การผลิตไฟฟ้าด้วยความร้อนจากแสงอาทิตย์

     การนำพลังงานแสงอาทิตย์มาผลิตกระแสไฟฟ้า นอกจากนิยมนำมาใช้ในรูปแบบเซลล์แสงอาทิตย์เป็นส่วนใหญ่แล้ว ยังมีการคิดค้นเทคโนโลยีนำความร้อนจากแสงอาทิตย์ (Thermal Process) มาผลิตไฟฟ้าด้วย ซึ่งมีลักษณะการทำงานคล้ายแว่นขยาย โดยใช้อุปกรณ์รับแสง เช่น กระจกหรือวัสดุสะท้อนแสงและหมุนตามดวงอาทิตย์ เพื่อรวบรวมความร้อนจากแสงอาทิตย์มาไว้ที่จุดเดียวกัน หรือที่เรียกว่า ระบบความร้อนรวมศูนย์ ทำให้เกิดความร้อนสูง ส่งผ่านไปยังตัวกลาง เช่น น้ำหรือน้ำมัน แล้วนำน้ำหรือน้ำมันที่ร้อนไปหมุนกังหันเครื่องกำเนิดไฟฟ้า และผลิตกระแสไฟฟ้าต่อไป

     ระบบความร้อนแบบรวมศูนย์นี้ ปัจจุบันยังไม่มีการใช้กันอย่างแพร่หลายมากนัก เนื่องจากต้นทุนการผลิตไฟฟ้าจะสูงกว่าการใช้เซลล์แสงอาทิตย์ นอกจากนี้ ยังสามารถผลิตไฟฟ้าได้จากรังสีตรงเท่านั้น เช่น แสงอาทิตย์จากทะเลทราย ดังนั้น ระบบผลิตไฟฟ้าจากความร้อนแสงอาทิตย์จึงไม่เหมาะกับประเทศไทย เพราะแสงอาทิตย์ส่วนใหญ่เป็นรังสีกระจายและมีเมฆมาก

     การผลิตไฟฟ้าจากความร้อนแสงอาทิตย์สามารถแบ่งได้ 3 ประเภทหลักๆ ตามกระบวนการรวบรวมความร้อนให้กับตัวกลาง ก่อนนำไปหมุนกังหันเพื่อผลิตไฟฟ้า ได้แก่

1)ระบบรางพาราโบลิค (Parabolic Through) ประกอบด้วยรางยาว โค้งมิติเดียวเป็นตัวรับแสง ติดตั้งอยู่บนระบบหมุนตามดวงอาทิตย์แกนเดียว ทำหน้าที่รวมแสงอาทิตย์ให้สะท้อนไปยังท่อที่ขนานกับแนวราง เพื่อถ่ายเทความร้อนให้ของเหลว (น้ำหรือน้ำมัน) ที่ไหลผ่านท่อ ทำให้ของเหลวนั้นกลายเป็นไอและไปขับเคลื่อนกังหันเพื่อผลิตกระแสไฟฟ้า หากในช่วงที่ไม่มีแสงอาทิตย์ การผลิตไอน้ำจะใช้พลังงานจากก๊าซธรรมชาติเข้ามาช่วยเสริม

รูปที่  1 แสดงระบบรางพาราโบลิค

2)ระบบหอคอย (Power Tower) ประกอบด้วยตัวรับความร้อนที่ติดตั้งอยู่กับที่ตั้งบนหอคอย ที่ล้อมรอบด้วยแผงกระจกขนาดใหญ่จำนวนมาก เรียกว่า “โฮลิโอสเตท” ซึ่งจะหมุนตามดวงอาทิตย์และสะท้อนแสงไปยังตัวรับความร้อน เพื่อให้ของเหลวที่อยู่ภายในได้รับความร้อนจนระเหยเป็นไอและไปขับเคลื่อนกังหัน เพื่อผลิตกระแสไฟฟ้า ซึ่งระบบนี้ส่วนใหญ่ยังอยู่ในขั้นตอนการวิจัยและกำลังจะนำมาใช้ในเชิงพาณิชย์ เช่น โรงไฟฟ้า Gemasolar ในเมือง Seville ทางตอนใต้ของประเทศสเปน เป็นต้น

                                             รูปที่ 2 แสดงระบบหอคอย

3)ระบบจานพาราโบลิค (Parabolic Dish) ร่วมกับเครื่องยนต์สเตอร์ลิง (Stirling Engine) จะใช้หลักการแปลงความร้อนจากรังสีดวงอาทิตย์ให้เป็นพลังงานกลเพื่อนำไปผลิตไฟฟ้า โดยจะประกอบด้วยจานรวมแสงแบบพาราโบลิคและเครื่องยนต์สเตอร์ลิงกับเครื่องกำเนิดไฟฟ้า โดยทำงานด้วยการส่งผ่านความร้อนของแสงอาทิตย์ ให้กับลูกสูบของเครื่องยนต์สเตอร์ลิง ที่ติดตั้งบนจุดโฟกัสของจานพาราโบลิค เมื่ออากาศภายในลูกสูบมีอุณหภูมิสูงขึ้นและขยายตัวจนทำให้เครื่องยนต์ทำงานอย่างต่อเนื่อง ส่วนตัวรวมแสงแบบจานพาราโบลิคจะมีผิวสะท้อน โดยประกอบด้วยแผ่นสะท้อนแสงหลายชิ้นประกอบกัน และมีระบบขับเคลื่อนแบบ 2 แกน หมุนตามดวงอาทิตย์ตลอดทั้งวัน

                                    รูปที่ 3 แสดงระบบบจานพาราโบลิคร่วมกับเครื่องยนต์สเตอร์ลิง 

               ในที่นี้เราจะศึกษาการผลิตไฟฟ้าด้วยความร้อนจากแสงอาทิตย์โดยใช้จานพาราโบลิคร่วมกับเครื่องยนต์สเตอร์ลิง   

การประดิษฐ์จานพาราโบลิค

วัสดุอุปกรณ์

1. จานดาวเทียม

2. กระจกเงาราบขนาด 5x5 cm

3. กาวซิลิโคน

4. กระดาษแข็ง

5. กระดาษฟรอยด์

6. ลวด

7. กาวสองหน้าอย่างหนา

8. ทินเนอร์

7. ฟองน้ำล้างจาน

ขั้นตอนการประดิษฐ์จานพาราโบลิก

          1. ติดกระดาษแข็งบนจานดาวเทียม โดยใช้ลวดเย็บ

                    2. ติดกระจกจากด้านในออกด้านนอก  โดยเริ่มจากจุดกึ่งกลางของจานดาวเทียม

          3. นำกระดาษฟรอยด์ มาติดที่ขอบให้โค้งตามรูปของจานดาวเทียม

                    4. ใช้ฟองน้ำจุ่มทินเนอร์แล้วขัดกาวซิลิโคนที่ติดบนกระจก  เพื่อให้กระจกใสสะอาดเหมือนเดิม
   

          5. จานพาลาโบลิคที่เสร็จสมบูรณ์ (กระดาษฟรอยด์ไม่พอ 55+)

คลิก เพื่อศึกษาเพิ่มเติม

ที่มา  http://www.egco.com/th/energy_knowledge_solar3.asp

วันอาทิตย์!!! วันแห่งการผจญภัย ^^

         หลายคนคงจะสงสัยใช่มั้ยค่ะ วันอาทิตย์ วันแห่งการผจญภัยแล้วเกี่ยวข้องกับงานของเรายังไงไปดูกันเลยค่ะ ต้องขอบอกว่าตั้งเเต่เริ่มเเรกการที่เราใช้กระดาษห่อของขวัญติดกับฝาชีมันช่างไม่ดีเอาเสียเลย พวกเราจึงต้องหาอะไรที่ใช้งานได้ดีขึ้นไงล่ะค่ะ เข้าเรื่องกันเลยนะ สำหรับวันนี้นะค่ะ เราได้แบ่งออกกันเป็น 2 กลุ่มค่ะ กลุ่มแรกมี3คนขอแทนว่าคือกลุ่มAแล้วกันนะค่ะ ส่วนอีกกลุ่มมี2คนค่ะขอเรียกว่ากลุ่มBแล้วกัน 

       ภารกิจของกลุ่มA ก็คือการออกหาซื้อจานดาวเทียมเก่ายี่ห้อ PSI ฟังดูเหมือนงานง่ายสบายๆใช่มั้ยค่ะ แต่มันไม่ใช่อย่างที่ทุกคนคิดหรอกค่ะ สำหรับคนที่ไม่รู้จักสถานที่อย่างพวกเราแล้วมันคืองานใหญ่เลยทีเดียว พวกเราออกหาร้านขายจานดาวเทียมกันตอน9โมงเช้า เริ่มแรกเราเข้าไปหาที่ร้านขายของเก่า ซึ่งไม่ไกลจาก ม. มากนัก สิ่งที่ได้คือ น้องค่ะ จานดาวเทียมมีแต่อันนี้แหละค่ะ มันใหญ่ที่สุดในประเทศไทยเเล้ว(แม่เจ้ามันใหญ่เกินไปค่ะ) เกินความจำเป็นของพวกเราเลย ดังนั้นเราจึงออกเดินทางกันต่อ โดยพี่เจ้าของรัานขายของเก่าเป็นคนบอกทางให้ แต่เป็นเรื่องที่ตลกไม่น้อยเพราะเราฟังคำพื้นเมืองภาคเหนือไม่เข้าใจ สรุปง่ายๆคือเราต้องเดินทางไปเรื่อยๆเองค่ะ แต่เหมือนโชคจะเข้าข้าง เพราะเราได้ไปเจอร้ายขายจานดาวเทียม พี่เจ้าของร้านจึงไปหาจานมาให้เราค่ะ แต่เราไม่ได้จานในวันนี้นะค่ะ เพราะต้องรอให้พี่เค้าหามาให้ได้ก่อน ภารกิจเเรกจึงทำสำเร็จเวลาประมาณ 11โมงค่ะ  ต่อไปเราไปดูภารกิจของกลุ่มB กันบ้างนะค่ะ (หว้าเสียดายจังกลุ่มAไม่ได้ถ่ายภาพเก็บไว้เลย)

       ภารกิจของกลุ่มB ก็คือการออกไปซื้อกระจกเงาค่ะ เอ๊ะ!หลายคนคงสงสัยเเน่เลยว่ากระจกเงาเป็นยังไง??? กระจกเงาก็คือกระจกที่ใช้ในการแต่งหน้านั่นแหละค่ะ เเล้วเราเอากระจกไปทำอะไรล่ะเนี่ย คำตอบคือ เราจะนำกระจกไปติดกับจานดาวเทียมไงล่ะค่ะ ดังนั้นเราจึงตัองใช้กระจกเยอะพวกสมควร แต่ขอบอกตามตรงเลยเรา2คนไม่มีความรู้เกี่ยวกับเส้นทางในเดินทางครั้งนี้เลย เราจึงเริ่มจากการหาร้านในอินเตอร์เนตนี่แหละค่ะ ต้องขอบคุณเทคโนโลยีสมัยนี้มากค่ะ เพราะการเริ่มจากศูนย์ของเราก็มีค่ามากขึ้น เมื่อเราโทรไปหาร้านรุ่งโรจน์อะลูมิเนียม จากนั้นเราก็ถามถึงขนาดกระจกที่ต้องการ ไชโย ร้านมีขนาดของกระจกที่เราต้องการจริงด้วย คุณลุงบอกว่า ร้านอยู่ตรงข้านร้านฟ้าใสหมูกระทะ OKเลย เราจึงเริ่มออกเดินทางกันตอน9โมงครึ่งโดยรถโดยสาร คุณลุงเจ้าของรถจึงพาเราไปร้านรุ่งโรจน์อะลูมิเนียม พอไปถึงโชคร้ายจังเลย ร้านยังไม่เปิดค่ะ ลุงคนขับรถจึงพาเรา2คนให้ไปลงในตลาดค่ะ ลุงบอกว่าจะมีร้านอยู่เเถวนั้น ให้เราลองเดินหาดู เรา2คนจึงเดินหาไปเรื่อยๆ แต่หาไม่เจอเลยเข้าไปถามพี่เค้า พี่เค้าบอกเราว่าร้านย้ายไปอยู่ตรงข้ามโรงพยาบาลเเล้ว เพลียเลยค่ะ เเล้วจะทำไงล่ะทีนี้ เพื่อนอีกคนเลยพูดขึ้นมาว่า "งั้นเราลองโทรหาเจ้าของร้านรุ่งโรจน์มั้ย" ตามนั้นค่ะ เราจึงโทรหาร้านรุ่งโรจน์ คุณลุงเจ้าของร้านน่ารักมากค่ะ คุณลุงบอกว่าจะให้ลูกชายเปิดร้านให้ค่ะ เพราะคุณลุงอยู่โรงพยาบาลที่เชียงใหม่ ทำไงได้ล่ะที่นี้รถก็ไม่มี เดินสิค่ะ ประมาณ เกือบ 3กิโลเลยที่เดียวที่เดินกัน(ปล.มีการหลงทางเกิดขึ้นด้วย555)เย้ ในที่สุดเราก็มาถึงร้านจนได้ เป็นอันว่าวันนี้เราได้ซื้อกระจกเป็นที่เรียบร้อยเเล้วค่ะ ด้วยราคา 800 บาท 

เป็นไงล่ะค่ะกระจกของเราใหญ่พอมั้ยเอ่ย ใหญ่ขนาดนี้เเล้วเราจะเอากลับ ม. ยังไงล่ะเนียกลุ้มๆ แต่ดูเหมือนว่าพี่เสื้อฟ้าจะเข้าใจเราสองคนนะเนี่ยเลยแบ่งกระจกออกเป็นสี่ส่วนให้เรา

เย้ๆ ที่นี้เราก็เอากระจกกลับ ม. ได้เเล้วสินะ ขอบคุณค่ะพี่เสื้อฟ้า ที่ทำให้ภารกิจของเราเส็จสิ้นในเวลา เที่ยงกว่าของวันนี้

     ได้เวลาแล้วค่ะพี่กลุ่มAและกลุ่มBจะมารวมกัน เราจึงนัดเจอกันประมาณ เที่ยงครึ่งที่ตึกวิทยาศาสตร์ค่ะ นัดกันทำไม?? ก็เพื่อมาช่วยกันตัดกระจกไงล่ะค่ะเพราะเราต้องตัดกระจกขนาด 5cm x 5cm ค่ะ โดยมีพี่นักวิทย์ของเราเป็นคนช่วย แต่ผลที่ออกมาเราตัดกระจกได้เละมากเลยค่ะ กระจกหักไม่เป็นรูปเลย ก็พวกเราตัดกระจกไม่เป็นกันนี่ค่ะ มันคือครั้งแรกเลยนะ แฟนๆก็ต้องเข้าใจกันหน่อยน่าว่าครั้งแรกก็ต้องมีความผิดพลาดเกิดขึ้นกันบ้าง 555 แต่พวกเราไม่กล้าเสี่ยงตัดกระจกอีกต่อไป ก็มันตั้ง 800 บาทถ้าเสียขึ้นมาทั้งแผ่นก็เเย่สิค่ะ พวกเราจึงตัดสินใจไปให้ร้านตัดให้ค่ะ ก็พากันไปร้านเดิมนั่นแหละค่ะ แต่ครั้งนี้เราไปกันครบ5คนเลย ไปถึงพี่เค้าใจดีมากเลยค่ะตัดให้พวกเราด้วย

พี่เค้าตัดกระจกเก่งมากเลยค่ะ อุปกรณ์ตัดกระจกของพี่เค้าก็มีไม่เยอะ ตัดเก่งเเละคุยเก่งด้วยค่ะ รู้สึกเป็นกันเองขึ้นมาเยอะเลย ^^

 แต่เราไม่อยู่เฉยให้เวลาเสียเปล่าหรอกใช่มั้ยล่ะ ก็เข้าไปช่วยพี่ลูกชายเจ้าของร้านไงค่ะ ถึงเเม้พวกเราตัดกระจกไม่เป็น เราก็วัดกระจก หักกระจก แล้วก็เรียงกระจกลงกล่องได้นี่ งั้นจัดไปค่ะ เราไปช่วยพี่เค้ากันดีกว่า

แต่มีเรื่องเซอไพรส์มากกว่านั้นค่ะ ขณะที่พวกเราช่วยพี่เค้าอยู่ พี่ร้านจานดาวเที่ยมก็โทรมาหาว่าได้จานมาเเล้ว ดีใจมากค่ะ ราคาจานดาวเทียมอยู่ที่ 730 บาทค่ะ โอ้โหเสียเยอะจังวันนี้ เราจึงช่วยพี่เค้าจนเสร็จเรียบร้อย พี่เค้าคิดเงินเรา 100 บาท พี่เค้าใจดีจังตัดกระจกตั้งเยอะคิดแค่ 100 บาท ขอบคุณมากนะค่ะพี่เสื้อฟ้า (พี่ชื่ออะไรไม่รู้หรอกค่ะพี่เค้าใส่เสื้อสี้ฟ้า) สรุปภารกิจของพวกเราวันนี้เสร็จสิ้นที่เวลาห้าโมงเย็นค่ะ(โล่งเลยค่ะวันนี้ โล่งเงินในกระเป๋านะค่ะ 555)