การปรับปรุงสมรรถนะชุดกังหันน้ำคีรีวงสำหรับผลิตไฟฟ้าในชนบท

บทคัดย่อ

จุดประสงค์หลักของโครงการวิจัยนี้คือ การปรับปรุงสมรรถนะชุดกังหันน้ำคีรีวงเดิม (ขนาด 1 kW) ให้มีประสิทธิภาพสูงขึ้น เพื่อเพิ่มความสามารถในการจ่ายพลังงานไฟฟ้าสูงสุด 1.5 kW ขณะที่ต้นทุนต่ำกว่าการนำเข้าเทคโนโลยีจากต่างประเทศ โดยอาศัยการปรับปรุงใบพัด หัวฉีด และระบบควบคุม ผลการวิจัยก่อให้เกิดต้นแบบชุดกังหันน้ำผลิตไฟฟ้าขนาด 1.5 kW ที่ระยะเฮด 90 m อัตราการไหล 2.5 l/s (ประสิทธิภาพ 68%) ผลิตไฟฟ้ากระแสสลับ 1 เฟส แรงดันไฟฟ้า 230 V ความถี่ 50 Hz ซึ่งประกอบด้วยใบพัดเพลตันสแตนเลส ขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางส่วนหมุน (PCD) 200 mm ต่อกับเพลาของมอเตอร์เหนี่ยวนำแบบ 3 เฟส ขนาด 1.5 kW 6 ขั้วแม่เหล็ก วางบนแท่นเครื่องอลูมิเนียมหล่อ พร้อมหัวฉีดแบบปรับได้ (Spear Valve) ขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางขนาด 16.6 mm ติดตั้งอยู่กับชุดแท่นเครื่องที่กึ่งกลางชุดใบพัดเพลตัน รวมถึงชุดควบคุมเครื่องกำเนิดไฟฟ้าเหนี่ยวนำ และชุดควบคุม-แรงดันไฟฟ้าอัตโนมัติ ผลการศึกษาผลตอบแทนในการลงทุนติดตั้งใช้งานชุดกังหันน้ำผลิตไฟฟ้าต้นแบบ 57,100 บาท และ 157,100 บาท สำหรับกรณีรวมท่อส่งน้ำและไม่รวมท่อส่งน้ำ ตามลำดับ พบว่าชุดกังหันน้ำต้นแบบที่พัฒนาขึ้นในโครงการมีความคุ้มค่าในการลงทุน กรณีเปรียบเทียบกับเครื่องปั่นไฟ มีระยะเวลาคืนทุนอยู่ที่ 2 เดือน และ 6 เดือน คิดเป็นอัตราค่าไฟฟ้าที่ผลิตได้ 0.45 บาท/kWh และ 1.13 บาท/kWh ซึ่งสอดคล้องกับกรณีเปรียบเทียบกับการซื้อไฟฟ้าจากการไฟฟ้าส่วนภูมิภาค พบว่าเมื่อสิ้นสุดโครงการ มีผลประโยชน์สูงกว่าต้นทุนถึง 587,066 บาท และ 487,066 บาท ระยะเวลาคืนทุนอยู่ที่ 1 ปี และ 2 ปี 9 เดือน ซึ่งต่ำกว่าอัตราค่าไฟฟ้าของการไฟฟ้าส่วนภูมิภาคประมาณ 10 เท่า ผลการศึกษาความอ่อนไหว ทั้งกรณีปริมาณการใช้ไฟฟ้าจริงต่ำกว่าพิกัดความสามารถในการจ่าย-พลังงานของระบบ และกรณีอายุการใช้งานของชุดกังหันน้ำผลิตไฟฟ้าเปลี่ยนไป พบว่าอัตราค่าไฟฟ้าที่ผลิตได้จากชุดกังหันน้ำต่ำกว่าการใช้เครื่องปั่นและการซื้อไฟฟ้าจากการไฟฟ้าส่วนภูมิภาคทุกกรณี

คำสำคัญ