การออกแบบใบพัดกังหันลมเพื่อการผลิตกำลังไฟฟ้าให้ได้มากที่สุด
- ชื่อนักเรียนผู้จัดทำโครงงานวิทยาศาสตร์
กัลยรัตน์ หุ่นเครือ, ภัทรธิดา ปุญญฤทธิ์, ณัฐชนน ข้อสกุล
- อาจารย์ที่ปรึกษาโครงงานวิทยาศาสตร์
จินต์จุฑา โอวกุสุมสิริสกุล
- โรงเรียนที่กำกับดูแลโครงงานวิทยาศาสตร์
- ปีที่จัดทำโครงงานวิทยาศาสตร์
บทคัดย่อโครงงานวิทยาศาสตร์
พลังงานลมเป็นพลังงานหมุนเวียนในธรรมชาติที่สะอาด ไม่เป็นอันตรายต่อสุขภาพ มีอยู่ทั่วไป ไม่ต้องซื้อหา ส่งผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมน้อย ดังนั้นโครงงานนี้จึงได้นำกังหันลมมาใช้เป็นตัวแปลงพลังงานจลน์จากการเคลื่อนที่ของลมให้เป็นพลังงานกล และนำพลังงานลมมาใช้ผลิตกระแสไฟฟ้า งานวิจัยนี้จะทำการออกแบบใบพัดกังหันที่สามารถผลิตกำลังไฟฟ้าได้สูงสุด ปัจจัยที่ศึกษาได้แก่ มุมใบพัด (10, 40 และ 70 องศา), พื้นที่ใบพัด (75, 100 และ 125 ตารางเซนติเมตร) และจำนวนใบพัด (3, 4 และ 6 ใบ) โดยใช้พัดลมตั้งโต๊ะเป็นแหล่งกำเนิดลม พบว่ามุมใบพัดและจำนวนใบพัดมีผลต่อประสิทธิภาพการทำงานของกังหันลมอย่างมีนัยสำคัญ โดยที่รูปแบบใบพัดที่ดีที่สุดคือมุมใบพัด 10 องศา และจำนวนใบพัด 6 ใบ ซึ่งให้ความต่างศักย์ไฟฟ้า 3 โวลต์กำลังไฟฟ้า 171 มิลลิวัตต์ และความเร็วในการหมุนของใบพัด 189 รอบต่อนาที จากนั้นนำรูปแบบใบพัดที่ดีที่สุดนี้ไปประยุกต์ใช้กับแหล่งกำเนิดลมที่มาจากลมระบายความร้อนของคอมเพรสเซอร์แอร์ และใช้วงจรแปลงกระแสให้เป็นไฟฟ้ากระแสตรง พบว่าเมื่อใช้คอมเพรสเซอร์แอร์ขนาด 18,800 Btu/hr วัดความเร็วลมที่มาจากคอมเพรสเซอร์ได้ 4.7 m/s กังหันลมสามารถผลิตความต่างศักย์ไฟฟ้ากระแสตรงได้ 4.5 โวลต์ ซึ่งพลังงานไฟฟ้าที่ได้สามารถนำไปประยุกต์ใช้กับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์หรือเครื่องใช้ฟ้าฟ้าขนาดเล็กได้ เช่น วงจรเสียงและไฟ LED แบตเตอรี่สำรองขนาดเล็กสำหรับโดรน เป็นต้น