากาศจะถูกบังคับให้ลอยสูงขึ้นสู่ยอดเขา ซึ่ง
จะขยายตัวและพัดลงสู่เบื้องล่างทางด้านหลังเขา ขณะที่อากาศลอยต่ำลง อุณหภูมิจะค่อยๆ เพิ่มสูงขึ้น
ตามอัตราการเปลี่ยนอุณหภูมิอะเดียแบติก จึงเป็นลมร้อนและแห้ง ลมร้อนและแห้งที่พัดลงไปทางด้าน
หลังเขาทางตะวันออกของเทือกเขารอกกี เรียกว่า ลมชีนุก บริเวณที่เกิดลมเป็นบริเวณแคบๆ มีความ
กว้างเพียง 2-3 ร้อยกิโลเมตร เท่านั้น และแผ่ขยายจากทางตะวันออกเฉียงเหนือของมลรัฐนิวเม็กซิโก
สหรัฐอเมริกา ไปทางเหนือเข้าสู่แคนาดา ลมชีนุกเกิดขึ้นเมื่อลมตะวันตกชั้นบนที่มีกำลังแรงพัดข้ามแนว
เทือกเขาเหนือใต้คือ เทือกเขารอกกี และ เทือกเขาแคสเกต อากาศทางด้านเขาที่ได้รับลมถูกบังคับ ให้ลอย
ขึ้น อุณหภูมิลดต่ำลง แต่เมื่อลอยต่ำลงไปยังอีกด้านของเขา อากาศจะถูกบีบ ทำให้มีอุณหภูมิสูงขึ้น (รูปที่
17) ถ้าลมที่มีลักษณะอย่างเดียวกับลมชีนุก แต่พัดไปตามลาดเขาของภูเขาแอลป์ในยุโรป เรียกว่า ลม
เฟิห์น (Foehn) และถ้าเกิดในประเทศอาร์เจนตินา เรียกว่าลมซอนดา (Zonda)

ทรัพยากรลมและการใช้ประโยชน์ 6

ลมซานตาแอนนา (Santa Anna) เป็นลมร้อนและแห้งพัดจากทางตะวันออก หรือตะวันออกเฉียงเหนือ
เข้าสู่ภาคใต้มลรัฐแคลีฟอร์เนีย จะพัดผ่านบริเวณทะเลทรายและภูเขา จึงกลายเป็นลมร้อนและแห้ง ลมนี้
เกิดขึ้นในเขตความกดอากาศสูงบริเวณแกรตเบซิน และเมื่อพัดผ่านบริเวณใดจะก่อให้เกิด ความเสียหายแก่
พืชผลบริเวณนั้น โดยเฉพาะในฤดูใบไม้ผลิ เมื่อต้นไม้ติดผลอ่อนและบริเวณที่มีลมพัดผ่านจะมีอุณหภูมิสูง
ขึ้น เช่น เมื่อลมนี้พัดเข้าสู่ภาคใต้มลรัฐแคลิฟอร์เนีย ทำให้อุณหภูมิสูงกว่าบริเวณที่ไม่มี ลมนี้พัดผ่าน ลมที่มี
ลักษณะอย่างเดียวกับลมซานตาแอนนาคือ ลมนอร์เทอร์แคลิฟอร์เนีย (Norther California) เป็นลมที่
ทำให้บริเวณหุบเขาภาคกลางตอนเหนือในเขตมลรัฐแคลิฟอร์เนีย มีอุณหภูมิร้อนจัด ตัวอย่างเช่น ลมนี้ได้
เกิดในเดือนสิงหาคม 2521 เมื่อความกดอากาศสูงก่อตัวบริเวณเทือกเขาด้านเหนือ เนื่องจากเป็นลมฝ่าย
เหนือฤดูร้อน ลมฝ่ายเหนือจะช่วยทำให้อากาศเย็นลง แต่ไม่กรณีของเมืองเรดบลัพฟ์ ในมลรัฐแคลิฟอร์เนีย
เมื่อลมนี้พัดลงมายังภูเขา อากาศจะถูกบีบทำให้มีอุณหภูมิสูงขึ้น ที่เมืองเรดบลัพฟ์ มีอุณหภูมิสูงถึง 48
องศาเซลเซียส อยู่ถึง 2 วัน ซึ่งแทบไม่น่าเชื่อเลยว่าเมืองเรดบลัพฟ์ ที่ตั้งอยู่ประมาณละติจูดเดียวกันกับ
เมืองฟิลาเดลเฟียทางภาคตะวันออกของสหรัฐอมเริกา แต่มีอุณหภูมิสูงกว่ามาก
ลมทะเลทราย (Desert Winds) เป็นลมท้องถิ่นเกิดขึ้นในบริเวณทะเลทราย เวลาเกิดจะมาพร้อมกับพายุ
ฝุ่นหรือพายุทราย คือ ลมฮาบูบ (Haboob) มาจากคำ Hebbec ในภาษาอาหรับแปลว่า ลม ลมฮาบูบ เวลา
เกิดจะหอบเอาฝุ่นทรายมาด้วย บริเวณที่เกิดได้แก่ ประเทศซูดานในทวีปแอฟริกา เฉลี่ยจะเกิดประมาณปีละ
24 ครั้ง และบริเวณทะเลทราย ทางตะวันตกเฉียงใต้ของสหรัฐอเมริกา โดยเฉพาะทางภาคใต้ของมลรัฐ
แอริโซนา

ทรัพยากรลมและการใช้ประโยชน์ 7

เครื่องวัดลม

1. เครื่องวัดทิศลม เรียกว่า วินด์เวน (Wind Vane) ส่วนใหญ่จะมีลักษณะเป็นลูกศร
ยาว ซึ่งมีความยาวเป็นแผ่น ทางตั้งเห็นตัวบังคับให้ปลายศรลมชี้ในทิศทางที่ลมพัด
เข้ามา โดยมีแกนของศรลมหมุนไปโดยรอบ และต่อเข้ากับวงจรไฟฟ้า อ่านทิศทาง
ลมตามที่ปลายศรลมชี้ไปที่หน้ าปัดของเครื่อง

2. เครื่องวัดความเร็วลม เรียกว่าอะนิ โมมิเตอร์ (Anemometer) ซึ่งอะนิ โมมิเตอร์
แบบเก่าแก่ที่สุดคือแบบแผ่นกระดก (Pressure Plate Anemometer) ประดิษฐ์โดย
โรเบิร์ต ฮุค (Robert Hook) เมื่อปี พ.ศ. 2210 ประกอบด้วยแผ่นโลหะรูปสี่เหลี่ยมผืน
ผ้าแขวนติดอยู่กับแกน และแกนนี้ ติดอยู่กับเสาในแนวตั้ง แผ่นโลหะนี้ หมุนรอบแกน
ได้อย่างอิสระ และตั้งฉากกับทิศทางลมเสมอ เมื่อมีลมพัดปะทะกับแผ่นโลหะ ปลาย
ด้านหนึ่ งของแผ่นโลหะจะกระดกขึ้น มุมที่แผ่นโลหะทำกับแนวตั้งนั้ น จะขึ้นอยู่กับ
ความแรงของลม

ทรัพยากรลมและการใช้ประโยชน์ 8

ส่วนเครื่องวัดที่วัดได้ทั้งความเร็วลม และทิศทางลม เรียกว่า แอโรเวน (Aerovane)
โดยรวมอะนิ โมมิเตอร์และวินต์เวนเข้าด้วยกัน เครื่องมือนี้ ใช้ใบมีดที่เป็นใบจักร 3
ใบ วัดความเร็วลม ใบจักรหมุนเป็นอัตราส่วนต่อความเร็วลม จากรูปร่างของเครื่อง
ที่เพียว และมีปีกอยู่ในแนวตั้งช่วยให้ใบมีดหันเข้าหาลม (รูปที่ 4) วินต์เวนจะทำ
หน้ าที่ 2 อย่าง คือ บอกทิศทางลม และช่วยให้แกนของใบจักรชี้เข้าหาทิศทางลม ทั้ง
อะนิ โมมิเตอร์และวินต์เวน เชื่อมต่อเข้ากับเครื่องมือที่ทำการบันทึก

เครื่องวัดลมที่กล่าวมานี้ เป็นการวัดลมที่พื้นดิน และบอกทิศทาง หรือความเร็ว
ลมในตำแหน่ งคงที่โดยเฉพาะสิ่งกีดขวางอื่นๆ ก็มีอิทธิพลต่อลม เช่น อาคารต้นไม้
และอื่นๆ ความเร็วลมจะเพิ่มมากขึ้นอย่างรวดเร็วเมื่อความสูงเพิ่มขึ้น ดังนั้ น เครื่อง
มือที่ใช้วัดลมควรตั้งอยู่ในที่โล่งที่อากาศถ่ายเทได้สะดวก และควรอยู่สูงกว่าหลัง
อาคาร แต่ในทางปฏิบัติอะนิ โมมิเตอร์จะถูกวางไว้ในระดับความสูงต่างๆ ไม่แน่ นอน
ทำให้การวัดลมมีความผิดพลาดอยู่เสมอ

พลังงานลม ทรัพยากรลมและการใช้ประโยชน์ 9

พลังงานลม เป็นพลังงานตามธรรมชาติที่เกิดจากความแตกต่างของอุณหภูมิ ความกดดันของบรรยากาศ
และแรงจากการหมุนของโลก สิ่งเหล่านี้เป็นปัจจัยที่ก่อให้เกิดความเร็วลมและกำลังลม เป็นที่ยอมรับโดยทั่วไปว่า
ลมเป็นพลังงานรูปหนึ่งที่มีอยู่ในตัวเอง ซึ่งในบางครั้งแรงที่เกิดจากลมอาจทำให้บ้านเรือนที่อยู่อาศัยพังทลาย
ต้นไม้ หักโค่นลง สิ่งของวัตถุต่าง ๆ ล้มหรือปลิวลอยไปตามลม ฯลฯ ในปัจจุบันมนุษย์จึงได้ให้ความสำคัญและนำ
พลังงานจากลมมาใช้ประโยชน์มากขึ้น เนื่องจากพลังงานลมมีอยู่โดยทั่วไป ไม่ต้องซื้อหา เป็นพลังงานที่สะอาดไม่
ก่อให้เกิดอันตรายต่อสภาพแวดล้อม และสามารถนำมาใช้ประโยชน์ได้อย่างไม่รู้จักหมดสิ้น

พลังงานลมก็เหมือนกับพลังงานแสงอาทิตย์คือไม่ต้องซื้อ ซึ่งปัจจุบันได้มีการนำเอาพลังงานลมมาใช้
ประโยชน์มากขึ้น พื้นที่ยังมีปัญหาในการวิจัยพัฒนานำเอาพลังงานลมมาใช้งานเนื่องจากปริมาณของลมไม่
สม่ำเสมอตลอดปี แต่ก็ยังคงมีพื้นที่บางพื้นที่สามารถนำเอาพลังงานลมมาใช้ให้เกิดประโยชน์ได้ เช่น พื้นที่บริเวณ
ชายฝั่งทะเลเป็นต้น ซึ่งอุปกรณ์ที่ช่วยในการเปลี่ยนจากพลังงานลมออกมาเป็นพลังงานในรูปอื่น ๆ เช่น ใชั กังหัน
ลม (windturbine) เพื่อเปลี่ยนให้เป็น พลังงานไฟฟ้าเมื่อต่อเข้ากับเทอร์ไบน์หรือไดนาโมเพื่อผลิตไฟฟ้า, กังหันโรง
สี (หรือ windmill) เพื่อเปลี่ยนให้เป็น พลังงานกล คือเมื่อต่อเข้ากับระหัดวิดน้ำเพื่อระบายน้ำหรือต่อเข้ากับจักร
กลก็สามารถใช้สีข้าวหรือนวดแป้งได้, กังหันสูบน้ำ (หรือ windpump, sails หรือใบเรือ เพื่อขับเคลื่อนเรือ เป็นต้น

windfarm จะประกอบด้วยกังหันลมเป็นจำนวนมาก และต่อเข้ากับสายส่งกลางเพื่อผลิตไฟฟ้าให้กับผู้
ผลิตไฟฟ้าหลัก (ในไทยคือ กฟผ) ลมในทะเลจะมีความแรงและแน่นอนกว่าลมบนบก แต่การสร้างในทะเลถึง
จะไม่ทำให้รกหูรกตามากนักแต่ค่าใช้จ่ายและการบำรุงรักษาจะแพงกว่าการสร้างบนบกมากเลยทีเดียว แต่
ก็ไม่แพงไปกว่าการก่อสร้างโรงไฟฟ้าที่ใช้เชื้อเพลิงฟอสซิลทั่วไป

ทรัพยากรลมและการใช้ประโยชน์ 10

พลังงานลมถูกนำมาใช้เป็นพลังงานทางเลือกเพื่อมาแทนทีพลังงานฟอสซิล มี
ปริมาณมาก มีอยู่ทั่วไป สะอาด หมุนเวียนได้ และมีผลกระทบทางด้านสิ่งแวดล้อม
น้ อยมาก พลังงานลมมีความสม่ำเสมอในแต่ละปี อาจมีบางช่วงที่ขาดหายไปบ้างแต่
ก็จะไม่สร้างปัญหาในการผลิตไฟฟ้าถ้าออกแบบให้มีประสิทธิภาพเพียง 20% ของ
ปริมาณความต้องการไฟฟ้าทั้งหมด การติดตามสภาพอากาศอย่างใกล้ชิดจะ
สามารถลดปัญหาลงได้ เป็นพลังงานที่สะอาดไม่ก่อให้เกิดอันตรายต่อสภาพ
แวดล้อม และสามารถนำมาใช้ประโยชน์ ได้อย่างไม่มีวันหมด

การใช้ประโยชน์จากพลังงานลม

การผลิตกระแสไฟฟ้าจากพลังงานลม ลมเป็นแหล่งพลังงานสะอาดชนิ ดหนึ่ งที่นานา
ประเทศมุ่งพัฒนาให้เกิดประโยชน์ มากขึ้น เนื่ องจากลมมีศักยภาพในการผลิตเป็นกระ
แสไฟฟ้าได้เป็นอย่างดี การนำลมมาใช้ประโยชน์ จะต้องอาศัยเครื่องจักรกลสำคัญ คือ
“กังหันลม” ในการเปลี่ยน พลังงานจลน์ จากการเคลื่อนที่ของลม เป็นพลังงานกลก่อน
นำไปใช้ประโยชน์ ที่สำคัญพลังงานลม ใช้ไม่มีวันหมด และกระบวนการผลิตไฟฟ้าจาก
ลมยังไม่ปล่อยของเสียที่เป็นอันตรายต่อ สภาพแวดล้อม แต่การใช้พลังงานลมเพื่อการ
ผลิตไฟฟ้าความเร็วลมจะต้องสม่ำเสมอ หรือกำลังลม เฉลี่ยทั้งปีควรไม่น้ อยกว่าระดับ
6.4 – 7.0 เมตรต่อวินาที ที่ความสูง 50 เมตร ถึงจะสามารถ ผลิตไฟฟ้าจากกังหันลมได้
ดี ภูมิประเทศที่มีความเร็วลมเหมาะสมได้แก่บริเวณฝั่ งทะเลแถบยุโรป เหนื อ หรือ
ช่องเขาในอเมริกา

ทรัพยากรลมและการใช้ประโยชน์ 11

ข้อดีของพลังงานลม

พลังงานลมเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม สามารถลด
ระดับการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซต์ที่ก่อให้
เกิดภาวะโลกร้อน นอกจากนี้ พลังงานลมยัง
ปราศจากสารก่อมลพิษอื่น ๆ ที่เกิดจากเชื้อเพลิง
ฟอสซิลและโรงไฟฟ้านิ วเคลียร์อีกด้วย
การผลิตพลังงานลมสามารถดำเนิ นงานได้อย่าง
รวดเร็ว ฟาร์มกังหันลมสามารถสร้างเสร็จสิ้น
ภายในไม่กี่สัปดาห์ โดยใช้รถเครนติดตั้งหอคอย
ของกังหันลม ส่วนเชื่อมต่อกับปีกหมุน และ
ใบพัดเหนื อฐานคอนกรีต
ด้วยเงินลงทุนที่เท่ากัน พลังงานลมสร้าง
พลังงานงานมากกว่าเครื่องปฏิกรณ์นิ วเคลียร์ 5
เท่า และผลิตพลังงานได้มากกว่า 2.3 เท่า
ค่าใช้จ่ายของการผลิตไฟฟ้าโดยพลังงานลมมีแต่
จะลดลง เนื่ องจากพลังงานลมเป็นแหล่ง
พลังงานที่สามารถนำกลับมาใช้ใหม่ได้ ไม่ต้อง
อาศัยการทำเหมือง ขุดเจาะ หรือ ขนส่งไปยัง
สถานี จ่ายไฟฟ้า นอกจากนี้ ในโครงการใหญ่ ๆ
ที่ใช้กังหันลมขนาดกลาง จะมีศักยภาพในการ
ปฏิบัติงานสูงถึง 98% ซึ่งหมายถึงต้องซ่อมแซม
เป็นระยะเวลาเพียง 2% ซึ่งเป็นประสิทธิภาพการ
ทำงานที่สูงกว่าประสิ ทธิภาพที่คาดหวังได้จาก
โรงไฟฟ้าทั่วไปอย่างมาก

ทรัพยากรลมและการใช้ประโยชน์ 12

ข้อเสียของพลังงานลม

-พลังงานลมอาจส่งผลเสียต่อทัศนี ยภาพ เนื่ องจากต้องใช้กังหันขนาดใหญ่ จน
บดบังส่ วนต่างๆของพื้นที่ไป
-การเกิดมลภาวะทางเสียง เมื่อใบพัดขนาดใหญ่ทำงานจะเกิดเสียงดังมาก
รบกวนผู้อยู่ใกล้เคียง
-การรบกวนคลื่นวิทยุ ซึ่งเกิดจากใบพัดส่วนใหญ่ทำจากโลหะเมื่อหมุนทำให้เกิด
การรบกวนคลื่นวิทยุและโทรทัศน์ ในระยะ 1 – 2 กิโลเมตร
-ผลกระทบต่อระบบนิ เวศ เมื่อติดตั้งกังหันลมขนาดใหญ่อาจทำให้สิ่งมีชีวิตใกล้
เคียงอพยพไปอยู่ที่อื่น แต่ไม่ได้มีผลกระทบมากไปกว่าพลังงานทดแทนประเภท
อื่น
-พลังงานลมยากที่จะควบคุมความสม่ำเสมอได้

ทรัพยากรลมและการใช้ประโยชน์ 13

ลมไม่คงที่และไม่เก็บพลังงาน

พลังงานลมค่อนข้างคาดเดาไม่ได้ ดังนั้ นจึงไม่เป็นไปตามการคาดการณ์การผลิต

เสมอไป โดยเฉพาะอย่างยิ่งในอุปกรณ์ชั่วคราวขนาดเล็ก เพื่อลดความเสี่ยง การ

ลงทุนในสิ่งอำนวยความสะดวกเหล่านี้ มักเป็นระยะยาว ดังนั้ นการคำนวณผล

ตอบแทนจึงปลอดภัยยิ่งขึ้น ข้อบกพร่องนี้ สามารถเข้าใจได้ดีขึ้นด้วยข้อมูลชิ้นเดียว:

กังหันลม สามารถทำงานได้ตามปกติภายใต้ลมกระโชกแรง 10 ถึง 40 กม. / ชม. ที่

ความเร็วต่ำ พลังงานจะไม่สร้างกำไร ในขณะที่ความเร็วที่สูงขึ้น แสดงถึง ความ

เสี่ ยงทางกายภาพต่อโครงสร้าง

เป็นพลังงานที่ไม่สามารถเก็บสะสมไว้ได้ แต่ต้องบริโภคทันทีเมื่อผลิตออกมา ซึ่ง

หมายความว่าไม่สามารถทดแทนการใช้พลังงานประเภทอื่นได้อย่างสมบูรณ์

ผลกระทบของภูมิทัศน์ และความหลากหลายทางชีวภาพ

ฟาร์มกังหันลมขนาดใหญ่มีผลกระทบต่อภูมิทัศน์ ที่รุนแรงและสามารถมองเห็นได้

จากระยะไกล ความสูงเฉลี่ยของหอคอย / กังหันอยู่ในช่วง 50 ถึง 80 เมตร และใบ

มีดหมุนเพิ่มขึ้นอีก 40 เมตร ผลกระทบด้านสุนทรียภาพต่อภูมิทัศน์ บางครั้งทำให้

ชาวบ้านรู้สึ กไม่สบายใจ

นอกจากนี้ ฟาร์มกังหันลมสามารถส่งผลเสียต่อชีวิตของนก โดยเฉพาะอย่างยิ่ง

นกนั กล่าที่ออกหากินในเวลากลางคืน ผลกระทบต่อนกเกิดจากการที่ ใบมีดหมุน

สามารถเคลื่อนที่ด้วยความเร็วสูงสุด 70 กม. / ชม. นกไม่สามารถมองเห็นไม้พาย

ด้วยความเร็วนี้ และชนกับพวกมันอย่างสาหัส

ทรัพยากรลมและการใช้ประโยชน์ 14

เทคโนโลยีกังหันลม
กังหันลม คือ เครื่องจักรกลอย่างหนึ่ งที่สามารถแปรพลังงานจลน์ จากการ
เคลื่อนที่ของลมให้กลายเป็นพลังงานกลได้ จากนั้ นนำพลังงานกลมาใช้ประโยชน์
โดยตรง เช่น การบดสีเมล็ดพืช การสูบน้ำ หรือในปัจจุบันใช้ผลิตเป็นพลังงาน
ไฟฟ้า

ชนิ ดของกังหันลม
โดยทั่วไปกังหันลมแบ่งออกเป็น 2 ชนิ ด ตามแกนหมุนของกังหันลม ได้แก่
กังหันลมแกนหมุนแนวตั้ง (Vertical Axis Wind Turbine) เป็นกังหันลมที่มีแกน
หมุน และใบพัดตั้งฉากกับการเคลื่อนที่ของลมในแนวราบ
กังหันลมแกนหมุนแนวนอน (Horizontal Axis Wind Turbine) เป็นกังหันลมที่มี
แกนหมุนขนานกับการเคลื่อนที่ของลมในแนวราบ โดยมีใบพัดเป็นตัวตั้งฉากรับ
แรงลม

ทรัพยากรลมและการใช้ประโยชน์ 15

กังหันลมแกนหมุนแนวนอน

เป็นกังหันลมที่มีเพลาแกนหมุนของ
ใบพัดขนานกับพื้นราบหรือขนานกับ
ทิศทางของลม โดยเพลาแกนหมุน
ของใบพัดกังหังลมนี้ รวมทั้งเครื่อง
กำเนิ ดไฟฟ้า จะติดตั้งอยู่ที่ตำแหน่ ง
บนสุดของเสา การทำงานของกังหัน
ลมประเภทนี้ แบ่งเป็นสองลักษณะ
คือ ทำงานโดยหันหน้ าให้ลม กับหัน
หลังให้ลม กรณีเป็นกังหันลมขนาด
เล็ก การหมุนกังหันลมให้หันหน้ า
เข้าหาลมจะใช้หางเสือ กรณีเป็น
กังหันลมขนาดใหญ่จะใช้เซ็นเซอร์วัด
ทิศทางลมร่วมกับเซอร์โวมอเตอร์
กังหันลมส่ วนใหญ่จะมีกล่องเกียร์
เพื่อช่วยเพิ่มความเร็วรอบของเพลาให้
หมุนเร็วขึ้น เพื่อความเหมาะสมใน
การขับเครื่องกำเนิ ดไฟฟ้า ตัวอย่าง
ของกังหันลมแกนหมุนนอน ได้แก่
กังหันลมวินด์มิลล์ส (windmills)
กังหันลมใบเสื่อลำแพน นิ ยมใช้กับ
เครื่องฉุดน้ำ กังหันลมแบบกงล้อ
จักรยาน กังหันลมสำหรับผลิตไฟฟ้า
แบบพรอบเพลเลอร์ (propeller)

ทรัพยากรลมและการใช้ประโยชน์ 16

กังหันลมแกนหมุนแนวตั้ง

เป็นกังหันลมที่มีเพลาแกนหมุนของใบพัดตั้งฉากกับพื้นราบหรือตั้งฉากกับทิศทาง
การเคลื่อนที่ของลม ข้อดีคือทำให้สามารถรับลมในแนวราบได้ทุกทิศทาง เหมาะกับทำเล
ที่ตั้งที่ลมมีทิศทางไม่แน่ นอน หรือเปลี่ยนทิศทางบ่อยๆ ข้อเสียคือมีประสิทธิภาพในการ
เปลี่ยนพลังงานต่ำ หรือมีสัมประสิทธิ์กำลัง ที่ต่ำกว่ากังหันลมแกนหมุนแนวนอน และมี
ข้อจำกัดในการขยายขนาดและการเปลี่ยนชุดของใบพัด ปัจจุบันมีการใช้งานกังหันลม
ประเภทนี้ ไม่มาก ที่นิ ยมกันมากที่สุด คือ กังหันลมแดร์เรียส และกังหันลมซาโวเนี ยส
กังหันลมแดร์เรียสเป็นที่รู้จักกันทั่วไปว่าเป็น “eggbeater” ออกแบบโดยจอร์จส
แดร์เรียส ในปี ค.ศ. 1931 เป็นกังหันลมที่หมุนด้วยความเร็วสูงแต่แรงบิดตํ่าเมื่อเปรียบ
เทียบกับกังหันลมแกนหมุนแนวตั้งแบบอื่นๆ จึงจำเป็นต้องมีเครื่องช่วยในการออกตัวใน
ตอนเริ่มต้น เหมาะสำหรับการผลิตไฟฟ้า
กังหันลมซาโวเนี ยส ออกแบบโดยซีเกิร์ด โจฮานเนส ซาโวเนี ยส (Sigurd Johannes
Savonius) เป็นกังหันลมที่ทำงานโดยอาศัยแรงลาก (มีประสิทธิภาพตํ่ากว่ากังหันที่
ทำงานโดยอาศัยแรงยก) ขณะทำงานจะหมุนด้วยความเร็วตํ่าแต่แรงบิดสูง เหมาะสำหรับ
การสูบนํ้ า การโม่แป้ง

ส่ วนประกอบของกังหันลม ทรัพยากรลมและการใช้ประโยชน์ 17

• ใบพัด ทำหน้ าที่เป็นตัวรับพลังลมซึ่งเป็นพลังงานจลน์ เพื่อเปลี่ยนให้เป็น
พลังงานกล ซึ่งยึดติดกับชุดแกนหมุนและส่งแรงจากแกนหมุนไปยังเพลา

แกนหมุน
• เพลาแกนหมุน ทำหน้ าที่รับแรงจากแกนหมุนใบพัด และส่งผ่านระบบ
กำลังเพื่อหมุนและปั่ นเครื่องกำเนิ ดไฟฟ้า
• ห้องส่งกำลัง เป็นระบบปรับเปลี่ยนและควบคุมความเร็วในการหมุน
ระหว่างเพลาแกนหมุนกับเพลาของเครื่องกำเนิ ดไฟฟ้า
• ห้องเครื่อง มีขนาดใหญ่และมีความสำคัญต่อกังหันลม ใช้บรรจุระบบต่างๆ
ของกังหันลม เช่น ระบบเกียร์ เครื่องกำเนิ ดไฟฟ้า ระบบเบรคและระบบ
ควบคุม เป็นต้น
• เครื่องกำเนิ ดไฟฟ้า ทำหน้ าที่เปลี่ยนพลังงานกลให้เป็นพลังงานไฟฟ้า
• ระบบควบคุมไฟฟ้า ใช้ระบบคอมพิวเตอร์เป็นตัวควบคุมการทำงานและส่ง
จ่ายพลังงานไฟฟ้า
• ระบบเบรก เป็นระบบกลไกเพื่อใช้ควบคุมการหยุดหมุนของใบพัดและเพลา
แกนหมุนของกังหันลม เมื่อได้รับความเร็วลมเกินความสามารถที่กังหันลมจะ
รับได้ หรือในระหว่างการซ่อมบำรุงรักษากังหันลม
• แกนคอหมุนรับทิศทางลม ทำหน้ าที่ควบคุมการหมุนของห้องเครื่องเพื่อให้
ใบพัดรับทิศทางลม โดยระบบอิเล็กทรอนิ กส์ที่เชื่อมต่อให้มีความสัมพันธ์กับ
หางเสื อรับทิศทางลมที่อยู่ด้านบนของเครื่อง
• เครื่องวัดความเร็วลมและทิศทางลม ทำหน้ าที่เป็นตัววัดความเร็วลมและ
ทิศทางลมเชื่อมต่อสายสัญญาณเข้าสู่ระบบคอมพิวเตอร์ เพื่อที่คอมพิวเตอร์จะ
สามารถควบคุมกลไกอื่นๆ ของกังหันลมได้อย่างถูกต้อง
• เสากังหันลม ทำหน้ าที่รับน้ำหนั กตัวเครื่องที่อยู่ด้านบน

ทรัพยากรลมและการใช้ประโยชน์ 18

กังหันลมเพื่อการผลิตไฟฟ้า
หลักการทำงานของกังหันลมเพื่อการผลิตพลังงานก็คือ เมื่อลมพัดผ่าน

พลังงานจลน์ ของลมจะหมุนใบพัดของกังหันลม เกิดพลังงานกลจากเพลาแกน
หมุนของกังหันลม ซึ่งจะถูกเปลี่ยนรูปไปเป็นพลังงานไฟฟ้าโดยอาศัยเครื่องกำเนิ ด
ไฟฟ้าที่เชื่อมต่ออยู่กับเพลาแกนหมุนของกังหันลม จากนั้ นกระแสไฟฟ้าก็จะถูกจ่าย
เข้าสู่ระบบต่อไป ในการใช้งานกังหันลม เนื่ องจากความเร็วลมนั้ นเปลี่ยนแปลง
เสมอ การใช้พลังงานลมจึงจะต้องมีตัวกักเก็บพลังงาน หรือใช้ร่วมกับแหล่ง
พลังงานสำรองอื่นๆ ตัวกักเก็บพลังงานมีอยู่หลายชนิ ดขึ้นอยู่กับกรณีการใช้ เช่น
กังหันลมเพื่อผลิตไฟฟ้าขนาดเล็กมักนิ ยมใช้แบตเตอรี่เป็นตัวกักเก็บพลังงาน
แหล่งพลังงานสำรองของพลังงานลมอาจเป็นเครื่องจักรดีเซล หรือพลังงานน้ำจาก
เขื่อน ฯลฯ ในทางกลับกัน เราสามารถใช้พลังงานลมเป็นพลังงานสำรองให้กับ
พลังงานหลักประเภทอื่นๆ เพื่อทดแทนพลังงานซึ่งส่วนมากเป็นพลังงานสิ้นเปลือง
หรือไม่ก็ลดค่าใช้จ่าย โดยพลังงานลมจะช่วยจ่ายพลังงานต่อเมื่อมีความเร็วลมเพียง
พอ

ทรัพยากรลมและการใช้ประโยชน์ 19

ข้อดีและข้อเสียของกังหันลม

ข้อดี
• มีประสิทธิภาพการทำงานสูง
• มีความสมดุลด้านพลังงานที่ดีเยี่ยม การปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ที่
เกิดจากการผลิต ติดตั้ง และให้บริการของกังหันลมที่มีช่วงอายุโดยเฉลี่ย
ยี่สิบปี ถูกทดแทนหลังดำเนิ นการผลิตเพียง 3-6 เดือน โดยแทบไม่มีค่าใช้
จ่ายด้านสิ่ งแวดล้อม
• ดำเนิ นงานได้รวดเร็ว ฟาร์มกังหันลมสามารถติดตั้งเสร็จสิ้นภายในไม่กี่
สั ปดาห์
• ในประเทศที่ส่งเสริมพลังงานลม พลังงานลมสร้างอาชีพมากกว่าพลังงาน
ฟอสซิล
• ราคาถูกลงมาเรื่อยๆ และคาดว่าจะเป็นพลังงานราคาประหยัดได้ในอนาคต

ข้อเสี ย
• สามารถติดตั้งได้เฉพาะบางพื้นที่เท่านั้ น
• ผลผลิตที่ได้ไม่สม่ำเสมอ
• อาจบดบังทัศนี ยภาพทางธรรมชาติที่งดงาม
• ก่อมลภาวะทางเสียงแก่ชุมชนใกล้เคียง
• รบกวนคลื่นวิทยุและโทรทัศน์ ในรัศมี 1-2 กิโลเมตร
• ส่งผลกระทบต่อระบบนิ เวศ เช่น สัตว์บางชนิ ด เช่น นก ต้องอพยพย้ายถิ่น
ที่อยู่อาศัย

ต่อไปคุณครูพี่หมูจะให้นักเรียน
มาลองทำแบบฝึกหัดกัน ตั้งใจทำ

นะเด็กๆ

แบบฝึกหัด

ให้นักเรียนตอบคำถามต่อไปนี้ ให้ถูกต้อง
1.ลมคืออะไร
ตอบ.............................................................................................
2.ลม แบ่งออกเป็นกี่ประเภท อะไรบ้าง
ตอบ.............................................................................................
3.ลมบกเกิดขึ้นเมื่อพื้นดินคายความร้อนโดยการแผ่รังสีออก จะคายความร้อนออกได้
เร็วกว่าพื้นน้ำ ทำให้มีอุณหภูมิต่ำกว่าพื้นน้ำ อากาศเหนือพื้นน้ำซึ่งร้อนกว่าพื้นดินจะ
ลอยตัวขึ้นสู่เบื้องบน อากาศเหนือพื้นดินซึ่งเย็นกว่าจะไหลเข้าไปแทนที่ เกิดเป็นลมพัด
จากฝั่งไปสู่ทะเล จะเกิดขึ้นในเวลาใด?
ตอบ...............................................................................................
4.ลมชีนุกเป็ นลมที่เกิดขึ้นลักษณะใด
ตอบ...............................................................................................
5.เครื่องวัดความเร็วลม เรียกอีกอย่างหนึ่งว่าอะไร
ตอบ................................................................................................
6. จากรูป คือลมอะไร

ตอบ...........................................................................................

7.จงบอกข้อดีของเทคโนโลยีกังหันลมอย่างน้ อย 3 ข้อ
ตอบ.....................................................................................
8.พลังงานลมถูกนำมาใช้เป็ นพลังงานทางเลือกเพื่ อมาแทนที่พลังงานอะไร
ตอบ.....................................................................................
9.จงบอกข้อเสียของพลังงานลมมาอย่างน้ อย 3 ข้อ
ตอบ......................................................................................
10. จากรูปเป็นกังหันลมชนิดใด

ตอบ...................................................................................

ทรัพยากรลมและการใช้ประโยชน์