ระบบติดตามแสงอาทิตย์

28 เม.ย. 2559 | 12:00 น.
เรื่องของพลังงานทดแทน กำลังเป็นสิ่งที่คนไทยตื่นตัวมากขึ้นเรื่อยๆ เพราะถือเป็นอีกวิธีหนึ่งที่สามารถช่วยลดปัญหาพลังงานลงได้ ทำให้เกิดการผลิตและนำมาใช้ประโยชน์กันอย่างแพร่หลาย

[caption id="attachment_48687" align="aligncenter" width="500"] นักศึกษาชั้นปีที่ 4 สาขาวิชาวิศวกรรมเครื่องกล คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีราชมงคล นักศึกษาชั้นปีที่ 4 สาขาวิชาวิศวกรรมเครื่องกล คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีราชมงคล[/caption]

หนุ่มนักศึกษาชั้นปีที่ 4 สาขาวิชาวิศวกรรมเครื่องกล คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีราชมงคล (มทร.) ธัญบุรี "ธนสิทธิ์ เวชบุญสุข" "ฉัตรกมล แจ่มจำรัส" และ "รัฐธนินท์ ทองเจริญชัยกิจ" ได้ทำระบบติดตามแสงอาทิตย์สำหรับแผงโซลาร์เซลล์โดยใช้ไมโครคอนโทรลเลอร์ขึ้นมา โดยมี ดร.มนูศักดิ์ จานทอง อาจารย์ประจำสาขาวิชาวิศวกรรมเครื่องกล เป็นที่ปรึกษาและให้การแนะนำ

[caption id="attachment_48685" align="aligncenter" width="500"] เปลี่ยนพลังงานสะอาดของแสงอาทิตย์ไปเป็นพลังงานไฟฟ้า เปลี่ยนพลังงานสะอาดของแสงอาทิตย์ไปเป็นพลังงานไฟฟ้า[/caption]

วิธีการของพวกเขา คือการเปลี่ยนพลังงานสะอาดของแสงอาทิตย์ไปเป็นพลังงานไฟฟ้า ซึ่งวิธีการนี้มี 2 รูปแบบคือ การแปรรูปพลังงานแสงอาทิตย์ไปเป็นพลังงานไฟฟ้าโดยตรง ด้วยการใช้เซลล์เครื่องผลิตพลังงานไฟฟ้าจากแสงอาทิตย์ (Photovoltaic) หรือ โซลาร์เซลล์ (Solar cells) ซึ่งสามารถสร้างไฟฟ้าได้โดยไม่มีการเคลื่อนไหว ไม่มีเสียงรบกวน และไม่สร้างมลพิษ และอีกรูปแบบหนึ่งคือ ระบบรวมแสง (Concentrate) จากดวงอาทิตย์ให้เกิดความร้อน โดยจะทำการรวมแสงไว้ที่วัตถุรับแสง โดยใช้กระจกหรือวัสดุสะท้อนแสงและหมุนตามดวงอาทิตย์ เพื่อสะท้อนแสงและส่งไปยังตัวรับแสง โดยจะทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงเป็นพลังงานที่มีอุณหภูมิสูง

[caption id="attachment_48686" align="aligncenter" width="334"] เปลี่ยนพลังงานสะอาดของแสงอาทิตย์ไปเป็นพลังงานไฟฟ้า เปลี่ยนพลังงานสะอาดของแสงอาทิตย์ไปเป็นพลังงานไฟฟ้า[/caption]

แต่เนื่องจากดวงอาทิตย์เคลื่อนที่ตลอดเวลา ทำให้ไม่สามารถรับพลังงานแสงอาทิตย์ได้เต็มประสิทธิภาพ จึงเกิดไอเดียในการใช้ไมโครคอนโทรลเลอร์เข้ามาประยุกต์ เพื่อใช้ในการควบคุมตำแหน่งการรับพลังงานแสงอาทิตย์ของแผงโซลาร์เซลล์ ให้แผงโซลาร์เซลล์อยู่ในตำแหน่งที่สามารถรับพลังงานแสงอาทิตย์ได้สูงสุดตลอดเวลา โดยเขียนโปรแกรมควบคุมจากสมการการเคลื่อนที่ของดวงอาทิตย์ ทำให้สามารถใช้งานพลังงานแสงอาทิตย์ ได้อย่างมีประสิทธิภาพดียิ่งขึ้น รวมไปถึงการนำเทคโนโลยีต่างๆ ที่มีในปัจจุบันมาใช้ให้เกิดประโยชน์สูงสุด

ระบบติดตามแสงอาทิตย์สำหรับแผงโซลาร์เซลล์ โดยใช้ไมโครคอนโทรลเลอร์เป็นตัวประมวลผล และควบคุมการทำงานของระบบติดตามแสงอาทิตย์จากการคำนวณด้วยสมการทางคณิตศาสตร์ของอัลกอริทึม SPA เพื่อหาตำแหน่งของดวงอาทิตย์ จากนั้นคำนวณมุมในการหมุนของระบบติดตามแสงอาทิตย์ เพื่อทำให้แผงโซลาร์เซลล์สามารถรับแสงอาทิตย์ได้มากที่สุด โดยโครงสร้างระบบติดตามแสงอาทิตย์สำหรับแผงโซลาร์เซลล์ได้ถูกออกแบบให้มีแกนเคลื่อนที่ได้ 1 แกน โดยใช้ดีซีเซอร์โวมอเตอร์และเกียร์ทดในการขับเคลื่อนโครงสร้างและมีขอบเขตการเคลื่อนที่ 360 องศา

การทดสอบระบบติดตามแสงอาทิตย์สำหรับแผงโซลาร์เซลล์ แบ่งออกเป็น 2 ส่วนคือ การทดสอบที่ 1 เป็นการทดสอบหาความผิดพลาดในการหมุนตามดวงอาทิตย์ของระบบ จากการทดสอบพบว่าการทำงานของระบบติดตามแสงอาทิตย์มีความผิดพลาดเฉลี่ยอยู่ที่ 2.07 องศา ส่วนการทดสอบที่ 2 เป็นการทดสอบเปรียบเทียบกำลังงานที่เพิ่มขึ้นระหว่างแผงโซลาร์เซลล์ ที่ติดตั้งบนระบบติดตามแสงอาทิตย์กับแผงโซลาร์เซลล์ที่ติดตั้งอยู่กับที่ พบว่าแผงโซลาร์เซลล์ที่ติดตั้งบนระบบติดตามแสงอาทิตย์ ให้กำลังงานเพิ่มขึ้นจากแผงโซลาร์เซลล์ที่ติดตั้งอยู่กับที่ 58.37% แนวคิดนี้สามารถนำมาปรับใช้ได้จริง และทำให้เกิดการใช้พลังงานแสงอาทิตย์ที่เป็นพลังงานสะอาดได้อย่างเต็มที่

จากหนังสือพิมพ์ฐานเศรษฐกิจ ปีที่ 36 ฉบับที่ 3,152 วันที่ 28 - 30 เมษายน พ.ศ. 2559