| ผู้เขียน | ชลธิชา ศรีอุบล |
|---|---|
| เผยแพร่ |
การนำเอาพลังงานทดแทนต่างๆ มาใช้ก็เป็นอีกวิธีหนึ่งที่สามารถช่วยลดปัญหาพลังงาน ในปัจจุบันมีการศึกษาและพัฒนาในด้านของพลังงานแสงอาทิตย์ ซึ่งเป็นหนึ่งในพลังงานทดแทนที่มีผู้คนให้ความสนใจเป็นอย่างมาก มีการผลิตและการใช้ประโยชน์อย่างแพร่หลาย อีกทั้งมีประสิทธิภาพและความเหมาะสมทางด้านเศรษฐกิจ สังคม และสิ่งแวดล้อม ซึ่งตอบสนองต่อความต้องการใช้พลังงานได้เป็นอย่างดี
3 หนุ่ม นักศึกษา ชั้นปีที่ 4 สาขาวิชาวิศวกรรมเครื่องกล คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีราชมงคล (มทร.) ธัญบุรี คุณธนสิทธิ์ เวชบุญสุข คุณฉัตรกมล แจ่มจำรัส และ คุณรัฐธนินท์ ทองเจริญชัยกิจ ได้ทำระบบติดตามแสงอาทิตย์สำหรับแผงโซลาร์เซลล์ โดยใช้ไมโครคอนโทรลเลอร์ขึ้นมา โดยมี ดร. มนูศักดิ์ จานทอง อาจารย์ประจำสาขาวิชาวิศวกรรมเครื่องกล เป็นที่ปรึกษาและให้การแนะนำ
หนุ่มทั้ง 3 คน เล่าว่า ได้เห็นถึงประโยชน์และความสำคัญของพลังงานแสงอาทิตย์ ซึ่งเป็นหนึ่งในพลังงานทดแทนที่มีการนำมาใช้อย่างแพร่หลายในปัจจุบัน ดวงอาทิตย์ให้พลังงานจำนวนมหาศาลแก่โลก พลังงานจากดวงอาทิตย์จึงเป็นพลังงานหมุนเวียนที่สำคัญ เป็นพลังงานสะอาดไม่ทำปฏิกิริยาใดๆ ที่ส่งผลกระทบทำให้สิ่งแวดล้อมเป็นพิษ พลังงานแสงอาทิตย์จึงถูกนำมาใช้ในการผลิตไฟฟ้า เพราะสามารถเปลี่ยนเซลล์แสงอาทิตย์ให้เป็นพลังงานไฟฟ้าได้โดยตรงและมีประสิทธิภาพดี
ในการแปรรูปพลังงานจากแสงอาทิตย์ไปเป็นพลังงานไฟฟ้านั้น มีรูปแบบที่สำคัญอยู่ 2 รูปแบบ คือ การแปรรูปพลังงานแสงอาทิตย์ไปเป็นพลังงานไฟฟ้าโดยตรง โดยใช้เครื่องผลิตพลังงานไฟฟ้าจากแสงอาทิตย์ (Photovoltaic) หรือ โซลาร์เซลล์ (Solar cells) ซึ่งสามารถสร้างไฟฟ้าโดยไม่มีการเคลื่อนไหว ไม่มีเสียงรบกวน และไม่สร้างมลภาวะ และอีกรูปแบบหนึ่งก็คือ ระบบรวมแสง (Concentrate) จากดวงอาทิตย์ให้เกิดความร้อน โดยจะรวมแสงไว้ที่วัตถุรับแสง โดยใช้กระจกหรือวัสดุสะท้อนแสงและหมุนตามดวงอาทิตย์เพื่อสะท้อนแสงและส่งไปยังตัวรับแสงโดยจะทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงเป็นพลังงานที่มีอุณหภูมิสูง
ด้วยเทคโนโลยีในปัจจุบันได้มีการใช้แผงโซลาร์เซลล์รับพลังงานแสงอาทิตย์แปลงเป็นพลังงานไฟฟ้า แต่เนื่องจากดวงอาทิตย์เคลื่อนที่ตลอดเวลา ทำให้ไม่สามารถรับพลังงานแสงอาทิตย์ได้อย่างเต็มประสิทธิภาพ จึงได้นำแนวคิดดังกล่าวมาผนวกกับความรู้และทฤษฎีต่างๆ เพื่อพัฒนาการผลิตและการใช้งานพลังงานแสงอาทิตย์ โดยการใช้ไมโครคอนโทรลเลอร์เข้ามาประยุกต์ในการควบคุมตำแหน่งการรับพลังงานแสงอาทิตย์ของแผงโซลาร์เซลล์ โดยให้แผงโซลาร์เซลล์อยู่ในตำแหน่งที่สามารถรับพลังงานแสงอาทิตย์ได้สูงสุดอยู่ตลอดเวลา โดยเขียนโปรแกรมควบคุมจากสมการการเคลื่อนที่ของดวงอาทิตย์ ทำให้สามารถใช้งานพลังงานแสงอาทิตย์ได้อย่างมีประสิทธิภาพดียิ่งขึ้น รวมไปถึงการใช้เทคโนโลยีต่างๆ ที่มีในปัจจุบันมาใช้ให้เกิดประโยชน์สูงสุด
ระบบติดตามแสงอาทิตย์สำหรับแผงโซลาร์เซลล์ โดยใช้ไมโครคอนโทรลเลอร์เป็นตัวประมวลผลและควบคุมการทำงานของระบบติดตามแสงอาทิตย์จากการคำนวณด้วยสมการทางคณิตศาสตร์ของอัลกอริทึม SPA เพื่อหาตำแหน่งของดวงอาทิตย์ จากนั้นคำนวณมุมในการหมุนของระบบติดตามแสงอาทิตย์ เพื่อทำให้แผงโซลาร์เซลล์สามารถรับแสงอาทิตย์ได้มากที่สุด โดยโครงสร้างระบบติดตามแสงอาทิตย์สำหรับแผงโซลาร์เซลล์ได้ถูกออกแบบให้มีแกนเคลื่อนที่ได้ 1 แกน โดยใช้ดีซีเซอร์โวมอเตอร์และเกียร์ทดในการขับเคลื่อนโครงสร้างและมีขอบเขตการเคลื่อนที่ 360 องศา
การทดสอบระบบติดตามแสงอาทิตย์สำหรับแผงโซลาร์เซลล์ แบ่งออกเป็น 2 ส่วน คือ การทดสอบที่หนึ่ง เป็นการทดสอบหาความผิดพลาดในการหมุนตามดวงอาทิตย์ของระบบ จากการทดสอบพบว่าการทำงานของระบบติดตามแสงอาทิตย์มีความผิดพลาด เฉลี่ยอยู่ที่ 2.07 องศา ส่วน การทดสอบที่สอง เป็นการทดสอบเปรียบเทียบกำลังงานที่เพิ่มขึ้นระหว่างแผงโซลาร์เซลล์ที่ติดตั้งบนระบบติดตามแสงอาทิตย์กับแผงโซลาร์เซลล์ที่ติดตั้งอยู่กับที่ พบว่าแผงโซลาร์เซลล์ที่ติดตั้งบนระบบติดตามแสงอาทิตย์ให้กำลังงานเพิ่มขึ้นจากแผงโซลาร์เซลล์ที่ติดตั้งอยู่กับที่ 58.37 เปอร์เซ็นต์
ถือเป็นไอเดียที่ดี ที่สามารถนำมาปรับใช้ได้จริง เหมาะที่จะนำไปใช้โซลาร์ฟาร์ม ระบบติดตามแสงอาทิตย์สำหรับแผงโซลาร์เซลล์โดยใช้ไมโครคอนโทรลเลอร์ พลังงานแสงอาทิตย์ พลังงานทดแทนที่สะอาด เป็นพลังงานที่ยั่งยืน ผู้สนใจสามารถสอบถามข้อมูลได้ที่ ภาควิชาวิศวกรรมเครื่องกล โทร. (02) 549-3430
