เครื่องกำเนิดไฟฟ้าพลังงานน้ำขนาดเล็ก

บทคัดย่อ

การดำเนินการวิจัยนี้เป็นการศึกษาระดับที่เหมาะสมของความสูงและความดันของน้ำสำหรับการผลิตไฟฟ้าด้วยเครื่องกำเนิดไฟฟ้าพลังงานน้ำขนาดเล็ก  ในการสร้างเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแม่เหล็กถาวรได้ดำเนินการพัฒนามาจากแบบของ Hugh Piggott และกังหันน้ำออกแบบให้เป็นกังหันแบบแรงดล (Impulse  Turbines) ติดตั้งอยู่ภายนอกท่อน้ำ มีจำนวน 16 ใบพัด มีชุดเรียงกระแสไฟฟ้าฟ้า (Reticfier) เป็นแบบบริดจ์ไดโอดขนาด 12  50  ชุดควบคุมการประจุไฟฟ้าให้กับแบตเตอรี่และจ่ายกำลังไฟฟ้าให้กับโหลดเป็นแบบสวิตซ์ชิ่งทรานซิสเตอร์ (Switching  transistor) ทำการทดสอบเครื่องกำเนิดไฟฟ้าขั้วแม่เหล็กถาวรต้นแบบ โดยการเปลี่ยนความเร็วรอบของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่มีผลกับกำลังไฟฟ้าที่จ่ายออกมา (Power output) โดยสมมติให้แรงบิดของเครื่องต้นกำลังคงที่และการทดลองหาจุดเหมาะสมของความสูงและความดันของน้ำจากเครื่องต้นแบบนั้น  ทำการกำหนดตัวแปรในการทดลอง 3  ตัวแปร คือ ศึกษาความสูงของระดับน้ำต้นกำลัง ความดันของน้ำที่ปลายท่อส่งน้ำ และกำลังไฟฟ้าที่จ่ายออกมา (Power output) เท่านั้นโดยสมมติให้การไหลของน้ำเป็นแบบสม่ำเสมอ (Uniform flow) ไม่คิดกำลังงานสูญเสียในท่อ ผลหลังจากทดลองพบว่าเมื่อเพิ่มระดับความสูงของน้ำให้สูงขึ้น ความดันของน้ำจะเพิ่มมากขึ้น และกำลังไฟฟ้าที่ผลิตได้ต่อวันจะเพิ่มมากขึ้น โดยมีกำลังไฟฟ้าสูงสุดที่ระดับน้ำ 3  ความดันของน้ำ 29,504 N/m² กำลังไฟฟ้าที่จ่ายออกมาเท่ากับ       655 watt  และประสิทธิภาพของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าพลังงานน้ำขนาดเล็กสูงสุดที่ความสูงของระดับน้ำ     1.7  ร้อยละ 77 และได้สมการของเส้นแนวโน้ม      คือ  y = -2.7047 x² + 9.5935x + 64.314  จะเห็นว่าประสิทธิภาพของเครื่องกำเนิดค่อนข้างต่ำ และกำลัง ไฟฟ้าเอ้าพุทไม่ใช่ระดับสูงสุดเนื่องจากเป็นการเปรียบ เทียบกำลังงานกลจากความดันของน้ำที่ปลายท่อซึ่งต้องใช้เพิ่มมากขึ้นในกรณีที่ต้องการกำลังไฟฟ้ามากขึ้น แต่ในความเป็นจริงแล้วกำลังอินพุทของเครื่องกำเนิดเป็นพลังงานศักย์จากเขื่อนกั้นน้ำขนาดเล็กที่ปล่อยน้ำทิ้งในฤดูน้ำหลาก และปล่อยน้ำให้กับภาคเกษตรกรรมในฤดูแล้ง จึงกล่าวได้ว่ากำลังงานไฟฟ้าที่ผลิตได้มีประสิทธิภาพสูงมากเมื่อเทียบกับกำลังอินพุทและสามารถนำไปใช้งานกับเขื่อนขนาดเล็กได้เป็นอย่างดี