เครื่องกรองน้ำตู้ปลาจากพลังงานแสงอาทิตย์

รายงานโครงงานวทิ ยาศาสตร์ ประเภทด้านการใช้และอนุรกั ษ์พลงั งานไฟฟ้าเพื่อชวี ติ และสงั คม เรอ่ื ง เครื่องกรองน้ำตปู้ ลาพลงั งานแสงอาทติ ย์ โดย 1. นางสาวรชั นนั ต์ ทาจนั ทร์ ระดบั มธั ยมศกึ ษาตอนปลาย 2. นายชาตรี สงั ข์ขำ ระดบั มธั ยมศึกษาตอนปลาย 3. นายนภดล สวนทอง ระดบั มัธยมศึกษาตอนปลาย ครูทปี่ รกึ ษา นางสาวอรญั ญา นุ่มวงศ์ ตำแหนง่ ครกู ศน.ตำบล รายงานฉบบั นเ้ี ป็นส่วนหนง่ึ ของการศกึ ษารายวชิ า วทิ ยาศาสตร์ ภาคเรียนที่ 1 ปกี ารศึกษา 2565 ศนู ยก์ ารศึกษานอกระบบและการศกึ ษาตามอธั ยาศัยอำเภอทับสะแก สำนกั งาน กศน.จังหวัดประจวบครี ีขนั ธ์ สำนักงานปลัดกระทรวงศกึ ษาธกิ าร

ก ชอื่ โครงงาน : เครอ่ื งกรองน้ำตปู้ ลาพลงั งานแสงอาทติ ย์ ผู้จัดทำโครงงาน : 1. นางสาวรัชนันต์ ทาจนั ทร์ ระดบั มธั ยมศึกษาตอนปลาย 2. นายชาตรี สงั ขข์ ำ ระดับ มัธยมศึกษาตอนปลาย 3. นายนภดล สวนทอง ระดับ มัธยมศึกษาตอนปลาย ครูที่ปรึกษา : นางสาวอรญั ญา นุ่มวงศ์ บทคดั ยอ่ โครงงานวิทยาศาสตร์ เรื่อง เครื่องกรองน้ำตู้ปลาพลังแสงอาทิตย์มีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาหลักการ กระบวนการระบบกรองน้ำพลังงานแสงอาทิตย์ เป็นการศึกษาการทำงานของระบบกรองน้ำ และเพื่ออนุรักษ์ พลังงานไฟฟ้า เปลี่ยนมาเป็นพลังงานทดแทนธรรมชาติประดิษฐ์ที่เชื่อมต่อกับแผงโซลาร์เซลล์สำหรับการสูบน้ำ จากตู้ปลาเข้าระบบกรอง ทำให้น้ำในตูป้ ลามคี วามสะอาดอยู่เสมอโดยแผงโซลาร์เซลล์ที่รับพลงั งานแสงอาทิตยจ์ ะ ถูกเก็บไฟไว้ในแบตเตอรี่ เพอื่ สำรองไฟสำหรับเครอ่ื งกรองน้ำ ในเวลาทไ่ี ม่มีแสงแดด สามารถใช้งานได้จรงิ จากการ ทดลอง 3 ครั้ง พบว่า ระบบกรองน้ำสามารถทำความสะอาดขี้ตะกอนภายในตู้ปลา แก้ปัญหาน้ำขุ่น และ ฝุ่นละอองต่างๆ

ข กิตตกิ รรมประกาศ โครงงานสำเร็จได้ด้วยความกรุณาของอาจารย์อรัญญา นุ่มวงศ์ อาจารย์ที่ปรึกษาโครงงานที่ได้ให้ การเสนอแนะ แนวคิด ตลอดจนแก้ไขขอ้ บกพรอ่ งต่าง ๆ มาโดยตลอด นอกจากนี้ยังขอบคุณ พ่อแม่ ผู้ปกครอง ที่ช่วยสนับสนุนโครงงานครั้งนี้และขอบคุณเพื่อนๆในกลุ่ม ที่ช่วยให้คำแนะนำดี ๆ และช่วยกันทำโครงงานนี้จนเสร็จสมบูรณ์ ผู้ศึกษาจึงขอกราบขอบพระคุณเป็นอย่างสูง ณ โอกาสน้ี ท้ายสุดนี้ผู้จัดทำหวังเป็นอย่างยิ่งว่า โครงงานนี้จะเป็นประโยชน์ต่อการศึกษาและเป็นประโยชน์ต่อผู้ที่ สนใจต่อไป คณะผู้จัดทำ

สารบญั ค เร่ือง หนา้ บทคัดย่อ ก กติ ติกรรมประกาศ ข สารบัญ ค บทท่ี 1 บทนำ 1 บทที่ 2 จดุ ประสงค์ 5 บทท่ี 3 อุปกรณแ์ ละวิธีการดำเนนิ การ 12 บทท่ี 4 ผลการดำเนินงาน 15 บทที่ 5 สรปุ ผลและอภิปรายผล 17 บรรณานกุ รม

สารบญั ตาราง ง เรื่อง หนา้ ตารางท่ี 1 ระยะเวลาการปฏบิ ตั งิ าน 3 ตารางท่ี 2 แผนการปฏิบตั ิงาน 13



1 บทท่ี 1 บทนำ ทม่ี าและความสำคัญของโครงงาน พลังงานเป็นสิ่งจำเป็นของมนุษย์ในโลกปัจจุบัน และทวีความสำคัญขึ้นเมื่อโลกยิ่งพัฒนามากยิ่งขึ้น การผลิตพลงั งานคอ่ ย ๆ เปลย่ี นไปเปน็ การผลติ พลังงานท่ีต้องอาศยั เทคโนโลยีในการผลิตมากย่ิงข้นึ แหลง่ พลังงาน มีหลากหลายทั้งพลังงานที่ได้จากการผลิตโดยมนุษย์ และพลังที่ได้จากธรรมชาติ สามารถแบ่งแหล่งพลังงานท่ี มนุษยน์ ำมาใชป้ ระโยชน์ได้ เป็น พลงั งานจากซากฟอสซิล มวลชวี ภาพ พลังงานน้ำ พลังงานลม พลงั งานความร้อน ใต้พิภพ พลังงานแสงอาทิตย์ พลังงานไฟฟ้าและพลังงานนิวเคลียร์ การใช้พลังงานต้องคำนึงถึงการประโยชน์ที่ ได้รับ และผู้ใช้ต้องเห็นความสำคัญของพลังงานซึ่งในปัจจุบันเรากำลังเผชิญกับปัญหาราคาพลังงานที่เพิ่มสูงขึ้น การใช้พลังงานต้องรู้คุณค่า และมีประสิทธิภาพ จะต้องมีการวางแผน และควบคุมการใช้อย่างเต็มประสิทธิภาพ และเกิดประโยชน์สูงสุดมีการลดการสูญเสียพลังงานทุกขั้นตอน มีการตรวจสอบและดูแลการใช้เครื่องใช้ไฟฟ้า ตลอดเวลา เพือ่ ลดการรว่ั ไหลของพลงั งาน หรือทเี่ รียกว่า การอนุรักษพ์ ลงั งาน แนวทางในการอนรุ กั ษ์พลังงานหรือ การใช้พลังงานเชิงอนุรกั ษ์ การใช้พลังงานทดแทนโดยเฉพาะพลังงานที่ได้จากธรรมชาติ เช่น พลังงานแสงอาทิตย์ พลังงานลม พลงั งานนำ้ และอ่ืน ๆ การเลอื กใชเ้ คร่อื งมือและอปุ กรณ์ท่ีมีประสทิ ธิภาพสูง ในปัจจุบันหลายคนอาจมองข้ามความสะอาดของตู้ปลาและระบบนิเวศน์ในน้ำ ซึ่งบางทีน้ำที่นำมาใช้ หรือเลี้ยงปลา อาจจะไม่สะอาดเสมอไป อาจมีสิ่งปะปนอยู่ในน้ำ ที่เราอาจจะมองไม่เห็น การกรองน้ำพลังงาน แสงอาทติ ย์ จึงเป็นทางเลือกหน่ึงทน่ี ำมาพจิ ารณาเพื่อผลติ นำ้ ในตปู้ ลาใหส้ ะอาด จากการสำรวจปัญหาในชีวิตประจำวัน พบว่าตู้ปลา มีตะกอนหรือข้ีกุ้งอยู่มากทำให้น้ำสกปรก ซึ่งปกติแล้วในการเปลี่ยนน้ำใหม่เราต้องเอานำ้ ออกมาจากอ่างหรือตูป้ ลาเพื่อทำความสะอาดโดยการใช้ฟองน้ำขัด อ่างหรือตู้ปลา ทำให้เปลืองแรงและใช้เวลานาน ดังนั้นจึงได้คิดวิธีการในการดูดตะกอนออกจากน้ำเพื่อให้น้ำ สะอาดโดยไม่ต้องเปลี่ยนน้ำใหม่และประหยัดเวลา โดยเลือกจากวัสดุอุปกรณ์ที่หาได้ง่ายและช่วยอนุรักษ์ ทรพั ยากรธรรมชาตมิ าสร้างเครอื่ งดดู ขีก้ งุ้ /ตะกอน เครื่องกรองน้ำพลังงานแสงอาทิตย์ ใช้แสงอาทิตย์เป็นตัวทำให้น้ำสะอาด สามารถติดตั้งได้ทุกพื้นท่ี ที่มีแสงแดดส่องถึง จึงเหมาะสมสำหรับประเทศไทยหรือชนบท และในเมือง เพราะเป็นเขตที่ได้รับแสงอาทิตย์ เกอื บตลอดเวลา และท่สี ำคญั การกรองน้ำด้วยพลงั งานแสงอาทิตย์จะทำให้ได้น้ำทีส่ ะอาด บรสิ ทุ ธิ์ และสามารถทำ ข้นึ ได้เอง ด้วยวสั ดุท่ีหาไดใ้ นครวั เรอื นหรอื ในทอ้ งถน่ิ

2 จดุ ประสงคข์ องโครงงาน 1. เพอื่ กำจัดเศษอาหารและข้ีปลาในตปู้ ลา 2. เพอื่ ศึกษากระบวนการและการประดษิ ฐเ์ ครื่องกรองนำ้ พลังงานแสงอาทิตย์ 3. เพอ่ื อนรุ ักษพ์ ลังงานไฟฟ้า เปลี่ยนมาเปน็ พลังงานทดแทนธรรมชาติ นิยามคำศัพทเ์ ฉพาะ เซลล์แสงอาทิตย์ (Solar Cell) หมายถึง เป็นสิ่งประดิษฐ์ทางอิเล็กทรอนิกส์ที่สร้างจากสารกึ่งตัวนำ (Semiconductor) เมื่อได้รับแสงจากดวงอาทิตย์หรือแสงจากหลอดไฟ เซลล์แสงอาทิตย์จะเปลี่ยนพลังงานแสง เป็นพลังงานไฟฟ้ากระแสตรง (Direct Current : DC) ถือว่าพลังงานไฟฟ้าที่เกิดจากเซลล์แสงอาทิตย์นี้ เป็น พลังงานทดแทนชนิดหนึ่ง (Renewable Energy) ซึ่งเป็นพลังงานที่สะอาดและไม่สร้างมลภาวะใด ๆ ให้กับ ส่ิงแวดล้อมในขณะใชง้ าน ตปู้ ลา หมายถึง คือ ภาชนะหลักสำหรบั การเล้ียงปลาสวยงาม มีรปู ทรงตา่ ง ๆ กนั โดยมากมักจะทำเป็น รูปสเ่ี หลี่ยมผืนผ้าโดยผลติ จากวสั ดปุ ระเภทกระจก ทม่ี ีขนาดแตกต่างกันออกไป นวัตกรรม หมายถึง การศกึ ษาเรือ่ งนวตั กรรม (Innovation) ได้มีการ ศึกษาและกลา่ วถงึ มาเป็นระยะเวลา ค่อนข้างนานแล้ว แต่การ ให้คำนิยามหรอื ความหมายของนวัตกรรม ตลอดจนความ เข้าใจก็ยังมีความแตกตา่ งกัน ตามมมุ มองและภูมิหลงั ของนัก วชิ าการแตล่ ะคน ซ่ึงกย็ งั ไมส่ ามารถกำหนดคำนยิ ามใหเ้ ป็นที่ ยอมรับกันทวั่ ไป แบต หมายถึง อปุ กรณ์ทที่ ำหน้าที่จดั เกบ็ พลังงานเพ่ือไว้ใช้ต่อไป ถือเป็นอปุ กรณ์ท่ีสามารถแปลงพลังงาน เคมีให้เป็นไฟฟ้าได้โดยตรงด้วยการใช้เซลล์กัลวานิก (galvanic cell) ที่ประกอบด้วยขั้วบวกและขั้วลบ พร้อมกับ สารละลายอิเล็กโตรไลต์ (electrolyte solution) แบตเตอรี่อาจประกอบด้วยเซลล์กัลวานิกเพียง 1 เซลล์หรือ มากกว่ากไ็ ด้ ประดิษฐ์ หมายถึง การคิดค้นหรือคิดทำขึ้นเพื่อให้ได้ผลิตภัณฑ์ หรือกรรมวิธีใหม่ที่แตกต่างไปจากเดิม เช่น การประดิษฐ์คิดค้นเกี่ยวกับกลไก โครงสร้าง หรือส่วนประกอบ สิ่งของหรือเครื่องใช้ต่าง ๆ หรือเป็นการ ประดษิ ฐเ์ กี่ยวกับกรรมวิธี กระบวนการหรอื วิธกี ารใหม่ ๆ ในการผลติ การเกบ็ รักษาคุณภาพของผลติ ภณั ฑ์ แผงโซลา่ เซลล์ หมายถึง อุปกรณ์อเิ ลก็ ทรอนิกส์ ที่ทำจากสารกง่ึ ตัวนำชนดิ พิเศษ ทีม่ ีคุณสมบัติในการ เปลี่ยนพลังงานแสงอาทิตย์ ให้เป็นพลังงานไฟฟ้า โดยกระแสไฟฟ้าที่ผลิตได้จากโซล่าเซลล์นั้น จะเป็นไฟฟ้า

3 กระแสตรง (Direct Current) ซึ่งเราสามารถนำมาใช้ประโยชน์ได้ทันที รวมทั้งสามารถเก็บไว้ในแบตเตอรี่เพื่อใช้ งานภายหลังได้ มอเตอร์ หมายถงึ electric motor เปน็ อปุ กรณ์ไฟฟา้ ทแ่ี ปลงพลังงานไฟฟ้าเปน็ พลงั งานกล สวติ ซ์ หมายถงึ เปน็ อุปกรณ์ไฟฟ้าชนิดหนง่ึ ท่ีใช้ควบคุมวงจรกระแสไฟฟ้า ทำหนา้ ทีเ่ ปิดกระแสไฟหรือ ตัดกระแสไฟไม่ให้ไหลเข้าส่เู ครอื่ งใช้ ไฟฟ้าหลอดไฟ เครื่องมือ เครอ่ื งจกั รที่ใช้ไฟฟา้ ขอบเขตการศึกษา 1. ด้านเนอ้ื หา การศกึ ษาศึกษาและค้นคว้าเก่ียวกบั การประดิษฐ์ เครอื่ งกรองนำ้ พลังงานแสงอาทติ ย์ และวชิ าการใช้ พลงั งานไฟฟ้าในชีวติ ประจำวนั 2. ระยะเวลาการดำเนินการ วัน เดือน ปี งานท่ีปฏิบตั ิ ผรู้ บั ผดิ ชอบ หมายเหตุ คณะผ้จู ดั ทำ 20 - 31 พ.ค. 65 วางแผนโครงรา่ ง 1 – 10 ก.ค. 65 คน้ ควา้ 11 – 16 ก.ค. 65 จัดเตรียมอปุ กรณ์ 17 - 22 ก.ค. 65 ดำเนินการสร้างผลงาน 22 - 26 ส.ค. 65 สรุปผลงาน 26 - 31 ส.ค. 65 เตรียมนำเสนอผลงาน ตารางที่ 1 ระยะเวลาการปฏิบัติงาน สมมตุ ิฐานของการศกึ ษาค้นควา้ 1. แผงโซล่าเซลล์ สามารถนำ้ มาประดิษฐเ์ ปน็ นวตั กรรม เครอ่ื งกรองน้ำพลงั งานแสงอาทิตย์ 2. ระบบกรองน้ำพลังงานแสงอาทิตย์สามารถรักษาสภาพน้ำใหส้ ะอาด และทำงานไดอ้ ยา่ งมีประสิทธภิ าพ

4 ตวั แปรทีศ่ กึ ษา ตัวแปรตน้ คอื เคร่ืองกรองนำ้ ตปู้ ลา ตัวแปรตาม คอื ความสะอาดของน้ำในตปู้ ลา ตัวแปรควบคุม คือ พลังงานแสงอาทิตย์ ประโยชน์ทค่ี าดวา่ จะได้รับ 1. สามารถกำจดั เศษอาหารและขี้ปลาในตู้ปลา ทำใหน้ ้ำสะอาดข้ึน 2. มคี วามรกู้ ระบวนการใช้พลังงานไฟฟา้ 3. ทำให้ผูค้ นเลง็ เห็นถึงการอนรุ ักษ์พลังงานไฟฟ้า เปลีย่ นมาเปน็ พลังงานทดแทนธรรมชาติ

5 บทที่ 2 เอกสารท่เี กย่ี วขอ้ ง ในการจดั ทำโครงงานเครื่องกรองน้ำจากพลังงานแสงอาทติ ย์ น้ันได้นำทฤษฎีของการทำงาน และมี อปุ กรณ์ทเี่ หลือใช้มาทำการสร้างสรรค์งานท่ีมปี ระโยชน์ ได้ศึกษาเอกสารทเ่ี กยี่ วข้อง ดังนี้ วงจรไฟฟ้า เบ้อื งต้น วงจรไฟฟา้ (Electrical circuit) คอื การนำแหล่งจ่ายไฟฟ้าจ่ายแรงดันและกระแสให้กับโหลด โดยใช้ลวดตัวนำ เป็นการนำเอาสายไฟฟ้าหรือตัวนำไฟฟ้าที่เป็นเส้นทางเดินให้กระแสไฟฟ้า สามารถ ไหลผ่านต่อถึงกันได้นั้น เราเรียกว่า วงจรไฟฟ้า (Electrical circuit) การเคลื่อนที่ของอิเล็กตรอน ท่ี อยู่ภายในวงจรจะเร่มิ จากแหล่งจา่ ยไฟไปยงั อุปกรณ์ไฟฟ้า ดังการแสดงการต่อวงจรไฟฟา้ เบอ้ื งต้น โดย การต่อแบตเตอรต่ี ่อเขา้ กับหลอดไฟ หลอดไฟฟ้าสว่างได้เพราะวา่ กระแสไฟฟา้ สามารถไหลได้ตลอดท้ัง วงจรไฟฟ้า และ เม่อื หลอดไฟฟา้ ดับก็เพราะว่ากระแสไฟฟ้าไม่สามารถไหลได้ตลอดทัง้ วงจร เนื่องจาก สวิตซ์เปดิ วงจรไฟฟา้ อยู่ องคป์ ระกอบของวงจรไฟฟ้า ในวงจรไฟฟา้ กระแสตรงจะต่อจากข้ัวบวกไปยงั ข้ัวลบและใช้สวิตช์เป็นตวั เปิดปิดการไหลของ กระแสไฟฟา้ การที่จะทำใหแ้ รงดัน และกระแสไหลผ่านโหลดได้จะตอ้ งมีองคป์ ระกอบของวงจรไฟฟา้

6 องค์ประกอบของวงจรไฟฟา้ 1. แหล่งจ่ายไฟฟ้า คือ อุปกรณ์ที่ทำหน้าที่ในการจ่ายแรงดันและกระแสให้กับวงจร เช่น แบตเตอรี่ ,ถ่านไฟฉาย ,เครือ่ งจา่ ยไฟ ,ไดนาโม และ เจนเนอรเ์ รเตอร์ เป็นต้น 2. ลวดตัวนำ คือ อุปกรณ์ที่นำมาต่อกับแหล่งจ่ายไฟฟ้าจากขั้วหนึ่งไปยังอีกขั้วหนึ่ง เพื่อจ่าย แรงดันและกระแสไฟฟ้าให้กับโหลดลวดตัวนำที่นำกระแสไฟฟ้าได้ดีที่สุด คือ เงิน แต่เนื่องจากเงินมี ราคาแพงมากจงึ นิยมใชท้ องแดง ซ่งึ มคี ณุ สมบัตใิ นการนำไฟฟ้าได้ดีพอสมควรและราคาไม่แพงมากนัก นอกจากน้ยี งั ยังมโี ลหะชนดิ อ่ืนๆ ท่ีสามารถนำไฟฟ้าได เ้ ช่น ทองคำ ,ดีบกุ ,เหลก็ ,อลมู เิ นยี ม ,นิเกิล ฯ เป็นต้น 3. โหลดหรือภาระทางไฟฟ้า คือ อุปกรณ์ทางไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์ที่นำมาต่อในวงจรเพ่ือ ใช้งาน เช่น ตู้เย็น, โทรทัศน์, พัดลม, เคร่ืองปรบั อากาศ, เตารดี , หลอดไฟ, ตัวตน้ ทาน เปน็ ต้น 4. สวิตช์ คือ อุปกรณ์ที่ใช้ในการปิดหรือเปิดวงจร ในกรณีที่เปิดวงจรก็จะทำให้ไม่มี กระแสไฟฟ้าจ่ายให้กับโหลดในทางปฏิบัติการต่อวงจรไฟฟ้า จะต้องต่อสวิตช์เข้าไปในวงจรเพื่อทำ หน้าที่ ตดั ต่อ และควบคุมการไหลของกระแสไฟฟา้ 5. ฟิวส์ คือ อุปกรณ์ที่ทำหน้าที่ ในการป้องกันไม่ให้วงจรไฟฟ้าหรือ อุปกรณ์ได้รับความ เสียหาย เนื่องจากการทำงานผิด ปกติของวงจร เช่น โหลดเกิน หรือ เกิดการลัดวงจร เมื่อเกิดการผ ดปิ กตฟิ ิวส์จะทำหน้าที่ ในการเปดิ วงจรท่ีเรียกวา่ ฟวิ สข์ าดนัน่ เอง แบบวงจรไฟฟา้ ส่วนสำคญั ของวงจรไฟฟา้ คอื การต่อโหลดใช้งาน โหลดทน่ี ำมาตอ่ ใช้งานในวงจรไฟฟ้าสามารถ ต่อได้เป็น 3 แบบด้วยกัน ได้แก่ วงจรไฟฟ้าแบบอนุกรม (Series Electrical Circuit) วงจรไฟฟ้าแบบ ขนาน (Parallel Electrical Circuit) และวงจรไฟฟ้าแบบผสม (Series – Parallel Electrical Circuit)

7 วงจรไฟฟ้า แบบอนุกรม วงจรไฟฟา้ แบบอนุกรม วงจรอนุกรมหมายถึง การนำเอาอุปกรณ์ทางไฟฟ้ามาต่อกันในลักษณะที่ปลายด้านหนึ่งของ อุปกรณ์ตัวที่ 1 ต่อเขา้ กับอุปกรณ์ตัวท่ี 2 จากน้ันนำปลายท่เี หลือของอปุ กรณ์ตัวท่ี 2 ไปต่อกบั อุปกรณ์ ตัวที่ 3 และจะต่อลักษณะนี้ไปเรื่อยๆ ซึ่งการต่อแบบนี้จะทำให้กระแสไฟฟ้าไหลไปในทิศทางเดียว กระแสไฟฟ้าภายในวงจรอนุกรมจะมีค่าเท่ากันทุกๆจุด ค่าความต้านทานรวมของวงจรอนุกรมนั้นคือ การนำเอาค่าความต้านทานทั้งหมดนำมารวมกันส่วนแรงดนั ไฟฟ้าในวงจรอนุกรมนนั้ แรงดันจะปรากฎ คร่อมตัวต้านทานทุกตัวที่จะมีกระแสไฟฟ้าไหลผ่านซึ่งแรงดันไฟฟ้าที่เกิดขึ้นจะมีค่าไม่ เท่ากันโดย สามารถคำนวนหาไดจ้ าก กฎของโอห์ม คุณสมบัตทิ ่ีสำคญั ของ วงจรอนุกรม 1 กระแสไฟฟ้าจะไหลผ่านเท่ากนั และมที ิศทางเดียวกันตลอดทัง้ วงจร 2 ความต้านทานรวมของวงจรจะมีค่าเท่ากับผลรวมของความต้านทานแต่ละตัวในวงจร รวมกนั 3 แรงดันไฟฟ้าตกคร่อมส่วนต่างๆ ของวงจร เมื่อนำมารวมกันแล้วจะเท่ากับแรงดันไฟฟ้าที่ แหล่งกำเนดิ วงจรไฟฟา้ แบบขนาน

8 วงจรไฟฟ้าแบบขนาน วงจรที่เกิดจากการต่ออุปกรณ์ไฟฟ้าตั้งแต่ 2 ตัวขึ้นไปให้ขนานกับแหล่งจ่ายไฟมีผลทำให้ ค่า ของแรงดันไฟฟ้าที่ตกคร่อมอุปกรณ์ไฟฟ้าแต่ละตัวมีค่าเท่ากัน ส่วนทิศทางการไหลของกระแสไฟฟ้า จะมีตั้งแต่ 2 ทิศทางขึ้นไปตามลักษณะของสาขาของวงจรส่วนค่าความต้านทานรวมภายในวงจร ขนานจะมีค่าเทา่ กับผลรวมของส่วนกลับของค่าความต้านทานทุกตัวรวมกัน ซึ่งค่าความตา้ นทานรวม ภายในวงจรไฟฟ้าแบบขนานจะมีค่าน้อยกว่าค่าความต้านทานภายในสาขาที่มีค่าน้อยที่สุดเสมอ และ ค่าแรงดันทต่ี กครอ่ มความตา้ นทานไฟฟ้าแต่ละตวั จะมีค่าเทา่ กบั แรงเคลอ่ื นของแหล่งจา่ ย คุณสมบัตทิ ี่สำคญั ของ วงจรขนาน 1 กระแสไฟฟ้ารวมของวงจรขนาน จะมีค่าเท่ากับกระแสไฟฟ้าย่อยที่ไหลในแต่ละสาขาของ วงจรรวมกัน 2 แรงดนั ไฟฟา้ ตกครอ่ มส่วนตา่ งๆ ของวงจร จะเท่ากับแรงดันไฟฟา้ ที่แหลง่ กำเนิด 3 ความตา้ นทานรวมของวงจร จะมคี ่าน้อยกวา่ ความต้านทานตัวท่นี ้อยที่สดุ ท่ีต่ออย่ใู นวงจร วงจรไฟฟา้ แบบผสม เป็นการต่อวงจรไฟฟ้าโดยการต่อรวมกันระหว่าง วงจรไฟฟ้าแบบอนุกรมกับวงจรไฟฟ้าแบบ ขนาน ภายในวงจรโหลดบางตัวต่อวงจรแบบอนุกรม และโหลดบางตัวต่อวงจรแบบขนาน การต่อ วงจรไม่มีมาตรฐานตายตัว เปลี่ยนแปลงไปตามลักษณะการต่อวงจรตามต้องการ การวิเคราะห์ แก้ปัญหาของวงจรผสม ต้องอาศัยหลักการทำงานตลอดจนอาศัยคุณสมบัติของวงจรไฟฟ้าทั้ง แบบ อนกุ รม และ แบบขนาน ลกั ษณะการตอ่ วงจรไฟฟ้า แบบผสม

9 วงจรไฟฟา้ แบบผสม ระบบกรองในตูป้ ลา ระบบกรองในตู้ปลา แบบตา่ งๆ เม่ือรู้ถงึ ประโยชนข์ องระบบกรอง และรู้ว่าทำไมตู้ปลาของเรา จะต้องมีระบบกรองกันแล้ว เรามารู้จักระบบกรองแบบต่างๆ ที่นิยมนำมาใช้กับตู้ปลากันดีกว่าครับ ระบบกรองท่ัวไป จะแบง่ เปน็ สามประเภทใหญๆ่ คอื กรองกายภาพ , กรองเคมี และกรองชวี ภาพ กรองกายภาพ(Mechanical) คือกรองที่ทำหน้าที่กรองตะกอน ฝุ่น ต่างๆ ทำให้น้ำดูใสขึ้น วสั ดุกรองท่ีนำมาใชส้ ำหรบั กรองกายภาพ กอ็ ยา่ งเช่น อปุ กรณ์ประเภทใยกรองต่างๆ กรองเคมี(Chemical) คือกรองที่ทำหน้าที่กรอง ดักจับสารเคมี ที่ไม่ต้องการ เช่น คลอรีน โลหะหนกั ต่างๆ วัสดกุ รองที่นำมาใชส้ ำหรับกรองเคมี กอ็ ย่างเชน่ คาร์บอน เรซิ่น , ซิโอไลท์ เปน็ ต้น กรองชีวภาพ(Biological) คือกรองทีท่ ำหน้าท่ีย่อยสลายของเสีย จำพวก แอมโมเนีย ไนไตรท์ ให้ลดความรุนแรงลง หรือไปอยู่ในรูปที่ไม่เป็นสารพิษ สำหรับกรองชีวภาพ เป็นระบบกรองที่วัสดุ กรองไม่ใช่ตัวที่ทำหน้าที่กรองสารพิษ แต่ใช้วัสดุกรองเป็นที่อยู่อาศัยของจุลินทรีย์ เล็กๆจำพวก แบคทีเรียบางชนิด ซึ่งทำหน้าที่ ย่อยสลายสารพิษอีกที วัสดุกรองที่นำมาใช้สำหรับกรองชีวภาพ ก็ อย่างเช่น หินพัมมีส ปะการัง เซรามิคริงก์ เป็นต้น โดยในระบบกรองแต่ละแบบ อาจจะเป็นระบบ กรองประเภทเดยี ว หรอื การผสมผสาน ระบบกรองมากกว่าหนึ่งประเภท กรองบน และกรองถงั

10 เป็นระบบกรองอีกสองแบบที่มีหลักการทำงานคล้ายๆ กัน คือ ใช้ปั้มน้ำดูดเอาน้ำจากตู้ปลา เข้าไปดา้ นบนของระบบกรอง และปล่อยให้นำ้ ไหลผ่านผ่านวัสดุกรองต่างๆ ลงมาตามแรงโนม้ ถ่วงของ โลก และไหลกลับไปที่ตู้ปลา ตรงช่อง หรือท่อน้ำออกที่ทำเอาไว้ วัสดุกรองสำหรับกรองแบบนี้ สามารถใชไ้ ด้ทั้ประเภทของกรอง : ได้ทง้ั กรองกายภาพ, เคม,ี ชีวภาพ ข้ึนกับวัสดกุ รองภายใน ขนาดตู้ที่เหมาะสม : กรองท้ังสองแบบ มีหลากหลายขนาดใหเ้ ลอื ก จึงสามารถใชไ้ ด้กับตู้หลาย ขนาด กรองบน สามารถใช้ได้กับตูป้ ลาขนาดเล็ก จนถึงตู้ขนาดใหญ่ ส่วนถังกรองใช้ได้กับตู้ปลาขนาด ใหญ่ และนยิ มมากในบ่อปลาขนาดเล็ก ถึงบ่อปลาขนาดกลาง การบำรุงรักษา : การทำความสะอาด โดยปกติจะแบ่งเป็นส่วนๆ ขึ้นกับ ประเภทของวัสดุ กรอง คอื สว่ นท่ีเป็นใยกรองกายภาพ ซึ่งจะต้องนำมาทำความสะอาด หรือเปลีย่ นใหม่ เป็นประจำ ซ่ึง ความถ่ี จะขนึ้ กบั ปรมิ าณของเสียในน้ำ ส่วนท่ีเปน็ วัสดกุ รองเคมี ตอ้ งนำออกมาเปล่ียนเป็นประจำตาม อายุการใช้งานของวัสดุกรองนั้นๆ ส่วนที่เป็นวัสดุกรองชีวภาพ ต้องนำออกมาล้าง ทำความสะอาด เป็นประจำ ปกติจะต้องล้างทุกๆ เดือน ถึงหนึ่งปี ขึ้นกับประสิทธิภาพของใยกรองชีวภาพ ขนาดของ กรอง และปริมาณของเสยี ในนำ้ ข้อดี : ประสิทธิภาพสูง, ราคาไม่สูง, รูปแบบไม่ยาก ไม่ซับซ้อนอะไรมากนัก ผู้เลี้ยงบางคน สามารถทำเองได้ ข้อเสีย : หน้าตาไม่สวย, ต้องวางไว้ด้านบนของตู้ มีสายไฟ และท่อดูเกะกะสายตา, สำหรับ กรองขนาดใหญ่จะมนี ้ำหนกั มาก จงึ ต้องมี การทำที่วางที่แข็งแรงพอ, การวางกรองบนไว้บนตู้ปลา เป็นการเพิ่ม ภาระสำหรับกระจก ซ่ึง อาจจะเกดิ อนั ตรายได้, บำรุงรักษาทำความสะอาดยาก (ตอ้ งปีนขน้ึ ไปบนต)ู้ , กรองแบบน้ี ตอ้ งควบคุม ปริมาณนำ้ เผอ่ื ไวใ้ ห้ดีครบั เพราะถา้ ไฟดบั หรอื ปม้ั เสีย นำ้ อาจจะท่วมตู้ไดค้ รับ

11 ข้อแนะนำสำหรับใช้กับตู้อโรวาน่า : กรองบนขนาดเล็ก สำหรับตู้ปลาอโรวาน่ามีการนำมาใช้ เป็นกรองเสริมบ้างแต่ไม่เป็นที่นิยมมากนักแต่สำหรับกรองบนขนาดใหญ่ เป็นที่นิยมกันพอสมควรใน ต่างประเทศ แต่สำหรับในประเทศไทยยังไม่ค่อยเห็นใครใช้กัน (จริงๆ ไม่เคยเห็นร้านไหนเอาเข้ามา ขาย) ในส่วนกรองถัง นิยมใช้กันมากสำหรับผู้ที่เลี้ยงปลาในบ่อขนาดเล็กถึงขนาดกลาง แต่ไม่นิยม สำหรับตู้ปลา เนื่องจากปัญหาหลกั เรื่องความสวยงาม และทีว่ างถัง วัสดุกรองที่นิยมนำมาใชก้ บั กรอง สองแบบนี้ จะไม่นิยมนำวัสดกุ รองเคมี มาใช้งแบบกายภาพ เคมี และชีวภาพ ลักษณะกรองบนขนาด เลก็ และขนาดใหญ่

12 บทที่ 3 อปุ กรณ์และวิธีการดำเนินการ การทำโครงวิทยาศาสตร์ เร่ือง เครือ่ งกรองนำ้ พลังงานแสงอาทิตย์ ใช้วสั ดแุ ละวิธกี ารศึกษาค้นคว้า ดังนี้ อุปกรณ์ 1. แผงโซล่าเซลล์ 1 แผง 2. มอเตอรไ์ ฟฟ้า 1 ตัว 3. สวติ ซไ์ ฟฟ้า 2 ตวั 4. แบตเตอร์ร่ี 1 ตวั 5. สายไฟ 1 ชุด 6. ตูป้ ลา 1 ตู้ 7. แผน่ กรอง 1 ช้นิ 8. ปืนกาว 1 อนั วธิ กี ารดำเนนิ การ 1. การประชุมวางแผนการทำโครงงาน

13 2. ศึกษาและค้นคว้าเกี่ยวกับการประดิษฐ์ เครื่องกรองน้ำพลังงานแสงอาทิตย์ และประเภทของพลังงาน ทดแทน 3. ออกแบบ และวางแผนการดำเนนิ การ สรา้ งสิง่ ประดิษฐ์ 4. เตรยี มอุปกรณต์ ามแบบแผน 5. ดำเนินการสร้างสิ่งประดษิ ฐ์ 6. สรุปผลการดำเนนิ การ 7. การเขยี นรายงานผลและการตกแตง่ โครงงาน 8. การนำเสนอโครงงาน แผนการปฏบิ ตั งิ าน การปฏบิ ตั ิงาน พฤษภาคม 2565 มถิ นุ ายน 2565 กรกฎาคม 2565 สงิ หาคม 2565 การประชุมวาง ตารางที่ 2 แผนการปฏิบตั ิงาน แผนการทำโครงงาน การเลือกโครงงาน การเขียนเค้าโครง การลงมอื ทำโครงงาน การเขียนรายงานผล การจดั ตกแตง่ แผง โครงงาน การนำเสนอโครงงาน ขัน้ ตอนในการดำเนนิ งาน 1. นำสายไฟมาต่อปั๊มน้ำ แบตเตอร์ร่ีและแผงโซล่าเซลล์ พร้อมทั้งติดตั้งสวิตซ์เพื่อใช้ควบคุมในการ เปิด-ปดิ ปม๊ั น้ำ ในรูปแบบขนาน 2. การนำอปุ กรณ์มาจดั เรยี งในกล่องโดยใชป้ ืนกาวล็อคอุปกรณ์ 3. การเตรียมส่วนกรองขี้ปลาโดยการนำฟองน้ำมาตัดให้พอดีกับขนาดกลอ่ งอะคลริ คิ พร้อมทั้งใช้สว่าน ในการเจาะรรู ะบายนำ้ ใช้ปรับอปุ กรณ์ใหม้ คี วามสวยงามในส่วนของท่กี รองน้ำ 4. การทดลองอุปกรณ์ และปรับปรงุ ชิ้นงาน 5. ขนั้ ตอนสรปุ ผลและประเมนิ ผล

14 6. สรุปผลการดำเนนิ งาน 7. ขนั้ ตอนการประเมิน 8. สรปุ ผลการประเมิน

15 บทที่ 4 ผลการดำเนนิ งาน จากการจัดทำโครงงานครั้งนี้ คณะผู้จัดทำได้ประดิษฐ์เครื่องกรองน้ำตู้ปลาพลังานแสงอาทิตย์ พบว่า ผู้จัดทำดำเนินการออกแบบ สร้าง และหาประสิทธิภาพของเครื่องกรองน้ำตู้ปลาพลังงานแสงอาทิตย์ ได้ทราบถึง กลไกลการทำงานของเครื่องป้ัมน้ำจะสูบน้ำโดยใช้พลังงานจากแผงโซล่าเซลล์ โดยน้ำจะไหลผ่านท่อ เข้าแผ่นกรอง น้ำ หลังจากน้ันน้ำจะไหลเข้าสู่ตู้ปลา การทำงานของเครื่อง อยา่ งตอ่ เน่ืองกนั ไปจนน้ำสะอาด นอกจากนี้ผู้ศึกษายัง ได้ตระหนักถึงความสำคัญของพลังงานทดแทน ช่วยลดปัญหาการขาดแคลนพลังงานในอนาคตซึ่ง พลังงานแสงอาทิตย์ เป็นพลังงานที่สำคัญในการดำรงชีวิต และเอื้อประโยชน์ด้านต่างๆให้แก่มนุษย์ ถึงแม้ว่า ผู้จัดทำจะพบอุปสรรคบ้างในการทำโครงงาน เช่น การออกแบบ,วางแบบแผน, ช่วงเวลาในการดำเนินงาน และ อื่นๆอีกมากมาย แต่คณะผจู้ ัดทำได้เรยี นรูถ้ ึงการแก้ปัญหา และความสามัคคี จึงทำให้โครงงานสำเรจ็ ลุล่วงได้ดว้ ยดี หลักการกระบวนการและประดิษฐ์ เครื่องกรองน้ำพลังงานแสงอาทิตย์ เป็นการศึกษาการทำงานของ เครือ่ งกรองนำ้ ท่เี ช่ือมตอ่ กับแผงโซลารเ์ ซลล์ สำหรบั การสูบนำ้ จากตู้ปลาเขา้ ระบบกรอง ทำใหน้ ้ำในตูป้ ลามีความสะอาดอยู่เสมอโดนแผงโซลาร์เซลล์ท่ี รับพลังงานแสงอาทิตย์จะถูกเก็บไฟไว้ในแบตเตอรี่ เพื่อสำรองไฟสำหรับเครื่องกรองน้ำ ในเวลาที่ไม่มีแสงแดด พบวา่ ระบบกรองนำ้ มีประสิทธิภาพสูงในการกรองนำ้ แกป้ ญั หาโดยการกำจัดเศษอาหาร และส่งิ ปฏกิ ลู ตา่ งๆ ในน้ำ ใหม้ ีความสะอาดอยตู่ ลอดเวลา โดยมีการทดลอง ดังนี้ การทดลองครั้งที่ 1 คือ การต่อแผงโซลาร์เซลล์กับมอเตอร์ ด้วยการต่อตรงแต่ไม่สามารถใช้งานได้ เน่ืองจากแผงโซลารเ์ ซลล์สามารถผลติ ไฟ 6 โวลท์ 0.5 แอม แต่มอเตอรต์ ้องการกระแสไฟฟา้ 5 โวลท์1.5 แอมป์ การทดลองครง้ั ที่ 1

16 การทดลองครั้งท่ี 2 คือต่อแผงโซลาร์เซลลก์ ับแบตเตอร่ี ด้วยการต่อตรงแตไ่ ม่สามารถใช้งานได้ เนื่องจาก แผงโซลารเ์ ซลล์สามารถผลิตไฟๆได้ 6 โวลท์ 0.5 แอมป์ แตม่ อเตอร์ต้องการกระแสไฟฟา้ 5 โวลท์ 1.5 แอมป์ การทดลองครง้ั ที่ 2 การทดลองครั้งที่ 3 คือ แผงโซลาร์ต่อเข้ากับตัวชาต์สำเร็จรูปเพื่อนำพลังงานแสงอาทิตย์เก็บสะสมใน แบตเตอรร์ ท่ี ำให้เคร่อื งกรองน้ำสามารถใชไ้ ด้งานได้จรงิ มคี วามปลอดภัย การทดลองครง้ั ท่ี 3

17 บทที่ 5 สรปุ ผลและอภปิ รายผล จากการทำโครงงานเครอ่ื งกรองนำ้ พลงั านแสงอาทติ ย์ สามารถสรุปและอภิปรายผลได้ ดังนี้ สรุปผลการดำเนนิ งาน 1.ผลการดำเนินงานทำให้รู้ว่าการที่เราจะทำการต่อสายจากกแผงโซล่าเซลล์มายังที่ปั๊ มน้ำ จะต้องมแี บตเตอร์รี่และมอเตอร์เปน็ ตัวขับเคล่อื นพลังงานไฟฟา้ 2.จากการทำโครงงานในครั้งนี้ ทำให้ผู้จัดทำโครงงาน เกิดความสามัคคีกันในหมู่คณะ ความสนกุ สนานร่าเริง ฝกึ การทำงานเป็นกลุ่ม 3.นักศึกษา ก.ศ.น ตำบลหว้ ยยาง มีความเขา้ ใจมากข้นึ ในเนอื้ หาต่างๆ วิชาการใชพ้ ลังงานไฟฟ้า ในชีวิตประจำวนั วชิ าทักษะการเรยี นรู้ วชิ าวิทยาศาสตร์ วิชาวัสดุศาสตร์ อภปิ รายผลการดำเนนิ งาน จากการประดิษฐ์เครื่องกรองน้ำพลังานแสงอาทิตย์ ทำให้ทางคณะผู้จัดทำนั้นเห็นคุณค่าของ ความสำคัญของพลังงงานทดแทน มีความรู้ความเข้าใจ ขั้นตอนในการทำเครื่องกรองน้ำตู้ปลาพลังงาน แสงอาทิตย์ และสามารถช่วยให้ระบบน้ำมีความสะอาด ปราศจากสิ่งสกปกติ เป็นโครงงานที่เป็น ประโยชน์ตอ่ นกั ศึกษา เพ่ือใหน้ ักศึกษามคี วามรู้ในเนื้อหาในวชิ าการใช้พลงั งานไฟฟ้าในชีวติ ประจำวันมาก ขึ้น เปน็ การเรยี นรกู้ ารประดษิ ฐน์ วัตกรรมจากแผงโซลาร์เซลล์ และการใช้พลงั งานทดแทนซงึ่ โครงงานน้ีได้ สำเรจ็ ลุล่วงไป ได้อยา่ งสร้างสรรค์ ถือเป็นความภาคภมู ิใจอย่างหนึง่ ของทางคณะผู้จัดทำที่ช่วยทำให้เคร่ือง กรองน้ำพลังานแสงอาทิตย์ เกดิ ประโยชน์ตอ่ ตนเองและผูอ้ ่นื ข้อเสนอแนะ การประดิษฐ์เครือ่ งกรองน้ำพลังานแสงอาทิตย์ เปน็ เพยี งการจำลองเพือ่ นำไปใชจ้ รงิ ซงึ่ ควรพัฒนา ในเรื่องของขนาดท่เี หมาะสมกับการใชง้ านของขนาดตู้ปลา

18 บรรณานุกรม วิกีพเี ดยี สารานกุ รมเสรี. 05/08/2565. ความหมายตูป้ ลา : https://th.wikipedia.org/wiki/%E0%B8%95%E0%B8%B9%E0%B9%89%E0%B8%9B%E0 %B8%A5%E0%B8%B2 klc bright. 05/08/2565. วธิ ีเลอื กแผงโซล่าเซลล์: https://www.klcbright.com/solarcellpanel- mono-poly-thinfilm.php Aekapoj Poosathan. 1 0 / 0 8 / 2 5 6 5 . ร ู ป แ บ บ ก า ร เ ข ี ย น ร า ย ง า น โ ค ร ง ง า น 5 บ ท : www.slideshare.net/AekapojPoosathan/5-31018403 บรษิ ทั ยูเอซี โกลบอล จำกดั (มหาชน). 10/08/2565. พลังงานแสงอาทิตย์ : th/knowledge-sharing/341/solar-energy ตะวัน ธนานา. 07/07/2565. ระบบกรอง : http://www.arohouse.com/article/?action=view&catID=0000125&pid=0000329 นายพชิ ชา สุทธิกุล. 02/06/2565. การอนุรักษ์พลังงาน: http://enhrd.dede.go.th/article นางสาว รัชนี วนั นิจ. 03/07/25645. พลังงานแสงอาทิตย์: https://sites.google.com/site/kwangdeermy/phlangngan-saeng-xathity

19 ภาพประกอบโครงงาน

20

21