เครื่องปั่นไฟฟ้าพลังว่าว

จากการที่มีผู้สนใจในเรื่องพลังงานทดแทนกันมาก โดยเฉพาะในเรื่องพลังงานจากลม ที่ดูจากการที่มีผู้เข้ามาเยี่ยมชมเครื่องวัดแรงลมแบบลูกทุ่งของผมที่ได้นำเสนอไปเมื่อสามสี่เดือนก่อนมากกว่า ๕๘๐ ครั้ง เรื่องกังหันลมราคาถูกอีกเกือบ ๕๐๐ ครั้ง จากการเยี่ยมชมบล็อกทั้งหมดกว่า ๑๐,๐๐๐ ครั้งในช่วงระยะเวลาประมาณ ๑๐ เดือนที่ผมทำบล็อกมา ผมก็เลยพยายามค้นคว้าเรื่องพลังงานจากลมมาฝากท่านอีกเพื่อสนองความสนใจของท่านทั้งหลาย

หลังจากที่อ่านข่าวคราวเกี่ยวกับพลังงานลมทั้งของไทยและของเทศหลายอันก็เกิดความคิดแก้ไขปัญหาเรื่องแรงลมในประเทศของเรามันไม่ค่อยจะแรงมาก โดยต้องแก้ในประเด็นต่างๆให้ได้ดังนี้ คือ

1.               สร้างอุปกรณ์เก็บเกี่ยวพลังงานลมจากระดับที่สูงขึ้นไปอย่างที่เรียกว่าลมบน โดยใช้เงินลงทุนน้อยที่สุด ทนแทนการสร้างหอคอยที่ต้องใช้เงินลงทุนเป็นแสนๆ

2.               ทำพื้นที่รับแรงลมให้ใหญ่ขึ้นมากเท่าที่จะทำได้ โดยน้ำหนักต้องเบาและไม่ต้องลงทุนมาก

3.               เสียค่าบำรุงรักษาน้อยและดูแลได้ด้วยตนเอง

จากประเด็นข้อหนึ่ง ผมได้ไปเจอความคิดของนักประดิษฐ์ต่างชาติที่ใช้ว่าวชักขึ้นไปสูงๆมาปั่นเครื่องกำเหนิดไฟฟ้า แต่ก็ไม่ได้ให้รายละเอียดอะไรมากนัก สงสัยกลัวจะถูกลอกเรียนแบบ ผมก็ลองมานั่งคิดออกแบบหาเทคนิคใหม่ๆมาประยุกต์ว่าพลังจากว่าวจะเอาไปปั่นไฟฟ้าได้อย่างไร ก็พอดีไปเจอแนวคิดของอาจารย์คนไทยในมหาวิทยาลัยท่านหนึ่งที่หาทางแก้ปัญหาการผลิตไฟฟ้าจากกังหันลม ที่แต่เดิมต้องอัดเข้าไปเก็บไว้ในแบตเตอรี่เพื่อเก็บไว้ใช้เมื่อเวลาที่ไม่มีลมพัดหรือเวลาที่ลมอ่อน ทำให้มีค่าใช้จ่ายในเรื่องการลงทุนซื้อแบตเตอรี่สูงและมีค่าใช้จ่ายในการบำรุงรักษาแบตเตอรี่สูงด้วย วิธีของท่านก็คือแทนที่จะเอากังหันลมมาปั่นครื่องปั่นไฟโดยตรง ท่านเอาพลังจากกังหันลมไปปั่นเครื่องปั๊มลมอย่างที่ท่านเห็นกันอยู่ตามสถานีบริการเติมน้ำมัน และอัดลมนี้เข้าไปเก็บไว้ในถังขนาดใหญ่ แล้วเอาแรงลมที่เก็บไว้และมีแรงอัดสูงมาหมุนเครื่องปั่นไฟอีกทีหนึ่ง วิธีการนี้ไม่ต้องใช้แบตเตอรี่มาเก็บไฟฟ้าไว้ใช้เวลาลมอ่อน แต่ใช้ถังขนาดใหญ่มาเก็บแรงอัดของลมไว้แทน ทำให้ต้นทุนของระบบต่ำกว่าการใช้แบตเตอรี่รวมทั้งแทบจะไม่ต้องมีค่าบำรุงรักษาเลย

ผมก็เลยนำความคิดสองเรื่องนี้มาผนวกกับเครื่องวัดแรงลมด้วยว่าวของผม เกิดเป็นเครื่องปั่นไฟฟ้าพลังว่าวดังนี้

เครื่องที่ว่านี้จะประกอบด้วยว่าวขนาดใหญ่ที่สามารถมีขนาดใหญ่ได้ถีง๒๖ตารางเมตรหรือประมาณ ๒๓๕ ตารางฟุต ว่าวที่ว่านี้ไม่ใช่ว่าวอีลุ้ม หรือว่าวจุฬาอย่างที่เรานิยมเล่นกัน แต่เป็นว่าวแบบคล้ายๆล่มดิ่งพระสุธา หรือล่มแบบที่เรียกว่า “พาราไกรเด่อร์” ( Para-glider ) ตามรูปที่แนบ

จากนั้นก็นำว่าวมาผูกกับเครื่องอัดอากาศที่เป็นลูกสูบนอนแบบชัก โดยใช้แรงลมที่ปะทะกับตัวว่าวเป็นตัวดึงลูกสูบให้อัดอากาศเข้าไปเก็บไว้ในถังขนาดใหญ่ เมื่อลูกสูบถูกดึงให้เคลื่อนที่ไปจนสุดก็จะดันสวิช ส่งสัญญาณไปยังวาวล์เปิดอากาศแรงอัดสูงดันก้านกระทุ้งให้ยืดออกดันเชือกที่ผูกกับว่าวเพื่อเปลี่ยนมุมดึงของว่าวทำให้เกิดแรงดึงลูกสูบให้ถอยกลับซึ่งก็จะอัดอากาศเข้าสู่ถังเก็บเช่นเดียวกัน และเมื่อลูกสูบถอยกลับจนสุดก็จะดันสวิชที่ติดตั้งไว้ตอนท้ายของกระบอกสูบให้เปิดวาวล์ปล่อยอากาศแรงดันสูงออกจากก้านกระทุ้ง ทำให้ก้านกระทุ้งถอยกลับ ปล่อยให้สายเชือกที่ผูกติดกับว่าวลากลูกสูบเดินหน้าอัดอากาศต่อไป การทำงานก็จะหมุนเวียนไปเช่นนี้ (โปรดดูรูปประกอบ)

รูปแสดงลูกสูบที่ถูกดึงไปทางดัานขวามือ

รูปแสดงลูกสูบที่ถูกดึงกลับไปทางดัานซ้ายมือ

รูปแสดงลูกสูบที่ถูกดึงกลับไปกลับมา

แรงลมในระดับสูงจะมีแรงดึงไม่ต่ำกว่า ๕ ปอนด์ต่อตารางฟุต ว่าวที่มีขนาด ๒๓๕ ตารางฟุตจะเกิดแรงดึงที่ปลายเชือกประมาณ ๑๑๗๕ ปอนด์ หรือประมาณ ๕๐๐ กิโลกรัม วิธีการนี้จะแก้ปัญหาแรงลมออ่นในระดับผิวดิน โดยไม่ต้องสร้างหอคอยสูงที่มีค่าก่อสร้างแพง จากการประเมินต้นทุนค่าอุปกรณ์ทั้งหมดจะอยู่ในราว ๑๕๐,๐๐๐ – ๒๐๐,๐๐๐ บาท อันประกอบด้วย

1.               ว่าวตามรูปขนาด ๒๖ ตารางฟุต ราคาประมาณ    ๗๐,๐๐๐ – ๘๐,๐๐๐  บาท

2.               ค่าผลิตเครื่องอัดอากาศประมาณ                      ๕๐,๐๐๐ – ๙๐,๐๐๐   บาท

3.               ถังเก็บอากาศแรงอัดสูงราคาประมาณ                ๓๐,๐๐๐                 บาท/ถัง

ส่วนค่ามอเตอร์ลมและเครื่องเย็นเนอเรเต่อร์ผลิตกระแสรไฟฟ้าผมยังไม่มีราคาในขณะนี้ เมื่อได

ราคาแล้วผมจะมาเพิ่มเติมให้ ก่อนจะจบเรื่องนี้ต้องขอบอกก่อนว่า ทั้งหมดนี้เป็นแนวคิดการออกแบบเท่านั้น ยังไม่ได้มีการสร้างจริง เมื่อท่านที่อ่านแล้วสนใจจะไปทดลองสร้าง ผมจะยินดีมาก เพราะผมแก่แล้วมันหมดเวลาและแรงที่จะมาทำการทดลองสร้างของพวกนี้แล้ว ได้แต่หวังให้ท่านผู้สนใจนำไปทดลองต่อไป

ขอย้ำอีกทีว่าอย่านอนใจกับราคาน้ำมันที่กำลังลดราคาอยู่ขณะนี้ มันจะกลับขึ้นมาใหม่ภายในปีหน้านี้ และมีผู้คาดว่ามันจะสูงเกินกว่าบาร์เลลละ US$ 60 ถ้าเราไม่เตรียมตัวเสียแต่ตอนนี้ ถึงเวลานั้นมันอาจจะสายเกินไป