การศึกษาการเพิ่มประสิทธิภาพการผลิตไฟฟ้าให้กับโซล่าเซลล์ ด้วยการเพิ่มความเข้มเเสง เเละลดอุณหภูมิ

ชื่อนักเรียนผู้จัดทำโครงงานวิทยาศาสตร์

สุรเชษฐ์ ลิ้ว, กีรพล อุทธิยา

อาจารย์ที่ปรึกษาโครงงานวิทยาศาสตร์

นวมินทร์ วงค์ไชย

โรงเรียนที่กำกับดูแลโครงงานวิทยาศาสตร์

โรงเรียนวิทยาศาสตร์จุฬาภรณราชวิทยาลัย เชียงราย

ปีที่จัดทำโครงงานวิทยาศาสตร์

พ.ศ. 2565

บทคัดย่อโครงงานวิทยาศาสตร์

ปัจจุบันโลกกำลังเผชิญกับวิกฤตภาวะโลกร้อนซึ่งมีผลมาจากการปล่อยก๊าซเรือนกระจกที่มากกว่าปกติ ทำให้เเสงที่ส่องมาในโลกซึ่งเดิมควรจะมีการสะท้อนออก เเต่ด้วยก๊าซเรือนกระจกจะทำให้เเสงเหล่านั้นถูกกักเก็บไว้ในชั้นบรรยากาศเเละสะท้อนไปที่อื่นบนโลก ส่งผลให้พื้นที่ต่างๆบนโลกมีอุณหภูมิเฉลี่ยที่สูงขึ้น ซึ่งในธรรมชาติจะเห็นได้บ่อยครั้งที่หากเกิดการเปลี่ยนเเปลงเพียงเล็กน้อยจะส่งผลให้เกิดการสูญพันธุ์เเละล้มตายกันเป็นจำนวนมากจากการปรับตัวไม่ทัน เช่นปรากฏการณ์ Polar vortex หรือ El Niño เเละ La Niña ที่ส่งผลให้สภาพอากาศเกิดความรุนเเรงมากขึ้น น้ำท่วม พายุหิมะ หรือ เเห้งเเล้งผิดปกติ การปล่อยก๊าซเรือนกระจกในสหรัฐอเมริกาในปี2020มาจาก การคมนาคม(27%) การผลิตไฟฟ้า(25%) อุตสาหกรรม(24%) การใช้ในครัวเรือน(13%) การเกษตเเละปศุสัตว์(11%) จากที่กล่าวมาจะเห็นว่า การคมนาคม เเละ การผลิตไฟฟ้า(52%) เป็นการข้องเกี่ยวโดยตรงกับพลังงานฟอซซิล เเละกระบวนการที่เหลือล้วนเกี่ยวกับการใช้พลังงานไม่มากก็น้อย ดังนั้นหากจะกล่าวว่าภาวะโลกร้อนเกิดจากการเลือกใช้พลังงานผิดประเภทเป็นหลักก็คงไม่มากเกินไป ดังนั้นตัวผู้จัดทำได้เล็งเห็นความสำคัญของการใช้เเละพัฒนาพลังงานทางเลือกที่สะอาดกว่า เเละยั่งยืนกว่า คณะผู้จัดทำได้เลือกพลังงานเเสงอาทิตย์ เนื่องจากเป็นพลังงานที่มีขีดจำกัดที่สูงมาก เเละยังมีราคาต่อหนึ่งหน่วยที่ถูกที่สุด ผู้จัดทำได้รวบรวมข้อมูลเกี่ยวกับความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีของพลังงานเเสงอาทิตย์ เเละได้ฉุดคิดเเนวคิดเกี่ยวกับการเพิ่มความเข้มข้นเเสงให้กับโซล่าเซลล์โดยการใ้ช้เลนส์เฟรสเนล เเละออกเเบบระบบการติดตามเเสงอาทิตย์เเกนเดียว ระบบระบายความร้อนโดยใช้วัสดุเปลี่ยนเฟส(pcm)ผ่านเเผงระบายความร้อนอลูมิเนียมอลูมิเนียม จะมีการระบายความร้อนจากวัสดุpcmผ่านเเผงระบายความร้อนอลูมิเนียม เลนส์เฟรสเนลทำหน้าที่รวมเเสงให้เเก่โซล่าเซลล์ทำให้ได้รับพลังงานเเสงอาทิตย์เพิ่มขึ้น มีระบบประมวลผลประมวลการเคลื่อนที่ของตัวเเผงในเเนวพระอาทิตย์ขึ้นเเละตก วัสดุpcmมีช่วงการเปลี่ยนสถานะในอุณหภูมิที่ต้องการ จะต้องใช้พลังงานความร้อนเเฝงในการเปลี่ยนสถานะ ทำให้สามารถรักษาอุณหภูมิในช่วงการเปลี่ยนสถานะได้ชั่วคราว เนื่องจากส่วนหนึ่งของพลังงานเเสงอาทิตย์จะกลายเป็นความนร้อน เมื่อเพิ่มความเข้มข้นเเสงเเล้วอุณหภูมิจะเพิ่มขึ้นด้วย จึงต้องมีระบบระบายความร้อนที่ดีกว่าเดิม โดยเเผงโซล่าเซลล์ที่เลือกใช้เป็นเเผงที่ให้ประสิทธิภาพดีที่สุดที่ 25 - 45 องศา เเละวัสดุที่เลือกใช้เป็น perafin(ขี้พึ้ง)มีจุดหลอมเหลวที่ ประมาณ 45-48องศา ใช้สเตปเปอร์มอเตอร์ขนาดเล็กร่วมกับฟันเฟืองเพื่อลดค่าใช้จ่าย โดยมุ่งไปที่การเข้าถึงพลังงานปริมาณที่เพิ่มขึ้นในจำนวนเงินเดิม