สารบัญ

กล่าวนำ

เป็นผลงานการประดิษฐ์เครื่องกลเติมอากาศแบบกังหันน้ำรอบจัด ที่ใช้พลังงานจากดวงอาทิตย์ 100% ทำหน้าที่เติมออกซิเจนให้กับน้ำโดยการตีด้วยใบพัดและกวนน้ำให้เกิดการไหลเวียนของออกซิเจน สามารถใช้กับระบบบำบัดน้ำเสียของชุมชน หมู่บ้าน หรือใช้ในภาคการเกษตร เช่น ฟาร์มเลี้ยงสัตว์น้ำ กุ้ง ปลา ฯลฯ เป็นต้น

เครื่องกลเติมอากาศแบบกังหันตีน้ำรอบจัด 2 ใบพัดใช้โซล่าเซลล์เป็นแหล่งพลังงาน

หลักการทำงาน

ในแต่ละช่วงเวลาของวัน ความเข้มของแสงที่ส่องมาจากดวงอาทิตย์จะมีการเปลี่ยนแปลงอยู่ตลอด ทำให้จุดกำลังงานสูงสุดมีค่าไม่เท่ากัน ตามกราฟคุณลักษณะ P-V และเพื่อให้เกิดการใช้พลังงานอย่างคุ้มค่า จึงได้พัฒนาระบบควบคุมที่ชาญฉลาดที่สามารถดึงเอากำลังงานสูงสุดของดวงอาทิตย์มาใช้งานได้อย่างมีประสิทธิภาพในทุก ๆ วินาที โดยใช้อัลกอริทึมติดตามจุดกำลังงานสูงสุด (Maximum Power Point Tracking: MPPT) แบบ Incremental Conductance (INC) ฮาร์ดแวร์ระบบสมองกลฝังตัว ใช้ซีพียู 32 บิต ออกแบบเฟิร์มแวร์โดยใช้หลักการ Model Based Design โดยใช้เครื่องมือ สเตทโฟล์ว ของ แมทแลปซิมมูลิงก์ ระบบสามารถ เริ่มต้น/หยุด การทำงานได้อัตโนมัติ ทำงานได้ตลอดทั้งวันในขณะที่มีแสงอาทิตย์ ตั้งแต่เวลา 0630 – 1830 โดยประมาณ

การหาจุดกำลังงานสูงสุดจากกราฟ P-V ของโซล่าเซลล์ด้วยอัลกอริทึม INC

บอร์ดควบคุมไมโครคอนโทรลเลอร์ 32 บิต Fio-Mote ST

ซอฟต์แวร์ฝังตัวในไมโครคอนโทรลเลอร์เพื่อควบคุมการทำงานแบบอัจฉริยะ

การประชาสัมพันธ์

บริษัท ปตท. จำกัด (มหาชน) PTT Group มาถ่ายทำสกู๊ปข่าว โครงงานวิศวกรรมไฟฟ้า “กังหันน้ำเติมอากาศอัจฉริยะ” กองวิชาวิศวกรรมศาสตร์ ฝ่ายศึกษา โรงเรียนนายเรือ ออกอากาศทางดิจิตัลทีวีช่อง 19 (สปริงนิวส์) วันที่ 20 ธ.ค.2560 เวลา 17:30 น. รายการ “คิดเปลี่ยนโลก”

การนำไปใช้งาน

โครงงานนี้ ได้ถูกนำไปติดตั้งใช้งานจริงในบ่อบำบัดน้ำเสียบ้านพักชุมชนนาวีปากน้ำ โรงเรียนนายเรือ, หาดทรายแก้ว โรงเรียนชุมพลทหารเรือ, และหน่วยงานภาคเอกชนอีกหลายหน่วยงานที่ไม่สามารถกล่าวถึงได้ หากหน่วยงานของกองทัพเรือมีความสนใจจะนำองค์ความรู้นี้ไปใช้งานภายในหน่วย สามารถติดต่อประสานมาได้ที่ทีมงาน KM ของโรงเรียนนายเรือ ตามลิงก์นี้ http://rtnakm.com/contact/