ราชมงคลสุวรรณภูมิ พัฒนา ‘ระหัดวิดน้ำพลังงานแสงอาทิตย์’ เพื่อเกษตรกรรม

ระหัดวิดน้ำเป็นนวัตกรรมภูมิปัญญาพื้นบ้านที่บ่งบอกถึงความรุ่งเรืองทางการเกษตรของประเทศไทยในอดีต ซึ่งเป็นระหัดวิดน้ำที่ทำจากไม้ เพื่อใช้ประโยชน์ในการวิดน้ำเข้าสวนและไร่นา มีความสำคัญอย่างมากต่อการทำเกษตรกรรมของประเทศ เมื่อพิจารณาจากหลักการและทฤษฎีทางด้านวิศวกรรมชลศาสตร์จะพบว่าระหัดวิดน้ำภูมิปัญญาโบราณเป็นปั๊มน้ำที่มีประสิทธิภาพสูง แต่มีข้อจำกัดในด้านความสูงของการสูบน้ำถ้าหากระดับการสูบน้ำทำมุมมากกว่า 30 องศา น้ำที่ชักลากจะไหลย้อนลงมาตามรางวิดน้ำ ซึ่งเป็นข้อจำกัดทางด้านประสิทธิภาพของระหัดวิดน้ำโบราณ

ด้วยเหตุผลดังกล่าว มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีราชมงคล (มทร.) สุวรรณภูมิ จึงได้สร้างระหัดวิดน้ำพลังงานแสงอาทิตย์เพื่อเกษตรกรรมขึ้น เพื่อพัฒนาและเพิ่มประสิทธิภาพระหัดวิดน้ำให้มีความทันสมัยมากขึ้น ลดข้อด้อยของระหัดวิดน้ำแบบเดิม เพิ่มประสิทธิภาพการทำงานที่สูงขึ้น ราคาถูก ง่ายต่อการนำไปสร้างและใช้งานได้จริง ตลอดจนการนำเอาพลังงานแสงอาทิตย์ซึ่งมีอยู่อย่างเหลือเฟือ มาใช้ขับเคลื่อนมอเตอร์แทนที่การใช้พลังงานลมเพื่อลดข้อจำกัดด้านพื้นที่การใช้งาน และช่วยประหยัดค่าใช้จ่ายและลดมลภาวะต่อสิ่งแวดล้อม ซึ่งเป็นผลงานของ นายณัฐศิษฐ์ แขกใจเย็น และ นายภาณุพงศ์ ภูผา นักศึกษา สาขาวิชาวิศวกรรมโยธา คณะวิศวกรรมศาสตร์และสถาปัตยกรรมศาสตร์ โดยมี ผศ.ดร. ณรงค์ชัย วิวัฒนาช่าง และ อาจารย์ชนะรบ วิชาลัย เป็นอาจารย์ที่ปรึกษา การดำเนินผลงาน

ผศ.ดร. ณรงค์ชัย วิวัฒนาช่าง รองคณบดีคณะวิศวกรรมศาสตร์และสถาปัตยกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีราชมงคล (มทร.) สุวรรณภูมิ เปิดเผยว่า การประดิษฐ์ระหัดวิดน้ำพลังงานแสงอาทิตย์ มีแนวความคิดของการสร้างและออกแบบโดยมีต้นแบบจากระหัดชกมวย ซึ่งใช้แรงคนเป็นต้นกำลังในการหมุนระหัดวิดน้ำ ใช้วัสดุที่หาได้ง่ายในปัจจุบัน สามารถหาซื้อได้ตามร้านค้าวัสดุก่อสร้างทั่วไป เช่น เหล็ก ท่อพีวีซี (PVC) ตลอดจนวัสดุเหลือใช้อื่น อาทิ ยางรถบรรทุก

นอกจากนี้ ยังใช้เทคนิคในการทำงานพื้นฐานที่ช่างทั่วไปสามารถทำได้ เช่น งานตัด งานเจาะ และงานเชื่อม ใช้เครื่องมือช่างพื้นฐานที่มีอยู่ก็สามารถสร้างระหัดวิดน้ำได้ ใช้พลังงานไฟฟ้ากระแสตรงที่ได้จากแผงโซล่าเซลล์ชนิดผลึกเดี่ยว (Single Crystalline Silicon Solar Cell) หรือที่รู้จักกันในชื่อ Mono Crystalline Silicon Solar Cell ขนาด 30 โวลต์ 300 วัตต์ เป็นต้นกำลังในการขับเคลื่อนระหัดวิดน้ำใช้ขับมอเตอร์กระแสตรง (VC Motor) ขนาด 24 โวลต์ 250 วัตต์ มีประสิทธิภาพ 78% ต่อขั้นด้วยไดโอดบริดจ์ (Diode Bridge) ขนาด 50 แอมป์ 1,000 โวลต์ และแบตเตอรี่

ระหัดวิดน้ำพลังงานแสงอาทิตย์ สร้างด้วยวัสดุที่หาได้ในปัจจุบันที่มีโครงสร้างที่สร้างจากเหล็กฉาก เจาะรูพร้อมชุดอุปกรณ์จุดต่อสำเร็จรูปมีท่อสูบน้ำเป็นวัสดุพีวีซี (PVC) ชุดก้านใบระหัดที่สร้างจากเหล็กรูปพรรณ ตลอดจนใบระหัดวิดน้ำที่สร้างจากยางนอกรถบรรทุก ประกอบกันเป็นสายพานระหัดที่มีระบบฟันเฟืองถ่ายทอดกำลังเป็นเหล็กรูปพรรณ มีชุดต้นกำลังที่เป็นมอเตอร์กระแสตรงจากจักรยานไฟฟ้าที่ใช้พลังงานจากระบบผลิตไฟฟ้าจากแสงอาทิตย์โดยตรง

จากผลการทดสอบระหัดวิดน้ำวัดอัตราการไหลผ่านฝาย โดยคำนวณหาประสิทธิภาพของเครื่องสูบน้ำด้วยสมการ การทดลองนี้ใช้การวัดอัตราการไหลของน้ำผ่านฝายสันคมรูปสามเหลี่ยม (V-notch Weirs) พบว่า ระหัดวิดน้ำที่สร้างขึ้นมีประสิทธิภาพการทำงานที่สูงถึง 97% ที่ระดับความสูง 1 เมตร ซึ่งค่าประสิทธิภาพจะแปรผกผันกับความชันของมุมยก (a)

สำหรับผู้ที่สนใจสามารถสอบถามข้อมูลเพิ่มเติมได้ที่ คณะวิศวกรรมศาสตร์และสถาปัตยกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีราชมงคล (มทร.) สุวรรณภูมิ ศูนย์สุพรรณบุรี โทรศัพท์ (081) 839-6772 โทรสาร (035) 544-299

 

 

บทความก่อนหน้านี้กระเจี๊ยบมอญ ผักเด่นเป็นยาดี ใยอาหารสูง
บทความถัดไปลุยผลิต ‘ข้าวเหนียวลดค่าครองชีพ’ ล็อตแรกวางร้านธงฟ้า 11 ก.ย. นี้