Downloaded 56 times
งานนำเสนอพลังงานแสงอาทิตย์
- 3. โครงงานคอมพิวเตอร์ เรื่อง THE POWERSUN “พลังงานแสงอาทิตย์”
- 4.
- 5. จัดทาโดย... นางสาว ทิพย์สุดา สายบุญผางเลขที่ 5 นางสาว นิลาวัณย์ ปัญญา เลขที่ 27 ชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 6/13
- 6. โครงงาน พลังงานแสงอาทิตย์ • เกี่ยวกับโครงงาน •ที่มาและความสาคัญ • วัตถุประสงค์ • ขอบเขตโครงงาน • หลักการและทฤษฏี • วิธีการดาเนินงาน • ผลที่คาดว่าจะได้รับ • แหล่งอ้างอิง
- 7. • ชื่อโครงงาน (ภาษาไทย) •พลังงานแสงอาทิตย์ • ชื่อโครงงาน (ภาษาอังกฤษ) • POWER SUN. • ประเภทโครงงาน โครงงานสื่อเพื่อการศึกษา • ชื่อผู้ทาโครงงาน • 1.นางสาว ทิพย์สุดา สายบุญผาง เลขที่ 4 ชั้น ม.6 ห้อง 13 • 2.นางสาว นิลาวัณย์ปัญญา เลขที่ 26 ชั้น ม.6 ห้อง 13 • ชื่อที่ปรึกษา ครู เขื่อนทอง มูลวรรณ์ • ระยะเวลาดาเนินงาน พฤศจิกายน 2558- กุมภาพันธ์ 2559 เกี่ยวกับโครงงาน
- 8. • ในปัจจุบันพลังงานเข้ามามีบทบาทใน ชีวิตประจาวัน ของมนุษย์เป็นอย่างมากเช่น พลังงานปิโตรเลียมเคมีซึ่งใช้แล้วหมดไป พลังงานไฟฟ้าที่ใช้แล้วสามารถผลิตขึ้น ใหม่ได้แต่ก็มีการนา ทรัพยากรธรรมชาติ ไปใช้เพื่อการผลิตและมีความเสี่ยงที่จะส่ง ผลเสีย หลายอย่างต่อสภาพแวดล้อม มนุษย์จึงได้มีการเลือกใช้พลังงานทดแทน ขึ้นมา คณะผู้จัดทาจึงได้สนใจในการนาพลังงานแสง อาทิตย์มาบอก ประโยชน์และการใช้ทดแทนหรือลดการใช้พลังงานเพื่อความเข้าใจที่ ถูกต้องรวมถึงการบูรณาการวิชาวิทยาศาสตร์และวิชาคอมพิวเตอร์เข้า ด้วยกันผ่านรูปแบบของโครงงานเพื่อการศึกษาสาหรับนักเรียนหรือผู้ที่ สนใจได้เข้าใจเกี่ยวกับพลังงานแสงอาทิตย์อย่างแท้จริง • ที่มาและความสาคัญ
- 9.
- 10. • 1. จัดทาขึ้นเพื่อเป็นส่วน หนึ่งของวิชาคอมพิวเตอร์ ง33202 วัตถุประสงค์
- 11.
- 12. • 3. ก่อให้เกิดการบูรณาการด้านการ คิดการจัดทาสื่อเพื่อการศึกษาจาก กระบวนการสืบค้นของผู้จัดทา วัตถุประสงค์
- 13.
- 14.
- 15. • พลังงานแสงอาทิตย์ถูกใช้งานอย่างมากแล้วในหลายส่วนของโลก และมีศักยภาพในการผลิตพลังงานมากกว่าการบริโภคพลังงานของ โลกในปัจจุบันหลายเท่าหากใช้ประโยชน์อย่างเหมาะสม พลังงาน แสงอาทิตย์สามารถใช้โดยตรงเพื่อผลิตไฟฟ้าหรือสาหรับทาความ ร้อนหรือแม้แต่ทาความเย็น ศักยภาพในอนาคตของพลังงาน แสงอาทิตย์นั้นถูกจากัดโดยแค่เพียงความเต็มใจของเราที่จะคว้า โอกาสนั้นไว้ หลักการและทฤษฏี
- 16. • มีวิธีการมากมายที่สามารถนาพลังงานจากแสงอาทิตย์มา ใช้งานได้พืชเปลี่ยนแสงอาทิตย์เป็นพลังงานทางเคมีโดยใช้การ สังเคราะห์แสง เราใช้ประโยชน์จากพลังงานนี้โดยการกินพืช และเผาฟืนอย่างไรก็ตามคาว่า "พลังงานแสงอาทิตย์" หมายถึง การเปลี่ยนแสงอาทิตย์โดยตรงมากกว่าเปลี่ยนไปเป็นพลังงาน ความร้อนหรือพลังงานไฟฟ้าสาหรับใช้งาน ประเภทพื้นฐาน ของพลังงานแสงอาทิตย์คือ "พลังความร้อนแสงอาทิตย์" และ "เซลล์แสงอาทิตย์" หลักการและทฤษฏี
- 17. • เซลล์แสงอาทิตย์ • กระบวนการของเซลล์แสงอาทิตย์คือการผลิตไฟฟ้า จากแสง ความลับของกระบวนการนี้คือการใช้สารกึ่ง ตัวนาที่สามารถปรับเปลี่ยนให้เหมาะสมเพื่อปล่อย ประจุไฟฟ้า ซึ่งเป็นอนุภาคที่ถูกชาร์จที่ขั้วลบ สิ่งนี้ เป็นพื้นฐานของไฟฟ้า หลักการและทฤษฏี
- 18. สารกึ่งตัวนาที่ใช้กันมากที่สุดในเซลล์แสงอาทิตย์คือ ซิลิกอน ซึ่งเป็นองค์ประกอบที่พบโดยทั่วไปในทราย เซลล์ แสงอาทิตย์ทุกชิ้นมีสารกึ่งตัวนาดังกล่าว2 ชั้น ชั้นหนึ่งถูก ชาร์จที่ขั้วบวก อีกชั้นหนึ่งถูกชาร์จที่ขั้วลบ เมื่อแสงส่องมายัง สารกึ่งตัวนา สนามไฟฟ้าที่แล่นผ่านส่วนที่ 2 ชั้นนี้ตัดกันทาให้ ไฟฟ้าลื่นไหล ทาให้เกิดกระแสไฟฟ้าสลับ ยิ่งแสงส่องแรงมาก เท่าใด ไฟฟ้าก็ลื่นไหลมากขึ้นเท่านั้น หลักการและทฤษฏี
- 19. • ดังนั้นระบบเซลล์แสงอาทิตย์จึงไม่ต้องการแสงอาทิตย์ที่ สว่างในการปฏิบัติงาน นอกจากนี้ยังผลิตไฟฟ้าในวันเมฆ มากได้ด้วยเนื่องจากผลิตไฟฟ้าได้สัดส่วนกับความ หนาแน่นของเมฆนอกจากนี้ วันที่มีเมฆน้อยยังผลิต พลังงานได้สูงขึ้นกว่าวันที่ท้องฟ้าแจ่มใสปราศจากเมฆ เนื่องจากแสงอาทิตย์สะท้อนมาจากเมฆ หลักการและทฤษฏี
- 20. • เป็นเรื่องปกติในปัจจุบันที่จะใช้เซลล์แสงอาทิตย์ขนาดเล็กมากให้ พลังงานให้กับอุปกรณ์ขนาดเล็ก เช่นเครื่องคิดเลข นอกจากนี้เซลล์ แสงอาทิตย์ยังใช้เพื่อผลิตไฟฟ้าในพื้นที่ที่ไม่มีสายส่งไฟฟ้า เราได้ พัฒนาตู้เย็นที่เรียกว่าความเย็นจากแสงอาทิตย์(Solar Chill) ที่ สามารถปฏิบัติงานโดยใช้พลังงานแสงอาทิตย์หลังจากทดสอบแล้ว จะถูกนาไปใช้ในองค์กรสิทธิมนุษยชนเพื่อช่วยให้บริการวัคซีนใน พื้นที่ที่ไม่มีไฟฟ้า และจะถูกนาไปใช้โดยผู้ที่ไม่ต้องการพึ่งพาสายส่ง ไฟฟ้าเพื่อรักษาความเย็นของอาหาร หลักการและทฤษฏี
- 21. • นอกจากนี้ สถาปนิกยังใช้เซลล์แสงอาทิตย์เพิ่มมากขึ้นโดยใช้เป็น คุณลักษณะสาคัญของการออกแบบตัวอย่างเช่น หลังคากระเบื้องหรือ หินชนวนติดเซลล์แสงอาทิตย์สามารถใช้แทนวัสดุทาหลังคาที่ใช้กันทั่วไป ฟิล์มแบบบางที่ยืดหยุ่นสามารถนาไปประกอบเข้ากับหลังคารูปโค้งได้ ในขณะที่ฟิล์มกึ่งโปร่งแสงทาให้เกิดการผสมผสานแสงเงาเข้ากับแสงใน ตอนกลางวัน นอกจากนี้เซลล์แสงอาทิตย์ยังสามารถผลิตพลังงานสูงสุด ให้กับอาคารในวันอากาศร้อนในฤดูร้อนเมื่อระบบปรับอากาศต้องใช้ พลังงานมากที่สุด ดังนั้นจึงช่วยลดภาวะไฟฟ้าเพิ่มปริมาณขึ้นสูงสุด • เซลล์แสงอาทิตย์ทั้งขนาดใหญ่และเล็กสามารถผลิตพลังงานให้กับสายส่ง ไฟฟ้า หรือทางานได้ด้วยตัวของมันเอง หลักการและทฤษฏี
- 22. • กระจกขนาดใหญ่รวมแสงอาทิตย์ให้อยู่ในเส้นหรือจุดเดียว ความร้อนที่ถูก สร้างขึ้นนี้ใช้ผลิตไอน้าจากนั้นไอน้าที่ร้อนและมีแรงดันสูงให้พลังงานกับ ใบพัด ซึ่งทาให้เกิดไฟฟ้า ในภูมิภาคที่แสงอาทิตย์ร้อนแรงมากโรงไฟฟ้าพลัง ความร้อนจากแสงอาทิตย์สามารถรับประกันได้ว่าจะมีการแบ่งกันผลิตไฟฟ้า ได้ปริมาณมากเท่าๆกัน • จากความสามารถในการผลิตไฟฟ้าในปัจจุบันที่เพียง 354 เมกะวัตต์ โรงไฟฟ้าพลังความร้อนจากแสงอาทิตย์ที่มีความสามารถในการผลิตอยู่ตัว แล้วจะผลิตไฟฟ้าได้เกิน5,000 เมกะวัตต์ภายในพ.ศ. 2558 ตามที่ได้ คาดการณ์ไว้ความสามารถในการผลิตเพิ่มเติมจะเพิ่มขึ้นเกือบถึง 4,500 เม กะวัตต์ต่อปี ภายในพ.ศ. 2563 และพลังงานความร้อนจากแสงอาทิตย์ที่มี ความสามารถในการผลิตอยู่ตัวแล้วทั่วโลกอาจเพิ่มขึ้นไปถึงเกือบ 30,000 เมกะวัตต์ซึ่งมากพอที่จะจ่ายไฟฟ้าให้กับบ้าน 30 ล้านหลัง หลักการและทฤษฏี
- 23. • การทาความร้อนจากแสงอาทิตย์ใช้ความร้อนจากดวงอาทิตย์โดยตรง ตัว สะสมความร้อนจากแสงอาทิตย์บนหลังคาของคุณสามารถผลิตน้าร้อน สาหรับบ้านคุณได้และช่วยให้ความร้อนแก่บ้านของคุณระบบความร้อน จากแสงอาทิตย์มีพื้นฐานอยู่บนหลักการง่ายๆ ที่รู้จักกันมาหลายศตวรรษ นั่นคือ ดวงอาทิตย์ทาความร้อนให้น้าที่อยู่ในท่อทึบแสง ปัจจุบันเทคโนโลยี ความร้อนจากแสงอาทิตย์ในตลาดมีประสิทธิภาพและน่าเชื่อถือสูง และ ผลิตพลังงานแสงอาทิตย์ให้กับอุปกรณ์จานวนมาก ตั้งแต่น้าร้อนและการทา ความร้อนในอาคารพักอาศัยและอาคารพาณิชย์ไปจนถึงการทาความร้อน ในสระว่ายน้า การทาความเย็นโดยใช้แสงอาทิตย์การทาความร้อนใน กระบวนการอุตสาหกรรม และ การกาจัดความเค็มของน้าดื่ม หลักการและทฤษฏี
- 24. • การผลิตน้าร้อนในครัวเรือนเป็นการใช้งานความร้อนจากแสงอาทิตย์ที่นิยม ที่สุดในปัจจุบัน ในบางประเทศการผลิตน้าร้อนเป็นเรื่องทั่วไปในอาคารพัก อาศัยพลังงานแสงอาทิตย์สามารถตอบสนองความต้องการใช้น้าร้อนได้ เกือบถึง 100% ขึ้นอยู่กับสภาพและการกาหนดองค์ประกอบของระบบ ระบบที่ใหญ่กว่าสามารถตอบสนองความต้องการพลังงานปริมาณมาก สาหรับการทาความร้อนในสถานที่ เทคโนโลยีประเภทหลัก 2 ประเภท ได้แก่ • ท่อสุญญากาศ - ตัวดูดซับข้างในท่อสุญญากาศดูดซับรังสีจากดวงอาทิตย์ และทาความร้อนให้กับของเหลวข้างใน เหมือนกับตัวดูดซับในแผงเซลล์ แสงอาทิตย์แบบแบน ตัวสะท้อนแสงด้านหลังท่อเป็นตัวดูดซับลาแสง เพิ่มเติม หลักการและทฤษฏี
- 25. • ดวงอาทิตย์จะอยู่ในองศาใด ท่อสุญญากาศรูปทรงกลมจะช่วยให้ แสงอาทิตย์เดินทางไปยังตัวดูดซับได้โดยตรงแม้แต่ในวันเมฆมากที่แสง เข้ามาในหลายองศาพร้อมกันแต่ตัวดูดสะสมแสงของท่อสุญญากาศก็ยังมี ประสิทธิภาพมาก • ตัวสะสมแสงอาทิตย์ของแผงเซลล์แสงอาทิตย์แบบแบน - กล่าวง่ายๆ ตัว สะสมแสงเป็นกล่องที่มีฝาเป็นกระจก ที่ตั้งอยู่บนหลังคาเหมือนหน้าต่าง บนหลังคา ในกล่องนี้มีชุดท่อทองแดงที่มีปีกทองแดงติดอยู่โครงสร้าง ทั้งหมดถูกเคลือบด้วยสารสีดาที่ออกแบบมาเพื่อดูดลาแสงอาทิตย์ลา แสงอาทิตย์เหล่านี้ทาให้น้าร้อนขึ้น และป้องกันการเยือกแข็งของส่วนผสม ที่ไหลเวียนจากตัวสะสมแสงลงไปยังเครื่องทาน้าร้อนในห้องใต้ดิน หลักการและทฤษฏี
- 26. • เครื่องทาความเย็นด้วยแสงอาทิตย์- เครื่องทาความเย็นจาก แสงอาทิตย์ใช้พลังงานความร้อนเพื่อผลิตความเย็นและ/หรือทา ความชื้นให้กับอากาศในวิธีเดียวกับตู้เย็นและเครื่องปรับอากาศ ทั่วไป อุปกรณ์นี้เหมาะสมกับพลังงานความร้อนจากแสงอาทิตย์ อย่างยิ่ง เนื่องจากความต้องการความเย็นมีมากที่สุดเมื่อมี แสงอาทิตย์ส่องมากที่สุด การทาความเย็นจากดวงอาทิตย์ได้รับการ ทดสอบการใช้งานอย่างประสบความสาเร็จมาแล้ว และในอนาคต คาดว่าจะมีการใช้งานในวงกว้าง เนื่องจากราคาของเทคโนโลยีนี้ถูก ลง โดยเฉพาะราคาของระบบขนาดเล็ก หลักการและทฤษฏี
- 27. • ปรึกษากับสมาชิกเพื่อกาหนดหัวข้อในการทาโครงงาน • กาหนดขอบเขตเรื่องที่ต้องการศึกษาในการทาโครงงาน •ศึกษาค้นคว้าตามทฤษฎีที่เกี่ยวข้องกับภาษาอาเซียน • จัดทาโครงงาน • จัดทาเอกสารรายงาน • ตรวจสอบโครงงานผ่านครูที่ปรึกษาโครงงานและนาไปปรับปรุงส่วน ที่ต้องแก้ไข • นาเสนอโครงงาน ผ่านโปรแกรม Microsoft Power Point วิธีการดาเนินงาน
- 28. • เครื่องมือและอุปกรณ์ที่ใช้ • คอมพิวเตอร์ •อินเทอร์เน็ต • โปรแกรม Microsoft word 2010 • โปรแกรม Microsoft Power Point 2010 วิธีการดาเนินงาน
- 29. วิธีการดาเนินงาน ลาดับ ที่ ขั้นตอน สัปดาห์ที่ ผู้รับผิดชอบ 12 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 1 คิดหัวข้อโครงงาน / / ทิพย์สุดา นิลาวัณย์ 2 ศึกษาและค้นคว้าข้อมูล / / / / ทิพย์สุดา นิลาวัณย์ 3 จัดทาโครงร่างงาน / / ทิพย์สุดา นิลาวัณย์ 4 ปฏิบัติการสร้างโครงงาน / ทิพย์สุดา นิลาวัณย์ 5 ปรับปรุงทดสอบ / / ทิพย์สุดา นิลาวัณย์ 6 การทาเอกสารรายงาน / / ทิพย์สุดา นิลาวัณย์ 7 ประเมินผลงาน / / ทิพย์สุดา นิลาวัณย์ 8 นาเสนอโครงงาน / / ทิพย์สุดา นิลาวัณย์
- 30. สถานที่ดาเนินการ - โรงเรียน ยุพราชวิทยาลัยอ. เมือง จ. เชียงใหม่ • กลุ่มสาระการเรียนรู้ที่เกี่ยวข้อง • กลุ่มสาระการเรียนรู้วิชาการงานอาชีพและเทคโนโลยี (คอมพิวเตอร์) • กลุ่มสาระการเรียนรู้วิทยาศาสตร์ วิธีการดาเนินงาน
- 31. • ได้รับความรู้และความเข้าใจในเรื่องของพลังงานแสงอาทิตย์ และ รู้จักบูรณาการผ่านนามาใช้ในบางกรณี •สามารถเผยแพร่ความรู้ที่ได้จากการทาโครงงาน ผ่านโปรแกรม Microsoft Power Point เพื่อเป็นประโยชน์ต่อผู้ที่สนใจ รวมถึงการใช้เทคโนโลยีให้เป็นประโยชน์มากยิ่งขึ้น • • ผลที่คาดว่าจะได้รับ
- 32.
- 33. แสงอาทิตย์ พลังงานแสงอาทิตย์ คือแสงสว่าง และความร้อน ที่ถูกสร้างขึ้นโดยดวง อาทิตย์ทุกๆวันดวงอาทิตย์จะผลิต พลังงานได้เป็นจานวนมหาศาล รวมทั้ง แหล่งผลิตพลังงานแสงอาทิตย์นั้น ไม่มีวัน หมดอีกด้วย นอกจากนี้ พลังงาน แสงอาทิตย์ยังถือเป็นพลังงานสะอาด และ เป็นพลังงานทางเลือกสาหรับมนุษย์
- 34. • พลังงานแสงอาทิตย์ถูกสร้างขึ้นได้อย่างไร • ดวงอาทิตย์คือดาวขนาดยักษ์ที่เต็มไปด้วยก๊าซซึ่งประกอบด้วยไฮโดรเจน และ ฮีเลียม ภายในแกนของดวงอาทิตย์ ปฏิบัติการที่เรียกว่า การปฏิกรณ์นิวเคลียร์ ได้สร้าง พลังงานจานวนมหาศาลที่เกิดจากไฮโดรเจน ภายในแกน และผสมผสานกันกลายเป็น ก๊าซฮีเลียม ปลดปล่อยพลังงานจากแกนของดาวออกมาสู่พื้นผิว ระหว่างที่เดินทางมา สู่พื้นผิวดวงอาทิตย์ พลังงานดังกล่าวจะใช้เวลาในการแปรสภาพเป็นพลังงานแสง สว่าง แสงสว่างนี้คือสิ่งที่พวกเราเรียกว่าแสงอาทิตย์ • แสงอาทิตย์ใช้เวลาเท่าไรในการเดินทางจากดวงอาทิตย์มายังโลก • จากบันทึกของ องค์การบริหารการบินและอวกาศแห่งชาติ หรือ องค์การนาซา (NASA) แสงอาทิตย์เดินทางมายังโลกด้วยความเร็วแสง หรือ ประมาณ 186,000 ไมล์ต่อวินาที ทาให้แสงอาทิตย์ใช้เวลาเดินทางมายังโลกเพียงแค่ 8 นาทีเท่านั้น พลังงานแสงอาทิตย์
- 35. การผลิตพลังงานโซล่าเซลล์ • เซลล์แสงอาทิตย์(Solar Cell)เป็นสิ่งประดิษฐ์กรรมทางอิเลคทรอนิกส์ ที่ สร้างขึ้นเพื่อเป็นอุปกรณ์สาหรับเปลี่ยนพลังงานแสงอาทิตย์ให้เป็นพลังงานไฟฟ้า โดยการนาสารกึ่งตัวนาคือ ซิลิกอน (Si) ซึ่งมีราคาถูกที่สุดและมีมากที่สุดมาผ่าน กระบวนการทางวิทยาศาสตร์เพื่อผลิตให้เป็นแผ่นบางบริสุทธิ์ เมื่อแสงตกกระทบ บนแผ่นเซลล์รังสีของแสงที่มีอนุภาคของพลังงานประกอบที่เรียกว่า โปรตอน (Proton) จะถ่ายเทพลังงานให้กับอิเล็กตรอน (Electron) ในสารกึ่งตัวนาจน มีพลังงานมากจากแรงดึงดูดของอะตอม (atom) และเคลื่อนที่ได้อย่างอิสระ ดังนั้นเมื่ออิเล็กตรอนเคลื่อนที่ครบวงจรจะทาให้เกิดไฟฟ้ากระแสตรง การผลิตไฟฟ้า จากเซลล์แสงอาทิตย์พบว่า เซลล์แสงอาทิตย์จะมีประสิทธิภาพการผลิตไฟฟ้าสูง ที่สุดในช่วงเวลากลางวัน ซึ่งสอดคล้องและเหมาะสมในการนาเซลล์แสงอาทิตย์มา ใช้ผลิตไฟฟ้า เพื่อแก้ไขปัญหาการขาดแคลนพลังงานไฟฟ้าในช่วงเวลากลางวัน
- 36. นาเซลล์ มาต่อกันแบบอนุกรมเพื่อเพิ่มค่าแรงเคลื่อนไฟฟ้าให้สูงขึ้น เซลล์ที่นามาต่อกันใน จานวนและขนาดที่เหมาะสมเรียกว่าแผงเซลล์แสง อาทิตย์(Solar Module หรือ Solar Panel) ด้านหน้าของแผงเซลล์ประกอบด้วย แผ่นกระจกที่ มีส่วนผสมของเหล็กต่า ซึ่งมีคุณสมบัติในการยอมให้แสง ผ่านได้ดี และยังเป็นเกราะป้องกันแผ่นเซลล์ แผงเซลล์จะต้องมีการ ป้องกันความชื้นที่ดีมาก เพราะจะต้องอยู่ กลางแดดกลางฝนเป็นเวลายาวนาน ในการประกอบจะต้องใช้วัสดุที่มีความคงทนและป้อง กันความชื้นที่ดี เช่น ซิลิโคนและ อีวีเอ (Ethelele Vinyl Acetate) เป็นต้น เพื่อเป็นการป้องกันแผ่นกระจกด้านบน ของแผงเซลล์จึง ต้องมีการทากรอบด้วยวัสดุที่มีความแข็งแรงแต่บางครั้งก็ไม่มีความจาเป็น ถ้ามีการเสริม ความแข็งแรงของแผ่นกระจกให้เพียงพอ ซึ่งก็สามารถทดแทนการทากรอบได้เช่นกัน ดังนั้นแผงเซลล์จึงมี ลักษณะเป็นแผ่นเรียบ (laminate) ซึ่งสะดวกในการติดตั้ง
- 37. • เมื่อมีแสงอาทิตย์ตกกระทบเซลล์แสงอาทิตย์จะเกิดการสร้างพาหะนาไฟฟ้าประจุลบ และบวกขึ้น ได้แก่อิเล็กตรอนและโฮล โครงสร้างรอยต่อพีเอ็นจะทาหน้าที่สร้าง สนามไฟฟ้าภายในเซลล์ เพื่อแยกพาหะนาไฟฟ้าชนิดอิเล็กตรอนไปที่ขั้วลบ และพาหะ นาไฟฟ้าชนิดโฮลไปที่ขั้วบวก (ปกติที่ฐานจะใช้สารกึ่งตัวนาชนิดพี ขั้วไฟฟ้าด้านหลัง จึงเป็นขั้วบวก ส่วนด้านรับแสงใช้สารกึ่งตัวนาชนิดเอ็น ขั้วไฟฟ้าจึงเป็นขั้วลบ) ทาให้ เกิดแรงดันไฟฟ้าแบบกระแสตรงที่ขั้วไฟฟ้าทั้งสอง เมื่อต่อให้ครบวงจรไฟฟ้าจะเกิด กระแสไฟฟ้าไหลขึ้น
- 38. ขบวนการผลิตเซลล์แสงอาทิตย์ แบบผลึกเดี่ยว ( SingleCrystalline )
- 39.
- 40.
- 41. แผงเซลล์แสงอาทิตย์ (Solar Module)ทาหน้าที่เปลี่ยนพลังงานแสงอาทิตย์ให้เป็นพลังงานไฟฟ้า ซึ่ง เป็นไฟฟ้ากระแสตรงและมีหน่วยเป็นวัตต์(Watt) มีการนาแผงเซลล์แสงอาทิตย์หลายๆ เซลล์มาต่อกัน เป็นแถวหรือเป็นชุด (Solar Array) เพื่อให้ได้พลังงานไฟฟ้าใช้งานตามที่ต้องการ เครื่องควบคุมการประจุ (Charge Controller) ทาหน้าที่ประจุกระแสไฟฟ้าที่ผลิตได้จากแผงเซลล์ แสงอาทิตย์เข้าสู่แบตเตอรี่ และควบคุมการประจุกระแสไฟฟ้าให้มีปริมาณเหมาะสมกับแบตเตอรี่ เพื่อยืดอายุ การใช้งานของแบตเตอรี่ รวมถึงการจ่ายกระแสไฟฟ้าออกจากแบตเตอรี่ แบตเตอรี่ (Battery) ทาหน้าที่เป็นตัวเก็บพลังงานไฟฟ้าที่ผลิตได้จากแผงเซลล์แสงอาทิตย์ไว้ใช้เวลาที่ ต้องการ เช่น เวลาที่ไม่มีแสงอาทิตย์เวลากลางคืน หรือนาไปประยุกต์ใช้งานอื่นๆ แบตเตอรี่มีหลายชนิดและ หลายขนาดให้เลือกใช้งานตามความเหมาะสม เครื่องแปลงกระแสไฟฟ้ า (Inverter) ทาหน้าที่แปลงพลังงานไฟฟ้าจากกระแสตรง (DC) ที่ผลิตได้จาก แผงเซลล์แสงอาทิตย์ให้เป็นพลังงานไฟฟ้ากระแสสลับ (AC) เพื่อให้สามารถใช้ได้กับอุปกรณ์ไฟฟ้า กระแสสลับ แบ่งเป็น 2 ชนิด คือ Sine Wave Inverter ใช้ได้กับอุปกรณ์ไฟฟ้ากระแสสลับทุกชนิด และModified Sine Wave ระบบป้ องกันฟ้ าผ่า (Lightning Protection) ทาหน้าที่ป้องกันความเสียหายที่เกิดกับอุปกรณ์ไฟฟ้า เมื่อฟ้าผ่า
- 42. การปรับใช้พลังงานแสงอาทิตย์ • พลังงานแสงอาทิตย์สามารถใช้ยังไง? • นิยมใช้คือใช้ระบบที่อยู่ในรูปแบบแผงเซลล์แสงอาทิตย์และ แบตเตอร์รี่เก็บ พลังงาน แผงเซลล์แสงอาทิตย์จะเก็บแสงจากดวงอาทิตย์เพื่อแปรสภาพเป็น พลังงาน และเก็บไว้ในแบตเตอร์รี่ ในขณะที่พลังดังกล่าวถูกเก็บไว้ใน แบตเตอร์รี่ พลังงานนี้ก็จะถูกใช้งานได้ในรูปแบบของความร้อนและพลังงาน ไฟฟ้า • เมื่อพลังงานถูกแปรสภาพเป็นพลังงานความร้อน พลังงานแสงอาทิตย์สามารถ นาไปใช้งานได้ดังนี้ • * ทาน้าร้อน สาหรับห้องอาบน้าที่บ้าน หรือ สาหรับสระว่ายน้า • * ใช้สาหรับห้องปรับอุณหภูมิ ภายในบ้าน เรือนต้นไม้หรือ อาคารพาณิชย์ต่างๆ
- 43. • พลังงานแสงอาทิตย์ สามารถถูกแปรสภาพเป็นพลังงานไฟฟ้าด้วย 2 วิธี ดังนี้ • 1. ใช้อุปกรณ์ผลิตกระแสไฟฟ้าจากแสงอาทิตย์หรือที่เรียกกันว่า “โซล่าร์ เซลล์” เพื่อแปร สภาพแสงอาทิตย์ให้เป็นกระแสไฟฟ้าโดยตรง เซลล์รับแสงอาทิตย์ถูกนามารวมกันเป็นแผง แล้วถูกจัดให้เป็นระเบียบ ซึ่งช่วยให้รับแสงอาทิตย์ได้เป็นพื้นที่กว้าง เซลล์แสงอาทิตย์นั้นจะ เก็บพลังงานได้ตามขนาดเช่น แผ่นเล็กๆเหมาะสาหรับการสร้างพลังงานให้กับเครื่องคิดเลข และ นาฬิกาข้อมือ ใช้แผงที่ใหญ่ขึ้นเพื่อผลิตกระแสไฟฟ้าให้แก่บ้าน และต้องใช้ขนาดใหญ่ และกินพื้นที่เป็นไร่ ในการสร้างโรงงานผลิตกระแสไฟฟ้า • 2. โรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์แบบเข้มข้น สามารถผลิตกระแสไฟฟ้าโดยใช้ความร้อนจาก เครื่องมือรวบรวมความร้อน แล้วแปรสภาพเป็นของเหลว ซึ่งช่วยในการผลิตไอน้า เพื่อเป็น พลังงานให้กับเครื่องผลิตกระแสไฟฟ้า ที่ประเทศสหรัฐฯ มีโรงไฟฟ้าพลังแสงอาทิตย์แบบ เข้มข้น อยู่ 11 แห่ง โดยที่มีอยู่ในรัฐ แคลิฟอร์เนีย 9 แห่ง และ ในรัฐเนวาด้า กับ อริโซน่า อีกรัฐ ละ 1 แห่ง
- 44. การใช้ประโยชน์จากพลังงานแสงอาทิตย์ • การแปลงพลังงานแสงอาทิตย์ให้เป็นพลังงานไฟฟ้ ามีวิธีการ 2 วิธี คือ • ใช้กระจกโค้งสะท้อนแสงแดดไปรวมศูนย์กันที่หม้อต้มน้าเมื่อน้าร้อนจัดกลายเป็นไอ ก็ใช้ไอ น้าไปหมุนกังหันเครื่องกาเนิดไฟฟ้า การรวมแสงด้วยกระจกโค้งนี้ สามารถทาให้เกิดความร้อน ได้ถึง 500 องศาเซลเซียส • การสร้างเซลแสงอาทิตย์หรือเซลสุริยะ เพื่อเปลี่ยนพลังงานแสงแดดให้เป็นพลังงานไฟฟ้า โดยตรง มีอยู่2 แบบคือ เซลไฟฟ้าที่ใช้ผลึกซิลิกอนกับแบบที่ใช้แคดเมียมซัลไฟด์ชนิดซิลิกอน สามารถแปลงแสงแดดให้เป็นไฟฟ้าได้ร้อยละ12 • ระบบการใช้งานเซลแสงอาทิตย์จะประกอบด้วย แผงเซลแสงอาทิตย์ระบบควบคุมการประจุ ไฟและการควบคุมการไหลของกระแสไฟ และคอบตัดไฟเมื่อมีแรงดันสูงเกินไป และป้องกัน การไหลกับของกระแสไฟจากแบตเตอรี่ไปยังเซลล์เวลาที่เซลล์ไม่ได้ผลิตไฟฟ้าหรือเวลาที่ไม่ มีแสงแดด นอกจากนั้นก็ยังมีแบตเตอรี่ และระบบการควบคุมสภาวะไฟเมื่อต้องการใช้ไฟ กระแสสลับ ก็สามารถเปลี่ยนเป็นกระแสตรงได้การผลิตกระแสไฟฟ้าด้วยเซลล์แสงอาทิตย์ แบ่งออกเป็น 3 ระบบ คือ
- 45. • เซลล์แสงอาทิตย์แบบอิสระ (PVStand alone system) เป็นระบบผลิตไฟฟ้า ที่ได้รับการออกแบบสาหรับใช้งานในพื้นที่ชนบทที่ไม่มีระบบสายส่งไฟฟ้า อุปกรณ์ ระบบที่สาคัญประกอบด้วยแผงเซลล์แสงอาทิตย์อุปกรณ์ควบคุมการประจุแบตเตอรี่ แบตเตอรี่และอุปกรณ์เปลี่ยนระบบไฟฟ้ากระแสตรงเป็นไฟฟ้ากระแสสลับแบบอิสระ • เซลล์แสงอาทิตย์แบบต่อกับระบบจาหน่าย (PV Grid connected system) เป็นระบบผลิตไฟฟ้าที่ถูกออกแบบสาหรับผลิตไฟฟ้าผ่านอุปกรณ์เปลี่ยนระบบไฟฟ้า กระแสตรงเป็นไฟฟ้ากระแสสลับเข้าสู่ระบบสายส่งไฟฟ้าโดยตรง ใช้ผลิตไฟฟ้าในเขต เมือง หรือพื้นที่ที่มีระบบจาหน่ายไฟฟ้าเข้าถึง อุปกรณ์ระบบที่สาคัญประกอบด้วยแผง เซลล์แสงอาทิตย์อุปกรณ์เปลี่ยนระบบไฟฟ้ากระแสตรงเป็นไฟฟ้ากระแสสลับชนิดต่อ กับระบบจาหน่ายไฟฟ้า • เซลล์แสงอาทิตย์แบบผสมผสาน (PV Hybrid system) เป็นระบบผลิตไฟฟ้าที่ ถูกออกแบบสาหรับทางานร่วมกับอุปกรณ์ผลิตไฟฟ้าอื่น ๆ เช่น ระบบเซลล์แสงอาทิตย์ กับพลังงานลม และเครื่องยนต์ดีเซล ระบบเซลล์แสงอาทิตย์กับพลังงานลม และไฟฟ้า พลังน้า เป็นต้น โดยรูปแบบระบบจะขึ้นอยู่กับการออกแบบตามวัตถุประสงค์ของ โครงการ
- 46. • การผลิตน้าร้อนด้วยพลังงานแสงอาทิตย์ แบ่งออกเป็น3 ชนิด คือ • การผลิตน้าร้อนชนิดไหลเวียนตามธรรมชาติ เป็นการผลิตน้าร้อนชนิดที่มีถังเก็บอยู่สูงกว่าแผงรับ แสงอาทิตย์ใช้หลักการหมุนเวียนตามธรรมชาติ • การผลิตน้าร้อนชนิดใช้ปั๊มน้าหมุนเวียน เหมาะสาหรับการใช้ผลิตน้าร้อนจานวนมากและมีการใช้อย่าง ต่อเนื่อง • การผลิตน้าร้อนชนิดผสมผสาน เป็นการนาเทคโนโลยีการผลิตน้าร้อนจากแสงอาทิตย์ผสมผสานกับความ ร้อนเหลือทิ้งจากการระบายความร้อนของเครื่องทาความเย็น หรือเครื่องปรับอากาศ โดยผ่านอุปกรณ์ แลกเปลี่ยนความร้อน • การผลิตพลังงานความร้อนจากแสงอาทิตย์ ปัจจุบันมีการยอมรับใช้งาน 3 ลักษณะ คือ • การอบแห้งระบบ Passive เป็นระบบที่เครื่องอบแห้งทางานโดยอาศัยพลังงานแสงอาทิตย์และกระแสลม ที่พัดผ่าน • การอบแห้งระบบ Active เป็นระบบอบแห้งที่มีเครื่องช่วยให้อากาศไหลเวียนในทิศทางที่ต้องการ เช่น มี พัดลมติดตั้งในระบบเพื่อบังคับให้มีการไหลของอากาศผ่านระบบ • การอบแห้งระบบ Hybrid เป็นระบบอบแห้งที่ใช้พลังงานแสงอาทิตย์และยังต้องอาศัยพลังงานใน รูปแบบอื่น ๆ ช่วยในเวลาที่มีแสงอาทิตย์ไม่สม่าเสมอ หรือต้องการให้ผลิตผลทางการเกษตรแห้งเร็วขึ้น
- 47. ข้อดี-ข้อเสียของพลังงานแสงอาทิตย์ • ข้อดี พลังงานแสงอาทิตย์มีปริมาณมหาศาลไม่รู้จักหมดสิ้นเป็นพลังงานที่สะอาดไม่มีอันตรายไม่ ทาให้สภาวะแวดล้อมเป็นพิษ เป็นพลังงานที่ได้มาเปล่า ๆ และมีอยู่โดยทั่วไปไม่ต้องซื้อหาดังเช่น พลังงานชนิดอื่น ๆ ข้อเสีย รังสีอัลตราไวโอเลตจากดวงอาทิตย์รังสีอัลตราไวโอเลตเป็นรังสีที่ทาอันตรายต่อมนุษย์ เช่น โรคต้อกระจก โรคภูมิแพ้ผิวหนังที่ได้รับรังสีอัลตราไวโอเลตนาน ๆ อาจเป็นมะเร็งได้ รวมถึงเทคโนโลยีที่ใช้ในการแปลงพลังแสงอาทิตย์ยังมีราคาสูง • อดีตของพลังงานแสงอาทิตย์ ในอดีตการผลิตไฟฟ้าจากเซลล์แสงอาทิตย์มีราคาแพงมาก แต่เนื่องจากปัจจุบันราคาของเซลล์ แสงอาทิตย์ได้ลดลงมาอย่างมาก และมีแนวโน้มว่าจะลดลงอีกเรื่อย ๆ เพราะประชาชนโดยทั่วไป ได้ตระหนักถึงสภาวะแวดล้อมเป็นพิษเนื่องจากการใช้เชื้อเพลิงบรรพชีวินในการผลิตพลังงานจึง หันมาใช้เซลล์แสงอาทิตย์เพิ่มขึ้นเรื่อย ๆ การผลิตไฟฟ้าจากเซลล์แสงอาทิตย์มีจุดเด่นที่สาคัญ แตกต่าง จากวิธีอื่นหลายประการดังต่อไปนี้
- 48. • 1. ไม่มีชิ้นส่วนที่เคลื่อนไหวในขณะที่ใช้งานจึงทาให้ไม่มี มลภาวะทางเสียง 2.ไม่ก่อให้เกิดมลภาวะเป็นพิษจากขบวนการผลิตไฟฟ้า 3. มีการบารุงรักษาน้อยมากและใช้งานแบบอัตโนมัติได้ง่าย 4. ประสิทธิภาพคงที่ไม่ขึ้นกับขนาดจากเซลล์แสงอาทิตย์ ขนาด 33 เมกะวัตต์ หรือ 165,000 กิโลวัตต์ชั่วโมง ถ้าต้องการผลิตจากพลังงานแสงอาทิตย์ทั้งหมดจาเป็นต้องใช้ 5. ผลิตไฟฟ้าได้ทุกมุมโลกแม้บนเกาะเล็ก ๆ กลางทะเลบนยอดเขาสูงและในอวกาศ 6. ได้พลังงานไฟฟ้าโดยตรงซึ่งเป็นพลังงานที่นามาใช้ได้ สะดวกที่สุดเพราะการส่งเป็นการเปลี่ยนพลังงานไฟฟ้า
- 50. การใช้ประโยชน์จากแสงอาทิตย์ในประเทศไทย • จุดเด่นของการผลิตไฟฟ้าด้วยเซลล์แสงอาทิตย์คือ สามารถผลิตไฟฟ้าได้ทุกหนทุก แห่งที่มีแสงอาทิตย์ไม่ว่าจะเป็นบนภูเขา ในทะเล หรือในท้องถิ่นทุรกันดารที่ ไฟฟ้า จากระบบสายส่งเข้าไปไม่ถึง เซลล์แสงอาทิตย์จึงเป็นสิ่งประดิษฐ์ที่มี ประโยชน์ต่อการใช้งานเฉพาะ เช่น ใช้เป็นแหล่งกาเนิดไฟฟ้า แก่สถานีทวน สัญญาณบนภูเขา หรือในทะเล ใช้เป็นแหล่งกาเนิดไฟฟ้า เครื่องมือ สื่อสาร เครื่องมืออุตุนิยมวิทยา เครื่องสูบน้า ตู้เย็นเก็บเวชภัณฑ์ ในท้องถิ่น ห่างไกล เซลล์แสงอาทิตย์จึงมีบทบาทสูง ในการพัฒนาชนบท และเหมาะสมอย่าง ยิ่งกับประเทศที่กาลังพัฒนา ซึ่งยังมี การกระจายของเทคโนโลยีไม่ทั่วถึง เช่น ประเทศไทยแถบภูเขาสูงภาคเหนือ พื้นที่ทุรกันดาร
- 51. ตัวอย่างการนาพลังงานแสงอาทิตย์มาใช้ • หลักการทางานของเครื่องทาน้าร้อนพลังงานแสงอาทิตย์นี้ใช้หลักการทางธรรมชาติที่เรียกว่า “Thermosyphon” กล่าวคือน้าร้อนจะลอยขึ้นในขณะที่น้าเย็นจะไหลลงข้างล่าง • จากรูปภาพ น้าเย็นในส่วนล่างของถังเก็บน้าจะไหลลงสู่ส่วนล่างของแผงรับแสงอาทิตย์ เมื่อน้าร้อน มีอุณหภูมิสูงก็จะลอยตัวขึ้นไปตามท่อทองแดงที่อยู่ในแผง ไหลกลับเข้าไปสู่ถังเก็บน้าและลอยตัว ขึ้นไปสู่ส่วนบนของถังเก็บน้าร้อน เป็นน้าร้อนที่พร้อมจะนาไปใช้ได้
- 52. • โรงไฟฟ้าความร้อนแสงอาทิตย์(solar thermalplant) แห่งใหม่ที่ใหญ่ที่สุดในโลก เปิดให้บริการแล้ว โรงไฟฟ้าแห่งนี้อยู่ในแคลิฟอร์เนีย มีชื่ออย่างเป็นทางการว่า Ivanpah Solar Electric Generating System ซึ่งมีอยู่ในประเทศสหรัฐอเมริกา ตัวอย่างการนาพลังงานแสงอาทิตย์มาใช้
- 53. • ปัจจุบันมีการนาโซล่าเซลล์มาใช้อย่างแพร่หลายเนื่องจากเป็นพลังงาน สะอาดจะเห็นได้จากสิ่งของใกล้ตัวของชีวิตมนุษย์ เช่นบ้าน รถยนต์ เป็นต้น ตัวอย่างการนาพลังงานแสงอาทิตย์มาใช้
- 54. ประเทศที่ใช้โซล่าเซลล์มากที่สุด 10 อันดับ อันดับที่10 Belgium : 3.0 Gigawatts อันดับที่ 9 Australia : 3.3 Gigawatts
- 55. ประเทศที่ใช้โซล่าเซลล์มากที่สุด อันดับที่ 8 UnitedKingdom : 3.3 Gigawatts อันดับที่ 7 France : 4.6 Gigawatts
- 56. ประเทศที่ใช้โซล่าเซลล์มากที่สุด อันดับที่ 6 Spain: 5.6 Gigawatts อันดับที่ 5 United States : 12.1 Gigawatts
- 57. ประเทศที่ใช้โซล่าเซลล์มากที่สุด อันดับที่ 4 Japan: 13.6 Gigawatts อันดับที่ 3 Italy : 17.6 Gigawatts
- 58. ประเทศที่ใช้โซล่าเซลล์มากที่สุด อันดับที่ 2 China: 19.9 Gigawatts อันดับที่ 1 Germany : 35.9 Gigawatts
- 59. บรรณนานุกรม พลังงานแสงอาทิตย์.(ออนไลน์).เข้าถึงได้จาก http://www.baanjomyut.com (10พ.ค.58) แสงอาทิตย์. (ออนไลน์).เข้าถึงได้จาก: http://www.energysavingmedia.com (10 พ.ค.58) กระทรวงพลังงาน.(ออนไลน์).เข้าถึงได้จาก: http://www4.dede.go.th/ (10 พ.ค.58) ข้อดีข้อเสียโซล่าเซลล์(ออนไลน์).เข้าถึงได้จาก: http://apemthermo2.blogspot.com (9 พ.ค.58) เทคโนโลยีแสงอาทิตย์ (ออนไลน์).เข้าถึงได้จาก: http://www3.egat.co.th (10 พ.ค.58) ความรู้เกี่ยวกับเซลล์แสงอาทิตย์ (ออนไลน์).เข้าถึงได้จาก: http://www.leonics.co.th/ (10 พ.ค.58) การใช้ประโยชน์จากเซลล์แสงอาทิตย์ในประเทศไทย (ออนไลน์).เข้าถึงได้จาก: https://web.ku.ac.th (10 พ.ค.58)