การผลิตพลังงานไฟฟ้าด้วยกังหันลมซาโวเนียสแบบช่องลมคู่

Abstract

งานวิจัยนี้นำเสนอการผลิตพลังงานไฟฟ้าด้วยกังหันลมซาโวเนียสแบบช่องลมคู่ กังหันลมต้นแบบมีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง  32 เซนติเมตร สูง 32 เซนติเมตร ใบพัดที่ทำจากสังกะสีหนา 0.35 มิลลิเมตร และช่องลมคู่มีขนาดความกว้าง 45 เซนติเมตร ยาว 52 เซนติเมตร และสูง 32 เซนติเมตร แกนของกังหันเชื่อมต่อกับเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสตรง 28 วัตต์ 140 โวลต์ ผลการทดลองพบว่า กังหันลมซาโวเนียสที่นำเสนอมีความสามารถในการรับลมในลักษณะลมสวนทางที่มีระยะห่างจากตัวกังหันได้ดีที่สุดในตำแหน่ง 45 เซนติเมตร เมื่อติดตั้งช่องลมคู่ที่มุม 30 องศา ช่วยให้ผลิตแรงดันเพิ่มขึ้น 5.65% เมื่อเทียบกับแบบไม่ติดตั้งช่องลม และช่องลมคู่ยังช่วยให้กังหันลมสามารถรับกระแสลมที่มีระยะห่างจากตัวกังหันได้ดีขึ้นในตำแหน่ง 45 - 60 เซนติเมตร ผลิตแรงดันไฟฟ้าได้สูงขึ้นเฉลี่ย 45-68% อีกทั้งช่องลมคู่ยังให้คุณภาพสัญญาณแรงดันไฟฟ้ากระแสตรงโดยมีระลอกคลื่นดีที่สุด 1.32% ซึ่งต่ำกว่ากังหันแบบอื่นๆ ในส่วนของลักษณะลมชั่วขณะที่เกิดจากการเคลื่อนที่ของยานพาหนะ ที่ระดับความเร็ว 90 - 100 กิโลเมตรต่อชั่วโมง พบว่า โดยเฉลี่ยแล้วมีช่วงระยะเวลาที่เกิดลมชั่วขณะอยู่ที่ 5.82 วินาที ความเร็วลมชั่วขณะสูงสุดเฉลี่ยอยู่ที่ 2.28 เมตรต่อวินาที และเมื่อทำการจำลองลักษณะลมชั่วขณะโดยใช้พัดลม 2 ชุด พบว่า ที่ระดับความเร็วลมของพัดลม 4.68  เมตรต่อวินาที มีลักษณะลมชั่วขณะใกล้เคียงกับลมที่เกิดขึ้นจริงมากที่สุด โดยมีค่าความคาดเคลื่อนของระยะเวลาการเกิดลมและความเร็วลมเพียง 1.74-2.33% และ 2.4-3.5% และพบว่ากังหันลมซาโวเนียสแบบช่องลมคู่เมื่อมีการรับลมสวนทางที่ความเร็วลมชั่วขณะ 6.41 เมตรต่อวินาที สามารถผลิตกำลังไฟฟ้าชั่วขณะได้มากกว่าการรับลมฝั่งซ้ายและฝั่งขวาเฉลี่ย 84% โดยผลิตกำลังไฟฟ้าชั่วขณะสูงสุดเฉลี่ย 324 มิลลิวัตต์