สว่างสไวด้วยสายน้ำ

โครงงานสะเตม็ ศึกษา (STEM Education) เร่ือง สวา่ งสไวดว้ ยสายน้า จดั ทาโดย 1. นางสาวณฐั ชยา กนั ธุระ เลขที่8 2. นางสาวกญั ญาณฐั พนั ธุลี เลขที่14 3. นางสาวกชกร ถาคาต๊ิบ เลขที่22 4. นางสาววชิรญาณ์ หาญยทุ ธ เลขที่26 5. นางสาวสุพิชญา เกิดชยั เจริญ เลขท่ี39 เสนอ คุณครู ดารงด์ โรงเรียนปัว อาเภอปัว จงั หวดั น่าน เขตพ้ืนที่การศึกษามธั ยมศึกษา เขต 37

ก ชื่อผจู้ ดั ทา : นางสาว ณฐั ชยา กนั ธุระ นางสาว กญั ญาณฐั พนั ธุลี ชื่อเรื่อง นางสาว กชกร ถาคาต๊ิบ สาขาวิชา นางสาว วชิรญาณ์ หาญยทุ ธ ที่ปรึกษา นางสาว สุพชิ ญา เกิชยั เจริญ ปี การศึกษา : สวา่ งสไวดว้ ยสายน้า : สะเตม็ ศึกษา (STEM Education) : นายปัณณทตั จนั ทร์สุข : 2563 บทคดั ยอ่ โครงการเรื่อง : สวา่ งสไวดว้ ยสายน้า จดั ทาข้ึนเพอ่ื ศึกษาเเละอธิบายเกี่ยวกบั หลกั การทาง วทิ ยาศาสตร์ท่ีสามารถเปล่ียนพลงั งานน้าเป็ นพลงั งานไฟฟ้า และการออกเเบบสร้างเเบบจาลอง ของกงั หนั น้าเพอ่ื ผลิตไฟฟ้า

ข กติ ตกิ รรมประกาศ คาขอบคุณผใู้ หช้ ่วยเหลือต่างๆ ในการทาโครงการคร้ังน้ีบรรลุวตั ถุประสงคส์ าเร็จลุล่วงไดค้ วาม กรุณาละช่วยเหลือเป็นอยา่ งดียง่ิ จากอาจารยท์ ่ีปรึกษา อาจารยป์ ัณณทตั จนั ทร์สุข ที่กรุณาเสียสละเวลาให้ คาแนะนาตรวจแกไ้ ขขอ้ บกพร่องดว้ ยความเอาใจใส่ ผศู้ ึกษารู้สึกซาบซ้ึงในความกรุณาของอาจารยแ์ ละ ขอขอบคุณเป็ นอยา่ งสูงไว้ ณ ทน่ี ้ีดว้ ย ขอขอบคุณอาจารย์ ปัณณทตั จนั ทร์สุข ผเู้ ช่ียวชาญ(หรือวทิ ยากรที่ใหค้ วามรู)้ สาหรับคาแนะนา และกาลงั ใจเมื่อเกิดปัญหาในการทาโครงการและขอบคุณอาจารยส์ าขาการงานอาชีพและเทคโนโลยี ทุก ท่านทอี่ บรมสง่ั สอนใหค้ าแนะนามาโดยตลอด ขอขอบพระคณุ บดิ ามารดาท่ีสนบั สนุนในการศกึ ษาและกาลงั ใจและขอบคุณเป็ นอยา่ งยงิ่ สาหรบั ผูเ้ ขียน เอกสารคน้ ควา้ ตารา หนงั สือ ท่ีทาใหเ้ ขา้ ใจกรทาโครงการแจม่ ชดั จดั ข้ึน คุณคา่ และประโยชนอ์ นั พงึ มีจากการศกึ ษาโครงการน้ี ผจู้ ดั ทาขอมอบเป็ นเคร่ืองบูชาพระคุณบิดามารดา ผใู้ ห้ ชีวติ ผมู้ ีพระคุณ ตลอดจนอาจารยแ์ ละทุกคนท่มี ีส่วนสร้างพ้นื ฐานการศึกษาใหแ้ ก่ผูจ้ ดั ทา คณะผจู้ ดั ทา

สารบัญ ค บทคดั ยอ่ หน้า ก กิตติกรรมประกาศ ข บทที่ 1 1.บทนา 1 1 ทมี่ าและความสาคญั ของโครงงาน 2 วตั ถุประสงค์ สมมุตฐิ านการศึกษา 3 ขอบเขตของโครงงาน 2.เอกสารและแนวคดิ ท่เี กย่ี วข้อง 3 กลไกการทาของกงั หนั น้า 4 รูปแบบของกงั หนั น้า 5 หลกั การทางวทิ ยาศาสตร์ท่อี ธิบายการเปลี่ยนพลงั งานน้าเป็นพลงั งานไฟฟ้า 9 ไฟฟ้า น้า 12 3.วิธีการดาเนินงานโครงงาน 12 วสั ดุ อุปกรณ์ เครื่องมือ ข้นั ตอนการทาโครงงาน 14 4.ผลการดาเนินงาน 14 ผลการทางานของช้ินงาน ผลการทดสอบประสิทธิภาพการทางาน 15 5.สรุปผลและข้อเสนอแนะ 15 การดาเนินงานจดั ทาโครงงาน 16 สรุปผลการดาเนินโครงงาน 17 ขอ้ เสนอแนะ 18 บรรณานุกรม ภาคผนวก

1 บทที่ 1 บทนา 1.1 ท่มี าเเละความสาคญั ของโครงงาน ในปัจจุบนั มีความตอ้ งการในการใชไ้ ฟฟ้าเพม่ิ ข้นึ อยา่ งตอ่ เน่ือง ในความตอ้ งการใชไ้ ฟฟ้าทีม่ ากข้นึ น้นั กลบั กนั แหล่งผลิตไฟฟ้ายงั มีปริมาณทเ่ี ทา่ เดิม ผลิตไฟฟ้าไดใ้ นปริมาณทเี่ ท่าเดิม จงึ ทาใหไ้ ม่เพยี งพอตอ่ ความตอ้ งการ นามาสู่ปัญหาการซ้ือไฟฟ้าจากตา่ งประเทศ ซ่ึงทาใหต้ อ้ งใชง้ บประมาณมากข้ึน รัฐบาลตอ้ ง เกบ็ ภาษเี เละคา่ ไฟฟ้าเพม่ิ มากข้นึ จงึ ทาใหต้ อ้ งมีการผลิตไฟฟ้าในรูปแบบต่างๆเพอื่ ลดปัญหาความตอ้ งการ ใชไ้ ฟฟ้าท่ีมากเกินกาลงั ผลิตที่จะส่งผลทาใหเ้ กิดปัญหาอ่ืนๆตามมา โดยพลงั งานน้าก็เป็ นอีกทางเลือกท่ีสามารถสรา้ งพลงั งานไฟฟ้าได้ โดยการทาใหว้ ตั ถุต่าง ๆ เคลื่อนท่หี รือหมุน จึงมีการนาพลงั งานน้ามาใชใ้ นการผลิตไฟฟ้า จากการใชห้ ลกั การถ่ายโอนพลงั งานน้า จากแหล่งกกั เกบ็ น้าไปยงั กงั หนั น้าทตี่ ่อกบั เคร่ืองกาเนิดไฟฟ้าท่อี ยใู่ นระดบั ต่ากวา่ แหล่งน้า เปลี่ยนพลงั งาน ศกั ยข์ องน้าใหเ้ ป็ นพลงั งานจลนโ์ ดยการหมุนของใบกงั หนั จากน้นั นาไปหมุนแกน เคร่ืองกาเนิดไฟฟ้าเพอ่ื เปล่ียนเป็นพลงั งานไฟฟ้า การออกแบบกงั หนั น้าเพอ่ื ผลิตไฟฟ้ามีปัจจยั ทเ่ี ก่ียวขอ้ ง ไดแ้ ก่ รูปแบบและจานวน ของใบพดั แรงของน้าท่ี กระทากบั ใบพดั รวมถึงวสั ดุทใี่ ชส้ ร้างใบพดั ในการสรา้ งแบบจาลองกงั หนั นน้า ผลิตไฟฟ้าจาเป็นตอ้ งใชค้ วามรู้เก่ียวกบั การเปล่ียนรูปพลงั งาน และการ ออกแบบและเลือกใชว้ สั ดุท่ี เหมาะสม ทางคณะผจู้ ดั ทาไดเ้ ลง็ เห็นประโยชน์ มีความสนใจเก่ียวกบั เรื่องดงั กล่าว เเละอยากทราบวา่ การ ออกเเบบจาลองกงั หนั น้าเพอื่ ผลิตไฟฟ้าเเบบใด จะสามารถผลิตไฟฟ้าไดจ้ ริง รวมถึงตอ้ งการทจ่ี ะศึกษาเเละ อธิบายหลกั การทางวทิ ยาศาสตร์เก่ียวกบั พลงั งานศกั ยแ์ ละพลงั งานจลนท์ ่เี ก่ียวขอ้ งกบั การทางานของ กงั หนั น้าเพอ่ื ผลิตไฟฟ้า เเละตอ้ งการพสิ ูจนว์ า่ กงั หนั น้าสามารถผลิตไฟฟ้าใชจ้ ริงได้ มีกลไกการทางาน อยา่ งไร ทางคณะผจู้ ดั ทาจึงจดั ทาโครงงาน เรื่อง สวา่ งไสวดว้ ยสายน้า ข้นึ มาเพราะเหตผุ ลขา้ งตน้ 1.2 วัตถปุ ระสงค์ 1. ศกึ ษาเเละอธิบายเกี่ยวกบั หลกั การทางวทิ ยาศาสตร์ทส่ี ามารถเปล่ียนพลงั งานน้าเป็ นพลงั งาน ไฟฟ้า 2.ออกเเบบเเพอื่ สรา้ งเเบบจาลองของกงั หนั น้าเพอื่ ผลิตไฟฟ้า 1.3 สมมุติฐานการศึกษา กงั หนั น้าสามารถใชพ้ ลงั งานน้าเพอื่ ผลิตไฟฟ้าท่ีใชง้ านไดจ้ ริง

2 1.4 ขอบเขตของโครงงาน 1.ศึกษาพลงั งานของน้าทสี่ ามารถผลิตไฟฟ้าได้ 2.ศึกษาการสร้างแบบจาลองกงั หนั น้า 3.ศึกษาหลกั วทิ ยายาศาสตร์เก่ียวกบั พลงั งานทเี่ ก่ียวขอ้ งกบั การทางานของกงั หนั น้า

3 บทท2ี่ เอกสารและแนวคดิ ทเ่ี กย่ี วข้อง 2.1 กลไกการทาของกงั หันน้า การทางานของกงั หนั น้า จะปล่อยน้าจากอ่างเก็บน้าเหนือเขอ่ื นซ่ึงอยใุ่ นระดบั ทสี่ ูงกวา่ ใหไ้ หลลงมา ตามอุโมงคส์ ่งน้าไปที่กงั หนั ของเคร่ืองกาเนิดไฟฟ้า ซึงอยใู่ นระดบั ที่ต่ากวา่ เม่ือกงั หนั หมุนจะทาใหแ้ กนของ เครื่องกาเนิดไฟฟ้า ทีต่ ดิ อยหู่ มุนไปตามดว้ ย เกิดการเปล่ียนแปลงพลงั งานจลนข์ องการหมุนของแกนเครื่อง กาเนิดไฟฟ้าเป็นพลงั งานไฟฟ้าและส่งไปตามสายส่งไฟฟ้า ส่วนประกอบของระบบกงั หนั ลมขนาดใหญ่ สาหรับผลิตไฟฟ้า มีดงั น้ี 2.1.1 ใบพดั เป็นตวั รบั พลงั ลมและเปลี่ยนใหเ้ ป็ นพลงั งานกล 2.1.2 เพลาแกนหมุน ซ่ึงรับแรงจากแกนหมุนใบพดั และส่งผา่ นระบบกาลงั เพอ่ื หมุนและปั่นเคร่ือง กาเนิดไฟฟ้า 2.1.3 หอ้ งส่งกาลงั ซ่ึงเป็นระบบปรับเปลี่ยนและควบคุมความเร็วในการหมุน ระหวา่ งเพลาแกน หมุนกบั เพลาของเคร่ืองกาเนิดไฟฟ้า 2.1.4 หอ้ งเคร่ือง ซ่ึงมีขนาดใหญ่และมีความสาคญั ตอ่ กงั หนั ลม ใชบ้ รรจุระบบต่างๆ ของกงั หนั 2.1.5 เคร่ืองกาเนิดไฟฟ้า ทาหนา้ ท่ีเปลี่ยนพลงั งานกลเป็นพลงั งานไฟฟ้า 2.1.6 ระบบควบคุมไฟฟ้า ซ่ึงใชร้ ะบบคอมพวิ เตอร์เป็นตวั ควบคุมการทางาน 2.1.7 ระบบเบรค เป็นระบบกลไกเพอื่ ใชค้ วบคุมการหยดุ หมุนของใบพดั และเพลาแกนหมุนของ กงั หนั 2.1.8 แกนคอหมุนรบั ทิศทางลม เป็นตวั ควบคุมการหมุนหอ้ งเครื่อง เพอ่ื ใหใ้ บพดั รบั ทิศทางลมโดย ระบบอิเลคทรอนิคส์ 2.1.9 เสากงั หนั ลม เป็ นตวั แบกรบั ส่วนท่เี ป็นตวั เคร่ืองที่อยขู่ า้ งบน 2.2 รูปแบบของกงั หันน้า กังหันนา้ (Hydraulic turbines) คอื เครื่องมือสร้างการหมุนใหก้ บั เครื่องกาเนิดไฟฟ้า กงั หนั น้าทา หนา้ ทเ่ี ปลี่ยนพลงั งานจากการไหลของน้าไปเป็ นการหมุนของเพลา เป็ นอุปกรณ์ทม่ี ีใบพดั ถูกติดต้งั ทเ่ี พลา หมุน หรือแผน่ จานหมุน (โรเตอร์) มีทอ่ ทางน้าไหลผา่ นใบกงั หนั แรงของน้าไปกระทบกบั กงั หนั ความเร็ว

4 รอบของการหมุนข้ึนอยกู่ บั ความดนั ของน้าทไี่ หลมากระทบใบกงั หนั ผลทีไ่ ดจ้ ะเกิดแรงบิด (Torque) จนทา ใหเ้ พลาเกิดการหมุน กงั หนั น้ามีหลายรูปแบบ การนาแต่ละรูปแบบไปใชง้ านจะข้นึ อยกู่ บั ความตอ้ งการใช้ งานอยา่ งเหมาะสม 2.2.1 กงั หนั แบบแรงกระแทก (Impulse Turbine) กงั หนั แบบแรงกระแทกเป็ นกงั หนั ท่ีหมุนโดย อาศยั แรงฉีดของน้าจากทอ่ ส่งน้าท่รี ับน้าจากทส่ี ูง หรือหวั น้าสูง ไหลลงมาตามท่อท่ีลดขนาดลง มายงั หวั ฉีดกระแทกถงั หนั ไม่หมุน และตอ่ แกนกบั เคร่ืองกาเนิดผลิตไฟฟ้าออกไป 2.2.2 กงั หนั แบบแรงสะทอ้ น (Reaction Turbine) กงั หนั แบบแรงสะทอ้ นเป็นกงั หนั ทีห่ มุน โดย ใชแ้ รงดนั ของน้าท่ีเกิดจากความตา่ งระดบั ของน้าดา้ นหนา้ และดา้ นทา้ ยของกงั หนั กระทาตอ่ ใบพดั ระดบั ดา้ นทา้ ยน้าจะอยสู่ ูงกวา่ ระดบั บนของปลายท่อปล่อยน้าออกเสมอ กงั หนั ชนิดน้ีเหมาะกบั อ่าง เก็บน้าทมี่ ีความสูงปานกลางและต่า กงั หนั แรงสะทอ้ น 2.2.3กงั หนั ฟรานซิส (Francis Turbine) เป็ นกงั หนั แบบทใ่ี ชก้ ารไหลชา้ ของปริมาณน้าใน ใบพดั เป็ นแบบแฉกและไหลออกขนานกบั แกน ซ่ึงแสดงวา่ มีการเปลี่ยนทิศทางการไหลในขณะ ผา่ นใบพดั กงั หนั ฟรานซิสมีท้งั แบบแกนนอนและแกนต้งั 2.3หลกั การทางวทิ ยาศาสตร์ทอี่ ธิบายการเปล่ยี นพลงั งานน้าเป็ นพลังงานไฟฟ้า 2.3.1 การเปลี่ยนพลงั งานน้าเป็ นพลงั งานไฟฟ้า พลงั งานของมวลน้าท่ีเคลื่อนท่ี มนุษยน์ ามาใชโ้ ดยไดม้ ีการสร้างกงั หนั น้า (Water Wheel) เพอื่ ใชใ้ นการงานตา่ งๆ ในอินเดียและชาวโรมนั ก็ไดม้ ีการประยกุ ตใ์ ชเ้ พอื่ ใชใ้ นการโม่แป้ง จากเมลด็ พชื ในจีนใชพ้ ลงั งานน้าเพอ่ื สร้าง Pot Wheel เพอื่ ใชใ้ นวดิ น้าเพอื่ การชลประทาน โดย ในช่วงทศวรรษ 1830 ซ่ึงเป็นยคุ ทกี่ ารสรา้ งคลองเฟื่ องฟถู ึงขีดสุดกไ็ ดม้ ีการประยกุ ตเ์ อาพลงั งานน้า มาใชเ้ พอื่ ขบั เคลื่อนเรือข้ึนและลงจากเขา โดยอาศยั รางรถไฟที่ลาดเอียง (Inclined Plane Railroad : Funicular) พลงั งานน้าเป็นพลงั งานท่ีไดจ้ ากแรงอดั ดนั ของน้า เป็ นการนาพลงั งานจากแรงของน้าท่ี เคลื่อนท่ีหรือไหลจากบริเวณทีส่ ูงกวา่ ลงสู่ตาแหน่งทีต่ ่ากวา่ โดยอาศยั หลกั การของแรงโนม้ ถ่วง ของโลก พลงั งานศกั ยข์ องน้าถูกเปล่ียนเป็ นพลงั งานจลน์อุปกรณ์ท่ใี ชใ้ นการเปล่ียนน้ีคือกงั หนั น้า (Turbines) น้าท่ีมีความเร็วสูงจะผา่ นเขา้ ท่อแลว้ ใหพ้ ลงั งานจลน์ทาใหก้ งั หนั น้าหมุนขบั เคร่ือง กาเนิดไฟฟ้า การผลิตไฟฟ้าในโรงไฟฟ้าพลงั น้า การผลิตไฟฟ้าในโรงไฟฟ้าพลงั น้าจะใชห้ ลกั การ ปล่อยน้าจากอา่ งเกบ็ น้าเหนือเขอ่ื นซ่ึงอยใู่ นระดบั สูงกวา่ ใหไ้ หลลงมาตาม อุโมงคส์ ่งน้าไปทก่ี งั หนั ของเครื่องกาเนิดไฟฟ้าซ่ึงอยใู่ นระดบั ท่ตี ่ากวา่ เมื่อกงั หนั หมุนจะทาใหแ้ กนของเคร่ืองกาเนิดไฟฟา้ ท่ีตดิ อยหู่ มุนตามไปดว้ ย เกิดการเปล่ียนพลงั งานจลน์ของการหมุนของแกนเคร่ืองกาเนิดไฟฟ้าเป็น พลงั งานไฟฟ้าและส่งออกไปตาม สายส่งไฟฟ้านน่ั เอง ภาพการทางานของโรงไฟฟ้าพลงั น้า ชุด จาลองการผลิตไฟฟ้าของโรงไฟฟ้าพลงั น้า จากภาพดา้ นขวามือ ถา้ เราปล่อยน้าจากทส่ี ูงลงไปยงั เคร่ืองกาเนิดไฟฟ้าทีอ่ ยใู่ นระดบั ที่ ต่ากวา่ พลงั งานศกั ยข์ องน้าจะถ่ายโอนใหก้ บั กงั หนั ของเคร่ือง

5 กาเนิดไฟฟ้า ทาใหก้ งั หนั เคลื่อนท่ี โดยการหมุนรอบแกน เม่ือกงั หนั หมุนจะทาใหแ้ กนของเครื่อง กาเนิดไฟฟ้าที่ติดอยกู่ บั กงั หนั หมุนตาม เกิดการเปล่ียนพลงั งานจลน์ของการหมุนของแกนเครื่อง กาเนิดไฟฟ้า เป็นพลงั งานไฟฟ้า ซ่ึงถา้ มกี ารตดิ ต้งั โวลตม์ ิเตอร์ท่เี คร่ืองกาเนิดไฟฟ้า จะสงั เกตไดว้ า่ ค่าทอี่ ่านไดจ้ ากโวลตม์ ิเตอร์จะมีการ เปลี่ยนคา่ ไป ซ่ึงก็คอื มีพลงั งานไฟฟ้าเกิดข้ึนนนั่ เอง 2.3.2 ศกั ยภาพพลงั งานน้า ประเทศไทยมีปริมาณน้าทีส่ ามารถใชห้ มุนเวยี นภายในประเทศรายปี ค่อนขา้ งนอ้ ยเม่ือ เทียบกบั ประเทศอื่น ๆ จะเห็นวา่ ศกั ยภาพของพลงั งานน้าของประเทศไทยถือวา่ อยใู่ นเกณฑ์ คอ่ นขา้ งต่า แตก่ ไ็ ม่นบั เป็นปัญหาในการใชน้ ้า เพราะเป็นเพยี งการนาพลงั งานจากน้ามาใชแ้ ตไ่ ม่ได้ นาน้ามาทาลายเพราะน้ากย็ งั ไหลเวยี นตอ่ ไปนนั่ เอง 2.3.3 การผลิตกระแสไฟฟ้าจากพลงั งานนน้า การผลิตไฟฟ้าจากพลงั งานน้าเป็ นวธิ ีการผลิตกระเเสไฟฟ้าท่ถี ูกท่สี ุดวธิ ีหน่ึงพลงั งานน้าเกิด จากการเปลี่ยนแปลงพลงั งานศกั ยภาพใหเ้ ป็ นพลงั งานกล อุปกรณ์ทีใ่ ชใ้ นการเปล่ียนน้ี คอื กงั หนั น้า น้าทีม่ ีความเร็วสูงจะผา่ นเขา้ ทอ่ แลว้ ใหพ้ ลงั งานกลกลบั กงั หนั น้าไปหมุนขบั เคล่ือนกาเนิดไฟฟ้า โดยวิธีการผลิตมีดงั น้ี 2.3.3.1 เกบ็ น้าไวใ้ นอ่างน้าโดยการก่อสรา้ งเขือ่ น เพอื่ ใหร้ ะดบั น้าทเี่ ก็บอยสู่ ูงกวา่ โรงไฟฟ้า 2.3.3.2 ปล่อยน้าลงมาตามท่อไปยงั อาคารโรงไฟฟ้า โดยควบคุมปริมาณน้าใหไ้ ดต้ าม ตอ้ งการ 2.3.3.3 น้าจะถูกส่งเขา้ เคร่ืองกงั หนั ลมพลกั ดบั ใบพดั ของกงั หนั น้า ทาใหก้ งั หนั หมุนดว้ ย ความเร็วสูง ซ่ึงเเบ่งเป็น 2 ประเภท คอื กงั หนั น้าประเภทหวั ฉีด และกงั หนั น้าประเภทอาคยั แรงปฎิกิริยา 2.3.3.4 เพลาของเคร่ืองกงั หนั ทต่ี อ่ เขา้ กบั เพลาของเครื่องกาเนิดไฟฟ้าจะหมุนทาใหเ้ ครื่อง กาเนิดไฟฟ้าหมุนตามไดด้ ว้ ย 2.4 ไฟฟ้า 2.4.1 ไฟฟ้า ไฟฟ้าเป็ นพลงั งานรูปหน่ึงทสี่ ามารถทางานได้ และมีความสาคญั มากเพราะนามาใชก้ บั อุปกรณ์ไฟฟ้าชนิดตา่ ง ๆ ทอ่ี านวยความสะดวกในการดารงชีวติ เราใชป้ ระโยชนจ์ ากกระแสไฟฟ้า ทผี่ ลิตข้ึนผา่ นเคร่ืองใชไ้ ฟฟ้า โดยต่อสายไฟระหวา่ งเคร่ืองกาเนิดไฟฟ้าไปยงั เคร่ืองใชไ้ ฟฟ้า เช่น พดั ลม โทรทศั น์ วทิ ยุ เตารีด เมื่อเปิ ดสวติ ชแ์ ลว้ เคร่ืองใชไ้ ฟฟ้าจะทางานโดยเปลี่ยนพลงั งาน ไฟฟ้า เป็นพลงั งานรูปอื่น เช่น พลงั งานแสง พลงั งานเสียง พลงั งานกล

6 2.4.1.1 ไฟฟ้าสถิต (Static electricity หรือ Electrostatic Charges) เกิดจากการนาวตั ถุสอง ชนิดมาขดั สีหรือถูกนั ทาใหป้ ระจไุ ฟฟ้าทอี่ ยใู่ นวตั ถุน้นั เกิดการเคลื่อนท่ี และวตั ถุน้นั สามารถแสดงอานาจไฟฟ้าได้ ตวั อยา่ งเช่น เมื่อนาผา้ แหง้ มาถูกบั ท่อพวี ซี ี ทาใหเ้ กิดอานาจ ไฟฟ้าที่ท่อพวี ซี ี เมื่อนาเขา้ ใกลก้ ระดาษชิ้นเลก็ ๆ ท่อพวี ซี ีจะดูดเศษกระดาษได้ 2.4.1.2ไฟฟ้ากระแส (Current Electricity) เกิดจากการเคลื่อนทข่ี องประจุไฟฟ้าไหลผา่ น ตวั นาไฟฟ้าจากแหล่งกาเนิดไฟฟ้าไปยงั เคร่ืองใชไ้ ฟฟ้า ไฟฟ้ากระแส แบ่งไดเ้ ป็ น 2 ชนิด คื 1.ไฟฟ้ากระแสตรง (Direct Current = D.C.) เป็ นกระแสไฟฟ้าท่มี ีทศิ ทางการไหลของ กระแสไฟฟ้าไปทางเดียวกนั ตลอดเวลา คอื จะไหลจากข้วั บวกไปข้วั ลบ เช่น กระแสไฟฟ้าจากแบตเตอรี่ ถ่านไฟฉาย และเซลลส์ ุริยะ เป็นตน้ 2.ไฟฟ้ากระแสสลบั (Alternating Current = A.C.) เป็นกระแสไฟฟ้าท่มี ีทศิ ทางการไหล ของกระแสไฟฟ้าไหลกลบั ไปกลบั มาอยา่ งรวดเร็วตลอดเวลาระหวา่ งข้วั บวกกบั ข้วั ลบ เป็ นกระแสไฟฟ้าทเี่ ราใชต้ ามอาคารบา้ นเรือน เป็ นไฟฟ้าทเ่ี กิดจากการหมุนของไดนาโม กระแสสลบั จากเคร่ืองจกั รหรือแหล่งพลงั งานอื่น ๆ เช่น พลงั น้าจากเขอ่ื น หรือพลงั งาน ลม เป็นตน้ 2.4.2 ไฟฟ้ากระแส ไฟฟ้าทเี่ ราใชก้ นั ทว่ั ไป เกิดข้นึ จากการเคลื่อนทขี่ องประจไุ ฟฟ้าไหลผา่ นตวั นาไฟฟ้าจาก จุดหน่ึงไปยงั อีกจุดหน่ึง เรียกวา่ ไฟฟ้ากระแส แหล่งกาเนิดไฟฟ้ากระแสมีหลายวธิ ี ไดแ้ ก่ 2.4.2.1 ไฟฟ้าจากปฏกิ ิริยา ถา้ เราจ่มุ แผน่ ทองแดงและแผน่ สงั กะสีลงในกรดกามะถนั เจอื จางโดยวางใหห้ ่างกนั ตอ่ หลอดไฟระหวา่ งแผน่ โลหะท้งั สอง หลอดไฟจะตดิ สวา่ ง เซลลไ์ ฟฟ้าน้ีเรียกวา่ เซลลเ์ ปี ยก หรือเซลลไ์ ฟฟ้าของโวลตา ซ่ึงเกิดปฏกิ ิริยาเคมี ระหวา่ งแผน่ โลหะกบั กรดกามะถนั จะทาใหเ้ กิดกระแสไฟฟ้าไหลในวงจรจากแผน่ ทองแดงไปยงั แผน่ สงั กะสี เรียกวา่ เซลลแ์ หง้ ไฟฟ้าทีไ่ ดจ้ ากปฏิกิริยาเคมี มีทิศทางการ ไหลแน่นอนจากข้วั บวกไปยงั ข้วั ลบ เช่น ไฟฟ้าจากถ่านไฟฉาย แบตเตอร่ีรถยนต์ เรียก การไหลน้ีวา่ ไฟฟ้ากระแสตรง 2.4.2.2 ไฟฟ้าจากเครื่องกาเนิดไฟฟ้า ไฟฟ้าท่เี ราใชต้ ามอาคารบา้ นเรือนเป็นไฟฟ้าทเี่ กิด จากเคร่ืองกาเนิดไฟฟ้าหรือทเี่ รียกวา่ ไดนาโม หรือเจเนอเรเตอร์ ซ่ึงภายในประกอบดว้ ย ขดลวดทองแดงเคลื่อนที่ตดั เสน้ แรงแม่เหล็กหรืออาจเคล่ือนทแ่ี ม่เหล็กตดั ขวดลวดทองแดง ที่อยกู่ บั ท่ี กจ็ ะเกิดกระแสไฟฟ้าในขดลวดไหลกลบั ไปกลบั มาระหวา่ งข้วั บวกและข้วั ลบ เรียกวา่ ไฟฟ้ากระแส-สลบั

7 2.4.2.3 ไฟฟ้าจากพลงั งานแสงอาทติ ย์ เราสามารถผลิตกระแสไฟฟ้าจากอุปกรณ์ท่ี เรียกวา่ โซล่าเซลล์ หรือ เซลลแ์ สงอาทิตยท์ ที่ าหนา้ ทีเ่ ปลี่ยนพลงั งานแสงอาทติ ยใ์ หเ้ ป็น พลงั งานไฟฟ้าได้ นอกจากน้ีมนุษยย์ งั พยายามนาพลงั งานจากธรรมชาติอ่ืนๆ มาผลิต กระแสไฟฟ้า เช่น พลงั งานลม พลงั งานจากความรอ้ นใตพ้ ภิ พ พลงั งานจากคลื่นใน ทะเล เป็นตน้ 2.4.3 การผลิตกระแสไฟฟ้า ในชีวติ ประจาวนั เราใชพ้ ลงั งานหรือกระแสไฟฟ้าจากแหล่งกาเนิดตา่ ง ๆ ไม่วา่ จะเป็ น กระแสไฟฟ้าจากสถานีไฟฟ้าที่ส่งมาตามสายไฟ เขา้ สู่อาคารบา้ นเรือน หรือจากเซลลไ์ ฟฟ้าเคมี ซ่ึง ในสภาวการณ์ปัจจบุ นั ทีป่ ริมาณการใชพ้ ลงั งานไฟฟ้าทวมี ากข้ึนเรื่อย ๆ จึงมีการคดิ คน้ วธิ ีการต่าง ๆ ท่จี ะนาไปใชผ้ ลิตกระแสไฟฟ้าใหเ้ พยี งพอกบั ความตอ้ งการและมีตน้ ทนุ ต่า อะตอมของธาตแุ ตล่ ะ ชนิดจะประกอบดว้ ยโปรตอนท่เี ป็นประจุไฟฟ้าบวกและอิเล็กตรอนทีเ่ ป็นประจฟุ ้าลบในจานวนท่ี เทา่ กนั ซ่ึงทาใหธ้ าตุชนิดน้นั มีสภาพเป็นกลางทางไฟฟ้าวตั ถุทุกชนิดเม่ืออยสู่ ภาพเป็ นกลางทาง ไฟฟ้าจะไม่แสดงอานาจประจาไฟฟ้าออกมา การนาวตั ถุ 2 ชนิดมาเสียดสีกนั (ถูกนั ) จะเกิด การถ่ายเทประจไุ ฟฟ้า ทาใหว้ ตั ถุ 2 ชนิด แสดงอานาจไฟฟ้าออกมาได้ เช่น การนาแทง่ พลาสตกิ กบั ผา้ ขนสตั ว์ อิเล็กตรอนจากผา้ ขนสตั วจ์ ะถ่ายเทไปยงั แท่งพลาสตกิ ทาใหแ้ ท่งพลาสตกิ มีจานวน อิเลก็ ตรอนมากกวา่ จานวนโปรตอน จึงแสดงอานาจไฟฟ้าลบ (ประจุไฟฟ้าลบ) ส่วนผา้ ขนสตั วท์ ี่ สูญเสียอิเล็กตรอนจะมีจานวนโปรตอนมากกวา่ อิเลก็ ตรอน จึงแสดงอานาจไฟฟ้าบวก 2.4.4เซลลไ์ ฟฟ้าเคมี เซลลไ์ ฟฟ้าเคมี เป็นแหล่งกาเนิดไฟฟ้าชนิดหน่ึงทีเ่ ปลี่ยนพลงั งานเคมีเป็นพลงั งานไฟฟ้า แบ่งออกเป็น 2 ประเภท 2.4.4.1เซลลไ์ ฟฟ้าปฐมภูมิ เป็ นเซลลไ์ ฟฟ้าท่ใี ชแ้ ลว้ ไม่สามารถนามาประจุไฟฟ้า (ชาร์จไฟ) ใหม่ได้ เช่น ถ่านไฟฉาย ถ่านใส่นาฬกิ าขอ้ มอื 2.4.4.2 เซลลไ์ ฟฟ้าทุติยภูมิ เป็นเซลลไ์ ฟฟ้าท่ใี ชแ้ ลว้ สามารถนามาประจุไฟฟ้า (ชาร์จไฟ) ใหม่ได้ เช่น แบตเตอรี่รถยนต์ แบตเตอร่ีในโทรศพั ทม์ ือถอื 2.4.5 ถ่านไฟ 2.4.5.1 ถ่านไฟฉาย (Dry cell) เป็ นเซลลไ์ ฟฟ้าเคมี ท่มี ีลกั ษณะเป็ นกอ้ น เม่อื ใชไ้ ปเร่ือย ๆ กระแสไฟฟ้าจะลดลง จนกระทงั่ หมดกระแสไฟฟ้า (ความต่างศกั ยไ์ ฟฟ้า ระหวา่ งข้วั เป็ น

8 ศนู ย)์ ในทส่ี ุด ถ่านไฟฉายมีท้งั ประเภทใชแ้ ลว้ ทง้ิ และประเภทท่นี ามาประจุ หรือชาร์จ ไฟฟ้าไดใ้ หม่ 2.4.5.2 ถ่านอลั คาไลน์ (Alkaline cell) มีรูปลกั ษณะคลา้ ยกบั ถ่านไฟฉาย มี่อายกุ ารใชง้ าน ยาวนานกวา่ ถ่านไฟฉายธรรมดาและมีราคาแพงกวา่ 2.4.5.3 ถ่านลิเทียม (Lithium Cell) ส่วนใหญ่จะมีขนาดเล็กคลา้ ยกบั เมด็ กระดุมมกั ใชก้ บั อุปกรณ์ไฟฟ้าทมี่ ีขนาดเลก็ คลา้ ยกบั เม็ดกระดมุ มกั ใชก้ บั อุปกรณ์ไฟฟ้าทีม่ ีขนาดเล็ก เช่น เคร่ืองคิดเลข นาฬิกาขอ้ มือ โทรศพั ทม์ ือถือ เป็นตน้ ขอ้ ดีของถ่านลิเทยี มก็คอื สามารถรกั ษา ระดบั พลงั งานไฟฟ้าในเซลลใ์ หม้ ีค่าคงท่ตี ลอดอายกุ ารใชง้ าน 2.4.6แบตเตอร่ี เป็ นการนาเซลลไ์ ฟฟ้าเคมีต้งั แต่ 2 เซลลข์ ้นึ ไปมาต่อพว่ งเขา้ ดว้ ยกนั เพอ่ื ใหม้ ีพลงั งานไฟฟ้า มากข้นึ แบตเตอร่ีทใ่ี ชป้ ัจจุบนั สามารถประจุไฟฟ้า (ชาร์จไฟ) ใหม่ไดป้ ระมาณ 700 คร้ัง จึงมีราคา แพงแต่อายกุ ารใชง้ านท่ียาวนานเช่น แบตเตอรี่พาหนะ แบตเตอรี่โทรศพั ทม์ ือถือ เป็ นตน้ สาหรบั แบตเตอรี่ท่ีใชก้ บั ยานพาหนะจะมีคุณลกั ษณะพเิ ศษ คือ สามารถประจไุ ฟฟ้า (ชาร์จไฟ) สะสมไว้ อยา่ งต่อเนื่อง เม่ือเครื่องยนตท์ างานโดยจะตอ่ สายพานเครื่องยนตไ์ ปเชื่อมกบั ไดนาโมทางาน สามารถผลิตกระแสไฟฟ้าสู่แบตเตอรี่ได้ 2.4.7 ไดนาโม ไดนาโม (Dynamo) เป็นเครื่องผลิตกระแสไฟฟ้าโดยอาศยั หลกั การเหนี่ยวนา แม่เหลก็ ไฟฟ้า เปล่ียนลงั งานกลเป็นพลงั งานไฟฟ้า หลกั การทางานของไดนาโมกค็ อื การหมุน ขดลวดตดั สนามแม่เหลก็ หรือเคล่ือนแทง่ แม่เหล็กผา่ นขดลวดอยา่ งรวดเร็ว ฟลกั แม่เหล็กจะ เปลี่ยนแปลงและเหน่ียวนาทาให้เกิดกระแสไฟฟ้าเรียกวา่ กระแสไฟฟ้าเหนี่ยวนา ไดนาโม มี ส่วนประกอบท่ีสาคญั คอื ข้วั แม่เหล็ก 2 ข้วั (ข้วั N และS ) สาหรบั ทาให้เกิดสนามแม่เหลก็ ขดลวด ไฟฟ้าพนั รอบแกนเหลก็ อ่อนสาหรับหมุนตดั กบั เสน้ แรงแม่เหลก็ วงแหวนจะเช่ือมอยทู่ ่ีปลายขดลวด เพอ่ื หมุนแปรงขดลวดแปรงจะครูดกบั วงแหวนซ่ึงจะนากระแสไฟฟ้าที่ผลิตข้นึ ไดใ้ หไ้ หลออกไปใช้ ประโยชน์ 2.4.8 แหล่งผลิตกระแสไฟฟ้า

9 การผลิตกระแสไฟฟ้าในปัจจบุ นั ส่วนใหญจ่ ะใชพ้ ลงั งานน้าเป้นแรงดนั ไปหมุนกงั หนั ของ เคร่ืองกาเนิดไฟฟ้าเพราะระบบมีความซบั ซอ้ นนอ้ ยกวา่ รวมไปถึงมีราคาถกู และจดั หาไดง้ ่าย ทาให้ เกิดมลพษิ ต่ากวา่ การผลิตไฟฟ้าดว้ ยวธิ ีอื่น ๆ 2.5 นา้ 2.5.1 พลงั งานน้า สิ่งที่เกิดข้ึนตามธรรมชาติและหมุนเวยี นใชไ้ ดอ้ ยา่ งไม่มีวนั หยดุ และถอื เป็ นปัจจยั หลกั ท่ี สาคญั ตอ่ การดารงชีวติ ของสรรพชีวติ ในโลกน้ี นอกจากการอุปโภคเเละบริโภคน้า การใช้ ประโยชนจ์ ากน้ามานานแลว้ น้าฝนตกสู่พน้ื โลก บางส่วนถูกกกั เกบ็ โดยธรรมชาตใิ นทีส่ ูง หรือไหล ซึมลงสู่พน้ื ดิน หรือไหลลงสู่แม่น้า \"อ่างเกบ็ น้า\" หรือเขือ่ น ฝาย การเคลื่อนที่ของน้าจากทส่ี ูงสู่ที่ ต่า รูปแบบทคี่ ุน้ เคยคือ การสร้างเขอ่ื นเกบ็ กกั น้าเพอื่ สะสมพลงั งานศกั ย์ เม่ือเปิ ดประตูท่ีปิ ดก้นั ทางเดินของน้า พลงั งานศกั ยท์ ี่สะสมอยู่ จะเปล่ียนเป็นพลงั งานจลน์ สามารถนาไปฉุด กงั หนั และตอ่ เชื่อมเขา้ กบั เครื่องกาเนิดไฟฟ้าเกิดเป็ นกระแสไฟฟ้าข้นึ และ พลงั งานของมวลน้าที่ เคลื่อนท่ี มนุษยน์ ามาใชโ้ ดยไดม้ ีการสร้างกงั หนั น้า (Water Wheel) เพอ่ื ใชใ้ นการงานต่างๆ ใน อินเดียและชาวโรมนั กไ็ ดม้ ีการประยกุ ตใ์ ชเ้ พอื่ ใชใ้ นการโม่แป้งจากเมลด็ พชื ในจนี ใชพ้ ลงั งานน้า เพอ่ื สรา้ ง Pot Wheel เพอ่ื ใชใ้ นวดิ น้าเพอ่ื การชลประทาน โดยในช่วงทศวรรษ 1830 ซ่ึงเป็นยคุ ท่ี การสร้างคลองเฟื่องฟูถึงขีดสุดกไ็ ดม้ กี ารประยกุ ตเ์ อาพลงั งานน้ามาใชเ้ พอ่ื ขบั เคลื่อนเรือข้นึ และลง จากเขา โดยอาศยั รางรถไฟทล่ี าดเอียง พลงั งานน้าเป็ นพลงั งานที่ไดจ้ ากแรงอดั ดนั ของน้า เป็นการ นาพลงั งานจากแรงของน้าที่เคล่อื นทห่ี รือไหลจากบริเวณท่ีสูงกวา่ ลงสู่ตาแหน่งท่ตี ่ากวา่ โดยอาศยั หลกั การของแรงโนม้ ถ่วงของโลก พลงั งานศกั ยข์ องน้าถูกเปลี่ยนเป็นพลงั งานจลนอ์ ุปกรณ์ทใ่ี ชใ้ น การเปลี่ยนน้ีคือกงั หนั น้า (Turbines) น้าทม่ี ีความเร็วสูงจะผา่ นเขา้ ท่อแลว้ ใหพ้ ลงั งานจลนท์ าให้ กงั หนั น้าหมุนขบั เครื่องกาเนิดไฟฟ้า 2.5.2ประเภทของพลงั งานน้า 2.5.2.1 พลงั งานน้าตกหรือจากเข่ือน เป็ นพลงั งานท่เี กิดจากการเเปลงรูปของพลงั งานศกั ย์ ของน้าซ่ึงอยใู่ นท่ีสูงกวา่ ไหลตกลงสู่เบ้อื งล่าง กลายเป็นพลงั งานจลน์มา จากธรรมชาติเรา เรียกกวา่ พลงั งานน้าตก แต่ ถา้ มาจากแหล่งธรรมชาติเราเรียกวา่ พลงั งานน้าตก 2.5.2.2 พลงั งานน้าข้ึนน้าลง เกิดจากแรงดึงดูดระหวา่ งมวลดวงจนั ทร์และโลก สามารถ ทานายช่วงเวลาทีเ่ กิดน้าข้ึนน้าลงไดอ้ ยา่ งแม่นยา การข้นึ ลงของน้าเกิดจากอิทธิพลของ พลงั งานจลน์และพลงั งานศกั ยจ์ ากการเคลื่อนท่ีของโลกและดวงจนั ทร์

10 2.5.2.3 พลงั งานคลื่นทะเล เกิดจากการพดั พาของน้า จดั เป็นพลงั งานอีกรูปเเบบหน่ึง ซ่ึง เกิดจากการที่มีลมพดั พ้นื ผวิ ของทะเลหรือมหาสมุทร การเคล่ือนทีข่ องคลื่นจะมลี กั ษณะ เป็ นคลื่น 2.5.3การผลิตกระแสไฟฟ้าจากพลงั งานนน้า การผลิตไฟฟ้าจากพลงั งานน้าเป็ นวธิ ีการผลิตกระเเสไฟฟ้าทถ่ี ูกที่สุดวธิ ีหน่ึงพลงั งานน้าเกิด จากการเปล่ียนแปลงพลงั งานศกั ยภาพใหเ้ ป็นพลงั งานกล อุปกรณ์ทใ่ี ชใ้ นการเปล่ียนน้ี คอื กงั หนั น้า น้าท่มี ีความเร็วสูงจะผา่ นเขา้ ท่อแลว้ ใหพ้ ลงั งานกลกลบั กงั หนั น้าไปหมุนขบั เคล่ือนกาเนิดไฟฟ้า 2.5.3.1. เก็บน้าไวใ้ นอ่างน้าโดยการก่อสรา้ งเขือ่ น เพอื่ ใหร้ ะดบั น้าทเี่ กบ็ อยสู่ ูงกวา่ โรงไฟฟ้า 2.5.3.2 ปล่อยน้าลงมาตามท่อไปยงั อาคารโรงไฟฟ้า โดยควบคุมปริมาณน้าใหไ้ ด้ ตามตอ้ งการ 2.5.3.3 น้าจะถูกส่งเขา้ เคร่ืองกงั หนั ลมพลกั ดบั ใบพดั ของกงั หนั น้า ทาใหก้ งั หนั หมุนดว้ ยความเร็วสูง ซ่ึงเเบง่ เป็น 2 ประเภท คือ กงั หนั น้าประเภทหวั ฉีด และ กงั หนั น้าประเภทอาคยั แรงปฎิกิริยา 2.5.3.4 เพลาของเคร่ืองกงั หนั ทีต่ อ่ เขา้ กบั เพลาของเครื่องกาเนิดไฟฟ้าจะหมุนทา ใหเ้ ครื่องกาเนิดไฟฟ้าหมุนตามไดด้ ว้ ย 2.5.4 ประเภทของโรงไฟฟ้าพลงั งานน้า 2.5.4.1 โรงไฟฟ้าเเบบมีน้าไหลผา่ นตลอดปี จะผลิตไฟฟ้าโดยการใชน้ ้าท่ีไหลตาม ธรรมชาติของลาน้าหากน้ามีปริมาณมากเกินไปกวา่ ท่ีโรงไฟฟ้าจะรบั ไดก้ ็ตอ้ งทง้ิ ไป 2.5.4.2 โรงไฟฟ้แบบมีอ่างเก็บน้าขนาดเลก็ จะสามารถควบคุมผลิตไฟฟ้าให้ สอดคลอ้ งกบั ความตอ้ งการใชไ้ ดด้ ีกวา่ โรงไฟฟ้าเเบบน้ีน้าไหลผา่ นตลอดปี และ โรงไฟฟ้าขนาดเลก็ บา้ นสนั ติ จงั หวดั ยะลา 2.5.4.3 โรงไฟฟ้าเเบบมีอ่างเก็บน้าขนาดใหญ่ ซ่ึงสามารถเก็บกกั น้าในฤดูฝนและ สามารถไปใชใ้ นฤดูแลง้ ได้ เพราะสามารถควบคมุ การใชน้ ้าในการผลิตกระเเส ไฟฟ้าเสริมในช่วงทมี่ ีความตอ้ งการใชไ้ ฟฟ้าสูงไดอ้ ยา่ งมีประสิทธิภาพสูงตลอดท้งั ปี

11 2.5.4.4 โรงไฟฟ้าเเบบสูบน้ากลบั สามารถสูบน้าที่ปล่อยจากอ่างเก็บน้าลงลา แลว้ กลบั ข้ีนไปเกบ็ ข้นึ ไปเก็บไวใ้ นอ่างเกบ็ น้าเพอ่ื ใชใ้ นการผลิตกระแสไฟฟ้าไดอ้ ีก เช่น เวลาเทีย่ งคนื นาไปสะสมไวใ้ นรูปของการเกบ็ น้าในอ่างเกบ็ น้าเืืพอ่ื ทจ่ี ะ สามารถใชผ้ ลิตกระเเสไฟฟ้าไดอ้ ีกคร้งั 2.5.5 การใชป้ ระโยชน์ของพลงั งานน้า การสรา้ งเขือ่ นเป็ นการเกบ็ กกั น้าเอาไวใ้ ชใ้ นช่วงทไี่ ม่มีฝนตก ทาใหไ้ ดแ้ หล่งน้าขนาดใหญ่ การใชพ้ ลงั งานน้าเป็นการใชเ้ ฉพาะส่วนทอ่ี ยใู่ นรูปพลงั งานซ่ึงไม่ใช่เป็ นเน้ือมวลสารดงั น้นั เม่ือใช้ พลงั งานไปแลว้ เน้ือมวลสารของน้าก็ยงั คงเหลืออยู่ น้าทถี่ ูกปลอ่ ยออกมายงั มีปริมาณและคุณภาพ เหมือนเดิมสามารถนาไปใชป้ ระโยชนอ์ ยา่ งอื่นไดอ้ ีกมากมาย 2.5.6 ผลกระทบทเ่ี กิดจากการใชพ้ ลงั งานจากน้าผลิตกระแสไฟฟ้า การใชพ้ ลงั งานจากน้าในการผลิตกระแสไฟฟ้า จะไม่ก่อใหเ้ กิดผลกระทบกบั สิ่งแวดลอ้ ม แต่ในการสรา้ งเข่ือนเพอ่ื เก็บกกั น้า จะมีปัญหาสิ่งแวดลอ้ มท่ีควรคานึงถึงคอื การ สูญเสียพ้นื ทปี่ ่ าอยา่ งมหาศาล การอพยพราษฎรออกจากพน้ื ท่ี สตั วป์ ่ าสูญเสียท่ีอยอู่ าศยั หรืออาจ ตอ้ งสูญพนั ธุไ์ ป แร่ธาตุตา่ งๆ ที่มีอยใู่ นพ้นื ทจ่ี ะตอ้ งจมอยใู่ ตน้ ้าไม่สามารถนามาใชป้ ระโยชนไ์ ด้

12 บทที่ 3 วธิ กี ารดาเนินงานโครงงาน 3.1 วสั ดุ อุปกรณ์ เคร่ืองมือ 3.1.1 ฝาขวดน้าพลาสตกิ 8 อนั 3.1.2 มอเตอร์ 3 โวลต์ 1 ตวั 3.1.3 ปื นกาว 1 อนั 3.1.4 กรรไกร 1 อนั 3.1.5 ไมเ้ สียบลูกช้ิน 8 ไม้ 3.1.6 คตั เตอร์ 1 อนั 3.1.7 หลอดLED 3 โวลต์ 1 หลอด 3.1.8พลาสติกเจาะรูสาหรับเสียบใบพดั 1 อนั 3.2 ข้นั ตอนการทาโครงงาน 3.2.1 การออกแบบชิ้นงาน 3.2.1.1 แบบร่างของโมเดลกงั หนั น้า

13 3.2.2 ข้นั ตอนการทาโมเดล 1. นาโฟมบอร์ดมาตดั เป็นฐานตามแบบร่างที่ออกแบบไว้ 2. เจาะฝาขวดน้าใหเ้ ป็นรู แลว้ นาไมเ้ สียบลูกชิ้นมาเสียบ เพอ่ื นามาทาเป็นใบพดั ของกงั หนั 3. นาใบพดั ของกงั หนั มาประกอบกบั ฐานและมอเตอร์ป่ันไฟ 4. ติดต้งั กงั หนั น้ากบั ถงั น้า 5. จากน้นั เติมน้าลงในถงั น้าใหน้ ้าไหลลงท่กี งั หนั เพอื่ ทาใหม้ อเตอร์ทาการผลิต กระแสไฟฟ้า 6. สามารถตรวจสอบผลผลิตการกระแสไฟฟ้าไดจ้ ากการตดิ ของหลอดไฟทตี่ อ่ มาจาก มอเตอร์

14 บทที่ 4 ผลการดาเนนิ งาน 4.1 ผลการทางานของชิ้นงาน 1. ปล่อยน้าจากทีส่ ูง 2.เปิ ดมอนิเตอร์ใหท้ างานโดยจะทาใหก้ งั หมุน 3. ทดสอบการตดิ ของหลอดไฟ 4.2 ผลการทดสอบประสิทธภิ าพการทางาน 4.2.1 ผลการทดสอบ 1. กงั หนั น้าหมุนขบั เคร่ืองกาเนิดไฟฟ้า ทาใหไ้ ฟตดิ ไดจ้ ริง 2. สามารถผลิตไฟฟ้าไดจ้ ริง 3. การทางานของพลงั งานน้าท่เี ป็ นเป็นพลงั งานไฟฟ้าทาได้ โดยพลงั งานศกั ยข์ องน้าถูก เปลี่ยนเป็นพลงั งานจลน์ซ่ึงอุปกรณ์ที่ใชใ้ นการเปล่ียนน้ีคอื กงั หนั น้า น้าที่มีความเร็วสูงจะผา่ นเขา้ ทอ่ แลว้ ใหพ้ ลงั งานจลนท์ าใหก้ งั หนั น้าหมุนขบั เครื่องกาเนิดไฟฟ้า 4.2.2 แนวทางปรับปรุงพฒั นาจากผลการทดสอบ 1. ปรบั เปล่ียนใบพดั กงั หนั

15 บทท5่ี สรุปผลและข้อเสนอแนะ การจดั ทาโครงงานสวา่ งสไวดว้ ยสายน้า สามารถสรุปผลการดาเนินงานโครงงานและขอ้ เสนอแนะ ไดด้ งั น้ี 5.1 การดาเนินงานจดั ทาโครงงาน 5.1.1วตั ถุประสงคข์ องโครงงาน 1. ศึกษาเเละอธิบายเกี่ยวกบั หลกั การทางวทิ ยาศาสตร์ท่สี ามารถเปลี่ยนพลงั งานน้าเป็ น พลงั งานไฟฟ้า 2.ออกเเบบเเพอื่ สร้างเเบบจาลองของกงั หนั น้าเพอื่ ผลิตไฟฟ้า 5.1.2 วสั ดุ อุปกรณ์ เครื่องมือทใ่ี ชใ้ นการทาโครงงาน 3.1.1 ฝาขวดน้าพลาสตกิ 8 อนั 3.1.2 มอเตอร์ 3 โวลต์ 1 ตวั 3.1.3 ปื นกาว 1 อนั 3.1.4 กรรไกร 1 อนั 3.1.5 ไมเ้ สียบลูกช้ิน 8 ไม้ 3.1.6 คตั เตอร์ 1 อนั 3.1.7 หลอดLED 3 โวลต์ 1 หลอด 3.1.8พลาสติกเจาะรูสาหรบั เสียบใบพดั 1 อนั 5.2 สรุปผลการดาเนินโครงงาน การดาเนินโครงงานนน้ีบรรลุวตั ถุประสงคท์ ไ่ี ดก้ าหนดไวค้ ือ ศกึ ษาและอธิบายเกี่ยวกบั หลกั การทาง วทิ ยาศาสตร์ท่สี ามารถเปลี่ยนพลงั งานน้าเป็นพลงั งานไฟฟ้า และสามารถออกแบบเพอื่ สรา้ งแบบจาลองของ กงั หนั น้าเพอ่ื ผลิตไฟฟ้าได้ พลงั งานน้ากเ็ ป็นอีกทางเลือกทสี่ ามารถสร้างพลงั งานไฟฟ้าได้ โดยการทาให้ วตั ถุตา่ ง ๆ เคลื่อนที่หรือหมุน จงึ มีการนาพลงั งานน้ามาใชใ้ นการผลิตไฟฟ้า จากการใชห้ ลกั การถา่ ยโอน พลงั งานน้าจากแหล่งกกั เก็บน้าไปยงั กงั หนั น้าทตี่ อ่ กบั เครื่องกาเนิดไฟฟ้าทอ่ี ยใู่ นระดบั ต่ากวา่ แหล่งน้า เปลี่ยนพลงั งานศกั ยข์ องน้าใหเ้ ป็ นพลงั งานจลนโ์ ดยการหมุนของใบกงั หนั จากน้นั นาไปหมุนแกนเคร่ือง กาเนิดไฟฟ้าเพอื่ เปลี่ยนเป็นพลงั งานไฟฟ้า

16 5.3 ขอ้ เสนอแนะ 1. ควรมีการจดั ทาเน้ือหาของโครงงานใหห้ ลากหลายครบเน้ือหามากกกวา่ น้ี 2. ควรศึกษาใหล้ ึกเก่ียวกบั การใชง้ านและการจดั ทาใหล้ ะเอียด

17 บรรณานุกรม ส่งเสริมการสอนวทิ ยาศาสตร์และเทคโนโลยี กระทรวงศึกษาธิการ(สสวท.). (2559). สวา่ งไสว ดว้ ยสายน้า. [ออนไลน์ ]. เขา้ ถึงไดจ้ าก: http:// www.stemedthailand.org/wp- content/uploads/2016/04/M3teacher., สืบคน้ เมื่อ 24 สิงหาคม 2563 2558 , ออนไลน์ : http://www.sites.google.com เมื่อ 25/09/2563 (2561, ออนไลนhttps://www.egat.co.th/index.php?=217 เม่ือ27/09/63 ) (2563 , ออนไลน์ : https://sites.google.com/site/scikroonop/phlangngan-fifa-khux-xari เมื่อ 21/09/2563) (2563 , ออนไลน์ : https://sites.google.com/site/pang5477/phlangngan-fifa เมื่อ 27/09/2563) (2563 , ออนไลน์ : https://sites.google.com/site/kruuaul/1-kar-phlit-krasae-fifa เม่ือ 27/09/2563) (2558,ออนไลน์https://sites.google.com/site/energyandenvironment00/phlangngan-na เม่ือ25/09/63) (2558,ออนไลน์https://sites.google.com/site/phlangnganthdthaencte/neuxha/phlangngan-na เมื่อ 25/09/63) (2558, ออนไลน์: http://www.thummech.com เมื่อ21/09/63) (2558,ออนไลน์: https://sites.google.com/site/rongfifaphlangnganna/rong-fifa-phlangngan-na/chnid- khxng-kanghan-na เมื่อ25/09/63) (2558,ออนไลน:์ https://sites.google.com/site/rongfifaphlangnganna/rong-fifa-phlangngan-na/chnid- khxng-kanghan-na เม่ือ25/09/63) (2559 , ออนไลน์ : http://http://www.stemedthailand.org 25/09/2563 )

18 ภาคผนวก