โครงงานเครื่องสูบน้ำประหยัดพลังงาน

บทคดั ย่อ

ช่อื โครงงาน เคร่ืองสูบน้ำประหยดั พลงั งาน
ชอื่ ผู้ทำโครงงาน 1. นายเดน่ พงษ์ศรี 2. นางสาวสุกญั ญา ปันอิน 3. นายกษติ พิ งศ์ คุณผลนิ
นกั ศึกษา กศน.ระดับมธั ยมศึกษาตอนปลาย กศน.อำเภอเมืองนา่ น จงั หวัดน่าน
อาจารย์ที่ปรกึ ษา 1. นายธีรยุทธ ดารณุ รัมย์ 2. นายพงษว์ ทิ ย์ วงศว์ าน
ระยะเวลาการศึกษา วันท่ี 1 พฤศจกิ ายน พ.ศ. 2560 ถึงวันท่ี 30 มถิ ุนายน พ.ศ. 2561

การศึกษาโครงงาน เรื่อง เครื่องสูบน้ำประหยัดพลังงาน มีวัตถุประสงค์ 1) เพื่อประดิษฐ์เครื่องสูบน้ำ
ประหยัดพลงั งานทส่ี ามารถใช้ในพ้นื ที่ที่ไมม่ ีไฟฟา้ ใช้ 2) เพ่ือศกึ ษาประสทิ ธิภาพของเคร่อื งสูบนำ้ ประหยัดพลังงาน 3)

เพื่อปรับปรุง แก้ไขและพัฒนาเครื่องสูบน้ำประหยดั พลังงานให้มีประสิทธิภาพทีด่ ีขึ้น โดยมีวิธีดำเนินการ 3 ขั้นตอน คือ
ขั้นตอนที่ 1 ออกแบบและประดิษฐ์เครื่องสูบน้ำประหยัดพลังงาน โดยการดัดแปลงจากวัสดุอุปกรณ์ที่หาได้ง่ายใน
ท้องถน่ิ เพือ่ ใหไ้ ด้เครือ่ งสบู นำ้ ประหยัดพลังงาน ซงึ่ เปน็ เครื่องท่ีทำจากทอ่ PVC มชี ุดโซ่สเตอร์เป็นตวั ขับเคล่ือนทำให้

ใบพัดหมุนทำการดูดและส่งน้ำจากที่หนึ่งไปยังอีกที่หนึ่ง โดยใช้แบตเตอรี่เป็นตัวสร้างพลังงานไฟฟ้าขับเคลื่อนการ
ทำงานของมอเตอร์ สามารถนำไปใช้ในพื้นที่ถิ่นทุรกันดาร ที่ไฟฟ้าเข้าไม่ถึง ช่วยอนุรักษ์พลังงานไฟฟ้าใน

ชวี ิตประจำวันโดยการใชพ้ ลงั งานแสงอาทิตย์จาก แผงโซล่าเซลล์และพลังงานท่ีเก็บไว้ในแบตเตอรี่ สามารถใช้งาน
ไดส้ ะดวก ลดตน้ ทุนคา่ ไฟฟ้าและ น้ำมันเช้อื เพลงิ ขั้นตอนที่ 2 ทดสอบประสิทธภิ าพของเคร่อื งสูบน้ำประหยัดพลังงาน
เครื่องที่ 1 พบว่า ในระยะเวลา 1 นาที การสูบน้ำด้วยเครื่องสูบน้ำประหยัดพลังงานเครื่องที่ 1 สามารถสูบน้ำได้เฉล่ีย

17.9 ลิตรต่อนาที หรือ 1,079 ลิตรต่อชั่วโมง สามารถสูบน้ำได้ปริมาณมากกว่าการสูบน้ำด้วยเครื่องสูบน้ำตาม
ทอ้ งตลาด คิดเปน็ รอ้ ยละ 2 ขั้นตอนที่ 3 ปรบั ปรงุ แกไ้ ขและพฒั นาเคร่อื งสูบนำ้ ประหยัดพลังงาน เครือ่ งที่ 1 พบวา่

เครื่องสูบน้ำประหยัดพลังงานเครื่องที่ปรบั ปรุงใหม่สามารถสูบน้ำได้เฉลี่ย 20.17 ลิตร/นาที หรือ 1,220.20 ลิตร/
ชวั่ โมง เครื่องสูบนำ้ ประหยัดพลงั งานเคร่ืองท่ี 1 สามารถสูบนำ้ ได้เฉลยี่ 17.9 ลติ ร/นาที 1,079 ลิตร/ชั่วโมง และเคร่ือง
สูบน้ำตามท้องตลาด สามารถสูบน้ำได้เฉลี่ย 17 ลิตร/นาที 1,020 ลิตร/ชั่วโมง เมื่อเปรียบเทียบปริมาณน้ำที่สูบใน

ระยะเวลา 1 ชั่วโมง พบว่า เครื่องสูบน้ำประหยัดพลังงานเครือ่ งที่ 2 สามารถสูบน้ำได้ปริมาณมากกว่าเครื่องสูบนำ้
ประหยัดพลังงานเครือ่ งท่ี 1 คิดเป็นร้อยละ 3.93 และมากกว่าเครือ่ งสูบน้ำตามทอ้ งตลาด คิดเป็นร้อยละ 5.75 และ

เม่อื เปรยี บเทียบการใช้กำลงั ไฟฟ้า พบวา่ เครื่องสบู น้ำตามท้องตลาด ใช้กำลังไฟฟ้า 6 วตั ต์ เสยี คา่ ไฟฟ้า 5.55 บาท
เครื่องสูบน้ำประหยัดพลังงานเครื่องที่ 1 ใช้กำลังไฟฟ้า 5.67 วัตต์ เสียค่าไฟฟ้า 0.00567 บาท และเครื่องสูบน้ำ
ประหยดั พลังงานเครื่องที่ 2 ใชก้ ำลังไฟฟ้า 5.67 วตั ต์ ไม่เสยี ค่าไฟฟ้าเน่อื งจากใช้พลงั งานไฟฟ้าจากแผงโซล่าเซลล์

สามารถลดค่าไฟฟ้าได้ 100 % และเมื่อนำเครื่องสูบน้ำประหยัดพลังงาน เคร่ืองท่ี 2 ไปใหเ้ กษตรกรกลมุ่ ตัวอย่างจำนวน 5
คน ทดลองใช้ พบว่า เครื่องสูบน้ำประหยัดพลังงาน เครื่องที่ 2 สามารถใช้งานได้ง่าย สะดวก มีขนาดที่เหมาะสม ช่วย

ลดค่าใช้จ่ายอันเน่ืองมาจากการสูบน้ำ ประหยัดเวลา และสามารถนำไปใชง้ านได้จริงในพื้นที่ถิ่นทุรกันดารไม่มีไฟฟ้าใช้
สอดคลอ้ งกบั สมมุติฐานท่ตี งั้ ไว้

กิตติกรรมประกาศ

การจัดทำโครงงานเรื่องเครื่องสูบน้ำประหยัดพลังงาน สำเร็จลุล่วงไปได้ด้วยดีได้รับคำแนะนำและ
คำปรึกษาจากครูที่ปรึกษา รวมถึงผู้บริหาร ข้าราชการครู และคณะบุคลากร กศน.อำเภอเมืองน่าน ท่ีคอยให้
คำแนะนำ คำปรึกษาตลอดถึงการตรวจทาน แก้ไขข้อบกพร่องของโครงงานให้มีความถกู ต้อง และทำให้โครงงาน
บรรลุตามวตั ถุประสงค์ท่กี ำหนดไว้

คณะผู้จัดทำขอขอบพระคุณทกุ ท่านที่ให้โอกาส ส่งเสริม สนับสนุนและให้คำแนะนำในด้านต่าง ๆ ของ
การจดั ทำโครงงานคร้ังนี้ และหวงั เป็นอยา่ งย่ิงวา่ โครงงานเร่อื งเครอ่ื งสบู น้ำประหยัดพลงั งานจะเปน็ ประโยชน์ต่อผู้
ที่สนใจนำไปใช้และสามารถนำไปต่อยอดผลิตเป็นเครื่องที่ทันสมัยและมีประสิทธิภาพมากยิ่งขึ้นได้ต่อไป จึง
ขอขอบคุณเปน็ อย่างสงู มา ณ โอกาสน้ี

คณะผจู้ ัดทำ

สารบญั หน้า
ก
บทคัดยอ่ ข
กติ ติกรรมประกาศ ค
สารบัญ ง
สารบัญตาราง จ
สารบัญแผนภมู ิ ฉ
สารบญั ภาพ
บทท่ี 1 บทนำ 1
1
1.1 ที่มาและความสำคัญของปญั หา 1
1.2 วตั ถปุ ระสงค์ 1
1.3 สมมติฐาน 2
1.4 ตวั แปรที่ศกึ ษา 2
1.5 ขอบเขตการศึกษา 2
1.6 ประโยชนท์ ่ีคาดวา่ จะไดร้ ับ
1.7 นิยามปฏบิ ัตกิ าร 3
บทท่ี 2 เอกสารทีเ่ กยี่ วข้อง 3
2.1 ความรู้เกย่ี วกบั การใชพ้ ลังงานไฟฟา้ ในชีวติ ประจำวนั 3
2.2 ความรู้เกย่ี วกับพลงั งานทดแทน 4
2.3 ความรูเ้ กย่ี วกบั พลังงานนำ้ 4
2.4 ความรู้เกีย่ วกบั เครอ่ื งสูบน้ำประเภทต่าง ๆ 4
2.5 ความรเู้ กี่ยวกับแบตเตอรร์ ี่ 5
2.6 ความรู้เกย่ี วกบั การคำนวณหาคา่ ไฟฟา้ 5
2.7 ความรู้เกี่ยวกบั โซล่าเซลล์ 5
2.8 หลักการและทฤษฎีทเี่ กี่ยวข้อง
2.9 งานวิจัยท่ีเกย่ี วข้อง 7
บทท่ี 3 วธิ ีดำเนินการ 8
3.1 วัสดอุ ุปกรณ์ 8
3.2 แผนผังกระบวนการทำโครงงานเครอื่ งสูบน้ำประหยดั พลังงาน
3.3 วธิ ีดำเนนิ การ

สารบญั (ตอ่ ) 12
12
บทท่ี 4 ผลการศึกษา 14
ข้นั ตอนที่ 1 การประดษิ ฐ์เครือ่ งสูบนำ้ ประหยัดพลังงาน
ขน้ั ตอนท่ี 2 การทดสอบประสิทธภิ าพเครื่องสบู น้ำประหยัดพลังงาน 19
ขัน้ ตอนที่ 3 การปรบั ปรงุ แกไ้ ขและพัฒนาเคร่ืองสูบนำ้ ประหยดั พลังงาน 20
20
บทท่ี 5 สรุปผลการศึกษา อภิปรายผล และขอ้ เสนอแนะ 21
5.1 สรปุ ผลการศกึ ษา 22
5.2 อภิปรายผล
5.3 ขอ้ เสนอแนะ

บรรณานุกรม
ภาคผนวก

ตารางที่ 1 สารบญั ตาราง หน้า
ตารางที่ 2 13
ตารางที่ 3 การเปรยี บเทียบปริมาณน้ำท่ีได้จากเครือ่ งสูบนำ้ ประหยัดพลงั งานกบั เครอื่ งสบู นำ้ 14
ตามท้องตลาด โดยใชค้ ุณสมบัติขนาดแรงดันไฟฟ้าทเ่ี ทา่ กัน คือ 12 โวลต์ 15
ตารางท่ี 4 การเปรียบเทียบกำลงั ไฟฟา้ ท่ีใช้และคา่ ไฟฟา้ ของเครอ่ื งสบู นำ้ ตามทอ้ งตลาดกบั
ตารางที่ 5 ค่าไฟฟา้ ของเครื่องสูบนำ้ ประหยัดพลังงานเครื่องที่ 1 16
การเปรียบเทียบปรมิ าณน้ำท่ไี ด้จากเคร่ืองสูบน้ำตามทอ้ งตลาดกับเคร่อื งสูบน้ำ
ประหยดั พลังงานเคร่อื งท่ี 1 และเครอ่ื งสูบน้ำประหยัดพลังงา เครื่องที่ 2 โดยใช้ 17
คุณสมบัติขนาดแรงดันไฟฟ้า ท่ีเท่ากนั คือ 12 โวลต์
การเปรยี บเทียบกำลังไฟฟา้ ที่ใช้และคา่ ไฟฟา้ ของเคร่ืองสบู น้ำตามทอ้ งตลาดกับ
เครอื่ งสบู น้ำประหยัดพลังงานเครอื่ งท่ี 1 และเครอื่ งสูบน้ำประหยัดพลงั งานเคร่อื งที่ 2
ความพึงพอใจของเกษตรกรกลุม่ ตวั อยา่ งในการทดลองใช้งานเครื่องสูบน้ำ
ประหยดั พลังงานเครือ่ งที่ 2

แผนภมู ทิ ี่ 1 สารบญั แผนภูมิ หนา้
แผนภูมิท่ี 2 13
แผนภูมทิ ี่ 3 แสดงการเปรียบเทียบปริมาณนำ้ ทไ่ี ดจ้ ากเคร่อื งสูบน้ำประหยดั พลงั งาน เครอื่ งท่ี 1 13
แผนภมู ิท่ี 4 กบั เครอื่ งสบู น้ำตามทอ้ งตลาด (ลิตรต่อนาท)ี 14
16
แผนภมู ทิ ี่ 5 แสดงการเปรียบเทียบปริมาณนำ้ ทไี่ ด้จากเครื่องสูบน้ำตามท้องตลาดกับ
เคร่ืองสบู น้ำประหยดั พลงั งาน (ลิตรตอ่ ช่วั โมง) 16
แผนภมู ิที่ 6
แสดงการเปรียบเทยี บกำลังไฟฟา้ ท่ีใช้และค่าใชไ้ ฟฟา้ ของเคร่ืองสบู น้ำ 17
ตามทอ้ งตลาดกับเครื่องสูบนำ้ ประหยดั พลงั งาน

แสดงการเปรยี บเทยี บปริมาณนำ้ ท่ไี ดจ้ ากเครอ่ื งสูบนำ้ ตามท้องตลาดกบั
เครื่องสบู น้ำประหยัดพลังงาน เครื่องที่ 1 และเคร่ืองสูบนำ้ ประหยัดพลังงาน
เครือ่ งท่ี 2 (ลิตรต่อนาที)

แสดงการเปรียบเทียบปรมิ าณนำ้ ท่ไี ดจ้ ากเครือ่ งสบู นำ้ ตามทอ้ งตลาดกับ
เครื่องสบู น้ำประหยดั พลังงานเคร่อื งท่ี 1 และเครื่องสูบนำ้ ประหยัดพลังงาน
เครือ่ งท่ี 2 (ลติ รต่อชว่ั โมง)

แสดงการเปรียบเทยี บกำลงั ไฟฟา้ ทใ่ี ช้และค่าไฟฟ้าของเครือ่ งสูบนำ้
ตามทอ้ งตลาดกบั เครือ่ งสูบนำ้ ประหยดั พลังงานเครื่องท่ี 1 และเคร่อื งสูบน้ำ
ประหยดั พลงั งานเคร่อื งที่ 2

ภาพที่ 1 สารบญั รปู ภาพ หนา้
ภาพที่ 2 8
แบบโครงสรา้ งของเคร่ืองสบู นำ้ ประหยดั พลงั งาน 9
ภาพที่ 3 แบบโครงสรา้ งของเครอ่ื งสูบนำ้ ประหยัดพลังงาน
ภาพที่ 4 แบบโครงสร้างของเครื่องสบู นำ้ ประหยัดพลงั งานต้นแบบ 9
ภาพที่ 5 เครอื่ งสูบน้ำประหยัดพลังงาน (เครื่องท่ี 1) 10
เครอ่ื งสบู นำ้ ประหยดั พลังงาน (เครือ่ งท่ี 1) 12
ภาพที่ 6 เครือ่ งสบู นำ้ ประหยดั พลงั งาน (เครื่องที่ 2) 15

บทที่ 1
บทนำ

1.1 ที่มาและความสำคญั ของปญั หา

เนื่องจากชุมชนในพื้นที่อำเภอเมืองน่าน จังหวัดน่าน และศูนย์การเรียนชุมชนชาวไทยแม่ฟ้าหลวงบ้าน
ห้วยลู่ ในพนื้ ท่ีรับผดิ ชอบของ กศน.อำเภอเมืองน่าน ส่วนใหญ่ประกอบอาชพี เกษตรกรรม ซึ่งนำ้ เป็นสิ่งจำเป็นหลัก
ในการ ทำการเกษตร เกษตรกรส่วนใหญ่จึงใช้เครื่องสูบน้ำในการสูบน้ำจากแหล่งน้ำไปยังพ้นื ท่ีทำการเกษตร แต่พื้นท่ี
ทำการเกษตรบางแห่งยงั ไมม่ ไี ฟฟ้าใช้ ซง่ึ ไฟฟา้ เป็นแหล่งพลังงานท่ีสำคญั ในการขับเคลอื่ นการทำงานของระบบเครื่อง
สูบน้ำ จึงส่งผลให้ ได้ผลผลิตไม่ค่อยดี ไม่สามารถทำการเกษตรได้ตลอดทั้งปี และประสบปัญหาต้นทุนในการทำ
การเกษตร เชน่ คา่ ไฟฟา้ คา่ นำ้ มนั เช้ือเพลงิ ค่าแรงงาน เปน็ ตน้

ในปจั จุบนั เคร่อื งสบู นำ้ จัดเป็นเครื่องมืออีกชนดิ หนงึ่ ทีม่ ีความเกีย่ วขอ้ งกับชีวติ ความเป็นอยู่ของมนุษย์อย่าง
มาก เป็นเครื่องมือที่ใช้แทนแรงงานในการจัดส่งน้ำเพื่อการอุปโภค บริโภค การเกษตร อุตสาหกรรมคมนาคม
ตลอดจนการบำบัดน้ำเสีย เพอื่ รักษาสภาวะแวดลอ้ มที่ดีให้กับมนษุ ย์ ซงึ่ วิวฒั นาการของเครอื่ งสูบน้ำในปัจจุบันได้
เปลี่ยนจากเดิม ที่ใช้พลังงานจากไฟฟ้ามาเป็นพลังงานจากแบตเตอร่ี เนื่องจากสะดวกและง่ายต่อการใช้งาน
เคร่อื งสบู น้ำเปน็ อุปกรณ์ ท่ีช่วยส่งผา่ นพลังงานจากแหล่งต้นกำเนิดไปยังของเหลว เพอ่ื ทำใหข้ องเหลวเคล่ือนที่จาก
ตำแหน่งหนึ่งไปยังอีกตำแหน่งที่สูงกว่าหรือในระยะทางที่ไกลออกไป ต่อมาจึงได้ใช้พลังงานจากธรรมชาติ เช่น
พลงั งานจากลม แสงอาทิตย์ และนำ้ เปน็ แหลง่ ต้นกำเนิดพลงั งาน

จากปญั หาข้างตน้ กศน.อำเภอเมอื งนา่ น ได้ตระหนักถงึ การอนรุ ักษพ์ ลังงานไฟฟ้าในชีวิตประจำวัน โดย
การนำพลังงานทดแทนมาใชป้ ระโยชน์ต่อการเกษตรในชุมชน จงึ มแี นวคดิ ประดษิ ฐ์เครื่องสูบนำ้ ประหยัดพลังงานท่ี
สามารถนำไปใช้งานได้ทุกที่แม้อยู่ห่างไกลทุรกันดารที่ไฟฟ้าเข้าไม่ถึง ตลอดจนเป็นการใช้พลังงานจากแหล่ง
พลงั งานทางเลอื กที่สะอาดเปน็ มติ รกบั สิ่งแวดล้อม

1.2. วตั ถุประสงค์ ในการศกึ ษาครั้งน้ีได้กำหนดวตั ถุประสงคไ์ ว้ดังน้ี
1.2.1 เพ่อื ประดษิ ฐ์เครือ่ งสูบน้ำประหยดั พลังงานทีส่ ามารถใช้ในพน้ื ทท่ี ่ีไมม่ ไี ฟฟ้าใชไ้ ด้
1.2.2 เพอ่ื ศกึ ษาประสิทธิภาพของเครื่องสูบนำ้ ประหยดั พลงั งาน
1.2.3 เพื่อปรบั ปรงุ แกไ้ ขและพฒั นาเครือ่ งสูบน้ำประหยดั พลังงานให้มีประสิทธิภาพทีด่ ขี ้นึ

1.3. สมมตฐิ าน
เคร่ืองสูบนำ้ ประหยดั พลงั งานทปี่ ระดษิ ฐข์ ึ้นสามารถใช้งานในพ้นื ทที่ ไ่ี มม่ ีไฟฟ้า

1.4 ตัวแปรท่ศี กึ ษา
ตัวแปรต้น : เคร่อื งสบู นำ้ ประหยัดพลังงานท่ีสร้างข้นึ และเครื่องสบู น้ำตามท้องตลาด
ตัวแปรตาม : ปรมิ าณน้ำทีไ่ ด้จากเคร่อื งสูบน้ำประหยดั พลงั งาน
ตัวแปรควบคมุ : - ความเรว็ ในการหมนุ ของมอเตอร์
- ขนาดใบพัดของปมั๊

- ขนาดทอ่ PVC

- ขนาดของท่อดูด – ส่งนำ้ ออก

- ระยะเวลาในการทดสอบจำนวน 3 คร้งั ๆ ละ 1 นาที
1.5 ขอบเขตการศกึ ษา ในการศึกษาครงั้ นี้มีขอบเขตการศึกษา ดงั นี้

1.5.1 สิ่งที่ศึกษา เครื่องสูบน้ำประหยัดพลังงาน เป็นเครื่องสูบน้ำที่ทำจากท่อ PVC มีชุดโซ่สเตอร์เป็นตัว
ขับเคลอ่ื น ทำให้ใบพัดหมุนทำการดดู และสง่ นำ้ จากทีห่ น่งึ ไปยังอกี ท่หี น่ึง โดยใช้แบตเตอรเี่ ป็นตัวสรา้ งพลังงานไฟฟ้า
ขับเคลอ่ื นการทำงานของมอเตอร์ และใช้พลงั งานไฟฟา้ จากการผลิตกระแสไฟฟ้าดว้ ยแผงโซลา่ เซลล์

1.5.2 ระยะเวลา วนั ที่ 1 พฤศจกิ ายน พ.ศ. 2560 ถึงวนั ท่ี 30 มถิ นุ ายน พ.ศ. 2561
1.5.3 สถานท่ี กศน.อำเภอเมืองนา่ น จังหวัดนา่ น และศนู ย์การเรยี นชมุ ชนชาวไทยภเู ขาแมฟ่ ้าหลวงบ้าน
หว้ ยลู่ ตำบลสะเนยี น อำเภอเมอื งนา่ น จงั หวัดนา่ น

1.6 ประโยชน์ที่คาดวา่ จะไดร้ บั
1.6.1 ได้เครือ่ งสบู น้ำประหยัดพลงั งาน ทใี่ ช้งานสะดวก ประหยดั ค่าไฟฟา้ และนำ้ มันเชือ้ เพลิง
1.6.2 ไดเ้ ครอ่ื งสูบนำ้ ประหยัดพลังงานท่ีสามารถใช้ในพน้ื ที่ทีไ่ ม่มไี ฟฟา้ ได้
1.6.3 ได้เครอ่ื งต้นแบบทส่ี ามารถนำไปเผยแพร่กับชุมชน

1.7 นยิ ามปฏิบตั กิ าร
1.7.1 เครื่องสูบน้ำประหยัดพลังงาน หมายถึง เครื่องสูบน้ำที่ทำจากท่อ PVC มีชุดโซ่สเตอร์เป็นตัว

ขับเคลื่อนทำให้ใบพัดหมุน ดูดและส่งน้ำจากที่หนึ่งไปยังอีกที่หนึ่งโดยใช้แบตเตอรี่เป็นตัวสร้างพลังงานไฟฟ้า
ขับเคล่อื นการทำงานของมอเตอร์ และใชพ้ ลังงานไฟฟ้าจากการผลิตกระแสไฟฟา้ ด้วยแผงโซล่าเซลล์

1.7.2 มอเตอร์ หมายถึง เครอื่ งกำเนิดพลงั งานกล เพ่อื ส่งกำลงั ไปสู่ใบพัดให้ทำการหมนุ สูบน้ำขึ้นมาใช้
1.7.3 แบตเตอรี่ หมายถึง ตัวเก็บพลังงานไฟฟ้าเพื่อสนับสนุนการทำงานของมอเตอร์เครื่องสูบน้ำ
ประหยัดพลังงานให้ทำงานอย่างตอ่ เนอื่ งและสม่ำเสมอ
1.7.4 เครื่องสูบน้ำประหยัดพลังงานเครื่องที่ 2 หมายถึง เครื่องสูบน้ำประหยัดพลังงานเครือ่ งปัจจุบัน ท่ี
พัฒนามาจากเครื่องสูบน้ำประหยัดพลังงานเครื่องที่ 1 ที่ใช้พลังงานจากแบตเตอรี่เพียงอย่างเดียวพัฒนามาเป็นใช้
พลงั งานจาก แผงโซล่าเซลลน์ ำพลงั งานไฟฟ้าท่ไี ด้ไปเก็บไวใ้ นแบตเตอรี่แทนการชาร์จจากไฟฟ้า

บทที่ 2

เอกสารท่เี กย่ี วขอ้ ง

ในการศกึ ษาโครงงานเรอื่ งเครอ่ื งสบู น้ำประหยัดพลงั งานของนักศึกษา กศน.อำเภอเมืองนา่ น จงั หวดั
นา่ น คณะผู้ศกึ ษาได้คน้ คว้ารวบรวมเอกสารที่เก่ียวขอ้ งและจากเว็บไซต์บนเครอื ข่ายอินเตอรเ์ น็ต เพื่อเปน็ แนวทาง
ในการประดิษฐ์เครือ่ งสูบน้ำประหยัดพลังงาน ดังหัวขอ้ ตอ่ ไปนี้

2.1 ความรูเ้ กีย่ วกับการใชพ้ ลังงานไฟฟา้ ในชีวติ ประจำวัน
2.2 ความรู้เกีย่ วกับพลงั งานทดแทน
2.3 ความรเู้ กย่ี วกบั พลงั งานน้ำ
2.4 ความรเู้ กย่ี วกบั การทำงานของเครื่องสบู นำ้ ประเภทตา่ ง ๆ
2.5 ความรเู้ กี่ยวกับแบตเตอรร์ ่ี
2.6 ความรู้เกยี่ วกับการคำนวณหาค่าไฟฟ้า
2.7 ความรเู้ กี่ยวกับโซล่าเซลล์
2.8 หลกั การและทฤษฎีท่ีเก่ียวข้อง
2.9 งานวจิ ัยทีเ่ กย่ี วข้อง

2.1 ความรเู้ กยี่ วกบั การใชพ้ ลังงานไฟฟา้ ในชวี ิตประจำวนั

ปจั จุบันไฟฟ้ามีบทบาทกับชีวิตประจำวนั ของมนุษย์มากข้นึ ประเทศท่ีจะพัฒนาไดน้ น้ั ตอ้ งใชพ้ ลังงานไฟฟ้า
มาก เพราะวา่ เครอื่ งมอื หรือสง่ิ ประดษิ ฐใ์ หม่ ๆ ใชไ้ ฟฟา้ ถึงแม้วา่ ไฟฟ้าจะมปี ระโยชนแ์ ตม่ ีโทษแกม่ นษุ ย์เหมือนกันถ้า
ใชไ้ ฟฟ้าอย่างประมาท

พลังงานไฟฟ้าที่ใช้ตามบ้านเรือนส่วนใหญ่มาจากเครื่องกำเนิดไฟฟ้าในโรงไฟฟ้า ซึ่งผลิตกระแสไฟฟา้ โดย
อาศัยหลกั การเหน่ียวนำแม่เหล็กไฟฟ้า พบว่า เมื่อนำแทง่ แม่เหล็กเคล่ือนที่เข้าใกลข้ ดลวดท่ีปลายท้งั สองต่อเข้ากับเคร่ืองกัลวา
นอมเิ ตอร์ เขม็ กลั วานอมเิ ตอรจ์ ะกระดกิ ได้ แสดงว่ามีกระแสไฟฟา้ ผา่ น แตเ่ มอ่ื แท่งแม่เหลก็ หยุดเข็มกัลวานอมิเตอร์
จะกระดกิ อกี แตค่ นละทาง ถา้ เคล่ือนที่แท่งแม่เหล็กเขา้ ออกด้วยความเรว็ ทไ่ี มเ่ ท่ากนั ปรมิ าณกระแสไฟฟา้ ก็จะแตกต่าง
กันด้วย คือ ถ้าแม่เหล็กเคลื่อนที่เร็ว กระแสไฟฟ้าที่เกิดในขดลวดก็จะมีปริมาณมากกว่าแท่งแม่เหล็กท่ีเคลื่อนที่ช้า ถ้า
กลบั ขั้วแทง่ แมเ่ หล็กท่ีเคล่อื นท่ีเข้าหาขดลวดทิศทางของกระแสไฟฟา้ ทเ่ี กิดขึ้นจะตรงกนั ขา้ มกบั ครง้ั แรก

2.2 ความรเู้ กี่ยวกบั พลงั งานทดแทน

พลังงานทดแทน หมายถึง พลังงานที่นำมาใช้แทนน้ำมันเชื้อเพลิง สามารถแบ่งตามแหล่งที่ได้มา ได้
เป็น 2 ประเภท คือ พลังงานทดแทนจากแหลง่ ที่ใช้แลว้ หมดไปอาจเรียกว่าพลงั งานสิน้ เปลอื ง ไดแ้ ก่ ถ่านหินน้ำมัน
นวิ เคลียร์ ถ่านหนิ กา๊ ซธรรมชาติ และทรายน้ำมนั เป็นตน้ และพลงั งานทดแทนอกี ประเภทหนง่ึ เป็นแหล่งพลังงานท่ีใช้

แล้วสามารถหมุนเวียน มาใช้ได้อีก เรียกว่า พลังงานหมุนเวียน ได้แก่ แสงอาทิตย์ ลม ชีวมวลน้ำ และ
ไฮโดรเจน เปน็ ต้น

2.3 ความรู้เก่ียวกับพลังงานนำ้
พลงั งานนำ้ เป็นรูปแบบหนึ่งในการสร้างกำลังโดยการอาศัยพลงั งานของน้ำที่เคล่อื นที่ ในปัจจบุ ันพลังงาน

นำ้ สว่ นมากจะใช้เพ่ือการผลิตไฟฟ้านอกจากนแ้ี ลว้ พลังงานนำ้ ยงั ถกู นำไปใช้ในกรมชลประทาน การสี การทอผ้า และ
ใชใ้ นโรงเลื่อย พลังงานของมวลนำ้ ที่เคล่ือนทไ่ี ด้ถกู มนษุ ย์นำมาใชเ้ ป็นเวลานานนบั ศตวรรษ โดยไดม้ กี ารสรา้ งกงั หัน
นำ้ (Water Wheel) เพอ่ื ใชใ้ นการงานต่าง ๆ ในอินเดยี และชาวโรมนั กไ็ ด้มีการประยุกต์ใช้เพ่ือใช้ในการโม่แป้งจาก
เมล็ดพืชต่าง ๆ ส่วนในจีนและตะวันออกไกลก็ได้มีการใช้พลังงานน้ำในการวิดน้ำเพื่อการชลประทาน โดยในช่วง
ทศวรรษท่ี 1830 ซ่ึงเปน็ ยุคที่การสรา้ งคลองเฟ่ืองฟูกไ็ ด้มกี ารประยกุ ตเ์ อาพลังงานนำ้ มาใชเ้ พอื่ ขบั เคลอื่ นเรอื ข้ึนและ
ลงจากเขา โดยอาศัยรางรถไฟที่ลาดเอยี ง อยา่ งไรก็ตามเน่ืองจากการประยุกต์ใช้พลังงานน้ำในยุคแรกนั้นเป็นการส่ง
ต่อพลังงานโดยตรง (Direct Mechanical Power Transmission) ทำให้การใช้พลังงานน้ำในยุคน้ันต้องอยู่ใกล้แหล่ง
พลังงาน เช่น น้ำตก เป็นต้น ปัจจุบันนี้ พลังงานน้ำได้ถูกใช้เพื่อการผลิตกระแสไฟฟ้ากันอย่างกว้างขวาง ทำให้
สามารถส่งต่อพลังงานไปใช้ในที่ที่ห่างจากแหล่งนำ้ ได้

2.4 ความร้เู กีย่ วกบั การทำงานของเคร่ืองสบู นำ้ ประเภทตา่ ง ๆ

เคร่อื งสูบนำ้ มที ง้ั แบบทใ่ี ชม้ อเตอร์ไฟฟา้ และแบบท่ีใชเ้ คร่ืองยนต์ เพื่อทำหนา้ ที่หมนุ ส่งกำลังให้เคร่ืองสูบ
ทำงานเพ่ิมแรงดนั และส่งน้ำไปตามท่อ โดยแบบทีใ่ ช้ในบ้านส่วนใหญ่จะเปน็ แบบไฟฟ้า ซงึ่ จะแบง่ ออกเป็น 2 กลมุ่ ใหญ่ ๆ
คือ

เครื่องสูบน้ำแบบใบพัด ทำงานด้วยการหมุนของใบพัด ทำให้เกิดแรงดันจ่ายไปตามท่อน้ำ มีข้อดีคือขนาด
เล็ก หลกั การทำงานท่เี รยี บงา่ ย มีชนิ้ ส่วนนอ้ ย จา่ ยน้ำไดใ้ นปริมาณมาก และสร้างแรงดนั น้ำได้มากพอควร ซึ่งหาก
ต้องการแรงดันสูงก็สามารถนำหลายเครื่องมาต่อพ่วงกันเป็นทอด ๆ ได้ ปัจจุบันนิยมใช้เครื่องสูบน้ำประเภทนี้มาก
และมีชื่อเรียกแตกต่างกันออกไปตามรูปร่างลกั ษณะของตัวเครื่อง เช่น เครื่องสูบนำ้ อัตโนมตั ิ เครื่องสูบนำ้ แบบหอย
โขง่ ปั๊มไดโว่ เปน็ ต้น

เครือ่ งสูบน้ำแบบลูกสูบ ทำงานด้วยการชักลูกสูบเลื่อนไปมาในลูกสูบ และมีวาล์วเปิดปิดน้ำเข้าออก
จากลกู สูบซ่งึ จะเปน็ การเพ่มิ แรงดันน้ำโดยตรง ในสมยั กอ่ นจะนิยมใช้กันมากโดยเฉพาะในสวน ปัจจุบันไม่ค่อยเป็น
ทน่ี ยิ มขอ้ ดขี องเคร่ืองประเภทน้ี คอื สามารถสรา้ งแรงดนั น้ำได้สูง แตม่ ีข้อเสยี คือ ให้ปริมาณน้ำน้อย และมีการสึก
หรอของลกู สบู มาก
2.5 ความรู้เกยี่ วกับแบตเตอรี่

แบตเตอรี่ (อังกฤษ : Battery) เป็นอุปกรณ์ที่ประกอบด้วย เซลล์ไฟฟ้าเคมีหนึ่งเซลล์หรือมากกว่าที่มีการ
เชื่อมต่อภายนอกเพื่อให้กำลังงานกับอุปกรณ์ไฟฟ้า แบตเตอรี่มีขั้วบวกและขั้วลบ ขั้วที่มีเครื่องหมายบวกจะมี

พลงั งานศกั ยไ์ ฟฟา้ สูงกว่าขัว้ ท่ีมีเคร่ืองหมายลบ ขั้วท่ีมเี คร่อื งหมายลบคือแหลง่ ทีม่ าของอิเล็กตรอนท่ีเม่ือเชื่อมต่อกับ
วงจรภายนอกแล้วอิเลก็ ตรอนเหล่านีจ้ ะไหลและสง่ มอบพลังงานใหก้ ับอุปกรณ์ภายนอก เมื่อแบตเตอร่ีเช่ือมต่อกับ
วงจรภายนอก สารอเิ ลก็ โทรไลต์ มคี วามสามารถท่จี ะเคลอื่ นที่โดยทำตัวเปน็ ไอออน ยอมให้ปฏิกิริยาทางเคมีทำงาน
แลว้ เสร็จในข้ัวไฟฟ้าทีอ่ ยหู่ ่างกัน เปน็ การสง่ มอบพลงั งานใหก้ บั วงจรภายนอก การเคล่ือนไหวของไอออนเหล่านั้นที่
อยู่ในแบตเตอรีท่ ี่ทำให้เกิดกระแสไหลออกจากแบตเตอรี่เพื่อปฏิบัติงาน ในอดีตคำว่า "แบตเตอรี่" หมายถึงเฉพาะ
อุปกรณ์ที่ประกอบด้วยเซลล์หลายเซลล์ แต่การใช้งานได้มกี ารพัฒนาให้รวมถึงอุปกรณ์ที่ประกอบด้วยเซลล์เพียง
เซลลเ์ ดียว

2.6 ความรเู้ ก่ยี วกบั การคำนวณหาค่าไฟฟา้

ค่าไฟฟ้า หมายถงึ พลงั งานไฟฟ้าท่ีเครือ่ งใช้ไฟฟ้า ใช้ในเวลา 1 วินาที เครอื่ งใชไ้ ฟฟา้ แต่ละชนดิ เช่น เตา
รีด หม้อหุงขา้ ว หลอดไฟฟา้ พัดลม ฯลฯ จะมีตัวเลขกำกับไว้ที่เครื่องใช้ไฟฟ้า เช่น เตารีดไฟฟา้ มีตัวเลขกำกับว่า
220V 1000W มีความหมายดังนี้ 220V แสดงว่าเตารีดนี้ ใช้กับไฟฟ้าที่มีความต่างศักย์ 220V 1000W แสดงว่า
เตารีดตวั น้ี ใชก้ ำลงั ไฟฟา้ 1000W ซ่งึ หมายถึง เตารดี ตวั นี้จะใช้พลังงานไฟฟา้ 1000 จลู ในเวลา 1 วนิ าที

การคำนวณหาคา่ กำลงั ไฟฟ้า
กำลงั ไฟฟา้ ของเครื่องใชไ้ ฟฟา้ คำนวณไดจ้ าก พลังงานไฟฟ้าทเ่ี ครื่องใช้ไฟฟา้ ใช้ไปในเวลา 1 วินาที

สตู ร กำลังไฟฟา้ x เวลา = พลงั งานไฟฟา้

กำลงั ไฟฟา้ ของเครื่องใชไ้ ฟฟ้า คำนวณได้จากปรมิ าณกระแสไฟฟ้าที่ไหลผ่านเคร่อื งใช้ไฟฟา้ ถ้ามี

กระแสไฟฟ้าไหลผา่ นมาก แสดงว่า เคร่ืองใช้ไฟฟา้ นั้นใช้พลังงานไฟฟ้ามาก แสดงว่า ใชก้ ำลงั ไฟฟา้ มาก

สูตร P = EI

เม่อื P = กำลังไฟฟา้ หนว่ ยมาตรฐานวัตต์ (W)

E = แรงดนั หนว่ ยมาตรฐานโวลต์ (V)

I = กระแส หน่วยมาตรฐานแอมแปร์ (A)

2.7 ความรูเ้ กย่ี วกบั โซล่าเซลล์
Solar Cell หรือ PV มีชื่อเรียกกันไปหลายอย่าง เช่น เซลล์แสงอาทิตย์ เซลล์สุริยะ หรือเซลล์

photovoltaic ซึ่งต่างก็มีที่มาจากคำว่า Photovoltaic โดยแยกออกเป็น photo หมายถึง แสง และ volt

หมายถึง แรงดันไฟฟ้า เมื่อรวมคำแล้วหมายถึง กระบวนการผลิตไฟฟ้าจากการตกกระทบของแสงบนวัตถุที่มี
ความสามารถในการเปล่ียนพลังงานแสงเป็นพลังงานไฟฟ้าได้โดยตรง แนวความคิดนี้ได้ถูกค้นพบมาตั้งแต่ปี ค.ศ.

1839 แต่เซลล์แสงอาทิตย์ก็ยังไม่ถูกสร้างขึน้ มา จนกระทงั่ ใน ปี ค.ศ. 1954 จึงมีการประดษิ ฐ์เซลล์แสงอาทิตย์ และ
ได้ถูกนำไปใช้เป็นแหล่งจ่ายพลังงานให้กับดาวเทียมในอวกาศ เมื่อปี ค.ศ. 1959 ดังนั้น สรุปได้ว่าเซลล์
แสงอาทิตย์ คือ สิ่งประดิษฐ์ที่ทำจากสารกึ่งตัวนำ เช่น ซิลิคอน (Silicon), แกลเลี่ยม อาร์เซไนด์ (Gallium

Arsenide), อินเดียม ฟอสไฟด์ (Indium Phosphide), แคดเมียม เทลเลอไรด์ (Cadmium Telluride) และคอป
เปอร์ อินเดียม ไดเซเลไนด์ (Copper Indium Diselenide) เป็นต้น ซึ่งเมื่อได้รับแสงอาทิตย์โดยตรงก็จะ

เปล่ียนเป็นพาหะนำไฟฟ้า และจะถกู แยกเปน็ ประจไุ ฟฟา้ บวกและลบเพ่อื ให้เกิดแรงดนั ไฟฟ้าทีข่ ัว้ ท้งั สองของเซลล์

แสงอาทิตย์ เมื่อนำขั้วไฟฟ้าของเซลล์แสงอาทิตย์ต่อเข้ากับอุปกรณ์ไฟฟ้ากระแสตรง กระแสไฟฟ้าจะไหลเข้าสู่
อุปกรณ์เหล่าน้ัน ทำให้สามารถทำงานได้

2.8 หลักการและทฤษฎีทเ่ี ก่ียวขอ้ ง
หลกั การทางวทิ ยาศาสตร์
การสบู นำ้ คอื การยกนำ้ ใหส้ ูงขน้ึ จากระดบั เดิม ซงึ่ จะต้องใชพ้ ลงั งานเพราะหลังจากสูบน้ำขึ้นจากระดับ

เดิมน้ำจะมีพลังงานสูงขึ้น การสูบน้ำ โดยอาศัยแรงอัดอากาศ วิธีทำคือให้น้ำและอากาศเข้าไปในสายยางที่พันเปน็
เกลียวกลมรอบแกนสลบั กัน นำ้ ที่เข้าไปในสายยางครั้งหลังจะดนั อากาศชุดแรกให้มปี ริมาตรลดลง จึงทำให้อากาศ
เดมิ มีความดนั เพิ่มข้ึน ดันน้ำทเ่ี ข้าไปกอ่ นให้เคล่ือนท่ีไปข้างหนา้ และถ่ายทอดพลงั งานสง่ ตอ่ กันไปเร่ือย ๆ ตราบเท่าท่ี
แกนและสายยางยงั หมนุ อยู่ ซ่งึ เปน็ ไปตามกฎของบอยล์ทก่ี ลา่ วไวว้ ่า “สำหรับก๊าซปรมิ าณหน่ึงทีอ่ ุณหภูมคิ งท่ี ความดัน
ของก๊าซจะแปรผกผันกับปริมาตร” และตามกฎของปาสคาล ซึ่งกล่าวไว้ว่า “เมื่อเพิ่มความดัน ณ ตำแหน่งใด ๆ ใน
ของเหลวทอี่ ยู่นง่ิ ในภาชนะปิด ความดันทเี่ พิ่มขึ้นจะถา่ ยทอดไปทุก ๆ จดุ ท่ีของเหลวนน้ั ”

2.9 งานวจิ ยั ท่เี กย่ี วขอ้ ง
นายปริญญา กมลสนิ ธ์ุ (2552) ศกึ ษาเรือ่ ง เครือ่ งสูบนำ้ พลงั นำ้ พบว่า เคร่อื งสูบนำ้ พลงั นำ้ เป็นเคร่ืองสูบ

น้ำที่ใช้พลังงานจากการไหลของน้ำ ในการสูบน้ำจึงไม่ต้องเสียค่าใช้จ่าย ค่าพลังงานใด ๆ เช่น ค่าไฟฟ้า ค่าน้ำมันซึ่งเป็น
ประโยชน์โดยตรง เครื่องสูบน้ำพลังน้ำสามารถนำไปใช้ตามบ้านเรือนชนบทที่ไม่มีพลังงานพลังงานไฟฟา้ หรือน้ำมันได้
ลดค่าใช้จ่าย ประหยัดพลงั งาน และลดการขาดดุลของประเทศได้ ซ่ึงพลงั งานจากนำ้ นับว่าเปน็ พลังงานรูปแบบท่ี
ไม่มีวันสูญหายไปจากโลก น้ำมีได้ทั้งพลังงานศักยใ์ นรูปความสูง และพลังงานจลน์ในรูปของการไหล ซึ่งประเทศ
ไทยมีแม่น้ำ ลำคลอง ท้งั ธรรมชาติ และคลองชลประทาน หลายสายท่มี นี ้ำไหลแรงตลอดปี พลงั งานนำ้ ดังกล่าวถือ
ว่าเปน็ พลังงานที่สะอาด ใช้ได้โดยไม่ต้องเสยี ค่าใช้จ่าย

นายคุณากร วรสวาทและคณะ (2559) ศึกษาเรื่อง เครื่องดูดน้ำพลังธรรมชาติ พบว่า เครื่องดูดน้ำพลัง
ธรรมชาติ เป็นเครื่องดูดน้ำแบบประหยัดพลังงานสามารถดูดน้ำได้โดยไม่ต้องใช้เครื่องยนต์เพราะเครื่องดูดน้ำ
พลังงานธรรมชาติจะดูดนำ้ เองเมื่อเราเปิดน้ำออกระบบพลังงานธรรมชาตจิ ะดูดนำ้ ขึ้นมาเติมในถัง เครื่องดูดน้ำพลงั
ธรรมชาติสามารถใช้ปั่นกระแสไฟได้และสอดคล้องกับแนวคิดที่ใช้พลังงานธรรมชาติในการดู ดน้ำเพื่อไ ปปั่น
กระแสไฟ

และจากผลการศึกษาของนายกล้าณรงค์ วงศ์สุวรรณ และคณะ (2560) ศึกษาเรื่องการจัดการน้ำเพ่ือ
การเกษตรบนพื้นที่สูงด้วยระบบสูบน้ำพลังงานทดแทนของโครงการสวมหมวกใส่รองเท้าให้ภูเขาหัวโล้น จังหวัด
น่าน เนื่องจากจังหวัดน่าน มีสภาพภูมิประเทศเป็นภูเขาสูงชัน และเป็นต้นกำเนิดของแม่น้ำสายสำคัญ มีลำห้วย
จำนวนมากเป็นน้ำสาขาของแม่น้ำนา่ น ประชากรสว่ นใหญร่ อ้ ยละ 80 ประกอบอาชีพเกษตรกรรมปลูกพืชเชิงเดี่ยว
และไมผ้ ลบนพน้ื ที่ภูเขาสูงของจังหวัดน่าน เกษตรกรมกั ประสบปัญหาในการจัดการระบบน้ำซึ่งแหล่งน้ำส่วนมากจะ
อยตู่ ำ่ กว่าพน้ื ท่เี พาะปลูก ทำให้สนิ้ เปลืองพลงั งานอย่างมาก ทง้ั พลงั งานน้ำมัน พลงั งานไฟฟ้าที่น้ำมาใช้ในการผลิต
ในกิจกรรมต่าง ๆ ทางการเกษตร การใช้พลังงานทดแทนจึงเป็นทางเลือกที่จำเป็นโดยเฉพาะพลังงานแสงอาทิตย์
(Solar Energy) นับว่าเป็นพลังงานทดแทนที่มีศักยภาพสงู ปราศจากมลพิษ อีกทั้งเกิดขึ้นใหม่ไดไ้ ม่สิ้นสุดสามารถนำ
แสงแดดมาเปลี่ยนเป็นพลังงานไฟฟา้ ไดโ้ ดยผา่ นอุปกรณท์ เ่ี รยี กว่า เซลลแ์ สงอาทิตย์ (Solar Cell) จากการศกึ ษาและ
พฒั นาระบบสูบน้ำพลังงานทดแทนเพ่ือใช้ในการจัดการนำ้ สำหรับการทำเกษตรบนพื้นท่ีสูงในพน้ื ทกี่ ารเกษตรกรรม
ของเกษตรกร พบว่า การจัดการน้ำในพื้นท่ีดังกล่าวจำเป็นต้องใช้แรงดันน้ำที่สูงกว่าพื้นที่ทั่วไป เนื่องจากพื้นที่

ดังกล่าวมีความลาดชันมากกว่าถึง 60 องศา หากมีการติดตั้งระบบปั้มน้ำพลังงานทดแทนและระบบท่อส่งนำ้ แบบ
ทั่วไปจะมีแรงดันน้ำไม่เพียงพอที่จะส่งน้ำขึ้นไปเก็บไว้ท่ีบ่อเก็บน้ำซึ่งอยู่บนพื้นที่บนสุดของเชิงเขาได้ และยังทำให้

มอเตอรข์ องปั้มนำ้ ไหม้และเสยี หายได้ จงึ จำเป็นตอ้ งมกี ารติดต้งั ระบบแอร์แวเพื่อชว่ ยเพิ่มแรงดันของน้ำให้มากข้ึนจนทำ
ใหส้ ามารถสง่ น้ำไปตามท่อทม่ี ีความลาดชั้นสูงจนไปถึงถังเก็บนำ้ ได้ รวมถึงเปน็ การลดการสึกหรอของป้ัมน้ำได้เป็นการ

ยดื อายุการใช้งานของปั้มนำ้ ไปในตวั
จากการศึกษางานวิจยั ทเี่ กยี่ วข้อง สรุปไดว้ า่ การสูบน้ำสามารถทำไดห้ ลายวธิ ี ซึ่งทำให้ประหยัด

ค่าใช้จ่ายหรือไม่เสยี ค่าใช้จา่ ยค่าไฟฟ้า ทำให้ประหยัดพลงั งานไฟฟา้ เช่น เคร่อื งสูบน้ำพลงั น้ำ เคร่ืองดูดนำ้ พลัง

ธรรมชาติ และเครื่องสบู น้ำจากพลังงานแสงอาทิตย์ ซ่งึ เป็นพลงั งานสะอาดและเปน็ พลงั งานทดแทน ซ่งึ กศน.
อำเภอเมอื งน่านไดน้ ำผลการศึกษามาเปน็ ข้อมลู ในการปรับปรงุ พัฒนาเป็นเครื่องสูบนำ้ ประหยดั พลงั งาน เครือ่ งที่ 2

บทท่ี 3
วธิ ีดำเนินการ

ในการจัดทำโครงงาน เรือ่ ง เครื่องสบู น้ำประหยัดพลังงาน ของนักศกึ ษา กศน.อำเภอเมืองน่าน จังหวัด
น่าน คณะผู้ศึกษาได้ศึกษาค้นคว้า หาวัสดุอุปกรณ์ พร้อมทั้งสรุปขั้นตอนการดำเนินงานการประดิษฐ์เครื่องสูบน้ำ
ประหยัดพลงั งาน โดยมีรายละเอียดดงั ตอ่ ไปน้ี

3.1.วสั ดอุ ปุ กรณ์ (ภาพประกอบหน้าภาคผนวก)

1. มอเตอร์ DC ขนาด 24 โวลต์ จำนวน 1 อัน
1 อัน
2. กรรไกรตัดสังกะสี จำนวน 1 หลอด
2 ลกู
3. กาวติดเหลก็ จำนวน 2 อัน
3 เมตร
4. แบตเตอรร์ ่ีขนาด 12 โวลต์ 70 แอมแปร์ จำนวน 5 เมตร
1 ตวั
5. แกนมอเตอร์ (จากรถจกั รยานเกา่ ) จำนวน 1 ตัว
1 ตวั
6. สายไฟ ขนาด 2 x 2.25 มิลลิเมตร จำนวน 1 มว้ น
1 ขวด
7. สายยางขนาด 4 หุน จำนวน 2 แผ่น
1 เครอ่ื ง
8. สวิตซ์ DC จำนวน 1 อัน
1 อัน
9. มัลตมิ เิ ตอร์ จำนวน 2 มว้ น
5 ตวั
10. หวั แรง้ บัดกรี จำนวน 2 อัน
1 แผน่
11. ตะกว่ั บัดกรี จำนวน 1 อัน
1 แผน่
12. น้ำยาประสานอะคริลิค จำนวน 1 เครอ่ื ง
1 เมตร
13. อะคริลิค จำนวน 2 ตัว

14. สวา่ นไฟฟา้ จำนวน

15. เลอื่ ยตัดเหล็ก จำนวน

16. ปืนยิงกาว จำนวน

17. เทปพนั เกลยี ว จำนวน

18. สกรู จำนวน

19. ปากคีบสายไฟ จำนวน

20. เศษสงั กะสเี มทัลชีท จำนวน

21. ไขควง จำนวน

22. แผ่นโฟมยาง จำนวน

23. เครอื่ งเจียร จำนวน

24. ทอ่ PVC ขนาด 3 นวิ้ จำนวน

25. ปลกั๊ อุด ขนาด 3 นิว้ จำนวน

26. ขอ้ ตอ่ ตรง ขนาด 3 นิว้ จำนวน 1 ตัว

27. ท่อ PVC ขนาด 6 นิ้ว จำนวน 1 เมตร

28. ท่อสแตนเลส ขนาด 0.5 นิ้ว จำนวน 1 เสน้
เคร่อื ง
29. ใบพัดคอมเพรสเซอร์แอร์ จำนวน 1 1 ชดุ
4 เส้น
30. ชุดโซ่สเตอร์ จำนวน 4 ตัว
1 แผง
31. เหล็กฉากเจาะรู ขนาด 70 เซนติเมตร จำนวน

32. น็อต ขนาด 5 มิลลิเมตร ยาว 35 เซนตเิ มตร จำนวน

33. แผงโซล่าเซลล์ จำนวน

3.2 แผนผงั กระบวนการทำโครงงานเรอ่ื งเครอื่ งสบู นำ้ ประหยดั พลงั งาน

เรม่ิ ตน้ กำหนดปญั หาศกึ ษาหาข้อมลู

ดำเนนิ งานประดิษฐ์ชิ้นงานชน้ิ งาน
เคร่ืองสูบน้ำประหยัดพลังงาน

ทดลองผา่ น การทดลองเคร่อื งสูบนำ้ ประหยดั พลังงาน ทดลองไมผ่ ่าน

สรปุ รายงานการทดลอง แกไ้ ข/ปรบั ปรุง
นำเสนอผลงาน ทดลองใหม่

จบ

3.3 วธิ กี ารดำเนนิ งาน มีขั้นตอนการดำเนินงาน 3 ข้ันตอน คือ
ขนั้ ตอนที่ 1 การประดษิ ฐ์เครื่องสูบน้ำประหยัดพลงั งาน ขั้นตอนที่ 2 การทดสอบประสทิ ธิภาพของเครอื่ งสูบ

น้ำประหยัดพลงั งาน และขน้ั ตอนที่ 3 การปรบั ปรุง แกไ้ ขและพัฒนาเครอื่ งสบู น้ำประหยดั พลงั งาน โดยมีวธิ กี าร
ดังน้ี

ขั้นตอนท่ี 1 การประดิษฐ์เคร่ืองสูบนำ้ ประหยดั พลงั งาน
1) ออกแบบโครงสร้างของเครอ่ื งสบู นำ้ ประหยัดพลังงาน
1.1) ออกแบบโครงสร้างของเครอ่ื งสบู นำ้ ประหยดั พลงั งานต้นแบบดงั ภาพท่ี 1 และภาพที่ 2 ดงั นี้

สายไฟ

มอเตอรจ์ ากเครือ่ งปริน้ เกา่

แกนมอเตอรจ์ ากไส้ปากกา
ทอ่ (ปลอกปากกา)

ท่อ PVC 4 หุน

ใบพดั จากเศษเมทัลชีท แบตเตอร่ี 12 โวลต์ 5 แอมแปร์
อลูมิเนียมจากกระป๋องนำ้ อดั ลม

ภาพที่ 1 แบบโครงสร้างของเครื่องสบู นำ้ ประหยดั พลงั งาน
ต้นแบบ

ภาพที่ 2 แบบโครงสร้างของเครอื่ งสบู น้ำประหยดั พลงั งาน

การออกแบบโครงสรต้า้นงแอบปุ บกรณเ์ ครอ่ื งสบู นำ้ ประหยัดพลังงานต้นแบบใช้ทอ่ พีวซี ี 4 หุน แตพ่ บปัญหา คอื
นำ้ ที่สูบออกมามีปริมาณน้อย มอเตอรแ์ ละใบพดั ขนาดเลก็ แรงส่งนำ้ จงึ นอ้ ยปั่นนำ้ ข้ึนมาได้ปริมาณนอ้ ย จึงทำการ
แก้ไขอปุ กรณ์เพิ่มเตมิ โดยการปรบั เปลยี่ นอปุ กรณ์จากท่อ PVC 4 หุน เปน็ ทอ่ PVC ขนาด 3 นิ้ว และมกี ารเพ่มิ เติม
อปุ กรณ์ คอื แกนเชือ่ มมอเตอร์ แผ่นปดิ เพอื่ ป้องกนั นำ้ เข้ามอเตอร์ และสวติ ซ์เปดิ – ปิด ตามแบบโครงสรา้ งดัง
ภาพท่ี 3 ดังน้ี

สวิตซเ์ ปิด-ปดิ

สายไฟ

มอเตอร์จากรถจักรยานเก่า

แผน่ กนั้ ปดิ ปอ้ งกันนำ้ เขา้ มอเตอร์

แกนเชือ่ มมอเตอร์
แกนมอเตอร์

ทอ่ นำ้ ออก
ทอ่ PVC 3 นิว้

ใบพดั จากเศษเมทัลชที

อลมู เิ นียมจากกระปอ๋ งนำ้ อัดลม แบตเตอรี่ 12 โวลต์ 70 แอมแปร์

ภาพที่ 3 แบบโครงสร้างของเครือ่ งสูบน้ำประหยัดพลังงานต้นแบบ

2) การประดษิ ฐเ์ ครือ่ งสูบนำ้ ประหยดั พลังงาน
2.1) นำท่อ PVC ขนาด 3 นิว้ มาตัดให้มขี นาดยาว 7 น้วิ และใช้สว่านทำการเจาะรู จำนวน 1 รู โดย

วัดความยาวจากปลายท่อ PVC มา 10 เซนตเิ มตร
2.2) นำแผ่นอะคริลิค ขนาด 3 น้วิ จำนวน 2 แผ่น เจาะรตู รงกลาง แลว้ นำแกนมอเตอรจ์ ากรถจักรยาน

เก่า มาใสร่ ูท่ีทำการเจาะไว้
2.3) นำแผ่นโฟมยาง มาทำการตัดให้ได้ขนาด 3 เซนตเิ มตรจำนวน 2 แผ่น
2.4) นำแกนจากบทุ๊ ลอ็ คมอเตอรแ์ ละแกนมอเตอร์ ขนาดยาว 5 เชนตเิ มตร ทำเปน็ แกนเชื่อมระหว่าง

มอเตอรก์ ับใบพัด
2.5) นำแผ่นเศษเมทัลชที มาตัดเปน็ วงกลมขนาดเสน้ ผา่ ศูนย์กลาง 4 เซนติเมตร และเจาะรูตรงกลาง

จากนนั้ ใชก้ รรไกรตดั สงั กะสีตดั เพื่อทำใบพัดของเคร่ืองสูบนำ้
2.6) นำมอเตอรม์ าประกอบกับท่อ PVC ท่ีเตรียมไว้ยดึ มอเตอรใ์ ห้แน่นด้วยสกรู ทง้ั 6 ดา้ น โดยใหม้ อเตอร์

อยูต่ รงกลางมากทีส่ ุดและใช้กาวตดิ เหล็กทิ้งไว้จนกาวแหง้ สนิท แล้วนำแกนเชื่อมมอเตอร์และใบพดั ประกอบเข้ากับ
ตวั เคร่อื ง โดยใชน้ ็อตทำการยึดให้แนน่

2.7) นำตอ่ สายไฟเขา้ กับมอเตอรแ์ ละนำสวิตซ์ DC มาต่อกับสายไฟ จากน้ันนำปากคีบสายไฟมาตอ่
กบั สายไฟอกี ด้านหนงึ่ เพือ่ ใช้สำหรบั คมี กับขว้ั แบตเตอรร์ ่ี

2.8) นำท่อ PVC ขนาด 3 น้วิ จำนวน 1 เสน้ มาทำการเจาะรูโดยใช้สว่านเจาะให้มีขนาด 1
เซนตเิ มตร รอบทอ่ PVC เพื่อทำทางน้ำเข้าและกันตะกอนเข้าสู่เคร่ืองสูบน้ำ

2.9) นำทอ่ PVC ที่ทำการเจาะรแู ลว้ มาประกอบเข้ากับทอ่ PVC ทีเ่ ตรยี มไวใ้ นขอ้ 2.6 โดยใชน้ ้ำยา
ประสานท่อ PVC ทาเพ่อื ยึดท่อทง้ั 2 ตดิ กันให้แน่น ได้เครอ่ื งสบู นำ้ ประหยัดพลงั งาน ดังภาพที่ 4

ภาพท่ี 4 เคร่อื งสูบนำ้ ประหยัดพลงั งาน (เครือ่ งท่ี 1)

ขนั้ ตอนท่ี 2 การทดสอบประสิทธิภาพของเครอื่ งสบู น้ำประหยดั พลังงาน เครอื่ งท่ี 1 ดังนี้
1) การทดสอบประสิทธิภาพของเครือ่ งสูบน้ำประหยัดพลังงาน เครื่องที่ 1 กับเครือ่ งสูบน้ำตามท้องตลาด

เปรยี บเทยี บปรมิ าณนำ้ ที่สบู ได้ในระยะเวลา 1 นาที ทำวธิ ีการเดยี วกนั ทงั้ 3 ครัง้ โดยใช้คุณสมบตั ขิ องเคร่ืองสูบน้ำ
ขนาดแรงดนั ไฟฟา้ ที่เท่ากนั คือ 12 โวลต์ ดังนี้

1.1) เริ่มจับเวลาตั้งแต่อุปกรณ์เครื่องสูบน้ำประหยัดพลังงานทำงานแล้วตวงวัดปริมาณน้ำ ใช้ระยะเวลา 1

นาที ทำการทดสอบซ้ำกัน 3 ครั้ง บันทกึ ผลพร้อมหาค่าเฉลีย่ ของปรมิ าณนำ้ ท่ีสูบได้
1.2) เริ่มจับเวลาตั้งแต่เครื่องสูบน้ำประหยัดพลังงาน (เครื่องที่ 1) และเครื่องสูบน้ำตามท้องตลาด

ทำงาน แลว้ ตวงวัดปริมาณน้ำท่ไี ด้ ใช้ระยะเวลา 1 นาที ทำการทดสอบซ้ำกนั 3 คร้ัง บันทึกผลพรอ้ มหาค่าเฉล่ียของ
ปริมาณน้ำท่ีสบู ได้

2) การทดสอบประสิทธิภาพของเคร่อื งสูบนำ้ ประหยัดพลังงาน โดยการศึกษากำลงั ไฟที่ใช้ในขณะสูบน้ำจาก

เครื่องสูบน้ำประหยัดพลังงานกบั เครื่องสบู นำ้ ตามทอ้ งตลาดพร้อมทั้งคำนวณค่าไฟฟ้าที่ใช้เพื่อเปรียบเทียบค่าไฟฟ้า

ระหว่างเครื่องสบู น้ำประหยัดพลังงานกับเครื่องสูบนำ้ ตามท้องตลาดบันทึกข้อมูลในตารางบนั ทึกผล โดยมีวิธีการ

ดงั นี้

2.1) คำนวณจากจำนวนครงั้ ของเครอ่ื งสบู น้ำในระยะเวลา 1 นาที แล้วคดิ คา่ เทียบเวลาเปน็ ชัว่ โมง

2.2) คำนวณค่าไฟฟ้าจากสูตรการหากำลังไฟฟ้าจากหนังสือเรียนรายวิชาการใช้พลังงานไฟฟ้าใน

ชีวิตประจำวันเครื่องสูบน้ำประหยัดพลังงานใช้กระแสไฟฟ้า 0.24 A จะใช้งานได้กี่ชั่วโมง แบตเตอรี่รถปิกอัพ 24 V

70 AH 2 ลกู

1. หาคา่ วตั ต์ จากสตู ร P(watt) = E(volt) x I (amp)

P = 24 x 0.24 P = 5.76 w

ดังนน้ั เคร่อื งสูบนำ้ ประหยัดพลงั งานใชก้ ำลังไฟฟา้ ที่ 5.76 วตั ต์ / ชว่ั โมง

2. แบตเตอร่ี = 24 V 70 A ใช้ 2 ลูก = 24 V 70 A 2 ลูก

คิดแบตเตอรีอ่ ยู่ท่ี 70 % = 70A x 2 x 70%

= 98 A

ดังน้ัน เครอื่ งสบู นำ้ จะทำงานได้ประมาณ 98/5 = 19.6 ชว่ั โมง หรอื ประมาณ 20 ชว่ั โมง

คิดค่าไฟฟ้า กำลงั ไฟฟา้ (วัตต์) ชนดิ น้นั ๆ x จำนวนเครอื่ งใชไ้ ฟฟ้า x จำนวนชว่ั โมงทใี่ ช้งาน 1 วัน
1000

W = 5.76 w N = 1 เครอ่ื ง V = 1 ชว่ั โมง Ft = 0.93 บาท

ถ้าใชส้ ูบน้ำ 1 วัน จะเสียคา่ ไฟฟ้ากบ่ี าท

ใช้เคร่อื งสูบน้ำ 5 ชั่วโมง/วัน

1 ชว่ั โมง ใช้สูบนำ้ ไป 0.00567 หน่วย/ชั่วโมง = 0.00567 x 0.93 = 0.00527 บาท/ช่ัวโมง

แทนคา่ 5 x 0.00527 = 0.0264 หน่วย/วนั

ดงั น้ัน ถ้าใช้เครื่องสบู นำ้ 1 วนั จะตอ้ งเสียค่าไฟฟ้า = 0.7 x 0.93 = 0.65 บาท/วัน

แทนคา่ 5.67 x 1/1000 x 1ชั่วโมง = 0.00567 บาท/1ช่วั โมง

ถ้าใช้เครอ่ื งสูบน้ำวนั ละ 5 ช่ัวโมง เราใชไ้ ฟฟ้าไป 5 x 0.00567 = 0.02835 บาท/วนั

ดังนั้น 0.02835 x 30 = 0.8505 บาท/เดือน

คำนวณ ft ตามหนว่ ย = 0.93 บาท ค่าไฟ 0.93 x 0.8505 = 0.791 บาท/เดอื น

ดงั นั้น ถา้ ใช้สูบน้ำ 1 เดือน จะต้องเสยี คา่ ไฟฟ้า 0.791 บาท/เดอื น

ขน้ั ตอนท่ี 3 การปรับปรงุ แก้ไขและพัฒนาเครือ่ งสูบนำ้ ประหยัดพลังงาน ไดด้ ำเนินการดังนี้

1. ทำการทดสอบประสิทธิภาพของเคร่ืองสบู น้ำประหยดั พลังงาน เครอ่ื งท่ี 1 จำนวน 3 ครัง้ เกีย่ วกับปัญหา
และขอ้ เสนอแนะในการปรับปรงุ แกไ้ ขและพฒั นาเคร่ืองสบู น้ำประหยัดพลังงาน เคร่ืองท่ี 1 พร้อมท้งั จดบนั ทกึ การ
ทดสอบและการสังเกต

2. สรุปแนวทางการปรบั ปรุง แก้ไข และสิ่งที่ควรพฒั นาเครอ่ื งสูบน้ำประหยัดพลังงาน เครื่องที่ 1
3. ดำเนนิ การปรับปรงุ และพฒั นาเครอื่ งสบู นำ้ ประหยดั พลงั งาน เคร่อื งท่ี 1 ตามข้อเสนอแนะจากการ

ทดสอบ
4. ทดสอบประสทิ ธภิ าพของเคร่อื งสบู น้ำประหยัดพลงั งานเครอ่ื งท่ี 2 โดยทำการทดสอบ จำนวน 3 ครง้ั ๆ

ละ 1 นาที แล้วเปรยี บเทียบปรมิ าณน้ำทีไ่ ด้จากเครือ่ งสบู น้ำตามท้องตลาด เครอื่ งสบู น้ำประหยัดพลังงานเคร่ืองที่ 1

และเครอ่ื งสูบนำ้ ประหยัดพลงั งานเครือ่ งท่ี 2 แลว้ วดั ปรมิ าณน้ำท่ไี ด้มาเปรียบเทียบหาค่าเฉลีย่ แล้วบันทกึ ผล
5. นำเคร่ืองสูบน้ำประหยัดพลังงาน เครอ่ื งที่ 2 ให้เกษตรกรกลุ่มตัวอย่างจำนวน 5 คน ทดลองใช้เคร่ือง

สบู น้ำประหยดั พลังงานในระยะเวลา 1 ช่ัวโมง แล้วใหผ้ ูท้ ดลองใชต้ อบแบบสอบถาม

บทท่ี 4
ผลการศึกษา

จากการศกึ ษาโครงงาน เรือ่ ง เครอื่ งสูบน้ำประหยัดพลงั งาน ไดท้ ำการศึกษา 3 ข้ันตอน คือ
ขัน้ ตอนที่ 1 การประดิษฐ์เครื่องสบู นำ้ ประหยัดพลังงาน
ขั้นตอนที่ 2 การทดสอบประสทิ ธิภาพเครื่องสูบนำ้ ประหยดั พลังงาน
ขั้นตอนท่ี 3 การปรับปรุง แก้ไขและพัฒนาเคร่อื งสูบนำ้ ประหยัดพลังงาน

ข้นั ตอนท่ี 1 การประดษิ ฐ์เครอื่ งสูบน้ำประหยดั พลงั งาน
ได้ออกแบบและประดิษฐเ์ คร่ืองสบู นำ้ ประหยดั พลังงานโดยการดัดแปลงจากวสั ดุอปุ กรณ์ทห่ี าได้ง่ายใน

ท้องถิ่น เพ่ือให้ได้เคร่ืองสูบน้ำประหยัดพลังงาน เป็นเครื่องสูบน้ำท่ีทำจากท่อ PVC มีชุดโซ่สเตอรเ์ ป็นตัวขับเคลื่อนทำ
ให้ใบพัดหมนุ ทำการดูดและส่งน้ำจากทหี่ นึ่งไปยงั อกี ทีห่ นึ่งโดยใชแ้ บตเตอรี่เปน็ ตวั สรา้ งพลงั งานไฟฟา้ ขบั เคล่ือนการ
ทำงานของมอเตอร์ ซ่ึงนำไปใชใ้ นพ้นื ที่ถิน่ ทรุ กนั ดาร เหมาะสำหรับใช้ในพืน้ ท่ไี ฟฟา้ เข้าไมถ่ ึง ใชง้ านไดส้ ะดวก ลดต้นทุนค่า
ไฟฟ้าและนำ้ มนั เชื้อเพลิง ชว่ ยอนรุ กั ษ์พลังงานไฟฟ้าในชีวิตประจำวันโดยการใชพ้ ลังงานทถี่ ูกดงึ เกบ็ ไว้ในแบตเตอร่ี ดัง
ภาพที่ 5

ภาพท่ี 5 เครอ่ื งสบู นำ้ ประหยัดพลงั งาน (เครื่องที่ 1)

ลกั ษณะเดน่ ของเครือ่ งสูบนำ้ ประหยัดพลังงาน
1. ช่วยอนุรักษพ์ ลงั งานไฟฟา้ ในชวี ติ ประจำวันโดยการใชพ้ ลงั งานที่ถูกดงึ เกบ็ ไวใ้ นแบตเตอร่ี
2. ใชว้ ัสดอุ ปุ กรณ์ทหี่ าไดง้ ่ายในทอ้ งถ่นิ
3. ตน้ ทุนต่ำ ราคาประมาณ 1,100 บาท ถูกกวา่ เครอื่ งสบู นำ้ ตามท้องตลาด

ประโยชน์ของเครือ่ งสบู นำ้ ประหยดั พลงั งาน
1. ได้เคร่ืองสบู น้ำประหยดั พลงั งานสามารถใชใ้ นพืน้ ที่ทไี่ มม่ ไี ฟฟา้ ได้
2. สามารถประดษิ ฐ์เองได้ ใชง้ านได้สะดวก

3. ใช้วสั ดุอุปกรณท์ ่ีเหลือใชม้ าประดษิ ฐ์เครอื่ งสบู นำ้ ประหยัดพลังงาน
4. ประหยัดนำ้ มันเช้อื เพลิงและพลงั งานไฟฟ้า
ข้อจำกดั : ขนาดมอเตอร์เลก็ ไม่สามารถใชง้ านเป็นระยะเวลานานได้ เน่อื งจากจะทำให้มอเตอร์รอ้ น

ข้นั ตอนที่ 2 การทดสอบประสทิ ธิภาพเคร่อื งสบู น้ำประหยัดพลงั งาน (เครอื่ งท่ี 1)

1) ดำเนินการทดสอบประสิทธิภาพของเครอื่ งสูบนำ้ ประหยดั พลงั งาน (เครอ่ื งท่ี 1) กับเครื่องสูบน้ำ

ตามท้องตลาด จำนวน 3 ครั้ง ๆ ละ 1 นาที วัดปรมิ าณนำ้ ท่ีได้นำมาเปรียบเทียบและหาค่าเฉล่ยี แล้วบันทกึ ผล

การทดสอบ ไดผ้ ลดังนี้

ตารางที่ 1 การเปรียบเทียบปริมาณนำ้ ที่สบู ไดจ้ ากเครือ่ งสบู นำ้ ประหยดั พลงั งาน (เครื่องท่ี 1)

กับเครื่องสบู น้ำตามท้องตลาด โดยใช้คณุ สมบตั ิขนาดแรงดันไฟฟา้ ทเี่ ท่ากนั คือ 12 โวลต์

ครงั้ ที่ ปรมิ าณน้ำทไี่ ดจ้ ากการสบู น้ำ ในระยะเวลา 1 นาที (ลติ ร)

เครอ่ื งสูบนำ้ ตามท้องตลาด เครื่องสบู นำ้ ประหยดั พลงั งาน

1 17 18

2 17 18

3 17 17.7

เฉลีย่ 17 17.9

เฉลีย่ ต่อช่วั โมง 1,020 1,074

จากตารางท่ี 1 พบว่า ในระยะเวลา 1 นาที การสูบนำ้ ด้วยเครื่องสูบนำ้ ตามท้องตลาด สามารถสูบน้ำได้
เฉลยี่ 17 ลิตรตอ่ นาที หรอื 1,020 ลิตรต่อชัว่ โมง เคร่ืองสูบนำ้ ประหยัดพลังงาน (เคร่ืองที่ 1) สามารถสูบนำ้ ได้

เฉล่ยี 17.9 ลิตรต่อนาที หรอื 1,079 ลติ รตอ่ ชวั่ โมง เมอื่ เปรียบเทยี บแล้ว เครือ่ งสูบน้ำประหยดั พลงั งาน
(เครอ่ื งท่ี 1) สามารถสบู นำ้ ไดป้ รมิ าณมากกวา่ การสูบนำ้ ด้วยเคร่อื งสูบน้ำตามท้องตลาด คิดเป็นรอ้ ยละ 2 ดัง
แผนภูมทิ ่ี 1 และแผนภมู ทิ ี่ 2

แผนภมู ทิ ี่ 1 แสดงการเปรยี บเทียบปรมิ าณน้ำทีไ่ ด้จากเคร่ืองสบู นำ้ ตามทอ้ งตลาดกับเครอื่ งสบู นำ้
ประหยัดพลังงาน เคร่ืองที่ 1 (ลติ รตอ่ นาท)ี

18.5 18 17.9
17.7
18

18

17.5

17 17 17 17

17

16.5 คร้งั ที่ 2 ครัง้ ที่ 3 เฉล่ยี ตอ่ นาที

ครั้งที่ 1

เคร่ืองสบู น้าตามท้องตลาด เครอื่ งสูบน้าประหยัดพลงั งาน

แผนภมู ทิ ่ี 2 แสดงการเปรยี บเทียบปริมาณน้ำท่ีไดจ้ ากเคร่อื งสูบน้ำตามทอ้ งตลาดกับเครื่องสูบน้ำ
ประหยดั พลงั งาน เครอื่ งท่ี 1 (ลิตรต่อชั่วโมง)

ปริมาณน้าทไ่ี ด้ (ลติ รต่อชัว่ โมง)

เครื่องสบู น้า เครือ่ งสูบน้าประหยัด

ตามทอ้ งตลาด พลังงาน เคร่อื งที่ 1
1,020… 1,074…

2) ได้ดำเนนิ การทดสอบประสิทธิภาพของเครอ่ื งสูบน้ำประหยดั พลังงาน โดยการศึกษาหาค่ากำลังไฟฟ้า
ทใี่ ชใ้ นขณะสูบนำ้ จากเครอ่ื งสูบนำ้ ตามทอ้ งตลาดกบั เครอื่ งสูบน้ำประหยัดพลงั งาน (เคร่ืองที่ 1) คำนวณค่าไฟฟ้าที่
ใชเ้ ปรียบเทยี บแล้วบนั ทกึ ผล ไดผ้ ลดงั นี้

ตารางท่ี 2 การเปรียบเทียบกำลังไฟฟ้าทใ่ี ชแ้ ละค่าไฟฟ้าของเครื่องสบู น้ำตามท้องตลาดกบั เครอื่ งสูบ
น้ำประหยัดพลังงาน (เคร่อื งท่ี 1)

เครื่องสูบนำ้ กำลังไฟท่ีใช้ (วัตต์) ต่อชัว่ โมง ค่าไฟฟา้ (บาท) ตอ่ ช่ัวโมง
เครอื่ งสบู นำ้ ตามท้องตลาด 6 5.55
เคร่อื งสบู น้ำประหยัดพลังงาน 5.76 0

จากตารางที่ 2 พบวา่ ในระยะเวลา 1 ชวั่ โมง เครอื่ งสบู น้ำตามทอ้ งตลาด ใชก้ ำลงั ไฟฟา้ 6 วัตต์ เสียคา่

ไฟฟา้ 5.55 บาท เครือ่ งสูบนำ้ ประหยัดพลังงาน (เครื่องที่ 1) ใชก้ ำลังไฟฟ้า 5.76 วตั ต์ เสยี คา่ ไฟฟ้า 0.00567 บาท เมอ่ื
เปรยี บเทยี บ พบวา่ เครอ่ื งสบู น้ำประหยัดพลงั งาน (เคร่อื งท่ี 1) สามารถประหยดั คา่ ไฟฟ้าได้มากกวา่ เครื่องสบู นำ้
ตามท้องตลาด ซงึ่ กำลังวัตต์ที่สงู จะทำให้ค่าไฟฟ้าเพิ่มสูงข้ึนดว้ ย ดังแผนภูมทิ ี่ 3

แผนภมู ิท่ี 3 แสดงการเปรยี บเทยี บกำลังไฟฟา้ ทใ่ี ช้และค่าไฟฟา้ ของเครือ่ งสบู น้ำตามทอ้ งตลาดกับ
เครอ่ื งสบู น้ำประหยดั พลังงาน

เครื่องสบู นำ้ ตำมท้องตลำด เคร่ืองสบู นำ้ ประหยดั พลงั งำน (เครื่องที่ 1)

6
5.76
5.55
0.00567

กำ ลั ง ไ ฟ ฟ้ ำ ที่ ใ ช้ ( วั ต ต์ ) ค่ ำ ไ ฟ ฟ้ ำ ( บ ำ ท )

ขั้นตอนท่ี 3 การปรบั ปรงุ แกไ้ ขและพฒั นาเคร่ืองสบู น้ำประหยัดพลังงาน (เครอ่ื งที่ 1)
3.1 ผลการทดสอบการใช้เครอ่ื งสูบนำ้ ประหยดั พลังงานเครือ่ งที่ 1

ปัญหา ข้อเสนอแนะการปรบั ปรุง
1. เครือ่ งสูบนำ้ ดดู นำ้ เขา้ สูก่ ระบอกสูบนำ้ ได้ปริมาณ
นอ้ ย 1. ปรับขนาดทอ่ PVC ใหม้ ีขนาดใหญข่ ้ึน เพ่ือเพิ่ม
พืน้ ที่การเกบ็ นำ้
2. เมอ่ื ใชง้ านเครือ่ งสูบนำ้ ไปไดไ้ มน่ าน ใบพัดจะเริม่ 2. เปลย่ี นใบพัดและแกนเชื่อมให้สัมพันธ์กันเพือ่ ลด
เหวย่ี งขดู กับกระบอกสูบน้ำ การเหวย่ี งขูดกับกระบอกสูบนำ้
3. กำลงั ในการส่งนำ้ มีนอ้ ย 3. เพิ่มกำลงั การสง่ นำ้ โดยใช้ชดุ โซส่ เตอร์

3.2 ผลการปรบั ปรุง แก้ไข และพัฒนาเครอื่ งสบู น้ำประหยัดพลังงาน

จากผลการทดสอบประสิทธิภาพของเครอ่ื งสบู น้ำประหยัดพลงั งาน เครื่องท่ี 1 จำนวน 3 คร้ัง ได้ทำการ
ปรบั ปรงุ แกไ้ ข และพัฒนาเครอ่ื งสูบนำ้ ประหยัดพลงั งาน เคร่ืองท่ี 1 เพือ่ ใหเ้ ครอ่ื งมีประสิทธภิ าพท่ดี ี สามารถใช้

งานได้ดยี ่ิงขน้ึ จึงไดเ้ ครอ่ื งสบู น้ำประหยัดพลังงาน (เครอื่ งที่ 2) ดงั ภาพที่ 6
โดยทำการปรบั ปรุง ดังน้ี

1. ใช้ทอ่ PVC ขนาด 6 นวิ้ ทำเปน็ กระบอกสบู น้ำ

2. เปล่ยี นแกนมอเตอรจ์ ากแกนเครอื่ งปริน้ เก่า เปน็ ทอ่ สแตนเลส
และเปลย่ี นใบพัดจากเศษสังกะสีเมทลั ชีทเปน็ ใบพดั ของคอมเพรสเซอร์แอร์

เพอ่ื ใหส้ มดุลกันและลดการเหว่ยี งของใบพัดขณะที่ทำการสบู นำ้
3. เพมิ่ ระบบส่งกำลังโดยใช้ชุดโซ่สเตอร์
4. เพ่มิ แผงโซลา่ เซลล์ ขนาด 150 วตั ต์ จำนวน 1 แผง

ภาพท่ี 6 เครอื่ งสูบน้ำประหยัดพลังงาน (เครื่องท่ี 2)

3.3 การทดสอบประสทิ ธิภาพเครอ่ื งสูบน้ำ เคร่อื งที่ 2 (เครือ่ งปรับปรงุ ใหม่)
1. ทำการทดสอบประสิทธิภาพของเคร่ืองสบู นำ้ ประหยดั พลงั งาน เคร่อื งท่ี 2 (เครอื่ งปรับปรุงใหม)่ จำนวน

3 ครงั้ ๆ ละ 1 นาที โดยทำการสบู น้ำด้วยเครือ่ งสูบน้ำประหยดั พลังงานเครื่องท่ี 2 (เครือ่ งปรบั ปรุงใหม)่ เคร่อื งสบู นำ้
ประหยัดพลงั งานเคร่ืองที่ 1 และเคร่ืองสบู นำ้ ตามท้องตลาด เปรียบเทยี บปรมิ าณนำ้ ที่ได้จากการสบู น้ำ เปรียบเทยี บ

และหาค่าเฉล่ยี แล้วบันทึกผล ได้ผลดงั น้ี
ตารางท่ี 3 การเปรียบเทียบปริมาณน้ำท่ีได้จากเครื่องสบู นำ้ ตามท้องตลาดกับเครอื่ งสบู นำ้ ประหยัด

พลงั งาน เคร่อื งที่ 1 และเคร่ืองสบู น้ำประหยัดพลังงานเคร่อื งที่ 2 โดยใชค้ ณุ สมบัตขิ นาดแรงดันไฟฟ้าทเ่ี ทา่ กัน

คือ 12 โวลต์

ปริมาณน้ำท่ีได้จากการเครอ่ื งสูบนำ้ ในระยะเวลา 1 นาที (ลติ ร)

ครง้ั ที่ เคร่ืองสูบนำ้ ตามท้องตลาด เครื่องสูบน้ำประหยดั พลังงาน เครอ่ื งสบู น้ำประหยดั พลังงาน
(เคร่อื งที่ 1) (เครื่องที่ 2)
1
2 17 18 20
3
เฉลย่ี 17 18 20.5
เฉลย่ี ตอ่
ช่วั โมง 17 17.7 20

17 17.9 20.17

1,020 1,079 1,210.20

จากตารางท่ี 3 พบวา่ ในระยะเวลา 1 นาที การสบู นำ้ ดว้ ยเคร่ืองสูบน้ำตามทอ้ งตลาด สามารถสูบน้ำได้
เฉล่ีย 17 ลติ รตอ่ นาที หรอื 1,020 ลติ รต่อชว่ั โมง เครอ่ื งสูบนำ้ ประหยัดพลังงาน เครื่องที่ 1 สามารถสูบน้ำได้เฉล่ีย

17.9 ลิตรต่อนาที หรอื 1,079 ลติ รตอ่ ชว่ั โมง และเครื่องสูบนำ้ ประหยัดพลังงาน เครอ่ื งที่ 2 สามารถสบู น้ำได้เฉลี่ย
20.17 ลติ รต่อนาที หรือ 1,220.20 ลิตรต่อชว่ั โมง เม่ือเปรยี บเทียบแลว้ พบว่า เครือ่ งสบู นำ้ ประหยัดพลังงาน เคร่ือง
ที่ 2 สามารถสูบน้ำได้ปรมิ าณมากกว่าการสูบนำ้ ด้วยเครื่องสบู นำ้ ประหยดั พลงั งาน เคร่ืองที่ 1 คดิ เป็นร้อยละ 3.93

และมากกวา่ เครอื่ งสูบน้ำตามทอ้ งตลาด คดิ เป็นรอ้ ยละ 5.75 ดงั แผนภูมิที่ 4 และแผนภมู ิที่ 5

แผนภมู ทิ ี่ 4 แสดงการเปรียบเทียบปรมิ าณน้ำทไี่ ด้จากเคร่อื งสบู น้ำตามท้องตลาดกบั เครอ่ื งสูบนำ้
ประหยดั พลังงานเครื่องที่ 1 และเครอ่ื งสูบนำ้ ประหยัดพลงั งานเครือ่ งท่ี 2 (ลติ รตอ่ นาที)

30
20 17 18 20 17 18 20.5 17 17.7 20 17 17.9 20.17

10

0 ครง้ั ที่ 2 ครงั้ ที่ 3 เฉล่ยี ตอ่ นาที

ครง้ั ท่ี 1

เครือ่ งสบู น้าตามทอ้ งตลาด เครื่องสูบนา้ ประหยดั พลงั งาน (เคร่อื งที่ 1)

เครอ่ื งสูบน้าประหยัดพลงั งาน (เครอื่ งท่ี 2)

แผนภมู ิที่ 5 แสดงการเปรียบเทยี บปริมาณน้ำทไี่ ด้จากเคร่ืองสูบนำ้ ตามท้องตลาดกับเครื่องสบู นำ้
ประหยดั พลังงานเคร่อื งที่ 1 และเคร่อื งสบู นำ้ ประหยดั พลังงานเคร่ืองที่ 2 (ลิตรตอ่ ชว่ั โมง)

ปริมาณน้าทีไ่ ดต้ ่อชว่ั โมง

. 36.57% 30.82%

32.61%

เคร่อื งสบู นา้ ตามทอ้ งตลาด เครอื่ งสบู น้าประหยดั พลงั งาน (เครื่องที่ 1)
เครอื่ งสบู น้าประหยัดพลงั งาน (เครอื่ งที่ 2)

2. ทำการทดสอบประสิทธภิ าพของเครื่องสูบน้ำประหยดั พลงั งาน โดยการศกึ ษาหาค่ากำลงั ไฟฟ้าที่ใช้
ในขณะสูบน้ำจากเครือ่ งสูบนำ้ ตามท้องตลาดกับเคร่อื งสูบน้ำประหยัดพลงั งานเคร่อื งที่ 1 และเครื่องสบู น้ำประหยัด
พลังงานเครอ่ื งที่ 2 คำนวณค่าไฟฟ้าทีใ่ ช้มาเปรยี บเทยี บแล้วบนั ทกึ ผล ได้ผลดังน้ี

ตารางที่ 4 การเปรยี บเทยี บกำลังไฟฟา้ ทใ่ี ช้และค่าไฟฟ้าของเคร่อื งสูบน้ำตามทอ้ งตลาดกับเครื่องสบู
น้ำประหยัดพลังงานเครื่องท่ี 1 และเคร่ืองสูบน้ำประหยดั พลงั งานเครือ่ งที่ 2

เครอ่ื งสูบน้ำ กำลงั ไฟที่ใช้ (วัตต)์ ค่าไฟฟ้า (บาท)
ต่อชัว่ โมง ตอ่ ช่วั โมง

เคร่อื งสบู นำ้ ตามท้องตลาด 6 5.55

เครอื่ งสูบนำ้ ประหยัดพลงั งาน เคร่ืองที่ 1 5.76 0.00567

เครอื่ งสูบน้ำประหยดั พลงั งาน เคร่อื งท่ี 2 5.76 0

จากตารางท่ี 2 พบว่า ในระยะเวลา 1 ช่วั โมง เคร่ืองสบู น้ำตามท้องตลาด กำลังไฟฟ้า 6 วตั ต์ เสียค่าไฟฟ้า

5.55 บาท เคร่อื งสูบนำ้ ประหยัดพลังงาน เครื่องท่ี 1 กำลังไฟฟ้า 5.76 วตั ต์ เสยี คา่ ไฟฟ้า 0.00567 บาท และเครอ่ื งสูบ

น้ำประหยัดพลังงานเครื่องที่ 2 กำลังไฟฟ้า 5.76 วัตต์ ไม่เสียค่าไฟฟ้า เมื่อเปรียบเทียบแล้ว พบว่า เครื่องสูบน้ำ

ประหยัดพลงั งานเครอ่ื งที่ 2 สามารถประหยัดค่าไฟฟา้ ได้ 100 % ดังแผนภูมิที่ 3

แผนภูมิที่ 6 แสดงการเปรียบเทียบกำลังไฟฟา้ ทใ่ี ช้และค่าใชไ้ ฟฟา้ ของเคร่อื งสบู น้ำตามท้องตลาดกบั
เคร่อื งสบู นำ้ ประหยดั พลังงานเคร่อื งท่ี 1 และเครอื่ งสูบน้ำประหยัดพลงั งานเครื่องที่ 2

8 5.55
6 6 5.76 5.76

4

2 0.00567 0

0 คา่ ไฟฟ้า (บาท)
ก้าลังไฟฟา้ ท่ีใช้ (วัตต)์

เคร่ืองสบู น้าตามทอ้ งตลาด เครอื่ งสบู น้าประหยัดพลังงาน (เครอ่ื งท่ี 1)
เครอื่ งสูบน้าประหยดั พลงั งาน (เครื่องท่ี 2)

3. ทำการทดสอบประสิทธิภาพของเคร่ืองสูบน้ำประหยดั พลังงาน เครอ่ื งท่ี 2 โดยการนำเครื่องสูบนำ้ ประหยัด
พลงั งาน เคร่อื งท่ี 2 ไปให้เกษตรกรกลมุ่ ตวั อยา่ งจำนวน 5 คน ทดลองใช้งาน จำนวน 1 ช่วั โมง เกบ็ ข้อมูลโดยใช้
แบบสอบถาม ไดผ้ ลดงั นี้

ตารางที่ 5 ความพึงพอใจของเกษตรกรกลุม่ ตวั อยา่ งในการทดลองใชง้ านเครือ่ งสูบน้ำประหยดั พลงั งานเคร่ืองที่ 2

จำนวน (ร้อยละ)

ท่ี รายการ ดีมาก ดี พอใช้ ตอ้ ง ตอ้ ง ระดับมาก แปลผล
ปรบั ปรงุ ขึ้นไป
ปรบั ปรุง
อย่าง

เร่งด่วน

ดา้ นประโยชนก์ ารใช้สอย

1 เคร่ืองสูบน้ำประหยดั พลังงาน 4 1- - - 5 มากทีส่ ุด

สามารถใชง้ านได้งา่ ย สะดวก (80.00) (20.00) (100.00)

รวดเร็ว และประหยัดเวลา

2 เครอื่ งสูบน้ำประหยดั พลังงาน 5 - - - - 5 มากที่สดุ
สามารถนำไปใชง้ านไดจ้ รงิ (100.00)
(100.00)

3 เคร่ืองสูบน้ำประหยัดพลงั งาน 5 - - - - 5 มากที่สดุ
สามารถนำไปใช้งานได้ใน (100.00)
(100.00)

พื้นที่ท่ีไม่มีไฟฟ้าใช้ได้จริง

ด้านความคุ้มคา่ กับการลงทนุ

1 เครือ่ งสูบน้ำประหยัดพลังงาน 4 1- - - 5 มากทส่ี ดุ

มีราคาเหมาะสมกับผู้ใช้งาน (80.00) (20.00) (100)

และคุ้มค่ากับการลงทนุ

2 เคร่อื งสูบน้ำประหยัดพลงั งาน 5 - - - - 5 มากทส่ี ดุ
สามารถลดรายจา่ ยให้กับผใู้ ช้ได้ (100.00)
(100.00)

ด้านรูปลกั ษณ์ของเคร่ืองสูบนำ้ ประหยัดพลงั งาน

1 เครอื่ งสูบน้ำประหยัด 4 1 - - - 5 มากทส่ี ุด
พลงั งานมรี ูปรา่ งสวยงาม (80.00) (20.00)
(100.00)

สามารถนำไปใช้งานไดจ้ ริง

2 เคร่ืองสูบน้ำประหยัดพลงั งาน 4 1- - - 5 มากท่สี ุด

มีขนาดเหมาะสมกับการ (80.00) (20.00) (100.00)

นำไปใช้งานทกุ สถานท่ี

3 เคร่อื งสบู นำ้ ประหยัดพลงั งาน 4 1- - - 5 มากทีส่ ดุ

มคี วามปลอดภัยกับผู้ใชง้ าน (80.00) (20.00) (100.00)

รวมเฉลย่ี ของผ้ทู ีต่ อบแบบสอบถามในระดับมากข้ึนไป (คน) 5

รอ้ ยละ 100.00 มากที่สุด

จากตารางที่ 5 เกษตรกรกลุ่มตัวอย่างผู้ตอบแบบสอบถามมีความพึงพอใจในการใช้งานเครือ่ งสูบน้ำ
ประหยัดพลงั งาน เคร่อื งที่ 2 ในแต่ละรายการมีผลการประเมินความพึงพอใจในระดบั มากขนึ้ ไป คดิ เป็นร้อยละ 100
อยใู่ นระดบั คณุ ภาพพึงพอใจมากท่สี ุด โดยมแี ตล่ ะรายการดังนี้

ดา้ นประโยชน์การใชส้ อย

1) เคร่อื งสูบน้ำประหยดั พลงั งาน สามารถใช้งานได้งา่ ย สะดวกรวดเร็ว และประหยดั เวลา เกษตรกรมี
ความพงึ พอใจในระดับมากข้นึ ไป คดิ เปน็ ร้อยละ 100 อยใู่ นระดับคุณภาพพงึ พอใจมากท่ีสุด

2) เคร่ืองสูบนำ้ ประหยัดพลงั งานสามารถนำไปใชง้ านได้จรงิ เกษตรกรมีความพึงพอใจในระดับมากข้ึนไป
คิดเปน็ ร้อยละ 100 อยู่ในระดับคุณภาพพึงพอใจมากที่สดุ

3) เครอ่ื งสบู นำ้ ประหยดั พลังงานสามารถนำไปใช้งานได้ในพื้นท่ีท่ไี ม่มีไฟฟ้าใชไ้ ด้จรงิ เกษตรกร มีความ
พึงพอใจในระดับมากขึ้นไป คิดเปน็ รอ้ ยละ 100 อยใู่ นระดบั คุณภาพพึงพอใจมากทีส่ ุด
ดา้ นความคมุ้ คา่ กบั การลงทนุ

1) เครอ่ื งสบู นำ้ ประหยัดพลังงาน มรี าคาเหมาะสมกับผู้ใชง้ าน และคมุ้ ค่ากับการลงทนุ เกษตรกรมีความ
พึงพอใจในระดบั มากข้ึนไป คิดเป็นร้อยละ 100 อย่ใู นระดับคุณภาพพึงพอใจมากท่สี ุด

2) เครือ่ งสบู นำ้ ประหยดั พลงั งานสามารถลดรายจ่ายให้กบั ผู้ใช้ได้ เกษตรกรมีความพงึ พอใจในระดบั มากข้นึ
ไป คิดเป็นรอ้ ยละ 100 อยใู่ นระดบั คุณภาพพงึ พอใจมากท่ีสุด
ดา้ นรูปลักษณข์ องเครอ่ื ง

1) เคร่ืองสูบนำ้ ประหยัดพลงั งานมรี ปู รา่ งสวยงาม สามารถนำไปใชง้ านไดจ้ รงิ เกษตรกรมีความพงึ พอใจ
ในระดบั มากขึ้นไป คิดเปน็ รอ้ ยละ 100 อยู่ในระดับคณุ ภาพพึงพอใจมากท่ีสดุ

2) เครอ่ื งสบู น้ำประหยดั พลังงานมีขนาดเหมาะสมกบั การนำไปใชง้ านทกุ สถานท่ี เกษตรกรมคี วามพึง
พอใจในระดบั มากข้ึนไป คิดเปน็ รอ้ ยละ 100 อยู่ในระดับคณุ ภาพพึงพอใจมากทีส่ ุด

3) เคร่ืองสูบนำ้ ประหยดั พลังงานมีความปลอดภยั กับผู้ใชง้ าน เกษตรกรมีความพึงพอใจในระดับมากข้นึ
ไป คดิ เป็นร้อยละ 100 อยใู่ นระดับคุณภาพพงึ พอใจมากที่สดุ

บทท่ี 5
สรุปผลการศึกษา อภปิ รายผลและข้อเสนอแนะ

5.1 สรปุ ผลการศกึ ษา
1. การประดษิ ฐ์เครื่องสูบประหยดั พลังงาน
ได้เครื่องสูบน้ำประหยัดพลังงาน โดยการดัดแปลงจากวัสดุอุปกรณ์ท่ีหาได้ง่ายในท้องถิ่น ซึ่งทำจากท่อ

PVC มีชุดโซ่สเตอร์เป็นตัวขับเคลื่อนทำให้ใบพัดหมุนทำการดูดและส่งน้ำจากที่หนึง่ ไปยังอีกที่หน่ึงโดยใช้แบตเตอร่ี
เป็นตัวสร้างพลังงานไฟฟ้าขับเคลื่อนการทำงานของมอเตอร์ ซึ่งนำไปใช้ในพื้นที่ถิ่นทุรกันดาร เหมาะสำหรับใช้ใน
พื้นที่ไฟฟ้าเข้าไม่ถึง ใช้งานได้สะดวก ลดต้นทุนค่าไฟฟ้าและน้ำมันเชื้อเพลิง ช่วยอนุรักษ์พลังงานไฟฟ้าใน
ชีวติ ประจำวันโดยการใช้พลังงานทถี่ ูกดงึ เก็บไว้ในแบตเตอรี่และใช้พลงั งานไฟฟา้ จากการผลติ กระแสไฟฟา้ ด้วยแผง
โซลา่ เซลล์

2. การทดสอบประสทิ ธภิ าพของเคร่อื งสูบนำ้ ประหยดั พลงั งาน
จากการเปรียบเทียบปริมาณน้ำที่ได้จากการสูบน้ำในระยะเวลา 1 นาที การสูบน้ำด้วยเครื่องสูบน้ำตาม

ท้องตลาด สามารถสูบน้ำได้เฉลี่ย 17 ลิตรต่อนาที หรือ 1,020 ลิตรต่อชั่วโมง เครื่องสูบน้ำประหยัดพลังงานเครื่องที่ 1
สามารถสูบน้ำได้เฉลี่ย 17.9 ลติ รตอ่ นาที หรือ 1,079 ลติ รตอ่ ชวั่ โมง เมอื่ เปรยี บเทียบแล้ว พบวา่ เครือ่ งสบู น้ำประหยัด
พลังงาน สามารถสูบน้ำได้ปรมิ าณมากกว่าการสบู นำ้ ด้วยเครอ่ื งสบู นำ้ ตามทอ้ งตลาด คดิ เปน็ ร้อยละ 2

จากการศึกษากำลังไฟที่ใช้ในขณะสูบน้ำจากเครื่องสูบน้ำประหยัดพลังงานกับเครื่องสูบน้ำตาม
ท้องตลาด พร้อมทัง้ คำนวณค่าไฟฟ้าท่ีใช้เพื่อเปรียบเทยี บคา่ ไฟฟ้าของเครื่องสูบน้ำประหยดั พลังงานกับเครื่องสูบนำ้
ตามทอ้ งตลาด พบว่า กำลงั ไฟทใ่ี ชจ้ ากเคร่ืองสูบน้ำประหยัดพลงั งานมีกำลงั ไฟฟ้า 5.76 วัตต์ ตอ้ งจ่ายคา่ ไฟฟ้า 0.00567
บาท เม่อื เทียบกับเครื่องสูบน้ำตามท้องตลาดมกี ำลงั ไฟฟ้า 6 วตั ต์ ตอ้ งจา่ ยค่าไฟฟ้า 5.55 บาท ซ่ึงกำลังวัตต์ที่สูงจะทำให้
ค่าไฟฟ้าเพิ่มสูงขึ้นด้วย ดังนั้นเครื่องสูบน้ำประหยัดพลังงานมีกำลังไฟฟ้าที่ต่ำกว่าทำให้เสียค่าไฟฟ้าและประหยัด
พลงั งานมากกว่า

3. การปรับปรุง แก้ไขและพัฒนาเคร่ืองสูบนำ้ ประหยดั พลังงาน
3.1 ไดน้ ำปญั หาและข้อเสนอแนะจากการทดสอบประสิทธิภาพของเครื่องสูบน้ำประหยัดพลังงาน เครื่อง

ที่ 1 จำนวน 3 ครั้ง นำมาปรับปรุง แก้ไขและพัฒนาเครื่องสูบน้ำประหยัดพลังงาน ได้เครื่องสูบน้ำประหยัดพลังงาน
เครอ่ื งท่ี 2 โดยได้ดำเนนิ การปรบั ปรงุ แกไ้ ขและพฒั นา ดงั นี้

3.1.1. ปรับขนาดท่อ PVC ขนาด 2 น้วิ เปน็ ขนาด 6 นิ้ว เพ่ือเพิ่มปริมาณนำ้ ใหม้ ากขึ้น
3.1.2. เปลยี่ นแกนมอเตอรจ์ ากแกนเครอ่ื งปริน้ เกา่ เปน็ ท่อสแตนเลสเพอ่ื ให้สัมพันธก์ ับกระบอก

3.1.3. เปล่ียนใบพัดจากเศษสงั กะสเี มทัลชที เป็นใบพัดคอมเพรสเซอรแ์ อรเ์ พื่อให้ใบพดั สมดุลกับ

กระบอก
3.1.4. เพิม่ ระบบสง่ กำลงั โดยใชช้ ุดโซ่สเตอรใ์ นการสง่ กำลงั ไปสูเ่ คร่อื งสูบน้ำเพ่ือหมนุ ใบพดั สูบน้ำ

ขนึ้ มาใช้ ทำให้ไดป้ ริมาณนำ้ ท่ีเพิม่ มากขึน้
3.1.5. เพิ่มท่อ PVC เพื่อทำเป็นทุ่นลอยใหเ้ ครือ่ งสบู นำ้ สามารถลอยน้ำได้
3.1.6. เพม่ิ แผงโซล่าเซลล์ขนาด 150 วัตต์

3.2 การทดสอบประสิทธภิ าพเคร่อื งสูบนำ้ ประหยดั พลงั งาน เครื่องท่ี 2 (เคร่ืองที่ปรับปรงุ ใหม่)
จากการทดสอบประสิทธิภาพการใชง้ านของเครอ่ื งสูบนำ้ ประหยัดพลังงานเคร่อื งที่ 2 จำนวน 3 คร้ัง ๆ

ละ 1 นาที โดยทำการสูบน้ำด้วยเครื่องสูบน้ำประหยัดพลังงานเครื่องที่ 2 (เครื่องที่ปรับปรุงใหม่) เปรียบเทียบกับ
เครื่องสบู น้ำประหยัดพลังงานเครือ่ งท่ี 1 (เครื่องที่ทำครั้งแรก) และเครื่องสูบน้ำตามท้องตลาด พบว่า เครื่องสูบน้ำ
ประหยัดพลังงานเครื่องที่ 2 สามารถสูบน้ำได้เฉลี่ย 20.17 ลิตร/นาที หรือ 1,220.20 ลิตร/ชั่วโมง เครื่องสูบน้ำ
ประหยัดพลังงานเคร่ืองที่ 1 สามารถสูบน้ำได้เฉลี่ย 17.9 ลิตร/นาที หรือ 1,079 ลิตร/ชั่วโมง และเครื่องสูบน้ำตาม
ท้องตลาด สามารถสูบน้ำได้เฉล่ยี 17 ลิตร/นาที หรือ 1,020 ลิตร/ช่ัวโมง เมือ่ เปรียบเทยี บแลว้ พบวา่ ในระยะเวลา 1
ชั่วโมง เครื่องสูบน้ำประหยัดพลังงานเครื่องที่ 2 สามารถสูบน้ำได้ปริมาณมากกว่าเครื่องสูบน้ำประหยัดพลังงาน
เคร่ืองที่ 1 คดิ เปน็ ร้อยละ 3.93 และมากกว่าเคร่อื งสูบนำ้ ตามทอ้ งตลาด คิดเป็นร้อยละ 5.75 เม่อื เปรยี บเทยี บการใช้
กำลังไฟฟ้าของเครื่องสูบนำ้ พบว่า เครื่องสูบน้ำตามท้องตลาดใช้กำลังไฟฟ้า 6 วัตต์ เสียค่าไฟฟ้า 5.55 บาท เครื่อง
สูบนำ้ ประหยดั พลงั งานไฟฟา้ เครื่องที่ 1 ใช้กำลงั ไฟฟา้ 5.67 วัตตเ์ สียค่าไฟฟ้า 0.00567 บาท และเคร่อื งสบู น้ำประหยัด
พลังงานเครื่องที่ 2 ใช้กำลังไฟฟ้า 5.67 วัตต์ ไม่เสียค่าไฟฟ้าเนื่องจากใช้พลังงานไฟฟ้าจากแผงโซล่าเซลล์สามารถ
ประหยัดไฟฟ้าได้ 100 % และเมอ่ื นำเครอ่ื งสบู น้ำประหยดั พลังงานไปใหเ้ กษตรกรกลุ่มตัวอย่างจำนวน 5 คน ทดลอง
ใช้ พบว่า เครื่องสูบน้ำประหยัดพลังงานสามารถใช้งานได้ง่าย สะดวก มีขนาดที่เหมาะสม ช่วยลดค่าใช้จ่ายอัน
เนอ่ื งมาจากการสูบน้ำ ประหยัดเวลา และสามารถนำไปใช้งานได้จริง ในพนื้ ที่ถนิ่ ทุรกันดารไม่มีไฟฟ้าใช้ สอดคล้อง
กบั สมมตุ ฐิ านทต่ี ง้ั ไว้

5.2 อภปิ รายผล
1. เครื่องสูบน้ำประหยดั พลงั งาน เป็นเครือ่ งสูบน้ำที่ทำจากท่อ PVC มีชุดโซ่สเตอร์เป็นตัวขับเคลื่อนทำ

ให้ใบพัดหมุน ทำการดูดและส่งน้ำจากที่หนึ่งไปยังอีกท่ีหน่ึงโดยใช้แบตเตอร่ีเปน็ ตัวสร้างพลังงานไฟฟา้ ขับเคลื่อน
การทำงานของมอเตอร์ซึง่ นำไปใช้ในพื้นท่ีถิ่นทุรกันดาร เหมาะสำหรับใช้ในพื้นที่ไฟฟ้าเข้าไม่ถึง ใช้งานได้สะดวก
ลดตน้ ทุนค่าไฟฟ้าและนำ้ มันเช้อื เพลิง ช่วยอนุรักษ์พลงั งานไฟฟา้ ในชีวิตประจำวนั โดยการใชพ้ ลังงานท่ีถูกดึงเก็บไว้
ในแบตเตอรี่และใช้พลงั งานไฟฟ้าจากการผลิตกระแสไฟฟา้ ด้วยแผงโซล่าเซลล์ สอดคลอ้ งกับกฎของปาสคาล ท่กี ลา่ ว
ไว้ว่า “เมื่อเพิ่มความดัน ณ ตำแหน่งใด ๆ ในของเหลวที่อยู่นิ่งในภาชนะปิด ความดันที่เพิ่มขึน้ จะถ่ายทอดไปทุก ๆ
จุดทข่ี องเหลวนั้น”

2. การสูบน้ำด้วยเครื่องสูบนำ้ ประหยัดพลังงาน เครื่องท่ี 2 (เครื่องทีป่ รับปรุงใหม่) สามารถสูบน้ำได้ดกี วา่
การสบู นำ้ ด้วยเครื่องสูบน้ำประหยัดพลังงาน เครอ่ื งท่ี 1 (เครื่องท่ีทำครั้งแรก) เน่ืองจากปรับปรุงแก้ไข และเปล่ียนแกน
มอเตอร์จากแกนเครื่องปริ้นเก่าเป็นท่อสแตนเลสและเปลี่ยนใบพัดจากเศษสังกะสีเมทัลชีทเป็นใบพัดของเครื่อง
คอมเพรสเซอร์แอร์ จึงทำใหเ้ กิดความสมดลุ และลดการเหว่ียงของใบพดั ขณะทีท่ ำการสูบน้ำ และเพิ่มแผงโซล่าเซลล์
ซ่งึ ไดจ้ ากการศึกษาค้นควา้ ข้อมูลเอกสารท่เี กีย่ วข้องในบทที่ 2 ความรู้เกีย่ วกับพลังงานทดแทนและความรู้เก่ียวกับ
แผงโซล่าเซลล์ ส่งผลให้ช่วยประหยัดค่าไฟฟ้าและค่าน้ำมันเชื้อเพลิงได้มากกว่าเครื่องสูบน้ำตามท้องตลาด
สอดคล้องกับผลการศึกษาของนายกล้าณรงค์ วงศ์สุวรรณ และคณะ (2560) ซึ่งศึกษาเรื่องการจัดการน้ำเพื่อ
การเกษตรบนพืน้ ทีส่ งู ด้วยระบบสูบนำ้ พลังงานทดแทนของโครงการสวมหมวกใส่รองเท้าให้ภูเขาหวั โล้น จังหวัดน่าน
ในการใช้พลังงานทดแทนโดยเฉพาะพลังงานแสงอาทติ ย์ (Solar Energy) ซ่ึงนบั วา่ เป็นพลังงานทดแทนที่มีศักยภาพ
สูง ปราศจากมลพิษ โดยนำแสงแดดมาเปลี่ยนเป็นพลังงานไฟฟ้าได้โดยผ่านอุปกรณ์ที่เรียกว่า เซลล์แสงอาทิตย์
(Solar Cell)

5.3 ข้อเสนอแนะ
1. เครื่องสูบน้ำประหยัดพลังงานสามารถนำไปพฒั นาต่อยอดเพอ่ื ผลติ เป็นอปุ กรณ์ทท่ี ันสมัยและมี

ประสิทธิภาพมากย่ิงขึน้ ได้
2. ถา้ ต้องการให้มแี รงดนั น้ำสงู ขนึ้ ควรเพ่ิมมอเตอร์ท่ีมขี นาดกำลงั รอบท่ีสูงขึ้นได้ เพอื่ เพ่ิมประสทิ ธภิ าพ

การใช้งานของอปุ กรณ์

3. ควรเพ่ิมล้อเลือ่ นเพื่อใหง้ ่ายตอ่ การเคลอ่ื นยา้ ย

ภาคผนวก

วัสดอุ ุปกรณ์ในการประดษิ ฐ์เครอ่ื งสูบน้ำประหยดั พลงั งาน

มลั ติมิเตอร์ สวา่ นไฟฟา้ ไขควง แผ่นอะคริลิค

สายไฟ สวติ ซ์ไฟ DC ทอ่ PVC เหล็กฉากเจาะรู ขนาด 70 เซนตเิ มตร

ท่อสแตนเลส ขนาด 0.5 นิว้ น็อต ใบพดั คอมเพรสเซอร์แอร์ ชดุ โซ่สเตอร์

แบตเตอร์รข่ี นาด 12 โวลต์ 70 แอมแปร์ มอเตอร์ DC ขนาด 24 โวลต์ แผงโซล่าเซลล์

ขน้ั ตอนการประดษิ ฐเ์ ครือ่ งสูบนำ้ ประหยัดพลงั งาน

1) นำท่อ PVC ขนาด 3 นิ้ว มาตัดใหม้ ขี นาดยาว 7 นวิ้
และใชส้ วา่ นทำการเจาะรู จำนวน 1 รู
โดยวดั ความยาวจากปลายทอ่ PVC ยาว 10 เซนตเิ มตร ดังภาพ
2) นำอะคริลคิ ขนาด 3 น้วิ จำนวน 2 แผ่น เจาะรูตรงกลาง
แลว้ นำแกนมอเตอร์จากรถจกั รยานเกา่ มาใส่รูทที่ ำการเจาะไว้
3) นำแผ่นโฟมยาง มาทำการตัดให้ไดข้ นาด 3 เซนติเมตรจำนวน 2 แผ่น
4) นำแกนจากบุ๊ทล็อคมอเตอร์และแกนมอเตอร์ ขนาดยาว 5 เชนติเมตร ทำเป็นแกนเชื่อมระหว่าง
มอเตอรก์ ับใบพัด
5) นำแผน่ เศษเมทัลชีทมาตดั เป็นวงกลมขนาดเสน้ ผ่าศูนย์กลาง 4
เซนตเิ มตรและเจาะรูตรงกลาง จากน้นั ใช้กรรไกรตัดสังกะสีตัด
เพือ่ ทำใบพดั ของเคร่อื งสบู นำ้ ดังภาพ
6) นำมอเตอร์มาประกอบกบั ทอ่ PVC ท่เี ตรียมไว้
ยดึ มอเตอรใ์ ห้แนน่ ด้วยสกรู ทง้ั 6 ด้าน โดยให้มอเตอรอ์ ยู่ตรงกลางมาก
ทส่ี ดุ และใช้กาวตดิ เหลก็ ทิง้ ไวจ้ นกาวแหง้ สนิท แลว้ นำแกนเช่อื ม
มอเตอรแ์ ละใบพัดประกอบเขา้ กบั ตัวเครอ่ื งโดยใช้น็อตทำการยดึ ให้
แนน่ ดังภาพ
7) ต่อสายไฟเข้ากับมอเตอร์และนำสวิตซ์ DC มาต่อกับสายไฟ
จากน้นั นำปากคมี สายไฟมาตอ่ กับสายไฟอีกดา้ นหนงึ่
เพื่อใชส้ ำหรับคมี กับข้ัวแบตเตอร์รี่
8) นำท่อ PVC ขนาด 3 นิ้ว จำนวน 1 เสน้ มาทำการเจาะรูโดยใช้สว่านเจาะใหม้ ีขนาด 1 เซนติเมตร
รอบท่อ PVC ดงั ภาพ

9) นำท่อ PVC ที่ทำการเจาะรูแล้วมาประกอบเข้ากับท่อ PVC ที่เตรียมไว้ในข้อ 6 โดยใช้น้ำยา
ประสานทอ่ PVC ทาเพ่อื ยึดทอ่ ทัง้ 2 ติดกันใหแ้ น่น
เป็นเคร่ืองสบู นำ้ ประหยดั พลงั งาน ดังภาพ

การพฒั นาปรับปรงุ เคร่ืองสูบน้ำประหยัดพลงั งาน
1. ใชท้ อ่ PVC ขนาด 6 นิว้ ทำเป็นกระบอกสูบน้ำ

2. เปล่ียนแกนมอเตอรจ์ ากแกนเครอ่ื งปรน้ิ เกา่ เป็นท่อสแตน
เลสและเปล่ียนใบพัดจากเศษสังกะสเี มทัลชีทเปน็ ใบพัดของ
คอมเพรสเซอร์แอร์เพ่อื ให้สมดุลกนั และลดการเหว่ียงของ
ใบพัดขณะท่ีทำการสูบนำ้

3. เพ่ิมระบบสง่ กำลังโดยใช้ชุดโซ่สเตอร์

4. เพมิ่ แผงโซลา่ เซลล์ ขนาด 150 วัตต์ จำนวน 1 แผง

แบบสอบถามความพงึ พอใจ
………………………………………..

คำช้แี จงสำหรบั การประเมนิ

แบบสอบถามความพึงพอใจชุดนี้มุ่งที่จะประเมินความพึงพอใจในด้านประโยชน์การใช้สอยความคุ้มค่า

การลงทุนและรูปลกั ษณข์ อง เครอ่ื งสบู น้ำประหยดั พลังงาน โดยมีเกณฑก์ ารประเมนิ ดงั น้ี

คะแนน 5 หมายถงึ ทา่ นเหน็ ด้วยวา่ มีความเหมาะสมมากทส่ี ดุ

คะแนน 4 หมายถงึ ท่านเห็นด้วยวา่ มีความเหมาะสมมาก

คะแนน 3 หมายถงึ ท่านเหน็ ดว้ ยวา่ มีความเหมาะสมปานกลาง

คะแนน 2 หมายถงึ ท่านเหน็ ด้วยวา่ มีความเหมาะสมนอ้ ย

คะแนน 1 หมายถึง ทา่ นเห็นดว้ ยว่า มีความเหมาะสมนอ้ ยท่ีสุด

ข้อคำถาม ระดบั ความเหมาะสม

54321

ด้านประประโยชนก์ ารใชส้ อย

1. เครื่องสูบนำ้ ประหยดั พลงั งาน สามารถใชง้ านไดง้ า่ ย สะดวกรวดเร็ว และ

ประหยดั เวลา

2. เคร่ืองสูบน้ำประหยดั พลงั งานสามารถนำไปใชง้ านได้จรงิ

3. เคร่ืองสบู น้ำประหยัดพลงั งานสามารถนำไปใช้งานไดใ้ นพืน้ ท่ที ีไ่ ม่มีไฟฟา้
ใชไ้ ดจ้ ริง

ด้านความคุม้ ค่ากบั การลงทนุ

1. เคร่อื งสูบนำ้ ประหยัดพลังงานมีราคาเหมาะสมกับผู้ใชง้ าน และคุม้ คา่ กบั
การลงทุน

2. เครอ่ื งสบู นำ้ ประหยดั พลังงานสามารถลดรายจ่ายใหก้ บั ผู้ใชไ้ ด้

ด้านรูปลักษณ์ของเคร่อื งสบู นำ้ ประหยดั พลงั งาน

1. เครื่องสูบน้ำประหยดั พลงั งานมีรปู รา่ งสวยงาม สามารถนำไปใชง้ านได้จริง

2. เครอ่ื งสบู นำ้ ประหยดั พลังงานมีขนาดเหมาะสมกบั การนำไปใชง้ านทุก
สถานที่

3. เครื่องสูบน้ำประหยดั พลงั งานมคี วามปลอดภัยกับผู้ใชง้ าน

ขอ้ เสนอแนะ...........................................................................................................................................

................................................................................................................................................................

................................................................................................................................................................

ขอบพระคณุ ย่งิ สำหรับกรอกแบบสอบถาม

บรรณานุกรม

กลา้ ณรงค์ วงศ์สวุ รรณ, ธนชาต รักษศ์ ิลป์ และอัครธร ธเิ ขียว. (2560). รายงานวจิ ัยเรอ่ื งการจดั การนำ้ เพื่อ
การเกษตร

บนพน้ื ท่ีสูงดว้ ยระบบสูบนำ้ พลงั งานทดแทนของโครงการสวมหมวกใสร่ องเท้าให้ภูเขาหัวโล้น. น่าน:
วทิ ยาลัยชุมชนนา่ น.
คุณากร วรสวาท, ณัฐธนพงษ์ มณนี าค, สริ พิ งษ์ เนาวรตั น์ และอภิสิทธ์ิ ตรรี ิยะ. (2559). รายงานผลโครงการวจิ ยั
เรอื่ ง
เคร่อื งดูดน้ำพลงั ธรรมชาติ. นครปฐม: วิทยาลยั เทคนิคนครปฐม.
เคร่อื งสูบนำ้ . (2544). [ออนไลน์]. เขา้ ถงึ ได้จาก http://th.wikipedia.org/wiki. (วันที่ค้นข้อมูล 15 มถิ ุนายน
2561).
แบตเตอร.่ี (2544). [ออนไลน์]. เข้าถงึ ไดจ้ าก http://th.wikipedia.org. (วนั ทีค่ น้ ขอ้ มูล 15 มิถุนายน 2561).
ปริญญา กมลสนิ ธ.ุ์ (2552). โครงการจดั การศกึ ษา จดั ทำเครอื่ งสบู นำ้ พลงั งานน้ำ. กรงุ เทพฯ: สำนักงานวจิ ัยและ
พัฒนากรมชลประทาน.
พลังงานทดแทน. (2544). [ออนไลน]์ . เข้าถึงไดจ้ าก http://www.dede.go.th/dede/index.php. (วันท่คี ้น
ขอ้ มลู
15 มิถุนายน 2561).
พลงั งานน้ำ. (2544). [ออนไลน]์ . เข้าถงึ ได้จาก http://th.wikipedia.org. (วันท่ีคน้ ขอ้ มลู 15 มิถนุ ายน 2561).
พลงั งานไฟฟา้ . (2543). [ออนไลน์]. เข้าถงึ ได้จาก http://www.baanjomyut.com/library_2/energy_and_
quality_of_life/12.html. (วนั ทค่ี ้นข้อมูล 15 มิถุนายน 2561).
สำนักงานสง่ เสริมการศกึ ษานอกระบบและการศกึ ษาตามอธั ยาศัยจังหวัดนครสวรรค์. (2557). การใช้พลงั งาน
ไฟฟา้
ในชีวิตประจำวนั . พิมพ์ครั้งท่ี 2. กรงุ เทพฯ: อมรนิ ทรพ์ รนิ้ ต้ิงแอนด์.