กังหันลมที่หันผิดทาง
อ่าน: 6075สำหรับการวิจัยเรื่องพลังงานลมนั้น เป็นที่รู้กันโดยทั่วไปว่ากำลังไฟฟ้าที่แปลงมาจากโมเมนตัมของลม มีค่าเป็น
kWh = (1/2)(ρ)(v3)(A)(E)(H)
- ρ (rho) คือความหนาแน่นของอากาศ ซึ่งมีค่า 1.165 kg/m3 ที่อุณหภูมิ 30°C และระดับน้ำทะเลปานกลาง
- v คือความเร็วของกระแสอากาศ
- A คือพื้นที่หน้าตัดของเครื่องแปลงพลังงาน (กังหันปั่นไฟ)
- E คือประสิทธิภาพในการดักจับพลังงานจลน์จากการไหลของกระแสอากาศ คิดต่อหน่วยพื้นที่(ให้เป็นหน่วยเดียวกับหน่วยของ A เช่นตารางเมตร) ค่าของ E ในทางทฤษฎีจะไม่สามารถเกิน 59.3% ซึ่งเรียกว่า Betz Limit ตัว E นี้ ในอุตสาหกรรมพลังงานลมเรียกว่าสัมประสิทธิ์กำลัง (Power Coefficient)
- H คือจำนวนชั่วโมงที่ปั่นไฟได้
ρ มีค่าคงที่; A ก็คงที่เพราะขึ้นกับรูปร่างทางกายภาพของใบพัดกังหัน; H อยู่นอกเหนือการควบคุม
มีตัว E ซึ่งมีงานวิจัยอยู่พอสมควรที่จะออกแบบกังหันลมอย่างไร จึงจะแปลงโมเมนตัมของลมให้เป็นพลังงานได้มากที่สุด เช่นเรื่องการออกแบบใบพัด
แต่ตัว v นั้น เรากลับยังคิดกันในแบบธรรมดาว่าเป็นเรื่องธรรมชาติ เมืองไทยไม่(ค่อย)มีลมแรง — ที่จริงแล้ว แม้มีลมไม่แรง ก็ทำให้แรงได้นะครับ เพียงแต่ต้องเลิกคิดถึงกังหันแบบที่คุ้นเคย
ยกตัวอย่างเช่น ถ้าเอาเสาทรงกระบอกไปตั้งขวางลมไว้ ความเร็วลมที่ข้างผิวทรงกระบอก จะเร็วกว่ากระแสความเร็วลมปกติมาก เป็นไปตามหลักการของเบอร์นูลี่ …เด็กสายวิทย์เรียนกันทั้งนั้น แต่ไม่สามารถนำมาประยุกต์ใช้ได้เลย ไม่รู้ที่เรียนๆ กันนี่ จะเรียนกันไปทำไม
ตัวอย่างข้างล่างนี้ อ้างว่าสามารถเพิ่มความเร็วลมขึ้นได้ถึง 50-80% สมมุติเอาตัวเลขกึ่งกลาง ถ้าความเร็วลมเพิ่มขึ้น 65% ก็จะทำให้ kWh เพิ่มขึ้น 1.65 x 1.65 x 1.65 = 4.49 เท่า
ดังนั้น แม้โดยทั่วไป เมืองไทยจะไม่มีลมแรง แต่ก็ไม่ได้หมายความว่าเราไม่มีวิธีการที่จะหาพลังงานธรรมชาติมาใช้หรอกนะครับ ควรเริ่มคิดตั้งแต่วันนี้เลย จะหวังซื้อไฟฟ้าจากลาว ซื้อก๊าซจากพม่ากันไปอีกนานเท่าไหร่ หากวันหนึ่งเขาไม่ขาย หรือว่าสายขาด/ท่อก๊าซรั่วจนต้องปิด แล้วเราจะทำอย่างไรกัน
« « Prev : Zero Emission: บิล เกตส์
Next : ชาร์ตแบต » »
3 ความคิดเห็น
ผมเคยขึ้นไปศูนย์โทรคมแห่งหนึ่งในออสเตรเลีย ซึ่งตั้งอยู่บนเขาสูงมาก มองลงมาเหมือนเรามองเชียงใหม่จากดอยสุเทพ ชั้นบนสุดเขาจะมีกระจกล้อมรอบ เพราะลมแนรงมากๆ มากจนคล้ายกับว่าอาคารจะสั่น ลองออกไปด้านนอก โอ๊ย ลมยังกะพายุ เขาทำที่กั้นไว้ ไม่งั้นคงปลิว พอมาคิดเรื่องแรงลมก็เห็นว่าเมืองที่มีภูเขา มีลมแรง แต่ขึ้นไปดอยสุเทพก็ไม่เคยเจอลมแรง เหมือนเมืองนอก
-ที่สวนมีแท็งค์น้ำบาดาล สูงประมาณ-ยอดไม้ ถ้าจะทดลองทำกังหันลมเล็กๆดูจะพอทำได้ไหม ทำขาต่อขึ้นไปจากแท็งค์ ตัวพัดลมก็จะอยู่ที่สูง ไม่มีอะไรมาบดบัง น่าจะรับลมได้ทุกทิศด้วย แหมถ้ามีพัดลมพัดวืดๆอย่างที่คิดคงน่าดูไม่น้อย อยากลองๆๆๆๆๆๆๆๆๆๆๆๆ ทำพัดลมยักษ์ แคว๊กๆๆๆๆๆ
ค่าไฟฟ้าส่วนใหญ่ของสวนป่า มาจากการสูบน้ำบาดาลมารดต้นไม้ น้ำอยู่ไม่ลึก ถังไม่สูง แต่ก็น่าจะลดค่าไฟลงได้มากนะครับ
ขอตามไปสำรวจด้วยคนครับ อาสาปีนขึ้นแทงค์น้ำเพราะปีนบ่อยคล่องแล้วครับ
ผมคิดถึงใบพัดกังหันลมว่าจะใช้วัสดุอะไรแทนดีที่มีประสิทธิภาพดักลมได้ดีครับ โจทย์ต่อมาคือตัวไดนาโมที่ปั่นกระแสไฟฟ้ามีจำหน่ายหรือผลิตตามท้องตลาดทั่วไปหรือเปล่าครับเนี่ย ว่าจะลองไปจีบช่างซ่อมมอเตอร์ที่ข้างโรงเรียนให้ลองประดิษฐ์ดูอีกทางอิอิ..