2-1-PB

วารสารเครอื ข่ายวศิ วกรรมไฟฟ้าEENET Journalปที ่ี 1 ฉบบั ท่ี 1 เดอื นมกราคม – มิถุนายน 2560 www.eenet.rmutt.ac.th ISSN: 2586-8780VOLUME 1 NUMBER 1 JANUARY-JUNE 2017 www.eenet.rmutt.ac.th ISSN: 2586-8780บทบรรณาธกิ าร มกราคม 2560บทความวิจยัการวิเคราะห์ระบบผลติ นา้ ร้อนพลังงานรงั สีอาทติ ยใ์ ห้เกดิ ความเหมาะสมหลงั การตดิ ตง้ั ......………………………………..……………………….. 1…………………………………………………………..………..…………………………………………………..………...………มติ นรารมย์ ยุทธนา สายคาพนั ธ์ และ ศิรชิ ัย เทพาการศกึ ษาเพอื่ หาแนวทางปรับเพิ่มสมรรถนะระบบโซลารเ์ ซลลท์ ี่แผงมีความสกปรก………………………………………………………………………. 6……………………………………………………………...………….…บุญเทยี ม เลยี มพระจันทร์ พงษ์ศกั ดิ์ ทามแก้ว กฤติเดช บวั ใหญ่ และกาณฑ์ เกดิ ชน่ืระบบสมองกลฝงั ตัวเพือ่ การควบคุมอุปกรณ์ไฟฟ้า และตรวจสอบการใช้พลงั งานไฟฟ้าดว้ ย X10……………….……………..……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………...…………………………………สรพงษ์ วชริ รัตนพรกลุ 10การควบคมุ กา้ ลงั ไฟฟ้ารแี อคทีฟของมอเตอรซ์ ิงโครนสั ด้วยตัวควบคุมแบบพีไอ……………………….……………………………………………….………………………………………………….………..…สิทธพิ งษ์ เพง็ ประเดมิ , เดอื นแรม แพ่งเก่ียว, อัครพนั ธ์ วงศก์ ังแห และ สมพร เรืองสินชยั วานิช 15การประมาณค่าพารามเิ ตอรห์ ม้อแปลงไฟฟา้ 1 เฟสเพอ่ื ปรับปรุงประสทิ ธิภาพดว้ ยวธิ ีเชงิ พนั ธกุ รรม…………………………………….. 20……………………..…………................เดือนแรม แพ่งเก่ยี ว สิทธพิ งษ์ เพง็ ประเดมิ ปยิ ดนัย ภาชนะพรรณ์ และ สมพร เรอื งสนิ ชัยวานิชการศกึ ษาหลกั การท้างานของเครื่องกา้ เนดิ ไฟฟา้ เหน่ียวนา้ แบบกระตนุ้ ด้วยตวั เอง สา้ หรบั ระบบสะสมพลังงานแบบฟลายวลี ………………............................ไพวรรณ เกดิ ตรวจ ธวชั ชัย สิมมา กญั จนา ชยั อมฤต และ ศุภกร วศิ วภทั รธนธร 24การใช้เทคนิคการหาคา้ ตอบที่เหมาะสมทส่ี ุดแบบฝูงผงึ้ ในการแก้ปัญหา การจา่ ยโหลดอยา่ งประหยัดที่มฟี ังกช์ น่ั ราคาเช้อื เพลงิ แบบไม่เรยี บ……………………………………….………..………….จิรพนธ์ ทาแกง วันไชย คาเสน และ อภินันท์ อรุ โสภณ 28การศกึ ษาผลกระทบจากอณุ หภมู โิ ดยรอบที่ส่งผลตอ่ การผลติ พลงั งานไฟฟ้าจากโซลารเ์ ซลล์…………………………..…..……........................................................................................เกยี รติศักด์ิ พรรณจาปา รุง่ เพชร ก่องนอก และ บุญยัง ปลั่งกลาง 32บทความวิจัยรบั เชิญ 36การหาตา้ แหนง่ ตดิ ตงั้ เหมาะที่สุดของระบบผลิตไฟฟ้าจากเซลล์แสงอาทิตย์ขนาดใหญ่ร่วมกับแบตเตอร่ี NaS ในระบบจา้ หนา่ ยเพอ่ื ลดก้าลงั ไฟฟา้ สญู เสยี ........................................อมรเทพ แพทยานนั ท์ และ กฤษณช์ นม์ ภูมิกติ ตพิ ิชญ์



วารสารเครอื ข่ายวิศวกรรมไฟฟา้EENET Journalวตั ถุประสงค์ 1. เพื่อรวบรวมผลงานวิชาการและผลงานวิจัยที่น่าสนใจและทรงคุณค่าทางด้านวิศวกรรมไฟฟ้า วิศวกรรม อิเล็กทรอนิกส์ วิศวกรรมโทรคมนาคม วิศวกรรมคอมพิวเตอร์ วิศวกรรมเทคโนโลยีสารสนเทศ และสาขาท่ี ใกล้เคยี ง 2. เพ่ือเป็นช่องทางการเผยแพรง่ านวชิ าการและวจิ ัยทางดา้ นวศิ วกรรมไฟฟ้า วศิ วกรรมอเิ ล็กทรอนิกส์ วิศวกรรม โทรคมนาคม วิศวกรรมคอมพิวเตอร์ วิศวกรรมเทคโนโลยสี ารสนเทศ และสาขาทีใ่ กลเ้ คียง 3. เพ่ือส่งเสริมให้บุคลากรทางด้านวิศวกรรมไฟฟ้า วิศวกรรมอิเล็กทรอนิกส์ วิศวกรรมโทรคมนาคม วิศวกรรม คอมพิวเตอร์ วิศวกรรมเทคโนโลยีสารสนเทศ และสาขาที่ใกล้เคยี ง ทาผลงานทางวิชาการท่เี ป็นประโยชน์ต่อ สงั คมสานกั งานวารสาร ภาควชิ าวศิ วกรรมไฟฟา้ คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวทิ ยาลยั เทคโนโลยรี าชมงคลธญั บุรี ตาบลคลองหก อาเภอธญั บรุ ี จังหวัดปทมุ ธานี 12110 โทร +66 2549 3420 โทรสาร +66 2549 3422วารสารเครือขา่ ยวิศวกรรมไฟฟา้ เล่มนี้ พมิ พ์ครง้ั ท่ี 1 เดือนมกราคม-มถิ ุนายน 2560 จานวน 1,000 เลม่ พิมพ์ออกเผยแพร่ 2 ฉบับต่อปี ฉบับท่ี 1 เดอื นมกราคม-เดือนมถิ ุนายน ฉบบั ท่ี 2 เดอื นกรกฏาคม-เดือนธนั วาคม ตดิ ตอ่ ขอรบั เอกสารเปน็ สมาชกิ โดยตรงท่ี ภาควิชาวิศวกรรมไฟฟ้า คณะวศิ วกรรมศาสตร์ มหาวทิ ยาลยั เทคโนโลยีราชมงคลธัญบรุ ีพิมพท์ ี่ บริษัท ทริปเพ้ลิ กรุป๊ จากดั 39 ถนนแจ้งวฒั นะ ซอย 6 แขวงตลาดบางเขน เขตหลักส่ี กรุงเทพฯ 10210 โทร +66 2521 8420 โทรสาร +66 2521 8424 I

วารสารเครือข่ายวิศวกรรมไฟฟ้ากองบรรณาธิการ (Editorial Board) รองศาสตราจารย์ ดร.กาณฑ์ เกดิ ชื่น รองศาสตราจารย์ ดร.โกศล โอฬารไพโรจน์ รองศาสตราจารย์ ดร.บญุ ยงั ปลัง่ กลาง รองศาสตราจารย์ ดร.สนั ติ หวงั นพิ พานโต ผชู้ ว่ ยศาสตราจารย์ ดร.ประมขุ อุณหเลขกะ ผ้ชู ว่ ยศาสตราจารย์ ดร.ศกั ดิ์ระวี ระวกี ุล ผชู้ ่วยศาสตราจารย์ ดร.อเุ ทน คานา่ น ผชู้ ว่ ยศาสตราจารย์ ดร.สรุ ยิ า แก้วอาษา ผชู้ ว่ ยศาสตราจารย์ ดร.นัฐโชติ รักไทยเจรญิ ชีพ ผชู้ ว่ ยศาสตราจารย์ ดร.สายชล ชุดเจือจีน ผชู้ ว่ ยศาสตราจารยป์ ระหยดั กองสุข ผู้ช่วยศาสตราจารย์ ดร.พทิ ักษ์ บญุ นุ่น ผู้ช่วยศาสตราจารย์สิทธิช์ ยั บญุ ปยิ ทัศน์บรรณาธกิ าร (Editor-in-Chief) รองศาสตราจารย์ ดร.กฤษณ์ชนม์ ภมู กิ ิตตพิ ชิ ญ์เลขานกุ าร (Secretary) ผูช้ ว่ ยศาสตราจารย์วุฒิชยั สงา่ งามคณะกรรมการจัดทา รองศาสตราจารย์ ดร.บุญยัง ปลง่ั กลาง ผชู้ ว่ ยศาสตราจารยป์ ระหยดั กองสุข นายวุฒไิ กร จันทร์ขามเรยี น นางสาวขวญั จติ ออกเวหา นายดนยั ทองธวชั นายสมยศ สันติมาลัย นายชาครติ วินิจธรรม นายวชั รากร ป่ินธรุ ตั น์ II

บทบรรณาธิการ วารสารเครือข่ายวิชาการด้านวิศวกรรมไฟฟ้า (Electrical Engineering Network Journal) หรือ EENETJournal จดั ทาข้ึนเพื่อส่งเสริมและพัฒนาให้มีการเผยแพรผ่ ลงานวิจัยดา้ นวิศวกรรมไฟฟา้ และสาขาท่ีเก่ียวข้อง ซึง่ เป็นสาขาวิชาที่มีความสาคัญต่อการพัฒนาประเทศชาติ ทั้งนี้วารสารเร่ิมจากความร่วมมือจัดการประชุมทางวิชาการด้านวศิ วกรรมไฟฟ้าระหวา่ งมหาวทิ ยาลัยเทคโนโลยีราชมงคลท้ัง 9 มหาวิทยาลัย และสถาบันเทคโนโลยีปทุมวัน ที่จัดการเรียนการสอนด้านวิศวกรรมไฟฟ้าและสาขาอ่ืนที่เกี่ยวข้อง โดยผลัดเปลี่ยนหมุนเวียนกันเป็นเจ้าภาพทั้งในส่วนกลางและส่วนภูมิภาค ซ่ึงเป็นการประชุมทางวิชาการระดับชาติที่ตอบสนองต่อยุทธศาสตร์การพัฒนาความเข้มแข็งทางวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี Thailand 4.0 และเพ่ือเป็นการแลกเปลี่ยนความรู้และความคิดเห็นระหว่างนักวิชาการและนกั วิจัย ทางด้านวิศวกรรมไฟฟ้าและสาขาอื่นท่ีเก่ยี วข้อง กองบรรณาธิการขอขอบพระคุณคณะกรรมการผู้ทรงคุณวุฒิพิจารณาบทความทุกท่านที่ได้เสียสละเวลาในการพิจารณาบทความอย่างละเอียด และให้ข้อเสนอแนะที่มีประโยชน์อย่างมากต่อเจ้าของบทความ ทาให้บทความมเี นอื่ หาทางวิชาการท่ีเหมาะสมในการตีพมิ พ์ ทั้งนี้หากท่านที่สนใจจะตีพิมพ์บทความขอโปรดจัดเตรียมต้นฉบับบทความให้เป็นไปตามแบบฟอร์มท่ีทางวารสารกาหนด รายละเอยี ดเพิม่ เตมิ ดูไดท้ ่ี www.eenet.rmutt.ac.th กองบรรณาธกิ าร III

ผทู้ รงคณุ วฒุ ิพิจารณาบทความ EENET Journalรองศาสตราจารย์ ดร.กฤษณช์ นม์ ภูมิกิตตพิ ชิ ญ์ มหาวทิ ยาลยั เทคโนโลยรี าชมงคลธัญบุรีรองศาสตราจารย์ ดร.กาณฑ์ เกดิ ชน่ื มหาวทิ ยาลยั เทคโนโลยรี าชมงคลอสี านรองศาสตราจารย์ ดร.กรี ติ ชยะกลุ คีรี มหาวทิ ยาลยั ศรปี ทมุรองศาสตราจารย์ ดร.ชาญชัย ทองโสภา มหาวทิ ยาลยั เทคโนโลยสี รุ นารีรองศาสตราจารย์ ดร.ณฎั ฐา จนิ ดาเพ็ชร์ มหาวทิ ยาลยั สงขลานครินทร์รองศาสตราจารย์ ดร.เดชา พวงดาวเรอื ง มหาวิทยาลยั เอเซยี อาคเนย์รองศาสตราจารย์ ดร.ธนัดชยั กลุ วรวานิชพงษ์ มหาวิทยาลยั เทคโนโลยสี รุ นารีรองศาสตราจารย์ ดร.นรเศรษฐ พฒั นเดช สถาบนั เทคโนโลยพี ระจอมเกล้าเจา้ คณุ ทหารรองศาสตราจารย์ ดร.นฐั พร ไชยญาติ มหาวิทยาลยั แมโ่ จ้รองศาสตราจารย์ ดร.บญุ ยงั ปลง่ั กลาง มหาวิทยาลยั เทคโนโลยรี าชมงคลธญั บรุ ีรองศาสตราจารย์ ดร.ปรชี า สาคะรังค์ มหาวิทยาลยั เทคโนโลยรี าชมงคลสุวรรณภมู ิรองศาสตราจารย์ ดร.ปิยะ โควินทท์ ววี ัฒน์ มหาวิทยาลยั ราชภฎั นครปฐมรองศาสตราจารย์ ดร.พานชิ อินตะ๊ มหาวิทยาลยั เทคโนโลยรี าชมงคลลา้ นนารองศาสตราจารย์ ดร.พสิ ษิ ฐ์ ลิ่วธนกุล มหาวิทยาลยั เทคโนโลยพี ระจอมเกล้าพระนครเหนอืรองศาสตราจารย์ ดร.ราชู พันธ์ฉลาด มหาวทิ ยาลยั เทคโนโลยมี หานครรองศาสตราจารย์ ดร.ฤกษช์ ยั ฟูประทีปศิริ มหาวทิ ยาลยั เทคโนโลยรี าชมงคลตะวนั ออกรองศาสตราจารย์ ดร.วรพงศ์ ตง้ั ศรรี ัตน์ สถาบันเทคโนโลยพี ระจอมเกล้าเจา้ คุณทหารรองศาสตราจารย์ ดร.วิจติ ร กิณเรศ สถาบันเทคโนโลยพี ระจอมเกลา้ เจา้ คุณทหารรองศาสตราจารย์ ดร.วิบูลย์ ชนื่ แขก มหาวิทยาลยั เทคโนโลยีพระจอมเกลา้ พระนครเหนอืรองศาสตราจารย์ ดร.ศราวธุ ชัยมูล มหาวิทยาลยั เทคโนโลยีพระจอมเกลา้ พระนครเหนอืรองศาสตราจารย์ ดร.ศุภวัฒน์ ลาวัณย์วิสทุ ธิ์ มหาวทิ ยาลยั ราชภฎั เพชรบรุ ีรองศาสตราจารย์ ดร.สมเกยี รติ อดุ มหรรษากุล มหาวทิ ยาลยั เทคโนโลยรี าชมงคลสุวรรณภมู ิรองศาสตราจารย์ ดร.สมั พนั ธ์ พรหมพิชัย มหาวิทยาลยั เทคโนโลยมี หานครรองศาสตราจารย์ ดร.สุรชยั สุขสกุลชัย มหาวทิ ยาลยั เทคโนโลยพี ระจอมเกลา้ ธนบรุ ีรองศาสตราจารย์ ดร.เสถียร ธญั ญศรีรตั น์ สถาบันเทคโนโลยีปทมุ วันรองศาสตราจารย์ ดร.อิทธิพงศ์ ชัยสายณั ห์ มหาวิทยาลยั เอเซียอาคเนย์รองศาสตราจารย์ นภัทร วัจนเทพินทร์ มหาวทิ ยาลยั เทคโนโลยรี าชมงคลสุวรรณภมู ิรองศาสตราจารย์ บุญเลิศ สอื่ เฉย มหาวิทยาลยั เอเซียอาคเนย์ผชู้ ว่ ยศาสตราจารย์ ดร.กฤติเดช บัวใหญ่ มหาวทิ ยาลยั เทคโนโลยรี าชมงคลอีสานผชู้ ่วยศาสตราจารย์ ดร.กฤษณ์ อา่ งแก้ว มหาวิทยาลยั เทคโนโลยพี ระจอมเกลา้ พระนครเหนอืผู้ช่วยศาสตราจารย์ ดร.กฤษณะพงศ์ พันธศ์ รี มหาวทิ ยาลยั เทคโนโลยรี าชมงคลอสี าน วิทยาเขตขอนแก่นผชู้ ว่ ยศาสตราจารย์ ดร.กฤษดา ย่ิงขยนั มหาวทิ ยาลยั เทคโนโลยรี าชมงคลล้านนาผู้ชว่ ยศาสตราจารย์ ดร.ฉนั ทท์ ิพ สกลุ เขมฤทยั มหาวิทยาลยั เทคโนโลยรี าชมงคลธญั บรุ ีผชู้ ่วยศาสตราจารย์ ดร.ณฐภัทร พันธ์คง มหาวิทยาลยั เทคโนโลยรี าชมงคลธัญบุรีผู้ช่วยศาสตราจารย์ ดร.ณัฐพงศ์ พันธนุ ะ มหาวทิ ยาลยั เทคโนโลยรี าชมงคลพระนครผชู้ ว่ ยศาสตราจารย์ ดร.ดลุ ยพ์ ิเชษฐ์ ฤกษป์ รีดาพงศ์ มหาวทิ ยาลยั เกษตรศาสตร์ผูช้ ่วยศาสตราจารย์นชริ ตั น์ ราชบรุ ี มหาวทิ ยาลยั เทคโนโลยรี าชมงคลธญั บรุ ีผชู้ ่วยศาสตราจารย์ ดร.นพดล มณีรัตน์ สถาบันเทคโนโลยพี ระจอมเกล้าเจา้ คุณทหารลาดกระบังผู้ช่วยศาสตราจารย์ ดร.นพพร พัชรประกติ ิ มหาวทิ ยาลยั เทคโนโลยรี าชมงคลลา้ นนาผูช้ ่วยศาสตราจารย์ ดร.นฐั โชติ รักไทยเจริญชพี มหาวิทยาลยั เทคโนโลยรี าชมงคลพระนครผชู้ ่วยศาสตราจารย์ ดร.นาตยา คลา้ ยเรอื ง มหาวิทยาลยั เกษตรศาสตร์ผชู้ ว่ ยศาสตราจารย์ ดร.ปกรณ์เกียรต์ิ เศวตเมธิกลุ มหาวทิ ยาลยั เทคโนโลยรี าชมงคลธญั บรุ ี IV

ผูท้ รงคณุ วุฒพิ จิ ารณาบทความ EENET Journal (ต่อ)ผู้ช่วยศาสตราจารย์ ดร.ปภศั รช์ กรณ์ อารีย์กลุ มหาวทิ ยาลยั เทคโนโลยรี าชมงคลศรวี ิชัยผู้ชว่ ยศาสตราจารย์ ดร.ประจวบ ปวรางกรู มหาวทิ ยาลยั เทคโนโลยมี หานครผชู้ ่วยศาสตราจารย์ ดร.ประมุข อณุ หเลขกะ มหาวทิ ยาลยั เทคโนโลยรี าชมงคลสวุ รรณภมู ิผชู้ ว่ ยศาสตราจารย์ ดร.ประสพโชค โห้ทองคา มหาวิทยาลยั เทคโนโลยรี าชมงคลรตั นโกสนิ ทร์ผชู้ ว่ ยศาสตราจารย์ ดร.ปณุ ยภทั ร ภูมภิ าค มหาวิทยาลยั เทคโนโลยมี หานครผู้ชว่ ยศาสตราจารย์ ดร.พนา ดุสิตากร มหาวทิ ยาลยั เทคโนโลยรี าชมงคลพระนครผชู้ ่วยศาสตราจารย์ ดร.พชิ ติ กิตติสวุ รรณ์ มหาวิทยาลยั เทคโนโลยรี าชมงคลรัตนโกสินทร์ผชู้ ่วยศาสตราจารย์ ดร.พิสทิ ธิ วิสทุ ธิเมธีกร มหาวทิ ยาลยั เทคโนโลยีพระจอมเกล้าพระนครเหนือผู้ชว่ ยศาสตราจารย์ ดร.ไพบูลย์ เกียรตสิ ุขคณาธร มหาวิทยาลยั เทคโนโลยรี าชมงคลสวุ รรณภมู ิผู้ช่วยศาสตราจารย์ ดร.มนัส บุญเทียรทอง มหาวทิ ยาลยั เทคโนโลยรี าชมงคลพระนครผู้ช่วยศาสตราจารย์ ดร.ยุทธนา กนั ทะพะเยา มหาวิทยาลยั เทคโนโลยรี าชมงคลสุวรรณภมู ิผู้ชว่ ยศาสตราจารย์ ดร.วรรณพร ทเี กง่ มหาวิทยาลยั เทคโนโลยรี าชมงคลล้านนาผู้ชว่ ยศาสตราจารย์ ดร.วชั ระ วงคป์ ญั โญ มหาวิทยาลยั พะเยาผู้ชว่ ยศาสตราจารย์ ดร.วันไชย คาเสน มหาวิทยาลยั เทคโนโลยรี าชมงคลล้านนา ลาปางผชู้ ่วยศาสตราจารย์ ดร.วนั วิสา ชัชวงษ์ สถาบันเทคโนโลยีพระจอมเกลา้ เจา้ คุณทหารลาดกระบังผชู้ ว่ ยศาสตราจารย์ ดร.วิฑรู ย์ พรมมี มหาวิทยาลยั เทคโนโลยรี าชมงคลลา้ นนา เชยี งรายผชู้ ่วยศาสตราจารย์ ดร.วินัย ใจกล้า สถาบันเทคโนโลยพี ระจอมเกล้าเจา้ คุณทหารลาดกระบงัผู้ชว่ ยศาสตราจารย์ ดร.วโิ รจน์ ปงลังกา มหาวทิ ยาลยั เทคโนโลยรี าชมงคลลา้ นนา เชยี งรายผู้ชว่ ยศาสตราจารย์ ดร.วิวฒั น์ ทพิ จร มหาวทิ ยาลยั เทคโนโลยรี าชมงคลล้านนา เชียงรายผู้ช่วยศาสตราจารย์ ดร.วีรพล จิรจรติ มหาวทิ ยาลยั เทคโนโลยพี ระจอมเกล้าธนบรุ ีผชู้ ่วยศาสตราจารย์ ดร.ศักดา สมกุล มหาวิทยาลยั นเรศวรผชู้ ่วยศาสตราจารย์ ดร.ศริ วิ ฒั น์ วสนุ ธราเจริญ มหาวิทยาลยั เทคโนโลยรี าชมงคลอสี าน วิทยาเขตขอนแกน่ผชู้ ่วยศาสตราจารย์ ดร.ศุภกิต แก้วดวงตา มหาวทิ ยาลยั เทคโนโลยรี าชมงคลลา้ นนา เชียงใหม่ผชู้ ว่ ยศาสตราจารย์ ดร.ศุภวุฒิ เนตรโพธ์ิแก้ว มหาวทิ ยาลยั เทคโนโลยรี าชมงคลพระนครผู้ชว่ ยศาสตราจารย์ ดร.สมชาย ศรีสกุลเตยี ว มหาวทิ ยาลยั เทคโนโลยรี าชมงคลอีสานผชู้ ่วยศาสตราจารย์ ดร.สมพร เรืองสนิ ชัยวานชิ มหาวิทยาลยั นเรศวรผู้ชว่ ยศาสตราจารย์ ดร.สรายุธ ทองกุลภัทร์ มหาวิทยาลยั เทคโนโลยรี าชมงคลสวุ รรณภมู ิผู้ชว่ ยศาสตราจารย์ ดร.สาคร วุฒพิ ฒั นพันธุ์ มหาวิทยาลยั เทคโนโลยรี าชมงคลพระนครผชู้ ่วยศาสตราจารย์ ดร.สายชล ชุดเจือจนี มหาวทิ ยาลยั เทคโนโลยรี าชมงคลกรุงเทพผู้ชว่ ยศาสตราจารย์ ดร.สาเรงิ ฮินท่าไม้ มหาวทิ ยาลยั ศรีปทุมผู้ชว่ ยศาสตราจารย์ ดร.สทิ ธิบรู ณ์ ศิริพรอัครชยั มหาวทิ ยาลยั เทคโนโลยรี าชมงคลล้านนาผู้ชว่ ยศาสตราจารย์ ดร.อดเิ รก จนั ตะคณุ มหาวทิ ยาลยั เทคโนโลยรี าชมงคลอสี านผชู้ ่วยศาสตราจารย์ ดร.อรรถพล ป้อมสถิตย์ มหาวทิ ยาลยั ราชภฎั พระนครผชู้ ว่ ยศาสตราจารย์ ดร.อานวย เรอื งวารี มหาวิทยาลยั เทคโนโลยรี าชมงคลธัญบรุ ีผชู้ ่วยศาสตราจารย์เด่น คอกพมิ าย มหาวิทยาลยั เทคโนโลยรี าชมงคลอสี านผชู้ ว่ ยศาสตราจารยน์ ติ ิพงษ์ สมไชยวงค์ มหาวทิ ยาลยั เทคโนโลยรี าชมงคลล้านนาผู้ชว่ ยศาสตราจารย์ประหยดั กองสุข มหาวิทยาลยั เทคโนโลยรี าชมงคลตะวันออกผู้ชว่ ยศาสตราจารย์พกิจ สุวัตถ์ิ มหาวทิ ยาลยั สยามผู้ชว่ ยศาสตราจารยพ์ นิ ิจ จติ จริง มหาวิทยาลยั เทคโนโลยรี าชมงคลธญั บรุ ีผู้ชว่ ยศาสตราจารย์พูนศรี วรรณการ มหาวิทยาลยั เทคโนโลยรี าชมงคลพระนครผชู้ ่วยศาสตราจารย์วิเชษฐ ทิพย์ประเสริฐ มหาวิทยาลยั เทคโนโลยรี าชมงคลล้านนา เชียงราย V

ผูช้ ่วยศาสตราจารยว์ ภิ าวัลย์ นาคทรพั ย์ มหาวทิ ยาลยั สยามผทู้ รงคุณวฒุ ิพจิ ารณาบทความ EENET Journal (ตอ่ )ผชู้ ว่ ยศาสตราจารยว์ ุฒิชัย สง่างาม มหาวิทยาลยั เทคโนโลยรี าชมงคลอสี านผู้ชว่ ยศาสตราจารยศ์ ริ ิชยั แดงเอม มหาวทิ ยาลยั เทคโนโลยรี าชมงคลธัญบรุ ีผชู้ ว่ ยศาสตราจารยส์ ุทธินนั ท์ ตน้ โพธิ์ มหาวทิ ยาลยั เทคโนโลยรี าชมงคลอสี านผชู้ ว่ ยศาสตราจารย์อดศิ กั ดิ์ ร่มพฒุ ตาล มหาวทิ ยาลยั ธรรมศาสตร์ผู้ชว่ ยศาสตราจารยอ์ นชุ ิต เจริญ มหาวิทยาลยั เกษมบณั ฑิตผ้ชู ่วยศาสตราจารยจ์ ักรวัฒน์ บตุ รบุญชู มหาวทิ ยาลยั เทคโนโลยรี าชมงคลอสี านผชู้ ว่ ยศาสตราจารย์เฉลิมพล เรอื งพัฒนาววิ ัฒน์ มหาวทิ ยาลยั เทคโนโลยรี าชมงคลสวุ รรณภมู ิผ้ชู ว่ ยศาสตราจารย์ชาญชยั เดชธรรมรงค์ มหาวิทยาลยั เทคโนโลยรี าชมงคลลา้ นนา เชียงใหม่ผู้ชว่ ยศาสตราจารย์ชานาญ ปัญญาใส ศนู ย์เทคโนโลยอี ิเล็กทรอนกิ ส์และคอมพวิ เตอรแ์ หง่ ชาติดร.กรญั ญา สิทธิสงวน มหาวิทยาลยั ศลิ ปากรดร.กฤตยา สมสยั มหาวทิ ยาลยั เทคโนโลยรี าชมงคลอสี านดร.กญั จนา ชัยอมฤต มหาวิทยาลยั เทคโนโลยรี าชมงคลอีสาน วิทยาเขตขอนแกน่ดร.กติ ติวัณณ์ นม่ิ เกดิ ผล มหาวิทยาลยั เทคโนโลยรี าชมงคลธญั บรุ ีดร.คมกฤช บุญย่ิง มหาวิทยาลยั เทคโนโลยรี าชมงคลรัตนโกสินทร์ดร.จรนิ ทรศ์ ักด์ิ แซ่เตียว มหาวทิ ยาลยั เทคโนโลยรี าชมงคลอีสาน วิทยาเขตขอนแกน่ดร.จกั รกฤช ตรรกพาณชิ ย์ มหาวทิ ยาลยั เทคโนโลยมี หานครดร.ชูวงศ์ วฒั นศกั ดิ์ภูบาล การไฟฟ้าสว่ นภมู ภิ าคดร.ณรงค์ เมตไตรพนั ธ์ มหาวิทยาลยั เทคโนโลยรี าชมงคลล้านนา เชียงรายดร.ณชั พงศ์ หตั ถิ ศนู ยเ์ ทคโนโลยีอเิ ล็กทรอนิกส์และคอมพิวเตอร์แห่งชาติดร.ณฐั ที ถึงสขุ มหาวทิ ยาลยั ราชภฎั ธนบรุ ีดร.ดนชุ า ประเสรฐิ สม มหาวิทยาลยั เทคโนโลยีพระจอมเกล้าพระนครเหนือดร.ถนอม โลมาศ ศูนยเ์ ทคโนโลยีอิเลก็ ทรอนกิ สแ์ ละคอมพวิ เตอร์แหง่ ชาติดร.ทศพล ทิพยโ์ พธ์ิ มหาวิทยาลยั เทคโนโลยรี าชมงคลรัตนโกสนิ ทร์ดร.ธรี ะศักดิ์ สมศกั ดิ์ มหาวิทยาลยั เทคโนโลยรี าชมงคลลา้ นนา เชียงใหม่ดร.นพดล มณเี ฑียร มหาวทิ ยาลยั เทคโนโลยรี าชมงคลลา้ นนาดร.นติ กิ รณ์ ศิลปศ์ ิริวานิชย์ มหาวทิ ยาลยั เทคโนโลยรี าชมงคลรตั นโกสินทร์ดร.นิตศิ ักดิ์ เจรญิ รูป มหาวิทยาลยั เทคโนโลยรี าชมงคลล้านนาดร.นิธวิ ฒั น์ ชูสกุล มหาวทิ ยาลยั เทคโนโลยรี าชมงคลธัญบรุ ีดร.บัญชา เหลือแดง มหาวิทยาลยั เทคโนโลยรี าชมงคลรตั นโกสินทร์ดร.ประจวบ อินระวงศ์ มหาวิทยาลยั เทคโนโลยีอสี านดร.ปรชั ญา มงคลไวย์ มหาวทิ ยาลยั เทคโนโลยรี าชมงคลรัตนโกสินทร์ดร.พงษเ์ ทพ รักผกาวงศ์ มหาวทิ ยาลยั ราชภฎั พบิ ูลสงครามดร.พรพมิ ล วญิ ญูชาคริต สถาบันเทคโนโลยนี านาชาตสิ ริ ินธร มหาวิทยาลยั ธรรมศาสตร์ดร.พลกฤษณ์ ทุนคา มหาวิทยาลยั เทคโนโลยรี าชมงคลลา้ นนา เชยี งใหม่ดร.พิชัย อยเู่ ปลา่ มหาวิทยาลยั เทคโนโลยรี าชมงคลอีสาน วิทยาเขตสกลนครดร.พิเชษฐ์ เหมยคา มหาวทิ ยาลยั เทคโนโลยรี าชมงคลลา้ นนาดร.พีรพล จันทร์หอม มหาวิทยาลยั เทคโนโลยรี าชมงคลสวุ รรณภมู ิดร.พทุ ธพร เศวตสกลุ านนท์ มหาวทิ ยาลยั เทคโนโลยมี หานครดร.ไพวรรณ เกดิ ตรวจ มหาวิทยาลยั เทคโนโลยรี าชมงคลอีสาน วทิ ยาเขตขอนแก่นดร.มงคล มลี นุ กรมสอบสวนคดพี ิเศษ(DSI) VI

ดร.มติ นรารมย์ มหาวิทยาลยั เทคโนโลยรี าชมงคลอสี าน วทิ ยาเขตสกลนครดร.มาลยี า ต้ังจิตเจษฏา มหาวิทยาลยั เทคโนโลยรี าชมงคลสวุ รรณภมู ิผทู้ รงคณุ วฒุ ิพิจารณาบทความ EENET Journal (ตอ่ )ดร.ยอด สุขะมงคล มหาวิทยาลยั รามคาแหงดร.ยทุ ธพงศ์ ทัพผดงุ บรษิ ัท พอี เี อ เอน็ คอม อนิ เตอร์เนชัน่ แนล จากัดดร.รัศมี สิทธิขนั แกว้ มหาวทิ ยาลยั นเรศวรดร.วทญั ญู รอดประพฒั น์ มหาวิทยาลยั เทคโนโลยรี าชมงคลตะวนั ออกดร.วรินทร์ สุดคนงึ มหาวิทยาลยั เทคโนโลยรี าชมงคลพระนครดร.วฤทธิ์ วิชกลู มหาวทิ ยาลยั สงขลานครินทร์ดร.วฒุ พิ ร เลิศวาสนา มหาวทิ ยาลยั เทคโนโลยมี หานครดร.ศรญิ ญา ปะสะกวี สถาบันมาตรวิทยาแห่งชาติดร.ศรีสดุ า ไชยทองสกุ มหาวิทยาลยั เทคโนโลยรี าชมงคลสุวรรณภมู ิดร.สมพร ศรีวัฒนพล มหาวทิ ยาลยั เทคโนโลยรี าชมงคลสุวรรณภมู ิดร.สัญญา ควรคดิ มหาวิทยาลยั ราชภฎั นครปฐมดร.สันติ นรุ าช มหาวทิ ยาลยั เทคโนโลยีพระจอมเกล้าธนบรุ ีดร.สุธาสนิ ี คุปตะบตุ ร มหาวิทยาลยั ราชภฎั สกลนครดร.สุมณฑา เกษมวิลาศ มหาวทิ ยาลยั ขอนแก่นดร.สุลกั ษณา มงคล มหาวทิ ยาลยั แม่โจ้ดร.เสกสรร พลสุวรรณ มหาวิทยาลยั เทคโนโลยรี าชมงคลอีสานดร.อนนท์ นาอิน มหาวทิ ยาลยั เทคโนโลยรี าชมงคลล้านนา เชียงรายดร.อรพิน ชาญนาสนิ มหาวิทยาลยั เทคโนโลยรี าชมงคลอสี าน วิทยาเขตขอนแก่นดร.อรรถ พยอมหอม การไฟฟา้ นครหลวงดร.อมุ ารนิ ทร์ แสงพานชิ มหาวทิ ยาลยั เกษตรศาสตร์ดร.เอกสทิ ธ์ิ นุกูลเจรญิ ลาภ มหาวิทยาลยั เทคโนโลยรี าชมงคลรัตนโกสินทร์ VII

สารบญัการวิเคราะห์ระบบผลติ นา้ ร้อนพลงั งานรงั สีอาทติ ย์ใหเ้ กิดความเหมาะสมหลังการตดิ ตัง้ 1 6มติ นรารมย1์ ยทุ ธนา สายคาพันธ์1 และ ศิรชิ ัย เทพา2 101มหาวิทยาลัยเทคโนโลยรี าชมงคลอสี าน วิทยาเขตสกลนคร 2มหาวิทยาลยั เทคโนโลยีพระจอมเกลา้ ธนบุรี 15 20การศกึ ษาเพอ่ื หาแนวทางปรับเพิม่ สมรรถนะระบบโซลาร์เซลล์ทแี่ ผงมีความสกปรก 24บญุ เทียม เลียมพระจันทร์ พงษ์ศักด์ิ ทามแก้ว กฤติเดช บัวใหญ่ และกาณฑ์ เกิดชน่ื 28มหาวทิ ยาลยั เทคโนโลยรี าชมงคลอสี าน นครราชสมี า 32ระบบสมองกลฝังตัวเพื่อการควบคมุ อุปกรณไ์ ฟฟ้า และตรวจสอบการใช้พลงั งานไฟฟ้าดว้ ย X10 36สรพงษ์ วชิรรัตนพรกลุสถาบนั เทคโนโลยพี ระจอมเกล้าเจา้ คณุ ทหารลาดกระบังการควบคุมกาลังไฟฟ้ารีแอคทฟี ของมอเตอร์ซงิ โครนัสดว้ ยตัวควบคุมแบบพไี อสทิ ธิพงษ์ เพ็งประเดิม1, เดอื นแรม แพง่ เกีย่ ว1, อัครพันธ์ วงศก์ ังแห2 และ สมพร เรืองสินชัยวานชิ 21มหาวทิ ยาลัยเทคโนโลยรี าชมงคลล้านนา 2มหาวิทยาลัยนเรศวรการประมาณค่าพารามิเตอร์หม้อแปลงไฟฟ้า 1 เฟสเพ่ือปรับปรุงประสิทธิภาพด้วยวิธีเชงิ พนั ธุกรรมเดอื นแรม แพ่งเกย่ี ว1 สิทธิพงษ์ เพ็งประเดิม1 ปิยดนยั ภาชนะพรรณ2์ และ สมพร เรืองสนิ ชัยวานชิ 21มหาวทิ ยาลัยเทคโนโลยรี าชมงคลลา้ นนา 2มหาวิทยาลัยนเรศวรการศึกษาหลกั การทางานของเครอื่ งกาเนิดไฟฟ้าเหนยี่ วนาแบบกระต้นุ ด้วยตัวเอง สาหรบั ระบบสะสมพลงั งานแบบฟลายวีลไพวรรณ เกิดตรวจ ธวัชชยั สิมมา กญั จนา ชัยอมฤต และ ศภุ กร วศิ วภทั รธนธรมหาวทิ ยาลยั เทคโนโลยรี าชมงคลอสี าน วทิ ยาเขตขอนแก่นการใชเ้ ทคนคิ การหาคาตอบทเ่ี หมาะสมท่ีสดุ แบบฝูงผึ้งในการแก้ปญั หา การจา่ ยโหลดอยา่ งประหยดั ที่มฟี งั ก์ชัน่ ราคาเชอื้ เพลงิ แบบไม่เรียบจิรพนธ์ ทาแกง1 วนั ไชย คาเสน1 และ อภนิ นั ท์ อุรโสภณ21มหาวิทยาลัยเทคโนโลยรี าชมงคลล้านนา ศนู ย์ลาปาง 2มหาวทิ ยาลยั มหาสารคามการศึกษาผลกระทบจากอุณหภูมโิ ดยรอบท่ีส่งผลตอ่ การผลิตพลังงานไฟฟา้ จากโซลาร์เซลล์เกยี รติศักดิ์ พรรณจาปา รุ่งเพชร ก่องนอก และ บุญยัง ปลั่งกลางมหาวทิ ยาลยั เทคโนโลยรี าชมงคลธญั บรุ ีการหาตาแหน่งติดตัง้ เหมาะทส่ี ุดของระบบผลิตไฟฟา้ จากเซลลแ์ สงอาทติ ย์ขนาดใหญร่ ่วมกับแบตเตอรี่ NaS ในระบบจาหน่ายเพื่อลดกาลังไฟฟ้าสูญเสียอมรเทพ แพทยานนั ท์ และ กฤษณช์ นม์ ภมู กิ ติ ติพชิ ญ์มหาวิทยาลยั เทคโนโลยรี าชมงคลธญั บรุ ีVIII

หลักเกณฑก์ ารเสนอบทความวจิ ัยสาหรบั วารสารเครือข่ายวศิ วกรรมไฟฟา้ (EENET Journal)ประเภทบทความ วารสารเปิดรับบทความวิชาการในรูปแบบบทความวิจัย บทความวิชาการ บทความรับเชิญท่ีมีเนื้อหาที่เก่ยี วขอ้ งกับสาขาวิศวกรรมไฟฟา้ และสาขาท่ใี กลเ้ คียง ท้ังภาษาไทย และ ภาษาองั กฤษเกณฑ์การพิจารณาบทความ วารสารจะรับพิจารณาบทความวิชาการที่เน้นการประยุกต์วิชาการทางด้านวิศวกรรมไฟฟ้า และสาขาท่ีใกลเ้ คยี ง โดยมีประเด็นสาคัญดงั นี้  กระบวนการทใี่ ช้ในมีการเปลี่ยนแปลงและเป็นที่ยอมรบั  ความรูแ้ ละความเชยี่ วชาญท่ีใช้  วิธกี ารท่ีนาเสนอใหมห่ รือเปลย่ี นแปลงไปจากเดมิ  ผลกระทบและความยง่ั ยนื ท้งั นี้ บทความซ่งึ เสนอเพ่อื ขอตีพมิ พ์ต้องเป็นบทความท่ีไม่เคยเสนอขอตีพิมพ์หรือเผยแพร่ในเอกสาร วารสารอ่ืนฉบับอนื่ ๆ มากอ่ นข้ันตอนการพจิ ารณาบทความ ประกอบด้วย 2 ขั้นตอน ขั้นตอนแรก บรรณาธิการจะพิจารณาเบื้องต้น หากเห็นว่าอยู่ในขอบข่ายเป้าหมายของวารสาร ในข้ันท่ีสองทางกองบรรณาธิการจะเชิญผู้ทรงคุณวุฒิอย่างน้อย 3 ท่านพิจารณาให้ความเห็นว่าสมควรตีพิมพ์หรือไม่ รวมทั้งอาจให้คาแนะนาเพื่อปรับปรุงแก้ไข หลังจากที่ผู้เสนอบทความได้ปรับปรุงแก้ไขแล้ว กองบรรณาธิการจะพิจารณาในขั้นสุดท้าย หากเห็นว่าเหมาะสมจะดาเนินการตีพิมพ์โดยไม่จาเป็นต้องส่งให้ผู้ทรงคุณวุฒิพจิ ารณาอีกรูปแบบของบทความ1. องคป์ ระกอบของบทความ 1.1 ชือ่ บทความภาษาไทย ภาษาอังกฤษ 1.2 ระบชุ อ่ื ผู้เขียน ผ้เู ขียนรอง สาขาวิชาของบทความทงั้ ภาษาไทย ภาษาองั กฤษ 1.3 บทคดั ย่อภาษาไทย ภาษาองั กฤษ ความยาวอยา่ งละประมาณ 300 คา 1.4 คาสาคญั ระบุได้ไม่เกนิ 5 คาสาคัญ 1.5 บทนา 1.6 เน้ิอหา เป็นไปตามเกณฑ์การพิจารณาเน้ือหา คือ กระบวนการท่ีใช้ในมีการเปล่ียนแปลงและเป็นท่ียอมรับ ความรู้และความเช่ียวชาญที่ใช้ วิธีการที่นาเสนอใหม่หรือเปล่ียนแปลงไปจากเดิม และผลกระทบและความ ยง่ั ยนื2. รปู แบบของบทความ IX

2.1 บทความที่เสนอจะต้องพิมพ์เปน็ ภาษาไทยหรอื ภาษาอังกฤษ ตามรูปแบบท่ีกาหนด ซ่ึงพร้อมท่ีจะนาไปถ่าย เพลท เพื่อพิมพ์ออฟเซ็ตได้ทันที ความยาวไมเ่ กิน 8 หน้า การพิมพ์ให้พิมพ์ลงบนกระดาษ A4 โดยพิมพ์เป็น 2 คอลัมน์ ตามรปู แบบบทความนี้ ขนาดของคอลัมนเ์ ป็นไปตามที่กาหนด ให้พิมพ์โดยไมเ่ ว้นบรรทัด เมื่อจะ ขึ้นหัวข้อใหม่ให้เว้น 1 บรรทัด และจะต้องพิมพ์ให้เต็มคอลัมน์ก่อนท่ีจะข้ึนคอลัมน์ใหม่หรือข้ึนหน้าใหม่ ห้ามเว้นท่ีเหลือไว้ว่างเปล่า การลาดับหัวข้อในส่วนของเน้ือเรื่อง ให้ใส่เลขกากับ โดยให้บทนาเป็นหัวข้อ หมายเลข 1 และหากมีการแบง่ หวั ข้อย่อย ก็ใหใ้ ชเ้ ลขระบบทศนิยมกากบั หวั ขอ้ ยอ่ ย เช่น 2.1 เปน็ ต้น2.2 ขนาดตัวอักษรและการเว้นระยะ พิมพ์บทความภาษาไทยด้วยตัวอักษรรูปแบบ “Angsana New” หรือ ใกล้เคียง ช่ือเร่ืองบทความ ใช้ตัวอักษรแบบหนาขนาด 16 พอยน์ ชื่อผู้เขียน สถาบัน ใช้ตัวอักษรแบบหนา ขนาด 12 พอยน์ ชื่อหัวข้อย่อย ใช้ตัวอักษรแบบหนาขนาด 14 พอยน์ บทคัดย่อและเน้ือความต่างๆ ใช้ ตัวอักษรขนาด 12 พอยน์ สมการต่างๆ ให้ใช้ตัวอักษร Times New Roman ขนาด 10 พอยน์ การเว้น ระยะบรรทดั หา่ งในแนวต้ัง ให้เลอื กแบบ Exactly 12 พอยน์ เนื้อเรือ่ งในแตล่ ะบรรทัดให้จัดเรยี งชิดซา้ ยและ ขวาอยา่ งสวยงาม2.3 ช่ือเรื่อง ช่ือผู้แต่ง และช่ือหัวข้อ การพิมพ์ชื่อเรื่อง ให้วางไว้ตาแหน่งกลางหน้ากระดาษ แบบคอลัมน์เดี่ยว เร่ิมจากช่ือเร่ืองภาษาไทย ขึ้นบรรทัดใหม่เป็นชื่อเร่ืองภาษาอังกฤษ ชื่อผู้เขียนและสถาบันให้พิมพ์ไว้ใต้ช่ือ เร่ืองและอยู่กลางหน้ากระดาษ แบบคอลัมน์เดี่ยว ระบุท่ีอยู่ของท่ีทางานอย่างละเอียด ระบุหมายเลข โทรศัพท์ ระบุหมายเลขโทรสาร (ถ้าม)ี ระบุ E-mail (ถ้ามี) ไม่ต้องระบุตาแหน่งทางวิชาการหรือสถานะของ นิสิตนักศกึ ษาใดๆ ทัง้ สน้ิ ชื่อหัวขอ้ ยอ่ ยตา่ งๆ ใหว้ างตาแหน่งชิดขอบซ้าย2.4 การจัดทารูปภาพจะต้องมีความกว้างไม่เกิน 81 มิลลิเมตร เพ่ือให้ลงในหน่ึงคอลัมน์ได้ หรือในกรณีจาเป็น จริงๆ เพื่อรักษารายละเอียดในภาพอาจยอมให้มีความกว้างได้เต็มหน้ากระดาษ (กว้าง 168 มิลลิเมตร) ตัวอักษรท้ังหมดในรูปภาพ จะต้องมีขนาดใหญ่สามารถอ่านได้สะดวก และต้องไม่เล็กกว่าตัวอักษรในเน้ือ เร่ือง รูปภาพทุกรูปจะต้องมีหมายเลขและคาบรรยายได้ภาพ หมายเลขและคาบรรยายรวมกันแล้วควรจะมี ความยาวไม่เกิน 2 บรรทัด คาบรรยายใต้ภาพ ห้ามใช้คาว่า “แสดง” เช่น ห้ามเขียนว่า “รูปที่ 1 แสดง ความสัมพันธ์...” ทถ่ี กู ตอ้ งควรเป็น “รปู ท่ี 1 ความสัมพนั ธ์ระหวา่ ง...” รปู ลายเสน้ จะตอ้ งเปน็ เส้นหมึกดา ส่วนรูปถา่ ยควรจะเป็นรูปขาวดาทม่ี ีความคมชดั รูปสีอนุโลมให้ได้ รูปภาพ ควรจะมีความละเอียดอย่างน้อย 300 dpi และเพ่ือความสวยงามให้เว้นบรรทัดเหนือรูปภาพ 1 บรรทัด และเว้นใตค้ าบรรยายรูปภาพ 1 บรรทัด2.5 การเขยี นสมการทุกสมการจะต้องมีหมายเลขกากับอยู่ภายในวงเลบ็ และเรียงลาดับท่ีถกู ต้อง ตาแหน่งของ หมายเลขสมการจะตอ้ งอย่ชู ิดขอบดา้ นขวาของคอลัมน์ ดังตวั อย่างนี้ab  c (1)เร่ิมเขียนคาอธิบายตั้งแต่บรรทดั นี้2.6 การจัดทาตาราง ตัวอักษรในตารางจะต้องไม่เล็กกว่าตัวอักษรในเนื้อเรื่อง ควรตีเส้นกรอบตารางด้วยหมึก ดาให้ชัดเจน ตารางทุกตารางจะต้องมีหมายเลขและคาบรรยายกากับเหนือตาราง เมื่อรวมกันแล้ว ควรมี ความยาวไม่เกิน 2 บรรทัด ในคาบรรยายเหนือตารางห้ามใช้คาว่า “แสดง” เช่นเดียวกับกรณีรูปภาพ เพื่อ X

ความสวยงาม ใหเ้ ว้นบรรทดั เหนือคาบรรยายตาราง 1 บรรทัด และเว้นบรรทดั ใตต้ าราง 1 บรรทัด ดังแสดง ในตารางท่ี 1 2.7 การอ้างอิงและเอกสารอ้างอิง การอ้างอิงในบทความ ให้ใช้เครื่องหมายวงเล็บเหล่ียม เช่น [1] จะต้อง เรียงลาดับหมายเลขอ้างอิงจากหมายเลขน้อยไปสู่หมายเลขมากให้ถูกต้อง การอ้างอิงหมายเลขท่ีมีลาดับ ติดต่อกับให้ใช้รูปแบบดังน้ี [1-5] ให้พิมพ์ตามรูปแบบมาตรฐาน IEEE โดยสามารถดูได้จากเวปไซด์ http://www.ieee.org/documents/ieeecitationref.pdf โดยต้องระบุชื่อบทความที่อ้างอิงให้ชดั เจน ให้ จดั รายการอา้ งอิงให้อยใู่ นแนวตรงตามตัวอย่าง โดยเว้นระยะจากขอบซา้ ยใหต้ รงกนั ทกุ รายการการจัดส่งบทความ ผู้เขียนสามารถสง่ บทความในระบบ online submission ได้ที่ www.eenet.rmutt.ac.th กองบรรณาธกิ ารขอสงวนสทิ ธใิ์ นการตกแต่งบทความเพ่ือความถูกต้อง กองบรรณาธกิ ารจะแจ้งผลการพจิ ารณาของผทู้ รงคณุ วฒุ ิว่าสมควรตพี มิ พ์หรือไม่ไปยงั ผเู้ ขียนบทความภายในระยะเวลาประมาณ 1 เดือนหลังจากได้รับบทความ XI

XII

บทความวจิ ยั วารสารเครือขา่ ยวศิ วกรรมไฟฟ้ า EENET Journal Vol. 1, No.1 (1), Jan-Jun 2017การวเิ คราะห์ระบบผลติ นา้ ร้อนพลงั งานรังสีอาทติ ย์ให้เกดิ ความเหมาะสมหลงั การตดิ ต้งั The Analysis of Appropriate Solar Hot Water after Installation มติ นรารมย์1 ยทุ ธนา สายคาพนั ธ์2 และ ศิริชัย เทพา31สาขาวชิ าวิศวกรรมไฟฟ้ า คณะอตุ สาหกรรมและเทคโนโลยี มหาวทิ ยาลยั เทคโนโลยรี าชมงคลอีสาน วิทยาเขตสกลนคร 199 หมู่ 3 ถนนพงั โคน-วาริชภูมิ ตาบลพงั โคน อาเภอพงั โคน จงั หวดั สกลนคร 47160 E-mail: notbento@hotmail.com2สาขาวิชาวิศวกรรมไฟฟ้ า คณะอุตสาหกรรมและเทคโนโลยี มหาวิทยาลยั เทคโนโลยรี าชมงคลอีสาน วทิ ยาเขตสกลนคร 199 หมู่ 3 ถนนพงั โคน-วาริชภมู ิ ตาบลพงั โคน อาเภอพงั โคน จงั หวดั สกลนคร 47160 E-mail: yuttana06919@gmail.com 3สายวิชาเทคโนโลยพี ลงั งาน คณะพลงั งานสิ่งแวดลอ้ มและวสั ดุ มหาวิทยาลยั เทคโนโลยพี ระจอมเกลา้ ธนบุรี 126 ถนนประชาอุทิศ แขวงบางมด เขตทุ่งครุ กรุงเทพฯ 10140 E-mail: sirichai.the@kmutt.ac.thบทคดั ย่อ การศึกษาระบบน้าร้อนพลงั งานรังสีอาทิตยน์ ้ี ได้วิเคราะห์ระบบของเคร่ืองทาน้าร้อนพลงั งานรังสีอาทิตย์ โดยศึกษาการทางานของระบบผลิตน้าร้อนพลงั งานรังสีอาทิตยท์ ่ีติดต้งั ท่ีโรงพยาบาล โดยใช้แผน่ รับพลงั งานรังสีอาทิตยแ์ บบแผ่นเรียบขนาด 18 ตารางเมตร โดยใช้ป๊ัมหมุนเวียนน้าเพอ่ื รับความร้อนจากแผงรับรังสีอาทิตย์ ใชข้ นาดถงั ขนาด 2000 ลิตร จากผลการทดลอง แผงรับพลงั งานรังสีอาทิตยไ์ ดร้ ับพลงั งานรังสีอาทิตยส์ ูงสุดท่ี 45MJ ซ่ึงคิดเป็ นพลงั งานรังสีอาทิตยส์ ะสม 345 MJ/d โดยระบบผลิตน้าร้อนรังสีอาทิตยส์ ามารถทาความร้อนได้ 144.48 MJ/d โดยมีปริมาณการใชน้ ้า 135L/day ซ่ึงคิดเป็นพลงั ความร้อนทีใช้ 15.68 MJ/d ระบบน้ีสามารถทาอณุ หภูมิไดถ้ ึง 56.55 oCคาสาคญั : ระบบน้าร้อนพลงั งานรังสีอาทิตย,์ พลงั งานรังสีอาทิตย,์ พลงั งานรังสีอาทิตยส์ ะสมAbstract A study of solar hot water was analyzed the system which install at the hospital. The system consists of the flat platesolar collector 18 m2 which operate force circulation to heat transfer with an absorber. The storage tank 2000 liters. The resultshows that the solar radiation on solar collector at 45 MJ., accumulate solar radiation on solar collector 345 MJ/d. However,solar hot water system can heat by accumulation solar energy 144.48 MJ/d. The solar hot water system use the water 135Liters/day, which convert to heat energy 15.6 MJ/d. The solar hot water can heat water up to 56.55 oC. The result show thesystem can use more waterKeywords: Solar hot water system, Solar energy, Accumulate solar energy1. บทนา ทางด้านกระผลิตกระแสไฟฟ้ าร่วมกบั เซลล์แสงอาทิตย์ หรืออาจนามา ปัจจุบนั น้ีการใช้พลงั งานไฟฟ้ าได้เพิ่มมากข้ึนในทุกๆวนั โดย ผลิตความร้อนซ่ึงมีท้งั ระบบผลิตน้าร้อนพลังงานรังสีอาทิตยเ์ พ่ือใช้ในการใช้พลงั งานท่ีมากข้ึนน้ันมาจากในหลายๆด้าน ท้งั ทางภาคครัวเรือน การอุปโภคหรือนาความร้อนท่ีไดไ้ ปประยุกตใ์ ช้งานในดา้ นเกษตรกรรมภาคอุตสาหกรรม ภาคขนส่ง ภาคธุรกิจ โดยมีการใช้เช้ือเพลิงท่ีมีความ อีกด้วยรวมท้งั การนาพลงั งานรังสีอาทิตยม์ าประยุกต์ใช้กบั การอบแห้งสิ้นเปลืองท้งั น้ามนั ถ่านหิน แกส๊ ซ่ึงพลงั งานเหล่าน้ีลว้ นทาให้เกิดมลพิษ และยงั มีการนาพลงั งานรังสีอาทิตยม์ าประยกุ ตใ์ นการยบั ย้งั เช้ือแบคทีเรียทางสิ่งแวดล้อมและยงั เป็ นพลงั งานสิ้นเปลืองท่ีใช้แล้วหมดไปอีกด้วย อีกดว้ ย [1]พลงั งานรังสีอาทิตยเ์ ป็นพลงั งานที่ไม่มีวนั หมดและไม่กใ็ ห้เกิดมลพิษทางสิ่งแวดล้อม ดังน้ันพลังงานรังสีอาทิตยจ์ ึงได้ถูกนามาประยุกต์ใช้ท้ัง น้าร้อนพลงั งานรังสีอาทิตยน์ ้ันมีหลากหลายรูปแบบข้ึนอยกู่ บั ปริมาณความตอ้ งการและอุณหภูมิน้า โดยในเขตพ้ืนที่ที่มีอากาศหนาว -1-

บทความวจิ ยัวารสารเครือขา่ ยวิศวกรรมไฟฟ้ าEENET Journal Vol. 1, No.1 (1), Jan-Jun 2017มากจะตอ้ งการใช้น้าร้อนที่มีอุณหภูมิสูงมากจึงตอ้ งใช้ลกั ษณะฉนวนที่ 1. ป๊ัมนา้ หมุนเวยี นนา้ เพอ่ื รับพลงั งานรังสีอาทิตย์ โดยระบบการเป็นแบบหลอดสูญญากาศ (Vacuum Tube) เครื่องทาน้าร้อนพลงั งานรังสีอาทิตยย์ งั มีแบบเทอโมไซฟอน (Thermosyfon) ซ่ึงมีขอ้ ดีคือไม่ตอ้ งมีป๊ัม ทางานน้ีไดท้ าการออกแบบโดยใชป้ ๊ัมหมุนเวยี นน้าทาหนา้ ท่ีหมนุ เวียนน้าหมุนเวียนน้าไปรับความร้อน แต่ข้อเสียคือใช้น้าได้ในปริมาณที่น้อย จากดา้ นล่างของถงั ไปรับความร้อนจากแผงรับรังสีอาทิตยแ์ ละไหลวนเน่ืองจากขนาดของถงั ท่ีค่อนขา้ งเล็ก [2] ระบบทาน้าร้อนพลงั งานรังสีอาทิตยน์ ้นั จะมีประสิทธิภาพมากที่สุดเม่ือมีการใช้อยา่ งเหมาะสม คือการ กลบั มาสู่ถงั เก็บน้าร้อนใช้ปริมาณน้าร้อนได้ใกล้เคียงกับปริมาณระบบน้ าร้อนพลังงานรังสี 2. ป๊ัมนา้ หมุนเวยี นระบบความร้อนเสริม โดยระบบการทางานน้ีอาทิตยผ์ ลิตได้ ดงั น้นั งานวิจยั น้ีจึงไดว้ ิเคราะห์ระบบผลิตน้าร้อนพลงั งานรังสีอาทิตยท์ ี่ใช้แผงเกบ็ รังสีอาทิตยช์ นิดแผ่นราบโดยใชแ้ ผน่ สงั กะสีพน่ สี ไดอ้ อกแบบให้ป๊ัมหมุนเวยี นน้าในถงั เก็บความร้อนไปหมุนเวียนเพ่ือไปดาในการดูดกลืนความร้อนเพื่อนาความร้อนไปสู่ท่อทองแดง โดยมี รับความร้อนจากเคร่ื องทาความร้อนที่ติดต้ังอยู่นอกถังน้ า โดยการขนาดแผง 18 ตารางเมตร จึงใช้ระบบน้าหมุนเวียนไปรับความร้อน ออกแบ บให้ปั๊ ม น้ าค วาม ร้อน เส ริ ม จะท างาน ก็ต่อเมื่ อน้ าร้ อน ใน ถังมีเน่ืองจากมีขนาดใหญ่และมีปริมาณความตอ้ งการน้ามาก โดยขอ้ มูลที่เก็บ อุณหภูมิไมถ่ ึง 50 oCจะนามาวิเคราะห์ ได้แก่ อุณหภูมิของน้าส่วนต่างๆ พลังงานสะสมที่ระบบทาได้ อุณหภูมิน้าในถงั โดยงานวิจยั น้ีไดศ้ ึกษาปริมาณการใช้น้า 3. ปั๊มนา้ ระบบการใช้งาน ปั๊มน้าใชง้ านน้นั จะทางานเมื่อมีการใช้ในถงั เก็บน้าร้อนกบั ค่าความร้อนท่ีระบบสามารถผลิตได้โดยการใช้ปั๊ม งานโดยจะทาการจา่ ยน้าไปยงั พ้ืนที่การใชน้ ้า เม่ือมีการใชน้ ้าก็จะมีน้าดิบหมุนเวียนเพ่ือแลกเปล่ียนความร้อน เพ่ือศึกษาหาความสัมพันธ์กับ เขา้ มาแทนที่ท่ีดา้ นล่างของถงั หลงั จากระบบทางานแลว้ กท็ าการปรับปรุงปริมาณการใช้น้าสาหรับคนไข้ งานวิจยั น้ีไดว้ ิเคราะห์ประสิทธิภาพทางความร้อนของแผงขนาด 18 ตารางเมตร โดยทาการการศึกษาหาปัจจยั ท่ี ระบบเพ่ือให้เกิดความเหมาะสม โดยเริ่มจากการเปิ ดวาลว์ น้าเขา้ -น้าออกสามารถน ามาวิเคราะห์ ปริ มาณ การใช้น้ าร้ อนกับปริ มาณความร้ อน ที่ จากแผงรับรังสีอาทิตยท์ ุกชุด ตรวจวดั อุณหภูมิน้าท่ีเขา้ และออกในแต่ละระบบสามารถผลิตได้ โดยไดว้ ิเคราะห์อุณหภูมิน้าเขา้ -ออกแผง ปริมาณ แผง ถ้ามีชุดไหนอุณหภูมิทางออกสูงกว่า ก็ทาการลดอตั ราการไหลการใช้น้าที่นามาคานวณเป็ นพลงั งานความร้อน พลงั งานรังสีอาทิตยท์ ี่ระบบไดร้ ับกบั พลงั งานท่ีระบบทาความร้อนผลิตน้าร้อนได้ และพลงั งาน ทางด้านออกของชุดที่อุณหภูมิต่ากว่า ทาจนท้ัง 3 ชุดมีค่าอุณหภูมิท่ีสะสมต่อวนั ที่ระบบน้าร้อนพลังงานรังสีอาทิตยผ์ ลิตได้ โดยทาการ ใกลเ้ คียงกนัทดลองและใชข้ อ้ มลู ท่ีวดั ปริมาณการใชน้ ้ามาวิเคราะห์ การเก็บขอ้ มูลการวิจยั ท่ีจงั หวดั เชียงใหม่ Gate valve Ball valve2.1 ระบบผลติ นา้ ร้อนพลงั งานรังสีอาทติ ย์ Automatic air vent ระบบการทาน้าร้อนพลังงานรังสีอาทิตยน์ ้ีได้ออกแบบให้มี Flow meterขนาดของแผงรับรังสีอาทิตยข์ นาด 18 m2 เป็ นการตอ่ กนั ขนานกนั 3 แผง control Pumpเป็ น 1 ชุดซ่ึงจะมีขนาด 6 m2 และต่อขนานกนั แต่ละชุดรวมเป็ น 3 ชุด มี Y strainerขนาดรวมเป็ น 18 m2 โดยระบบการหมุนเวียนน้าเขา้ สู่ระบบน้ีจะใช้ป๊ัม Check valveน้าขนาด 1 HP ในการหมุนเวยี นน้าผ่านแผงรับรังสีอาทิตยน์ าไปสู่ถงั เก็บน้าร้อนขนาด 2000 ลิตร โดยระบบน้ีได้ใช้ระบบความร้อนเสริมโดยใช้ Tank storage Photo switchระบบเคร่ืองทาน้าร้อน โดยระบบน้ีจะมีระบบทาความร้อนเสริมขนาด Flow Indicator3500 W จานวน 2 เคร่ือง จะทาเมื่ออณุ หภูมิต่ากวา่ คา่ ท่ีกาหนด รูปท่ี 1 ระบบน้าร้อนพลงั งานรังสีอาทิตย์ [3]2.2 การทางานของระบบนา้ ร้อนพลงั งานรังสีอาทิตย์ ระบบทาน้าร้อนพลงั งานรังสีอาทิตยไ์ ดต้ ิดต้งั ระบบการทางาน จากการทดลองระบบน้าร้อนพลงั งานรังสีอาทิตย์ โดยการเก็บ ผลการทดลองและนาค่าที่ได้ไปคานวณหา ค่าพลงั งานท่ีไดจ้ ากแผงรับดงั รูปที่ 1 โดยระบบไดอ้ อกแบบให้มีป๊ัมน้าอยู่ 3 ตวั ดงั น้ี รังสีอาทิตย์ ประสิทธิภาพของแผงรับรังสีอาทิตย์ รวมถึงประสิทธิภาพ ของระบบทาน้าร้อนพลงั งานรังสีอาทิตย์ โดยสมการหาไดจ้ ากสมการท่ี 1 พลงั งานความร้อนจากค่าพลงั งานรังสีอาทิตยส์ ามารถคานวณค่าพลงั งาน ความร้อนของแผงรับรังสีอาทิตยท์ ่ีผลิตได้ ความร้อนที่นาไปใช้และ ปริมาณความร้อนท่ีสะสมในถงั จากปริมาณน้า โดยนาค่าอตั ราการไหล และอณุ หภมู ิน้าเขา้ -ออกมาคานวณดงั สมการท่ี 1 [4] -2-

บทความวจิ ยั วารสารเครือข่ายวศิ วกรรมไฟฟ้ า EENET Journal Vol. 1, No.1 (1), Jan-Jun 2017Qc  mCp (Tc,o  Tc,i ) (1) 3. ผลการทดลอง เมื่อ Qc คือค่าพลงั งานความร้อน (J) m คือ อตั ราการไหล 3.1 การศึกษาปริมาณความร้อนรังสีอาทิตย์กบั แผงรับรังสีอาทติ ย์ผลติ ได้ การศึกษาน้ีได้นาข้อมูลค่าพลงั งานรังสีอาทิตยท์ ี่ได้ในหน่วยของน้ า (L. s-1) Cp คือ ค่าความร้อนจาเพาะน้ า (kJ Kg-1K-1) To คืออุณหภูมิน้าออกจากแผง (oC) และ Ti คืออณุ หภูมิน้าเขา้ แผง (oC) ของวตั ตต์ ่อตารางเมตร (W/m2) และแปลงคา่ พลงั งานรังสีอาทิตยใ์ หอ้ ยใู่ น รูปของค่าความร้อน (MJ) ท่ีไดเ้ พ่ือหาความสัมพนั ธ์ที่แผงรับรังสีอาทิตย์2.3 เคร่ืองมอื วดั ไดร้ ับ โดยนาค่ามาเฉลี่ยในช่วงเวลา 10 วนั จากผลการทดลองแสดงให้ การเก็บขอ้ มูลในงานวิจยั น้ีใชเ้ ครื่องบนั ทึกขอ้ มูล (Data logger ; เห็นว่าค่าพลงั งานรังสีอาทิตยน์ ้นั มีค่าสูงถึง 48 MJ ในช่วงเวลา 11.00 น. ซ่ึงช่วงเวลาดงั กล่าวแผงรับรังสีอาทิตยส์ ามารถผลิตความร้อนได้ 25 MJYOGOGAWA รุ่น DX2000) โดยใช้ในการเชื่อมต่อกับอุปกรณ์วดั ค่า ซ่ึงเทียบไดก้ บั การเปลี่ยนค่าพลงั งานรังสีอาทิตยเ์ ป็ นพลงั งานความร้อนท่ีพลงั งานรังสีอาทิตย์ (Pyranometer) ท่ีวดั ค่ารังสีอาทิตยท์ ่ีอาเภอ แม่ออน 52 % โดยค่าท้งั ความร้อนท้ังสองค่าน้ันมี่แนวโน้มในทิศทางเดียวกันจงั หวดั และวดั อุณหภูมิภายในของท่อน้าที่เข้าแผงและออกแผงและ ดงั น้ันเมื่อนาความร้อนที่แผงสามารถผลิตไปเปรียบเทียบกบั ปริมาณอุณหภูมิภายในถงั เก็บน้าร้อน รวมท้งั อุณหภูมิของอากาศแวดลอ้ ม โดย ความร้อนที่ใช้ก็จะทาเห็นถึงค่าความร้อนที่แผงรับรังสีอาทิตยท์ าความใช้สายเทอร์โมคัปเปิ ล (Thermocouple ; Type K Rang Code13 ) ซ่ึ ง ร้อนไดต้ ่าจากการคานวณดงั สมการท่ี 1 เนื่องมาจากมีอตั ราการไหลที่ต่าสามารถวดั อุณหภูมิได้ในต้งั แต่ช่วง -200 ถึง 1,350 oC มีความแม่นยา และมีค่าความตา่ งของอุณหภูมิทีมีคา่ นอ้ ย0.5 % เครื่องวดั อตั ราการไหล (Flow Meter) ย่ีห้อ SANGI รุ่น HWT 1ทนอณุ หภูมิสูงสุด ≤ 90 ๐C ความแม่นยา ± 3 % วดั อตั ราการไหลน้าท่ีเติม 3.2 การศึกษาปริมาณการใช้นา้ และความร้อนเขา้ ถงั น้าร้อนและ โดยค่าอณุ หภูมิท่ีไดท้ าการวดั นามาบนั ทึกลงในเคร่ือง จากผลการเก็บขอ้ มูลการใชป้ ริมาณน้าร้อนจะเป็นการเก็บขอ้ มูลบนั ทึกขอ้ มลู ตลอดท้งั 24 ชว่ั โมงที่เก็บผลการทดลอง รายช่ัวโมงใน 1 วนั โดยมาเฉล่ียในระยะเวลา 10 วนั จากการเก็บขอ้ มูลรูปท่ี 2 อุปกรณ์เครื่องมือที่ใชใ้ นการวดั แสดงให้เห็นว่าปริมาณการใช้น้าเพ่ือท่ีจะนาขอ้ มูลที่ได้มาวิเคราะห์หา ปริมาณความร้อน จากขอ้ มูลแสดงให้เห็นปริมาณความร้อนที่ถูกใช้กบั ปริมาณน้าท่ีใช้ในแต่ละชั่วโมงแท่งล่างเทียบกับค่าทางด้านซ้าย (MJ) และปริมาณการใช้น้าแท่งบนเทียบกบั ทางดา้ นขวา (L) โดยปริมาณน้าท่ี ใช้น้ันจะมีค่าประมาณ 135 ลิตรต่อวนั โดยมีการใช้น้ามากในช่วงเวลา บ่ายอยู่ดังแสดงในรูปท่ี 4 ซ่ึงเมื่อนาปริมาณน้าท่ีใช้มาคานวณหาค่า พลงั งานความร้อนท่ีใชด้ งั สมการท่ี 1 จะไดพ้ ลงั งานความร้อนรายชว่ั โมง ท่ีใช้สูงสุดเท่ากับ 2.1 MJ และปริ มาณความร้อนท่ีใช้ท้ังหมด 15.68 MJ/Day ซ่ึงจากข้อมูลดังกล่าวทาให้เห็นถึงปริมาณการใช้ความร้อน เพ่ือท่ีจะนาข้อมูลไปวิเคราะห์หาความเหมาะสมกับการใช้น้ าร้อน พลงั งานรังสีอาทิตย์ ซ่ึงขอ้ มูลน้ีเป็นขอ้ มูลที่ช้ีให้เห็นอยา่ งชดั เจนวา่ การใช้ ปริมาณความร้อนน้นั ยงั ต่าเกินกวา่ การท่ีแผงรับรังสีอาทิตยผ์ ลิตได้ ดงั น้นั การนาปริมาณน้ามาคานวณเป็ นค่าพลงั งานความร้อนท่ีใช้ก็จะทาให้ได้ ขอ้ มูลนาไปเปรียบเทียบกบั การผลิตของแผงรับรังสีอาทิตย์รูปท่ี 3 ปริมาณความร้อนจากรังสีอาทิตยก์ บั ความร้อนจากแผงเกบ็ รังสี 3.3 การศึกษาอณุ หภูมนิ า้ ท่อี อกจากแผงรับรังสีอาทิตย์ อาทิตย์ เมื่อทาการติดต้งั ระบบน้าร้อนรังสีอาทิตยเ์ สร็จก็ทาการปรับ อตั ราการไหลของน้าที่ออกจากแผงท้งั 3 ให้ไดอ้ ุณหภูมิท่ีมีความสมดุล กนั แล้วทาการวดั อุณหภูมิให้ไดค้ วามแตกต่างของอุณหภูมิใกลเ้ คียงกนั แลว้ นาค่าการวดั อุณหภูมิระหว่างการใชง้ านมาวิเคราะห์หาปริมาณความ ร้อนท่ีใช้ การศึกษาน้ีได้ทาการเปรี ยบเทียบอุณหภูมิที่น้ าเข้าแผง เปรียบเทียบกบั อุณหภมู ิท่ีน้าออกจากแผงในช่วงเวลาที่ป๊ัมหมนุ เวยี นน้า -3-

บทความวจิ ยัวารสารเครือข่ายวิศวกรรมไฟฟ้ าEENET Journal Vol. 1, No.1 (1), Jan-Jun 20175 ความรอ้ นนาไปใช้ 20 ให้เห็นถึงปริมาณการใช้น้าท่ีมีน้อยมากจนแผงรับรังสีอาทิตยท์ าความ4 ปรมิ าณน้าทใ่ี ช้ 15 ร้อนได้น้อยมาก เม่ือนาค่าอุณหภูมิน้ีไปคานวณจะไดค้ ่าความร้อนที่ต่า3 เนื่องจากมีค่าความต่างของอุณหภูมิท่ีน้อย เน่ืองมาจากปริมาณการใชน้ ้า น้อยทาให้อุณหภูมิในถังเก็บความร้อนไม่เปล่ียนแปลง ดงั น้ันผลของ 10 อุณหภูมิน้าเขา้ -ออกแผงก็เป็ นตวั ช้ีวดั ปริมาณการใช้ความร้อนของระบบ2 ได้15ป ิรมาณความ ้รอนใ ้ชงาน (MJ) 3.4 พลงั งานความร้อนสะสมของระบบ ป ิรมาณ ้นาท่ีใ ้ช (L) เม่ือนาปริมาณความร้อนสะสมที่ไดจ้ ากค่าพลงั งานรังสีอาทิตย์0 0 เปรียบเทียบกบั ค่าปริมาณความร้อนสะสมของระบบดงั รูปที่ 6 โดยนา 00 00 2 00 00 00 2 00 0 00 3 00 ขอ้ มูลที่ติดต้งั มาทาการเฉล่ียในระยะเวลา 10 วนั จากการนาข้อมูลมา เวลา เปรียบเทียบทาใหเ้ ห็นวา่ ปริมาณความร้อนรังสีอาทิตยม์ ีค่าสูงกวา่ มากน้นั เนื่องมาจากมีการใช้ปริมาณน้าร้อนน้อยมาก จึงทาให้ป๊ัมหมุนเวียนรูปท่ี 4 ปริมาณการใชน้ ้าร้อนและพลงั งานความร้อน ทางานน้อย และเมื่อนาค่าที่ได้ไปคิดคานวณหาปริ มาณน้ าร้อนท่ี นาออกไปใช้ จึงทาให้ปริมาณน้าร้อนท่ีสะสมในถงั มีปริมาณน้อย เมื่อ นาไปคิดเป็ นปริมาณความร้อนสะสมท่ีระบบผลิตจะได้ 134 MJ เมื่อ นาไปเปรียบเทียบกบั พลงั งานรังสีอาทิตยส์ ะสมที่ได้ 345 MJ ซ่ึงแสดง ให้เห็นวา่ ยงั มีปริมาณความร้อนที่ยงั คงใชไ้ ดอ้ ีก 211 MJรูปที่ 5 การเปรียบเทียบอุณหภมู ิน้าเขา้ -ออกแผงรับรังสีอาทิตย์ 4. สรุปผลการทดลอง บทความน้ีไดว้ เิ คราะห์ถึงระบบผลิตน้าร้อนพลงั งานรังสีอาทิตย์ โดยได้วเิ คราะห์ถึงความเหมาะสมของการใช้ปริมาณพลงั งานความร้อน โดยไดว้ ิเคราะห์หาค่าพลงั งานรังสีอาทิตยท์ ่ีสามารถผลิตความร้อนได้ ซ่ึง แผงรับรังสีอาทิตยส์ ามารถผลิตความร้อนได้ 52 % ในช่วงพลงั งานรังสี อาทิตยม์ ีค่าสูงสุด และได้นาขอ้ มูลปริมาณการใช้น้าร้อนพลังงานรังสี อาทิตยท์ ี่ได้ 15.68 MJ/d ซ่ึงเมื่อนาไปเปรียบเทียบค่าปริมาณความร้อน สะสมที่ระบบผลิตไดท้ ่ี 144.48 MJ/d ก็จะทาให้เห็นวา่ พลงั งานความร้อน ยงั เหลือใช้ถึง 211 MJ การการวิเคราะห์ขอ้ มูลที่ไดท้ าให้เห็นว่ายงั เหลือ พลงั งานความร้อนท่ีนาไปใช้ไดอ้ ีก จึงควรมีการติดต้งั แหล่งจ่ายน้าร้อน ให้มีปริมาณท่ีมากข้ึน เพ่ือใช้ประโยชน์จากระบบผลิตน้าร้อนพลงั งาน รังสีอาทิตยใ์ หม้ ากที่สุดรูปที่ 6 ความร้อนรังสีอาทิตยส์ ะสมกบั ปริมาณความร้อนสะสมของระบบ 5. กติ ตกิ รรมประกาศเร่ิมทางาน โดยเป็ นผลเฉลี่ยของขอ้ มูลท่ีเก็บได้ 10 วนั ซ่ึงจากผลการ ผวู้ ิจยั ขอขอบพระคุณ มหาวิทยาลยั เทคโนโลยรี าชมงคลอีสานเปรียบเทียบอุณหภูมิน้าเขา้ และออกจากแผงรับรังสีน้นั มีค่าใกลเ้ คียงโดย วทิ ยาเขต สกลนครและมหาวทิ ยาลยั เทคโนโลยพี ระจอมเกลา้ ธนบุรี ที่ให้มีแนวโน้มไปในทิศทางเดียวกนั โดยจากผลที่ได้แสดงดงั รูปท่ี 5 น้ี ซ่ึง ทนุ และสนบั สนุนการดาเนินงานวจิ ยั ในคร้ังน้ีข้อมูลน้ีแสดงให้เห็นว่าอุณหภูมิน้ าท้ังเข้า-ออกแผงมีค่าความร้อนที่ใกล้เคียงกนั โดยค่าอุณหภูมิแตกต่างกนั มากท่ีสุดจะอยู่ในช่วง 09.00-15.00 น. ซ่ึงค่าท่ีแตกต่างกนั มากที่สุดประมาณ 3 oC ขอ้ มูลท่ีแสดงน้ีทา -4-

บทความวจิ ยั วารสารเครือข่ายวิศวกรรมไฟฟ้ า EENET Journal Vol. 1, No.1 (1), Jan-Jun 2017 เอกสารอ้างองิ[1] M. Nararom, S. Thepa, J. Kongkiattikajorn, R. Songprakorb, Research on Chemical Intermediates, 2014, vol. 41, pp. 6543- 6558.[2] S.P. Sukhatme, Solar Energy: Principles of 23 Thermal Collection and Storage, second ed., Tata 24 McGraw-Hill, New Delhi, 1998.[3] เอกลกั ษณ์ สุวรรณสถิตย์ *,มานะอมรกิจบารุง2, ศิริชยั เทพา และ รุ่งโรจน์ สงค์ประกอบ ,การปรับต้ังเพ่ือเพิ่มประสิทธิภาพของ ระบบผลิตน้าร้อนพลงั งานรังสีอาทิตยใ์ ห้มีความเหมาะสมในการ อบแห้งผลผลิตทางการเกษตร, การประชุมวิชาการสมาคม วิศวกรรมเกษตรแห่งประเทศไทยระดบั ชาติคร้ังที่ 15 และระดบั นานาชาติคร้ังท่ี 7, 2-4 เมษายน 2556 โรงแรมกรุงศรีริเวอร์ จ. อยธุ ยา.[4] จงจิตร์ หิรัญลาภ, 2520. กระบวนการพลังง J.A. Duffie, W.A. Beckman, Solar Engineering of Thermal Processes, Wiley, NewYork, 200 .พลงั งานรังสีอาทิตยใ์ นรูปความร้อน. สา้ นกั พิมพ์ ดวงกมล, กรุงเทพมหานคร. -5-

บทความวจิ ยัวารสารเครือขา่ ยวิศวกรรมไฟฟ้ าEENET Journal Vol. 1, No.1 (1), Jan-Jun 2017 การศึกษาเพอื่ หาแนวทางปรับเพม่ิ สมรรถนะระบบโซลาร์เซลล์ทแ่ี ผงมีความสกปรก The Study for Performance Ratio Increasing of Soiling Solar PV Systems บุญเทยี ม เลยี มพระจนั ทร์ พงษ์ศักด์ิ ทามแก้ว กฤติเดช บวั ใหญ่ และกาณฑ์ เกดิ ชื่น สาขาวิชาวศิ วกรรมไฟฟ้ า คณะวิศวกรรมศาสตร์และสถาปัตยกรรมศาสตร์ มหาวทิ ยาลยั เทคโนโลยรี าชมงคลอีสาน เลขท่ี 744 ถนนสุรนารายณ์ ต.ในเมือง อ.เมือง จ.นครราชสีมา 30000 E-mail: bounthiem13986@gmail.comบทคดั ย่อ บทความวชิ าการน้ีนาเสนอการศึกษาสารวจบทความออนไลน์ที่หาแนวทางในการปรับเพ่ิมสมรรถนะระบบโซลาร์เซลลช์ นิดเชื่อมต่อสายส่งที่มีแผงโซลาร์เซลลส์ กปรก ความสกปรกของแผงโซลาร์เซลล์ทาให้ความเขม้ แสงที่จะกระทบท่ีเซลลแ์ สงอาทิตยม์ ีค่าลดลง ส่งผลใหก้ าลงั ไฟฟ้ าท่ีผลิตได้มีคา่ ลดลงดว้ ย หรืออาจแสดงออกที่คา่ สมรรถนะของระบบโซลาร์เซลลม์ ีคา่ ลดลงดว้ ย จากการสารวจแผงโซลาร์เซลลท์ ่ีติดต้งั อยทู่ วั่ โลกมีความสกปรกท่ีแตกต่างกนั ไป และมีวิธีการแกป้ ัญหาเพื่อเพิ่มสมรรถนะก็แตกต่างกนั ไปเช่นกนั ดงั น้นั ถา้ เรามีการศึกษาเก่ียวกบั การสกปรกและการแกป้ ัญหาแลว้ เราน่าจะหาทางที่เหมาะสมสาหรับการแกป้ ัญหาแผงโซลาร์เซลลท์ ่ีสกปรกในแต่ละพ้ืนท่ีไดต้ อ่ ไปคาสาคญั : แผงโซลาร์เซลล,์ ความสกปรก, สมรรถนะAbstract This academic paper surveys the published online papers related with the photovoltaic (PV) panel soiling of the grid connected system. Asoiling of solar PV panel making light intensity into the solar cell is reduced. This reduced light intensity also makes reduction of produced power.Also, the performance ratio (PR) might be shown as reduction. Installed solar panels in worldwide are soiling depending on location andenvironment. The solutions for increasing the PR are also different. If we study the soiling and solving, the optimal solution for soiled panel cleaningshould be found.Keywords: Photovoltaic, Soiling, PV performance Ratio1. บทนา งานวิจยั เกี่ยวกบั ผลกระทบของพลงั งานที่สูญเสียเน่ืองจากความสกปรก บนแผงเซลลแ์ สงอาทิตย์ ปัจจยั ดา้ นสภาพแวดลอ้ มของแตล่ ะพ้ืนที่เป็ นส่ิง ในปัจจุบันพลังงานแสงอาทิตยม์ ีบทบาทสาคัญต่อการผลิต หน่ึงที่ส่งผลโดยตรงต่อสมรรถนะการทางานของเซลล์แสงอาทิตย์ สากาลังไฟฟ้ าป้ อนให้กับระบบจาหน่ายไฟฟ้ า เน่ืองจากเป็ นพลังงาน หลบั งานวิจยั [3] ไดป้ ระมาณค่าใช้จ่ายและระยะเวลาท่ีเหมาะสมในการหมุนเวียนสะอาดไม่ก่อมลพิษ อย่างไรก็ตามโรงไฟฟ้ าระบบพลังงาน ทาความสะอาด โดยการสังเกตสภาวะความสกปรกของโรงไฟฟ้ าแสงอาทิตยต์ อ้ งมีการบารุงรักษา เพราะถ้าหากขาดการบารุงรักษาแผง พลงั งานแสงอาทิตยใ์ นภาคกลางของประเทศซาอุดีอาระเบีย ในงานวิจยัเซลลแ์ สงอาทิตย์ แผงจะมีความสกปรกและส่งผลให้ความเขม้ แสงท่ีตก [4] ผลของความสกปรกในการผลิตพลงั งานสาหรับโรงงานไฟฟ้ าโซลาร์กระทบท่ีเซลลแ์ สงอาทิตยม์ ีค่าลดลง ส่งผลทาใหก้ าลงั ไฟฟ้ าที่ผลิตไดม้ ีค่า เซลล์ขนาดใหญ่ โดยการเปรียบเทียบกาลงั ไฟฟ้ าของพลงั งานท่ีผลิตก่อนลดลงด้วย [1] ดังน้ันเพื่อหาแนวทางในการปรับเพ่ิมสมรรถนะระบบ และหลงั การทาความสะอาดท่ีแผงเซลล์แสงอาทิตย์ และงานวิจยั [5] มีโซลาร์เซลล์ชนิดเช่ือมต่อสายส่งท่ีมีแผงโซลาร์เซลล์สกปรกจึงตอ้ งหา การศึกษาผลกระทบของฝ่ ุนบนแผงเซลล์แสงอาทิตย์ ที่ส่ งผลต่อวธิ ีแกไ้ ขปัญหา สมรรถนะ และขอ้ เสนอแนะในการแก้ปัญหาในระบบผลิตไฟฟ้ าจาก เซลลแ์ สงอาทิตยข์ นาดใหญ่ ดงั น้นั ถา้ เรามีการศึกษาเกี่ยวกบั ความสกปรก ในอดีตมีงานวิจยั ท่ีเก่ียวขอ้ งกบั การศึกษาเพื่อหาแนวทางในการ บนแผงเซลล์แสงอาทิตยแ์ ละการแกป้ ัญหาต่างๆแลว้ เราน่าจะหาทางท่ีปรับเพิ่มสมรรถนะระบบโซลาร์เซลลช์ นิดเชื่อมต่อสายส่งท่ีมีแผงโซลาร์ เหมาะสมสาหรับการแกป้ ัญหาแผงที่สกปรกไดใ้ นแตล่ ะพ้นื ที่ไดต้ อ่ ไปสกปรกเป็ นจานวนมาก โดยมีจุดประสงค์เพื่อทาให้ระบบผลิตไฟฟ้ าพลงั งานแสงอาทิตยม์ ีประสิทธิภาพสูงข้ึน ในงานวิจยั [2] ได้รวบรวม -6-

บทความวจิ ยั วารสารเครือข่ายวศิ วกรรมไฟฟ้ า EENET Journal Vol. 1, No.1 (1), Jan-Jun 2017 ในบทความน้ี จะทาการศึกษาบทความท่ีเก่ียวข้องกับการ รูปที่ 2. การไหลของกระแสผา่ นเซลลถ์ ูกบงั เงา [2]บารุงรักษา และการทาความสะอาดแผงท่ีปรากฏบนฐานขอ้ มูลออนไลน์โดยคาสาคญั ที่ใชค้ น้ หาหลกั ไดแ้ ก่ความสกปรก (Soiling) ของแผงโซลาร์ จากรูปท่ี 2 เป็ นโมดูล PV ประกอบดว้ ย 10 เซลล์ และเซลลห์ น่ึงเซลล์ ผลลพั ธ์ท่ีคาดหวงั คือเพื่อหาแนวทางการบารุงรักษาให้เหมาะสม ถูกบงั เงาทาให้ผลิตไฟฟ้ าใดน้ อ้ ย ท่ีจุดน้ีเองเปรียบเสมือนความตา้ นทานสาหรับในประเทศไทยต่อไป โดยในส่วนที่ 2 ของบทความเป็ นการ สูงข้ึน ดงั น้นั เมื่อกระแสไหลจะทาใหเ้ กิดความร้อนสะสมไปเร่ือย จนกระกล่าวถึง ความสกปรกและกาลงั การผลิตท่ีลดลง และส่วนที่ 3 เป็ นการ ท้งั เกิดความเสียหายได้ อย่างไรก็ตามการใช้บายพาสไดโอดสามารถกล่าวถึงการแก้ปัญหาความสกปรก ซ่ึงในทุกส่วนของบทความเป็ นการ แกป้ ัญหาดงั กล่าวได้ [2]รวบรวมการดาเนินการอยใู่ นทวั่ โลก สาหรับการทางานของแผงโซล่าเซลล์ท่ีสัมพนั ธ์กับปริ มาณ2. ความสกปรกและกาลงั การผลติ ความเขม้ ของแสงอาทิตย์ โดยปริมาณความเขม้ สูงปริมาณกาลงั ท่ีผลิตได้ ก็จะสูงตามด้วย ถ้าหากมีความสกปรกมาบดบงั ก็จะส่งผลทาให้กาลงั ท่ี ความสกปรกท่ีเกาะติดบนแผงโซล่าเซลล์น้นั ส่วนมากจะมา ผลิตลดลง ในรูปที่ 3 เป็นเส้นคุณสมบตั ิของเซลลแ์ สงอาทิตยท์ ่ีมีกาลงั การสภาพแวดล้อมอากาศในท้องถิ่นที่ทาการติดต้ังโรงไฟฟ้ าพลังงาน ผลิตสมั พนั ธ์กบั แสงอาทิตย์ โดยจุดที่ผลิตกาลงั ไฟฟ้ าไดส้ ูงสุดจะเรียกว่าแสงอาทิตยน์ ้ัน ถ้าแผงโซลาร์เซลล์มีความสกปรกจะส่งต่อการผลิต จุด MPP โดยจุด MPP น้ีจะมีค่าลดลงเมื่อแสงอาทิตยต์ กกระทบที่เซลล์กาลังไฟฟ้ าลดลง โดยปกติฝ่ ุนท่ีมีค่าระหว่าง 1 ไมโครเมตรถึง 500 ลดลงเช่นกนั ดงั รูปที่ 3ไมโครเมตรสามารถมาเกาะที่หนา้ แผง ข้ึนอยกู่ บั สภาพแวดลอ้ มที่ติดต้งัโรงไฟฟ้ า ลกั ษณะแผงที่มีความสกปรกท่ีเกิดข้ึนจากฝ่นุ ดินเป็นดงั รูปท่ี 1 แผงไม่มีความสกปรก แผงมีความสกปรกรูปที่ 1 ลกั ษณะความสกปรกที่เกิดข้ึนบนแผง [7]จากรูปที่ 1 แผงท่ีสกปรกสามารถเกิดจากแหล่งกาเนิดมลภาวะทางอากาศท่ีสาคัญ อาจแบ่งเป็ น 2 กลุ่ม [6] โดยกลุ่มที่ 1 คือจากแหล่งกาเนิดจากยานพาหนะและแหล่งกาเนิดจากโรงงานอุตสาหกรรมซ่ึงสารมลพิษทางอากาศที่เกิดจากการเผาไหมเ้ ช้ือเพลิงชนิดต่างๆ ไดแ้ ก่ รูปที่ 3 การลดลงของจุด MPP [2]ก๊าซคาร์บอนมอนอกไซด์ ฝ่ ุนละออง ก๊าซซลั เฟอร์ไดออกไซด์ และก๊าซออกไซด์ของไนโตรเจน และกลุ่มท่ี 2 คือจากมลพิษท่ีเกิดข้ึนเองตาม นอกจากน้ีถา้ ความสกปรกน้ันมีความช้ืนจะทาให้การเกาะติดธรรมชาติ เช่น ฝ่ ุนละอองจากปรากฏการณ์ทางธรรมชาติ เช่น พายุ ภูเขา ของความสกปรกน้ันหนาแน่นมากข้ึน ส่งผลให้กาลงั การท่ีผลิตไดจ้ ากไฟระเบิด แผน่ ดินไหว หรือ ไฟไหมป้ ่ า แผงโซล่าเซลลน์ ้นั จะมีค่าลดลงมากต้งั แต่ 2% ถึง 60 % [8] โดยข้ึนอยกู่ บั ขนาดความสกปรกที่เกาะติดบนแผงโซล่าเซลล์ นอกจากน้ีฝ่ นุ หนาที่เกาะแผงอยบู่ างส่วนยงั ส่งผลให้เกิดจุดร้อนสามารถสร้างความเสียหายที่เซลลบ์ างส่วนได้ ดงั ตวั อยา่ งในรูปที่ 2 ส าห รั บ งาน วิจัย ส่ ว น ม าก ท ั่วโล ก ได้พ บ ว่าก ารล ด ล งข อ งค่ า สมรรถนะของระบบโซลาร์เซลล์ข้ึนอยู่กับสถานท่ี ในทวีปยุโรปการ -7-

บทความวจิ ยัวารสารเครือขา่ ยวิศวกรรมไฟฟ้ าEENET Journal Vol. 1, No.1 (1), Jan-Jun 2017สูญเสียกาลงั การผลิตแบบรายวนั ในมาลากา (สเปน) เกิดจากการสะสม ดงั ในการทบทวนวรรณกรรมจากแหล่งขอ้ มูลออนไลน์ ทาให้สรุปการทาของฝ่ ุนละอองที่สะสมบนแผงของเซลลแ์ สงอาทิตยอ์ ยทู่ ี่ประมาณ 4.4% ความสะอาดเซลลแ์ สงอาทิตยอ์ าจแบ่งไดด้ งั น้ีและหากในช่วงเวลาที่อากาศแห้งแล้งการสะสมของฝ่ ุนจะมีค่าสูงกว่า20% [9] 3.1 การทาความสะอาดด้วยธรรมชาติ ฝนไม่มีค่าใชจ้ ่าย แต่มีความผนั ผวนตามฤดูกาล ถึงแมว้ ่าการทา ในประเทศเบลเยยี มการสูญเสียพลงั งานเนื่องจากความสกปรกมี ความสะอาดด้วยน้าจะถือว่าดีท่ีสุด [2] แต่ด้วยความไม่แน่นอนเรื่องค่าอยรู่ ะหว่าง 3% ถึง 4% ในช่วงเวลา 5 สัปดาห์ [10] ในประเทศกรีซ ปริมาณน้าฝน อาจทาใหต้ อ้ งมีการทาความสะอาดเพิม่ เติมความสูญเสียจากความสกปรกประจาปี อยทู่ ่ีประมาณ 5.86% [11] และในภาคใต้ของอิตาลีการสูญเสียพลังงานรายเดือนเป็ น 1.1% ถึง 6.9 % 3.2 การทาความสะอาดด้วยตนเองนอกจากน้ียงั พบว่ามีโรงงานผลิตพลังงานแสงอาทิตยท์ ่ีสร้างข้ึนบน วิธีการน้ีเป็ นไปตามข้นั [2] ตอนเดียวกนั ที่ใช้ในการทาความพ้ืนดินทรายที่สร้างในพ้ืนที่จากดั ฝ่นุ ที่ติดเกาะบนแผงมีจานวนมากทาให้ สะอาดหน้าต่างของอาคาร ขดั ผิวดินออกจากพ้ืนผิวโดยใช้แปรงท่ีมีขนการผลิตไฟฟ้ าลดลง ถา้ ไม่ทาความสะอาดภายในรายเดือน [12] ในเกาะ พิเศษที่ออกแบบมาเพื่อป้ องกนั รอยขีดข่วนของโมดูล บางคนยงั มีการใช้คานารีคา่ สมรรถนะลดลงถึง 20% ของการเร่ิมตน้ การดาเนินงานภายใน 5 น้าประปาช่วยในการทาความสะอาดและขดั ควบคู่กนั ไป ถา้ มีการเขา้ ถึงเดือนและค่าสมรรถนะจะเริ่มเพิ่มข้ึนหลงั เกิดฝนตก [13] พ้ืนท่ีในการทาความสะอาดยากอาจจะใช้บนั ไดและต่อด้ามให้ยาวข้ึน เพ่ือท่ีจะช่วยในการทาความสะอาด3. การแก้ปัญหาความสกปรก 3.3 การทาความสะอาดด้วยเคร่ืองจักร ความสกปรกเป็นสิ่งสาคญั มาก เพราะส่งผลกระทบบนแผงเซลล์ วิธีการน้ี ใช้เคร่ื องจักรทาความสะอาดแบบแห้ง เพื่อการแสงอาทิตย์ ดงั น้ันเราควรสามารถทาความเขา้ ใจเกี่ยวกบั ความสกปรก ดาเนินงานในการทาความสะอาดแผงเซลล์แสงอาทิตย์ ในการนาใช้เพอ่ื แกไ้ ขปัญหาที่นามาใชเ้ ป็นกลยทุ ธ์ในการทาความสะอาดที่เหมาะสม เคร่ืองจกั รแบบแห้งน้ีจะช่วยประหยดั น้าประปา และเป็ นระบบที่ใชส้ ปริง เกอร์ที่ออกแบบมาช่วยทาความสะอาดแผงเซลลแ์ สงอาทิตยโ์ ดยตรง ในบทความ [14] มีการทดลองทาความสะอาด 3 วิธีคือ การอดั น อก จาก น้ี ก ารท าค วามส ะ อาด ที่ ได้ป ระ ยุก ต์ใ ช้ก็ มี ห ล ายที่อากาศขนาด 60 PSI การใช้แปรงอดั และอากาศขนาด 30 PSI และทา แตกต่างกัน ซ่ึงผลท่ีได้รับจะมีประสิทธิภาพมากท่ีสุดคือการใช้น้าที่ความสะอาดโดยน้า ต่อจากน้นั จึงทาการวดั กระแสไฟฟ้ าลดั วงจรเพื่อหา ปราศจากแร่ธาตุ ใชแ้ ปรงที่ออกแบบมาเพ่ือทาความสะอาดโดยตรงจะทาคา่ กระแสที่ไดจ้ ากลกั ษณะตวั อยา่ ง 3 แบบ คือ ฝ่ นุ ขนาดขนาดเล็ก กลาง ให้ประสิ ทธิภาพเฉล่ีย 98.8% เม่ือเทียบกับในช่วงเวลาท่ีฝนตกมีและฝ่ ุนขนาดใหญ่(~74.6 gm/m2) พบว่าการทาวดั กระแสก่อนทาความ ค่าประมาณ 97.2% และในฤดูแลง้ วิธีการทาความสะอาดแบบใหม่โดยสะอาดจะไดค้ ่ากระแส 96.7 % 90.3% และ58.6% เมื่อทาความสะอาด การใช้ไอน้า(ประสิทธิภาพ 97.3% ในช่วงเวลาที่ฝนตก) นอกจากน้ียงัดว้ ยแบบที่หน่ึงจะทาใหค้ ่ากระแสเพมิ่ ข้ึน 98.2% 95.3% และ89.4% เม่ือ พบว่าผงซักฟอกไม่ได้เพ่ิมประสิทธิภาพการทาความสะอาดเลย ดงั น้ันใช้วิธีท่ีสองค่ากระแสเพ่ิมข้ึนใกลเ้ คียงกนั ท่ี 99 % และแบบที่สามน้ีจะมี [15] ไดป้ ระดิษฐ์เครื่องมือ เครื่องจกั รทาความสะอาดแบบแห้ง ดงั รูปที่ 5ค่าใกลเ้ คียงเกือบร้อยเปอร์เซ็นต์ นัน่ หมายถึงในแบบท่ีสาม หรือการทาความสะอาดดว้ ยน้ามีผลดีที่สุด ดงั รูปที่ 4 ท่อลมออก ลูกกลิ้งทาความสะอาดฝ่ นุ ทิศทางการเคล่ือนที่ ลูกกล้ิง ทาความ สะอาด แบบโฟม รางการเคลื่อนที่ ลอ้ ลูกกลิ้งควบคุมทิศทางการเคลื่อนที่รูปที่ 4 วธิ ีการทาความสะอาดท้งั 3 แบบและผลการทาความสะอาด [14] รูปที่ 5 เคร่ืองจกั รทาความสะอาดแบบแหง้ [15] จากรูปที่ 4 ถึงแม้ว่าการทาความสะอาดด้วยน้าจะดีที่สุด แต่ จากรูปท่ี 5 เป็ นเคร่ืองจกั รทาความสะอาดแบบแห้ง (Novel Dryปริมาณของน้าฝนอาจไม่เพียงพอ ทาให้มีผคู้ ิดคน้ การทาความสะอาดแผง Cleaning Machine) ในกระบวนการทางานของเครื่องจกั รน้ีทาหน้าทีเช็ค -8-

บทความวจิ ยั วารสารเครือขา่ ยวิศวกรรมไฟฟ้ า EENET Journal Vol. 1, No.1 (1), Jan-Jun 2017ความช้ืนและเช็คระดบั ตาแหน่งลูกกลิ้งปรับไปพร้อมกนั ดงั รายละเอียด [4] A. Massi Pavan, A. Mellit and D. De Pieri, “The effect of soilingตอ่ ไปน้ี on energy production for large-scale photovoltaic plants,” Solar Energy, 85 (2011) 1128–1136. 1. เปิ ดการทางานของคอมเฟสเซอร์ปรับใช้ลูกกลิ้งท่อลมเริ่มการเคลื่อนท่ีไปขา้ งหนา้ จา่ ยละอองลมจนสุดรางทาความสะอาด [5] M. Mani and R. Pillai, “Impact of dust on solar photovoltaic (PV) performance: Research status,challenges and 2. ปรับใช้ลูกกลิ้งโฟมโดยให้ทางานถอยกลบั จากปลายราง recommendations,” Renewable and Sustainable Energy Reviews,จนถึงจดุ เร่ิมตน้ 14 (2010) 3124–3131. 3. เปิ ดการทางานของคอมเฟสเซอร์ปรับใชล้ ูกกลิ้งท่อลมเร่ิม [6] แหล่งของมลพษิ ทางอากาศ, [ออนไลน]์ , สืบคน้ จาก:การเคลื่อนท่ีไปขา้ งหนา้ จา่ ยละอองลมจนสุดรางทาความสะอาด http://www.il.mahidol.ac.th/e-media/ecology/chapter2/ chapter2_airpolution4.htm 4. ปรับใช้ลูกกลิ้งแบบทาความสะอาดฝ่ ุนโดยให้ทางานถอยกลบั จากปลายรางจนถึงจุดเริ่มตน้ จึงหยดุ การทางาน [7] C. Schill, S. Brachmann and M. Koehl, “Impact of soiling on IV- curves and efficiency of PV-modules,” Solar Energy, 112 (2015) อย่างไรก็ต ามเค รื่ อ งน้ี อ อกแ บ บ ใช้กับ ระบ บ ผลิ ตพ ลังงาน 259–262ไฟฟ้ าโซล่าเซลล์ท่ีติดต้งั ในภูมิภาคตะวนั ออกกลาง ซ่ึงพบว่าน้าเป็ นปัญหาสาคญั ของการทาความสะอาด จึงทาให้การทาความสะอาดเป็ น [8] E. Urrejola and J. Antonanzasc, “Effect of soiling and sunlightเรื่องที่ยากและสิ้นเปลืองจึงคิดวิธีการทาความสะอาดแบบซักแห้งคือไม่ exposure on the performance ratio of photovoltaic technologiesใช้น้าร่วมในการทาความสะอาด ซ่ึงพบว่าสามารถแกป้ ัญหาการทาความ in Santiago, Chile,” Energy Conversion and Management, 114สะอาดในสถานท่ีท่ีปราศจากน้าได้ (2016) 338–3474. บทสรุป [9] M. Pavan , A. Mellit and De Pieri; “Analysis of dust losses in photovoltaic modules,” World Rcnewable Energy Congress, บทความน้ีไดร้ วบรวมงานวิจยั ท่ีเก่ียวกบั การทาความสะอาด 2011, Sweden.แผงโซลาร์ เซลล์ในการปรับเพิ่มสมรรถนะของระบบโซล่ าเซลล์ชนิ ดเช่ือมต่อสายส่งที่แผงโซลาร์เซลล์ท่ีมีความสกปรกเกาะติด เพ่ือเพิ่ม [10] R. Appels, B. Lefevr, B. Herteleer and H. Goverde, “Effect ofประสิทธิภาพของระบบ ซ่ึงพบวา่ การทาความสะอาดแผงโซลาร์เซลลท์ ่ีดี soiling on photovoltaic modules,” Solar Energy, 96 (2013) 283–ที่สุดคือ การทาความสะอาดโดยการใชน้ ้า หากมีความสกปรกเกิดข้ึนบน 291.แผงท่ีมีการเกาะติดแน่นควรทาความสะอาดโดยด่วน เพ่ือหลีกเลี่ยงความเสียหายที่เกิดข้ึนถา้ หากสถานที่น้นั มีปัญหาเร่ืองน้าจึงควรนาใชเ้ ครื่องจกั ร [11] E . Kymakis, S. Kalykakis and TM. Papazoglou. “Performanceทาความสะอาดแบบแห้งช่วยทาความสะอาดเพ่ือให้เหมาะสมกบั การทา Analysis of a Photovltaic System Koya - Kurdistan of Iraq,”ความสะอาดแผงโซลาร์เซลลแ์ ต่ละสถานที่ International Journal of Computer Science and Electronics Engineering (IJCSEE) Volume 3, Issue 2 (2015).เอกสารอ้างองิ [12] A. Massi Pavan, A. Mellit and D. De Pieri, “The effect of soiling[1] พลงั งานแสงอาทิตย์ – กรมพฒั นาพลงั งานทดแทนและอนุรักษ์ on energy production for large-scale photovoltaic plants,” Sol พลังงาน [ออนไลน์], สืบค้นจาก:http://www.dede.go.th /article Energy, Volume 85, Issue 5, May 2011, Pages 1128–1136. _attach/h_solar.pdf [13] C. Schill, S. Brachmann and M. Koehl, “Impact of soiling on IV-[2] M. RezaMaghami, “Power loss due to soiling on solar panel: curves and efficiency of PV-modules,” Solar Energy, 112 (2015) Areview,” Renewable and Sustainable Energy Reviews, 59 259–262. (2016) 1307–1316. [14] J. J. John, S. Tatapudi and G. Tamizhmani; “Influence of soiling[3] R.K. Jones, “Optimized Cleaning Cost and Schedule Based on layer on quantum efficiency and spectral refl1ectance on Observed Soiling Conditions for Photovoltaic Plants in Central crystalline silicon PV modules,” Photovoltaic Specialist Saudi Arabia,” IEEE JOURNAL OF PHOTOVOLTAICS, (2016). Conference (PVSC), 2014 IEEE 40th. [15] S. Pamir Aly and P. Gandhidasan, “Novel Dry Cleaning Machine for Photovoltaic and Solar Panels,” Renewable and Sustainable Energy Conference (IRSEC), 2015. -9-

บทความวจิ ยัวารสารเครือข่ายวิศวกรรมไฟฟ้ าEENET Journal Vol. 1, No.1 (1), Jan-Jun 2017 ระบบสมองกลฝังตัวเพอื่ การควบคุมอปุ กรณ์ไฟฟ้ า และตรวจสอบการใช้พลงั งานไฟฟ้ าด้วย X10 Embedded Systems for Control Electrical Devices and Monitor the Power Consumption by X10 สรพงษ์ วชิรรัตนพรกลุ สาขาวิชาวศิ วกรรมสารสนเทศ ภาควชิ าวศิ วกรรมคอมพิวเตอร์ คณะวิศวกรรมศาสตร์ สถาบนั เทคโนโลยพี ระจอมเกลา้ เจา้ คุณทหารลาดกระบงั เลขท่ี 1 ซอยฉลองกรุง 1 แขวงลาดกระบงั เขตลาดกระบงั จงั หวดั กรุงเทพมหานคร โทรศพั ท์ 02-329-8327 E-mail: iteteee@gmail.comบทคดั ย่อ บทความน้ีเป็ นการประยุกต์ใช้เทคโนโลยีการสื่อสารผ่านสายไฟฟ้ าตามมาตรฐาน X10 (X10 Power line communication) ร่วมกับไมโครคอนโทรลเลอร์ที่ทางานผา่ นระบบเครือข่ายอินเตอร์เน็ท เพื่อพฒั นาเป็ นระบบสมองกลฝังตวั ที่ใช้ในการควบคุมการเปิ ดปิ ดอุปกรณ์ไฟฟ้ าและตรวจสอบการใชพ้ ลงั งานไฟฟ้ าผา่ นทางหน้าเวบ็ แอพพลิเคชนั จากการทดสอบพบวา่ ระบบน้ีสามารถนาไปใชใ้ นงานกบั ที่อยอู่ าศยั แบบท่ีใชไ้ ฟฟ้ า 2 เฟสที่มีการเดินสายไฟยาวไมเ่ กิน 85 เมตรนบั จากจดุ ควบคุม และผลที่ไดจ้ ากการตรวจสอบพลงั งานไฟฟ้ า ทาให้ผอู้ ยอู่ าศยั สามารถควบคุมและประหยดั การใชพ้ ลงั งานไฟฟ้ าของตนเองไดม้ ากข้ึนคาสาคญั : ระบบสมองกลฝังตวั , การสื่อสารผา่ นสายไฟฟ้ า X10, พลงั งานไฟฟ้ าAbstract The purpose of this article is applying the X10 power line communication technology with microcontrollers that work via internet todevelop embedded system. This system was used to switch on/off the electrical equipment and monitor the consumption of energy via a webapplication. The results of the experiments were showed that this system can be used in house that applies two phase electric which lengths up to 85meters wiring from the control point. Furthermore, the habitants be able monitor the consumption of power and control it to save even moreKeywords:embedded system, X10 power lone communication, power consumption1. บทนา ไมโครคอนโทรลเลอร์ตระกูล dsPIC-Web เป็ นตัวควบคุมหลักผ่าน เครือข่ายอินเตอร์เน็ท และ PIC เป็ นตวั ควบคุมยอ่ ยสาหรับอุปกรณ์ไฟฟ้ า ปัจจุบันเทคโนโลยีการควบคุมอุปกรณ์ไฟฟ้ า และแสดงค่า ตา่ งๆพลงั งานไฟฟ้ าตามที่อยอู่ าศยั มีการพฒั นาไปอย่างรวดเร็ว แต่ไม่เป็ นที่นิยมใช้ อนั เน่ืองมากจาก ที่อยอู่ าศยั ของผูค้ นส่วนใหญ่เป็ นที่อยอู่ าศยั ท่ีมี เทคโนโลยีการส่ือสารผ่านสายไฟฟ้ าเป็ นเทคโนโลยีท่ีมีการมานาน ในการที่จะใช้เทคโนโลยเี หล่าน้ีจาเป็ นจะตอ้ งมีการดดั แปลง ต่อ พฒั นามานาน มีขอ้ ดีตรงท่ีในการควบคุมปุกรณ์หรือตรวจสอบพลงั งานเติมระบบไฟฟ้ าภายในท่ีอย่อู าศยั หรือมีความซับซ้อนในการติดต้งั และ ไฟฟ้ าไม่จาเป็ นจะตอ้ งวางระบบสายควบคุมใหม่ สามารถใช้สายไฟฟ้ าการใช้งาน นอกจากน้ียงั มีราคาค่อนขา้ งสูง ประกอบกบั ในความเป็ นจริง ภายในบ้านเป็ นสายสัญญาณในการควบคุมอุปกรณ์และตรวจสอบสงั คมไทยส่วนใหญ่เป็นสงั คมของผมู้ ีรายไดป้ านกลางและรายไดน้ ้อย ทา พลงั งานไฟฟ้ าได้ เพียงเพิ่มอุปกรณ์การแปลงสญั ญาณตามมาตรฐาน X10ให้ไม่สามารถติดต้งั เทคโนโลยีเหล่าน้ีได้ ผูเ้ ขียนจึงมีความคิดที่อยากจะ ตามจุดอุปกรณ์ท่ีต้องการควบคุมเท่าน้ัน (ประเภทเสี ยบปลั๊ก) แต่ทาระบบการควบคุมอุปกรณ์ไฟฟ้ าและการแสดงพลังงานไฟฟ้ าท่ีใช้ เทคโนโลยีน้ีไม่เป็ นที่นิยมใช้งานในประเทศไทยเนื่องจาก ยคุ สมยั ก่อนภายในที่อยูอ่ าศยั ท่ีมีราคาถูก สามารถติดต้งั อุปกรณ์การควบคุมเพิ่มได้ ในการติดต้งั อุปกรณ์การควบคุมของเทคโนโลยนี ้ีมีความซบั ซ้อน และมีโดยไม่ตอ้ งทาการดดั แปลงระบบไฟฟ้ าในกรณีที่ใช้อุปกรณ์ไฟฟ้ าผ่าน ขนาดใหญ่ ผิดกบั ยดุ คสมียในปัจจุบนั ที่อุปกรณ์มีขนาดเล็กลงเป็ นอยา่ งเต้าเสียบไฟฟ้ า รวมไปถึงการใช้งานที่ง่าย และสามารถเป็ นพ้ืนฐานใน มาก สามารถทาการประกอบและติดต้งั ไดง้ ่ายข้ึน ซ่ึงชิ้นงานที่ไดท้ ดลองการศึกษาและพฒั นาต่อไปสาหรับผทู้ ่ีสนใจได้ โดยไดเ้ ลือกใช้เทคโนโลยี ทาข้ึนในบทความน้ีจะยงั มีขนาดค่อนขา้ งใหญ่ เน่ืองจากผูเ้ ขียนตอ้ งการการส่ื อสารไฟฟ้ าตามมาตรฐาน X10 ข้ันพ้ื นฐานร่ วมกับการใช้ แนวความคิดการศึกษาใช้เทคโนโลยกี ารควบคุมอุปกรณ์ไฟฟ้ าและการ -10-

บทความวจิ ยั วารสารเครือขา่ ยวศิ วกรรมไฟฟ้ า EENET Journal Vol. 1, No.1 (1), Jan-Jun 2017แสดงพลงั งานดว้ ยการสื่อสารผ่านสายไฟฟ้ าตามาตรฐาน X10 ที่มีการใช้ 2.2 ไมโครคอนโทรลเลอร์ dsPICวสั ดุอปุ กรณ์ราคาถูกและหาไดง้ า่ ย ไมโครคอนโทรลเลอร์ท่ีผู้เขียนได้ใช้ในบทความน้ี คือ2. ทฤษฎี ไมโครคอนโทรลเลอร์ ตระกูล dsPIC33WEB และ PIC ของบริษทั ETT ในรู ปแบบ บอร์ ดไมโครคอนโทรล เลอร์ สาเร็ จรู ป ที่ มี การประมวลผล2.1 การส่ือสารผ่านสายไฟฟ้ าตามมาตรฐาน X10 ข้อมูลแบบ 16 บิต โดยไมโครคอนโทรลเลอร์ dsPIC33WEB [3] มี คุณสมบตั ิเบ้ืองตน้ ดงั น้ี การสื่ อสารผ่านสายไฟฟ้ าตามมาตรฐาน X10 [1] [2] เป็ นเทคโนโลยที ่ีมีการพฒั นามาอยา่ งต่อเนื่อง ในปัจจุบนั มีความสามารถใน - ความเร็วในการประมวลผล 40 MIPS (16 Bit Data / 24 Bitการใชง้ านทางดา้ นมลั ติมีเดียผ่านสายไฟฟ้ าได้ แต่ในบทความน้ีตอ้ งการ Instruction Code)เพียงการส่งสญั ญาณควบคุมตามมาตรฐาน X10 ที่อาศยั การสร้างสัญญาณนาฬิ กาท่ี ได้จากจุดตัดศูนย์(zero crossing point) ของสัญ ญ าณ ไฟ - ทางานท่ีแรงดนั ไฟฟ้ าระดบั 3.0 ถึง 3.6 โวลต์กระแสสลบั เท่าน้นั - หน่วยความจาโปรแกรมแบบ Flash Memory ขนาด 128 กิโลไบต์ หลกั ในการออกแบบตอ้ งการให้มีการเร่ิมส่งสญั ญาณที่จุดใกล้ - พอร์ต I/O จานวน 69 บิตจุดตดั ศนู ยม์ ากที่สุด ณ ค่าของขอ้ มูลไบนารีท่ีเป็ น 1 จะส่งสญั ญาณเป็ นชุด - สามารถเชื่อมตอ่ อินเตอร์เน็ทแบบสาย LANท่ีมีความถ่ี 120 กิโลเฮิรตซ์ เป็ นจานวน 3 คร้ังแต่ละคร้ังใช้เวลา 1มิลลิวินาที และมีระยะเวลาการส่งแต่ละคร้ังห่างกนั 2.5 มิลลิวินาที โดยไม่สนวา่ จะเป็ นขอบขาข้ึนหรือขอบขาลงของสัญยาณไฟฟ้ ากระแสสลบัและค่าของขอ้ มูลไบนารีท่ีเป็น 0 จะไม่มีการส่งชุดความถ่ี 120 กิโลเฮิรตซ์โดยเป็นการเวน้ วา่ งของสญั ญาณ[3] ดงั รูปสญั ญาณในรูปท่ี 1รูปที่ 1 การส่งขอ้ มลู บนสญั ญาณไฟฟ้ ากระแสสลบั ของมาตรฐาน X10 รูปที่ 2 บอร์ดไมโครคอนโทรลเลอร์ dsPIC33WEB (อา้ งอิงจาก http://www.thaimicrotron.com) จากคุณสมบัติของไมโครคอนโทรลเลอร์ dsPIC33WEB ท่ี สามารถเชื่อมต่อผ่านเครือข่ายอินเตอร์เน็ท ทาให้ผูเ้ ขียนสามารถทาเป็ น ระบบสมองกลฝังตวั ได้ 2.3 การตรวจจบั จดุ ตดั ศูนย์ (Zero Crossing Detector)[4] เป็ นระบบที่คอยควบคุมการส่งขอ้ มูลให้เป็ นจงั หวะ โดยจะ ตรวจสอบจุดตดั ศูนยข์ องไฟฟ้ ากระแสสลบั ทาให้บิตของขอ้ มูลสามารถ ส่งไดต้ ามขอบเขตที่กาหนดไว้ เน่ืองจากในมาตรฐาน X10 น้นั บิตขอ้ มูล สามารถส่งได้ 2 บิต ตอ่ สญั ญาณ 1 ไซเคิลของไฟฟ้ ากระแสสลบั และใน สัญญาณ 1 ไซเคิลน้ันจะมี จุดตัดศูนยท์ ้ังหมด 2 จุด นามาใช้ในการ ตรวจสอบ และควบคุมให้การส่งขอ้ มูลทางานอยา่ งเป็นระบบและถูกตอ้ ง 2.4 วงจรวดั กระแส (Current Sensing) วงจรวดั กระแสที่ใช้เป็ นแบบพ้ืนฐานท่ีอาศยั คุณสมบตั ิในการ เหนี่ยวนาของหม้อแปลงกระแส [5] (Current transformer) ในการสร้าง ระบบการวดั กระแสให้กบั อุปกรณ์ไฟฟ้ า แล้วนาค่ากระแสไฟฟ้ าท่ีวดั ได้ -11-

บทความวจิ ยัวารสารเครือข่ายวิศวกรรมไฟฟ้ าEENET Journal Vol. 1, No.1 (1), Jan-Jun 2017มาคานวณเพื่องานพลงั งานไฟฟ้ าของอุปกรณ์ไฟฟ้ าต่างๆ โดยมีวงจรการ 3.1 ส่วนการควบคุมอปุ กรณ์และการตรวจสอบพลงั งานไฟฟ้ าวดั กระแสพ้ืนฐานดงั รูปที่ 2 ในส่วนน้ีเป็ นส่วนท่ีใช้รับคาสั่งการควบคุมอุปกรณ์ไฟฟ้ า รูปท่ี 3 วงจรวดั กระแส และส่งคา่ พลงั งานไฟฟ้ าที่ใช้กลบั ไปยงั ส่วนควบคุมหลกั โดยจะประกอบ ไปดว้ ยวงจรภาครับภาคส่งสญั ญาณการควบคุมผ่านสายไฟฟ้ า X10 ดงั รูป ที่ 5 วงจรวดั กระแสไฟฟ้ า และไมโครคอนโทรลเลอร์ท่ีใช้ในการวดั กระแสไฟฟ้ า และควบคุมอุปกรณ์ไฟฟ้ า โดยมีหลกั การทางานดงั รูปท่ี 6 และรูปท่ี 7 ตามลาดบั3. การออกแบบ รูปท่ี 4 ภาพรวมของระบบ จากรูปที่ 4 แสดงภาพรวมของระบบน้ี จะประกอบไปดว้ ย 3ส่วนหลกั คือ 1. ส่วนการควบคุมอุปกรณ์ไฟฟ้ าและการตรวจสอบพลงั งาน ไฟฟ้ าพิมพ์ 2. ส่วนการควบคุมหลกั 3. ส่วนเวบ็ แอพพลิเคชน่ั รูปที่ 5 วงจรภาครับและภาคส่งสญั ญาณ รูปท่ี 6 ผงั การทางานของระบบวดั ผลการใชก้ ระแส(อา้ งอิงวงจรเดิมจาก จาก http://www.thaimicrotron.com [4]) จากรูปท่ี 6 สามารถสรุปหลักการทางานได้ดังน้ี คือเม่ือ อุปกรณ์ไฟฟ้ ามีการเปิ ดใช้งาน วงจรวัดกระแสไฟฟ้ าจะทาการวดั กระแสไฟฟ้ าแล้วแปลงเป็ นข้อมูลไบนาร่ี จากน้ันนาไปเข้ารหัสตาม มาตรฐาน X10 เพื่อทาการส่ งข้อมูลผ่านสายไฟฟ้ าไปยังอุปกรณ์ ประมวลผลหลัก หลังจากน้ันจะทาการแปลงข้อมูลกลับเป็ นค่า กระแสไฟฟ้ าแลว้ นามาทาการคานวณหาค่าพลงั งานไฟฟ้ าและแสดงผล บนคอมพวิ เตอร์ -12-

บทความวจิ ยั วารสารเครือข่ายวิศวกรรมไฟฟ้ า EENET Journal Vol. 1, No.1 (1), Jan-Jun 2017 รูปที่ 9 สญั ญาณที่ไดร้ ับจากการส่งผา่ นสายไฟฟ้ ากระแสสลบั 220โวลต์ เทียบกบั สญั ญาณอินพตุ ที่ภาคส่งรูปที่ 7 ข้นั ตอนการทางานส่วนการควบคุมอปุ กรณ์ไฟฟ้ า3.2 ส่วนการควบคมุ หลกั ในส่วนควบคุมหลกั ใชร้ ับส่งคาส่งั การควบคุมอุปกรณ์ไฟฟ้ าและค่าพลงั งานไฟฟ้ าที่ใช้ ประกอบไปดว้ ยวงจรภาครับภาคส่งสัญญาณการควบคุมผ่านสายไฟฟ้ า X10 และไมโครคอนโทรลเลอร์ dsPIC ที่ทางานบนเครือขา่ ยอินเตอร์เน็ท3.3 ส่วนเวบ็ แอพพลเิ คช่ัน รูปท่ี 10 ผลการจาลองการเปิ ดอปุ กรณ์ไฟฟ้ า เน่ืองจากในการทางานระบบน้ีจะใชไ้ มโครคอนโทรลเลอร์ท่ี จากรูปที่ 10 เม่ือทาการเปิ ดอุปกรณ์ไฟฟ้ า ตวั ระบบจะทาการทางานเป็ นระบบสมองกลฝังตัวท่ี มีเซิ ร์ฟเวอร์อยู่ภายในตัวซ่ึ งมี วดั กระแสไฟฟ้ าของตวั อปุ กรณ์แลว้ นามาคานวณเป็ นพลงั งานไฟฟ้ า โดยหน่วยความจาท่ีจากดั ทาให้เวบ็ แอพพลิเคชนั่ ที่ออกแบบมีลูกเล่นทาง มีการส่งค่ากลบั มาแสดงท่ีหนา้ เวบ็ ทุก 10 มิลลิวินาที เพ่ือทาการบนั ทึกค่ากราฟฟิ กท่ีนอ้ ยโดยมีหนา้ ตาเวบ็ ในการควบคุมดงั รูปที่ 8 พลงั งานไฟฟ้ าที่ใชใ้ นรูปแบบกราฟ และสถิติดงั รูปท่ี 11 รูปที่ 8 หนา้ เวบ็ สาหรับสง่ั เปิ ดปิ ดอปุ กรณ์ไฟฟ้ า รูปท่ี 11 กราฟการใชพ้ ลงั งานไฟฟ้ าของเคร่ืองใชไ้ ฟฟ้ าแตล่ ะชนิด4. ผลการทดสอบ ในการทดสอบระบบได้ทาการทดสอบแยกเป็ น 2 ส่วน คือการวดั สัญญาณการควบคุมผ่านสายไฟฟ้ า X10 และผลการควบคุมอุปกรณ์ดงั รูปที่ 9 และรูปที่ 10 ตามลาดบั -13-

บทความวจิ ยัวารสารเครือขา่ ยวศิ วกรรมไฟฟ้ าEENET Journal Vol. 1, No.1 (1), Jan-Jun 2017 นอกจากน้ีในการทดสอบในส่วนของการวดั พลงั งานไฟฟ้ า ใช้ความรู้ทางด้าน I2C มาช่วย และในส่วนเว็บแอพพลิเคชั่นควรมีของอุปกรณ์ไฟฟ้ า ไดท้ าการทดสอบผ่านอุปกรณ์ไฟฟ้ าชนิดต่างเพื่อหา ความสามารถในการทางานมือถือได้ความถูกตอ้ งในการวดั พลงั งานไดด้ งั ตารางที่ 1 6. กติ ตกิ รรมประกาศตารางที่ 1 เปรียบเทียบค่าพลงั งานไฟฟ้ าท่ีวดั ไดเ้ ทียบกบั คา่ มาตรฐานของ ขอขอบคุณกลุ่มนักษาศึกษาหลักสูตรวิศวกรรมสารสนเทศ อุปกรณ์ไฟฟ้ า คณะวิศวกรรมศาสตร์ สถาบนั เทคโนโลยีพระจอมเกล้าเจ้าคุณทหาร ลาดกระบงั ท่ีอยใู่ นความดูแลของผูเ้ ขียนที่ช่วยในการรวบรวมขอ้ มูลในอุปกรณ์ไฟฟ้ า ค่าพลงั งานไฟฟ้ า ค่าพลงั งานไฟฟ้ า การทดสอบระบบจริง เป็ นอยา่ งสูง ทาผเู้ ขียนสามารถนาความรู้เหล่าน้ีมา เผยแพร่เพอื่ เป็นความรู้ในการตอ่ ยอดของผทู้ ่ีสนใจต่อไป กระแสท่ีระบุใน ท่วี ดั ได้ (W) เอกสารอ้างองิ อปุ กรณ์ไฟฟ้ า [1] Muhammad Salman Yousuf, Mustafa El-Shafei, “Power line (W) communications: an overview- part I,” 4th International conference on innovations in information technology, United Arab Emirates,1.คอมพิวเตอร์โน๊ตบคุ๊ 80 79 2007, pp. 218-222.2.หลอดไส้ 60 วตั ต์ 60 60 [2] Muhammad Salman Yousuf, Syed Z. Rizvi, Mustafa El-Shafei, “Power Line Communications: An Overview - Part II,” 3rd3.หวั แร้ง 30 31 International Conference on Information and Communication Technologies: From Theory to Applications, Syria, 2008, pp. 1-6.4.หลอดประหยดั ไฟ 24 วตั ต์ 24 24 [3] Microchip, “dsPIC Language Tools Libraries,” microchip, 2004.5.พดั ลม 16 นิ้ว 120 117 [4] R. W. Wall, “Simple Methods for Detecting Zero Crossing,”6.ทีวี 20 นิ้ว 120 120 IEEE, 2012. [5] Jian Lee, “Advanced Electrical and Electronics Engineering,”7. เตารี ดไอน้ า 200 185 Springer, 2011. จากการทดสอบอปุ กรณ์ไฟฟ้ าที่มีกาลงั ไฟฟ้ าไม่เกิน 100 วตั ต์จะมีค่าความถูกตอ้ งประมาณ 95% และอปุ กรณ์ที่ใชใ้ นการวดั กระแสเพอื่คานวณเป็นพลงั งานไฟฟ้ าสามารถรองรับกาลงั ไฟฟ้ าไดไ้ มเ่ กิน 250 วตั ต์ จานวนอุปกรณ์ไฟฟ้ าท่ีควบคุมและวัดพลังงานไฟฟ้ าในบทความน้ีข้ึนอยกู่ บั ส่วนการควบคุมย่อยซ่ึงทาไวเ้ พียง 4 จุด แต่ในส่วนของเวบ็ ทารองรับไวไ้ ดส้ ูงสุด 16 จุดควบคุม5. สรุป ระบบท่ีผเู้ ขียนไดน้ าเสนอ เป็ นการประยกุ ตใ์ ชเ้ ทคโนโลยกี ารส่ื อส ารผ่าน ส ายไฟ ฟ้ าตาม ม าตรฐาน X10 ข้ัน พ้ื น ฐาน ร่ วมกับไมโครคอนโทรลเลอร์ dsPIC ที่สามารถทางานผา่ นเครือข่ายอินเตอร์เน็ทมีความสามารถในการสั่งควบคุมอุปกรณ์ไฟฟ้ าและตรวจสอบพลงั งานไฟฟ้ าท่ีใชข้ องอุปกรณ์ไฟฟ้ าต่างๆ ผ่านเวบ็ แอพพลิเคชน่ั จากการทดสอบระบบแสดงให้เห็นว่า ระบบที่นาเสนอสามารถใช้งานได้จริง โดยมีขีดความสามารถในการควบคุมอุปกรณ์ไฟฟ้ าทางฮาร์ดแวร์ใน 1 จุดควบคุมสามารถควบคุมอุปกรณ์ไฟฟ้ า 1 อุปกรณ์ และในส่วนเวบ็ รองรับได้ 16จุดควบคุม และสามารถตรวจวดั พลงั งานไฟฟ้ าท่ีใชไ้ ด้โดยมีค่าพลงั งานไฟฟ้ าสูงสุดในแต่ละจุดควบคุมได้ไม่เกิน 200 วตั ต์ อันเนื่องจากตัวตรวจจบั กระแสไฟฟ้ าท่ีใช้รองรับสูงสุดได้แค่ 250 วตั ต์ ความยาวของสายไฟฟ้ าสูงสุดท่ีใชเ้ ช่ือมต่อจากจดุ ควบคุมหลกั ไปจนถึงจุดควบคุมยอ่ ยต่อ 1 จุด ยาวไม่เกิน 85 เมตร ในการพฒั นาต่อไป ผูเ้ ขียนมีความเห็นว่าควรเพ่ิมจานวนอุปกรณ์ไฟฟ้ าที่ควบคุมผา่ นส่วนควบคุมให้มากข้ึนโดย -14-

บทความวจิ ยั วารสารเครือขา่ ยวิศวกรรมไฟฟ้ า EENET Journal Vol. 1, No.1 (1), Jan-Jun 2017การควบคุมกาลงั ไฟฟ้ ารีแอคทฟี ของมอเตอร์ซิงโครนัสด้วยตวั ควบคุมแบบพไี อ Reactive Power Control of Synchronous Motor by PI Controller สิทธิพงษ์ เพง็ ประเดมิ 1, เดอื นแรม แพ่งเกยี่ ว2, อคั รพนั ธ์ วงศ์กงั แห3 และ สมพร เรืองสินชัยวานิช3 1สาขาวิชาวิศวกรรมไฟฟ้ า คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวทิ ยาลยั เทคโนโลยรี าชมงคลลา้ นนา ตาก เลขท่ี 41/1 หมู่ 7 ถนนพหลโยธิน ตาบลไมง้ าม อาเออเมือง จงั หวดั ตาก 630002สาขาวิชาวิศวกรรมไฟฟ้ า คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลยั เทคโนโลยรี าชมงคลลา้ นนา พิษณุโลก เลขที่ 52 หมู่ 7 ตาบลบา้ นกร่าง อาเออเมือง จงั หวดั พษิ ณุโลก 65000 3อาควชิ าวิศวกรรมไฟฟ้ าและคอมพวิ เตอร์ คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลยั นเรศวร เลขท่ี 99 หมู่ 9 ตาบลท่าโพธ์ิ อาเออเมือง จงั หวดั พิษณุโลก 65000 *E-mail: sittpongpa@rmutl.ac.thบทคดั ย่อ บทความวิจยั น้ีนาเสนอวิธีปรับปรุงค่าตวั ประกอบกาลงั ของระบบไฟฟ้ าด้วยการควบคุมกาลงั ไฟฟ้ ารีแอคทีฟของมอเตอร์ซิงโครนสั ตวัควบคุมแบบพไี อถูกนามาใชใ้ นการควบคุมการกระตุน้ ขดลวดสนามของมอเตอร์ซิงโครนสั เพื่อให้ไดค้ า่ ตวั ประกอบกาลงั ของระบบไฟฟ้ าตามท่ีตอ้ งการสาหรับการออกระบบควบคุมใช้โปรแกรมแลปวิวเพื่อช่วยสร้างแบบจาลองระบบควบคุมพีไอ และใช้การ์ดอินเตอร์เฟส (DAQ USB-6009) ในการติดต่อระหว่างซอฟแวร์กบั ฮาร์ดแวร์ของงานวิจยั น้ี จากผลการทดลองพบว่าตวั ควบคุมแบบพีไอสามารถควบคุมกาลงั ไฟฟ้ ารีแอคทีฟของมอเตอร์ได้อยา่ งมีประสิทธิอาพ และสามารถรักษาระดบั ค่าตวั ประกอบกาลงั ในระบบไฟฟ้ าไดเ้ ท่ากบั 0.9 อยา่ งมีเสถียรอาพคาสาคญั : ตวั ควบคุมแบบพไี อ, มอเตอร์ซิงโครนสั , ตวั ประกอบกาลงัAbstract This paper presents a method to improve power factor of electrical system by controlling the reactive power of synchronous motor. The PIcontrol methodology is proposed for controlling the synchronous motor in order to excite rotor field with constant power factor. The PI controlscheme is managed by using LabVIEW program on computer. Moreover the interface card (DAQ USB-6009) is used for communicating between thesoftware and hardware for this research. Therefore results showed that PI controller can control reactive power of the motor efficiently and canmaintain power factor in the power system is equal to 0.9 continuously.Keywords: PI controller, synchronous motor, power factor1. บทนา อ่ืนๆ ในทางทฤษฎีมอเตอร์ซิงโครนสั สามารถนามาประยกุ ตใ์ ชส้ าหรับ การปรับปรุงค่าตวั ประกอบกาลัง [1-3] โดยหลักการการดาเนินการ โดยทว่ั ไปโหลดทางไฟฟ้ าของระบบจาหน่ายเป็ นโหลดชนิด มอเตอร์ซิงโครนัสจะอาศยั การควบคุมการกระตุน้ ขดลวดโรเตอร์ของเหนี่ยวนา (Inductive Load) ส่งผลให้ระบบจาหน่ายท่ัวไปจาเป็ นต้อง มอเตอร์ซิงโครนัส ซ่ึงคุณสมบัติของมอเตอร์ซิงโครนัสน้ันสามารถติดต้งั อุปกรณ์สาหรับแก้ปัญหาค่าตัวประกอบกาลงั ตวั อย่างเช่น การ ควบคุมไดท้ ้งั การจา่ ยหรือการดูดซบั กาลงั ไฟฟ้ ารีแอคทีฟ [4]ติดต้งั ชุดคาปาซิเตอร์แบงค์ (Capacitor Bank) อย่างไรก็ตาม พบปัญหาหลายอย่างจากการใช้คาปาซิเตอร์แบงค์ เช่น กระแสฮาร์มอนิกส์, บทความน้ีนาเสนอข้นั ตอนและวิธีการออกแบบตวั ควบคุมอุณหอูมิแวดล้อมท่ีสูง เนื่องจากคาปาซิเตอร์แบงค์ต้องการการระบาย แบบพีไอ สาหรับการประยกุ ตใ์ ช้มอเตอร์ซิงโครนสั เพื่อปรับปรุงค่าตวัอากาศท่ีดี และการเสียหายของคาปาซิเตอร์แบงคเ์ องที่เกิดจากการใชง้ าน ประกอบกาลังของระบบไฟฟ้ า โดยการใช้โปรแกรมแลปวิวในการเป็ นเวลานาน ซ่ึงปัญหาเหล่าน้ีส่งผลโดยตรงต่ออายกุ ารใชง้ านของคาปา จาลองรูปแบบและแสดงผลการทดลองเบ้ืองตน้ โดยมีเป้ าหมายในการซิเตอร์แบงค์ และอาจส่งผลร้ายแรงต่อระบบไฟฟ้ าหรืออุปกรณ์ทางไฟฟ้ า -15-

บทความวจิ ยัวารสารเครือข่ายวิศวกรรมไฟฟ้ าEENET Journal Vol. 1, No.1 (1), Jan-Jun 2017ออกแบบกาหนดให้ระบบสามารถควบคุมการทางานของมอเตอร์เพอื่ ให้ การปรับค่าพารามิเตอร์ของตวั ควบคุมแบบพีไอเลือกใช้วิธีสามารถรักษาระดบั ค่าตวั ประกอบกาลงั ในระบบไฟฟ้ าไดเ้ ท่ากบั 0.9 ซีเกลอร์-นิโคลส์ เน่ืองจากเป็ นวิธีที่เหมาะสาหรับระบบท่ีไม่ตอ้ งการ ผลตอบสนองท่ีรวดเร็วและเป็ นที่ยอมรับว่ามีเสถียรอาพท่ีดีระดบั หน่ึง2. ระเบียบวธิ ีวจิ ยั [6] โดยการหาค่าพารามิเตอร์แบบซีเกลอร์-นิโคลส์ จะใช้วิธีการป้ อน2.1 มอเตอร์ซิงโครนสั สญั ญาณอินพุตแบบข้นั บนั ไดให้กบั ระบบดงั แสดงในรูปท่ี 3 แลว้ ทาการ บนั ทึกผลตอบสนองของระบบดงั แสดงรูปที่ 4 จากน้นั นามาคานวณหา มอเตอร์ซิงโครนสั เป็ นเคร่ืองจกั รกลไฟฟ้ ากระแสสลบั ชนิดหน่ึง ค่าพารามิเตอร์ R และ L เพื่อนาไปแทนค่าเพื่อหาค่าอตั ราขยายของตวัมีส่วนประกอบท่ีสาคญั สองส่วน คือ ชุดขดลวดสเตเตอร์ และชุดขดลวด ควบคุมแบบพไี อไดจ้ ากตารางที่ 1โรเตอร์ โดยขดลวดสเตเตอร์รับไฟฟ้ ากระแสสลบั ส่วนขดลวดโรเตอร์จาเป็ นต้องจ่ายไฟฟ้ ากระแสตรง รูปท่ี 1 แสดงตัวอย่างการควบคุม Unit Step Signal Process Value Signalมอเตอร์ซิงโครนัสเพ่ือปรับปรุงค่าตวั ประกอบกาลงั ของระบบไฟฟ้ าในงานวจิ ยั น้ี Control Signal 1.2 15 Process Value 10 0.8 Process 5 0.4 0 0.0 0 20 40 60 0 20 40 60 Time (min) Time (min) รูปที่ 3 แผนอาพไดอะแกรมการทดลองหาค่าพารามิเตอร์ของ ตวั ควบคุมแบบพไี อ รูปท่ี 1 การควบคุมมอเตอร์ซิงโครนสั เพือ่ ปรับปรุงค่าตวั ประกอบกาลงั y1 R Max slope 12.2 ตวั ควบคมุ แบบพไี อ y0 Time sec โดยทว่ั ไปรูปแบบของระบบควบคุมแบบพีไอสามารถแสดง Lไดด้ งั รูปท่ี 2 สามารถแบ่งตวั แปรของตวั ควบคุมออกเป็ น 2 แบบ คือ Kp เป็ นอตั ราขยายของตวั ควบคุมพี และ Ki เป็ นอตั ราขยายของตวั ควบคุมไอหากพิจารณาระบบควบคุมแบบพีไอในรูปท่ี 2 สามารถเขียนสมการ รูปที่ 4 ผลตอบสนองของกระบวนการคณิตศาสตร์ดงั น้ี [5] u(t)  K pe(t)  Ki e(t)dt (1) สามารถคานวณหาค่า R ไดจ้ าก เมื่อ u(t) คือ สัญญาณควบคุม e(t) คือ ค่าความผิดพลาดหรือค่า R   y1 y0    (2)ผลต่างของการควบคุมซ่ึงเป็ นค่าอินพุตของตวั ควบคุมแบบพีไอ (r(t) –  Step Signal y(t)) y(t) คือ สัญญาณเอาท์พุตของระบบท่ีถูกควบคุม และ r(t) คือ  Unit สญั ญาณอา้ งอิงของการควบคุม เม่ือ y1 คือ ค่าที่สอาวะคงตวั และ y0 คือ คา่ ท่ีสอาวะเร่ิมตน้ ตารางที่ 1 การหาคา่ พารามิเตอร์ของตวั ควบคุมดว้ ยซีเกลอร์-นิโคลส์r(t) + e(t) PI Controller + u(t) y(t) ตวั ควบคมุ Kp Ki - Kp + P 1/RL - Plant  dt Ki PI 0.9/RL Kp/3.3Lรูปท่ี 2 ไดอะแกรมระบบควบคุมแบบพไี อ -16-

บทความวจิ ยั วารสารเครือข่ายวศิ วกรรมไฟฟ้ า EENET Journal Vol. 1, No.1 (1), Jan-Jun 20173. การออกแบบการทดลอง ของระบบไฟฟ้ าตามที่ตอ้ งการ สาหรับค่าเป้ าหมายของค่ากาลงั ไฟฟ้ ารี แอคทีฟของมอเตอร์ซิงโครนสั สามารถหาไดจ้ ากความสมั พนั ธด์ งั น้ี3.1 การออกแบบอปุ กรณ์สาหรับการทดลอง ค่าตัวประกอบกาลัง ( PF ) รวมของระบบไฟฟ้ าสามารถ การทดลองของงานวิจยั น้ี ไดอะแกรมสาหรับการเชื่อมต่อ แสดงความสมั พนั ธ์ไดเ้ ป็นอุปกรณ์เพ่ือทาการทดลองแสดงได้ดังรูปที่ 5 การทดลองน้ี อาศัยโปรแกรมแลปวิว ในการออกแบบและทดสอบการทางานของตวั ควบคุม PF  Psys  cos (3)แบบพีไอ โดยการใช้การ์ดอินเตอร์เฟส (DAQ USB-6009) ในการรับส่ง Ssysสัญญาณระหว่างคอมพิวเตอร์และอุปกรณ์ควบคุม โดยที่สัญญาณที่ถูกส่งออกจากคอมพิวเตอร์จะถูกส่งผ่านไปยงั วงจรบคั คอนเวอร์เตอร์ที่ซ่ึง เม่ื อ Psys คือ กาลังไฟฟ้ าจริ งของระบบ (วัตต์) Ssys คือค่าได้รับแรงดันไฟฟ้ ากระแสตรงจากแหล่งจ่าย 100 โวลต์ เพื่อทาหน้าท่ี กาลังไฟฟ้ าปรากฏของระบบ (โวลต์แอมแปร์) และ คือ ผลต่างควบคุมการจ่ายไฟให้ขดลวดสนามของมอเตอร์ซิงโครนัส สาหรับ ระหว่างมุมเฟสแรงดนั ไฟฟ้ าและกระแสไฟฟ้ า (องศา) ดังน้ันสามารถมอเตอร์ซิงโครนสั ท่ีใชใ้ นการทดลองมีค่าพารามิเตอร์ท่ีสามารถแสดงได้ คานวณหาผลต่างระหว่างมุมเฟสแรงดนั ไฟฟ้ าและกระแสไฟฟ้ า จากดงั ตารางที่ 2 สาหรับโหลดทางไฟฟ้ าท่ีจะถูกปรับปรุงค่าตัวประกอบ สมการท่ี (3) จากค่ากาลังไฟฟ้ าจริ งของระบบไฟฟ้ า ( Psys ) และกาลังน้ันถูกจากัดไว้ที่ค่า 50 W + j100 VAR สาหรับการตรวจวดั ค่า กาลงั ไฟฟ้ ารีแอคทีฟของระบบไฟฟ้ า (Qsys ) ดงั น้ีพลงั งานใชว้ ตั ตม์ ิเตอร์เป็ นตวั ส่งค่ากลบั มายงั คอมพิวเตอร์โดยจะทาการวดั ค่ากาลงั ไฟฟ้ าจริงและกาลงั ไฟฟ้ ารีแอคทีฟจากท้งั มอเตอร์ซิงโครนัส  Qsys  (4)และโหลด  Psys    tan 1 DAQ System Signal USB6009 380 V 50Hz 0-5 P, Q LoadComputer A/D เมื่อกาหนดให้(Labview) P, Q Motor และQsys  Qload  Qsync (5) D/A 0-5 VDC Psys  Pload  Psync PWMDC Power Supply Buck Synchronous Load โดยที่ Pload และ Qload คือ กาลงั ไฟฟ้ าจริงและกาลงั ไฟฟ้ ารี 100 V Converter Motor R+jX แอคทีฟของโหลด, Psync และ Qsync คือ กาลงั ไฟฟ้ าจริงและกาลงั ไฟฟ้ า รีแอคทีฟของมอเตอร์ซิงโครนสัรูปท่ี 5 แผนอาพบล็อกไดอะแกรมการเช่ือมต่ออปุ กรณ์เพื่อทาการทดลอง ดงั น้ันค่าเป้ าหมายของค่ากาลังไฟฟ้ ารีแอคทีฟของมอเตอร์ตารางท่ี 2 พารามิเตอร์ของมอเตอร์ซิงโครนสั ซิงโครนสั ( Qsync_ ref ) ของระบบสามารถหาไดจ้ าก พารามเิ ตอร์ พกิ ดั     (6)Q sync_ ref tan cos1 PF   Pload  Psync  Qload กาลงั ไฟฟ้ า (Watt) 746 แรงดนั ไฟฟ้ า (Δ/Y) (VAC) 220/380 ไดอะแกรมของระบบควบคุมในงานวิจยั น้ีสามารถแสดงได้ กระแสไฟฟ้ า (Δ/Y) (AAC) 2.6/1.5แรงดนั ไฟฟ้ าขดลวดสนาม (VDC) 220 ดงั รูปท่ี 6 Qload RL+oajXdกระแสไฟฟ้ าขดลวดสนาม (ADC) 1.6 Pload ความเร็วรอบ (rpm) 1,500 PF (0.9) ++ Psync cos-13.2 การออกแบบระบบควบคมุ tan Qsync ห ลัก ก าร อ อ ก แ บ บ ร ะ บ บ ค ว บ คุ ม น้ ั น จะ ท าก าร ค ว บ คุ ม ค่ า - +- ConPtrIoller CoBnuvecrkter Vrotor SMกาลงั ไฟฟ้ ารีแอคทีฟของมอเตอร์ซิงโครนสั เพ่อื ให้ไดค้ า่ ตวั ประกอบกาลงั S(Vouorltc)e Qsy+nc_ref รูปที่ 6 แผนอาพบล็อกไดอะแกรมระบบควบคุม -17-

บทความวจิ ยัวารสารเครือข่ายวิศวกรรมไฟฟ้ าEENET Journal Vol. 1, No.1 (1), Jan-Jun 20174. ผลการทดลอง 1 0.9 ข้นั ตอนแรกเป็ นการหาค่าพารามิเตอร์ของตวั ควบคุมแบบพีไอ โดยการป้ อนสัญญาณควบคุมเท่ากับ 2 ให้กับกระบวนการ และบนั ทึกผลตอบสนองของกระบวนการต้งั แต่เร่ิมตน้ จนผลตอบสนองเขา้ สู่สอาวะคงตวั ดงั รูปท่ี 7กาลังไฟ ้ฟา ีรแอค ีทฟ (Var) 0.8 ่คาตัวประกอบกาลัง0.7 0.6 0.5 ตดิ ต้ังมอเตอร์ซิงโครนัส 0.4 0.3175 R=-23.75 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120150 เวลา (วินาที)125 รูปที่ 9 การเปลี่ยนแปลงของค่าตวั ประกอบกาลงั ของระบบไฟฟ้ า100 5. สรุป 75 50  จากการทดลองควบคุมค่ากาลงั ไฟฟ้ ารีแอคทีฟของมอเตอร์ 25 ซิงโครนสั โดยการกระตุน้ ขวดลวดสนามดว้ ยตวั ควบคุมแบบพีไอ พบว่า 0 L=0.2 = 2 ตวั ควบคุมแบบพีไอสามารถควบคุมกาลงั ไฟฟ้ ารีแอคทีฟของมอเตอร์ได้ อยา่ งมีประสิทธิอาพ และจากการวดั คา่ ตวั ประกอบกาลงั ของระบบไฟฟ้ า 8 9 10 11 12 13 14 15 หลงั จากติดต้งั มอเตอร์ซิงโครนสั เขา้ กบั ระบบไฟฟ้ า พบว่าระบบควบคุม เวลา วินาที ใช้เวลา 15 วินาทีในการทาให้ระบบไฟฟ้ ามีค่าตวั ประกอบกาลงั เป็ น 0.9 โดยท่ีไมม่ ีการพงุ่ เกินและยงั สามารถรักษาระดบั ค่าตวั ประกอบกาลงั ให้มี รูปท่ี 7 ผลตอบสนองของระบบควบคุมแบบวงเปิ ด คา่ คงท่ี จากรูปท่ี 7 สามารถนาค่า R และ L แทนลงในตารางท่ี 1 6. กติ ตกิ รรมประกาศส่งผลให้คา่ พารามิเตอร์ของตวั ควบคุมแบบพีไอสามารถสรุปไดด้ งั ตารางท่ี 3 และสาหรับการทดลองควบคุมการกระตนุ้ ขดลวดสนามของมอเตอร์ คณะผู้วิจัยขอขอบคุณ สาขาวิชาวิศวกรรมไฟฟ้ า คณะซิงโครนสั ดว้ ยตวั ควบคุมแบบพีไอ ไดท้ าการต้งั ค่าตวั ประกอบกาลงั ของ วิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีราชมงคลล้านนา ตาก,ระบบให้มีค่าเป็ น 0.9 ซ่ึงสามารถแสดงผลของการควบคุมค่ากาลงั ไฟฟ้ ารี สาขาวิชาวศิ วกรรมไฟฟ้ า คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลยั เทคโนโลยีแอคทีฟของมอเตอร์ซิงโครนสั ไดด้ งั รูปที่ 8 ราชมงคลล้านนา พิษณุ โลก และอาควิชาวิศวกรรมไฟฟ้ าและ คอมพวิ เตอร์ คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวทิ ยาลยั นเรศวร ท่ีกรุณาเอ้ือเฟ้ื อตารางที่ 3 พารามิเตอร์ของตวั ควบคุมแบบพไี อ สถานท่ีสาหรับทางานวิจยั เคร่ืองมือและอุปกรณ์ต่างๆ งบประมาณ และ บคุ คลากรในหน่วยงาน จนทาให้งานวจิ ยั น้ีสาเร็จดว้ ยดี ตวั ควบคุม Kp Ki PI -0.18947 -0.28708กาลังไฟ ้ฟา ีรแอคทีฟ (Var) 200 เอกสารอ้างองิ 150 100 Q อา้ งอิง [1] L. T. Moran, P. D. Ziogas, and G. Joos, “Analysis and design of a three-phase 50 Q มอเตอร์ synchronous solid-state Var compensator,” IEEE Trans. Ind. Appl. Vol.25, pp. 0 ตดิ ต้ังมอเตอร์ซิงโครนัส 598-608, August 1989. -50 [2] A. Cavallini, G. Mazzanti, G. C. Montanari, and C. Romagnoli, “Design of -100 shunt capacitor circuits for power factor compensation in electrical systems 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 supplying nonlinear loads: a probabilistic approach,” IEEE Trans. Ind. Appl. เวลา วินาที Vol.34, pp. 675-681, August 1998. รูปที่ 8 ผลจากการควบคุมคา่ กาลงั ไฟฟ้ ารีแอคทีฟ [3] H. Xu, and Cong Wang, “Power factor improvement in industrial facilities จากการควบคุมค่ากาลงั ไฟฟ้ ารีแอคทีฟของมอเตอร์ สามารถ using fuzzy logic excitation control of synchronous motor,” in Proc. of Int.แสดงการปรับปรุงค่าตวั ประกอบกาลงั ของระบบไฟฟ้ าไดด้ งั รูปที่ 9 Conf. on Computational Intelligence and Software Engineering., Wuhan (China), 2009, pp. 1-4. -18-

บทความวจิ ยั วารสารเครือขา่ ยวิศวกรรมไฟฟ้ า EENET Journal Vol. 1, No.1 (1), Jan-Jun 2017[4] M. M. Al-Hamrani, A. Von Jouanne, and A. Wallace, “Power factor correction in industrial facilities using adaptive excitation control of synchronous machines,” in Conf. on Record of the 2002 Annual Pulp and Paper Industry Technical Conference., Toronto (Canada), 2002, pp. 148-154.[5] Kiam Heong Ang; G. Chong and Yun Li, “PID Control System Analysis, Design and Technology,” IEEE Trans. Control Syst. Technol. Vol.13, pp. 559- 576, July 2005.[6] Dingyu Xue, Yang Quan Chen and Delek P.Atherton, Linear Feedback Control: Analysis and Design with MATLAB. The Society for Industrial and Applied Mathematics, 2007. -19-

บทความวจิ ยัวารสารเครือขา่ ยวิศวกรรมไฟฟ้ าEENET Journal Vol. 1, No.1 (1), Jan-Jun 2017 การประมาณค่าพารามิเตอร์หม้อแปลงไฟฟ้ า 1 เฟสเพอ่ื ปรับปรุงประสิทธิภาพด้วยวธิ ีเชิงพนั ธุกรรม Parameter Estimation of Single Phase Transformer for Improving Efficiency using Genetic Algorithm เดอื นแรม แพ่งเกย่ี ว1 สิทธิพงษ์ เพง็ ประเดมิ 2 ปิ ยดนัย ภาชนะพรรณ์3 และ สมพร เรืองสินชัยวานชิ 3 1สาขาวชิ าวศิ วกรรมไฟฟ้ า คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวทิ ยาลยั เทคโนโลยรี าชมงคลลา้ นนา พิษณุโลก เลขที่ 52 หมู่ 7 ตาบลบา้ นกร่าง อาเภอเมือง จงั หวดั พิษณุโลก 65000 2สาขาวิชาวศิ วกรรมไฟฟ้ า คณะวศิ วกรรมศาสตร์ มหาวทิ ยาลยั เทคโนโลยรี าชมงคลลา้ นนา ตาก เลขท่ี 41/1 หมู่ 7 ถนนพหลโยธิน ตาบลไมง้ าม อาเภอเมือง จงั หวดั ตาก 63000 3ภาควิชาวศิ วกรรมไฟฟ้ าและคอมพิวเตอร์ คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวทิ ยาลยั นเรศวร เลขท่ี 99 หมู่ 9 ตาบลทา่ โพธ์ิ อาเภอเมือง จงั หวดั พษิ ณุโลก 65000 *E-mail: duanraemp@gmail.comบทคดั ย่อ งานวจิ ยั น้ีนาเสนอวิธีการประมาณค่าพารามิเตอร์หมอ้ แปลงไฟฟ้ าหน่ึงเฟสเพื่อคน้ หาค่าความสูญเสียรวมของหมอ้ แปลงไฟฟ้ าที่นอ้ ยท่ีสุดดว้ ยวิธีเชิงพนั ธุกรรม (Genetic Algorithm) พารามิเตอร์ท่ีสาคญั ของหมอ้ แปลงไฟฟ้ าในการพิจารณาของงานวิจยั น้ี ได้แก่ พ้ืนที่หน้าตดั แกนเหล็ก จานวนรอบของขดขวดตวั นาดา้ นปฐมภูมิและทุติยภมู ิ ขนาดขดลวดตวั นาดา้ นปฐมภูมิ และขนาดขดลวดตวั นาดา้ นทุติยภูมิ ในการน้ีพบวา่ ความสูญเสียรวมของหมอ้ แปลงไฟฟ้ าตวั ใหม่ที่ออกแบบดว้ ยวิธีเชิงพนั ธุกรรมน้ีมีค่าความสูญเสียรวมลดลงกว่าร้อยละ 28.64 เมื่อเทียบกบั ความสูญเสียรวมของหมอ้ แปลงไฟฟ้ าตน้ แบบ และจานวนรอบและพ้ืนท่ีหนา้ ตดั ของขดลวดตวั นาท้งั ดา้ นปฐมภูมิและทุติยภูมิเป็ นพารามิเตอร์ที่ส่งผลโดยตรงต่อการความสูญเสียรวมของหมอ้ แปลงไฟฟ้ าคาสาคญั : หมอ้ แปลงไฟฟ้ า, การประมาณค่า, ประสิทธิภาพหมอ้ แปลงไฟฟ้ าAbstract This research proposes parameter estimation of single phase transformer for searching a lowest total loss of the transformer by using genetic algorithm.Essentially, core cross-sectional area, the number of turns on the primary and secondary coils, primary copper wire size and secondary copper wire size areconsidered for main transformer parameters in this research. Therefore, total loss of the novel transformer, which is designed by this genetic algorithm, is lower by28.64 percent as comparing to total loss of the prototype transformer. Also the number of turns on the primary and secondary coils, primary copper wire size andsecondary copper wire size are directly significant for total loss of the transformer.Keywords: transformer, estimation, efficiency of transformer1. บทนา แปลงไฟฟ้ าจึงข้ึนอยกู่ บั การออกแบบค่าพารามิเตอร์ที่เหมาะสม ท่ีผ่านมามี นักวิจยั ประยุกต์ใช้เทคนิคปัญญาประดิษฐ์ (Artificial Intelligent: AI) การออกแบบหมอ้ แปลงไฟฟ้ าสิ่งที่สาคญั ประการหน่ึง คือ การ สาหรับการออกแบบหม้อแปลงไฟฟ้ าชนิดหน่ึงเฟสและสามเฟส โดยมีหาค่าพารามิเตอร์ของหมอ้ แปลงไฟฟ้ าที่เหมาะสม เน่ืองจากการศึกษาค่า วตั ถุประสงคแ์ ละพารามิเตอร์สาหรับการออกแบบท่ีแตกต่างกนั อาทิ การความสูญเสียของหม้อแปลงไฟฟ้ าในข้ันต้นจะศึกษาจากสมการทาง ประเมินค่าความสูญเสียของหมอ้ แปลงไฟฟ้ า [1-2] การหาตน้ ทุนท่ีต่าท่ีสุดคณิตศาสตร์ของหมอ้ แปลงไฟฟ้ า ซ่ึงค่าพารามิเตอร์ต่างๆ ประกอบด้วย ค่า ของหม้อแปลงไฟฟ้ า [3-5] การหาค่าประสิทธิภาพสูงสุดของหม้อแปลงความต้านทานของขดลวดตัวนา ค่าความหนาแน่ นของเส้นแรง ไฟฟ้ า [6] วิธีการออกแบบที่หลากหลายเป็ นวิธีการที่ประสบความสาเร็จแม่เหล็กไฟฟ้ า พ้ืนท่ีหน้าตดั ของแกนเหล็ก กระแสไฟฟ้ า แรงดนั ไฟฟ้ า และ ถึงแมก้ ารออกแบบหมอ้ แปลงไฟฟ้ าจะมีความซบั ซ้อนมากก็ตาม งานวิจยั น้ีความถ่ีทางไฟฟ้ า เพราะฉะน้นั การออกแบบเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพของหมอ้ นาวิธี การทางปั ญญาประดิษฐ์มาประยุกต์ใช้สาหรับการประมาณ -20-

บทความวจิ ยั วารสารเครือข่ายวศิ วกรรมไฟฟ้ า EENET Journal Vol. 1, No.1 (1), Jan-Jun 2017ค่าพารามิเตอร์ท่ีเหมาะสมของหม้อแปลงไฟฟ้ า โดยเลือกใช้วิธีเชิง 2.2 วธิ ีเชิงพนั ธุกรรมพนั ธุกรรมซ่ึงเป็ นวิธีท่ีช่วยลดความยงุ่ ยากสาหรับการคานวณหาแบบจาลองทางคณิตศาสตร์ของหม้อแปลงไฟฟ้ าและสามารถหาค่าพารามิเตอร์ได้ วิธีเชิงพันธุกรรม (Genetic Algorithm, GA) เป็ นวิธีการหาแมน่ ยาและเหมาะสม คาตอบที่เหมาะสมโดยใชห้ ลกั การคดั เลือกแบบธรรมชาติจากการจาลอง แนวคิดวิวฒั นาการของสิ่งมีชีวิต ในงานวิจยั น้ีเลือกใช้ข้นั ตอนวิธีเชิง งานวิจยั น้ีนาเสนอการออกแบบหม้อแปลงไฟฟ้ าชนิด 1 เฟส พันธุกรรม 5 ข้ัน ตอน คือ ข้ันตอน การส ร้างประชากรต้น แบบโดยการประมาณค่าของพารามิเตอร์แกนเหล็กและขดลวดตวั นาที่เหมาะสม กระบวนการพนั ธุกรรม การคานวณค่าความเหมาะสม การคดั เลือก และซ่ึงส่งผลต่อค่าความตา้ นทานของขดลวดและค่าความหนาแน่นของเส้นแรง การตรวจสอบเงื่อนไขการหยดุ ทางาน ข้นั ตอนการดาเนินการที่สาคญัแม่เหล็กเหล็กไฟฟ้ า ซ่ึงส่งผลต่อค่าความสูญเสียในขดลวดตวั นา ซ่ึงเป็ นตวั ของวธิ ีเชิงพนั ธุกรรม คือ การคดั เลือกประชากร (Selection) ที่เหมาะสมท่ีแปรสาคญั ของการเพิ่มประสิทธิภาพของหมอ้ แปลงไฟฟ้ า จะอยู่รอดในรุ่นถัดไป และการตดั ต่อโครโมโซม (Chromosome) ซ่ึง ดาเนินการดว้ ยกระบวนการสลบั สายพนั ธุ์ (Crossover) และกระบวนการ2. การออกแบบหม้อแปลงไฟฟ้ าทเ่ี หมาะสม กลายพนั ธุ์ (Mutation) การกาหนดค่าพารามิเตอร์ในข้นั ตอนต่างๆ น้ัน เพ่ือให้การทางานของข้นั ตอนวิธีเชิงพนั ธุกรรมมีความเหมาะสมที่สุดใน2.1 พารามเิ ตอร์สาหรับการออกแบบหม้อแปลงไฟฟ้ า การทางานและแก้ปัญหาต่างๆ ได้อย่างเหมาะสม จากการทดสอบตวั ดาเนินการของข้นั ตอนทางพนั ธุกรรมสาหรับการแกป้ ัญหาในงานวิจยั น้ี งานวิจยั น้ีเลือกใช้หมอ้ แปลงไฟฟ้ าชนิดหน่ึงเฟส กาลงั ไฟฟ้ า ไดต้ วั ดาเนินการดงั แสดงในตารางท่ี 2ขนาด 165 โวลต์แอมป์ (VA) แรงดนั ไฟฟ้ า 200/12 โวลต์ (V) ความถี่ไฟฟ้ า 50 เฮิร์ต (Hz) ซ่ึงรูปที่ 1 แสดงหมอ้ แปลงจริงและภาพตดั ขวางของ ตารางท่ี 2 ตวั ดาเนินการของข้นั ตอนเชิงพนั ธุกรรมหมอ้ แปลงตน้ แบบ และตารางที่ 1 แสดงขนาดและพารามิเตอร์ท่ีสาคญัไดแ้ ก่ พ้ืนที่หน้าตดั ของขดลวดตวั นา จานวนรอบของขดลวดตวั นาด้าน ตัวดาเนนิ การ ขนาดปฐมภมู ิและทตุ ิยภูมิ พ้ืนท่ีหนา้ ตดั ของลวดตวั นาดา้ นปฐมภมิและทุติยภูมิ ขนาดของประชากร (Popsize) 50 จานวนรุ่น (G) 100 ความน่าจะเป็ นในการสลบั สายพนั ธุ์ (pc) 0.8 ความน่าจะเป็ นในการกลายพนั ธุ์ (pm) 0.05 ในงานวิจยั น้ีนาวิธีเชิงพนั ธุกรรมมาประยุกต์ใช้สาหรับการ ประมาณค่าพารามิเตอร์ท่ีเหมาะสม โดยมีฟังก์ชนั วตั ถุประสงค์ คือ การ หาค่าความสูญเสียรวมท่ีน้อยท่ีสุด (ค่าความสูญเสียในแกนเหล็กและค่า ความสูญเสียในขดลวดตวั นา) ดงั แสดงในสมการที่ 1 และมีเง่ือนไขดงั สมการท่ี 2-8รูปที่ 1 หมอ้ แปลงไฟฟ้ าจริงและภาพตดั ขวางของหมอ้ แปลงไฟฟ้ าตน้ แบบ min F(X )  NLL(X )  LL(X ); X  [x1, x2 , x3,..., xn ] (1) gi (X )  0; i  1, 2,3,..., mตารางท่ี 1 ขนาดและพารามิเตอร์ของหมอ้ แปลงไฟฟ้ าตน้ แบบ เมื่อ F(X ) ฟังกช์ น่ั วตั ถุประสงค์ ฟังกช์ นั่ เงื่อนไข พารามิเตอร์ ขนาด gi (X ) จานวนของเง่ือนไขความหนาแกนเหลก็ (มิลลิเมตร) 40จานวนรอบของขดลวดดา้ นปฐมภูมิ (รอบ) 950 mจานวนรอบของขดลวดดา้ นทตุ ิยภูมิ (รอบ) 80พ้ืนที่หนา้ ตดั ขดลวดดา้ นปฐมภมู ิ (ตารางเมตร) ค่าความสูญเสียในแกนเหล็กพ้นื ที่หนา้ ตดั ขดลวดดา้ นทตุ ิยภูมิ (ตารางเมตร) 4.570 x 10-7 1.102 x 10-6 g1(X )  Vol  f  ((ch  Bmax1.6)  (ce Bmax2  f ))  0 (2) คา่ ความสูญเสียในขดลวดตวั นา g2(X )  I 2R  0 (3) -21-

บทความวจิ ยัวารสารเครือขา่ ยวิศวกรรมไฟฟ้ าEENET Journal Vol. 1, No.1 (1), Jan-Jun 2017ปริมาตรแกนเหลก็ (4) เมื่ อเปรี ยบเที ยบผลการออกแบบเพ่ือหาค่าความเหมาะสมของ การประมาณค่าพารามิเตอร์ที่ได้จากวิธีเชิงพนั ธุกรรมเปรียบเทียบกับg3(X )  [2(x1  x2 )  x4  (x2  x3)]  2(x1x2x4 )  0 (5) หมอ้ แปลงไฟฟ้ าตน้ แบบสามารถสรุปไดว้ า่ ค่าความสูญเสียรวมของหมอ้ (6) แปลงไฟ้ ฟ้ าที่ได้จากวิธีเชิงพนั ธุกรรมลดลง 21.88 วตั ต์ คิดเป็ นร้อยละพ้ืนท่ีหนา้ ตดั แกนเหลก็ 28.64 มีค่าประสิทธิภาพเพิ่มข้ึนถึงร้อยละ 21.96 ซ่ึงแสดงค่าพารามิเตอร์ ทางโครงสร้างและพารามิเตอร์ทางไฟฟ้ า ดังตารางท่ี 3 และเมื่อนาg4 (X )  x1  x4  0 พารามิเตอร์ดังกล่าวไปสร้างเป็ นหม้อแปลงไฟฟ้ าจริงและทดสอบค่า ความสูญเสียในห้องปฏิบตั ิการ พบว่า ค่าความสูญเสียรวมมีค่าเท่ากบัg5(X )  x3  x4  0 58 วตั ต์ และมีค่าประสิทธิภาพเท่ากบั ร้อยละ 64.84 แสดงผลการทดสอบ ในห้องปฏิบตั ิการดงั ตารางท่ี 4 จากผลการทดสอบสามารถสรุปไดว้ า่ การจานวนรอบของขดลวดตวั นาดา้ นปฐมภูมิ ประมาณค่าพารามิเตอร์ท่ีเหมาะสมสามารถช่วยลดค่าความสูญเสียรวม ของหมอ้ แปลงไฟฟ้ าได้g6 ( X )  V1 Ac f 0 (7) 4.44Bmaxจานวนรอบของขดลวดตวั นาดา้ นทุติยภมู ิg7 ( X )  V2 Ac f 0 (8) 4.44Bmax เม่ือ Vol ปริมาตรของแกนเหล็ก (m3) Ac พ้ืนท่ีหนา้ ตดั ของแกนเหลก็ (m2) ตารางท่ี 3 ผลการออกแบบหมอ้ แปลงไฟฟ้ าดว้ ยวิธีเชิงพนั ธุกรรม ch คา่ characteristic constant of the core material ce คา่ coefficient steinmetz พารามเิ ตอร์ ต้นแบบ GA f ค่าความถ่ีทางไฟฟ้ า (Hz) ความหนาแกนเหลก็ (มิลลิเมตร) 40 30.2 I ค่าพิกดั กระแส (A) จานวนรอบของขดลวดดา้ นปฐมภูมิ (รอบ) 950 757 R ค่าความตา้ นทาน (  ) Bmax ค่าความหนาแน่นของเสน้ แรงแม่เหลก็ (T) จานวนรอบของขดลวดดา้ นทตุ ิยภูมิ (รอบ) 80 42 V1 แรงดนั ไฟฟ้ าดา้ นแรงสูง (V) V2 แรงดนั ไฟฟ้ าดา้ นแรงต่า (V) พ้ืนที่หนา้ ตดั ขดลวดดา้ นปฐมภมู ิ (ตารางเมตร) 0.457 x 10-7 0.599 x 10-7 พ้ืนท่ีหนา้ ตดั ขดลวดดา้ นทตุ ิยภูมิ (ตารางเมตร) 1.02 x 10-6 0.711 x 10-73. ผลการออกแบบหม้อแปลงไฟฟ้ าด้วยวธิ ีเชิงพนั ธุกรรม ความตา้ นทานของขดลวดตวั นา (โอห์ม) 46.15 31.68 การประมาณค่าพารามิเตอร์ที่เหมาะสมของหมอ้ แปลงไฟฟ้ า ความหนาแน่นของเสน้ แรงแมเ่ หลก็ (เทสลา) 0.9263 0.814ดว้ ยวิธีเชิงพนั ธุกรรมไดผ้ ลการออกแบบท่ีเหมาะสมท้งั หมด 50 รูปแบบดงั แสดงในรูปที่ 2 ซ่ึงค่าความสูญเสียรวมจากการออกแบบที่มีค่าน้อย ค่าความสูญเสียในแกนเหล็ก (วตั ต)์ 4.39 4.3ท่ีสุด มีคา่ เทา่ กบั 54.52 วตั ต์ คา่ ความสูญเสียในขดลวดตวั นา (วตั ต)์ 72.1 50.13 คา่ ความสูญเสียรวม (วตั ต)์ 76.4 54.52 ประสิทธิภาพของหมอ้ แปลงไฟฟ้ า (ร้อยละ) 54.90 66.96 ตารางท่ี 4 ผลการทดสอบหม้อแปลงไฟฟ้ าที่ออกแบบด้วยวิธีเชิง พนั ธุกรรมในหอ้ งปฏิบตั ิการ พารามิเตอร์ ผลการทดสอบในห้องปฏิบตั กิ าร Pc (Watt) 4.00 Pcu (Watt) 54.00รูปท่ี 2 ผลการหาคา่ ความสูญเสียหมอ้ แปลงไฟฟ้ าที่นอ้ ยที่สุดดว้ ยวธิ ี GA Ploss (Watt) 58.00 Bmax (Tesla) 0.814  (%) 64.84 จากการทดสอบหมอ้ แปลงไฟฟ้ าจริงเพ่ือหาค่าความสูญเสีย ในแกนเหล็กและค่าความสูญเสียในขดลวดตวั นาในห้องปฏิบัติการ -22-

บทความวจิ ยั วารสารเครือขา่ ยวศิ วกรรมไฟฟ้ า EENET Journal Vol. 1, No.1 (1), Jan-Jun 2017แสดงลักษณะของขนาดแรงดันไฟฟ้ าและกระแสไฟฟ้ าขณะทาการ ไฟฟ้ าจริงท่ีออกแบบด้วยวิธีการเชิงพนั ธุกรรมลดลงกว่าร้อยละ 28.64ทดสอบ ดงั รูปที่ 3 เมื่อเทียบกับหมอ้ แปลงไฟฟ้ าต้นแบบ โดยค่าความสูญเสียส่วนใหญ่ท่ี สามารถลดลงได้คือค่าความสู ญ เสี ยใน ขดลวดตัวนา ซ่ึ งทาให้ ประสิทธิภาพของหมอ้ แปลงไฟฟ้ าสูงข้ึน รูปท่ี 3 ลกั ษณะของขนาดแรงดนั ไฟฟ้ าและกระแสไฟฟ้ าของ 5. กติ ตกิ รรมประกาศ หมอ้ แปลงไฟฟ้ าจริงท่ีออกแบบดว้ ยวธิ ีเชิงพนั ธุกรรม คณะผู้วิจัยขอขอบคุณ สาขาวิชาวิศวกรรมไฟฟ้ า คณะ เมื่อเปรียบเทียบค่าความสูญเสียในแกนเหลก็ ความสูญเสียใน วิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลยั เทคโนโลยีราชมงคลลา้ นนา พิษณุโลก,ขดลวลดตวั นา ค่าความสูญเสียรวม และค่าประสิทธิภาพของหมอ้ แปลง สาขาวิชาวศิ วกรรมไฟฟ้ า คณะวศิ วกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลยั เทคโนโลยีไฟฟ้ า ดงั แสดงในรูปที่ 4 จากกราฟขอ้ มูลดงั กล่าว พบว่า การประมาณ ราชมงคลล้านนา ตาก และภาควิชาวิศวกรรมไฟฟ้ าและคอมพิวเตอร์ค่าพารามิเตอร์ด้วยวิธีเชิงพนั ธุกรรมช่วยให้ค่าความสูญเสียในขดลวด คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยนเรศวร ที่กรุณาเอ้ือเฟ้ื อสถานท่ีตวั นาลดลงไดถ้ ึง 21.97 วตั ต์ จึงทาให้คา่ ความสูญเสียรวมของหมอ้ แปลง สาหรับทางานวิจัย เครื่ องมือและอุปกรณ์ต่างๆ งบประมาณ และไฟฟ้ าลดลงและส่งผลให้ค่าประสิทธิภาพเพ่มิ ข้ึน บุคคลากรในหน่วยงาน จนทาให้งานวจิ ยั น้ีสาเร็จดว้ ยดีค่าความ ูสญเ ีสยในแกนเหล็ก (W) เปรยี บเทียบค่าความส เสียในแกนเหล็กของหม้อแปลงไฟฟ้ า ค่าความ ูสญเ ีสยในขดลวดตัวนา (W) เปรียบเทียบค่าความส เสียในขดลวดตวั นาของหมอ้ แปลงไฟฟ้ า เอกสารอ้างองิ 5 4.39 4.3 80 72.1 4 60 50.13 [1] N. Tutkun and A. Moses, “Design optimization of typical strip wound 40 toroidal core using genetic algorithms”, J. Magn. Magn. Mater., vol. 3 277, No. 1-2, pp. 216-220, 2004. 20 2 [2] S. Elia, G. Fabbri, E. Nistico and E. Santini, “Design of cast-resin distribution transformers by means of genetic algorithms”, in 1 Proceedings of International. Symposium of Power Electronics, Electrical drives, Automation and Motion, pp. 1473-1477, 2006. 0 0 ตน้ แบบ วิธเี ชงิ พนั ธกุ รรม ตน้ แบบ วิธีเชงิ พนั ธุกรรม [3] X. Wang, Z. Zhu, “Application of chaos genetic algorithm to transformer optimal design”, Proc of IEEE International workshop onค่าความ ูสญเ ีสยรวมของหม้อแปลงไฟ ้ฟา (W) เปรียบเทียบค่าความส เสียรวมของหม้อแปลงไฟฟ้ า ค่าประ ิสท ิธภาพของหม้อแปลงไฟ ้ฟา (%) เปรยี บเทยี บค่าประสิทธภิ าพของหม้อแปลงไฟฟ้ า Chaos-Fractals Theory and Applications, pp.108-111, 2009. 100 100 80 76.4 [4] K.S. Rao, K. Hasan and M. Karsiti, “Optimal parameters of rectifier 80 66.96 power transformer by intelligent techniques”, Online Journal of 60 54.52 60 54.9 Electrical and Electronics Engineering”,vol.1,No.1,pp.15-19,2009. 40 40 [5] P. Georgilakis, “Recursive genetic algorithm-finite element method technique for the solution of transformer manufacturing cost minimization problem”, IET Electric 20 20 Power Applications., vol.3, No. 6, pp. 514-519 ,2009. 00 [6] M. Arjona, C. Hernandez and M. C. Gonzalez, “Hybrid optimum design of a distribution transformer based on 2-D FE and a manufacturer design methodology”, ตน้ แบบ วิธีเชิงพนั ธุกรรม ตน้ แบบ วิธีเชงิ พนั ธกุ รรม IEEETransactions onMagnetics,vol.46,No.8,pp.2864-2867, 2010. รูปท่ี 4 เปรียบเทียบค่าความสูญเสียตา่ งๆ และค่าประสิทธิภาพระหวา่ ง หมอ้ แปลงไฟฟ้ าท่ีออกแบบดว้ ย GA และหมอ้ แปลงไฟฟ้ าตน้ แบบ4. สรุป การประมาณค่าพารามิเตอร์ท่ีเหมาะสมดว้ ยวิธีเชิงพนั ธุกรรมโดยมีวตั ถุประสงคเ์ พื่อให้หมอ้ แปลงไฟฟ้ ามีค่าความสูญเสียรวมท่ีน้อยที่สุด ผลการออกแบบ พบว่า วิธีเชิงพันธุกรรมสามารถประมาณค่าพารามิเตอร์ไดอ้ ยา่ งเหมาะสม ซ่ึงค่าความสูญเสียรวมของหมอ้ แปลง -23-

บทความวจิ ยัวารสารเครือขา่ ยวศิ วกรรมไฟฟ้ าEENET Journal Vol. 1, No.1 (1), Jan-Jun 2017 การศึกษาหลกั การทางานของเคร่ืองกาเนิดไฟฟ้ าเหนี่ยวนาแบบกระตุ้นด้วยตวั เอง สาหรับระบบสะสมพลงั งานแบบฟลายวลี A Study on Self-Excited Induction Generator Operating Method for Flywheel Energy Storage System ไพวรรณ เกดิ ตรวจ, ธวชั ชัย สิมมา, กญั จนา ชัยอมฤต และ ศุภกร วศิ วภทั รธนธร สาขาวชิ าวิศวกรรมไฟฟ้ า คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวทิ ยาลยั เทคโนโลยรี าชมงคลอีสาน วทิ ยาเขตขอนแก่น เลขที่ 150 ถนนศรีจนั ทร์ ตาบลในเมือง อาเภอเมือง จงั หวดั ขอนแก่น โทรศพั ท์ 043-336370-1 E-mail: paiwan.ke@rmuti.ac.thบทคดั ย่อ วตั ถุประสงคห์ ลกั ของบทความน้ีเพ่ือศึกษาหลกั การทางานของเคร่ืองกาเนิดไฟฟ้ าเหนี่ยวนาชนิดกระตุน้ ดว้ ยตวั เอง (SEIG) สาหรับใชง้ านในระบบสะสมพลงั งานแบบฟลายวีล (FESS) โดยขณะทางานเคร่ืองกาเนิดไฟฟ้ าจะถูกขบั ให้หมุนที่ความเร็วมากกว่าความเร็วซิงโครนัส กาลงั ไฟฟ้ าเสมือนของเครื่องกาเนิดไฟฟ้ าจะไดร้ ับจากตวั เก็บประจุที่ให้สาหรับกระตุน้ หลงั จากเครื่องกาเนิดไฟฟ้ าก็จะสามารถจ่ายกาลงั ไฟฟ้ าจริงออกมาให้กบัโหลดได้ ในการหาคา่ ตวั เก็บประจุที่เหมาะสมน้นั คานวณจากขอ้ มูลพิกดั กาลงั ไฟฟ้ าจริง, แรงดนั ไฟฟ้ า, กระแสไฟฟ้ า, และค่าเพาเวอร์แฟคเตอร์ ที่ระบุไวท้ ี่ป้ ายพิกดั ของเครื่องกาเนิดไฟฟ้ า ผลการทดสอบเคร่ืองกาเนิดไฟฟ้ าเหนี่ยวนาแบบกระตุน้ ด้วยตวั เองขนาด 3.7 กิโลวตั ต์ ติดต้งั บนระบบสะสมพลังงานแบบฟลายวีลน้ันถูกทดสอบในสภาวะไม่มีโหลด และที่สภาวะมีโหลดท่ีความเร็วต่างๆ ในงานวิจยั น้ียงั ได้แสดงกราฟความสัมพนั ธ์ของแรงดนั ไฟฟ้ า, กระแสไฟฟ้ า, และคุณสมบตั ิความสมั พนั ธ์ของกาลงั ไฟฟ้ าและความเร็วดว้ ย ซ่ึงผลการทดสอบน้ีแสดงถึงความเท่ียงตรงของระบบที่ได้นาเสนอคาสาคญั : เคร่ืองกาเนิดไฟฟ้ าเหนี่ยวนาแบบกระตุน้ ดว้ ยตวั เอง, ความเร็วซิงโครนสั , ตวั เก็บประจกุ ระตนุ้ , ระบบสะสมพลงั งานแบบฟลายวลีAbstract The aim of this research is to study a self-excited induction generator (SEIG) operating method which applied to flywheel energy storagesystem (FESS). During operation, the SEIG was driven by a prime mover at speed above synchronous speed. The reactive power of the generator isabsorbed from the excitation capacitors. Then the active power will be supplied to the loads. To obtain, the optimal excitation capacitance, the datafrom the machine nameplate such as rated active power, voltage, current, and also power factor are the parameters used to calculate the rated ofreactive power. The experimental results of a 3.7kW self-excited induction generator-based a flywheel energy storage system are carried out in no-load and on-load conditions. This research also presents the waveforms of phase voltage, current, as well as the output power-speed characteristics.The experimental results are displayed to verify the accuracy of the proposed method.Keywords: self-excited induction generator, synchronous speed, excitation capacitors, flywheel energy storage system1. บทนา Speed-FESS) การประยุกต์ใช้งานสาหรับ HS-FESS น้ันส่วยใหญ่ถูก นามาใชใ้ นอากาศยาน [1] ส่วน LS-FESS น้นั ถูกนามาใชใ้ นการปรับปรุง ระบบสะสมพลงั งานแบบฟลายวีล (Flywheel Energy Storage คุณภาพของระบบผลิตไฟฟ้ าโดยใช้พลงั งานลม [2] และในระบบส่งจ่ายSystem; FESS) น้นั เป็ นอีกประเภทหน่ึงของระบบสะสมพลงั งานทางกล กาลงั สาหรับรถไฟฟ้ า [3](Mechanical Energy Storage; MES) ซ่ึ งส าม ารถ แบ่ งออกได้เป็ น 2ประเภทตามความเร็วรอบการทางาน คือระบบสะสมพลงั งานแบบฟลาย ระบบสะสมพลงั งานแบบฟลายวีลส่วนใหญ่จะเลือกใช้เครื่องวีลความเร็วรอบสูง (High Speed-FESS) และแบบความเร็วรอบต่า (Low กาเนิดไฟฟ้ าแบบเหน่ียวนาทดแทนเครื่องกาเนิดไฟฟ้ าแบบซิงโครนัส -24-

บทความวจิ ยั วารสารเครือขา่ ยวิศวกรรมไฟฟ้ า EENET Journal Vol. 1, No.1 (1), Jan-Jun 2017สาเหตุเน่ืองมาจากมีโครงสร้างที่ง่าย ค่าใชจ้ ่ายในการบารุงรักษาค่อนขา้ ง กาลังไฟฟ้ าท่ีเกิดข้ึนในเครื่ องกาเนิดไฟฟ้ าเหนี่ยวนาน้ี จะต่า ซ่ึงเคร่ืองกาเนิดไฟฟ้ าแบบเหนี่ยวนาสามารถแบ่งออกได้ 2 ประเภทตามชนิดของโรเตอร์คือ เคร่ืองกาเนิดไฟฟ้ าเหน่ียวนาแบบมีขดลวดท่ีโร ประกอบดว้ ยกาลงั อินพุท (Pin) น้ันจะมีค่าเท่ากบั แรงบิดท่ีเพลา (Tm) คูณเตอร์ (Wound Rotor Induction Generator) แล ะเค ร่ื องก าเนิ ดไฟ ฟ้ า กบั ความเร็วเชิงมุม (ωr) ซ่ึงแสดงความสัมพนั ธ์ดังสมการที่ (1) ส่วนเหน่ียวนาแบบกรงกระรอก (Squirrel Cage Induction Generator) กาลงั สูญเสียทีเกิดข้ึนน้ันประกอบด้วย กาลงั สูญเสียจากแรงเสียดทาน ปัจจุบนั มีการนาเคร่ืองกาเนิดไฟฟ้ าเหน่ียวนาแบบกรงกระรอก (Pfw) กาลังสูญเสียเนื่องจากความเฉ่ือยของโรเตอร์ (Pstay) ซ่ึงผลต่างหรือเรียกว่าแบบกระตุ้นด้วยตวั เองมาเป็ นเคร่ืองกาเนิดไฟฟ้ าแบบไม่ ระหว่างกาลังอินพุทและสูญเสียท้ังสองน้ีจะได้กาลังแปลงผนั (Pcon)เช่ื อมต่อกับระบบไฟฟ้ า (Standalone) แต่ปัญหาที่พบคือการรักษา หลงั จากน้ันจะเกิดกาลงั สูญเสียที่ขดลวดโรเตอร์ (PRCL) หลังจากกาลังแรงดนั ไฟฟ้ าและความถ่ีไฟฟ้ าให้มีคา่ คงท่ีในสภาวะที่มีการเปล่ียนแปลง สูญเสียที่ขดลวดโรเตอร์แล้วก็จะได้กาลังท่ีเกิดในช่องอากาศ (PAG)โหลด แบบกะทนั หัน ซ่ึงปัญหาน้ียงั เปิ ดกวา้ งสาหรับนกั วิจยั ดงั น้ันใน กาลังไฟฟ้ าเอาท์พุท (Pout) จะมีค่าเท่ากับกาลังในช่องอากาศลบด้วยงานวิจยั น้ีมุ่งเน้นที่จะศึกษาพฤติกรรมของเครื่องกาเนิดไฟฟ้ าเหนี่ยวนา สูญเสียในแกนเหล็ก (Pcore) และกาลงั สูญเสียในขดลวดสเตเตอร์ (PSCL)แบบกระตุน้ ด้วยตวั เองที่สภาวะโหลดและความเร็วต่างๆ เพ่ือเก็บเป็ น ตามลาดบั ซ่ึงความสมั พนั ธข์ องกาลงั ไฟฟ้ าที่เกิดข้ึนน้นั แสดงดงั สมการที่ขอ้ มูลท่ีจะใช้ในการออกแบบสร้างระบบควบคุมท่ีเหมาะสมต่อไปในอนาคต (1) ถึงสมการที่ (5) และดงั ในรูปที่ 22. เคร่ืองกาเนิดไฟฟ้ าเหนี่ยวนาแบบกระตุ้นด้วยตวั เอง Pin  Tmr (1) (2) เครื่องกาเนิดไฟฟ้ าเหนี่ยวนาแบบกระตุน้ ดว้ ยตวั เอง หรือเรียกว่า Pcon  Pin  Pfw  Pstrayอีกแบบวา่ เคร่ืองกาเนิดไฟฟ้ าเหนี่ยวนาแบบกรงกระรอก (Squirrel Cage (3)Induction Generator) มีลกั ษณะโครงสร้างเป็ นตวั เดียวกบั มอเตอร์ไฟฟ้ า PRCL  3I 2 R2 (4)เหน่ียวนาแบบกรงกระรอก แต่มีความแตกต่างกนั ในขณะทางานน้นั เพลา 2 (5)โรเตอร์จะถูกขบั ใหห้ มุนที่ความเร็วสูงกวา่ ความเร็วซิงโครนสั Pout  PAG  Pcore  PSCL2.1 การทางานของเครื่องกาเนดิ ไฟฟ้ าเหน่ยี วนา Pout  3VL I L cos  ในขณะเร่ิมทางานเพลาของเคร่ืองกาเนิดไฟฟ้ าเหนี่ยวนาจะถูกขบั ให้หมุนที่ความเร็วมากกวา่ พิกดั สนามแมเ่ หลก็ จากขดลวดสเตเตอร์จะ Pout  3VLIL cosเหนี่ยวนาให้เกิดแรงดนั ไฟฟ้ าข้ึน และแรงดันไฟฟ้ าน้ีจะเพ่ิมข้ึนตามความเร็วรอบของเคร่ืองกาเนิดไฟฟ้ า ซ่ึงแรงดนั ท่ีเกิดข้ึนน้ีจะทาให้เกิด IL VL3 VL1การไหลของกระแสไฟฟ้ าที่ชาร์จเขา้ ตวั เก็บประจุจนมีค่าสูงสุด ดงั แสดง VL2ในรูปที่ 1 3-Phase SEIG Tm QC VC IC Pin Tmr QC Excitation Capacitors Loads รูปท่ี 2 ลกั ษณะการต่อวงจรของเครื่องกาเนิดไฟฟ้ าเหนี่ยวนาVt (A) Magnetizetion curve f แบบกระตนุ้ ดว้ ยตวั เอง of Induction Machine load line of capacitor ตารางที่ 1 พกิ ดั ของเครื่องกาเนิดไฟฟ้ าเหนี่ยวนาแบบกระตนุ้ ดว้ ยตวั เองa ce Im (A) ปริมาณ ค่า หน่วยo bd 4.3 kW กาลงั ไฟฟ้ าจริง (Pout) 380 Vรูปท่ี 1 การสร้างแรงดนั ไฟฟ้ าในเครื่องกาเนิดไฟฟ้ าเหนี่ยวนาแบบ แรงดนั ไฟฟ้ า (VL) 7.9 A กระแสไฟฟ้ า (IL) 1420 rpm กระตนุ้ ดว้ ยตวั เอง ความเร็วพิกดั (n) 0.83 - ค่าเพาเวอร์แฟคเตอร์ 4-2.3 กาลงั ไฟฟ้ า จานวนข้วั แม่เหล็ก 50 Hz ความถ่ีใชง้ าน -25-

บทความวจิ ยัวารสารเครือข่ายวิศวกรรมไฟฟ้ าEENET Journal Vol. 1, No.1 (1), Jan-Jun 2017 Oscilloscop Load e3. เคร่ืองกาเนิดไฟฟ้ าเหนี่ยวนาแบบกระตุ้นด้วยตัวเองบนพนื้ ฐานของระบบสะสมพลงั งานแบบฟลายวลีพิกดั ต่างๆ ของเคร่ืองกาเนิดไฟฟ้ าเหนี่ยวนาแบบกระตุน้ ด้วย Flywheelตวั เองที่ใชใ้ นการทดสอบน้นั แสดงดงั ในตารางที่ 13.1 การคานวณหาค่าตวั เกบ็ ประจทุ เี่ หมาะสม Prime Mover SEIG Capacitorsเครื่องกาเนิดไฟฟ้ าเหนี่ยวนาขณะทางานในสภาวะไม่เช่ือมต่อ รูปท่ี 4 ชุดทดสอบจริงของเคร่ืองกาเนิดไฟฟ้ าเหน่ียวนาแบบกระตนุ้ ดว้ ย ตวั เองบนพ้นื ฐานของระบบสะสมพลงั งานแบบฟลายวีลระบบไฟฟ้ า (Standalone Mode) น้ันจาเป็ นตอ้ งมีแหล่งจ่ายกาลังไฟฟ้ าเสมือน (Reactive Power Source) ให้ซ่ึงในงานวิจยั น้ีไดเ้ ลือกใชค้ ่าตวั เก็บประจุท่ีเหมาะสมโดยอา้ งอิงขอ้ มูลจากกาลังไฟฟ้ าจริง, แรงดนั ไฟฟ้ า, ในงานวิจยั น้ีไดท้ าการทดสอบเคร่ืองกาเนิดไฟฟ้ าเหน่ียวนาแบบ กระตุน้ ดว้ ยตวั เองบนพ้ืนฐานของระบบสะสมพลงั งานแบบฟลายวีล ในกระแสไฟฟ้ า, และค่าเพาเวอร์แฟคเตอร์ที่ป้ ายพิกัด ซ่ึงจะสามารถ สภาวะการทางาน 2 แบบ คือขณะไม่มีโหลดและขณะมีโหลดที่ความเร็ว มากกว่าความเร็วซิงโครนสั 5% (1,575 รอบต่อนาที) ซ่ึงรูปชุดทดสอบคานวณหากาลงั ไฟฟ้ าเสมือน (QSEIG) และค่าตวั เก็บประจุ (CEXC)ไดด้ งั น้ี จริงน้นั แสดงในรูปที่ 4ไดด้ งั น้ี 4.1 ผลการทดสอบขณะไม่มโี หลดQSEIG  3VL I L sin  (6) (7) ก าร ท ด ส อ บ ใ น ส ภ าว ะ ไ ม่ มี โ ห ล ด น้ ั น ไ ด้ท า ก าร ท ด ส อ บ ท่ีCEXC  QSEIG ความเร็ว 1,575 รอบต่อนาที โดยใชต้ วั เก็บประจุค่า 20uF แรงดนั ไฟฟ้ าท่ี 2fVL2 ไดจ้ ากการทดสอบน้นั แสดงดงั ในรูปที่ 5 จากสมการที่ (6) และสมการที่ (7) น้ันสามารถคานวณหา 4.2 ผลการทดสอบขณะมโี หลดกาลงั ไฟฟ้ าเสมือนได้เท่ากบั 2899 Var และสามารถคานวณหาค่าตวั เก็บประจุได้สูงสุดเท่ากบั 21.31uF (ต่อแบบเดลตา้ ) และ 63.94uF (ต่อแบบ สาหรับการทดสอบในสภาวะมีโหลด (ชนิดความตา้ นทาน)น้ันสตาร์) ซ่ึงในงานวจิ ยั น้ีไดเ้ ลือกตอ่ ตวั เกบ็ ประจแุ บบเดลตา้ ได้ทาการทดสอบที่ความเร็ว 1,575 รอบต่อนาที โดยใช้ตวั เก็บประจุค่า 20uF แรงดนั ไฟฟ้ าที่ข้วั และกระแสไฟฟ้ าที่ไดจ้ ากการทดสอบน้นั แสดง4. ผลการทดลอง ดงั ในรูปท่ี 6 และรูปที่ 7 ตามลาดบั ในการทดสอบระบบเครื่องกาเนิดไฟฟ้ าเหนี่ยวนาบนพ้ืนฐาน f  50.41Hzของสะสมพลังงานแบบฟลายวีลน้ัน ได้ทาการติดต้ังระบบดังแสดงแผนผงั ของชุดเคร่ืองกาเนิดไฟฟ้ าเหนี่ยวนาแบบกระตุน้ ด้วยตวั เองบน VL1 VL2พ้ืนฐานของระบบสะสมพลงั งานแบบฟลายวีลในรูปที่ 3 VL3L Flywheel Pout IL VL1  383.4V VL2  383.9V VL3  382.4V220V v/f 1-Phase 3-Phase VL1N IM SEIG VL3 Inverter Timing Belts QC VL2 PL รูปที่ 5 รูปคลื่นแรงดนั ระหวา่ งสายของ SEIG ขณะทาการทดสอบแบบ QC QL ไมม่ ีโหลดที่ความเร็ว 1,575 รอบต่อนาที โดยใชต้ วั เก็บประจคุ า่ 20uF To loads Excitation Capacitorsรูปที่ 3 แผนผงั ของชุดเคร่ืองกาเนิดไฟฟ้ าเหน่ียวนาแบบกระตุน้ ดว้ ยตวั เอง บนพ้ืนฐานของระบบสะสมพลงั งานแบบฟลายวีล -26-

บทความวจิ ยั วารสารเครือขา่ ยวศิ วกรรมไฟฟ้ า EENET Journal Vol. 1, No.1 (1), Jan-Jun 2017 f  50.41Hz 5. สรุปผลการทดลองVL1 VL2 VL3 จากผลการทดสอบเครื่องกาเนิดไฟฟ้ าเหน่ียวนาแบบกระตุน้ ดว้ ย ตวั เองขณะทางานบนพ้ืนฐานของระบบสะสมพลงั งานแบบฟลายวีลน้นัVL1  373.9V VL2  373.7V VL3  373.5V จะเห็นไดว้ า่ ตวั แปรท่ีมีผลต่อแรงดนั ไฟฟ้ าท่ีผลิตข้ึนมาไดน้ ้นั คือความเร็ว รอบ, ค่าตวั เกบ็ ประจุ และขนาดของโหลด จากกราฟในรูปท่ี 8 จะเห็นได้รูปท่ี 6 รูปคล่ืนแรงดนั ระหวา่ งสายของ SEIG ขณะทาการทดสอบแบบมี ว่าท่ีความเร็วใดๆ เมื่อเราทาการต่อโหลดแบบทนั ทีทนั ใดน้ันจะทาให้ โหลดท่ีความเร็ว 1,575 รอบตอ่ นาที โดยใชต้ วั เกบ็ ประจคุ า่ 20uF แรงดนั ไฟฟ้ าท่ีข้วั ของเคร่ืองกาเนิดไฟฟ้ าและความถี่น้ันลดลงสาเหตุ เน่ืองมาจากในงานวิจยั น้ียงั ไม่ไดเ้ พิม่ ระบบควบคุมแรงดนั และความถ่ีเขา้ ไป ซ่ึงคณะวิจยั จะทาการปรับปรุงตอ่ ไปในงานวิจยั ในอนาคต f  50.41Hz เอกสารอ้างองิI L1 I L2 I L3 [1] K. Murakami, M. Komori, and H. Mitsuda, “Flywheel energy storage system using SMB and PMB,” IEEE Trans. Appli.I L1  4.92A I L2  4.87V I L3  4.85V Supercon., vol. 17, no. 2, pp. 2146-2149, Jun. 2007รูปที่ 7 รูปคล่ืนกระแสในสายของ SEIG ขณะทาการทดสอบแบบมีโหลด [2] Gabriel Cimuca, Stefan Breban, Mircea M. Radulescu, Christophe ที่ความเร็ว 1,575 รอบต่อนาที โดยใชต้ วั เกบ็ ประจุค่า 20uF Saudemont, and Benoit Robyns, “Design and control strategies of an induction-machine-based flywheel energy storage system VL VL  372.2V associated to a variable-speed wind generator,” IEEE Trans. Energy Conversion, vol. 25, no. 2, pp. 526-534, Jun. 2010VL  383.7V (On-load) [3] Hansang Lee, Seungmin Jung, Yoonsung Cho, Donghee Yoon, (No-load) f  50.41Hz Gilsoo Jang, “Peak power reduction and energy efficiency improvement with the superconducting flywheel energy storage in f electric railway system,” Physica C, vol. 494, pp. 246-249, Apr. 2013รูปที่ 8 แรงดนั ไฟฟ้ าและความถ่ีท่ีเครื่องกาเนิดไฟฟ้ าผลิตข้ึนไดใ้ นสภาวะ ไม่มีโหลด และสภาวะมีโหลด ที่ความเร็ว 1,575 รอบต่อนาที ในรูปที่ 8 น้ันจะเห็นได้ว่าแรงดันไฟฟ้ าท่ีข้วั ของเคร่ืองกาเนิดไฟฟ้ าลดลงในขณะท่ีทาการเช่ื อมต่อกับโหลด (On-load) สาเหตุเน่ืองมาจากในงานวจิ ยั น้ียงั ไม่ไดเ้ พ่มิ ระบบควบคุมแรงดนั และความถ่ีเขา้ไป ซ่ึงคณะวิจยั จะทาการปรับปรุงต่อไปในงานวิจยั ในอนาคต -27-

บทความวจิ ยัวารสารเครือข่ายวิศวกรรมไฟฟ้ าEENET Journal Vol. 1, No.1 (1), Jan-Jun 2017 การใช้เทคนิคการหาคาตอบทเี่ หมาะสมทส่ี ุดแบบฝูงผึง้ ในการแก้ปัญหา การจ่ายโหลดอย่างประหยดั ทมี่ ฟี ังก์ชั่นราคาเชื้อเพลงิ แบบไม่เรียบ Using Bee Colony Optimization Technique to Solve Economic Dispatch Problem With Non-Smooth Cost Function จิรพนธ์ ทาแกง 1, วนั ไชย คาเสน2 และอภนิ ันท์ อุรโสภณ3 1,2สาขาวิชาเทคโนโลยีไฟฟ้ า คณะวศิ วกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลยั เทคโนโลยรี าชมงคลลา้ นนา ลาปางเลขที่ 200 หมู่ 17 ถนนลาปาง-งาว ต.พิชยั อ.เมือง จ.ลาปาง โทรศพั ท์ 054-342547 E-mail: su0008@hotmail.com, wanchai_kh@rmutl.ac.th 3สาขาวชิ าวศิ วกรรมไฟฟ้ า คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลยั มหาสารคาม 41/20 ตาบลขามเรียง อาเภอกนั ทรวชิ ยั จงั หวดั มหาสารคาม 44150 โทรศพั ท์ 043-754333 E-mail: aurasopon@yahoo.comบทคดั ย่อ บทความน้ีนาเสนอการแกป้ ัญหาการจ่ายโหลดอยา่ งประหยดั ของโรงไฟฟ้ าพลงั งานความร้อนที่มีฟังกช์ ั่นราคาเช้ือเพลิงแบบไม่เรียบ โดยใช้วิธีการหาคา่ ที่เหมาะสมที่สุดแบบฝงู ผ้ึง จาลองการทางานบนโปรแกรม MATLAB และทดสอบกบั ระบบที่ประกอบดว้ ยเคร่ืองกาเนิด 3 หน่วย แบ่งเป็ น2 ส่วน คือ ไมค่ ิดคา่ ความสูญเสียในสายส่งและฟังกช์ นั่ ราคาเช้ือเพลิงเป็นแบบไม่เรียบ และคิดคา่ ความสูญเสียในสายส่งฟังกช์ นั่ ราคาเช้ือเพลิงเป็ นแบบไม่เรียบ โดยท้งั 2 ส่วน ทาการทดสอบเปรียบเทียบกบั วธิ ีอนุภาคกลุ่ม (PSO) ผลลพั ธ์ที่ไดแ้ สดงให้เห็นวา่ การหาค่าที่เหมาะสมที่สุดแบบฝูงผ้ึงสามารถเขา้ ถึงคาตอบไดด้ ีกวา่ และใชแ้ กป้ ัญหาการจ่ายโหลดอยา่ งประหยดั ที่มีฟังกช์ น่ั ราคาเช้ือเพลิงแบบไม่เรียบไดอ้ ยา่ งมีประสิทธิภาพคาสาคญั : การจา่ ยโหลดอยา่ งประหยดั , การหาค่าท่ีเหมาะสมท่ีสุด, การหาค่าท่ีเหมาะสมที่สุดแบบฝงู ผ้ึงAbstract This article presents a solution for economic dispatch problem of power plants with non-smooth cost function by using Bee ColonyOptimization Teachnique(BCO). MATLAB simulation and test applications on a system consisting of three generator units. Divided into two parts:without losses with valve point loading and with losses with valve point loading. The test compared to Particle Swarm Optimization(PSO). Thesimulation results show that the BCO approach is able to obtain higher quality solution efficiently than the conventional approachesKeywords: Economic Dispatch, Optimization, Bee Colony1. บทนา ท่ีผ่านมามีการคิดค้นวิธีการแก้ปั ญหาการจ่ายโหลดอย่าง ประหยดั ด้วยวิธีการที่แตกต่างกนั ไป หลัก ๆ แล้วสามารถแบ่งวิธีการ ในระบบไฟฟ้ ากาลงั ความเชื่อมน่ั และความมน่ั คงของระบบถือ แกป้ ัญหาการจ่ายโหลดอยา่ งประหยดั ออกเป็ น 2 ส่วนใหญ่ ๆ คือวิธีฮิวริว่าเป็ นประเด็นสาคญั ในการส่งจ่ายพบงั งานไฟฟ้ า อนั เนื่องมาจากความ สติกส์ และวิธีเมตา้ ฮิวริสติกส์ ตวั อยา่ งวิธีฮิวริสติกส์ เช่น การทาซ้าแบบตอ้ งการพลงั งานท่ีเพม่ิ ข้ึน และการเพม่ิ ประสิทธิภาพภายในหน่วยงาน ซ่ึง แลมดา (Lambda Iteration) เป็ นวิธีอาศัยหลักการเท่ากันของต้นทุนที่นี่คือมุมมองของผูใ้ ช้พลงั งานไฟฟ้ า แต่หากมองในมุมมองของผูผ้ ลิต เพ่ิมข้ึน (Incremental Cose) วิธีเกรเดียน (Gradient Method) เป็ นวิธีที่นอกเหนือจากประสิทธิภาพในการผลิต และส่งจ่ายกาลงั ไฟฟ้ าที่ดีแลว้ อาศยั ความลาดชันในการหาคาตอบ วิธี Base Point and Participationตน้ ทุนในการผลิตเป็ นส่วนสาคญั ท่ีสุดท่ีตอ้ งพิจารณา คือจะวางแผนการ Factor เป็นวิธีการคานวณโดยอาศยั องคป์ ระกอบร่วมกนั ของเคร่ืองกาเนิดผลิตกาลงั ไฟฟ้ าอยา่ งไรให้เพียงพอกบั ความตอ้ งการโดยให้มีคา่ ใช้จา่ ยใน แต่ละตวั วิธีนิวตนั (Newton’s Method) เป็ นการคานวณคาตอบดว้ ยการการผลิตต่าที่สุด และจะต้องอยู่ภายใตเ้ งื่อนไขขอ้ บงั คบั ของระบบและ ประมาณของอนุกรมเทเลอร์ วธิ ีการประยกุ ตใ์ ชฟ้ ังกช์ น่ั ส่วนของเส้นตรงเคร่ืองกาเนิดแต่ละเครื่อง ซ่ึงนั่นก็ปัญหาการจ่ายโหลดอย่างประหยดั (Piecewise Function) มาประมาณฟังก์ชั่นเช้ือเพลิงท่ีอยู่ในรูปพหุนาม(Economic Dispatch Problem) -28-

บทความวจิ ยั วารสารเครือข่ายวศิ วกรรมไฟฟ้ า EENET Journal Vol. 1, No.1 (1), Jan-Jun 2017กาลงั สอง จากน้ันใช้วิธีโปรแกรมเชิงเส้นคานวณหาคาตอบ วิธีเหล่าน้ี ซบั ซอ้ น จึงไดม้ ีการกาหนดฟังก์ชนั่ ราคาเช้ือเพลิงของเครื่องกาเนิดไฟฟ้ าเป็ นวิธีแกป้ ัญหาเดิมที่ใช้กนั มา (Classical Dispatch Algorithms) ส่วนอีก เป็นฟังกช์ น่ั กาลงั สอง (Single Quadratic Function) คือวิธีการเมตา้ ฮิวริสติกส์เป็ นการใชเ้ ทคนิคใหม่ ๆ ในการแกป้ ัญหาการจ่ายโหลดอยา่ งประหยดั เช่น วิธีการจาลองแอนนีลลิง (SA) วิธีอนุภาคกลุ่ม F (P)  a P2  b P  c (2)(PSO) [1] วิธีทางพนั ธุกรรม (GA) [2] วิธีการคน้ หาแบบตาบู(TS) [3] วิธี ii ii ii iฝูงมด(ACO) [4] วิธีความแตกต่างของวิวฒั นาการฝูงมด(DEACO) [5]และวธิ ีฝงู ห่ิงหอ้ ย (FA) [6] โดยท่ี ai,bi และ ci คือสมั ประสิทธ์ิราคาเช้ือเพลิงของเคร่ืองกาเนิดไฟฟ้ า i ฟังก์ชนั่ ราคาเช้ือเพลิงของเครื่องกาเนิดไฟฟ้ าแบบไม่เรียบ (Non- บทความน้ีนาเสนอการแก้ปัญหาการจ่ายโหลดอย่างประหยดัดว้ ยเทคนิคการหาคา่ ที่เหมาะสมท่ีสุดแบบฝงู ผ้ึง ซ่ึงเป็นวิธีการสมยั ใหม่ท่ี Smoot Cost) หรื อไม่เป็ นเชิงเส้น (Non Linear) เนื่องจากผลรวมของมีโครงสร้างง่าย หาคาตอบไดด้ ี โดยพิจารณาถึงฟังช่ันราคาเช้ือเพลิงของเคร่ืองกาเนิดไฟฟ้ าพลังงานความร้อนที่มีสมการทางคณิตศาสตร์ของ Valve Point Loading โดยถ้านา Valve Point Loading เข้ามาพิจารณาต้นทุนการผลิตท่ีเป็ นแบบไม่เรียบ จาลองการทางานบนโปรแกรมMATLAB ทดสอบกับระบบท่ีประกอบด้วยเคร่ื องกาเนิด 3 หน่วย ร่วมกบั ฟังก์ชั่นราคาเช้ือเพลิง จะทาให้เกิดจุด Local Minimum ข้ึนในแบ่งเป็ น 2 ส่วน คือ ไม่คิดค่าความสูญเสียในสายส่งและฟังก์ชั่นราคา ฟังก์ชัน่ ทาให้การแกป้ ัญหามีความย่งุ ยากข้ึน ดงั ในรูปที่ 1 และฟังก์ช่ันเช้ือเพลิงเป็ นแบบไม่เรียบ และคิดค่าความสูญเสียในสายส่งฟังก์ชน่ั ราคา ราคาเช้ือเพลิงของเครื่องกาเนิดไฟฟ้ าแบบไม่เรียบ คือเช้ือเพลิงเป็ นแบบไมเ่ รียบเปรียบเทียบกบั วิธีอนุภาคกลุ่ม Fi (Pi )  ai Pi2  bi Pi  ci  ei  sin( fi  (Pi,min  Pi )) (3) โดยท่ีที่ ai, bi, ci, ei และ fi คือสมั ประสิทธ์ิราคาเช้ือเพลิงของเครื่องกาเนิด ไฟฟ้ า i2. ปัญหาการจ่ายโหลดอย่างประหยดั Fuel Cost ($/h) 6000 การจ่ายโหลดอยา่ งประหยดั แบบสแตติก เป็นการวางแผนการ 5000 Unit 1ผลิตกาลงั ไฟฟ้ าจากเคร่ืองกาเนิดไฟฟ้ าที่ต่ออยใู่ นระบบไฟฟ้ า ณ เวลาใดเวลาหน่ึงเท่าน้ัน เช่น 18.00 น. ว่าเคร่ื องกาเนิดแต่ละเคร่ืองควรผลิต 4000กาลงั ไฟฟ้ าเท่าไรที่ใชต้ น้ ทนุ การผลิตนอ้ ยที่สุด และสอดคลอ้ งกบั เงื่องไขบงั คบั ต่าง ๆ ของระบบ ซ่ึงฟังกช์ น่ั เป้ าหมาย (Objective Function) คือ 3000 Unit 2 N (1) 2000Minimize : TC  F (P ) 1000 Unit 3 ii 0 100 200 300 400 500 600 i 1 Power (MW)โดยท่ี TC คือ ตน้ ทนุ รวมในการผลิตกาลงั ไฟฟ้ า รูปท่ี 1 ฟังกช์ น่ั ราคาเช้ือเพลิงของเครื่องกาเนิดไฟฟ้ าแบบไมเ่ รียบ i คือ เคร่ืองกาเนิดไฟฟ้ าเครื่องที่ i (Non-Smoot Cost Function) N คือ จานวนเคร่ืองกาเนิดไฟฟ้ าท่ีเช่ือมตอ่ กบั ระบบท้งั หมด 2.2 เงอื่ นไขบังคบั (Constraint) ของเครื่องกาเนดิ ไฟฟ้ า Fi(Pi) คือ ตน้ ทนุ ของเช้ือเพลิงการผลิตของเคร่ืองกาเนิดไฟฟ้ า i 1) ข้อ จากัด ก าลังไฟ ฟ้ าส ม ดุ ล ข อ งระ บ บ (Power Balance2.1 ลกั ษณะของฟังก์ชั่นราคาเชือ้ เพลงิ ของเครื่องกาเนดิ ไฟฟ้ า Constraint) คือ กาลังการผลิตไฟฟ้ าท้ังหมดเท่ากับผลรวมของความ โดยทวั่ ไปฟังก์ช่ันราคาเช้ือเพลิงของเครื่องกาเนิดไฟฟ้ าสามารถ ตอ้ งการปริมาณไฟฟ้ า (Demand) กบั กาลงั สูญเสียรวมในระบบส่งจ่าย (Power Losses)แบ่งออกเป็ น 2 ชนิด คือ สมการทางคณิตศาสตร์ของตน้ ทุนการผลิตที่เป็นแบบเรียบ (Smooth Cost) และสมการทางคณิตศาสตร์ของตน้ ทุนการ N (4)ผลิตที่เป็นแบบไมเ่ รียบ (Non-Smooth Cost) (5) (P)  P  P ฟังก์ชนั่ ราคาเช้ือเพลิงของเครื่องกาเนิดไฟฟ้ าแบบเรียบ (Smooth i D lossCost) การแก้ปัญหาการจ่ายโหลดอย่างประหยดั เป็ นปัญหาที่มีความ i 1 NN N   P  loss PB P  B P B 00 i ij j 0i i i 1 j 1 j 1 -29-

บทความวจิ ยัวารสารเครือข่ายวศิ วกรรมไฟฟ้ าEENET Journal Vol. 1, No.1 (1), Jan-Jun 2017โดยท่ี Pi คือ กาลงั การผลิตของเคร่ืองกาเนิดไฟฟ้ า i  0.0000075 0.000005 0.0000075  (6) PD คือ กาลงั ไฟฟ้ าที่โหลดตอ้ งการ  0.000015  Ploss คือ กาลงั ไฟฟ้ าสูญเสียในสายส่ง Bij   0.000005 0.000010 0.000010  Bij, Boi,และ Boo คือ สมั ประสิทธ์ิการสูญเสียของสายส่ง  0.0000075 0.000045 3. วิธีการหาคาตอบท่ีเหมาะสมที่สุ ดแบบวิธีฝูงผึ้ง (Bee ตารางที่ 1 ขอ้ มูลของเครื่องกาเนิดแตล่ ะตวั ที่ใชท้ ดสอบ [7]Colony Optimization) Parameter Unit No. 1 2 3 วิธีการหาคาตอบท่ีเหมาะสมที่สุดแบบวิธีฝูงผ้ึง เป็ นวิธีการ ai 0.001562 0.00194 0.00482สมยั ใหม่วิธีการหน่ึงในการแก้ปัญหาเพื่อหาค่าที่เหมาะสมที่สุดของปัญหา โดยวธิ ีฝงู ผ้ึงเป็นวิธีการคน้ หาค่าที่เหมาะสมที่เลียนแบบพฤติกรรม bi 7.92 7.85 7.97การหาน้าหวานของผ้ึง โดยผ้ึงแบ่งออกเป็ น 2 ประเภท คือ ผ้ึงสอดแนม(Scout Bee) และผ้ึงงาน (Employee Bee) เพื่อคน้ หาคาตอบ การแกป้ ัญหา ci 561 310 78การจ่ายโหลดอยา่ งประหยดั ดว้ ยวธิ ีการหาคาตอบ ท่ีเหมาะสมที่สุดแบบฝงู ผ้งึ มีข้นั ตอนดงั น้ี ei 300 200 150 1) ให้ผ้ึงสอดแนมจานวน n ตวั คน้ หาตาตอบเริ่มตน้ ซ่ึงคาตอบ fi 0.315 0.42 0.63เหล่าน้ี ต้องเป็ นคาตอบที่เป็ นไปได้ คืออยู่ในขอบเขตท่ีกาหนดและสอดคลอ้ งกบั เงื่อนไขบงั คบั ต่าง ๆ และกาหนดให้จานวนรอบของการวน P max 600 400 200ซ้า NC = 0 i 2) ประเมินผลของคาตอบที่ไดจ้ ากการค้นหาของผ้ึงสอดแนม P min 100 100 50พร้อมท้งั จดั เรียงลาดบั จากมากไปหานอ้ ย i 3) เลือกคาตอบที่มีผลการประเมินท่ีดี จานวน m คาตอบ 4. ผลการทดสอบ 4) คดั แยกคาตอบ m คาตอบออกเป็ น 2 กลุ่ม โดยที่กลุ่มแรกมีคาตอบท่ีดีท่ีสุด e คาตอบ และกลุ่มท่ี 2 มีคาตอบท่ีดีรองลงมา จานวน m - ในข้นั ตอนน้ีเป็ นการเปรียบเทียบผลการทดสอบการทางานe คาตอบ ระหว่างวิธีแบบฝูงผ้ึงกบั วิธีอนุภาคกลุ่ม ซ่ึงแบ่งเป็ น 4 ส่วนคือ ไม่คิดค่า 5) กาหนดรอบเขตในการคน้ หาบริเวณรอบ ๆ คาตอบ m คาตอบ ความสูญเสียในสายส่งและฟังก์ชนั่ ราคาเช้ือเพลิงเป็ นแบบเรียบ, คิดค่า 6) ให้ผ้ึงงานจานวน nep ตวั คน้ หาคาตอบรอบ ๆ e คาตอบ และ ความสูญเสียในสายส่งและฟังก์ชน่ั ราคาเช้ือเพลิงเป็นแบบเรียบ, ไมค่ ิดค่าผ้งึ งานจานวน nsp คน้ หาคาตอบรอบ ๆ m – e คาตอบ ความสูญเสียในสายส่งและฟังก์ช่ันราคาเช้ือเพลิงเป็ นแบบไม่เรียบ และ 7) ประเมินผลของคาตอบที่ไดจ้ ากการคน้ หาของผ้ึงงานในแต่ละ คิดค่าความสูญเสียในสายส่งฟังก์ชั่นราคาเช้ือเพลิงเป็ นแบบไม่เรียบแหล่ง และเลือกคาตอบที่ดีท่ีสุดของแต่ละแหล่ง ไดผ้ ลการเปรียบเทียบและผลการทดสอบดงั ตารางท่ี 2 และตารางที่ 3 8) ตรวจสอบเง่ือนไขการหยุด ถ้าตรงตามเงื่อนไขให้หยุดการคน้ หา ถา้ ไมต่ รง ให้เพม่ิ จานวนรอบของการวนซ้า NC = NC+1 ตารางที่ 2 เปรียบเทียบผลกบั PSO โดยให้ฟังกช์ นั่ ราคาเช้ือเพลงเป็ นแบบ 9) กาหนดให้ผ้ึงสอดแนมจานวน n – m ตวั คน้ หาคาตอบใหม่แลว้ ไปดาเนินการในข้นั ตอนที่ 2 ตอ่ ไป ไมเ่ รียบ4. ระบบทใ่ี ช้ทดสอบ Unit No. Without Losses With Losses PSO[5] BCO PSO[5] BCO สาหรับงานที่นาเสนอน้ี ทาการทดสอบการทางานบนโปรแกรม MATLAB ทดสอบกบั ระบบที่ประกอบด้วยเคร่ืองกาเนิด 3 1 481 359.3347 401 439.1362หน่วย มีขอ้ มูลและพารามิเตอร์ตา่ ง ๆ ของเคร่ืองกาเนิดแต่ละตวั ดงั ตารางท่ี 1 และมีเมตริกส์ B สาหรับความสูญเสียในสายส่งดงั ต่อไปน้ี [7] โดย 2 279 361.7939 276 346.8545ไมค่ ิด Boi และ Boo 3 90 129.7280 181 69.9678 Total P (MW) 850 850.8565 857.9054 855.9586 Min Cost ($/hr.) 8217 8214.3799 8290 8273.0234 จากตารางท่ี 2 จะเห็นไดว้ า่ วธิ ีหาคาตอบท่ีเหมาะสมท่ีสุดแบบ ฝูงผ้ึงสามารถให้ผลของคาตอบที่ดีกว่าทุกกรณี คือให้คาตอบของราคา เช้ือเพลิงท่ีต่ากว่าท้งั ระบบที่คิดค่าสูญเสียในสายส่ง และไม่คิดค่าสูญเสีย ในสายส่ง และถึงแมว้ า่ จะพิจารณาถึงคา่ สูญเสียในสายส่งก็จะเห็นไดว้ า่ มี ค่าสูญเสียในสายส่งน้อยกว่าโดยวิธี PSO มีค่าสูญเสียในสายส่งอยู่ที่ 7.9054 MW ในขณะท่ี BCO มีคา่ สูญเสียในสายส่งอยทู่ ี่ 5.9586 MW การ -30-

บทความวจิ ยั วารสารเครือขา่ ยวศิ วกรรมไฟฟ้ า EENET Journal Vol. 1, No.1 (1), Jan-Jun 2017ลู่เขา้ หาคาตอบของวิธีการหาคาตอบท่ีเหมาะสมท่ีสุดแบบฝูงผ้ึงในการ Algorithm.” International Journal of Computer Applications ,แกป้ ัญหาการจ่ายโหลดอยา่ งประหยดั ในระบบที่มีฟังก์ชนั่ ราคาเช้ือเพลิง April 2011,pp. 7-14.เป็ นแบบไม่เรียบที่คิดค่าสูญเสียในสายส่งและไม่คิดค่าสูญเสียในส่ายส่ง [3] K.Senthil, K.Manikandan.” Economic Thermal Power Dispatchดงั รูปท่ี 2 และรูปที่ 3 with Emission Constraint and Valve Point Effect loading using Improved Tabu Search Algorithm.” International Journal of รูปที่ 2 ไม่คิดค่าสูญเสีย และฟังกช์ นั่ ราคาเช้ือเพลงเป็นแบบไมเ่ รียบ Computer Application, July 2010, pp. 6-11. [4] Ismail Musirin, Nur Hazima Faezaa Ismail, Mohd. Rozely Kalil.” รูปท่ี 3 คิดค่าสูญเสีย และฟังกช์ น่ั ราคาเช้ือเพลงเป็นแบบไม่เรียบ Ant Colony Optimization (ACO) Technique in Economic Power Dispatch Problems.” IMECS 2008. [5] N. A. Rahmat, and I. Musirin. “Differential Evolution Ant Colony Optimization (DEACO) Technique In Solving Economic Load Dispatch Problem”. IEEE International Power Engineering and Optimization Conference (PEOCO2012), Melaka, Malaysia, 6-7 June 2012, pp.263-268. [6] Xin-She Yang , Seyyed Soheil Sadat, Hosseini and Amir Hossein Gandomi. “Firefly Algorithm for solving non-convex economic dispatch problems with valve loading effect”. Applied Soft Computing, Volume 12, Issue 3, March 2012, pp. 1180– 1186. [7] Parmvir Singh Bhullar, Jaspreet Kaur Dhami.”Particle Swarm Optimization Based Economic Load Dispatch with Valve Point Loading”.IJERT, May 2015, pp. 1064-1070.5. สรุปผลการทดสอบ วิธีการแกป้ ัญหาการจ่ายโหลดอยา่ งประหยดั ดว้ ยเทคนิคการหาคาตอบท่ีเหมาะสมท่ีสุดแบบฝงู ผ้ึง (BCO) ซ่ึงเป็ นวิธีการสมยั ใหม่วิธีการหน่ึงในการแกป้ ัญหาเพ่ือหาค่าท่ีเหมาะสมท่ีสุดของปัญหา โดยพิจารณาถึงกาลงั ไฟฟ้ าท่ีสูญเสียจากสายส่งและฟังก์ชน่ั ราคาเช้ือเพลิงของเคร่ืองกาเนิดไฟฟ้ าพลงั ความร้อนที่มีสมการทางคณิตศาสตร์ของตน้ ทุนการผลิตที่เป็ นแบบเรียบและแบบไม่เรียบ รวมท้งั ขอ้ จากดั การทางานของเคร่ืองกาเนิดไฟฟ้ า เม่ือเปรียบเทียบผลการทดสอบกบั วิธี PSO วิธี BCOเป็นท่ียอมรับได้ และมีคาตอบท่ีดีกวา่เอกสารอ้างองิ[1] Hardiansyah, Junaidi, Yohannes MS.” Solving Economic Load Dispatch Problem Using Particle Swarm Optimization Technique.” I.J. Intelligent Systems and Applications, 2012,[2] Simona Dinu, Ioan Odagescu, Maria Moise.” Environmental Economic Dispatch Optimization usinga Modified Genetic -31-

บทความวจิ ยัวารสารเครือขา่ ยวิศวกรรมไฟฟ้ าEENET Journal Vol. 1, No.1 (1), Jan-Jun 2017 การศึกษาผลกระทบจากอุณหภูมิโดยรอบทสี่ ่งผลต่อการผลติ พลงั งานไฟฟ้ าจากโซลาร์เซลล์ Study of Temperature Effect on a PV Power Plant เกยี รตศิ ักด์ิ พรรณจาปา รุ่งเพชร ก่องนอก และ บุญยงั ปลงั่ กลาง ภาควชิ าวิศวกรรมไฟฟ้ า คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลยั เทคโนโลยรี าชมงคลธญั บุรี 39 หมู่ 1 ตาบลคลองหก อาเภอธญั บรุ ี จงั หวดั ปทมุ ธานี 12110 โทร. 02 549 3420, 02 549 3422 E-mail: Keattisak_P@mail.rmutt.ac.th, rungphet_k@mail.rmutt.ac.th and boonyang.p@en.rmutt.ac.thบทคดั ย่อ บทความน้ี นาเสนอการศึกษาถึงผลกระทบจากอุณหภูมิ ที่ส่งผลต่อการผลิตไฟฟ้ าจากโซลาร์เซลล์ส่งผลให้ผลิตได้น้อยลง ในบทความน้ีคณะวิจยั ได้ทาการเก็บขอ้ มูลท่ีไดจ้ ากการผลิตไฟฟ้ าจากโซลาร์เซลล์ ประกอบดว้ ย อุณหภูมิโดยรอบของพ้ืนที่ อุณหภูมิหน้าแผง แรงดนั ไฟฟ้ าท่ีได้กระแสไฟฟ้ า และพลงั งานไฟฟ้ าท่ีได้ โดยทาการศึกษาในรอบหน่ึงเดือน พบวา่ ระบบโซลาร์เซลลจ์ ะเริ่มทางาน เวลา 09.00 น. จนกระทงั่ ถึงเวลา 15.00น.จากการศึกษาพบวา่ เมื่อขณะที่อณุ หภูมิแผงโซลาร์เซลลม์ ีค่าสูงข้ึนทาให้พลงั งานที่ไดจ้ ากโซลาร์เซลลน์ อ้ ยลงกวา่ อุณหภูมิท่ีมีค่าต่าคาสาคญั : การผลิตไฟฟ้ าจากโซลาร์เซลล,์ พลงั งานที่ไดจ้ ากโซลาร์เซลลเ์ ซลล์Abstract This paper presents the effect of high temperature on performance of PV power plant. The collected record data from a PV power plant areanalyzed. The recorded data consists of PV power plant area temperature, PV temperature, PV voltage, PV current and PV energy. The all data haverecorded in 1 mount period. From the study, it founded that at high temperature, the PV power plant has lower performance accordingly to thetemperature level.Key word : PV generator and energy from PV.1. บทนา รูปที่ 1 แผนท่ีพลงั งานของประเทศไทย [1] ประเท ศไทย เป็ นป ระเทศท่ี มี ศักยภาพ ด้าน พลังงานแสงอาทิตย์ ที่ดีมาก เพราะต้งั อยใู่ นพ้ืนที่บริเวณเส้นศนู ยส์ ูตรโดยต้งั อยทู่ ี่พิกดั อยูร่ ะหว่างละติจูด 5 องศา 30 ลิปดา เหนือ ถึง 20 องศา 30 ลิปดาเหนือ และลองติจูดประมาณ 97 องศา 30 ลิปดาตะวนั ออก ถึง 105 องศา30 ลิปดา ตะวนั ออก ซ่ึงพิกดั ท่ีต้งั ดงั กล่าว มีศกั ยภาพท่ีสามารถผลิตไฟฟ้ าจากพลงั งานแสงอาทิตยไ์ ดอ้ ยา่ งดี โดยมีค่าพลงั งานจากดวงอาทิตยเ์ ฉลี่ยของโลกอยทู่ ี่ประมาณ 20 MJ/m2 –day ดงั แสดงในรูปที่ 1ซ่ึงจะเห็นไดว้ ่าหากนาพลงั งานดงั กล่าวมาใชใ้ ห้เกิดประโยชน์ จงั หวดั พระนครศรีอยธุ ยาเป็ นจงั หวดั ที่อยใู่ นพ้นื ท่ีภาคกลางของประเทศไทย มีค่าพลงั งานท่ีไดจ้ ากดวงอาทิตย์เฉล่ียโดยประมาณอยู่ท่ี 18 MJ/m2 –day ในบทความน้ีคณะวจิ ยั ไดท้ าการศึกษาผลกระทบท่ีเกิดข้ึนจากอุณหภูมิแผงโซลาร์เซลล์ที่มีผลกระทบตอ่ การผลิตไฟฟ้ าจากพลงั งานแสงอาทิตย์ โดยทาการศึกษาในพ้นื ท่ีดงั กล่าว ซ่ึงมีศกั ยภาพในการผลิตไฟฟ้ าอยใู่ นเกณฑท์ ่ีสูงใกลเ้ คียงกบั คา่ พลงั งานเฉลี่ยของโลก -32-

บทความวจิ ยั วารสารเครือขา่ ยวศิ วกรรมไฟฟ้ า EENET Journal Vol. 1, No.1 (1), Jan-Jun 2017 รูปท่ี 1 เห็นไดว้ า่ พ้ืนท่ีภาคกลางของประเทศไทย มีศกั ยภาพใน จากดั โดยมีรายละเอียดของแผงโซลาร์เซลลท์ ่ีใช้ แสดงในตารางที่ 1 ซ่ึงการผลิตพลงั งานไฟฟ้ าอยใู่ นเกณฑท์ ี่สูง ใกลเ้ คียงกบั ค่าพลงั งานเฉล่ียของ มีรายละเอียดดงั น้ีโลก ท่ีสามารถผลิตไดจ้ ากพลงั งานแสงอาทิตย์ ดงั แสดงในวงกลมสีแดงในรูปที่ 1 ตารางท่ี 1 รายละเอียดค่ามาตรฐานโซลาร์เซลลท์ ่ีใชใ้ นการทดสอบ2. การดาเนินงาน ลาดบั รายละเอียดแผงโซลาร์เซลล์ STC พิกดั2.1 พนื้ ทด่ี าเนินการ รุ่น STP295 – 24 Vd 1 แรงดนั เริ่มทางาน (Vmp) 35.70 V 2 กระแสเร่ิมทางาน (Imp) 8.27 A 3 แรงดนั ขณะเปิ ดวงจร (Voc) 45.10 V 4 กระแสขณะลดั วงจร (Isc) 8.57 A 5 คา่ กาลงั ไฟฟ้ าสูงสุด (Pmax) 295. W 6 ประสิทธิภาพของแผง 15.20% 7 อณุ หภูมิทางานของแผง -40 oC ถึง +85 oC 8 แรงดนั รวมของระบบ 1000 VDC (IEC)/ 600 VDC (UL) 9 คา่ ตอ่ อนุกรมฟิ วส์ป้ องกนั สูงสุด 20 A 10 คา่ เผื่อความคลาดเคลื่อนกาลงั ไฟฟ้ า 0/+5% หมายเหตุ STC:ท่ีอุณหภูมิแผงทางาน25oC มีคา่ เบี่ยงเบนคลาดเคลื่อนที่+/- 5%ค่า ความเขม้ แสงพลงั งานจากดวงอาทิตย์ 1,000 W/m2 ตารางท่ี 2 รายละเอียดค่าอุณภูมิใช้งานแผงโซลาร์เซลล์ อุณหภูมิ โดยรอบที่ 20 oC รูปท่ี 2 พ้ืนที่เกบ็ ขอ้ มูลดาเนินงานวิจยั [2] ลาดบั รายละเอียดแผงโซลาร์เซลล์ (NOCT) พิกดั รุ่น STP295 – 24 Vd รูปที่ 3 ผงั พ้นื ท่ีติดต้งั ระบบพลงั งานแสงอาทิตยข์ องการทดสอบ [2] 1 แรงดนั ทางาน (Vmp) 32.30 V บทความน้ี ทาการศึกษาจากพ้ืนที่อาเภอบางปะหัน จงั หวดัพระนครศรีอยธุ ยา ซ่ึงต้งั อย่ใู นภาคกลางของประเทศไทย โดยมีพิกดั ท่ี 2 กระแสเริ่มทางาน (Imp) 6.66 Aละติจูด 14.504 องศา เหนือ และลองติจูด 100.508 องศา ใต้ ซ่ึงพ้ืนท่ีของอาเภอบางปะหัน จงั หวดั พระนครศรีอยุธยาน้ี มีการติดต้งั ระบบผลิต 3 แรงดนั ขณะเปิ ดวงจร (Voc) 41.30 Vพลงั งานไฟฟ้ าจากแสงอาทิตย์ กระจายอยทู่ ว่ั ท้งั จงั หวดั ดงั น้นั คณะวิจยั จึงเลือกพ้ืนท่ีจงั หวดั พระนครศรีอยุธยา เป็ นพ้ืนท่ีในการดาเนินงานเก็บ 4 กระแสขณะลดั วงจร (Isc) 6.90 Aขอ้ มูล เพอื่ ทาการวจิ ยั ในส่วนน้ี 5 คา่ กาลงั ไฟฟ้ าสูงสุด (Pmax) 215.00 W2.2 อปุ กรณ์ทใ่ี ช้งาน 6 ประสิทธิภาพของแผง 15.21% อุปกรณ์ท่ีบทความน้ีให้ความสนใจ และขอนาเสนอเฉพาะท่ีเกิดผลกระทบโดยตรงสาหรับการผลิตไฟฟ้ าจากแสงอาทิตยโ์ ดยตรง 7 อุณหภมู ิทางานสูงสุดของแผง 40 oC,+/2 oCได้แก่ แผงโซลาร์เซลล์ท่ีใช้งานอยู่ เป็ นของ บริษทั ซันเทคเทคโนโลยี 8 คา่ เผ่อื ความคลาดเคล่ือนกาลงั ไฟฟ้ า +/- 3% หมายเหตุ NOCT:ที่อุณหภูมิแวดลอ้ มทางาน200C มีค่าเบี่ยงเบนคลาดเคล่ือน ท่ี+/- 3%คา่ ความเขม้ แสงพลงั งานจากดวงอาทิตย์ 800 W/m2 -33-

บทความวจิ ยัวารสารเครือขา่ ยวศิ วกรรมไฟฟ้ าEENET Journal Vol. 1, No.1 (1), Jan-Jun 2017 2.3 การดาเนินงานทดสอบ ข้นั ตอนการดาเนินงานทดสอบ ทีมวิจยั จะติดต้งั ระบบสเปรย์ น้ าท่ี ใช้สาหรับป รับ ลดอุณ ห ภูมิ แผงของแผงโซล าร์ เซลล์ที่ ใช้ในการ ทดสอบให้มีอุณหภูมิที่ต่าลง ลกั ษณะวิธีของการทดสอบ ทางคณะทางาน จะทาการต้งั เวลาเพ่ือใช้ในการควบคุมการสเปรยน์ ้า โดยป้ องกนั การ สูญเสียน้า ท่ีใชใ้ นการสเปรยน์ ้าที่อาจใช้มากจนเกินไป โดยคณะทางาน จะต้ังเวลาในการทดสอบให้ทางานในรอบคร้ังละ 20 นาที โดยต้ัง ช่วงเวลาของการเปิ ดระบบน้า 10 นาที และต้งั ช่วงเวลาในการปิ ดระบบ น้า 10 นาที เริ่มทาการทดสอบ ขา้ งตน้ ต้นต้งั แต่ 9.00 น. จนกระทง่ั ถึง 15.00 น. จานวนแผงโซลาร์เซลล์ที่ใช้เพ่ือทาการเสปร์น้าในการทดสอบ คร้ังน้ี มีจานวน 40 แผง โดยเปรียบเทียบระบบที่ไม่ได้ทาการสเปรยน์ ้า ในจานวนที่เท่ากนั รูปที่ 4 รายละเอียดแผงที่ใชง้ านทดสอบ[3] แผงที่ใชใ้ นการทดสอบและเปรียบเทียบ ยห่ี ้อ Suntechขนาดพิกดั ที่ 295 วตั ต์ แรงดนั 24 โวลท์ รุ่น STP 295 – 24/Vd รูปท่ี 5 คุณลกั ษณะของแผงโซลาร์เซลลท์ ี่ใชง้ าน [4] รูปท่ี 6 ลกั ษณะของการติดต้งั ระบบสเปรยน์ ้าเพ่ือลดอุณหภมู ิ [4] คุณสมบตั ิของแผง เป็นของ Suntech ขนาดพกิ ดั ท่ี 295 วตั ต์ 2.4 ผลการทดสอบแรงดนั 24 โวลท์ รุ่น STP 295 – 24/Vd ที่ใชใ้ นการทดสอบและเปรียบเทียบจานวนอยา่ งละ 40 แผง กาหนดให้ จากการทดลอง ระบบสเปรยน์ ้าเพื่อลดอุณหภูมิ โดยทาการ เปรียบเทียบกนั ระหวา่ งแผง กลุ่มทดสอบท่ีไมส่ เปรยน์ ้า และกลุ่มทดสอบ YTcp = Temperature Coeffi cient of Pmax ไม่สเปรยน์ ้าสรุป จาการทดสอบพบว่า การสเปรยน์ ้าสามารถช่วยลด TC = Ambient temperature 20 °C อุณหภูมิแผงโซลาร์เซลลท์ ่ีทดสอบได้ และยงั สามารถเพิ่มกาลงั การผลิต TCell = Ambient temperature Area ไฟฟ้ าไดเ้ พ่ิมข้ึนดว้ ยดงั แสดงในตาราง ที่ 3 ตารางท่ี 3 ผลการทดสอบการลดอณุ หภมู ิของแผงโซลาร์เซลลด์ ว้ ยการ สเปรยน์ ้าเปรียบเทียบกบั ไมส่ เปรยน์ ้า วนั อุณหภมู ิแผงทดสอบ(oC) ค่าพลงั งาน (kWh) 1 ก.ค. 59 สเปรยน์ ้า ไม่สเปรยน์ ้า สเปรยน์ ้า ไม่สเปรยน์ ้า 5 ก.ค. 59 48.62 54.10 622.57 618.675 10 ก.ค. 59 44.26 43.04 551.36 488.545 43.04 37.59 627.97 636.215 -34-

บทความวจิ ยั วารสารเครือข่ายวิศวกรรมไฟฟ้ า EENET Journal Vol. 1, No.1 (1), Jan-Jun 2017 วนั อณุ หภมู ิแผงทดสอบ(oC) คา่ พลงั งาน (kWh) 5. เอกสารอ้างองิ15 ก.ค. 59 สเปรยน์ ้า ไมส่ เปรยน์ ้า สเปรยน์ ้า ไมส่ เปรยน์ ้า [1] แผนท่ีพลงั งานของประเทศไทยhttp://www.solargen.co.th/th/blog20 ก.ค. 59 37.14 47.26 582.11 584.375 /1012/blog-1012 สืบคน้ เม่ือ 18 มกราคม 256025 ก.ค. 59 46.11 43.65 415.755 412.2230 ก.ค. 59 42.74 42.78 460.46 461.752 [2] พ้นื ท่ีโครงการ บริษทั บางจากโซลาร์เอน็ เนอร์ยี จากดั 41.13 45.13 430.755 422.17 Bangchak Solar Energy Co.,Ltd. 99/1 Moo 9 Bang krasan Sub District, Bang Pa-In District, PhraNakorn Si Ayutthaya 13160 รูปที่ 7 เปรียบเทียบผลจากการสเปรยน์ ้าให้กบั แผงทดสอบ[5] PV Power Plant Bang Pa-Hun (16 MW) สืบคน้ เม่ือ 19 มกราคม 25603. สรุปผลการดาเนินงานและข้อเสนอแนะ [3] แผงโซลาร์เซลล์ 295 วตั ต์ www.bannistersolarandenergy.com จากการศึกษาและทดสอบ ระบบสเปรยน์ ้าเพ่ือลดอุณหภูมิ /_literature.../SunTech_295_Watt_Po สืบคน้ เม่ือ 19 มกราคมเมื่ออุณหภูมิสูงข้ึนพลงั งานที่ไดจ้ ากโซลาร์เซลลน์ อ้ ยลงจากอุณหภูมิปกติ 2560ทาให้เกิดความสูญเสียพลงั งาน จากอุณหภูมิการทางาน ดงั น้ัน ผลการทดสอบ สนองไดว้ า่ การลดอุณหภูมิ การทางานของโซลาร์เซลล์ ช่วยให้ [4] การติดต้งั ระบบสเปรยน์ ้าเพอ่ื ลดอุณหภูมิ Bangchak Solar Energyลดการสูญเสียพลงั งาน ได้ 2.33% โดยการทดสอบ ระบบจานวน 40 แผง Co.,Ltd. 99/1 Moo 9 Bang krasan Sub District, Bang Pa-Inคิดกาลงั ไฟฟ้ ารวม 11,800 วตั ต์ ใช้ระยะเวลาทดสอบ เกบ็ ขอ้ มลู ช่วงเดือน District, PhraNakorn Si Ayutthaya 13160 PV Power Plant Bangกรกฎาคม 2559 และเป็ นตามความสัมพนั ธ์ประสิทธิภาพการทางานของ Pa-Hun (16 MW) สืบคน้ เมื่อ 04 กมุ ภาพนั ธ์ 2560แผงโซลาร์เซลล์ดงั สมการ 1+YTcp*(TCell-TC) จาก ทดสอบในโครงการโรงไฟฟ้ าพลงั งานแสงอาทิตยแ์ บบติดต้งั บนพ้ืนดิน อาเภอบางปะหัน [5] การติดต้งั ระบบสเปรยน์ ้าเพือ่ ลดอุณหภูมิ Bangchak Solar Energyจงั หวดั พระนครศรีอยุธยา และใช้ในน้ าบาดาลผ่านระบบกรองตาม Co.,Ltd. 99/1 Moo 9 Bang krasan Sub District, Bang Pa-Inมาตรฐานน้าท่ีกาหนด โดยการทดลองเสปรยน์ ้า เป็ นระยะๆ เพื่อไม่ให้ District, PhraNakorn Si Ayutthaya 13160 PV Power Plant Bangเกิดผิวหนา้ เปี ยกจนเกินไป ทาให้เกิดผลกระทบผิวหน้าโซลาร์เซลล์ ให้ Pa-Hun (16 MW) สืบคน้ เม่ือ 04 กมุ ภาพนั ธ์ 2560เกิดคราบน้าเกาะผิวหน้าอนั เน่ืองจากแร่ธาตุในน้าที่มาทดสอบระบบดงั น้นั การหาวิธีลดอณุ หภูมิใหโ้ ซลาร์เซลลจ์ ะช่วยลดพลงั งานสูญเสียได้4. กติ ตกิ รรมประกาศ ขอขอบคุณ ขอ้ มลู จาก บริษทั บางจาก โซลาร์เอน็ เนอร์ยี จากดัและ มหาวิทยาลยั เทคโนโลยีราชมงคลธญั บุรี พร้อมท้งั อาจารยท์ ุกท่านเป็ นอยา่ งสูง -35-

บทความวจิ ยั รับเชิญวารสารเครือข่ายวศิ วกรรมไฟฟ้ าEENET Journal Vol. 1, No.1 (1), Jan-Jun 2017 การหาตาแหน่งติดต้ังเหมาะทส่ี ุดของระบบผลติ ไฟฟ้ าจากเซลล์แสงอาทติ ย์ขนาดใหญ่ร่วมกบั แบตเตอร่ี NaS ในระบบจาหน่ายเพอื่ ลดกาลงั ไฟฟ้ าสูญเสีย Optimal Placement of Large-Scale PV Power Generation Systems with NaS Battery in Primary Distribution Systems for Loss Reduction อมรเทพ แพทยานนั ท์ และ กฤษณ์ชนม์ ภมู กิ ติ ตพิ ชิ ญ์ ภาควิชาวิศวกรรมไฟฟ้ า คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวทิ ยาลยั เทคโนโลยรี าชมงคลธญั บรุ ี คลองหก อาเภอธญั บุรี จงั หวดั ปทุมธานี 12110 Email: krischonme.b@en.rmutt.ac.thบทคดั ย่อ การขาดแคลนวตั ถุดิบรวมถึงความตอ้ งการพลงั งานสะอาดสาหรับนามาใช้ในการผลิตกระแสไฟฟ้ า ซ่ึงเป็นมิตรกบั ส่ิงแวดลอ้ มเพื่อช่วยลดสภาวะโลกร้อน และระบบจาหน่ายกาลงั ไฟฟ้ าที่มีการต่อวงจรสายป้ อนหลกั แบบเรเดียล ทาให้เกิดแรงดนั ตกท่ีปลายสายส่งเป็ นผลให้เกิดกาลงั ไฟฟ้ าสูญเสียในระบบ บทความน้ีนาเสนอการหาตาแหน่งติดต้งั เหมาะท่ีสุดของระบบผลิตไฟฟ้ าจากเซลล์แสงอาทิตยก์ าหนดให้มีขนาด 1 MW ในระบบจาหน่ายแบบเรเดียล ซ่ึงจะช่วยลดกาลงั ไฟฟ้ าสูญเสียเมื่อติดต้งั ในตาแหน่งที่เหมาะสม และปรับปรุงรูปร่างของแรงดนั ไฟฟ้ าของระบบ การจาลองจะประยกุ ตใ์ ช้แบบจาลองของระบบจาหน่ายแบบเรเดียล 33 บสั มาตรฐาน IEEE ทดสอบที่ระดบั แรงดนั ไฟฟ้ าฐานเท่ากบั 22 kV และกาลงั ไฟฟ้ าปรากฏฐานเทา่ กบั 25 MVA มีกาลงั ไฟฟ้ ารวมของโหลดเท่ากบั 3.72 MW และ 2.3 MVar โดยใชโ้ ปรแกรม MATLAB เป็นเครื่องมือในการวเิ คราะห์ การติดต้งัระบบผลิตไฟฟ้ าจากเซลลแ์ สงอาทิตยท์ ดสอบดว้ ยวธิ ีแบบทีละบสั และวธิ ีการคน้ หาแบบตาบู เพื่อหาตาแหน่งติดต้งั เหมาะสมที่สุดในระบบ และทดสอบกาลงั ไฟฟ้ าสูญเสียรวมเม่ือติดต้งั ระบบผลิตไฟฟ้ าจากเซลล์แสงอาทิตยร์ ่วมกบั ระบบชดเชยดว้ ยแบตเตอรี่ชนิดโซเดียมซลั เฟอร์ภายใตเ้ ง่ือนไขเสถียรภาพแรงดนั ไฟฟ้ าของระบบไฟฟ้ ากาลงั ที่สภาวะโหลดคงท่ี ผลการทดสอบพบวา่ ก่อนติดต้งั ระบบผลิตไฟฟ้ าจากเซลลแ์ สงอาทิตย์ คา่ กาลงั ไฟฟ้ าจริงที่สูญเสียเทา่ กบั 77.0135 kW หลงั ติดต้งั ในบสั เหมาะสมคือบสั ที่ 25 ค่ากาลงั ไฟฟ้ าจริงที่สูญเสียเท่ากบั 48.6791 kW โดยกาลงั ไฟฟ้ าสูญเสียของระบบลดลงร้อยละ36.79 ทาให้ระบบมีเสถียรภาพของแรงดนั เพิม่ มากข้ึน และผลทดสอบการติดต้งั ระบบผลิตไฟฟ้ าจากเซลลแ์ สงอาทิตยข์ นาด 1 MW ร่วมกบั ระบบชดเชยดว้ ยแบตเตอร่ีชนิดโซเดียมซลั เฟอร์ขนาด 200 kW เช่ือมต่อกบั ระบบจาหน่ายในบสั ที่ 25 ช่วงเวลา 1 วนั พบว่าระบบชดเชยของแบตเตอร่ีชนิดโซเดียมซลั เฟอร์จะช่วยจ่ายกาลงั ไฟฟ้ าเขา้ สู่ระบบ ซ่ึงช่วยลดกาลงั ไฟฟ้ าสูญเสียรวมของระบบไดเ้ ป็ นอยา่ งดี ส่งผลให้ระบบมีเสถียรภาพและความน่าเช่ือถือเพิ่มมากข้ึน เทคโนโลยีของระบบผลิตไฟฟ้ าจากเซลลแ์ สงอาทิตย์ และระบบชดเชยกาลงั ไฟฟ้ าจากแบตเตอร่ีชนิดโซเดียมซลั เฟอร์น้นั ยงั คงมีการพฒั นาอยา่ งตอ่ เนื่อง สามารถนาไปประยกุ ตใ์ ชใ้ นระบบไฟฟ้ ากาลงั เพอื่ รองรับเทคโนโลยใี หมใ่ นอนาคตคาสาคญั : โรงไฟฟ้ าเซลลแ์ สงอาทิตย,์ เทคนิคการหาคา่ เหมาะที่สุด, กาลงั ไฟฟ้ าสูญเสียAbstract The shortage of material and clean energy for used to produce electricity energy which is environmentally friendly to help reduce globalwarming. And the distribution system is connected to main feeder using radial connection which is caused the power loss in the power system. Therefore,this paper proposes the optimal placement of large-scale photovoltaic (PV) power generation systems size 1 MW in primary distribution systems forreducing the power loss and improving the voltage profile of the system. The proposed study on this paper is applied on the model of IEEE 33-busradial distribution system by using at the based voltage and based apparent power that are 22 kV and 25 MVA respectively. The total real power andreactive power of system load are 3.72 MW and 2.3 MVar. This analysis is computed by MATLAB program. The trial methods of PV power plant ineach bus and Tabu Search are used to find the optimal placement of the PV power plant. Then, the PV power plant with the sodium-sulfur battery isinstalled at the best location under low power loss condition. These are operated under the voltage stability and static loading conditions. The simulationresults found that the power loss of the IEEE 33-bus radial distribution system without PV power plant is 77.0135 kW. After installed the PV powerplant into bus no. 25, the power loss is 48.6791 kW and the power loss can be reduced to 36.79 %. The last simulation result shown the 1 MW PVpower plant combined with the 200 kW sodium-sulfur battery to distribution system at bus no. 25. This proposed method is to improve the power -36-