งาȨลังงานและสิ่งแวดล้อม
•Download as PPTX, PDF•
2 likes•2,089 views
Solar cell energy to saving
งาȨลังงานและสิ่งแวดล้อม
- 2. "พลังงานแสงอาทิตย์" นับเป็นพลังงานหนึ่ง ที่ได้รับความนิยม ในการนามา แปลงให้ เป็น "พลังงานไฟฟ้ า" โดยมองว่าเป็นพลังงานทดแทนที่สะอาด ใช้แล้วไม่หมดไป จึงไม่แปลกที พลังงานแสงอาทิตย์ จะเป็นที่นิยม ให้บริษัทต่าง ๆ ด้านพลังงาน หันมาลงทุนก่อสร้างโรงไฟฟ้ า พลังงานแสงอาทิตย์
- 3. โรงผลิตไฟฟ้ าจากพลังงานแสงอาทิตย์สามารถแบ่งประเภทได้เป็น 2 ประเภทหลักๆ คือ - โรงผลิตไฟฟ้าจากเซลล์แสงอาทิตย์ ประเภทนี้การผลิตไฟฟ้า ใช้เซลล์แสงอาทิตย์เป็น อุปกรณ์หลักในการผลิตไฟฟ้า - โรงผลิตไฟฟ้าความร้อนแสงอาทิตย์ ประเภทนี้การผลิตไฟฟ้า ใช้การรวบรวมความ ร้อนจากแสงอาทิตย์ มาบนตัวกลาง เช่น น้าหรือน้ามัน แล้วนาน้าหรือน้ามันที่ร้อน ไปหมุน กังหันของเครื่องกาเนิดไฟฟ้า ในการผลิตไฟฟ้า
- 4. 1. เมื่อแสงอาทิตย์ ตกกระทบบนแผงเซลล์แสงอาทิตย์ (Solar Panel) จะทาให้เกิดการผลิตไฟฟ้ า ออกจากแผงเซลล์แสงอาทิตย์ โดยไฟฟ้ าที่ออกมาเป็นไฟฟ้ ากระแสตรงแรงดันไฟฟ้ าต่า 2. ไฟฟ้ ากระแสตรงดังกล่าว ถูกส่งผ่านอุปกรณ์ อินเวอร์เตอร์ (Inverter) จะเกิดการแปลง กระแสไฟฟ้ าจาก ไฟฟ้ ากระแสตรงแรงดันไฟฟ้ าต่า เป็น ไฟฟ้ ากระแสสลับแรงดันไฟฟ้ าต่า 3. ไฟฟ้ ากระแสสลับดังกล่าว ถูกส่งผ่านหม้อแปลงไฟฟ้ า เพื่อเพิ่มแรงดันไฟฟ้ า เป็นแรงดันไฟฟ้ า สูง เพื่อให้สามารถ ส่งผ่านสายส่งไฟฟ้ าของการไฟฟ้ าไปยังผู้ใช้ไฟฟ้ าต่อไป แผงโซลาร์เชลล์ อินเวอร์เตอร์ หม้อแปลงไฟฟ้ า สายส่งไฟฟ้ า
- 5. แรงเคลื่อนไฟฟ้ าที่ผลิตขึ้นจากเซลล์ แสงอาทิตย์เพียงเซลล์เดียว จะมีค่าต่ามาก การ นามาใช้งานจะต้องนาเซลล์หลาย ๆ เซลล์ มาต่อ กันแบบอนุกรมเพื่อเพิ่มค่าแรงเคลื่อนไฟฟ้ าให้ สูงขึ้น เซลล์ที่นามาต่อกันในจานวนและขนาด ที่เหมาะสมเรียกว่า แผงเซลล์แสงอาทิตย์ (Solar Module หรือ Solar Panel)
- 6. 1. เมื่อเซลล์แสงอาทิตย์ได้รับแสงอาทิตย์ อนุภาคโปรตอนในแสงอาทิตย์ ทาให้เกิด -การเคลื่อนไหวของ“อิเล็กตรอน” ขึ้นที่ ชั้น N-type Silicon -การเคลื่อนไหวของ“โฮล” (อะตอมสูญเสียอิเล็กตรอน)ขึ้นที่ชั้น P-type Silicon -เมื่อพลังงานสูงพอทั้งอิเล็กตรอนและโฮลจะวิ่งเข้าหาเพื่อจับคู่กัน โดยไม่ผ่านทาง Junction แต่ผ่านทางวงจรไฟฟ้าที่ต่อกับขั้วไฟฟ้าของเซลล์แสงอาทิตย์ 2. การเคลื่อนที่ของอิเล็กตรอนดังกล่าว จะทาให้เกิดไฟฟ้ ากระแสตรงขึ้น
- 7. เซลล์แสงอาทิตย์ (Solar Cell) เป็นสิ่งประดิษฐ์ทางอิเล็กทรอนิกส์ที่สร้างจากสารกึ่งตัว นา (Semiconductor) เมื่อได้รับแสงจากดวงอาทิตย์หรือแสงจากหลอดไฟเซลล์แสงอาทิตย์จะ เปลี่ยนพลังงานแสงเป็นพลังงานไฟฟ้ ากระแสตรง (Direct Current : DC) ตัวอย่างเช่น เครื่อง คิดเลข นาฬิกา สัญญาณจราจร สถานีถ่ายทอดวิทยุ ประภาคาร โคมไฟถนน เรือมอเตอร์ เครื่องบิน ระบบสูบน้าเพื่อการชลประทานและดาวเทียมเป็นต้น
- 8. 1. กลุ่มที่เป็นรูปผลึก (Crystal, Crystalline) แบ่งออกเป็น - ชนิดผลึกเดี่ยวซิลิคอน (Single Crystalline Silicon) - ชนิดผลึกรวมซิลิคอน (Poly Crystalline Silicon) 2. กลุ่มที่ไม่เป็นรูปผลึก (Amorphous) -ชนิดฟิล์มบาง อะมอร์ฟัสซิลิคอน (Amorphous Silicon, Thin Film)
- 9. 1. กลุ่มที่ทาจากสารประกอบที่ไม่ใช่ซิลิคอน - มีประสิทธิภาพสูงถึง 25% ขึ้นไป - มีราคาสูงมาก - ใช้งานสาหรับดาวเทียมและระบบรวมแสงเป็นส่วนใหญ่ - เช่น Gallium Arsenide (GaAs) 2. การพัฒนาขบวนการผลิตสมัยใหม่จากสารประกอบประเภทอื่นๆ จะทาให้มีราคาถูกลง และนา มาใช้มากขึ้นในอนาคต - เช่น Cadmium telluride (CdTe), Copper-Indium Selenide(CIGS), Light-absorbing dyes (DSSC), Organic/polymer solar cells เป็นต้น
- 10. 1. แสงอาทิตย์ สะท้อนกระจกยังจุด รวบรวมแสงของแต่ละชนิด เช่น ท่อน้า ยอดหอคอย เป็นต้น 2. แสงอาทิตย์ สร้างให้เกิดความร้อนกับ ตัวกลาง และตัวกลางดังกล่าวที่สะสม ความร้อนไว้ เคลื่อนที่ไปหมุนกังหันของ เครื่องกาเนิดไฟฟ้ า ในการผลิตไฟฟ้ า
- 11. 1. ระบบรางพาราโบลา (Parabolic Trough) เป็นตัวรับรังสีดวงอาทิตย์ (Solar Collector) ซึ่งทงานโดยใช้หลักการรวมรังสีดวงอาทิตย์ด้วย การสะท้อนจากผิวโค้งรูปพาราโบลาที่เป็นรางยาว โดยตัวรับรังสีประกอบด้วยตัวสะท้อนรังสี (Reflector) และท่อรับรังสี (Receiver) ซึ่งท่อรับรังสีจะเป็นท่อโลหะอยู่ภายในท่อแก้ว โดยช่องว่าง ระหว่างท่อเป็นสุญญากาศเพื่อลดการสูญเสียความร้อน ภายในจะมีของเหลวประเภทน้ามันจุดเดือดสูง ไหลในท่อโลหะ เพื่อพาความร้อนไปถ่ายเทให้กับหม้อไอน้า (Boiler) สาหรับผลิตไอน้าเพื่อขับเคลื่อน เครื่องยนต์กังหันไอน้า ซึ่งทางานด้วย วัฏจักร Rankine โดยงานเพลาที่ได้จากเครื่องยนต์ดังกล่าวจะน้า ไปใช้ขับเคลื่อนเครื่องกาเนิดไฟฟ้ า สาหรับในช่วงที่ไม่มีแสงอาทิตย์จะใช้พลังงานจากก๊าซช่วยในการ กาเนิดไอน้า
- 12. 2. ระบบจานพาราโบลา (Parabolic Dish) ร่วมกับเครื่องยนต์สเตอร์ลิง ระบบผลิตไฟฟ้ าแบบนี้จะใช้หลักการแปลงพลังงานจาก รังสีดวงอาทิตย์ให้เป็นความร้อน แล้วแปลงพลังงานความร้อนให้เป็นพลังงานกลเพื่อนาไปผลิต ไฟฟ้า โดยระบบจะประกอบด้วยจานรวมแสงแบบพาราโบลาและเครื่องยนต์สเตอร์ลิง (Stirling Engine) กับเครื่องกาเนิดไฟฟ้ า โดยตัวรวมแสงแบบจานพาราโบลาอาจมีผิวสะท้อนเป็นผิว ต่อเนื่องหรือประกอบด้วยแผ่นสะท้อนแสงหลายชิ้นซึ่งประกอบกันเป็นผิวโครงพาราโบลา และ มีเครื่องยนต์สเตอร์ลิงกับเครื่องกาเนิดไฟฟ้ าวางอยู่ที่จุดโฟกัสของจานพาราโบลาและจาน ดังกล่าวต้องมีระบบขับเคลื่อนแบบ 2 แกน ตามดวงอาทิตย์ตลอดทั้งวัน โดยทั่วไประบบจาน พาราโบลาร่วมกับเครื่องยนต์สเตอร์ลิง 1 ชุด จะมีกาลังการผลิต25-40 kW แต่ละชุดสามารถทา งานโดยอิสระ ถ้าต้องการกาลังไฟฟ้ ามากก็ติดตั้งจานวนหลายชุดคล้ายกับระบบผลิตไฟฟ้ าด้วย โซลาร์เซลล์
- 13. 3. ระบบหอคอย (Solar Tower) จะประกอบไปด้วยหอคอย (Tower) และระบบกระจกสะท้อนแสงแผ่นราบ (Heliostat) โดยกระจกแต่ละแผ่นจะสะท้อนแสงอาทิตย์ไปรวมกันที่หอคอย ซึ่งมีตัวรับรังสีดวงอาทิตย์ที่มี ของไหลไหลผ่าน เพื่อพาพลังงานความร้อนที่ได้ไปใช้ขับเคลื่อนเครื่องยนต์สาหรับผลิตไฟฟ้ า ของไหลที่ใช้มีทั้งเกลือหลอมละลาย (Molten Salt) น้าและอากาศ 4. ระบบความร้อนร่วม (Combined Cycle) เป็นการใช้หลักการทางานของการผลิตไฟฟ้าโดยใช้ความร้อนจากดวงอาทิตย์หรือใช้ ระบบการผลิตไฟฟ้ า โดยใช้ความร้อนจากดวงอาทิตย์แบบใดแบบหนึ่งที่เน้นการสะท้อน แสงอาทิตย์ไปรวมยังจุดรวมเพื่อให้ความร้อนแก่ตัวกลางที่ประกอบอยู่ โดยมีการเพิ่มเติมการใช้ ความร้อนจากแหล่งพลังงานอื่นๆ ในการให้ความร้อนกับตัวกลางควบคู่ไปพร้อมๆ ในเวลา เดียวกันด้วย
- 14. ในการใช้งานระบบไฟฟ้ าแสงอาทิตย์มี 2 รูปแบบ คือ 1. ระบบผลิตไฟฟ้าเพื่อใช้เอง (Stand-Alone) คือ จะมีการเก็บไฟฟ้ากระแสตรงที่ผลิตได้จาก แสงอาทิตย์ในเวลากลางวัน เพื่อไปใช้ในเวลากลางคืน โดยการนาไปเพิ่มประจุของชุดแบตเตอรี่ หลังจากนั้นจึงจะนาไฟฟ้าไปใช้งานตามความต้องการ โดยอาจนาไฟฟ้าที่เก็บไว้ไปใช้ใน ลักษณะกระแสตรงเหมือนเดิม หรืออาจจะแปลงให้เป็นไฟฟ้าสลับ (AC) โดยติดอุปกรณ์เพิ่ม ก่อนนาไปใช้งานก็ได้ ระบบนี้จะพบมากในบริเวณ ตะรุเตา ภูกระดึง และห้วยขาแข้ง หรือใน พื้นที่ที่ระบบสายส่งไฟฟ้าหลักไปไม่ถึง 2. ระบบผลิตไฟฟ้าเพื่อจาหน่าย (Utility Grid)โดยจะนาไฟฟ้ากระแสตรงที่ผลิตได้จากเซลล์ แสงอาทิตย์มาแปลงให้เป็นกระแสสลับ และจาหน่ายเข้าสู่ระบบสายส่งไฟฟ้าของการไฟฟ้าทันที ซึ่งระบบนี้จะไม่มีการเก็บไฟฟ้าในแบตเตอรี่แต่อย่างใด
- 16. นาย. พงศธร แซ่เฮง เลขที่ 21 EN 3/1 นาย. ยรรยง พนมเขตต์ เลขที่ 12 EN 3/1 นาย. อนุชา คล้ายนก เลขที่ 20 EN 3/1 นาย. อภินันท์ สีแก้วน้าใส เลขที่ 14 EN 3/1 นาย. วิโรจน์ มาลีหวล เลขที่ 7 EN 3/1