โครงงาน เรื่อง ไนปั่นไหมอัติโนมัติพลังงานแสงอาทิตย์

โครงงาน
ไนปั่นไหมอตั โนมัติพลังงานแสงอาทติ ย์
( Silk Spinning Wheel by Solar energy )

จัดทำโดย

1. นายสบื ศกั ดิ์ คณุ บดิ า นกั ศึกษา กศน.ระดับ ม.ปลาย

2. นายธนทั สอนจอ้ ย นักศกึ ษา กศน.ระดับ ม.ปลาย

3. นายสันติราษฎร์ มุกดาหาร นกั ศึกษา กศน.ระดับ ม.ต้น

ศนู ยก์ ารศึกษานอกระบบและการศึกษาตามอัธยาศยั อำเภอสีชมพู
สำนกั งานส่งเสรมิ การศกึ ษานอกระบบและการศึกษาตามอธั ยาศยั

จงั หวัดขอนแก่น

โครงงาน
ไนป่ันไหมอตั โนมัติพลังงานแสงอาทติ ย์
( Silk Spinning Wheel by Solar energy )

จดั ทำโดย

1. นายสบื ศกั ด์ิ คณุ บดิ า นกั ศึกษา กศน.ระดับ ม.ปลาย

2. นายธนทั สอนจ้อย นักศึกษา กศน.ระดบั ม.ปลาย

3. นายสันติราษฎร์ มุกดาหาร นกั ศกึ ษา กศน.ระดับ ม.ต้น

อาจารยท์ ี่ปรึกษา

1. นางสาวพจนยี ์ ฝา้ ยป่าน
2. นางสาวอารีรตั น์ ชนะโยธา

ศนู ย์การศึกษานอกระบบและการศกึ ษาตามอัธยาศัยอำเภอสีชมพู
สำนักงานส่งเสรมิ การศกึ ษานอกระบบและการศกึ ษาตามอธั ยาศยั

จังหวัดขอนแกน่

ก

บทคดั ยอ่

ชื่อโครงงาน ไนปัน่ ไหมอตั โนมตั ิพลงั งานแสงอาทติ ย์ ( Silk Spinning Wheel by Solar energy )

ชอื่ ผจู้ ัดทำโครงงาน 1. นายสืบศักดิ์ คุณบดิ า นักศึกษา กศน.ระดับ ม.ปลาย

2. นายธนัท สอนจ้อย นักศกึ ษา กศน.ระดับ ม.ปลาย

3. นายสนั ตริ าษฎร์ มกุ ดาหาร นักศึกษา กศน.ระดบั ม.ตน้

สถานศึกษา กศน.อำเภอสชี มพู สังกดั สำนักงาน กศน.จงั หวัดขอนแก่น

อาจารยท์ ี่ปรกึ ษา 1. นางสาวพจนีย์ ฝ้ายป่าน ครู กศน.ตำบล
2. นางสาวอารรี ตั น์ ชนะโยธา ครผู ู้ชว่ ย

การจัดทำโครงงานวิทยาศาสตร์ ประเภทการใช้และการอนุรักษ์พลังงานไฟฟ้าเพื่อชีวิตและสังคม
เรื่อง ไนปั่นไหมอัตโนมัติพลังงานแสงอาทิตย์ ( Silk Spinning Wheel by Solar energy ) ในครั้งน้ี
มวี ัตถปุ ระสงค์ คือ

1) เพื่อศึกษาประโยชน์ของพลังงานแสงอาทิตย์และการนำมาใช้เป็นพลังงานทดแทน ในการผลิต
กระแสไฟฟา้

2) เพื่อประดิษฐ์ไนปั่นไหมอัตโนมัติ ที่ใช้พลังงานจากแสงอาทิตย์ ในการช่วยทุ่นแรงของมนุษย์
ยน่ ระยะเวลาและเพม่ิ รายได้

ซึ่งดำเนินการศึกษาและประดิษฐ์ไนปั่นไหมอัตโนมัติพลังงานแสงอาทิตย์ โดยการนำพลังงานแสงอาทิตย์
ซงึ่ เปน็ พลงั งานทดแทน ประเภทหมนุ เวยี น และเปน็ พลังงานบรสิ ุทธ์ิ มาปรับใช้ในการผลิตกระแสไฟฟ้าให้กับวงจร
ของไนปน่ั ไหมอัตโนมตั ิ โดยการใช้แผงโซลาเซลล์

ผลจากการศึกษาและจัดทำโครงงานการใช้และการอนุรักษ์พลังงานไฟฟ้าเพื่อชีวิตและสังคม
เรื่อง ไนปั่นไหมอัตโนมัติ พลังงานแสงอาทิตย์ ( Silk Spinning Wheel by Solar energy ) พบว่า
การนำพลังงานจากแสงอาทิตย์ ท่ีผลิตได้จากแผงโซลาเซลล์ มาเป็นแหล่งพลังงานของไนปั่นไหมอัตโนมัติ นั้น
ทำให้สิ่งประดิษฐ์ดังกล่าว สามารถทำงานได้โดยไม่ต้องใช้กระแสไฟฟ้าปกติจากบ้านเรือน ทำให้ไม่มีค่าใช้จ่าย
สำหรบั คา่ ไฟฟา้ หากมกี ารนำสงิ่ ประดิษฐน์ ี้มาใช้ และยงั เพม่ิ ประสทิ ธภิ าพในการทำงานของไนปน่ั ไหม จากเดิมที่ใช้
แรงของมนุษย์ในการหมุนวงล้อ โดยเปลี่ยนให้เป็นระบบอัตโนมัติที่ช่วยทุนแรง ร่นระยะเวลา เพิ่มผลผลิตและ
รายไดใ้ หก้ ับผใู้ ช้งาน

ข

กติ ตกิ รรมประกาศ

การจดั ทำโครงงานการใช้และการอนุรักษ์พลังงานไฟฟา้ เพ่ือชวี ติ และสังคม เรือ่ ง ไนป่ันไหมอตั โนมตั ิ
พลงั งานแสงอาทติ ย์ ( Silk Spinning Wheel by Solar energy ) ในคร้ังน้ี สำเรจ็ ขน้ึ ได้ดว้ ยสมาชกิ
ในกลุ่ม ซ่ึงเป็นเพื่อนนกั ศึกษา กศน.ตำบลซำยาง ทร่ี ่วมกันคิดคน้ ออกแบบ วางแผน และแก้ไขปัญหา ในระหวา่ ง
การดำเนินการจัดทำโครงงาน จนสำเรจ็ เปน็ ชิ้นงานไดอ้ ย่างสมบรู ณ์ ขอขอบพระคณุ คุณครทู ปี่ รึกษา ได้แก่
คณุ ครูพจนีย์ ฝ้ายป่าน คุณครูอารีรตั น์ ชนะโยธา และคุณครทู กุ ท่าน ที่ใหค้ วามกรณุ า ให้คำปรกึ ษา แนะนำ
แนวทางและแก้ไขข้อบกพร่องในระหว่างการทำโครงงาน ในคร้งั นี้ ขอขอบพระคณุ ทา่ นผู้อำนวยการ
กศน.อำเภอสีชมพู ท่าน ผอ.กัญญา โสมคำ ทใ่ี ห้การสนบั สนนุ งบประมาณ และอุปกรณใ์ นการดำเนินการจัดทำ
โครงงาน ขอขอบคุณตัวแทนศนู ย์ฝกึ อาชีพชมุ ชน การทอผ้าไหม ตำบลซำยาง ในการให้ความร้กู ลไกการทำงานของ
ไนปน่ั ไหม และให้ความอนเุ คราะหไ์ นปั่นไหมมาใชใ้ นการประดิษฐเ์ ป็นชนิ้ งาน ตลอดจนผู้ทม่ี สี ่วนเกีย่ วข้องทุกทา่ น
ในการช่วยเหลือให้โครงงานฉบับน้สี ำเรจ็ ลุล่วงได้ด้วยดี

ในการนี้ ผู้จัดทำหวงั เป็นอยา่ งย่ิงว่า โครงงานวิทยาศาสตร์ เรอ่ื ง ไนป่ันไหมอตั โนมตั ิพลงั งานแสงอาทิตย์
( Silk Spinning Wheel by Solar energy ) ทจี่ ดั ทำขน้ึ น้ี จะเป็นประโยชน์ต่อผู้ทีส่ นใจนำไปใชแ้ ละศึกษาต่อยอด
การประดิษฐ์ชน้ิ งานในลักษณะน้ตี ่อไป

คณะผจู้ ดั ทำ

สารบญั ค

เร่ือง หนา้
บทคัดย่อ ก
กิตตกิ รรมประกาศ ข
สารบัญ ค
สารบัญตาราง ง
สารบัญรูปภาพ จ
บทท่ี 1 บทนำ 1
1
1.1 ทม่ี าและความสำคัญของปัญหา 1
1.2 วัตถุประสงค์ 2
1.3 สมมตฐิ าน 2
1.4 ตัวแปรท่ีศึกษา 2
1.5 ขอบเขตการศึกษา 2
1.6 ประโยชนท์ คี่ าดวา่ จะได้รับ 2
1.7 นยิ ามปฏบิ ตั ิการ 3
บทท่ี 2 เอกสารที่เกี่ยวข้อง 9
บทท่ี 3 วธิ กี ารดำเนนิ งาน 12
บทที่ 4 ผลการดำเนินงาน 13
บทท่ี 5 สรปุ ผลการดำเนนิ งาน อภปิ รายผลการทดลองและขอ้ เสนอแนะ 14
บรรณานกุ รม
ภาคผนวก

ง

สารบัญตาราง หนา้

ตารางท่ี 1 รายการวัสดุ – อปุ กรณท์ ี่ใช้ในการประดษิ ฐ์ 9
ตารางที่ 2 การเปรียบเทยี บระยะเวลาการใช้งานในการปัน่ เส้นไหมเข้าหลอดฯ 12

จ

สารบัญรูปภาพ

ภาพท่ี 1 ภาพแสดงวงจรของพลังงานจากแสงอาทิตย์ หนา้
ภาพที่ 2 มอเตอร์ไฟฟา้ 3
ภาพที่ 3 หลา หรอื ไนปั่นไหม 4
ภาพที่ 4 แผงโซลาร์เซลล์แตล่ ะประเภท 5
ภาพที่ 5 แผงโซลาร์เซลล์ ประเภท โมโนครสิ ตลั ไลน์ 6
ภาพที่ 6 แผงโซลาร์เซลล์ ประเภท โพลคี รสิ ตัลไลน์ 6
ภาพท่ี 7 แผงโซลาร์เซลล์ ประเภท ฟิล์มบาง 7
ภาพที่ 8 โซลา่ ชาร์จเจอร์ และการต่อเข้ากบั อปุ กรณ์ 7
ภาพที่ 9 การเตรียมอปุ กรณ์ 8
ภาพท่ี 10 การต่อมอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรงเขา้ กบั ตวั ปรบั ความเร็วและ 10
10
แบตเตอรร์ ีด่ ้วยสายไฟ
ภาพท่ี 11 การต่อโซลาร์ชาร์จเจอร์เขา้ กบั แบตเตอร์รด่ี ้วยสายไฟพร้อมตวั คีบ 11
ภาพท่ี 12 การตอ่ สายไฟจากแผงโซลาร์เซลล์ เขา้ กบั โซลาร์ชารจ์ เจอร์ 11
ภาพท่ี 13 ติดตงั้ อุปกรณ์ทั้งหมด เขา้ กับ ไนป่นั ไหม ในตำแหนง่ ทเ่ี หมาะสม 11
ภาพที่ 14 ทดสอบการทำงานและปรับแก้ให้สมบูรณ์แบบ และตกแต่งพร้อมใชง้ าน 11
ภาพท่ี 15 ไนปั่นไหมอตั โนมตั ิพลงั งานแสงอาทิตย์ ( Silk Spinning Wheel 12

by Solar energy )

1

บทท่ี 1
บทนำ

1.1 ที่มาและความสำคญั ของปญั หา
ประชากรในตำบลซำยาง อำเภอสชี มพู จังหวดั ขอนแกน่ โดยเฉพาะประชากรทอ่ี ยใู่ นช่วงวยั รนุ่ จนถงึ

วัยกลางคน ส่วนใหญ่มีอาชีพทำการเกษตร และงานช่างต่างๆ ภายในหมู่บ้าน และจะมีประชากรที่อายุมากกว่า
วัยกลางคนขึ้นไป หรือที่เรียกว่า ผู้สูงอายุ ที่ไม่สามารถออกไปทำการเกษตรได้ นั้น ก็ได้มีการรวมกลุ่มกัน
ในการทำงานด้านฝีมือ คือ การทอผา้ ไหม ซ่ึงมีศนู ย์ฝึกอาชีพชุมชนต้ังอยู่ในตำบล เพ่อื ให้ผู้สงู อายุได้มารวมกลุ่มกัน
เพอ่ื ทอผ้า ซึง่ เป็นธรุ กิจทส่ี ร้างรายได้ให้กับชุมชนและผสู้ ูงวยั และเป็นการใชเ้ วลาว่างใหเ้ กิดประโยชน์

หลา หรือ ไน เป็นเครื่องมือหนึ่งที่ใช้ในกระบวนการทอผ้า ทั้งผ้าฝ้ายและผ้าไหม ลักษณะโครงสร้างจะ
ประกอบด้วย กงล้อขนาดใหญ่ มีขา มีฐานยาวประมาณ 80-100 เซนติเมตร และมีที่จับสำหรับหมุนด้วยมือ
เรียกว่า แขนหลา เพอ่ื ใหก้ งล้อหมุนรอบตัวเอง โครงสร้างของหลาจะทำจากไมเ้ นื้อแข็ง ส่วนวงล้อนั้นประกอบจาก
ซี่ไม้ไผ่ มีการใช้งานเพื่อวัตถุประสงค์ คือ 1.ใช้แกว่งไหม เพื่อเก็บขี้ไหมหรือปุ่มส่วนเกินออกจากเส้นไหม และปั่น
เกลียวเสน้ ไหมทำใหเ้ ส้นไหมเรยี บสม่ำเสมอ 2.ใช้เข็นหรือป่นั เส้นไหม 2 เส้นใหร้ วมกัน เรียกวา่ เข็นควบกนั และ
3.ใช้ปนั้ เสน้ ไหมเข้าหลอด ซงึ่ ผู้ใช้งานหรอื ผู้สูงอายุ จะตอ้ งใชแ้ รงในการหมุนวงล้อและต้องนัง่ เป็นเวลานาน ในการ
ปั่นเส้นไหมให้เข้าหลอดด้าย ทำให้เกิดอาการเมื่อยล้าท่ีแขนและขา ทั้งจากการหมุนวงล้อและการที่ต้องนั่งกับพนื้
เปน็ เวลานาน และไดผ้ ลผลติ จำนวนน้อยในแตล่ ะวนั

ศูนย์การศึกษานอกระบบและการศึกษาตามอัธยาศัยอำเภอสีชมพู มีบทบาทภารกิจ ในการจัดกิจกรรม
การเรียนรู้ให้สอดคล้องกับสภาพปัญหาและความต้องการของนักศึกษาและคนในชุมชน อีกทั้ง กศน.ตำบลซำยาง
ใช้สถานที่ร่วมกันกับศูนย์ฝึกอาชีพชุมชนดังกล่าว จึงได้ศึกษาแนวทางการพัฒนาการจัดกิจกรรมการเรียนรู้
แบบโครงงาน เรื่อง “ไนปนั่ ไหมอัตโนมัติพลังงานแสงอาทิตย์” โดยรูปแบบกระบวนการจดั การเรียนการสอนจะใช้
หลักการของรายวิชาเลือกการใช้พลังงานไฟฟ้าในชีวิตประจำวัน ในการทำกิจกรรมในครั้งนี้ เพื่อช่วยแก้ปัญหา
ชุมชนและสามารถนำไปต่อยอดสร้างเป็นอาชพี ต่อไปได้

1.2 วตั ถปุ ระสงค์
1) เพื่อศึกษาประโยชน์ของพลังงานแสงอาทิตย์และการนำมาใช้เป็นพลังงานทดแทน ในการผลิต

กระแสไฟฟ้า
2) เพื่อประดิษฐ์ไนปั่นไหมอัตโนมัติ ที่ใช้พลังงานจากแสงอาทิตย์ ในการช่วยทุ่นแรงของมนุษย์

ยน่ ระยะเวลาและเพ่มิ รายได้

2

1.3 สมมติฐาน
1. สามารถนำพลังงานจากแสงอาทิตย์มาเปน็ แหลง่ พลังงาน ใหก้ บั มอเตอร์ ซง่ึ เปน็ ตวั ทำให้วงลอ้ ของไน

ปั่นไหมเกิดการหมนุ
2. ไนปน่ั ไหมอตั โนมตั ิพลงั งานแสงอาทิตย์ มปี ระสทิ ธภิ าพในการผลิตมากกวา่ การปัน่ ด้วยแรงมนุษย์

1.4 ตัวแปรทศี่ กึ ษา
1) ตัวแปรตน้ : การประดิษฐ์ไนป่นั ไหมอัตโนมตั ิโดยใชพ้ ลังงานจากแสงอาทิตย์
2) ตวั แปรตาม : เวลาที่ใช้ในการปั่นเสน้ ไหมเข้าหลอดดา้ ย
3) ตวั แปรควบคุม : ขนาดของไนปน่ั ไหม ความยาวของเส้นไหม

1.5 ขอบเขตการศกึ ษา
1.5.1 สิ่งท่ศี กึ ษา : ศึกษาประสทิ ธิภาพในการป่นั เสน้ ไหม ที่ใช้ระยะเวลาน้อยกวา่ การป่นั แบบปกติ

ชว่ ยท่นุ แรงในการใช้งาน
1.5.2 ระยะเวลา : วนั ท่ี 15 มิถุนายน – 9 กรกฎาคม 2564
1.5.3 สถานที่ : กศน.ตำบลซำยาง อำเภอสชี มพู จงั หวัดขอนแก่น ซึ่งใช้สถานทร่ี ว่ มกันกับศูนย์ฝึกอาชีพ

ชมุ ชนดา้ นการทอผ้าไหม

1.6 ประโยชน์ทค่ี าดวา่ จะได้รบั
1.6.1 มีความรู้ในการตอ่ วงจรอเิ ลก็ ทรอนิกส์กับระบบพลงั งานแสงอาทิตย์
1.6.2 ทราบวธิ ีการประดิษฐ์ไนป่นั ไหมอัตโนมตั ทิ ่ใี ช้พลงั งานจากแสงอาทติ ย์ เพ่ือชว่ ยทุน่ แรงและ

ย่นระยะเวลาในการผลิตเส้นไหม
1.6.3 สามารถนำวิธกี ารจากการศกึ ษานี้ นำไปต่อยอดสรา้ งเปน็ อาชพี ต่อไปได้

1.7 นยิ ามปฏบิ ตั กิ าร
สง่ิ ประดษิ ฐ์ทางวทิ ยาศาสตร์ หมายถงึ นวัตกรรมหรือเคร่ืองมือเครอ่ื งใชท้ ีป่ ระดิษฐ์ขน้ึ มาใหม่ตาม

หลกั การและวธิ ีการทางวทิ ยาศาสตร์ซ่ึงมผี ลการทดลองอยา่ งมีข้นั ตอน สามารถใชง้ านไดจ้ รงิ มปี ระโยชน์และ
ใช้แก้ปัญหาในชวี ติ ประจำวนั ได้

3

บทท่ี 2
เอกสารทเี่ ก่ยี วข้อง

ภาพที่ 1 ภาพแสดงวงจรของพลงั งานจากแสงอาทติ ย์

พลังงานแสงอาทิตย์ เปน็ พลังงานทดแทนประเภทหมนุ เวยี นทใ่ี ชแ้ ลว้ เกิดขึ้นใหมไ่ ดต้ าม ธรรมชาติ
เปน็ พลงั งานทสี่ ะอาด ปราศจากมลพิษ และเป็นพลังงานที่มศี กั ยภาพสูง ในการใช้พลงั งานแสงอาทติ ยส์ ามารถ
จำแนกออกเปน็ 2 รปู แบบคือ การใชพ้ ลังงานแสงอาทติ ย์เพื่อผลิตกระแสไฟฟ้า และการใช้พลงั งานแสงอาทติ ย์
เพอ่ื ผลิตความรอ้ นเทคโนโลยีพลังงานแสงอาทติ ย์เพื่อผลติ กระแสไฟฟา้ ระบบผลติ กระแสไฟฟ้าด้วยเซลล์
แสงอาทิตย์ แบง่ ออกเปน็ 3 ระบบ คือ

1. เซลล์แสงอาทิตยแ์ บบอิสระ (PV Stand alone system) เป็นระบบผลิตไฟฟ้าที่ไดร้ ับการออกแบบ
สำหรบั ใชง้ านในพนื้ ท่ีชนบทท่ีไม่มีระบบสายสง่ ไฟฟา้ อุปกรณร์ ะบบท่ีสำคญั ประกอบด้วยแผงเซลลแ์ สงอาทติ ย์
อปุ กรณ์ควบคุมการประจแุ บตเตอรี่ แบตเตอรี่ และอปุ กรณ์เปลี่ยนระบบไฟฟา้ กระแสตรงเป็นไฟฟา้ กระแสสลบั
แบบอสิ ระ

2. เซลลแ์ สงอาทติ ย์แบบตอ่ กบั ระบบจำหน่าย (PV Grid connected system) เป็นระบบผลติ ไฟฟ้า
ท่ีถูกออกแบบสำหรบั ผลิตไฟฟ้าผ่านอปุ กรณเ์ ปล่ยี นระบบไฟฟ้ากระแสตรงเปน็ ไฟฟ้ากระแสสลบั เข้าสรู่ ะบบสาย
ส่งไฟฟ้าโดยตรง ใชผ้ ลิตไฟฟา้ ในเขตเมือง หรือพ้นื ท่ีท่ีมีระบบจำหนา่ ยไฟฟา้ เข้าถงึ อปุ กรณร์ ะบบทสี่ ำคัญ
ประกอบด้วยแผงเซลล์แสงอาทติ ย์ อุปกรณเ์ ปลี่ยนระบบไฟฟ้ากระแสตรงเป็นไฟฟา้ กระแสสลับชนดิ ต่อกับระบบ
จำหนา่ ยไฟฟ้า

4

3. เซลล์แสงอาทติ ยแ์ บบผสมผสาน (PV Hybrid system) เปน็ ระบบผลติ ไฟฟ้าท่ีถูกออกแบบสำหรับ
ทำงานร่วมกบั อปุ กรณผ์ ลติ ไฟฟา้ อ่นื ๆ เชน่ ระบบเซลล์แสงอาทิตย์กับพลังงานลม และเครอื่ งยนต์ดีเซล
ระบบเซลลแ์ สงอาทิตย์กับพลังงานลม และไฟฟา้ พลังน้ำ เป็นต้น โดยรูปแบบระบบจะขนึ้ อยู่กับการออกแบบตาม
วตั ถุประสงคโ์ ครงการเปน็ กรณเี ฉพาะ

ภาพท่ี 2 มอเตอร์ไฟฟา้

มอเตอรไ์ ฟฟ้า (Electric motor) เปน็ อุปกรณ์ไฟฟา้ ทแ่ี ปลงพลงั งานไฟฟา้ เปน็ พลงั งานกล การทำงาน
ปกติของมอเตอร์ไฟฟา้ สว่ นใหญเ่ กิดจากการทำงานรว่ มกนั ระหว่างสนามแม่เหล็กของแม่เหล็กในตวั มอเตอร์ และ
สนามแมเ่ หล็กที่เกิดจากกระแสในขดลวดทำให้เกิดแรงดดู และแรงผลกั ของสนามแมเ่ หลก็ ทัง้ สอง ในการใชง้ าน
ตวั อย่างเช่น ในอตุ สาหกรรมการขนสง่ ใช้มอเตอรฉ์ ดุ ลาก เป็นต้น นอกจากนัน้ แลว้ มอเตอร์ไฟฟา้ ยังสามารถทำงาน
ได้ถงึ สองแบบ ได้แก่ การสรา้ งพลังงานกล และ การผลิตพลงั งานไฟฟา้

มอเตอร์ไฟฟ้าถูกนำไปใช้งานที่หลากหลาย เชน่ พดั ลมอุตสาหกรรม เคร่ืองเปา่ ป๊มั และเครอ่ื งมือเครอื่ งใช้
ในครวั เรือน มอเตอร์ไฟฟ้า สามารถขบั เคลอ่ื นโดยแหล่งจ่ายไฟกระแสตรง (DC) เช่น จากแบตเตอรี่, ยานยนตห์ รอื
วงจรเรียงกระแส หรอื จากแหล่งจ่ายไฟกระแสสลบั (AC) เชน่ จากไฟบา้ น อนิ เวอรเ์ ตอร์ หรอื เครื่องปน่ั ไฟ

มอเตอร์ทว่ั ไปทมี่ ีขนาดและคุณลักษณะมาตรฐานสงู จะให้พลงั งานกลทส่ี ะดวกสำหรับใชใ้ นอตุ สาหกรรม
มอเตอรไ์ ฟฟ้าทีใ่ หญ่ทส่ี ดุ ใชส้ ำหรับการใชง้ านลากจงู เรือ และ การบีบอัดท่อส่งน้ำมันและปมั้ ปส์ ูบจัดเก็บน้ำมนั ซ่ึงมี
กำลังถงึ 100 เมกะวัตต์ มอเตอรไ์ ฟฟ้าอาจจำแนกตามประเภทของแหลง่ ท่ีมาของพลงั งานไฟฟ้าหรือตามโครงสรา้ ง
ภายในหรือตามการใชง้ านหรือตามการเคลื่อนไหวของเอาต์พุต และอื่น ๆ

5

ภาพที่ 3 หลา หรอื ไนปั่นไหม
หลา หรือ ไน เปน็ เครื่องมือหนงึ่ ทใี่ ชใ้ นกระบวนการทอผา้ ทัง้ ผา้ ฝ้ายและผา้ ไหม ลักษณะโครงสรา้ ง
ประกอบดว้ ย กงลอ้ ขนาดใหญ่ มขี า มฐี านยาวประมาณ 80-100 เซนติเมตร ท่จี บั สำหรับหมุนดว้ ยมอื เรียกวา่
แขนหลา เพ่ือให้กงล้อหมนุ รอบตัวเอง กงล้อนม้ี ีสายพานโยงไปอีกด้านหนง่ึ เรยี กวา่ สายหลา สว่ นหวั หลาจะอยู่
ด้านซ้ายของวงลอ้ ท่หี วั หลาจะมแี กนเหล็กเล็ก ๆ เรียก เหลก็ ไน ท่วี างอย่บู นหหู ลา เมื่อหมนุ กงล้อ เหลก็ ไนกจ็ ะ
หมนุ ตามอย่างเรว็ โครงสร้างของหลาจะทำจากไม้เนอื้ แข็ง สว่ นวงลอ้ นน้ั ประกอบจากซ่ีไมไ้ ผ่ มกี ารใชง้ านตาม
วตั ถุประสงค์ ดังนี้
กรณผี ้าฝา้ ย
1. จะใช้เพื่อเข็นหรือปัน่ ปุยฝา้ ยให้เปน็ เสน้ ฝา้ ย
2. ใชป้ น่ั เส้นฝ้ายเขา้ หลอด เพื่อนำไปใสก่ ระสวย ทำเปน็ เส้นพุง่ สำหรบั ทอผ้า
กรณผี ้าไหม
1. ใช้แกว่งไหม เพ่ือเกบ็ ขี้ไหมหรอื ปมุ่ ส่วนเกินออกจากเส้นไหม และป่นั เกลียวเส้นไหมทำให้เส้นไหมเรยี บ
สมำ่ เสมอ
2. ใช้เขน็ หรือปน่ั เสน้ ไหม 2 เส้นใหร้ วมกนั เรียกว่า เขน็ รงั กัน เข็นควบกนั หรือเข็นคุบกัน ถา้ เปน็ เสน้ ไหม
คนละสเี ข็นรวมกนั เรยี กวา่ มับไม
3. ใชป้ ั่นเส้นไหมเข้าหลอด

6
แผงโซลา่ เซลล์ (Solar panel หรือ Photovoltaics) คือ การนำเอา โซล่าเซลล์ จำนวนหลายๆเซลล์
มาต่อวงจรรวมกัน อยูใ่ นแผงเดียวกัน เพ่ือท่จี ะทำให้สามารถผลติ และจา่ ยกระแสไฟฟา้ ได้มากข้นึ โดยไฟฟ้าที่ไดน้ ้นั
เปน็ ไฟฟา้ กระแสตรง (DC)
ปจั จุบัน แผงโซล่าเซลล์ มีอยทู่ ง้ั หมด 3 ประเภท คอื
• โมโนคริสตัลไลน์ (Monocrystalline Silicon Solar Cells)
• โพลีครสิ ตัลไลน์ (Polycrystalline Silicon Solar Cells)
• แผงโซลา่ เซลลช์ นดิ ฟลิ ม์ บาง (Thin Film Solar Cells)

ภาพที่ 4 แผงโซลารเ์ ซลล์แต่ละประเภท
โมโนคริสตัลไลน์ (Monocrystalline Silicon Solar Cells) ทำมาจาก ผลึกซิลคิ อนเชิงเดี่ยว (mono-Si) หรือ
บางทกี เ็ รียกวา่ single crystalline (single-Si) วธิ สี ังเกตง่ายๆ คือ แต่ละเซลล์จะมลี ักษณะเป็นสีเ่ หลี่ยมตดั มุมท้ัง
ส่มี ุม และมสี เี ขม้

ภาพที่ 5 แผงโซลารเ์ ซลล์ ประเภท โมโนคริสตัลไลน์

7
โพลีครสิ ตัลไลน์ (Polycrystalline Silicon Solar Cells) ทำมาจากผลึกซลิ คิ อน โดยท่วั ไปเรยี กวา่
โพลคี รสิ ตลั ไลน์ (polycrystalline,p-Si) แต่บางครัง้ ก็เรยี กว่า มัลติ-ครสิ ตัลไลน์ (multi-crystalline,mc-Si) โดยใน
กระบวนการผลิต สามารถท่ีจะนำเอา ซลิ คิ อนเหลว มาเทใสโ่ มลด์ทเ่ี ปน็ สห่ี ลี่ยมได้เลย ก่อนที่จะนำมาตัดเปน็ แผ่น
บางอกี ที จึงทำใหเ้ ซลลแ์ ตล่ ะเซลลเ์ ปน็ รูปสเี่ หลยี่ มจัตรุ สั ไม่มีการตดั มุม สีของแผงจะออก น้ำเงิน ไมเ่ ข้มมาก

ภาพที่ 6 แผงโซลาร์เซลล์ ประเภท โพลคี ริสตลั ไลน์
แผงโซล่าเซลลช์ นดิ ฟิล์มบาง (Thin Film Solar Cells) คือ การนำเอาสารทส่ี ามารถแปลงพลงั งานจากแสง
เป็นกระแสไฟฟา้ มาฉาบเป็นฟลิ ์มหรือชน้ั บางๆ ซ้อนกันหลายๆชัน้ จงึ เรยี ก โซล่าเซลล์ชนิดน้ีวา่ ฟิลม์ บาง หรอื
thin film แผน่ ชนิดนม้ี ีประสิทธภิ าพเฉลีย่ อยู่ท่ี 7-13% ทั้งน้ขี ึ้นอยกู่ ับชนิดของวสั ดทุ ่นี ำมาทำเป็นฟลิ ์มฉาบ แต่
สำหรบั บ้านเรอื นโดยทว่ั ไปแล้ว มเี พยี งประมาณ 5% เท่านั้น ท่ีใช้ แผงโซล่าเซลล์ ทเี่ ปน็ แบบชนิดฟิล์มบาง

ภาพที่ 7 แผงโซลาร์เซลล์ ประเภท ฟลิ ม์ บาง

8
โซลา่ ชาร์จเจอร์ (solar charge controller) หรือทห่ี ลาย ๆ คนเรียกว่า คอนโทรลชาร์จโซลา่ เซลล์,
คอนโทรลชารจ์ เจอร์, หรือคอนโทรลชารจ์ คอื อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกสอ์ ย่างหนง่ึ ท่ีมีคณุ สมบตั ิคอยควบคมุ การชาร์จ
ไฟฟา้ จากแผงโซลา่ เซลลเ์ ข้าสู่แบตเตอรี่ทคี่ ุณต้องการกักเก็บพลังงานไฟฟ้าไวใ้ ช้งานในภายหลงั ซึง่ โซล่าชาร์จเจอร์
โดยทวั่ ไปแบบมาตรฐาน จะทำหนา้ ที่คอยจ่ายกระแสไฟเม่ือแรงดันแบตเตอรีอ่ ยู่ในระดบั ท่ีตำ่ ตามทีแ่ ตล่ ะยหี่ ้อ
กำหนดคา่ มา และจะทำการตัดการจา่ ยกระแสไฟจากแผงโซลา่ เซลลท์ ่ีจะไปประจุอยูใ่ นแบตเตอร่ี เมื่อแบตเตอร่มี ี
แรงดนั อยู่ในระดับทีส่ ูงตามท่ีไดก้ ำหนดค่าไว้ดว้ ยเชน่ กัน เพื่อปอ้ งกนั การ Over Charge ซึ่งจะทำใหแ้ บตเตอรี่เกิด
ความเสยี หายและเสื่อมอายกุ ารใชง้ านลงอย่างรวดเร็ว

ภาพท่ี 8 โซล่าชาร์จเจอร์ และการต่อเข้ากับอุปกรณ์

9

บทท่ี 3
วิธกี ารดำเนนิ งาน

การศึกษาทดลองโครงงานวิทยาศาสตร์ ประเภทการใช้และการอนุรักษ์พลงั งานไฟฟ้าเพ่ือชวี ติ และสังคม
เรือ่ ง ไนป่ันไหมอัตโนมตั ิพลงั งานแสงอาทิตย์ ( Silk Spinning Wheel by Solar energy ) สามารถสรุปวิธีการ
และขนั้ ตอนตามลำดบั ไดด้ ังต่อไปนี้

รายการวสั ดุ – อุปกรณ์ท่ีใชใ้ นการประดิษฐ์

วัสดุ – อุปกรณ์ ขนาด จำนวน
1. หลา หรือ ไน พรอ้ มหลอดด้าย มาตรฐาน 1 เครอื่ ง
2. มอเตอร์กระแสตรง DC 3 – 24 โวลต์ 1 เครอื่ ง
3. ตัวปรบั ความเร็วมอเตอร์ DC 12 – 24 โวลต์ 1 เครื่อง
4. แบตเตอร์ร่ี 12 โวลต์ 1 เครอื่ ง
5. แผงโซลารเ์ ซลล์ 10 วัตต์ 1 แผง
6. โซลาร์ชาร์จเจอร์ ขนาดเล็ก 1 เครอ่ื ง
7. สายไฟขวั้ บวก - ลบ พร้อมตัวคบี ขนาดเลก็ 1 ชุด
8. สายไฟขวั้ บวก - ลบ 2 เมตร 1 เสน้
9. คัตเตอร์ ขนาดใหญ่ 1 อัน
10. กรรไกร ขนาดใหญ่ 1 อนั
11. ไขควง คละขนาด 1 ชุด
12. เทปพันสายไฟ มาตรฐาน 1 มว้ น
13. สว่านไฟฟา้ พรอ้ มน็อต ขนาดใหญ่ 1 เครื่อง

ตารางที่ 1 ตารางรายการวัสดุ – อุปกรณ์ท่ีใช้ในการประดิษฐ์

10

ข้ันตอนการดำเนินงาน
1. สมาชกิ ภายในกล่มุ ปรกึ ษากนั ถงึ หวั ข้อโครงงาน เพ่อื นำเสนอครทู ปี่ รึกษาโครงงาน
2. ศกึ ษา คน้ ควา้ ข้อมลู ท่ีเกย่ี วขอ้ ง ในการดำเนนิ การตามหัวขอ้ โครงงานท่เี ลอื ก
3. คน้ หาวัสดุและอุปกรณ์ ท่ีต้องใชใ้ นการประดิษฐ์ช้ินงาน
4. ร่วมกันสร้างสงิ่ ประดษิ ฐ์ตามทอ่ี อกแบบ และวางแผนไว้ ตามหวั ขอ้ โครงงานที่เลือก
5. รายงานความคบื หน้าในการสร้างสิ่งประดิษฐ์ ให้กับครทู ่ีปรึกษาเปน็ ระยะๆ

วธิ กี ารทำ

ข้ันตอนท่ี 1 จัดเตรียมวัสดุ – อปุ กรณ์ที่ตอ้ งใช้ในการประดิษฐ์ ตามรายการท่ีกำหนดไว้

ภาพท่ี 9 การเตรยี มอปุ กรณ์
ขน้ั ตอนท่ี 2 ดำเนินการต่ออุปกรณ์ต่างๆเขา้ ดว้ ยกัน ใหเ้ ป็นวงจร

ภาพที่ 10 การตอ่ มอเตอร์ไฟฟา้ กระแสตรง เข้ากับ ตัวปรบั ความเร็วและแบตเตอรร์ ่ี ด้วยสายไฟ

11

ภาพท่ี 11 การต่อ โซลาร์ชารจ์ เจอร์ เขา้ กับ แบตเตอรร์ ี่ ด้วยสายไฟพร้อมตวั คีบ

ภาพที่ 12 การต่อสายไฟจากแผงโซลาร์เซลล์ เขา้ กบั โซลารช์ ารจ์ เจอร์
ข้ันตอนที่ 3 ตดิ ตัง้ อปุ กรณท์ ั้งหมด เขา้ กับ ไนป่ันไหม ในตำแหน่งที่เหมาะสม ( ภาพท่ี 13 )

ขั้นตอนที่ 4 ทดสอบการทำงานและปรบั แก้ให้สมบูรณ์แบบ และตกแตง่ พร้อมใช้งาน ( ภาพท่ี 14 )

12

บทท่ี 4
ผลการดำเนินงาน

จากการศึกษาเรือ่ งไนป่นั ไหมอตั โนมัตพิ ลงั งานแสงอาทิตย์ ( Silk Spinning Wheel by Solar energy )
ได้ทำการศึกษา 2 ขัน้ ตอน คือ
ขนั้ ตอนที่ 1 การประดษิ ฐ์ ไนปน่ั ไหมอตั โนมตั พิ ลังงานแสงอาทติ ย์

ออกแบบและประดษิ ฐ์ตอ่ ยอดจากอุปกรณเ์ ดิม เพื่อให้ได้ไนป่นั ไหม ท่ีหมุนวงล้ออตั โนมัติและใชง้ านได้จรงิ
ที่สามารถปรบั ความเร็วของมอเตอร์ทใ่ี ช้หมุนวงล้อของไนได้ เพือ่ ใหส้ ามารถหยดุ เครอ่ื ง เม่อื เจอเศษของเสน้ ไหม
หรอื ทเ่ี รียกวา่ ข้ีไหม เพ่ือกำจัดออกได้

ภาพท่ี 15 ไนป่ันไหมอัตโนมตั ิพลงั งานแสงอาทิตย์ ( Silk Spinning Wheel by Solar energy )

ขน้ั ตอนท่ี 2 การทดสอบประสิทธิภาพของไนปั่นไหมอตั โนมตั พิ ลังงานแสงอาทติ ย์

ตารางที่ 2 การเปรยี บเทียบระยะเวลาการทำงานในการปั่นเส้นไหมเข้าหลอด ของไนป่นั ไหมท่ปี นั่ ด้วย

แรงมนษุ ย์ กับไนปนั่ ไหมทป่ี น่ั ดว้ ยมอเตอร์ โดยทดสอบกับเสน้ ไหมทชี่ นดิ และความยาวเดียวกัน จำนวน 1 หลอด

ครง้ั ที่ เวลาทีใ่ ช้ในการปนั่ เสน้ ไหมเข้าหลอด ( นาที )
ไนป่ันไหมท่ปี ัน่ ดว้ ยแรงมนุษย์ ไนป่ันไหมท่ปี ัน่ ด้วยมอเตอร์

1 48 35

2 47 31

3 50 33

เฉล่ีย 48.33 33.00

จากตารางท่ี 2 พบว่า ไนปั่นไหมท่ีป่ันดว้ ยแรงมนุษย์ ใช้เวลาประมาณ 48.33 นาที ซ่ึงมากกวา่ ไนปน่ั ไหม

ทป่ี นั่ ดว้ ยมอเตอร์จากพลังงานแสงอาทิตย์ ทใี่ ชเ้ วลาประมาณ 33.00 นาที ซึ่งใช้เวลาน้อยกวา่

13

บทท่ี 5
สรุปผลการดำเนนิ งาน อธิปรายผลและข้อเสนอแนะ

5.1 สรุปผลการดำเนนิ งาน

ขนั้ ตอนท่ี 1 การประดษิ ฐ์ ไนปั่นไหมอตั โนมัติพลังงานแสงอาทติ ย์ ได้ออกแบบและประดิษฐ์ต่อยอดจากอุปกรณ์
ทมี่ ีอยู่เดิม เพ่ือให้ได้ไนป่นั ไหม มีวงลอ้ ท่หี มนุ โดยอัตโนมัติและใชง้ านได้จรงิ

โดยมจี ุดเด่น คือ สามารถปรับความเรว็ ของมอเตอร์ทีใ่ ช้หมุนวงลอ้ ของไนได้ เพอ่ื ให้สามารถหยุดเคร่ือง
เมอ่ื เจอเศษของเส้นไหม หรือทเี่ รยี กว่า ข้ีไหม เพ่ือกำจัดออก รวมถงึ สามารถประดิษฐเ์ องได้ ใช้วสั ดอุ ุปกรณท์ ี่มใี น
ทอ้ งถิ่น และนำไปพัฒนาตอ่ ยอดทำเปน็ อาชีพได้

ขั้นตอนที่ 2 การทดสอบประสทิ ธิภาพของไนป่นั ไหมอตั โนมตั ิพลงั งานแสงอาทติ ย์
การเปรยี บเทยี บระยะเวลาการทำงานของไนป่ันไหม ในการปัน่ เส้นไหมเข้าหลอด โดยเปรียบเทียบไนป่นั

ไหมท่ีปนั่ ด้วยแรงมนุษย์ กับไนปั่นไหมท่ปี ่นั ดว้ ยมอเตอร์ โดยทดสอบกบั เสน้ ไหมชนดิ เดียวกนั และมีความยาว
เท่ากนั จำนวน 1 หลอด พบวา่ ไนป่ันไหมท่ปี ัน่ ดว้ ยแรงมนุษย์ ใชเ้ วลาประมาณ 48.33 นาที ซึ่งมากกวา่ ไนป่นั
ไหมทีป่ ่ันดว้ ยมอเตอร์พลังงานจากแสงอาทิตย์ ท่ใี ช้เวลาประมาณ 33.00 นาที ซ่ึงน้อยกว่า

5.2 อภปิ รายผล
ไนปนั่ ไหมอตั โนมตั ิพลงั งานแสงอาทติ ย์ สามารถใชใ้ นการทำงานได้จรงิ และมปี ระสทิ ธภิ าพการทำงานที่

ดีกวา่ ไนปั่นไหมแบบปกติ ซึ่งจะชว่ ยยน่ ระยะเวลาในการทำงาน ไดผ้ ลผลิตที่มากกว่า และข้อสำคญั คือ ช่วยลด
อาการปวดเมอื่ ยทแี่ ขนและขา ทีเ่ กดิ จากการแกว่งวงลอ้ และการนง่ั กบั พืน้ เปน็ เวลานานของผ้สู ูงอายุ รวมถงึ ไม่ไดใ้ ช้
พลังงานจากไฟฟ้าปกติตามบ้านเรือนให้สนิ้ เปลอื งด้วย

5.3 ข้อเสนอแนะ
1. อาจติดตั้งไว้บนโต๊ะในระดับทพี่ อดกี ับการน่งั เกา้ อ้ี เพอื่ ลดการน่ังกบั พ้นื
2. การจดั วางอุปกรณ์ควบคุมการทำงาน ควรมกี ารออกแบบอยา่ งดเี พือ่ ความสวยงาม
3. อุปกรณท์ ่ีประดิษฐ์ขึ้น สามารถพฒั นาต่อยอดให้มีประสิทธิภาพมากยิ่งขึน้ เพ่ือใชใ้ นระดับอุตสาหกรรม
ต่อไป

14

บรรณานกุ รม

การไฟฟ้าฝ่ายผลิตแห่งประเทศไทย. (2558). เทคโนโลยีเซลลแ์ สงอาทิตย์. (ออนไลน์).เข้าถึงได้จาก:
http://www3.egat.co.th/re/solarcell/solarcell/htm. (วันท่ีค้นขอ้ มลู : 1 กรกฎาคม 2564).

บรษิ ทั ลีโอนิคส์ จำกดั . (2558). ความรู้เกี่ยวกับเซลลแ์ สงอาทติ ย์. (ออนไลน์).เขา้ ถึงได้จาก:
http://www.leonics.co.th/html/th/aboutpower/solar_knowledge.php.
(วันท่ีค้นข้อมลู : 1 กรกฎาคม 2564).

สารสนเทศท้องถ่ินอสิ าน. (2562). หลา หรือ ไนปัน่ เส้นไหม. (ออนไลน์). เข้าถึงได้จาก:
http://www.esanpedia.oar.ubu.ac.th/localobjects/?p=921. (วนั ท่ีค้นข้อมูล :
1 กรกฎาคม 2564).

สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยกี ระทรวงศกึ ษาธิการ. (2556). หนังสือเรียน รายวิชา
เพ่มิ เติมวิทยาศาสตร์พลังงานทดแทนกบั การใชป้ ระโยชน์ช้ันมัธยมศกึ ษาตอนต้น กลุ่มสาระการ
เรียนรู้วิทยาศาสตร์ตามหลกั สูตรแกนกลางการศกึ ษาขั้นพ้นื ฐาน พทุ ธศักราช 2551.
กรงุ เทพมหานคร : องคก์ ารคา้ ของ สกสค.

ภาคผนวก

ขอ้ มลู ผู้จดั ทำ

นายสบื ศักดิ์ คณุ บดิ า นายธนัท สอนจ้อย
นกั ศึกษา ระดบั ม.ปลาย นกั ศกึ ษา ระดบั ม.ปลาย
กศน.ตำบลซำยาง อำเภอสชี มพู กศน.ตำบลซำยาง อำเภอสีชมพู

นายสนั ติราษฎร์ มกุ ดาหาร
นกั ศกึ ษา ระดบั ม.ต้น

กศน.ตำบลซำยาง อำเภอสีชมพู

ศูนย์การศกึ ษานอกระบบและการศกึ ษาตามอัธยาศัยอำเภอสีชมพู
สำนักงานสง่ เสรมิ การศกึ ษานอกระบบและการศกึ ษาตามอธั ยาศยั จงั หวัดขอนแกน่