โครงงานสิ่งประดิษฐ์ทางวิทยาศาสตร์ การลดปริมาณขยะที่เกิดจากแผ่นซีดีที่ไม่ได้ใช้ นำมาประดิษฐ์เป็นกังหันลมผลิตกระแสไฟฟ้า เปลี่ยนพลังงานจากลมให้เป็นพลังงานไฟฟ้า

1. รายงานผลการประดิษฐ์สิ่งประดิษฐ์ทางวิทยาศาสตร์ (Inventions)
ชื่อสิ่งประดิษฐ์
ไฟฟ้าจากแผ่นซีดี
ผู้ประดิษฐ์
1. เด็กหญิงภัทรธิดาดีดวงพันธ์ ชั้นป.5
2. เด็กหญิงวันวิสาดีดวงพันธ์ ชั้นป.5
ครูที่ปรึกษา
นางสาวจิตนิรันดร์วงละคร
นางโยษิตา คนซื่อ
โรงเรียนบ้านโคกขามเลียนสานักงานเขตพื้นที่การศึกษาประถมศึกษามุกดาหาร

2. ชื่อสิ่งประดิษฐ์ทางวิทยาศาสตร์
ไฟฟ้าจากแผ่นซีดี
เจ้าของผลงานสิ่งประดิษฐ์ทางวิทยาศาสตร์
คนที่ 1. เด็กหญิงภัทรธิดาดีดวงพันธ์ชั้นป.5
เกิดวันที่ 27 เดือน กรกฎาคม พ.ศ.2550 อายุ 11ปี
คนที่ 2. เด็กหญิงวันวิสาดีดวงพันธ์ชั้นป.5
เกิดวันที่ 21 เดือน มกราคม พ.ศ.2551 อายุ 11ปี
ครูที่ปรึกษา
นางสาวจิตนิรันดร์วงละคร
โรงเรียนบ้านโคกขามเลียน ที่ตั้ง บ.โคกขามเลียน ต.ดงเย็น อ.เมือง จ.มุกดาหาร
E-mail : jitnirun2007@hotmail.com
นางโยษิตา คนซื่อ
โรงเรียนบ้านโคกขามเลียน ที่ตั้ง บ.โคกขามเลียน ต.ดงเย็น อ.เมือง จ.มุกดาหาร

3. บทคัดย่อ
ปัญหาเรื่องขยะมูลฝอยและวิกฤติด้านพลังงานกาลังเป็นปัญหาใหญ่ที่สาคัญของประเทศในปัจจุบันนี้
หลายหน่วยงานทั้งภาครัฐและเอกชนมีการรณรงค์ให้ตระหนักถึงความสาคัญของปัญหานี้รวมทั้งร่วมกันหา
แนวทางในการแก้ไข แนวทางหนึ่งที่สามารถช่วยแก้ไขปัญหาเหล่านี้ ได้แก่ การนาขยะกลับมาใช้ใหม่และการ
ใช้พลังงานทดแทนจากธรรมชาติ อาทิเช่น พลังงานลม พลังงานน้า และพลังงานแสงอาทิตย์ เป็นต้น
คณะผู้จัดทาได้คานึงถึงปัญหาเหล่านี้ จึงช่วยกันวิเคราะห์และหาแนวทางแก้ไขปัญหา โดยเริ่มจากการ
ลดปริมาณขยะที่เกิดจากแผ่นซีดีที่ไม่ได้ใช้ นามาประดิษฐ์เป็นกังหันลมผลิตกระแสไฟฟ้า เปลี่ยนพลังงานจาก
ลมให้เป็นพลังงานไฟฟ้า แล้วนาพลังงานไฟฟ้าที่ได้ไปใช้ประโยชน์ต่อไป

4. ความเป็นมา
ปัญหาเรื่องขยะมูลฝอยและวิกฤตการณ์ด้านการขาดแคลนพลังงานกาลังเป็นปัญหาใหญ่ของประเทศ
ในปัจจุบันนี้ จากรายงานของกรมกรมควบคุมมลพิษปี 2560 พบว่าประเทศไทยมีประมาณขยะถึง 74,130 ตัน
ต่อวันและมีแนวโน้มที่จะเพิ่มขึ้นในทุกๆปี หากยังไม่มีการจัดการเรื่องขยะมูลฝอยอย่างถูกต้องและเหมาะสม
ปริมาณขยะอาจจะล้นประเทศในอีกไม่กี่ปีข้างหน้า หลายหน่วยงานทั้งภาครัฐและเอกชนมีการรณรงค์ให้
ตระหนักถึงความสาคัญของปัญหานี้รวมทั้งร่วมกันหาแนวทางในการแก้ไข แนวทางหนึ่งที่สามารถช่วยแก้ไข
ปัญหาเหล่านี้ ได้แก่ การนาขยะกลับมาใช้ใหม่และการใช้พลังงานทดแทนจากธรรมชาติ อาทิเช่น พลังงานลม
พลังงานน้า และพลังงานแสงอาทิตย์ เป็นต้น
ในส่วนปัญหาด้านพลังงานนั้น เนื่องจากพลังงานหลักของประเทศไทย 79% มาจากน้ามันปิโตรเลียม
ถ่านหินและแก๊สธรรมชาติซึ่งเป็นทรัพยากรที่ใช้แล้วหมดไปดังนั้นการขาดแคลนพลังงานดังกล่าวจะส่งผล
กระทบต่อชีวิตความเป็นอยู่และระบบเศรษฐกิจเป็นอย่างมากด้วยเหตุนี้ภาครัฐจึงต้องวางแผนงานรองรับการ
จัดหาหรือการผลิตเชื้อเพลิงเพื่อใช้ในกิจกรรมเหล่านี้ให้เพียงพอทางเลือกหนึ่งที่สามารถแก้ปัญหาเหล่านี้คือ
การจัดการขยะมูลฝอยอย่างถูกต้องและเหมาะสม การนาขยะจาพวก กลับมาใช้ใหม่ การใช้พลังงานทดแทน
จากธรรมชาติ ซึ่งจะช่วยชะลอหรือลดปัญหาเหล่านี้ได้อย่างยั่งยืน
ลมเป็นพลังงานจากธรรมชาติรูปแบบหนึ่งที่เกิดจากความแตกต่างของอุณหภูมิความกดดันของ
บรรยากาศและแรงจาการหมุนของโลกสิ่งเหล่านี้เป็นปัจจัยที่ก่อให้เกิดความเร็วลมและกาลังลมเราสามารถนา
พลังงานลมมาใช้ประโยชน์หลายอย่าง เช่นใช้ในการเดินทาง ใช้ในการเล่นกีฬา และการผลิตกระแสไฟฟ้าโดย
ใช้กังหันลมเปลี่ยนพลังงานลมเป็นพลังงานไฟฟ้าเป็นพลังงานทดแทนอีกประเภทหนึ่งที่ไม่ต้องซื้อหาเป็น
พลังงานที่สะอาดไม่ก่อให้เกิดอันตรายต่อสภาพแวดล้อมและสามารถนามาใช้ประโยชน์ได้อย่างไม่รู้จักหมดสิ้น
กังหันลมคือเครื่องจักรกลอย่างหนึ่งที่สามารถรับพลังงานจลน์จากการเคลื่อนที่ของลมให้เป็นพลังงาน
กลได้จากนั้นนาพลังงานกลมาใช้ประโยชน์โดยตรงหรือในปัจจุบันใช้ผลิตเป็นพลังงานไฟฟ้า
แผ่นซีดีเป็นอุปกรณ์ชนิดหนึ่งที่ใช้ในการเก็บข้อมูลจากคอมพิวเตอร์มีทั้งแบบที่เขียนทับใหม่ได้ (CD-
RW)และเขียนทับใหม่ไม่ได้ (CD-R)เมื่อใช้เก็บข้อมูลไประยะหนึ่งแล้วจะไม่สามารถเปิดใช้งานได้อีกเนื่องจาก
แผ่นเกิดความเสียหายง่าย ประกอบกับปัจจุบันนี้มีอุปกรณ์ที่ช่วยในการเก็บข้อมูลที่สะดวกและสบายยิ่งขึ้น
เช่น แฟลชไดร์ฟ (USB Flash drive) หรือ ฮาร์ดดิสพกพา (External Hard Drive) ทาให้ความนิยมในการใช้
แผ่นซีดีลดลงและเมื่อไม่ได้ใช้งานแล้วจึงกลายเป็นขยะในที่สุด

5. คณะผู้จัดทาได้คานึงถึงปัญหาเหล่านี้ จึงช่วยกันนาปัญหาขยะมูลฝอยและวิกฤตการณ์ด้านการขาด
แคลนพลังงานนี้มาวิเคราะห์และหาแนวทางแก้ไขปัญหา และมีแนวคิดที่จะช่วยลดปริมาณขยะโดยเริ่มจากการ
นาแผ่นซีดีที่ไม่ได้ใช้มาประดิษฐ์เป็นชิ้นงาน ชื่อว่า “ไฟฟ้าจากแผ่นซีดี”โดยได้นาแผ่นซีดีเก่ามาประดิษฐ์เป็น
กังหันลม(เปลี่ยนพลังงานจากลมให้เป็นพลังงานไฟฟ้า)โดยประกอบเป็นส่วนหัวและใบพัดกังหันลมต่อเข้า
มอเตอร์ผลิตกระแสไฟฟ้าชาร์จลงแบตเตอร์รี่แล้วนาไฟฟ้าที่ได้ไปใช้งานตามต้องการ
วัตถุประสงค์
1. เพื่อนาแผ่นซีดีที่เหลือใช้มาทาการประยุกต์ใหม่ให้เกิดประโยชน์
2. เพื่อผลิตกระแสไฟฟ้าด้วยกังหันลมที่ทาจากแผ่นซีดี
3. เพื่อนาพลังงานไฟฟ้าที่ได้จากกังหันลมซึ่งเป็นพลังงานทดแทนจากธรรมชาติมาใช้
วัสดุที่ใช้
วัสดุที่ใช้ในการประดิษฐ์สิ่งประดิษฐ์ทางวิทยาศาสตร์“ไฟฟ้าจากแผ่นซีดี”มีดังนี้
1. แผ่นซีดีเก่าที่ไม่ได้ใช้แล้ว 2. อินเวอร์เตอร์แปลงไฟ DC-ACขนาด 300 วัตต์
3. ตัวแปลงไฟ 4. มอเตอร์ปั่นไฟขนาด 12โวลต์
5. แบตเตอรี่ขนาด12โวลต์ 6. เครื่องวัดปริมาณไฟฟ้า

6. 7. ลูกปืนหมุนกังหัน 2 ตลับ 8. เหล็กเส้นแกนเกลียวใช้ทาแกนกังหันลม
9. หัวน็อตสาหรับยึดกังหันลมกับแกน 10 ตัว 10.ไม้อัดวงกลมเส้นผ่าศูนย์กลาง 20 ซม. และ 7
ซม. ความหนา 1เซนติเมตร อย่างละแผ่น
11. โคลงกล่องเหล็กสี่เหลี่ยมที่ไม่ได้ใช้แล้วขนาด
กว้าง 20 ซม. ยาว 30 ซม. 1 กล่อง
12. เศษไม้หน้ากว้าง 10 ซม. ยาว 20 ซม. 2
แผ่น
13. แผ่นเหล็กเก่าขนาดกว้าง 20 ซม. ยาว
45 ซม. สาหรับทาหางเสือของกังหันลม
14.เหล็กสาหรับทาฐานของกังหันลม สูง 23
ซม.

7. งบประมาณ
งบประมาณที่ใช้ในการประดิษฐ์สิ่งประดิษฐ์ทางวิทยาศาสตร์“ไฟฟ้าจากแผ่นซีดี”มีดังนี้
1. อินเวอร์เตอร์แปลงไฟ DC-AC งบประมาณ 590 บาท
2. มอเตอร์ งบประมาณ 462 บาท
3. แบตเตอรี่ 12 โวลต์ งบประมาณ 420 บาท
4. เครื่องวัดไฟ งบประมาณ 350 บาท
5. ลูกปืนหมุนกังหัน งบประมาณ 160 บาท
6. หัวน็อตสาหรับยึดกังหันลม งบประมาณ 100 บาท
7. เศษเหล็กเก่าทาฐานกังหัน งบประมาณ 90 บาท
8. เหล็กเส้นแกนเกลียว งบประมาณ 85 บาท
9. ตัวแปลงไฟ งบประมาณ 75 บาท
10. ค่าแรงช่างเชื่อมโลหะ งบประมาณ 40 บาท
11. แผ่นเหล็กเก่าทาหางเสือ งบประมาณ 20 บาท
รวมทั้งสิ้น 2,392 บาท
ขั้นตอนการผลิตสิ่งประดิษฐ์ฯ และวิธีใช้
1. นาแผ่นซีดีเก่าจานวน 14 แผ่นมายึดติดกันด้วยกาวร้อนและน็อตแล้วแบ่งออกเป็น 6 ส่วน ใช้เลื่อยตัด
เป็นเส้นทแยงมุม 45 องศากับความหนาของแผ่นซีดีลึกประมาณ 2.5 เซนติเมตร ดังรูป

8. 2. นาแผ่นซีดีจานวน 6 แผ่นใส่ตามร่องที่ตัดไว้จะได้ส่วนหัวและใบพัดของกังหันลม
3. นากังหันลมที่ได้มายึดเข้ากับแกนเหล็กที่เตรียมไว้ด้วยน็อต
4. ยึดลูกปืนกังหันลมที่เข้ากับเศษไม้ที่เตรียมไว้ทั้งสองแผ่น
5. ยึดไม้ทั้งสองแผ่นเข้ากับกล่องเหล็กที่เตรียมไว้คนละด้านของกล่องสาหรับใช้เป็นที่ยึดแกนกังหันลม

9. 6. นากังหันลมที่ยึดกับแกนเหล็กแล้วติดตั้งเข้ากับส่วนยึดแกนกังหันลมในกล่องเหล็ก
7. ตัดไม้อัดวงกลม 2 แผ่นที่เตรียมไว้ให้ได้ฟันเฟืองดังรูป แล้วเอาไม้อัดเฟืองใหญ่ยึดเข้ากับแกนกลางของ
กังหันลม ส่วนไม้อัดเฟืองเล็กยึดเข้ากับแกนของมอเตอร์ปั่นไฟ
8. ติดตั้งมอเตอร์ปั่นไฟเข้ากับกังหันลมโดยให้เฟืองทั้งสองขบกัน
9. ทาส่วนฐานของกังหันลมให้สามารถหมุนได้

10. 10. ต่อสายมอเตอร์ปั่นไฟเข้ากับแบตเตอร์รี่ขนาด 12 โวลต์แล้ววัดปริมาณไฟฟ้าที่ได้
11. ต่อแบตเตอร์รี่เข้ากับอินเวอร์เตอร์แปลงไฟ DC-AC แล้วนาไฟฟ้าที่ได้ไปใช้ประโยชน์ต่อไป

11. แผนภาพ แสดงการทางานของกังหันลม
หลักการทางาน
เมื่อมีลมพัดผ่านใบกังหันพลังงานจลน์ที่เกิดจากลมจะทาให้ใบพัดของกังหันเกิดการหมุนและได้เป็น
พลังงานกลออกมาพลังงานกลจากแกนหมุนของกังหันลมจะถูกเปลี่ยนรูปไปเป็นพลังงานไฟฟ้า ด้วยมอเตอร์ที่
เชื่อมด้วยเฟือง (เมื่อเฟืองใหญ่หมุน 1 รอบจะทาให้แกนมอเตอร์ปั่นไฟ หมุน 3 รอบ)จ่ายกระแสไฟฟ้าผ่าน
ระบบควบคุมไฟฟ้าเข้าแบตเตอร์รี่และนากระแสไฟฟ้าที่ได้ไปใช้ประโยชน์ต่อไปโดยปริมาณไฟฟ้าที่ผลิตได้จะ
ขึ้นอยู่กับความเร็วของลมความยาวของใบพัดและสถานที่ติดตั้งกังหันลม
ขนาด/น้าหนักสิ่งประดิษฐ์ทางวิทยาศาสตร์
สิ่งประดิษฐ์นี้มีขนาด กว้าง 30 เซนติเมตร ยาว 80 เซนติเมตร และสูง 50 เซนติเมตร
น้าหนัก 7 กิโลกรัม

12. ภาคผนวก
ภาพสเก็ตต้นแบบกังหันลมจากแผ่นซีดี

13. ขั้นตอนการประดิษฐ์กังหันลมจากแผ่นซีดี
ช่วยกันประกอบกังหันลม

14. ทดสอบวัดไฟฟ้าที่ได้จากกังหันลม

15. ทาความสะอาดเก็บรายละเอียดให้เรียบร้อย