Wind Energy พลังงานลม

0

%e0%b8%81%e0%b8%b1%e0%b8%87%e0%b8%ab%e0%b8%b1%e0%b8%99%e0%b8%a5%e0%b8%a1-6

สวัสดีครับเพื่อนๆ ชาว EF SOCIETY ทุกท่าน วันนี้เราจะมาพูดถึงเรื่องพลังงานทดแทนกันครับ เพราะในปัจจุบันทั้งภาครัฐและเอกชนได้หันมาให้ความสำคัญกับพลังงานทดแทนกันมากขึ้น ซึ่งพลังงานทดแทน คือ พลังงานที่มีอยู่ในธรรมชาติและสามารถมีทดแทนได้อย่างไม่จำกัด ตัวอย่างพลังงานทดแทนที่สำคัญก็คือ พลังงานลม, พลังงานน้ำ, พลังงานแสงอาทิตย์นั้นเอง

ก่อนอื่นเรามาทำความรู้จักกับลมกันก่อนดีกว่า “ลม” เป็นปรากฎการณ์ทางธรรมชาติ ซึ่งเกิดจากความแตกต่างของอุณหภูมิ ความกดดันของบรรยากาศและแรงจากการหมุนของโลก สิ่งเหล่านี้เป็นปัจจัยที่ก่อให้เกิดความเร็วลมและกำลังลม ในปัจจุบันเราจึงได้ให้ความสำคัญและนำพลังงานจากลมมาใช้ประโยชน์มากขึ้น เนื่องจากพลังงานลม (Wind Energy) มีอยู่โดยทั่วไป ไม่ต้องซื้อหาเป็นพลังงานที่สะอาด (Green Energy) ไม่ก่อให้เกิดอันตรายต่อสภาพแวดล้อมและสามารถนำมาใช้ประโยชน์ได้อย่างไม่รู้จักหมดสิ้น เช่น นำมาใช้ผลิตกระแสไฟฟ้า (Wind Generator) และเป็นพลังงานหมุนเวียน (Renewable Energy) ที่สำคัญเป็นอย่างยิ่งในปัจจุบันและอนาคต

%e0%b8%81%e0%b8%b1%e0%b8%87%e0%b8%ab%e0%b8%b1%e0%b8%99%e0%b8%a5%e0%b8%a1-7

ปัจจุบันการพัฒนาเทคโนโลยีกังหันลมเพื่อใช้สำหรับผลิตไฟฟ้าได้รับการพัฒนาอย่างต่อเนื่อง หลายประเทศทั่วโลกได้ให้ความสนใจเกี่ยวกับเทคโนโลยีนี้มากขึ้น โดยเฉพาะในทวีปยุโรป เช่น ประเทศเดนมาร์กกังหันลมที่ได้มีการพัฒนากันขึ้นมานั้นจะมีลักษณะและรูปร่างแตกต่างกันออกไป ซึ่งกังหันลม (Wind Turbine) คือ เครื่องจักรกลอย่างหนึ่งที่สามารถรับพลังงานจลน์จากการเคลื่อนที่ของลมให้เป็นพลังงานกลได้ จากนั้น นำพลังงานกลมาใช้ประโยชน์โดยตรง เช่น การบดสีเมล็ดพืช การสูบน้ำหรือในปัจจุบันใช้ผลิตเป็นพลังงานไฟฟ้า การพัฒนากังหันลมเพื่อใช้ประโยชน์มีมาตั้งแต่ชนชาวอียิปต์โบราณและมีความต่อเนื่องถึงปัจจุบัน โดยการออกแบบกังหันลมจะต้องอาศัยความรู้ทางด้านพลศาสตร์ของลมและหลักวิศวกรรมศาสตร์ในแขนงต่างๆ เพื่อให้ได้กำลังงาน พลังงานและประสิทธิภาพสูงสุด เรามาดูกันดีกว่าครับว่ากังหันลมนั้นมีกี่ชนิด

ชนิดของกังหันลม

ถ้าจำแนกตามลักษณะแนวแกนหมุนของกังหันจะได้ 2 แบบ คือ

%e0%b8%81%e0%b8%b1%e0%b8%87%e0%b8%ab%e0%b8%b1%e0%b8%99%e0%b8%a5%e0%b8%a1-3

  • Horizontal Axis Wind Turbine (กังหันลมแนวแกนนอน)

เป็นกังหันลมที่มีแกนหมุนขนานกับทิศทางของลม โดยมีใบพัดเป็นตัวตั้งฉากรับแรงลม มีอุปกรณ์ควบคุมกังหันให้หันไปตามทิศทางของกระแสลม เรียกว่า หางเสือ และมีอุปกรณ์ป้องกันกังหันชำรุดเสียหาย ขณะเกิดลมพัดแรง เช่น ลมพายุและตั้งอยู่บนเสาที่แข็งแรง กังหันลมแบบแกนนอน ได้แก่ กังหันลมวินด์มิลล์ (Windmills), กังหันลมใบเสื่อลำแพน นิยมใช้กับเครื่องฉุดน้ำ กังหันลมแบบกงล้อจักรยาน, กังหันลมสำหรับผลิตไฟฟ้าแบบพรอบเพลเลอร์ (Propeller)

%e0%b8%81%e0%b8%b1%e0%b8%87%e0%b8%ab%e0%b8%b1%e0%b8%99%e0%b8%a5%e0%b8%a1-4

  • Vertical Axis Wind Turbine (กังหันลมแนวแกนตั้ง)

เป็นกังหันลมที่มีแกนหมุนและใบพัดตั้งฉากกับการเคลื่อนที่ของลมในแนวราบ ซึ่งทำให้สามารถรับลมในแนวราบได้ทุกทิศทางกังหันลมแบบแนวแกนนอนเป็นแบบที่นิยมใช้กันอย่างแพร่หลาย ส่วนมากออกแบบให้เป็นชนิดที่ขับใบกังหันด้วยแรงยก แต่อย่างไรก็ตามกังหันลมแบบแนวแกนตั้ง ซึ่งได้รับการพัฒนามากในระยะหลังก็ได้รับความสนใจมากขึ้นเช่นกัน ทั้งนี้เนื่องจากข้อดีกว่าแบบแนวแกนนอนคือ ในแบบแนวแกนตั้งนั้นไม่ว่าลมจะเข้ามาทิศไหนก็ยังหมุนได้ โดยไม่ต้องมีอุปกรณ์ควบคุมให้กังหันหันหน้าเข้าหาลม นอกจากนี้แล้วแบบแนวแกนตั้งนั้นเครื่องกำเนิดไฟฟ้าและระบบการส่งกำลังวางไว้ใกล้พื้นดินมากกว่าแบบแกนนอนเวลาเกิดปัญหาแก้ไขง่ายกว่าแบบแกนนอนที่ติดอยู่บนหอคอยสูง

%e0%b8%81%e0%b8%b1%e0%b8%87%e0%b8%ab%e0%b8%b1%e0%b8%99%e0%b8%a5%e0%b8%a1-8

  1. ใบพัด: เป็นตัวรับพลังลมและเปลี่ยนให้เป็นพลังงานกล ซึ่งยึดติดกับชุดแกนหมุนและส่งแรงจากแกนหมุนไปยังเพลาแกนหมุน
  2. เพลาแกนหมุน: ซึ่งรับแรงจากแกนหมุนใบพัดและส่งผ่านระบบกำลังเพื่อหมุนและปั่นเครื่องกำเนิดไฟฟ้า
  3. ห้องส่งกำลัง: ซึ่งเป็นระบบปรับเปลี่ยนและควบคุมความเร็วในการหมุนระหว่างเพลาแกนหมุนกับเพลาของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า
  4. เครื่องวัดความเร็วลมและทิศทางลม: ซึ่งเชื่อมต่อสายสัญญาณเข้าสู่ระบบคอมพิวเตอร์ เพื่อเป็นตัวชี้ขนาดของความเร็วและทิศทางของลมเพื่อที่คอมพิวเตอร์จะได้ควบคุมกลไกอื่นๆ ได้ถูกต้อง
  5. ระบบควบคุมไฟฟ้า: ซึ่งใช้ระบบคอมพิวเตอร์เป็นตัวควบคุมการทำงานและจ่ายกระแสไฟฟ้าเข้าสู่ระบบ
  6. เครื่องกำเนิดไฟฟ้า: ทำหน้าที่เปลี่ยนพลังงานกลเป็นพลังงานไฟฟ้า
  7. ห้องเครื่อง: ซึ่งมีขนาดใหญ่และมีความสำคัญต่อกังหันลมใช้บรรจุระบบต่างๆ ของกังหันลม เช่น ระบบเกียร์, เครื่องกำเนิดไฟฟ้า, เบรกและระบบควบคุม
  8. แกนคอหมุนรับทิศทางลม: เป็นตัวควบคุมการหมุนห้องเครื่อง เพื่อให้ใบพัดรับทิศทางลมโดยระบบอิเล็กทรอนิกส์ที่เชื่อมต่อให้มีความสัมพันธ์กับหางเสือรับทิศทางลมที่อยู่ด้านบนของเครื่อง
  9. ระบบเบรค: เป็นระบบกลไกเพื่อให้ควบคุมการหยุดหมุนของใบพัดและเพลาแกนหมุนของกังหันเมื่อได้รับความเร็วลมเกินความสามารถของกังหันที่จะรับได้และในระหว่างการซ่อมบำรุงรักษา
  10. เสากังหันลม: เป็นตัวแบกรับส่วนที่เป็นตัวเครื่องที่อยู่ข้างบน

หากเพื่อนๆ ท่านใดมีข้อสงสัยเพิ่มเติมสามารถสอบถามเข้ามาได้เลยนะครับ ครั้งหน้าทาง EF SOCIETY จะมีบทความดีๆ อะไรมากฝากคอยติดตามนะครับ วันนี้ลาไปก่อน สวัสดีครับ ^^