การศึกษาออกแบบสร้างกังหันลมผลิตไฟฟ้าขนาดเล็กแบบแกนตั้งและแกนนอน

Abstract

ปริญญานิพนธ์เรื่องกังหันลมผลิตไฟฟ้านี้มีวัตถุประสงค์เพื่อ 1) เพื่อออกแบบและพัฒนาใบพัดกังหันลมให้เหมาะสมกับความเร็วลม 2) เพื่อเปรียบเทียบใบพัดกังหันลมผลิตกระแสไฟฟ้า 2 แบบ 3) เพื่อทดสอบประสิทธิภาพกังหันลมผลิตกระแสไฟฟ้า 2 แบบ 4) เพื่อหาประสิทธิภาพการออกแบบระบบส่งกำลังที่เหมาะสมแก่การใช้งาน 5) เพื่อศึกษาการทำงานของวงจรเพิ่มระดับแรงดันไฟฟ้า ชุดควบคุมการทำงานต่างๆ ที่เชื่อมต่อกับระบบการผลิตไฟฟ้าจากพลังงานลม 6) เพื่อพัฒนาต้นแบบการนำพลังงานไฟฟ้าที่ผลิตได้จากพลังงานลมไปใช้กับโหลดทางไฟฟ้า 7) เพื่อทำการสร้างหม้อแปลงที่ทำหน้าที่ยกระดับแรงดันไฟฟ้าจาก 10 V to 15 V 8) เพื่อออกแบบและสร้างชุดควบคุมการอัดประจุแบตเตอรี่โดยใช้พลังงานไฟฟ้าที่ผลิตได้จากพลังงานลม โดยนำเอาพลังงานลมซึ่งเป็นพลังงานสะอาดมาใช้ให้เกิดประโยชน์สูงสุดและพัฒนาและปรับปรุงแก้ไขกังหันลมผลิตไฟฟ้าให้มีประสิทธิภาพสูงขึ้นให้ได้ใช้งานผลิตกระแสและแรงดันไฟฟ้าได้ ปัจจุบันมนุษย์จึงได้ให้ความสำคัญและนำมาใช้ประโยชน์มากขึ้น เนื่องจากพลังงานลมมีอยู่ทั่วไปไม่ก่อให้เกิดอันตรายต่อสภาพแวดล้อม จากผลการทดลองในการทดสอบการทำงานของกังหันลมผลิตไฟฟ้าจะเห็นค่าความแตกต่างของกันหันลมทั้งสองแบบในการผลิตกำลังไฟฟ้าที่แตกต่างกัน ซึ่งกังหันลมผลิตไฟฟ้าจะมีอัตราการผลิตกำลังไฟฟ้าได้ปริมาณสูงสุดที่ 40.67 Vac และต่ำสุดที่ 15.78 Vac ซึ่งจะแตกต่างกับกังหันลมผลิตไฟฟ้าแกนตั้งที่สามารถผลิตกำลังไฟฟ้าสูงสุดที่ 26.54 Vac และต่ำสุดที่ 13.74 Vac ส่วนผลการทดสอบแรงดันฟ้าที่ผ่านคาปาซิเตอร์ 4,700uf เพื่อยกระดับแรงดันมายังหม้อแปลง จะเห็นได้ว่า เมื่อมีความสูงที่ 6 เมตร จะมแรงดันสูงสุดที่ 43.67 Vac แต่เมื่อมีความสูงที่ 2 เมตร จะมีแรงดันสูงสุดที่ 17.78 Vac และการทดสอบหาแรงดันไฟฟ้าของขนาดใบพัดแกนนอนที่ทำจากท่อ PVC ขนาด 6 นิ้ว ที่มีความยาวที่ต่างกันคือ ยาว 60 ซม. ยาว 80 ซม. และ 100 ซม. จะเห็นได้ว่า ความยาวของใบพัดที่เหมาะสมกับกังหันที่ความยาว 60-80 ซม. แต่ที่ความยาว 100 ซม. ขึ้นไปหมุนไม่ค่อยด้วยที่ขนาดความยาวมากเกินไปจึงทำให้ใบพัดบิดเบี้ยวและหักเมื่อเจอลมแรงๆ แตกต่างจากใบพัดที่ขนาด 60-80 ซม.