ชื่องานวิจัย

การพัฒนาระบบเก็บไฟฟ้าจากพลังงานทางเลือก

บทคัดย่อ

อุปกรณ์เทอร์โมอิเล็กทริกมีความน่าสนใจสำหรับการเปลี่ยนความร้อนเหลือทิ้งจากเตาเผา รถยนต์ หรือ ในโรงงานอุตสาหกรรมเป็นพลังงานไฟฟ้า ข้อได้เปรียบของอุปกรณ์นี้คือ ไม่มีชิ้นส่วนเคลื่อนไหว ไม่มีเสียงรบกวน ส่งผลให้ค่าซ่อมบำรุงต่ำ และคาดหมายว่าจะนำไปสู่การพัฒนาเป็นพลังงานทดแทนในอนาคต ในงานวิจัยนี้ทำการสร้างต้นแบบระบบผลิตไฟฟ้าจากความร้อนด้วยอุปกรณ์เทอร์โมอิเล็กทริกขนาด 64×64×5 mm3 รหัสทางการค้า TEG1-12611-6.0 ที่มีสมบัติผลิตการไฟฟ้า 14 W ที่ผลต่างอุณหภูมิ 270 K จำนวน 4 ชิ้น โดยใช้แผ่นอะลูมิเนียมขนาด 18×18×2 cm3 เจาะร่องเพื่อใช้น้ำไหลวนระบายความร้อน ทดสอบให้ความร้อนจากเตาแก๊ส หุงต้มที่อุณหภูมิด้านร้อนประมาณ 430 K ได้ผลต่างอุณหภูมิประมาณ 158 K สามารถผลิตไฟฟ้าได้ความต่างศักย์ไฟฟ้าสูงสุดประมาณ 13 V กระแสฟ้าสูงสุดประมาณ 2.5 A และกำลังไฟฟ้าสูงสุด 30 W สำหรับไฟฟ้าที่ได้ใช้กับระบบแสงสว่างหรือประจุเข้าแบตเตอรี่ 12 V เพื่อเก็บไฟฟ้าไว้ใช้ในภายหลัง ด้วยเหตุนี้จำเป็นต้องสร้างวงจรประจุไฟฟ้าให้มีความเสถียรของแรงดันไฟฟ้า เพื่อช่วยให้แบตเตอรี่ที่ใช้ในการเก็บพลังงานไฟฟ้าใช้ได้ยาวนานและมีความคุ้มค่าในการลงทุนในการสร้างระบบ ระบบแปลงแรงดันไฟฟ้าจากเทอร์โมอิเล็กทริกใช้วงจรเพิ่มแรงดันและควบคุมแรงดันในขณะประจุแบตเตอรี่ให้คงที่สำหรับแบตเตอรี่ 12 V โดยใช้เทอร์โมอิเล็กทริกขนาด 14 W จำนวน 4 ชิ้น เมื่อแรงดันไฟฟ้าเพิ่มขึ้นมากกว่า 8 V ระบบจะเริ่มทำงานเข้าไปยังวงจรเพิ่มแรงดันไฟฟ้าและใช้รีเลย์ควบคุมแรงดันที่ประมาณ 13 V เพื่อประจุไฟฟ้าเข้าแบตเตอรี่พบว่าเมื่อใช้แบตเตอรี่แบบลิเทียมพอลิเมอร์ประจุไฟฟ้าจาก 10 V ถึงเต็มใช้เวลาประมาณ 80 นาที และเมื่อใช้แบตเตอรี่แบบตะกั่วกรดแบบปิดประจุไฟฟ้าจาก 9.6 V ถึงเต็มใช้เวลาประมาณ 180 นาที ถึงแม้แบตเตอรี่แบบตะกั่วกรดแบบปิดจะใช้เวลาประจุไฟฟ้านานกว่าอาจเนื่องมาจากความจุที่มากกว่า แต่คุณสมบัติการทนอุณหภูมิได้สูงและรองรับลักษณะความไม่เสถียรของแรงดันไฟฟ้าที่ได้จากอุปกรณ์เทอร์โมอิเล็กทริกได้ดี สามารถควบคุมการคายประจุของแบตเตอรี่ได้ง่ายกว่าจึงทำให้เหมาะแก่การใช้กับระบบผลิตไฟฟ้าพลังงานทางเลือกเทอร์โมอิเล็กทริก

คำสำคัญ : การผลิตไฟฟ้า, อุปกรณ์เทอร์โมอิเล็กทริก, แบตเตอรี่, เครื่องกำเนิดไฟฟ้าขนาดเล็ก, พลังงานความร้อน

ชื่อหัวหน้าโครงการวิจัย : วาสนา เกษมสินธ์

ชื่อผู้ร่วมวิจัย : สุภศิษฐ์ แพงสอน, วัษยษฏ์ อนันต์ปรีชากร

เอกสารบทคัดย่อ