งานวิจัย การพัฒนาเครื่องกำเนิดไฟฟ้าเทอร์โมอิเล็กทริกแบบก้อน


การพัฒนาเครื่องกำเนิดไฟฟ้าเทอร์โมอิเล็กทริกแบบก้อน

ปัจจุบันความต้องการใช้พลังงานไฟฟ้าเพิ่มมากขึ้นเรื่อย ๆ จำเป็นต้องเพิ่มแหล่งผลิตไฟฟ้าให้เพียงพอต่อความต้องการ หรือนำเข้าพลังงานไฟฟ้าจากประเทศเพื่อนบ้าน ซึ่งทำให้เงินรั่วไหลออกนอกประเทศ จึงได้มีการหาพลังงานทดแทนหรือพลังงานทางเลือกใหม่เพื่อให้เพียงพอต่อความต้องการ โครงการวิจัยนี้ มีวัตถุประสงค์เพื่อสังเคราะห์วัสดุเทอร์โมอิเล็กทริก p-Ca3Co4O9 เจือปน Ag-Mn และ n-ZnO เจือปน Al พัฒนาเทอร์โมอิเล็กทริกมอดูลจากวัสดุเทอร์โมอิเล็กทริกที่สังเคราะห์ได้ และพัฒนาเครื่องกำเนิดไฟฟ้าเทอร์โมอิเล็กทริกประยุกต์ใช้กับการเผา สังเคราะห์วัสดุเทอร์โมอิเล็กทริกด้วยวิธีบอลมิล และปฏิกิริยาสถานะของแข็ง ประดิษฐ์เทอร์โมอิเล็กทริกมอดูลด้วยวิธีการเชื่อมต่อด้วยกาวเงิน วิเคราะห์โครงสร้างผลึกด้วยเทคนิคการเลี้ยวเบนของรังสีเอ็กซ์ วัดสมบัติเทอร์โมอิเล็กทริกด้วยเครื่องวัดสัมประสิทธิ์ซีเบกและสภาพต้านทานไฟฟ้า (ZEM3) ผลการสังเคราะห์วัสดุเทอร์โมอิเล็กทริกพบว่า วัสดุ p - Ca2.8Ag0.2Co3.8Mn0.2O9 มีโครงสร้างผลึกแบบผสมระหว่าง ระหว่าง tetragonal และ Rhombohedral สัมประสิทธิซีเบค สภาพต้านทานไฟฟ้า และแฟกเตอร์กำลังมีค่า 206.8 μV K-1 1.05 mΩ m และ 34.20 μWm−1K−2 ที่อุณหภูมิ 860 K ตามลำดับ วัสดุ n - ZnAl0.02O 9 มีโครงสร้างผลึกเป็นแบบ Cubic เฟสเดี่ยว สัมประสิทธิซีเบค สภาพต้านทานไฟฟ้า และแฟกเตอร์กำลังมีค่า -225 μV K-1 1.29 mΩ m และ 39.1 μ W m−1 K−2 ที่อุณหภูมิ 956 K ตามลำดับ ผลการวัดความต่างศักย์ไฟฟ้าวงจรเปิดได้ค่าสูงสุด 0.4 V ที่ผลต่างอุณหภูมิ 100 K ทำการวัดกำลังไฟฟ้าที่ความต้านทานไฟฟ้าของโหลดตั้งแต่ 10 kΩ - 120 kΩ โดยให้ผลต่างอุณหภูมิคงที่ที่ 100 K พบว่าที่ค่าความต้านทานไฟฟ้าของโหลด 100 kΩ ได้กำลังไฟฟ้าของเทอร์โมอิเล็กทริกมอดูลสูงสุดมีค่า 0.44 μW จึงได้ทำการวัดกำลังไฟฟ้าโดยใช้ความต้านทานของโหลด 100 kΩ เทียบกับผลต่างอุณหภูมิ ตั้งแต่ 10 K – 100 K จำนวน 5 ครั้งพบว่าได้กำลังฟ้าสูงสุดจากการวัดครั้งที่ 1 มีค่า 0.481 μW และมีค่าลดลงในการวัดครั้งที่ 2 3 4 และ 5 ตามลำดับ การประยุกต์ใช้เทอร์โมอิเล็กทริกมอดูลกับเตาเผาได้ความต่างศักย์ไฟฟ้าสูงสุด 0.4 V กำลังไฟฟ้าสูงสุด 0.5 μW เมื่อเวลาผ่านไป 16 นาที ที่ผลต่างอุณหภูมิระหว่างผนังเตาและครีประบายความร้อน 125 K ละกำลังไฟฟ้ามีค่าคงที่เมื่อเวลาผ่านไป 60 นาที ที่ 0.26 V และ 0.2 μW ซึ่งกำลังไฟฟ้าที่ได้ค่อนข้างน้อยจึงจำเป็นต้องเพิ่มจำนวนเทอร์โมอิเล็กทริกมอดูลขึ้นอีกเนื่องจากผนังเตามีพื้นที่มาก เพื่อให้สามารถนำไฟฟ้าไปประยุกต์ใช้กับอุปกรณ์ไฟฟ้าได้

ทุนวิจัยงบแผ่นดิน
สถาบันวิจัยและพัฒนา
-
สาขาวิศวกรรมศาสตร์และอุตสาหกรรมวิจัย
พลังงานทดแทน
เครื่องกำเนิดไฟฟ้า, เทอร์โมอิเล็กทริกแบบก้อน

เจ้าของผลงาน
ครรชิต สิงห์สุข
อาธรณ์ วรอัด, หรรษกร วรรธนะสาร, วาสนา เกษมสินธ์, สันติ ผิวผ่อง, สาคร อินทะชัย

เอกสาร

บรรณานุกรม APA
ครรชิต สิงห์สุข ,อาธรณ์ วรอัด, หรรษกร วรรธนะสาร, วาสนา เกษมสินธ์, สันติ ผิวผ่อง เเละ สาคร อินทะชัย . (2562). การพัฒนาเครื่องกำเนิดไฟฟ้าเทอร์โมอิเล็กทริกแบบก้อน. สกลนคร : มหาวิทยาลัยราชภัฏสกลนคร.
สถิติการเข้าชม