ระบบการให้แสงสว่างภายในอาคารโดยใช้ท่อนำแสง
- ชื่อนักเรียนผู้จัดทำโครงงานวิทยาศาสตร์
ชินดนััย ทองสุ, ณัทภัค วรรณวงศ์, ภูมิไท สันติแสงทอง
- อาจารย์ที่ปรึกษาโครงงานวิทยาศาสตร์
สิทธิศักดิ์ จินดาวงศ์
- โรงเรียนที่กำกับดูแลโครงงานวิทยาศาสตร์
- ปีที่จัดทำโครงงานวิทยาศาสตร์
บทคัดย่อโครงงานวิทยาศาสตร์
เนื่องจากในชีวิตประจำวันเราต้องการแสงสว่างในการดำเนินชีวิตและปฏิบัติกิจกรรมต่างๆ ซึ่งแหล่งกำเนิดแสงส่วนใหญ่ในปัจจุบันมาจากหลอดไฟ ในการให้แสงสว่างที่เพียงพอต่อการทำกิจกรรมต่างๆ จำเป็นต้องใช้หลอดไฟจำนวนมาก ซึ่งหลอดไฟทุกหลอดมีการใช้พลังงานที่สิ้นเปลือง รวมถึงราคาของหลอดไฟก็ยังมีราคาพอสมควร ยิ่งใช้จำนวนมาก ยิ่งสิ้นเปลืองค่าใช้จ่ายและพลังงานมากขึ้นไปด้วย การลดปริมาณหลอดไฟ โดยประสิทธิภาพยังคงเดิมและยังช่วยลดค่าใช้จ่าย รวมถึงลดการใช้พลังงานจึงเป็นสิ่งที่น่าสนใจ คณะผู้พัฒนาจึงได้เกิดแนวคิดว่าจะทำอย่างไร จึงจะได้แสงสว่างที่เพียงพอ และยังใช้พลังงานลดลงแนวคิดเกี่ยวกับ ระบบท่อนำแสง จึงเป็นสิ่งแรกที่จะตอบปัญหานี้ โดยอาศัยหลักการที่ว่าแสงจากแหล่งกำเนิดใดๆจะสะท้อนไปมาภายในท่อนำแสงตามความยาวของท่อ ทำให้มีแสงสว่างออกมาที่ปลายท่อเป็นการให้แสงสว่างในบริเวณที่ต้องการโดยไม่ติดตั้งหลอดไฟเพิ่ม เพียงแค่ใช้แสงจากหลอดไฟที่อื่นเป็นแหล่งกำเนิดแสง โดยคณะผู้จัดทำจะผลิตท่อนำแสงขึ้นจากลวดซึ่งเมื่อนำเป็นโครงท่อแล้วนำมาบุด้วยวัสดุสะท้อนแสงที่หาได้ทั่วไป เช่น อลูมิเนียมpvd เพื่อให้ท่อนำแสงที่ได้มีนำหนักเบา สามารถพับเก็บได้ และสามารถโค้งงอได้ตามสภาพพื้นที่ โดยจะแบ่งการทดลองเป็น 4 ตอนได้แก่ ตอนที่ 1 ศึกษาชนิดของวัสดุสะท้อนแสงที่มีผลต่อแสงสว่างที่ปลายท่อ (I) โดยใช้แสงสว่างจากแหล่งกำเนิดแสง (IO) เดียวกัน อัตราส่วนระหว่างความยาวท่อต่อเส้นผ่านศูนย์กลางท่อ (L/D) เท่ากันและระยะห่างระหว่างเซ็นเซอร์วัดความสว่างกับปลายท่อ (R) เท่ากัน โดยชนิดของวัสดุสะท้อนแสงที่มีประสิทธิภาพดีที่สุด(ให้ค่าความสว่างที่ปลายท่อมากที่สุด) จะถูกนำมาใช้ต่อในตอนที่ 2 ตอนที่ 2 ศึกษาชนิดของวัสดุกระจายแสงที่ปลายท่อ(node) ที่มีผลต่อความสว่างที่ปลายท่อโดยควบคุมตัวแปรต่างๆ เหมือนตอนที่ 1 และชนิดของวัสดุกระจายแสงที่มีประสิทธิภาพดีที่สุด จะถูกนำมาใช้ในตอนที่ 3 ตอนที่ 3 ศึกษาอัตราส่วนระหว่างความยาวต่อเส้นผ่านศูนย์กลางท่อที่มีผลต่อแสงสว่างที่ปลายท่อ โดยใช้แหล่งกำเนิดชนิดต่างๆ โดยระยะห่างระหว่างเซนเซอร์วัดความสว่างกับปลายท่อเท่ากัน และค่าความสว่างที่วัดได้ จะต้องมีมากกว่าค่าความสว่างที่เหมาะสมโดยอัตราส่วนระหว่างความยาวท่อต่อเสนผ่านศูนย์กลางมากที่มีประสิทธิภาพดีที่สุด โดยอัตราส่วนดังกล่าว จะถูกนำมาใช้ในตอนที่ 4 ตอนที่ 4 ศึกษาระยะห่างระหว่างเซ็นเซอร์วัดความสว่างกับปลายท่อที่มีผลต่อความสว่างที่ปลายท่อโดยใช้แสงจากแหล่งกำเนิดชนิดต่างๆ และอัตราส่วนระหว่างความยาวต่อเส้นผ่านศูนย์กลางท่อเท่ากัน และค่าความสว่างที่วัดได้นั้นจะต้องให้ค่าที่ใกล้เคียงกับค่าความสว่างที่เหมาะสมโดยระยะห่างระหว่างเซ็นเซอร์วัดความสว่างกับปลายท่อมีค่ามากที่สุด
คณะผู้พัฒนาจะทำการเก็บข้อมูลตัวแปรต่างๆ เพื่อนำมาเขียนเป็นกราฟแสดงความสัมพันธ์ระหว่างตัวแปรนั้นๆ และทำเป็นสมการในรูปอย่างง่ายเพื่อใช้คำนวณค่าต่างๆที่ต้องใช้ในการติดตั้งเพื่อนำไปใช้ในสถานที่จริง