โครงงานวิทยาศาสตร์ เสาไฟเคลื่นที่อเนกประสงค์

เสาไฟเคลือ่ นทอี่ เนกประสงค์ คณะผู้จดั ทา นายเอกชยั มยั เจริญ รหัสประจาตวั นกั ศกึ ษา 6213-00079-7 นางสาวสุพรรษา น้อยแสง รหัสประจาตวั นักศึกษา 6313-00012-9 นางสาวฐาปนี ชยั สุข รหสั ประจาตัวนักศึกษา 6223-00052-5 ระดับมธั ยมศึกษาตอนปลาย กศน.อาเภอดอนตูม อาจารยท์ ปี่ รกึ ษา นายสายญั ทองดอนเตยี้ นางนวลลออ สทุ ธิงาม รายงานฉบบั น้ีเปน็ สว่ นหน่งึ ของการประกวดโครงงานวิทยาศาสตร์ ประจาปีการศกึ ษา 2563 ศนู ยก์ ารศึกษานอกระบบและการศึกษาตามอธั ยาศัยอาเภอดอนตมู สานักงานสง่ เสริมการศึกษานอกระบบและการศึกษาตามอัธยาศัยจังหวดั นครปฐม

ก บทคดั ย่อ โครงงานวิทยาศาสตร์ ด้านการใช้และการอนุรักษ์พลังงานไฟฟ้าเพ่ือชีวิตและสังคม เรื่องเสาไฟ เคลอ่ื นท่ีเอนกประสงค์ เป็นการนาเสนอโครงงานในรปู แบบของการนาพลังงานทดแทนจากพลังงานแสงอาทิตย์ มาผลติ ไฟฟ้า จุดมุ่งหมายเพือ่ นาไปเปน็ พลังงานให้แสงสว่าง ลดการใช้พลังงานไฟฟ้า เน้ือหาของโครงงานเป็น การออกแบบและการสร้างเสาไฟอเนกประสงค์จากการนาแผงโซล่าเซลล์มาใช้แปลงพลังงานไฟฟ้า คือ การนา แสงจากดวงอาทิตย์มาแปลงเป็นพลังงานแลว้ นามาประจุไฟฟ้าในแบตเตอร่ีแล้วนามาตอ่ กบั หลอดไฟสามารถให้ แสงสว่างได้การทดลองความจไุ ฟฟ้าในแบตเตอรี่ การศกึ ษาระบบการจ่ายไฟจากแบตเตอรี่และโซล่าเซลล์ การ ออกแบบและสรา้ งโครงสร้างของโคมไฟสอ่ งทางพลังงานแสงอาทิตย์ การออกแบบและหาขนาดของแผงโซล่า เซลลท์ เี่ หมาะสมกับหลอด LED เพ่ือใหไ้ ด้เสาไฟฟ้าเอนกประสงค์เพ่ือลดการใช้พลังงานไฟฟ้า

ข กิตติกรรมประกาศ โครงงานวิทยาศาสตร์ ด้านการใช้และการอนุรักษ์พลังงานไฟฟ้าเพื่อชีวิตและสังคม เร่ืองเสาไฟ เคล่ือนท่ีเอนกประสงค์ ฉบับน้ีสาเร็จลุล่วงไปได้ด้วยดี ต้องขอขอบพระคุณผู้มีส่วนเกี่ยวข้องหลาย ๆ คน โดยเฉพาะ ท่าน ผอ.จิดาภา บัวทอง ผู้อานวยการ กศน.อาเภอดอนตูม ท่ีให้คาว่า “โอกาส”และกาลังใจแก่ คณะผู้จัดทาให้ได้แสดงความสามารถให้ทุกคนรู้ว่า พวกเรา นักศึกษา กศน.ก็มีความสามารถ ไม่แพ้ใคร ๆ ขอขอบคุณทา่ นอาจารย์ทปี่ รกึ ษา นายสายัญ ทองดอนเตยี้ ครูผสู้ อนและคณะอาจารย์ กศน.อาเภอดอนตูม ทุก ทา่ น ที่คอยใหค้ วามรู้ คาแนะนา คาปรึกษา ตรวจทานและเติมเต็มความรู้ รวมถึงวัสดุ อุปกรณ์บางส่วนที่ท่าน ได้มอบให้เพื่อนามาใช้ประโยชน์ในการจัดทาโครงงานในครั้งนี้ ด้วยความเอาใจใส่ทุกข้ันตอนเพ่ือให้โครงงาน ฉบบั น้สี มบรู ณท์ ี่สุดใหพ้ วกเรา จนพวกเราคิดว่าการทาโครงงานครั้งน้ีเป็นโครงงานท่ีพวกเราภูมิใจท่ีสุด และ ขอบใจเพอื่ น ๆ ทกุ คนท่ีไม่เคยทอดทง้ิ กันทง้ั ยังเปน็ แรงกาลังใจกันเสมอมา ขอขอบคุณพระคุณ กศน.อาเภอดอนตูม ท่ีเป็นแหล่งก่อเกิดประโยชน์ท่ีพึงมีได้จากโครงงานฉบับนี้ ท่ีอยูเ่ บ้ืองหลงั ในความสาเรจ็ ได้ใหค้ วามชว่ ยเหลือและให้กาลังใจตลอดมา คณะผ้จู ดั ทาโครงงาน

ค หนา้ สารบญั ก บทคัดยอ่ ข กิตติกรรมประกาศ 1 บทที่ 1 บทนา 1 ทมี่ าและความสาคญั ของโครงงาน 1 วตั ถุประสงค์ 1 สมมติฐาน ตัวแปรทป่ี รกึ ษา 1 ขอบเขตกการศกึ ษา 1 ประโยชน์ท่ีคาดว่าจะไดร้ บั 2 นยิ ามปฏิบตั กิ าร บทที่ 2 เอกสารท่เี ก่ยี วขอ้ ง 2 พลังงานแสงอาทติ ย์ 3 แผงโซล่าเซลล์ หลอดไฟ LED 3 คอลโทรล์ชาตเจอร์ 4 แบตเตอรี่ 5 ไดโอด เทอร์มินอล 7 บทที่ 3 วิธีดาเนนิ การ 9 วัสดุ อุปกรณ์ ขั้นตอนการดาเนนิ การ 10 บทที่ 4 ผลการศกึ ษา 11 ผลการวเิ คราะห์ขอ้ มูล/ผลการจดั ทาโครงงาน 13 บทที่ 5 สรุปผล อภปิ รายผลและขอ้ เสนอแนะ สรปุ ผลการศกึ ษา 13 อภปิ รายผล 13 ข้อเสนอแนะ ภาคผนวก 14 บรรณานกุ รม 14 15 15 15 15 16 25

บทที่ 1 บทนา ทม่ี าและความสาคัญของโครงงาน ปัจจุบันมนุษย์มีความต้องการใช้พลังงานมากย่ิงข้ึน โดยเฉพาะแสงสว่างถือเป็นส่ิงสาคัญ มากอย่าง หน่ึงในการใช้ชีวิตประจาวันของมนุษย์เพราะไม่ว่าทาอะไรก็ล้วนแล้วแต่ต้องใช้แสงสว่าง ท้ังส้ินไม่ว่าจะอ่าน หนังสอื ทางาน หรือแมก้ ระทั่งการใช้แสงสวา่ งในการนาทาง ดว้ ยสาเหตุน้ีจึงทาให้แสงสว่างเป็นส่ิงที่จาเป็นมาก ต่อผู้ค้นในชนบทที่ห่างไกลเกินกว่า ไฟฟ้าจะเขาถึงได้รวมถึงปัญหาในปัจจุบันที่เกิดจากภัยธรรมชาตินั้นก็คือ อุทกภัยที่สร้างความ เสียหายต่อส่ิงต่างๆมากมายอีกทั้งยังส่งผลถึงความเสียหายต่อการใช้ไฟฟ้าของผู้ค้น สว่ นมากท่ีตอ้ งการใช้ไฟฟา้ อีกด้วยเพราะเนอื่ งจากน้าทว่ มทาให้การไฟฟ้าไม่สามารถจา่ ยไฟฟ้าไปยังผู้บริโภค ได้ เพราะกลัวว่าจะเป็นอันตรายจึงทาให้ผู้ประสบภัยน้ันไม่มีไฟฟ้าใช้จาต้องทนอยู่แต่ในความมืด และอันตราย ตา่ งๆที่มากกับความมดื จากสาเหตุและปัญหาข้างตน้ ทาใหก้ ลมุ่ ของข้าพเจ้าเล็งเหน็ แล้ว ว่าจะทาเสาไฟเคล่ือนท่ี เอนกประสงค์ เพ่ือช่วยให้ผู้ที่ห่างไกลและผู้ประสบภัยจากธรรมชาติได้ มีไฟฟ้าใช้และกลับมาใช้ชีวิตท่ีมีแสง สว่างไดด้ งั เดิม ความสาคญั ของปญั หา 1. ความต้องการทางพลงั งานท่ีเพิม่ ข้ึนแตแ่ หล่งพลงั งานท่ีมอี ยู่นัน้ มีปริมาณที่จากดั 2. พลังงานท่ีใชผ้ ลติ กระแสไฟฟ้าส่วนมากยงั สร้างมลพษิ สู่อากาศอยู่ 3. ปัญหาจากภัยธรรมชาตทิ ี่สง่ ผลทาใหก้ ารไฟฟา้ ไม่สามารถจ่ายไฟฟา้ ได้ 4. ต้นทุนในการใช้เชือ้ เพลิงทร่ี าคาสงู วตั ถุประสงค์ 1. เพอื่ ประหยดั พลงั งานไฟฟ้า 2. เพ่อื ศกึ ษาหาพลงั งานทดแทน 3. เพอื่ ใช้ในการดารงชีวติ ประจาวนั 4. สามารถเคล่ือนยา้ ยไปไดท้ กุ ที่ สมมตุ ิฐานของการศึกษา พลังงานแสงอาทิตย์สามารถให้แสงสว่างนานอย่างนอ้ ย 30 นาทตี ่อการชารต์ 1 ชัว่ โมง ตัวแปรทศ่ี ึกษา ตัวแปรตน้ คอื หลอดไฟพลังงานแสงอาทิตย์ ตัวแปรตาม คือ ระยะเวลาของความสวา่ ง ตวั แปรควบคุม แผงโซลา่ เซลล์ ขนาด 20 v, แบตเตอรี่,ปริมาณแสงแดด,หลอดไฟขนาด 12 v ขอบเขตของการศกึ ษาคน้ คว้า 1. ความจุไฟฟา้ ในแบตเตอรี่ 2. ศึกษาระบบการจ่ายไฟจากแบตเตอรี่และโซล่าเซลล์ 3. ออกแบบและสร้างโครงสรา้ งของโคมไฟสอ่ งทางพลังงานแสงอาทิตย์ 4. ออกแบบและหาขนาดของแผงโซล่าเซลล์ทเี่ หมาะสมกับหลอด LED

ประโยชนท์ ีค่ าดว่าจะไดร้ ับ 1. ประหยดั พลงั งานไฟฟา้ 2. ใชพ้ ลงั งานแสงอาทิตย์ให้เกดิ ประโยชน์ 3. สามารถนาไปใช่ในชีวิตประจาวนั ได้ 4. สามารถเคลื่อนยา้ ยไปทกุ ที่และใช้ไดจ้ รงิ กับเครื่องใชไ้ ฟฟ้า นยิ ามปฏิบตั ิการ โซล่าเซลล์ หมายถึง เซลล์พลังงานแสงอาทิตย์ท่ีแปลงพลังงานความร้อนเป็นพลังงานฟ้า แบตเตอร่ี คือ อุปกรณเ์ กบ็ ไฟฟ้า หลอดไฟ ทาหนา้ ทใ่ี ห้แสงสวา่ ง อปุ กรณท์ ีใ่ ชพ้ ลงั งานไฟฟา้

บทท่ี 2 เอกสารและงานวจิ ัยทเี่ ก่ียวขอ้ ง ในการศึกษาโครงงาน เร่อื งเสาไฟฟา้ อเนกประสงค์ คณะผู้ศึกษา ได้ค้นคว้ารวบรวมข้อมูลจากเอกสาร ทเี่ กีย่ วข้องและจากเวป็ ไซดบ์ นเครือข่ายอินเตอร์เน็ต โดยขอนาเสนอตามลาดับ ดงั น้ี พลังงานแสงอาทิตย์ พลังงานแสงอาทิตย์ (solar energy) คือพลังงานท่ีผลิตได้จากการแผ่รังสีของดวงอาทิตย์ในรูปของ แสงแดด ทปี่ ระกอบด้วยพลังงานแสงและพลังงานความร้อน ดังน้ัน พลังงานแสงอาทิตย์จึงมีอยู่สองส่วนด้วย เช่นกัน ก็คือพลังงานแสงและพลังงานความร้อน โดยพลังงานทั้งสองส่วนน้ีสามารถนาไปใช้ประโยชน์ในการ ผลติ พลงั งานไดส้ องรูปแบบ ไดแ้ ก่ พลงั งานไฟฟ้า และพลังงานความร้อน การผลิตไฟฟ้าจากพลังงานแสง การผลิตไฟฟ้าจากพลังงานแสง อาศัยวิธีการที่เรียกว่า โฟโต้โวลทาอิค (photovoltaic หรือ solar photovataic) เปน็ การเปลีย่ นพลังงานแสงอาทิตยใ์ หเ้ ปน็ พลังงานไฟฟ้าโดยตรงโดยใชเ้ ซลล์แสงอาทิตย์ หรือโซ ล่าร์เซลล์ (solar cell หรือ photovoltaic cell) ซ่ึงถูกผลิตครั้งแรกในปี ค.ศ. 1883 โดยชาร์ลส ฟริตส (Charles Fritts) ในตอนนน้ั ธาตุท่ใี ช้คอื ซีลเี นียม องค์ประกอบสาคญั ของการผลิตไฟฟ้าด้วยวิธโี ฟโต้โวลทานิค คือ เซลล์แสงอาทิตย์ และโครงสร้างของ เซลลแ์ สงอาทิตย์ เซลล์แสงอาทิตย์ มาจากภาษาอังกฤษว่า solar cell หรือ photovoltaic (PV) ท่ีมีท่ีมาจาก คาว่า photo หมายถึง แสง และ volt หมายถึง แรงดันไฟฟ้า คาว่า photovoltaic จึงส่ือความหมายถึง ปรากฏการณท์ ่ีแสงตกกระทบวัตถุที่มีความสามารถในการเปลี่ยนพลังงานแสงให้เป็นพลังงานไฟฟ้าได้โดยตรง เซลล์แสงอาทิตย์ทาจากสารก่ึงตัวนา เช่น ซิลิคอน (Silicon) แกลเลียมอาร์เซไนด์ (Gallium Arsenide) อินเดียมฟอสไฟด์ (Indium Phosphide) แคดเมียมเทลเลอไรด์ (Cadmium Telluride) และคอปเปอร์ อนิ เดียมไดเซเลไนด์ (Copper Indium Diselenide) ที่นิยมใช้กันมากที่สุดคือซิลิคอน เน่ืองจากมีปริมาณมาก ที่สดุ ราคาถกู ที่สดุ อีกทั้งยังมปี ระสิทธภิ าพสูง โครงสร้างของเซลล์แสงอาทิตย์ ที่นิยมมากท่ีสุดเรียกว่า รอยต่อพีเอ็นของสารก่ึงตัวนา อาทิ ซิลิคอน ซึ่งจะถูกนาไปผา่ นข้ันตอนการทาให้บริสุทธ์ิจนกระท่ังเป็นผลึก จากน้ันนามาผ่านกระบวนการแพร่ซึมสารเจือ ปนเพ่ือสร้างรอยต่อพีเอ็น เม่ือเติมสารเจือฟอสฟอรัสก็จะเป็นสารกึ่งตัวนาชนิดเอ็น (เพราะนาไฟฟ้าด้วย อิเลก็ ตรอนซงึ่ มีประจุลบ) และเม่ือเตมิ สารเจือโบรอนก็จะเป็นสารก่ึงตัวนาชนิดพี (เพราะนาไฟฟ้าด้วยโฮลซึ่งมี ประจุบวก) ดงั น้นั เม่อื นาสารก่ึงตวั นาชนิดพแี ละเอน็ มาประกบกันจะเกิดรอยต่อพีเอ็นข้ึน โครงสร้างของเซลล์ แสงอาทิตย์ชนิดซิลิคอน อาจมีรูปร่างเป็นแผ่นวงกลมหรือส่ีเหล่ียมจัตุรัส ความหนา 200-400 ไมครอน (0.2- 0.4 มม.) ผวิ ด้านรบั แสงจะมีชนั้ แพร่ซึมท่ีมีการนาไฟฟ้า ขั้วไฟฟ้าด้านหน้าที่รับแสงจะมีลักษณะคล้ายก้างปลา เพอ่ื ใหไ้ ด้พน้ื ที่รับแสงมากท่สี ุด ส่วนขั้วไฟฟา้ ด้านหลงั เป็นขั้วโลหะเตม็ พน้ื ผวิ หลักการของการผลิตไฟฟ้าด้วยวิธีโฟโต้โวลทานิคก็คือ เมื่อมีแสงอาทิตย์ตกกระทบเซลล์แสงอาทิตย์ จะเกิดการสร้างพาหะนาไฟฟ้าประจุลบและบวกขึ้น ได้แก่ อิเล็กตรอนและโฮล โครงสร้างรอยต่อพีเอ็นจะทา หนา้ ท่ีสรา้ งสนามไฟฟา้ ภายในเซลล์ เพ่ือแยกพาหะนาไฟฟา้ ชนดิ อิเล็กตรอนไปท่ีข้ัวลบ และพาหะนาไฟฟ้าชนิด โฮลไปทข่ี วั้ บวก (ปกตทิ ี่ฐานจะใช้สารกงึ่ ตัวนาชนดิ พี ขัว้ ไฟฟา้ ดา้ นหลังจึงเป็นขั้วบวก ส่วนด้านรับแสงใช้สารกึ่ง ตวั นาชนิดเอน็ ขว้ั ไฟฟ้าจึงเป็นข้ัวลบ) ทาให้เกิดแรงดันไฟฟ้าแบบกระแสตรงที่ข้ัวไฟฟ้าท้ังสอง เม่ือต่อให้ครบ วงจรไฟฟ้าจะเกิดกระแสไฟฟ้าไหลข้ึนกระแสไฟฟ้าแบบกระแสตรงท่ีผลิตได้จากเซลล์แสงอ าทิตย์นี้สามารถ

นาไปใชไ้ ด้เฉพาะกบั อุปกรณ์ไฟฟา้ กระแสตรงเท่านน้ั ถ้าต้องการนาไปใช้กับอุปกรณ์ไฟฟ้ากระแสสลับหรือเก็บ สะสมพลงั งานไวใ้ ชต้ อ่ ไป ตอ้ งอาศยั อปุ กรณอ์ ื่นๆ ร่วมดว้ ย แผงโซลา่ เซลล์ 20v หลักการทางานทว่ั ไปของเซลล์แสงอาทิตย์ โซล่าเซลล์(2557: เว็บไซด์) กล่าวว่า เม่ือมีแสงอาทิตย์ตก กระทบเซลล์ แสงอาทิตย์ จะเกิดการสร้างพาหะนาไฟฟ้าประจุลบและบวกข้ึน ได้แก่ อิเล็กตรอนและ โฮล โครงสร้างรอยตอ่ พเี อ็นจะทาหนา้ ทสี่ รา้ งสนามไฟฟ้า ภายในเซลล์ เพ่ือแยกพาหะนาไฟฟ้าชนิดอิเล็กตรอนไปท่ี ขั้วลบ และพาหะนาไฟฟ้าชนิดโฮลไปที่ข้ัวบวก (ปกติท่ีฐานจะใช้สารก่ึงตัวนาชนิดพี ข้ัวไฟฟ้าด้านหลังจึงเป็น ขว้ั บวก ส่วนดา้ นรับแสงใชส้ ารกงึ่ ตวั นาชนิดเอน็ ข้ัวไฟฟา้ จึงเป็นขว้ั ลบ) ทาให้เกดิ แรงดนั ไฟฟ้าแบบกระแสตรงท่ี ข้ัวไฟฟ้า ท้ังสอง เม่ือต่อให้ครบวงจรไฟฟ้าจะเกิดกระแสไฟฟ้าไหลข้ึน หลักการทางานท่ัวไปของเซลล์ แสงอาทติ ย์ ประเทศไทยวนั น้ี ได้รบั ผลกระทบจากโลกร้อนหนักมาก น้าท่วมทั่วประเทศอย่างที่ไม่เคยเป็นมาก่อน การใช้โซลา่ เซลล์ นอกจากจะชว่ ยลดภาวะโลกรอ้ นแลว้ โซลา่ เซลล์ ยังใช้ในยามฉุกเฉินที่น้าท่วม ไฟฟ้าของการ ไฟฟา้ ถกู ตดั ขาด ไฟฟา้ จากโซลา่ เซลล์ สามารถใชใ้ ห้แสงสวา่ ง หุงขา้ ว เปดิ พัดลม ดูทวี ี ไดส้ บาย แผงโซล่าเซลล์ (Solar panel หรือ Photovoltaics) คือ การนาเอา โซล่าเซลล์ จานวนหลายๆ เซลล์ มาต่อวงจรรวมกัน อยู่ในแผงเดียวกัน เพ่ือท่ีจะทาให้สามารถผลิตและจ่ายกระแสไฟฟ้าได้มากขึ้น โดย ไฟฟ้าที่ได้นัน้ เป็นไฟฟา้ กระแสตรง (DC) ปัจจบุ ัน แผงโซลา่ เซลล์ มอี ย่ทู ้งั หมด 3 ประเภท คือ 1. โมโนคริสตลั ไลน์ (Monocrystalline Silicon Solar Cells) 2. โพลคี รสิ ตัลไลน์ (Polycrystalline Silicon Solar Cells) 3. แผงโซลา่ เซลล์ชนดิ ฟิล์มบาง (Thin Film Solar Cells) โมโนคริสตัลไลน์ (Monocrystalline Silicon Solar Cells) ทามาจาก ผลึกซิลิคอนเชิงเด่ียว (mono-Si) หรือบางทีก็เรียกว่า single crystalline (single-Si) วิธีสังเกตง่ายๆ คือ แต่ละเซลล์จะมีลักษณะ เป็นส่ีเหลี่ยมตัดมมุ ทงั้ ส่ีมมุ และมสี เี ขม้

โพลีคริสตัลไลน์ (Polycrystalline Silicon Solar Cells) ทามาจากผลึกซิลิคอน โดยท่ัวไป เรียกว่า โพลีคริสตัลไลน์ (polycrystalline,p-Si) แต่บางคร้ังก็เรียกว่า มัลติ-คริสตัลไลน์ (multi- crystalline,mc-Si) โดยในกระบวนการผลิต สามารถท่ีจะนาเอา ซิลิคอนเหลว มาเทใส่โมลด์ท่ีเป็นสี่หล่ียมได้ เลย ก่อนท่ีจะนามาตัดเป็นแผ่นบางอีกที จึงทาให้เซลล์แต่ละเซลล์เป็นรูปสี่เหลี่ยมจัตุรัส ไม่มีการตัดมุม สีของ แผงจะออก นา้ เงิน ไม่เข้มมาก แผงโซล่าเซลล์ชนิด ฟิล์มบาง (Thin Film Solar Cells) คือ การนาเอาสารที่สามารถแปลง พลังงานจากแสงเปน็ กระแสไฟฟา้ มาฉาบเปน็ ฟิล์มหรอื ช้ันบางๆ ซ้อนกันหลายๆชั้น จึงเรียก โซล่าเซลล์ชนิดนี้ ว่า ฟลิ ม์ บาง หรอื thin film แผน่ ชนดิ น้มี ีประสิทธิภาพเฉลี่ยอยู่ที่ 7-13% ทั้งน้ีข้ึนอยู่กับชนิดของวัสดุที่นามา ทาเป็นฟิล์มฉาบ แต่สาหรับบ้านเรือนโดยท่ัวไปแล้ว มีเพียงประมาณ 5% เท่าน้ัน ที่ใช้ แผงโซล่าเซลล์ ที่เป็น แบบชนิดฟิลม์ บาง หลอดไฟ LED ขนาด12v หลอด LED คอื สารกึ่งตัวนาไฟฟ้า ทย่ี อมใหก้ ระแสไฟฟ้าไหลผ่าน แล้วปล่อยแสงสว่างออกมาได้ทันที ทง้ั นหี้ ลอด LED ท่เี ราคุน้ ตา จะเป็นหลอดไฟขนาดเล็กหลากสีสัน เช่น สีแดง สีน้าเงิน เป็นต้น เนื่องจากข้ึนอยู่ กับวัสดุท่ีนามาใช้ แต่ต่อมามีการปรับแก้ด้วยการนาหลอด LED สีน้าเงินไปเคลือบเรืองแสงสีเหลือง จึงทาให้ แสงจากหลอด LED ส่องออกมาเป็นสขี าว และสามารถใชเ้ ป็นหลอดไฟสอ่ งสวา่ งได้หลากหลายรปู แบบมากข้ึน

ชนิดของหลอดไฟ LED ถูกนามาพัฒนาให้ใช้งานได้แตกต่างกันไป ไม่ว่าจะเป็น หลอดไฟรถยนต์, หลอดไฟโทรศพั ท์มอื ถือ, หลอดไฟฉาย, ป้ายไฟ, จอโทรทัศน์, จอคอมพิวเตอร์ เปน็ ต้น นอกจากนีย้ ังมี หลอดไฟ LED สาหรับบา้ น โดยจะสามารถแบ่งออกเปน็ ประเภทใหญ่ ๆ ได้ 3 ชนดิ ดังนี้ 1. หลอดไฟ LEDใชภ้ ายในอาคาร 2. หลอดไฟ LED ใช้ภายนอกอาคาร 3. หลอดไฟ LED ตกแตง่ ข้อดีของหลอดไฟ LED - ประหยดั พลังงาน เพราะใหแ้ สงสว่างมาก แต่ใชไ้ ฟฟ้านอ้ ยลงกวา่ หลอดไสท้ ่ัวไป 80-90% - มีอายกุ ารใช้งานท่ียาวนานสูงสุด 1 แสนชั่วโมง (11 ปี) ต่างจากหลอดไส้ทั่วไปท่ีมีอายุประมาณ 1 พนั ช่วั โมง - มีความทนทานสูง เพราะไม่มีไสห้ ลอดที่อาจขาดได้ง่ายเหมือนหลอดไฟท่ัวไป และไม่มีกระจกเป็น ส่วนประกอบ จึงไม่แตกงา่ ยดว้ ย - เป็นมิตรกบั สง่ิ แวดล้อม เพราะไม่ได้ใชส้ ารปรอทเปน็ ส่วนประกอบ - สามารถสวา่ งไดอ้ ย่างรวดเรว็ เปิดใชง้ านแลว้ หลอดไฟติดทันที ไม่มกี ารกระพรบิ ขอ้ เสียของหลอดไฟ LED - มีราคาแพงกว่าหลอดไส้ หรอื หลอดฟลูออเรสเซนตท์ ั่วไป - หากไม่ไดใ้ ชง้ านนาน ๆ หรือบ่อย ๆ อาจประหยัดพลังงานไดไ้ มค่ ุม้ กับราคาค่าหลอดไฟ LED วิธกี ารเลือกซ้ือหลอดไฟ LED - สังเกตขัว้ หลอดว่าใชก้ ับขั้วแบบเดิมที่มีอยู่ในบ้านได้หรือไม่ โดยควรสอบถามและปรึกษาผู้ขายให้ ชัดเจน - กาลังวัตตข์ องหลอดไฟ (W) ไม่ควรเกิน 1/3 ของหลอดไฟแบบเดมิ - ตรวจสอบการใช้งานและข้อหา้ มของหลอดไฟ LED แต่ละชนดิ ใหด้ ี - ตรวจหาการรับรองมาตรฐานจาก มอก., ISO, CE, EMC, LVD, ROHS เป็นตน้ - สอบถามใหช้ ัดเจนเกีย่ วกับเง่อื นไขการรับประกนั สนิ คา้ - เช็กราคาของแต่ละรา้ นใหค้ รบถว้ น จะไดเ้ ลอื กซอื้ หลอดไฟ LED จากแหลง่ ท่ีถูกท่ีสุด ไดร้ จู้ กั กับขอ้ มลู ของหลอดไฟ LED สาหรับใช้งานในบา้ นกันไปแล้ว หากใครอยากลองเปล่ียนหลอดไฟ ในบา้ นเพอื่ ชว่ ยประหยดั พลังงานมากขน้ึ กล็ องนาข้อมูลเหล่านีไ้ ปพิจารณาถึงความคุ้มค่า แล้วตัดสินใจกันดูนะ คะ สญั ญาณไฟฟา้ คอื แรงดันหรอื กระแสซงึ่ เป็นพาหะของขอ้ มลู ข่าวสาร ปกตจิ ะหมายถึงแรงดัน อย่างไรก็ ตามสามารถ ใช้ได้ทั้งแรงดันหรือกระแสในวงจรกราฟแรงดัน-เวลาทางด้านขวาแสดงถึงคุณสมบัติต่างๆของ

สญั ญาณไฟฟา้ นอกจากน้แี ลว้ ยังแสดงความถซี่ ึ่งเทา่ กบั จานวนรอบตอ่ วินาทแี ผนภาพน้ีแสดงคลื่นรูปซายน์แต่ คณุ สมบตั ิต่างๆเหลา่ นีส้ ามารถนาไปประยกุ ตใ์ ชก้ บั สญั ญาณอื่นๆทมี่ รี ูปรา่ งคงท่ไี ด้ คอลโทรล์ชาตเจอร์ ขนาด 20แอมล์ คอนโทรลชาร์จโซล่าเซลล์ หรืออีกหลายช่ือเช่น โซล่าชาร์จเจอร์ solar charge controller , คอนโทรลชารจ์ เจอร์ charge controller, คอนโทรลชารจ์ control charger คืออะไร และมีความจาเป็นไหม ทีจ่ ะต้องใช้มนั จริงๆแลว้ มันไมไ่ ดม้ ีคณุ สมบัติอะไรมากมาย และระบบการทางานก็ไม่ได้ซับซ้อนอะไรมากมาย มนั ก็เป็นเพยี งอุปกรณอ์ ิเลก็ ทรอนิกสต์ ัวหนึ่งที่มีคณุ สมบตั เิ พียงเพื่อคอยควบคุมการชารจ์ ไฟฟ้าจากแผงโซล่าเซล ลงส่แู บตเตอร่ี ของระบบโซล่าเซลลเ์ พอ่ื เก็บกระแสไฟเพอื่ นามาใชง้ านตามทเ่ี ราออกแบบไว้ ซึ่งคอนโทรลชาร์จ หรือโซล่าชาร์จเจอร์ท่ัวไป จะมีหลักการทางานหรือหน้าท่ี จ่ายกระแสไฟเม่ือแรงดันแบตเตอรี่อยู่ในระ ดับต่า ตามท่แี ตล่ ะยี่ห้อตั้งค่ามา และทาการตัดการจา่ ยกระแสไฟเพอื่ ไปประจุยังแบตเตอร่ีเมือ่ แรงดันของแบตเตอร่ีอยู่ ในระดับท่ีสูงตามที่ได้กาหนดไว้เหมือนกัน เพื่อป้องกันการ Over Charge ซ่ึงจะทาให้แบตเกิดความเสียหาย และเส่อื มอายกุ ่อนวัยอันควร ทาใหใ้ ชง้ านได้ไม่คุ้มค่าค่าตัวของมัน และคุณสมบัติของคอนโทรลชาร์จโซล่าเซล หรอื โซล่าชารจ์ เจอรโ์ ดยทว่ั ไปในชว่ งเวลากลางคืนยังคอยปกป้องไม่ให้ไฟจากแบตเตอร่ีย้อนขึ้นไปยังตัวแผงโซ ล่าเซลซงึ่ อาจก่อใหเ้ กดิ ความเสียหายตอ่ ตวั แผงโซลา่ เซลล์อกี ด้วย และอกี ขอ้ หน่ึงก็คือเป็นตัวสวิตซ์อัตโนมัติท่ีใช้ จา่ ยไฟให้โหลดเวลาที่ไม่มีแสงมากระทบแผงโซลา่ เซลล์ (ส่วนใหญ่จะเป็นหลอดไฟฟ้า) อีกนัยก็คือใช้แทนสวิตซ์ แสง (Photo Switch) นน่ั เอง ภาพท่ี คอนโทรลชารจ์ โซล่าเซล(solar charge controller) คอนโทรลชาร์จโซล่าเซลล์ จะต่อระหว่างแผงโซล่าเซลล์กับแบตเตอรี่และโหลด ทางานโดยจะดูว่า แรงดันไฟฟ้าที่อยใู่ นแบตเตอร่อี ยู่ในระดับใด ถา้ อยูใ่ นระดับทีต่ ่ากวา่ ท่ีตง้ั ไว้ ตวั เครื่องควบคมุ การชาร์จจะทาการ ปลดโหลดออกจากระบบโดยทันที(Load disconnect)เพื่อป้องกันการคลายประจุของแบตเตอร่ีท่ีมากเกินไป และอาจทาให้แบตเตอรี่เสื่อมเร็วขึ้น ส่วนใหญ่จะต้ังค่าแรงดันการปลดโหลดไว้ท่ีประมาณ 11.5 โวลท์สาหรับ แรงดันระบบท่ี 12 โวลท์ นอกจากนี้เครื่องควบคุมการชาร์จก็จะต่อการทางานของโหลดใหม่( Load reconnect) ถา้ แบตเตอรี่มคี า่ แรงดนั ทเ่ี พมิ่ ข้ึนตามที่ตง้ั ไว้ เชน่ คา่ จะต้ังไว้ที่ 12.6โวลท์สาหรับแรงดันระบบ 12 โวลท์เป็นตน้ ส่วนแรงดันในการชาร์จแบตเตอร่ีโดยทั่วไป(Regulation Voltage)จะมีค่า 14.3 โวลท์สาหรับระบบ 12 โวลท์ เมื่อแบตเตอรช่ี ารจ์ จนเต็ม ถา้ ปล่อยแบตเตอร่ที ิ้งไวแ้ รงดันของแบตเตอรี่จะลดลง ดังน้ันเครื่องควบคุม การชาร์จจะชาร์จรักษาระดับแรงดันในแบตเตอร่ีให้คงที่อยู่เสมอ(Float Voltage) มีค่า 13.7 โวลท์ สาหรับ ระบบ 12 โวลท์

คอนโทรลชาร์จโซล่าเซลล์ solar charge controller หรืออุปกรณ์ควบคุมการประจุแบตเตอร่ี มี 2 ประเภท คือ PWM (Pulse Width Modulation) และ MPPT (Maximum Power Point Tracking) มีต้ังแต่ ขนาดกระแส 10A – 60A และ แรงดัน 12V 24V 48V หรอื 96V มีราคาตั้งแต่ 300-30,000 บาท ใหเ้ ลือกใช้ คอนโทรลชาร์จโซล่าเซลล์ solar charge controller แบ่งเป็น 2 ประเภทตามลักษณะหลักการ ทางาน คอื 1) PWM (Pulse Width Modulation) หลักการทางาน ก็ คือ ควบคุมความถี่ของคล่ืนไฟฟ้าจากแผงโซล่าเซลล์ให้คงที่ ด้วย ระบบดจิ ทิ ัล (Digital) เพื่อให้ประหยัดพลังงาน และสามารถควบคุม การประจุไฟเข้าสู่แบตเตอรี่ได้เป็นอยา่ งดี ทาให้แบตเตอรี่ไม่เสื่อมเร็ว มีฟังกช์ น่ั ไฟแสดงสถานะการทางานท่ีเช่ือมต่อกับอุปกรณ์ต่างๆ เช่น การทางานของแผงโซล่าเซลล์/ ระดับการเก็บประจุของแบตเตอรี่ (ไฟเตม็ /ไฟกลาง/ ไฟนอ้ ย หรือใกลห้ มด) / การจ่ายไฟ DC ให้เครื่องใช้ไฟฟ้าDC ที่กาลังต่อเชื่อมวงจร มีระบบ การตัดไฟอัตโนมัติ ในกรณไี ฟแบตเตอรี่ใกลห้ มด เพ่ือปอ้ งกนั แบตเตอรเี่ สีย/ เส่อื มสภาพ เนอื่ งจากการใช้ไฟเกิน กาลัง (Over Charge/ Over Discharge Protection) มี PWM Solar Charge Controller ขนาดต่างๆ ตาม ความต้องการใช้งานตามระดับปริมาณกระแสไฟใช้งาน ดังต่อไปน้ี 10A 20A 30A 40A 50A 60A และเลือก ตามแรงดนั Input ไดแ้ ก่ 12V 24V 48V หรอื 96V 2) MPPT (Maximum Power Point Tracking) หลักการทางาน ของตัวนี้ ก็คือ มีระบบไมโครโพรเซสเซอร์ หรือตัวจับสัญญาณ คอย ควบคุมดูแลสัญญาณไฟฟ้าที่ได้จากแผงโซล่าเซลล์ เปรียบเทียบกับแรงดัน กระแสในแบตเตอรี่ และเลือกสัญญาณไฟฟ้าที่สูงท่ีสุดจากแผงเพื่อประจุลง ในแบตเตอรี่ให้เต็มที่ตลอดเวลา ดังน้ันจึงหมดห่วงเมื่อใช้อุปกรณ์ชนิดน้ี ขณะทีส่ ภาพแสงแดดภายนอกไม่คงท่ี แสงแดดอ่อนๆ ในช่วงเช้า/ ช่วงเย็น หรือตอนคร้ึมๆ ก่อน/หลังฝนตก มี MPPT Solar Charge Controller ขนาดต่างๆ ตามความต้องการใช้งานตามระดับปริมาณกระแสไฟใช้งาน ดังต่อไปน้ี 10A 20A 30A 40A 50A 60A และ ภาพท่ี MPPT Solar Charge Controller เลอื กตามแรงดนั Input ได้แก่ 12V 24V 48V หรือ 96V ขอ้ ควรระวังในการเลือกซือ้ คอนโทรลชาร์จโซล่าเซลล์ ไม่ควรเลือกขนาดของคอนโทรลชาร์จโซล่าเซลล์ใหญ่เกินกว่าท่ีระบบต้องการ เพราะต้องเสียเงินซื้อ เคร่อื งควบคมุ การชาร์จราคามากเกินความจาเป็นด้วย เนื่องจากตัวคอนโทรลชาร์จโซล่าเซลล์ กระแสสูงๆ จะ แพงกว่า ตวั กระแสต่า ควรเลือกคอนโทรลชาร์จโซลา่ เซลล์ ให้รองรับกับแรงดันระบบที่เลือกใช้เช่น แรงดันระบบ 24 V ควร เลอื กเครือ่ งความคุมการชาร์จท่ีรองรับแรงดัน 24 V แต่ปัจจุบันได้มีรุ่นท่ีออกแบบมาสาหรับ 12 V และ 24 V ในตัวเดียวกันมาจาหน่ายกันแล้ว ควรเลือกขนาดกระแสของคอนโทรลชาร์จโซล่าเซลล์ให้เหมาะสมกับขนาด รวมของแผงโซล่าเซลล์ มฉิ ะน้นั อาจทาให้เคร่ืองควบคุมการชารจ์ หรอื แบตเตอรี่เสียหายได้ เช่น คอนโทรลชาร์จ โซล่าเซลล์ จะมีค่าจากัดอยู่ว่ายอมให้กระแสผ่านได้เท่าไหร่ เช่น คอนโทรลชาร์จโซล่าเซลล์ 12 V./10A.

หมายความวา่ ชารจ์ ลงแบต 12V. สว่ น 10A. นนั้ ไมใ่ ชข่ นาดแบตฯ แตเ่ ป็นขนาดโซล่าร์ท่ีใช้ได้ แผงโซล่าร์แต่ละ ขนาดจะมีค่า Imp บอกที่ฉลากอยู่แล้วว่าเท่าไหร่ ถ้าค่า Imp นั้นไม่เกิน 10A. ก็เป็นใช้ได้ ถ้าเกินก็ต้องใช้รุ่น 20A. เช่นน้เี ปน็ ตน้ เครอื่ งคอนโทรลชารจ์ -โซลา่ ชารจ์ เจอร์ ใช้สาหรับควบคุมระบบการชาร์จไฟจากแผงโซล่าเซลล์ เก็บไว้ ในแบตเตอร่ี ใช้กบั ระบบ 12Vและ24V ขนาด 20A - มีระบบเลือกแรงดนั ไฟอตั โนมัติ - ระบบการชารจ์ Control method: PWM pulse-duration modulation charge mode - ระดับชาร์จและโหลดใช้งาน มไี ฟแสดงสถานะบง่ บอก - ตง้ั เวลาเปดิ -ปดิ ไฟทชี่ ่อง Load - เม่ือชารจ์ แบตเตอรเี่ ต็มเครอ่ื งโซล่าชารจ์ เจอรจ์ ะตัดการทางาน - เม่ือแบตเตอรี่มีแรงดันไฟต่าจะตัดการทางานของโหลด เป็นการป้องกันและรักษาไม่ให้แบตเตอร่ี เสยี หาย - มคี ู่มอื การใช้งานเป็นภาษาองั กฤษมาให้ แบตเตอรี่ 12v แบตเตอรี่ (Battery) คอื อุปกรณ์ที่ทาหน้าท่ีจัดเก็บพลังงานเพื่อไว้ใช้ต่อไป ถือเป็นอุปกรณ์ท่ีสามารถ แปลงพลังงานเคมี ใหเ้ ปน็ ไฟฟ้าได้โดยตรงดว้ ยการใช้เซลลก์ ัลวานิก (galvanic cell) ทีป่ ระกอบดว้ ยขวั้ บวกและ ขวั้ ลบ พรอ้ มกับสารละลาย อิเล็กโตรไลต์ (electrolyte solution) แบตเตอร่ีอาจประกอบด้วยเซลล์กัลวานิก เพียง 1 เซลล์ หรือมากกวา่ ก็ได้ เป็นอุปกรณ์ท่ีประกอบด้วย เซลล์ไฟฟ้าเคมี หนึ่งเซลล์หรือมากกว่า ที่มีการเช่ือมต่อภายนอกเพื่อให้ กาลงั งานกบั อปุ กรณไ์ ฟฟ้า แบตเตอรี่มี ข้ัวบวก และ ข้ัวลบ ขั้วท่ีมีเครื่องหมายบวกจะมีพลังงานศักย์ไฟฟ้าสูง กวา่ ขวั้ ทม่ี ีเครื่องหมายลบ ขั้วท่ีมีเคร่ืองหมายลบคือแหล่งที่มาของอิเล็กตรอนที่เมื่อเช่ือมต่อกับวงจรภายนอก แล้วอิเล็กตรอนเหล่านี้จะไหลและส่งมอบพลังงานให้กับอุปกรณ์ภายนอก เมื่อแบตเตอร่ีเชื่อมต่อกับวงจร ภายนอก สาร อเิ ล็กโทรไลต์ มคี วามสามารถท่จี ะเคลอื่ นที่โดยทาตัวเปน็ ไอออน ยอมให้ปฏิกิริยาทางเคมีทางาน แล้วเสร็จในขั้วไฟฟ้าที่อยู่ห่างกัน เป็นการส่งมอบพลังงานให้กับวงจรภายนอก การเคล่ือนไหวของไอออน เหล่านั้นท่ีอยู่ในแบตเตอร่ีท่ีทาให้เกิดกระแสไหลออกจากแบตเตอรี่เพ่ือปฏิบัติงาน ในอดีตคาว่า \"แบตเตอร่ี\" หมายถึงเฉพาะอุปกรณ์ท่ีประกอบด้วยเซลล์หลายเซลล์ แต่การใช้งานได้มีการพัฒนาให้รวมถึงอุปกรณ์ท่ี ประกอบด้วยเซลลเ์ พยี งเซลล์เดียว สญั ลกั ษณแ์ บตเตอรี่ ภาพสญั ลกั ษณ์แบบอิเลก็ ทรอนิกส์สาหรับแบตเตอรใ่ี นแผนภาพวงจร (ทมี่ าภาพ https://goo.gl/FaZmKm)

หลักการทางานของแบตเตอร่ี แบตเตอรี่ตะกั่ว-กรด ประกอบด้วยเซลล์หรือหมู่ของเซลล์ต่อเข้าด้วยกัน ในหมู่ของเซลล์ประกอบขึ้น ด้วยกล่มุ ของแผ่นธาตทุ ัง้ แผน่ บวกและแผน่ ลบ ซง่ึ แผ่นธาตุท้ังบวกและลบทาจากโลหะตา่ งชนิดกันก้นั ด้วยฉนวน เรียกว่า “แผ่นก้ัน” โดยนามาจุ่มไว้ใน “ELECTROLYTE” หรือที่เรียกว่า “น้ากรดผสม” (Sulfuric Acid) น้ากรดผสมจะทาปฏิกิริยากับแผ่นธาตุในเชิงเคมีเพ่ือเปลี่ยนพลังงานเคมีเป็นพลังงานไฟฟ้า และแต่ละเซลล์ สามารถจา่ ยประจไุ ฟฟา้ ไดป้ ระมาณ 2 โวลต์ เซลล์ของแบตเตอร่ีส่วนมากจะถูกนามาต่อเข้ากับ “แบบอนุกรม” (Series) ซ่งึ จะเพ่ิมโวลตห์ รือแรงดันข้นึ เรอ่ื ยๆ เชน่ แบตเตอร่ี 12 โวลต์ จะต้องใช้จานวนเซลล์ 6 เซลล์มาต่อกัน แบบอนุกรม, แบตเตอร่ี 24 โวลต์ ใช้ 12 เซลล์ เป็นตน้ การเกิดพลังงานไฟฟ้า แผ่นธาตุสองชนิด “แผ่นบวก” คือ LEAD DIOXIDE และ “แผ่นลบ” คือ SPONGE LEAD ถกู นามาจุ่มลงในกรดผสม “แรงดัน” (Volt) ก็จะเกิดขึ้นท่ีข้ัวท้ังสอง เม่ือระบบแบตเตอรี่ครบ วงจร กระแสก็จะไหลทนั ทีเพอ่ื เปล่ยี นพลังงานเคมีออกมาเป็นพลังงานไฟฟ้า ในกรณีนี้เรียกว่า “การคายประจุ ไฟ” (Discharge) ซ่ึงตัวกรดในน้ากรดผสมจะว่ิงเข้าทาปฏิกิริยาต่อแผ่นธาตุทั้งทางบวกและลบโดยจะค่อยๆ เปลี่ยนสภาพของแผน่ ธาตุทงั้ สองชนดิ ใหก้ ลายเปน็ ตะก่ัวซัลเฟรต (Lead Sulfate) เมื่อแผ่นธาตุท้ังบวกและลบ เปล่ียนสภาพไปเป็นโลหะชนิดเดียวกัน คือ “ตะกั่วซัลเฟรต” แบตเตอร่ีก็จะไม่มีสภาพของความแตกต่างทาง แรงดันกระแส ก็จะทาใหก้ ระแสหยดุ ไหลหรอื ไฟหมด ไดโอด (Diode) ไดโอด (Diode) เป็นอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์สารก่ึงตัวนา มี 2 ขั่วคือ P และขั่ว N ถูกออกแบบมาเพื่อ ควบคุมทิศทางการไหลของประจุไฟฟ้ายอมให้กระแสไฟฟ้าไหลไปในทิศทางเดียวกัน และป้องกันกระแสการ ไหลกลบั ทศิ ทางเดิม หากมองหลกั การทางานก็เหมือนกบั วาลว์ นา้ ทิศทางเดยี วไม่ยอมใหน้ ้าไหลกลบั ซ่ึงนับเป็น ประโยชน์อย่างมากในวงจรอิเล็กทรอนิกส์ เช่นวงจร บริดแปลงกระแสไฟฟ้ากระแสสลับ หรือป้องกันการ สลบั ข่ัวให้แก่วงจรอิเลก็ ทรอนิกส์ จะเห็นตัวถังของไดโอดโดยท่ัวไป ซ่ึงมีอยู่หลายแบบ ข้ึนกับชนิด พิกัดกาลังไฟฟ้า ตัวถังของไดโอด บางชนิด สามารถสงั เกต ขาแคโธดไดง้ า่ ยๆจากขดี ท่ีแตม้ ไว้ การทางานของไดโอด ไดโอดจะทางานได้ตอ้ งตอ่ แรงดันไฟให้กบั ขาของไดโอด การต่อแรงดันไฟให้กับไดโอด เรียกว่า การให้ ไบแอส (BIAS) การให้ไบแอสแกไ่ ดโอดมอี ยู่ 2 วิธีคือ 1. การให้ไบแอสตามหรือเรียกว่า ฟอร์เวิร์ดไบแอส (FORWARD BIAS) การให้ไบแอสแบบนี้คือ ต่อ ข้วั บวกของแรงดันไฟตรงเข้ากับสารก่ึงตัวนาประเภทพีและต่อข้ัวลบของแรงดัน ไฟตรงเข้ากับสารก่ึงตัวนา ประเภทเอ็น

การต่อไบแอสตามให้กับไดโอดจะทาให้มีกระแสไหลผ่านตัวไดโอดได้ง่ายเหมือนกับไดโอดตัวนั้น เป็นสวิตซ์อยู่ในลักษณะต่อทาให้สารก่ึงตัวนาประเภทพีและสารก่ึงตัวนาประเภทเ อ็นมีค่าความต้านทานต่า กระแสไฟจงึ ไหลผา่ นไดโอดได้ 2. การไบแอสอุปกรณ์ไดโอดย้อนกลับ หรือที่เรียกว่า Reverse Bias ซึ่งการไบแอสในลักษณะน้ีจะ เป็นการกาหนดใหข้ ้วั A (Anode) ที่มีลกั ษณะของสารเป็นสาร P มีค่าของแรงดันน้อยกว่าข้ัว K (Cathode) ท่ี มีลักษณะของสารเป็นสาร N ซ่ึงจากลักษณะดังกล่าวนี้ก็จะทาให้ไดโอดน้ันไม่สามารถท่ีจะนากระแสได้ และ จากลักษณะของการไบแอสน้ีนั้นมันก็จะเป็นลักษณะการทางานของอุปกรณ์ไดโอดในทางอุดมคติ (Ideal Diode) อีกอยา่ งหน่งึ นะครับ ดังแสดงในรูป ไดโอดท่ใี ช้งานอยใู่ นปจั จบุ ัน มี 2 ชนิด คือ 1. ไดโอดที่ทาจากซิลิคอนเรยี กว่า ซลิ คิ อนไดโอดเป็นไดโอดท่ีทนกระแสไฟได้สูงและสามารถใช้งานได้ ในทมี่ อี ณุ หภูมิสูงถึง200°Cนิยมเอาไดโอดแบบนใ้ี ชใ้ นวงจรเรียงกระแส 2. ไดโอดทาจากเยอร์มาเนี่ยมเรียกว่า เยอร์มาเน่ียมไดโอด ไดโอดแบบน้ีทนกระแสได้ ต่ากว่าแบบ ซิลิคอน ทนความร้อนได้ประมาณ 85°C ไดโอดแบบเยอร์มาเน่ียมใช้ได้ดีในวงจรท่ีมีความถี่สูง นิยมนาไดโอด แบบน้ีไปใช้ในวงจรแยกสัญญาณหรอื วงจรผสมสัญญาณ ถ้าป้อนแรงดันไฟให้กับไดโอด โดยการเพ่ิมแรงดันไฟท่ีแหล่งจ่ายจาก 0 โวลต์ ตอนแรกไดโอดยังไม่ ทางานคือไม่มีกระแสไฟไหล เมื่อเพิ่มแรงดันไฟถึง 1 โวลต์ก็ยังไม่มีกระแสไหลผ่านรอยต่อไดโอด เพราะตรง รอยตอ่ ระหว่างสารก่ึงตวั นาประเภทพแี ละประเภทเอ็น ยงั มแี นวขวางกน้ั ศักยอ์ ยู่ เพ่ือใหแ้ นวขวางก้ันศักย์ลดลง ตอ้ งใหแ้ รงดันไฟสูงกว่าค่าแนวขวางกั้นศักย์ จึงจะมีกระแสไฟไหลผ่านไดโอด ถ้าเป็นซิลิคอนไดโอดต้องเพ่ิม แรงดันไฟตั้งแต่ 0.5-0.7 โวลต์ จงึ จะมีกระแสไฟไหลผ่านในไดโอด และแรงดนั ไฟต้ังแต่ 0.2-0.3 โวลต์ สาหรับ ไดโอดที่ทาจากเยอรม์ าเน่ียม เทอร์มินอล บลอ็ ก Terminal Block คือ อปุ กรณเ์ ชื่อมตอ่ ระหว่างสายไฟด้านหนง่ึ เขา้ กบั สายไฟอกี ด้านหนึ่ง หรอื ใช้เปน็ จดุ พกั สายไฟ เพือ่ ใหง้ ่ายและรวดเร็วในการซ่อมบารงุ อุปกรณ์ หรือเพ่ือเก็บสายไฟให้เป็นระเบียบ สามารถ ตรวจสอบจุดทมี่ ีปัญหาต่างๆ ไดง้ ่าย เราสามารถเหน็ เทอรม์ ินอลบล็อกได้ทุกท่ีท่ีมสี ายไฟ ไม่ว่าจะเป็นโรงงาน อตุ สาหกรรม อาคารสานักงานต่างๆ การทางานของผูร้ ับเหมาระบบไฟฟ้า เป็นต้น หลักการเลอื กใชเ้ ทอร์มนิ อลบล็อก 1. ขนาดสายทใี่ ช้ 2. กระแสที่ใช้งาน 3. ใช้ต่อสายอะไร เช่น สายคอนโทรลปกตหิ รือสายกราวด์ 4. ต้องมมี าตรฐานอะไรบ้าง 5. การทนอุณหภูมไิ ด้เท่าไร เกิดใชง้ านกบั เครอ่ื งจักรทม่ี ีความร้อนมาก

6. เทอร์มนิ อลนั้นจะตดิ ไฟหรือไม่ ? ถ้าเกิดความร้อนเกนิ ทีจ่ ะทนได้หรือเกิดการลัดวงจร 7. อุปกรณ์ที่ตอ้ งใช้รว่ มดว้ ย 8. การตอ่ สายแบบไหน คณุ สมบตั ิและจดุ เดน่ ของตัวเทอรม์ นิ อลบล็อก • สามารถใช้กับงานทอ่ี ุณหภมู ิสงู ไดถ้ งึ 100 C • สามารถใช้ในงาน อตุ สาหกรรมปิโตรเคมี โดยผ่านการรบั รองมาตราฐาน EX ปอ้ งกันการ ระเบิด • วัสดขุ องตัวนามีความแข็งแรงคงทนต่อการใช้งาน • วัสดฉุ นวนทาจากพลาสติกประเภทโพลมิ าย 6.6 ทนตอ่ ความรอ้ นและไม่ตดิ ไฟ • มีมาตราฐานอตุ สาหกรรมรองรบั UL CE EX DEV ROHS • ประหยัดเวลาในการเขา้ สายโดยระบบสปริงเป็นเทคโนโลยใี หม่ ที่ไม่จาเป็นต้องใชไ้ ขควงโดย การใช้สายเชอ่ื มตอ่ กบั เทอร์มินอลเพยี งแค่การดันเขา้ • ตู้คอนโทรลเปน็ ระเบยี บเรียบร้อย • ประหยัดพ้ืนท่ใี นตูค้ อนโทรล

บทที่ 3 วธิ ีดาเนนิ การโครงงาน การศกึ ษาเรอื่ งเสาไฟฟา้ อเนกประสงค์ ไดด้ าเนนิ การทดลองดังน้ี 1. ศกึ ษากลไกระบบไฟฟา้ 2. เลือกแผง โซล่าเซลลท์ ่เี หมาะกบั ขนาดของหลอดไฟ 3. นาแผงโซลา่ เซลล์มาตอ่ กับแผงควบคมุ กับไฟ 4. นาแผงโซล่าเซลลม์ าประกอบติดกับติดเสาไฟ 5. นาสายไฟทีม่ หี ลอดไฟกบั แผงโซลา่ เซลลม์ าประกอบเขา้ ด้วยกนั 6. เม่ือทาเสร็จเรียบร้อยแล้วนาไฟฉายที่ประกอบเสร็จไปตากแดดนาน 1 ชั่วโมง เพ่ือเก็บสะสม พลังงาน 7. นามาทดลองวา่ หลอดไฟสามารถใช้พลงั งานเท่าไร ตอ่ การชารต์ พลงั งาน 1 ครง้ั 8. ผลการทดลอง วสั ดุ อปุ กรณแ์ ละวิธกี ารทดลอง - หัวแรง้ จานวน 1 เครือ่ ง - กรรไกร จานวน 1 อัน - มีดคดั เตอร์ จานวน 1 อัน - คีม จานวน 1 อัน - ปืนกาว จานวน 1 เครอื่ ง - คอนโทรลชาตเจอร์ จานวน 1 เครอ่ื ง - สายชาวด์ จานวน 1 ม้วน - หลอดไฟ จานวน 1 หลอด - สายไฟ จานวน 1 มว้ น - แผงโซลา่ เซลล์ จานวน 1 เครอื่ ง - แบตเตอร่ี จานวน 1 ลูก - กลอ่ งใส่แบตเตอร่ี จานวน 1 กล่อง - เสาไฟเหลก็ จานวน 1 เสา - ไดโอด จานวน 2 หลอด - เทอรม์ ินอล จานวน 2 อัน

บทที่ 4 ผลการวเิ คราะหข์ อ้ มูล/ผลการจัดทาโครงงาน จากการศกึ ษาเร่อื งเสาไฟฟา้ อเนกประสงคซ์ ึง่ ได้ดาเนินการโดยการทดลอง ได้ผลการศึกษาดงั น้ี ตารางท่ี 1 การทดลองระยะเวลาใหแ้ สงสว่างของหลอดไฟ (ต่อการชารต์ 1 ชวั่ โมง) จานวน ระยะเวลาใหแ้ สงสวา่ งของหลอดไฟ ครั้งท่ีชาร์ต (ต่อการชารต์ 1 ชัว่ โมง) 12 ช่ัวโมง 1 18 ชั่วโมง 2 20 ช่วั โมง 3 16.66 ชวั่ โมง ค่าเฉล่ีย ตารางท่ี 1 การทดลองระยะเวลาใหแ้ สงสว่างของหลอดไฟ จากตาราง ท่ี 1 ผลการศึกษา พบว่าการนาเสาไฟฟ้าอเนกประสงค์ไปตากแดดเพื่อเก็บพลังงาน แสงอาทิตยแ์ ปลงเป็น พลังงานไฟฟ้าจานวน 1 ชั่วโมง ในอัตราเท่ากันท้ัง 3 ครั้ง ผลปรากฏว่า คร้ังท่ี 1 พบว่า ระยะเวลาให้แสงสว่างของหลอดไฟใช้ได้นาน 12 ช่ัวโมง ครั้งท่ี 2 พบว่าระยะเวลาให้แสงสว่างของหลอดไฟ ใชไ้ ดน้ าน 18 ชัว่ โมง ครงั้ ที่ 3 พบว่าระยะเวลาให้แสงสวา่ งของหลอดไฟใช้ได้นาน 20 ชั่วโมง นาผลการทดลอง ท่ไี ดท้ ั้ง 3 ครง้ั มาหาคา่ เฉล่ยี พบวา่ ระยะเวลาใหแ้ สงสว่างของหลอดไฟใช้ได้นาน 16.66 ช่ัวโมง และสังเกตเห็น ว่า ระยะเวลาของการชารต์ พลังแสงอาทิตย์ขึ้นอยู่กับอุณหภมู ิของอากาศในแตล่ ะช่วงเวลาของวัน

บทท่ี 5 สรุปผลและอภปิ รายผลการดาเนนิ การจัดทาโครงงาน สรปุ ผลการศึกษา จากการศึกษาการประดิษฐ์เสาไฟฟ้าอเนกประสงค์พลังงานแสงอาทิตย์เพื่อทดลองประสิทธิภาพของ แบตเตอร่ีที่สามารถเก็บ พลังงานแสงอาทิตย์โดยใช้แผงโซล่าเซลล์ แทนพลังงานของไฟฟ้า พบว่าเม่ือนา หลอดไฟไปตากแดดเพื่อเกบ็ พลังงาน แสงอาทิตย์แปลงเป็นพลังงานไฟฟ้าจานวน 1 ชั่วโมง ในอัตราเท่ากันท้ัง 3 ครงั้ ผลปรากฏว่า คา่ เฉลย่ี ระยะเวลาให้แสง สว่างของหลอดไฟใชไ้ ด้นาน 16.66 ช่ัวโมง อภิปรายผล จากการศกึ ษาการประดิษฐเ์ สาไฟฟ้าอเนกประสงค์พลังงานแสงอาทิตย์ เพื่อทดลองประสิทธิภาพของ แบตเตอร่ีที่สามารถ เก็บพลังงานแสงอาทิตย์โดยใช้แผงโซล่าเซลล์ แทนพลังงานของไฟฟ้า โดยการทดลองนี้ พบวา่ เม่อื นาไฟฉายไปตากแดด เพอื่ เกบ็ พลงั งานแสงอาทิตย์แปลงเป็นพลังงานไฟฟ้า โดยมีการกาหนดจานวน ครั้งทชี่ าร์ตพลงั งานแสงอาทติ ย์ จานวน 1 ชั่วโมง ในอัตราเท่ากันทั้ง 3 ครั้ง ผลปรากฏว่า ค่าเฉล่ียระยะเวลาให้ แสงสว่างของหลอดไฟใช้ได้นาน 16.66 ชั่วโมง และสังเกตเห็นว่า ระยะเวลาของการชาร์ตพลังแสงอาทิตย์ ข้ึนอยกู่ ับอุณหภมู ขิ องอากาศในแต่ละเวลา มอี ุณหภูมแิ ตกตา่ งกันจึงส่งผลต่อการชาร์ตไฟฉาย ข้อเสนอแนะ 1. ต้องเลอื กแบตเตอร่แี ละหลอดไฟใหพ้ อเหมาะกับแผงโซล่าเซลล์เพ่ือให้การติดต้ังดูเหมาะสมกับการ ใช้งาน 2. การเลือกแผงโซล่าเซลล์ตอ้ งเลอื กใหเ้ หมาะกับกาลงั ของหลอดไฟ 3. ตอ้ งทาตวั อยา่ งไฟ หลายๆ อนั เพอื่ เป็นการเปรยี บเทียบผลการทดลองท่ชี ดั เจน 4. ควรมีเคร่ืองวดั อุณหภมู ใิ ช้ในการทดลองของในแต่ละชว่ งเวลาน้นั ๆเพอื่ เปรียบเทียบค่าเฉล่ียได้อย่าง ชัดเจน 5. จากการทดลองทาให้พัฒนาหลอดไฟไปเป็นไฟทีม่ ีระบบชารต์ ไฟภายในตวั ได้

ภาคผนวก

วสั ดุ อุปกรณ์ แผงโซลา่ เซลล์ สายไฟ คอนโทรลชาตเจอร์ หัวแรง้

แบตเตอร่ี หลอดไป LED เทอร์มนิ อล ไดโอด

สายชารท์ ปืนยงิ กาว คีม มดี คัดเตอร์ กรรไกร

ข้นั ตอนการดาเนนิ การ ใช้กาวร้อนประกอบคอนโทลชาจเจอร์กับกระดานไม้อดั วดั ขนาดกล่องฝาครอบไวค้ รอบคอนโทลชาจเจอรแ์ ละพน่ สี

การประกอบแบตเตอรี่เขา้ กบั ฐานเสา นาคอนโทลชาจเจอร์ใส่ฝาครอบ การประกอบแผงโซล่าเซลล์เข้ากับเสาไฟ การนาแบตเตอรี่เขา้ ในฐานเสา

เร่มิ ใสส่ ายไฟเพ่อื นาไปเชอ่ื มตอ่ กบั แผงโซลา่ เซลล์ การประกอบหลอดไฟ เพมิ่ แผงโซลา่ เซลลเ์ ปน็ 2 แผง ทดสอบอนิ เวเตอร์

การประกอบเสาเขา้ กับแผงโซลา่ เซลล์ นากล่องคอนโทลชาจเจอร์ตดิ เข้ากับเสาไฟ ประกอบอปุ กรณเ์ สาไฟเอนกประสงค์

แผงโซลา่ เซลล์ การประกอบเสาไฟบนแผงวางแบตเตอร่ี เสาไฟฟา้ เอนกประสงค์

บรรณานกุ รม เ ซ ล ล์ แ ส ง อ า ทิ ต ย์ . [ อ อ น ไ ล น์ ] . เ ข้ า ถึ ง ไ ด้ จ า ก http:// www.leonics.co.th/aboutpower/ solar_knowledge.php. (วนั ที่สบื คน้ ข้อมูล 5 กรกฎาคม 2563) เอเวอร์เรสต์.มีนาคม 2003.ส่วนประกอบของไฟฉาย.[ออนไลน์].เข้าถึงได้จาก http:// www mrbackpacker.com/gear/ gear_37.html (วันที่สบื คน้ ข้อมลู 5 กรกฎาคม 2563) วกิ ิพเี ดีย. 14 มถิ นุ ายน 2563 (วันทีส่ ืบค้นขอ้ มลู 5 กรกฎาคม 2563) https://th.wikipedia.org/wiki/ แบตเตอรี GUMP. 2019. มาทาความรู้จักชนิดต่างๆ ของแผงโซล่าเซลล์กัน. (วันที่สืบค้นข้อมูล 5 กรกฎาคม 2563) https://solarcellthailand96.com/knowledge/solar-charge-controller/ SOLAR CELL THAILAND. 26 ตุลาคม 2559 หน้าที่และหลักการทางาน คอนโทรลชาร์จโซล่าเซลล์(solar charge controller). (วันท่ีสบื ค้นขอ้ มลู 5 กรกฎาคม 2563) https://www.gump.in.th/article/535 AB.in.th Diode คืออะไร ทาหนา้ ทอี่ ะไร มีก่ีชนิด (วันที่สบื ค้นขอ้ มูล 5 กรกฎาคม 2563) https://www.ab.in.th/article/49/diode-