ตู้กดน้ำประหยัดพลังงาน
- ชื่อนักเรียนผู้จัดทำโครงงานวิทยาศาสตร์
สิรวิชญ์ ครองตาเนิน, ณธิตา วรรณสืบ, ญาณิศา มยุรา
- อาจารย์ที่ปรึกษาโครงงานวิทยาศาสตร์
แววดาว รู้เพียร, วิรัณญา จุ่นน้อย
- โรงเรียนที่กำกับดูแลโครงงานวิทยาศาสตร์
- ปีที่จัดทำโครงงานวิทยาศาสตร์
บทคัดย่อโครงงานวิทยาศาสตร์
น้ำ เป็นสิ่งที่มีความสำคัญต่อสิ่งมีชีวิตและมนุษย์เป็นอย่างมากทั้งในด้านของการบริโภค การอุตสาหกรรม การเกษตร และการอุปโภค เนื่องด้วยร่างกายของมนุษย์มีน้ำเป็นองค์ประกอบร้อยละ 70 น้ำจึงเป็นสิ่งที่จำเป็นมากๆสำหรับมนุษย์ ประเทศไทยเป็นประเทศที่ตั้งอยู่ในเขตร้อน จึงส่งผลให้อุณหภูมินั้นสูง และอากาศร้อนมากๆ โดยเฉพาะในช่วงฤดูร้อน ผู้คนจึงนิยมดื่มน้ำเย็น บ้างก็ดื่มน้ำผสมน้ำแข็งเพื่อให้มีอุณหภูมิที่ต่ำลงเมื่อดื่มน้ำเสร็จก็จะทิ้งน้ำแข็งนั้นโดยเปล่าประโยชน์และ ในหลายๆสถานที่จึงมีตู้กดน้ำเย็นที่สามารถพบเห็นได้บ่อยๆ เช่น โรงเรียน โดยตู้กดน้ำเย็นส่วนใหญ่ภายนอกจะถูกออกแบบและสร้างโดยใช้สเเตนเลสถูกนำมาใช้ในการทำตู้กดน้ำเพราะว่ามีคุณสมบัติในการดูดซับ กักเก็บและแผ่ความเย็นได้ดีและมีราคาถูกอีกทั้งยังทนต่อการกัดกร่อนได้ดีอีกด้วย โดยตู้กดน้ำโดยทั่วไปจะใช้พลังงานไฟฟ้ามากถึง 450 วัตต์ โดยเฉลี่ยแล้วใน 1 เดือน ทางโรงเรียนจะต้องชำระค่าไฟฟ้าจากตู้กดน้ำเย็นที่ต้องใช้ไฟฟ้าตลอด 24 ชั่วโมง ประมาณ 4000-5000 บาทต่อ 1 ตู้ นับว่าเป็นการสิ้นเปลืองพลังงานเป็นอย่างมาก และข้อด้อยของตู้กดน้ำเย็นนี้นอกจากจะเปลืองพลังงานไฟฟ้าแล้ว ในหลายช่วงเวลาของแต่ละวัน อุณหภูมิของน้ำที่กดจะไม่เท่ากันนั่นคือบ้างก็เย็น บ้างก็ไม่เย็น หรืออุณหภูมิเย็นไม่ได้ตามที่ควรจะเป็น ทางคณะผู้จัดทำจึงคิดที่จะแก้ไขปัญหานี้โดยการออกแบบ ตู้กดน้ำเย็นแบบประหยัดพลังงานไฟฟ้า โดยอาศัยหลักการทำงานของระบบทำความเย็นโดยใช้น้ำแข็ง การทำความเย็นโดยใช้น้ำแข็งอาศัยหลักการที่ว่าขณะที่น้ำแข็งหลอมเหลวกลายเป็นน้ำจะดูดความร้อนจากอากาศรอบๆ ทำให้อากาศเย็นลงและมีความหนาแน่นสูงขึ้น จึงไหลลงสู่ตอนล่างของตู้ อากาศเย็นเมื่อดูดรับปริมาณความร้อนแล้วจะมีอุณหภูมิสูงขึ้นและเบาจึงลอยตัวสูงขึ้นแล้วไปผ่านโดยรอบของน้ำแข็งทำให้น้ำแข็งหลอมเหลว เมื่อน้ำแข็งหลอมเหลวหมดก็จะหยุดการทำความเย็น โดยคณะผู้จัดทำจะนำหลักการนี้มาปรับใช้กับตู้กดน้ำเย็นที่จะประดิษฐ์ขึ้น นั่นคือจะมีการประดิษฐ์ภายในตู้ให้น้ำภายในตู้นั้นมีอุณหภูมิลดต่ำลงโดยใช้น้ำแข็งที่อยู่รอบๆโดยจะมีเส้นลวดนำความเย็นภายในตู้เพื่อให้น้ำนั้นสามารถเย็นได้อย่างทั่วถึง และจะมีการแก้ไขปัญหาในเรื่องของอุณหภูมิของน้ำที่ไม่เท่ากันในแต่ละช่วงเวลาของแต่ละวันด้วยระบบTemperature Sensor หรือเรียกว่า เซ็นเซอร์วัดอุณหภูมิ คือ เซ็นเซอร์เพื่อการรับรู้หรือตรวจจับระดับอุณหภูมิ เซ็นเซอร์วัดอุณหภูมิเป็นเซ็นเซอร์อีกหนึ่งชนิดที่สามารถนำมาประยุกต์ใช้ในอุตสาหกรรมการผลิตต่างๆ ทั้งในงานอุตสาหกรรม, เกษตรกรรม, อาหารและและเครื่องดื่ม,ยารักษาโรค และอีกมากมาย และเป็นประเภท Contact คือ เป็นแบบที่ใช้ในการสัมผัสของตัวเซ็นเซอร์เพื่อวัดอุณหภูมิ โดยเซนเซอร์นี้จะสามารถวัดอุณหภูมิของน้ำภายในตู้กดน้ำเย็นขณะนั้นและประมวลผลเพื่อสั่งการให้น้ำปกติมาผสมกับน้ำภายในตู้ให้ได้ตามอุณหภูมิที่กำหนดไว้นั่นคือ 12 องศาเซลเซียสโดยประมาณ และเมื่อน้ำแข็งหลอมเหลวจนหมดก็จะถูกระบายออกด้านหลังของตู้จึงเป็นตู้กดน้ำเย็นที่นอกจากจะไม่สิ้นเปลืองพลังงานแล้วก็ยังสามารถควบคุมอุณหภูมิน้ำที่ออกมาให้เท่ากันอีกด้วย