47
อุปกรณควบคุมอุณหภูมิตูแชดวยอาดุยโน Freezer Temperature Controller Using Arduino

อุปกรณ ควบคุมอุณหภูมิตู แช ด ุยโน วยอาด Freezer ...dspace.bu.ac.th/bitstream/123456789/2328/5/thanaphon_suph.pdf ·

  • Upload
    others

  • View
    2

  • Download
    0

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: อุปกรณ ควบคุมอุณหภูมิตู แช ด ุยโน วยอาด Freezer ...dspace.bu.ac.th/bitstream/123456789/2328/5/thanaphon_suph.pdf ·

อปกรณควบคมอณหภมตแชดวยอาดยโน

Freezer Temperature Controller Using Arduino

Page 2: อุปกรณ ควบคุมอุณหภูมิตู แช ด ุยโน วยอาด Freezer ...dspace.bu.ac.th/bitstream/123456789/2328/5/thanaphon_suph.pdf ·

อปกรณควบคมอณหภมตแชดวยอาดยโน

Freezer Temperature Controller Using Arduin

ธนพนธ สพฒนกจกล

การคนควาอสระเปนสวนหนงของการศกษาตามหลกสตร วทยาศาสตรมหาบณฑต สาขาวชาเทคโนโลยสารสนเทศและการจดการ

มหาวทยาลยกรงเทพ

ปการศกษา 2558

Page 3: อุปกรณ ควบคุมอุณหภูมิตู แช ด ุยโน วยอาด Freezer ...dspace.bu.ac.th/bitstream/123456789/2328/5/thanaphon_suph.pdf ·

©2559

ธนพนธ สพฒนกจกล สงวนลขสทธ

Page 4: อุปกรณ ควบคุมอุณหภูมิตู แช ด ุยโน วยอาด Freezer ...dspace.bu.ac.th/bitstream/123456789/2328/5/thanaphon_suph.pdf ·

rirufi mivr u r#u ruriu u r#u n?{ L?1v\

o u#fr"lfin r : du n {r 6 a : v u{J u d r urafi { r o { n r : fr n u1 n u u #n e{ rr :UI

e)

i rrr u 1 fl 1 r{ m :r u r rirufi rr a 1 ? ri t 1 Lyr rrTuTa d a r : a u til fl LLa u n 1 : e fl n 1 :

uBar orJn:crinnunrJoruunfiriruti6'ruo'reru1riteluur

6e.ra5u?\luf, 3{1^19}tUnQnn

9C

Ll 9/qd(-

Lplvr a 1 : flJ'r t14ut ou Lo u

9/a, an

zu?aut

olar:dfrilTnur

erj,,I LlJ U ? T' ''I CUu(u

({tir u fl1fin:1q r: u

(n:.fr:v'ra ?{flfiolflfi qa)

jcG

Prr.n{ nrryori qtnrurfr ula )

Ot".^f [*{ ,

(pr:.fruafid lvruflryryl)

Frruu6rieufrrrivrur#u

29 vtqaanluu 2559

Page 5: อุปกรณ ควบคุมอุณหภูมิตู แช ด ุยโน วยอาด Freezer ...dspace.bu.ac.th/bitstream/123456789/2328/5/thanaphon_suph.pdf ·

ธนพนธ สพฒนกจกล. ปรญญาวทยาศาสตรมหาบณฑต สาขาวชาเทคโนโลยสารสนเทศและ การจดการ, พฤศจกายน 2559, บณฑตวทยาลย มหาวทยาลยกรงเทพ.

อปกรณควบคมอณหภมตแชดวยอาดยโน (35 หนา) อาจารยทปรกษา: ดร.ถรพล วงศสอาดสกล

บทคดยอ

บทความนนาเสนออปกรณควบคมอณหภมตแชดวยอาดยโน (Freezer Temperature

Controller Using Arduino: FTC) เพอทดแทนอปกรณควบคมอณหภมโทโมสตท (Thermostat)

เนองจากการควบคมอณหภมเปนแบบโลหะสมผส มคาผดพลาดสง การเปลยนคาอปกรณและการปรบแตงคาไมสามารถทาได สงผลใหเกดปญหาอณหภมตาเกนไปจนสนคาเปนนาแขง กอใหเกดความเสยหาย รวมทงเมอใชไประยะเวลาหนงจะเกดความเสยหายตอโลหะทาใหไมสามารถทางานไดอกตอไป เครองควบอณหภม FTC ใชอาดยโนมารบคาอณหภมจากเซนเซอรแบบเรยลไทม (Realtime)

เพอนามาประมวลผลและสงงานใหรเลยทาการจายไฟฟาใหคอมเพรสเซอร (Compressor) ทางานไดอยางมประสทธภาพ ผลการทดลองจรงระบบ FTC สามารถรกษาระดบอณหภมไวไดตามทกาหนด และอณหภมมคาเบยงเบนมาตรฐานเปน 0.54 เปรยบเทยบกบอปกรณควบคมทใชโทโมสตท อณหภมไมตรงตามความตองการ และอณหภมมคาเบยงเบนมาตรฐานเปน 3.33

คาสาคญ: อาดยโน, ตแช, เซนเซอรอณหภมและความชน, รเลย

Page 6: อุปกรณ ควบคุมอุณหภูมิตู แช ด ุยโน วยอาด Freezer ...dspace.bu.ac.th/bitstream/123456789/2328/5/thanaphon_suph.pdf ·

Suphatthanakitkul, T. M.S. (Information Technology and Management), November

2016, Graduate School, Bangkok University.

Freezer Temperature Controller Using Arduino (35 pp.)

Advisor: Thirapon wongsaardsakul, Ph.D.

ABSTRACT

This article presents a Freezer Temperature Controller Using Arduino (FTC) as

an alternative for the thermostat. The temperature controlled based on the metal

exposure can result in high error, inability to change device settings and the

configuration, leading to too low temperature freezing products. As these results, the

loss may occur. Besides, the function in a certain period of time will cause metal

damage, leading to malfunction. Thus, FTC using Arduino was developed to change

and control temperature through sensor’s function in real time in order to process

and activate a relay to power the compressor for effective performance. The

experiment results showed that FTC could keep the temperature level as required.

The standard deviation of temperature was 0.54. In constrast, thermostat based

temperature controller resulted in undesirable temperature and the standard

deviation of temperature was 3.33.

Keywords: Arduino, Freezer, Temperature Sensor, Relay, Solid state Relay

Page 7: อุปกรณ ควบคุมอุณหภูมิตู แช ด ุยโน วยอาด Freezer ...dspace.bu.ac.th/bitstream/123456789/2328/5/thanaphon_suph.pdf ·

กตตกรรมประกาศ

การคนควาอสระฉบบนสาเรจไดเปนทเรยบรอยเนองจากไดรบความชวยเหลอจาก ดร.ถรพล วงศสอาดสกล อาจารยทปรกษาการคนควาอสระ และผชวยศาสตราจารย ดร.กงกาญจน สขคณาภบาล เปนอยางมากทใหความรตลอดการทางาน

ขอบคณ รานโรจนพรรณ ทอนเคราะหใหใชตแชเชงพาณชยในการทดสอบอปกรณ ทาใหผลงานวจยนสาเรจลลวงไปดวยด

ธนพนธ สพฒนกจกล

Page 8: อุปกรณ ควบคุมอุณหภูมิตู แช ด ุยโน วยอาด Freezer ...dspace.bu.ac.th/bitstream/123456789/2328/5/thanaphon_suph.pdf ·

สารบญ

หนา บทคดยอภาษาไทย ง บทคดยอภาษาองกฤษ จ กตตกรรมประกาศ ฉ

สารบญตาราง ฌ

สารบญภาพ ญ

บทท 1 บทนา

1.1 ความเปนมาของโครงงาน 1

1.2 วตถประสงคของโครงงาน 2

1.3 ประโยชนทคาดวาจะไดรบจากโครงงาน 2

1.4 เปาหมายและขอบเขตของโครงงาน 2

1.5 เครองมอทใชในการพฒนาโครงงาน 2

1.6 ผลลพธทคาดวาจะไดรบจากโครงงาน 3

1.7 ระยะเวลาในการดาเนนการตลอดโครงงาน 3

บทท 2 วรรณกรรมและงานวจยทเกยวของ

2.1 การทางานภาครวมของระบบ 6

2.2 ตแชเชงพาณชย 7

2.3 อาดยโน 10

2.4 การประยกตใชอาดยโนกบตแชเชงพาณชย 16

2.5 งานวจยทคนพบ 18

บทท 3 วธดาเนนการวจย

3.1 การออกแบบและสรางอปกรณ 20

3.2 เกบขอมล และรปแบบการเกบขอมล 24

บทท 4 ผลการดาเนนงาน บทวเคราะหขอมล

4.1 ผลการวเคราะหขอมลจากไฟลบนทก 28

บทท 5 สรปผล

5.1 สรปผลการดาเนนงาน 30

5.2 อภปลายผล 30

5.3 ปญหาและอปสรรค 31

Page 9: อุปกรณ ควบคุมอุณหภูมิตู แช ด ุยโน วยอาด Freezer ...dspace.bu.ac.th/bitstream/123456789/2328/5/thanaphon_suph.pdf ·

สารบญ (ตอ)

หนา บทท 5 (ตอ) สรปผล

5.4 แนวทางการแกไข 31

5.5 การพฒนาระบบงานในอนาคต 31

บรรณานกรม 32

ประวตผเขยน 34

เอกสารขอตกลงวาดวยการอนญาตใหใชสทธในรายงานการคนควาอสระ 35

Page 10: อุปกรณ ควบคุมอุณหภูมิตู แช ด ุยโน วยอาด Freezer ...dspace.bu.ac.th/bitstream/123456789/2328/5/thanaphon_suph.pdf ·

สารบญตาราง

หนา ตารางท 1.1: ระยะเวลาทใชในการดาเนนงาน 5

ตารางท 2.1: สมการมาตรฐานประสทธภาพพลงงานขนตาของตแช 9

ตารางท 2.2: คาประสทธภาพพลงงาน 9

ตารางท 2.3: ประเภทโหลดไฟฟาทโซลดสเตตรเลยรองรบ 16 ตารางท 3.1: รปแบบบนทกขอมลในไฟลบนทก TEMPERAT 26

ตารางท 3.2: รปแบบบนทกขอมลในไฟลบนทก VOLEAMP 27

Page 11: อุปกรณ ควบคุมอุณหภูมิตู แช ด ุยโน วยอาด Freezer ...dspace.bu.ac.th/bitstream/123456789/2328/5/thanaphon_suph.pdf ·

สารบญภาพ

หนา ภาพท 2.1: วงจรการทางานของตแช 6

ภาพท 2.2: หลกการทางานเทอรโมสตส 8

ภาพท 2.3: Arduino RS232 ตนแบบของอาดยโน 10

ภาพท 2.4: Layout & Pin out Arduino Board (Model: Arduino UNO R3) 11

ภาพท 2.5: 11 บอรดอาดยโนทนยมในตลาด 12

ภาพท 2.6: รปรางภายในรเลย 14

ภาพท 2.7: ตาแหนงขาของรเลย 15

ภาพท 2.8: ทฤษฎการควบคมเบองตน 17

ภาพท 3.1: สถาปตยกรรมระบบสวนซอฟแวร 20

ภาพท 3.2: สถาปตยกรรมระบบสวนฮารดแวร 21

ภาพท 3.3: สวนเซนเซอรวดอณหภม นาฬกา และบนทกขอมล 22

ภาพท 3.4: สวนปมเพม-ลดอณหภม แสดงผล รเลย คอมเพรสเซอรและพดลมระบายความรอน 23

ภาพท 3.5: เซนเซอรวดอณหภมทตดตงในตแช 24

ภาพท 3.6: อปกรณควบคมอณหภมตแชดวยอาดยโน ตวตนแบบ 24

ภาพท 3.8: ขนตอนการเกบขอมล 2 อปกรณควบคมทาความเยน 25

ภาพท 4.1: ตาแหนงทใชวเคราะหประสทธภาพ 28

ภาพท 4.2: ผลการทดลอง 29

Page 12: อุปกรณ ควบคุมอุณหภูมิตู แช ด ุยโน วยอาด Freezer ...dspace.bu.ac.th/bitstream/123456789/2328/5/thanaphon_suph.pdf ·

บทท 1 บทนา

1.1 ความเปนมาของโครงงาน

ประเทศไทยมสภาพภมอากาศแบบรอนชนโดยมอณหภมของอากาศปกตอยท 35 องศา ถง 39.9 องศา หรอมากกวา 40 องศาในชวงฤดรอน และอณหภมเยนสดของประเทศไทยคอ 21 องศา ทาใหผอยอาศยมความกระหายนา โดยอณหภมของนาทเยนขน ทาใหรางกายรสกสดชนไดเพราะไปลดอณหภมของรางกายทสงนนเอง ตแชจงมบทบาทสาคญในการทาใหเครองดมบรโภคมอณหภมลดลงและในจดนเองทาใหรานสะดวกซอนยมใชตแชในการลดอณหภมของเครองดม ผวจยไดทาการสารวจรานสะดวกซอในระแวกทอยอาศยพบวารานสะดวกซอทกรานมตแชใหบรการทงหมด สอบถามพนกงานของรานสะดวกซอมกพบวาตแชมกมปญหาในการควบคมอณหภมเมอระยะเวลาผานไป จากการตรวจสอบพบวาตวควบคมอณหภมทใชเรยกวา เทอรโมสตท (Thermosta) มปญหาจากการใชงานมคราบขเกลอ คราบสนม ทาใหโลหะทใชเปนชนสวนไมสามารถนากระแสไฟฟาไดดเหมอนเดม ทาใหมปญหาการตดการทางานทอณหภมตากวาเดมและการตอการทางานทอณหภมสงกวาเดม ปญหานสงผลใหสนคาในตแชมความเยนจดมากเกนไปและภาชนะทเปนแกวเกดแตกราวหรอสนคาในตแชไมมความเยน นบเปนความเสยหายเพราะเมอลกคาตองซอสนคากลบพบวาไมมความเยนหรอขวดแกวแตก เนองจากปญหาของตวควบคมอณหภมเอง

งานวจยนนาอาดยโน (Arduino) ใชในการควบคมอณหภมแทนเทอรโมสตท เนองจากอาดยโนรบอณหภมจากเซนเซอร (Sensor) เปนตวเลขจงมความแมนยามากกวาเทอรโมสตททใชลกษณะการนาความรอนของโลหะซงคาทไดจะแตกตางกนไปตามภมอากาศ และอปกรณของอาดยโนมราคาถก หรอเมอเกดความเสยหายสามารถเปลยนเฉพาะสวนทเสยหาย การหาซอกพบไดงายเพยงเขารานอเลคทรอนคกมขาย ซงมขอดกวาเครองควบคมเชงตรรกทสามารถโปรแกรมได (Programmable

Logic Controller) ทมราคาสงหรอเมอเกดความเสยหายแลวไมสามารถเปลยนเฉพาะอปกรณทเสยหายได อปกรณเฉพาะทางตองเปนรานขายเฉพาะ แมเปนรานทาการซอมแซมตแชกพบเพยงบางสวนเทานน และเพอศกษาพฒนาการใชงานอาดยโนในงานอนภายภาคหนา

ผลการทดลองในงานวจยน อปกรณควบคมอณหภมดวยอาดยโนสามารถรกษาระดบอณหภมไวไดตามทกาหนด 18 องศาคงท และอณหภมมคาเบยงเบนมาตรฐานเปน 0.54 เปรยบเทยบกบอปกรณควบคมทใชโทโมสตท ทอณหภม 13 องศา ถง 23 องศา และอณหภมมคาเบยงเบนมาตรฐานเปน 3.33

Page 13: อุปกรณ ควบคุมอุณหภูมิตู แช ด ุยโน วยอาด Freezer ...dspace.bu.ac.th/bitstream/123456789/2328/5/thanaphon_suph.pdf ·

2

1.2 วตถประสงคของโครงงาน

1.2.1 เพอศกษาและพฒนาระบบการควบคมอปกรณทาความเยน โดยใชอาดยโน เซนเซอร วดอณหภม รเลย นาฬกา และสวนบนทกขอมลเมมโมรการด เพอใชในการประมวลผลและสงงานตแชทางานรกษาอณหภมใหคงท

1.2.2 เพอศกษาระบบการทางานและแกไขปญหาตแชทควบคมอณหภมไดแตกตางกนมากเกนไป

1.3 ประโยชนทคาดวาจะไดรบจากโครงงาน

1.3.1 อปกรณควบคมอณหภมดวยอาดยโนทแมนยา 1.3.2 อปกรณอาดยโนมราคาถก ซอมแซมเปลยนอปกรณไดดวยตนเอง 1.3.3 ไดตนแบบอปกรณควบคมอณหภมดวยอาดยโน สาหรบเพมประสทธภาพควบคม

อณหภมตแช และซอฟแวตไปพฒนาตอยอดงานอน 1.4 เปาหมายและขอบเขตของโครงงาน

เปนการพฒนาอปกรณควบคมอณหภมโดยใชอาดยโนพรอมโมดลเซนเซอรอณหภมตรวจวดและสงงานใหตแชใหทาความเยนตามทกาหนด สามารถใชงานไดกบตแชทใชคอมเพรสเซอรแบบตเยน (Fridge Compressor) ทดสอบกบตแชเชงพาณชยขนาด 6 ประต 1.5 เครองมอทใชในการพฒนาโครงงาน

1) รายละเอยดฮารดแวรทใชในการพฒนา 1.1) เครองคอมพวเตอร PC จานวน 1 เครอง

CPU: Intel® Core™ i7-3770 Processor (8M Cache, up to 3.90 GHz)

Mainboard: ASRock Z77 Pro4-M

RAM: DDR3 Bus 1600 MHz 16 GB (4x4 GB)

Graphic Card: AMD Radeon™ R7 370 2GB

Storage: SSD Skhinix 256GB SATA3

POWER: Power Supply 850Watt

1.2) เครอง Laptop จานวน 1 เครอง Apple Macbook Air 11" (Mid-2013)

CPU: Intel® Core™ i5-4250U Processor (3M Cache, up to 2.60 GHz)

RAM: DDR3 Bus 1600 MHz 8 Gb (2x4 GB)

Page 14: อุปกรณ ควบคุมอุณหภูมิตู แช ด ุยโน วยอาด Freezer ...dspace.bu.ac.th/bitstream/123456789/2328/5/thanaphon_suph.pdf ·

3

Graphic Card: Intel® HD Graphics 5000 Storage: SSD 128GB SATA3

2) รายละเอยดซอฟตแวรทใชในการพฒนา 2.1) โปรแกรม Arduino 1.8.1

3) สถานททาการทดลอง/ เกบขอมล

3.1) รานโรจนพรรณ

ดาเนนการเกบขอมลสวนประกอบของตแช ดาเนนการเกบขอมลอณหภมตอนทางานของตแช

1.6 ผลลพธทคาดวาจะไดรบจากโครงงาน

อปกรณควบคมอณหภมดวยอาดยโนทรองรบตแชทใชคอมเพรสเซอรแบบตเยนในการใชงาน โดยทสามารถรกษาอณหภมของตแชไดคงท และเปนตนแบบสาหรบใชในการผลตเชงอตสาหกรรมได

1.7 ระยะเวลาในการดาเนนการตลอดโครงงาน

จากตารางท 1.1 แผนการดาเนนงานวจย โดยมการวางแผนการวจยดงน 1) เลอกหวขอวจย ในสปดาหท 1 ถง 2 เดอนมกราคม 2559 เพอเสนอแกอาจารยทปรกษา

ในการทาวจย

2) วางแผนและประเมน ในสปดาหท 3 เดอนมกราคม 2559 ถงสปดาห 2 เดอนกมภาพนธ 2559 เพอศกษาทฤษฎ การเลอกอปกรณ การเขยนโปรแกรม และวางแผนการทาสอบจรง

3) ออกแบบตวโปรแกรม ในสปดาหท 2 เดอนกมภาพนธ 2559 ถงสปดาห 2 เดอนมนาคม 2559 โดยเขยนขนตอนการทางานเปนผงงานชวคราวโดยเลยนแบบการทางานของอปกรณควบคมโทโมสตท และสงอปกรณอาดยโนสาหรบการทาวจย

4) พฒนาตวโปรแกรม ในสปดาหท 1 เดอนมนาคม 2559 ถงสปดาห 4 เดอนมถนายน 2559 โดยการเขยนบนโปรแกรม Arduino 1.8.1 ปรบปรงแกไขตามผลการทดลอง

5) ทดสอบตวโปรแกรม ในสปดาหท 3 เดอนมนาคม 2559 ถงสปดาห 4 เดอนกรกฎาคม 2559 นาอปกรณควบคมตแชดวยอาดยโนเวอชนทดลองไปตดตงบนตแช โดยเกบขอมลระหวางอปกรณควบคมอณหภมโทโมสตทกบอปกรณควบคมอณหภมดวยอาดยโน และเปรยบเทยบผลลพธจากการทดลองอปกรณ ปรบปรงแกไขใหมความเสถยรภาพมากขน

Page 15: อุปกรณ ควบคุมอุณหภูมิตู แช ด ุยโน วยอาด Freezer ...dspace.bu.ac.th/bitstream/123456789/2328/5/thanaphon_suph.pdf ·

4

6) จดทาเอกสาร ในสปดาหท 1 เดอนมกราคม 2559 ถงสปดาห 4 เดอนกนยายน 2559 โดยเอกสารประกอบความเปนมา วตถประสงค การใชทฤษฎทเกยวของ การใชอปกรณ การเลอกใชวสดใดในการพฒนา ผลลพธของการทดลอง

7) กาหนดการสงเลม ในสปดาหท 1 ถง 2 เดอนตลาคม 2559 เพอสงเลมใหบณฑตมหาวทยาลย จดสอบและนดหมายวนสอบตามทมหาวทยาลยกาหนด

8) กาหนดการสอบ ในสปดาหท 3 ถง 4 เดอนตลาคม 2559 สอบนาเสนอผลงานแกผเชยวชาญและอาจารยทปรกษา ตามทมหาวทยาลยกาหนด

Page 16: อุปกรณ ควบคุมอุณหภูมิตู แช ด ุยโน วยอาด Freezer ...dspace.bu.ac.th/bitstream/123456789/2328/5/thanaphon_suph.pdf ·

ตารางท

1.1:

ระยะเวล

าการดาเนน

การ

รายละเอ

ยด

ม.ค.

ก.พ.

ม.ค.

เม.ย.

พ.ค.

ม.ย.

ก.ค.

ส.ค.

ก.ย.

ต.ค.

1 2

3 4

1 2

3 4

1 2

3 4

5 1

2 3

4 1

2 3

4 1

2 3

4 1

2 3

4 1

2 3

4 1

2 3

4 1

2 3

4

1.เลอ

กหวขอใน

การทาวจย

2.วางแผน

และป

ระเมน

3.ออกแบบ

ตวโปรแกรม

4.พฒ

นาตวโปรแกรม

5.ทด

สอบต

วโปรแกรม

6.จดทาเอก

สาร

7.กาหน

ดสงเล

8.กาหน

ดการสอบ

5

Page 17: อุปกรณ ควบคุมอุณหภูมิตู แช ด ุยโน วยอาด Freezer ...dspace.bu.ac.th/bitstream/123456789/2328/5/thanaphon_suph.pdf ·

บทท 2

วรรณกรรมและงานวจยทเกยวของ

สาหรบการพฒนาอปกรณควบคมตแชดวยอาดยโนจะตองมองคความรเกยวกบ การทางานของตแชโดยรวมและเชงลก การเลอกใชอปกรณและการทางานของอปกรณอาดยโน การทางานของโมดลเซนเซอร และการประยกตใชงาน รวมถงศกษาจากผลงานวจยอน ๆ ทมการตพมพออกมากอนหนา สาหรบใชในการพฒนาตวอปกรณควบคมอณภมดวยอาดยโน ดงน

2.1 การทางานภาครวมของระบบ

จากภาพท 2.1 ประกอบดวยอปกรณคอมเพรสเซอร (Compressor) คอนเดนเซอร (Condenser) สารทาความเยน (Refrigerant) อปกรณควบคมอณหภม และ ทอทองแดงในการนานายา โดยการทางานของตแชในตลาดจะใชอปกรณควบคมโทโมสตท (Thermostat) ในการวดอณหภมในตแชซงมแทงทองแดงอยทจดใดจดหนงของตแชซงเปนจดทใชกาหนดอณหภม เมออณหภมสงกวาทกาหนดจากโรงงานทาใหโลหะสองชนดทตางกนจะสมผสกน เกดการไหลของกระแสไฟฟาไหลถงคอมเพรสเซอรใหทางานอดนายาทาความเยนไปตามทอทองแดงภายในตแช เพอนาความรอนภายในตแชออกมา และไปลดอณหภมทคอนเดนเซอร (อครเดช สนธภค, 2538)

ภาพท 2.1: วงจรการทางานของตแช

Page 18: อุปกรณ ควบคุมอุณหภูมิตู แช ด ุยโน วยอาด Freezer ...dspace.bu.ac.th/bitstream/123456789/2328/5/thanaphon_suph.pdf ·

7

กระบวนนจะทาวนแบบนไปเรอย ๆ จนถงอณหภมทกาหนดไวจากโรงงานโลหะทงสองชนดจะแยกออกจากกนทาใหกระแสไฟฟาไมไหลผาน แตโลหะจะมระยะเวลาการหดตวและคลายตวอย เมอใชไปนาน ๆ โลหะจะหางกนมากขนทาใหมควาคลาดเคลอนสง สงผลใหการควบคมอณหภมไมตรงทกาหนด และสญเสยพลงงานไฟฟาในการทาความเยนไปอยางสนเปลอง (กรมสงเสรมอตสาหกรรม, 2555) ซงจากการคนควาพบบทความวจยการพฒนาระบบอาดยโนควบคมเครองปรบอากาศมาประยกตใช (ธราธร มนแยม, ทนงชย หลาวน และสหพล สงคะปะ, 2556) อาดยโนเรยกขอมลจากเซนเซอรวดอณหภมนอกหองมาประมวลผลอณหภมเพอสงใหรเลยทางานเปดกระแสไฟฟาใหเครองปรบอากาศทางาน ผลจากการทดลองสามารถรกษาอณหภมไดดกวาระบบควบคมอณหภมแบบเดมและประหยดพลงงานไฟฟาเลกนอย แตอยางไรกตามยงไมมการนาอาดยโนไปใชในการควบคมตแช บทความนนาเสนอวธการแกไขปญหาการควบคมอณหภม โดยใชอาดยโนในการสงงานเนองจากซอฟตแวรเปนแบบโอเพนซอรส (Open Source) ทาใหคาใชจายในสวนของอปกรณและซอฟตแวรมราคาถก (Margolis, 2011) โดยใหมารบคาเซนเซอรอณหภมแบบเรยลไทม และสงงานใหรเลยทางานเพอสงกระแสไฟฟาไปใหคอมเพรสเซอรทางาน โดยอปกรณควบคมอณหภม FTC และบนทกผลลงเมมโมรการดนาไปวเคราะหคาเบยงเบนมาตรฐานมาเปรยบเทยบประสทธภาพ (ธระพงษ กระการด, ม.ป.ป.)

2.2 ตแชเชงพาณชย การทาใหความรอนทมอยถายเทออกไปยงดานนอก ซงสงผลใหเกดความเยนเขามา แทนท

เครองอดจะทาหนาทอดสารทาความเยนใหเปนของเหลวในคอนเดนเซอรและสงผานทอทองแดงทนาความรอนไดดมราคาถกไปยงทอทมขนาดใหญกวาในอเวปอเรเตอร (Evaporator) ทาใหความดนของสารทาความเยนลดลงและเปลยนสถานะเปนไอ ซงความรอนแฝงของการกลายเปนไอของสารทาความเยนจะไดรบมาจากวตถตาง ๆ ทอยใกลอเวปอเรเตอร และถกพาออกไปหาคอนเดนเซอรเพอเปนสถานะเปนของเหลวกลบมาในระบบอกครง (ชชาต อารจตรารสรณ, 2539)

เทอรโมสตสประกอบดวยโลหะตางชนดกน 2 แผนประกบกน ดงภาพท 2.2 เมอไดรบความรอน จะขยายตวไดตางกน เชน เหลกกบทองเหลอง โดยใหแผนโลหะทขยายตวไดนอย เฃน เหลก เปนตน อยดานบน สวนแผนโลหะทขยายตวไดมาก เชน ทองเหลอง เปนตน อยดานลาง เมอกระแสไฟฟาไหลผานแผนโลหะทงสองมากขน จะทาใหมอณหภมสงขนจนแผนโลหะทงสองโคงงอ เปนเหตใหจดสมผสแยกออกจากกน เกดเปนวงจรเปด กระแสไฟฟาจงไหลผานไมได และเมอแผนโลหะทงสองเยนลงกจะสมผสกนเหมอนเดม เกดเปนวงจรปด กระแสไฟฟาจงไหลผานแผนโลหะทงสองไดอกครงวนเวยนเชนนเรอยไป (ธราธร มนแยม และคณะ, 2556) แนวคดพนฐานการทางานของตแชมาจากหลกการทางฟสกส ขณะทของเหลวเปลยนสถานะเปนแกส มนจะดดความรอน ของเหลว

Page 19: อุปกรณ ควบคุมอุณหภูมิตู แช ด ุยโน วยอาด Freezer ...dspace.bu.ac.th/bitstream/123456789/2328/5/thanaphon_suph.pdf ·

8

ทใชในตแช เรยกวา สารทาความเยน (Refrigerant) ซงระเหยทอณหภมตา ดงนนจงสามารถลดอณหภมภายในตเยนลงตากวาจดเยอกแขงได ตแชมสวนสาคญ 5 สวนคอ คอมเพรสเซอร (Compressor) ทอแลกเปลยนความรอน สวนทเปนคอยสรอน มลกษณะขดไปมาอยนอกต วาวลขยาย (Expansion Vavle) ทอแลกเปลยนความรอน

ภาพท 2.2: หลกการทางานเทอรโมสตส

ทมา: ฟสกสราชมงคล. (2559). หนวยการเรยนร เรอง ไฟฟา หวขอ เครองใชไฟฟาทใหความรอน.

สบคนจาก www.rmutphysics.com/charud/scibook/electric3/pan11.htm.

สวนทเปนคอยสเยนลกษณะขดไปมาอยภายในตเยน สารทาความเยนเปนของเหลวบรรจอยและไหลเวยนอยภายในต ในวงการอตสาหกรรมสวนใหญจะใช แอมโมเนย (Ammonia) เปนสารทาความเยน แอมโมเนยบรสทธระเหยทอณหภม -32 องศาเซลเซยส กลไกพนฐานการทางานของตเยนเปนดงน ขนตอนท 1 คอมเพรสเซอรอดสารทาความเยนทอยในสถานะแกส ทาใหอหภมและความดน เพมขน ผานไปยงคอยสรอน อยดานหลงตเยน ความรอนถกระบายออก ขนตอนท 2 สารทาความเยนถกเปลยนสถานะเปนของเหลวไหลผานไปยงวาวลขยาย (Epansion Vavle) ขนตอนท 3 เมอผานวาวลขยาย ความดนจะลดลงอยางรวดเรว สารทาความเยนทอยในสถานะของเหลว เปลยนเปนแกสในทนท ขนตอนท 4 สารทาความเยนไหลผานเขาไปในคอยสเยน และดดความรอนจากภายในตออกมา ตอจากนนผานเขาไปในคอมเพรสเซอร และถกอด เปนวฎจกรเขาสขนตอนทหนง (ฮวเฮงหล คอรปอเรชน 2557)

สมชาย มณวรรณ, ฉนทนา พนธเหลก, สรยงค ประชาเขยว, ทวศกด ศรไพบลย และอภชต เทอตโยธน (2553) ไดศกษาตแชในภาคอตสาหกรรมของประเทศไทยมอตราการขยายตวอยางตอเนอง สงผลใหมการใชงานทเพมสงขน โดยมการกาหนดคามาตราฐานประสทธภาพพลงงานตา (Minimum Energy Performance Standards; MEPs) ขน โดยอางองการทดสอบ EN:441 จาก

Page 20: อุปกรณ ควบคุมอุณหภูมิตู แช ด ุยโน วยอาด Freezer ...dspace.bu.ac.th/bitstream/123456789/2328/5/thanaphon_suph.pdf ·

9

การศกษาตวอยาง 85 ตแชในประเทศไทยโดยกาหนดเชงเสนอยางงายในการกาหนดสมการความสมพนธระหวางปรมาณการใชกระแสไฟฟา (SEC) กบขนาดของตเยนเชงพาณชย (Volume) จะไดผลดงตารางท 2.1

ตารางท 2.1: สมการมาตรฐานประสทธภาพพลงงานขนตาของตแช

ประเภทของตแช ประสทธภาพพลงงานขนตา (กโลวตต-ชวโมง/วน)

ตแชเยนแบบตงฝากระจก 4.7722 + 0.0081V

ตแชแขงแบบนอนฝากระจก 2.8106 + 0.01495V

ตแชแขงแบบนอนฝาทบ 0.4326 + 0.01656V

ทมา: สมชาย มณวรรณ, ฉนทนา พนธเหลก, สรยงค ประชาเขยว, ทวศกด ศรไพบลย และอภชต เทอตโยธน. (2553). มาตรฐานประสทธภาพพลงงานขนตาของตแช. ใน การประชมงานวชาการการถายเทความรอนและมวลในอปกรณดานความรอนครงท 9 (หนา 192 – 196). ประจวบครขนธ: ม.ป.พ.

อรรชกา สบญเรอง (2558) ไดใหความหมายของคาทใชในมาตรฐานผลตภณฑอตสาหกรรมเปนไปตาม มอก.1235 ตแชแบงออกเปน 2 ชนด 2 แบบคอ 1) ตแชชนดแชเยนแบบฝากระจกแนวตง และ 2) ตแชชนดแชแขงแบบนอนกระจกแนวนอน โดยปรมาตรสทธตองไมนอยกวา 97% ของปรมาตรสทธทผทาระบ และมคาประสทธภาพพลงงานตองไมเกนเกณฑทกาหนดในตารางท 2.2

ตารางท 2.2: คาประสทธภาพพลงงาน

ชนดและแบบ ปรมาตรสทธ คาการสนเปลองพลงงานไฟฟา

(kWh/24 h)

ตแชชนดแชเยนแบบฝากระจกแนวตง 250 – 1500 4.772 2 + (0.008 10 x ปรมาตรสทธ) ตแชชนดแชแขงแบบนอนกระจกแนวนอน

150 - 350 2.810 6 + (0.014 95 x ปรมาตรสทธ)

ทมา: พระราชบญญตมาตรฐานผลตภณฑอตสาหกรรม พ.ศ. 2511. (2559). ราชกจจานเบกษา,133.,7.

Page 21: อุปกรณ ควบคุมอุณหภูมิตู แช ด ุยโน วยอาด Freezer ...dspace.bu.ac.th/bitstream/123456789/2328/5/thanaphon_suph.pdf ·

10

การทาของตแชทางานดวยอปกรณควบคมอณหภมในการเปดและปดกระแสไฟฟาซงมคณสมบตการนาความรอนของโลหะ ไปยงคอมเพรสเซอรใหทางานอดแรงดนสารทาความเยน จากจดนทาใหการเลอกอปกรณทจะมาควบคมอณหภมใชบอรดไมโครคอนโทรลเลอรกเพยงพอ ซงบอรดไมโครคอนโทรลเลอรทนมยมใชในปจจบนคอ อาดยโน มคณสมบตทยดหยน หาไดงายและราคาถก

2.3 อาดยโน

อาดยโนเปนภาษาอตาล ซงใชในการเรยกโครงการพฒนาไมโครคอนโทรลเลอร (Microcontroller) ตระกล AVR แบบ Open Source โดยจดประสงคเพอใหผเรมตนพฒนาสรางบอรดและวงจรขนาดเลก ตนทนตา เพอพฒนาวตถตอบโตแบบพงพาตนเอง (Standalone) สามารถพฒนาโปรแกรมผานระบบไดหลากหลายระบบปฏบตการไดอยางงายดาย (Banzi & Shiloh, 2014) จากภาพท 2.3 Arduino RS232 เปนตนแบบทถกพฒนาขนในป 2004 ถกพฒนาโดยนาย Massimo

Banzi จากการทนกเรยน นกศกษาทเรยนเกยวกบวชาอเลคทรอนคในเมองไอวเรย (Ivrea) ประเทศอตาล ตองซอไมโครคอนโทรลเลอรเบสก (BASIC Stamp) ทมราคาสงถง 100 ดอลลารสหรฐ ซงนาย Massimo Banzi เหนวานกเรยนตองซอสนคาราคาแพง ราคาไมสมเหตสมผล จงปรกษากบนาย Hernando Barragan ใหชวยออกแบบวงจรขนมา และนอกจากนนาย David Cuartielles ไดแนะนาวาควรใหบอรดนเปนระบบโอเพนซอรซ (Open Source) เพอใหทกคนสามารถเขาถงได (“Arduino”, 2017)

ภาพท 2.3: Arduino RS232 ตนแบบของอาดยโน

ทมา: Wikipedia.org. (2016). Arduino. Retrieved from

https://en.wikipedia.org/wiki/Arduino.

Page 22: อุปกรณ ควบคุมอุณหภูมิตู แช ด ุยโน วยอาด Freezer ...dspace.bu.ac.th/bitstream/123456789/2328/5/thanaphon_suph.pdf ·

11

อาดยโนใชพนฐานของภาษาซพลสพลส (C++) เปนรปแบบของโปรแกรมภาษาซประยกต มโครงสรางของตวภาษาโดยรวมใกลเคยงกบภาษาซมาตรฐาน (ANSI-C) นกพฒนาไมจาเปนตองเขยนการควบคมเองทงหมด สามารถเลอกจากคาสงจากโปรแกรมแปลภาษาซ (C-Compiler) ทาใหการพฒนาเปนไปไดงายมากสด (Margolis, 2011)

ภาพท 2.4: Layout & Pin out Arduino Board (Model: Arduino UNO R3)

ทมา: thaieasyelec. (2559 ก). แนะนาเพอนใหมทชอ Arduino. สบคนจาก

www.thaieasyelec.com/article-wiki/basic-electronics.html.

จากภาพท 2.4 สวนประกอบพนของอาดยโนจะประกอบดวยทงหมด 10 สวนดวยกน ไดแก 1) USBPort: ใชสาหรบตอกบ Computer เพออบโหลดโปรแกรมเขา MCU และจายไฟใหกบ

บอรด 2) Reset Button: เปนปม Reset ใชกดเมอตองการให MCU เรมการทางานใหม 3) ICSP Port ของ Atmega16U2 เปนพอรตทใชโปรแกรม Visual Com port บน

Atmega16U2

4) I/OPort:Digital I/O ตงแตขา D0 ถง D13 นอกจากน บาง Pin จะทาหนาทอน ๆ เพมเตมดวย เชน Pin0,1 เปนขา Tx,Rx Serial, Pin3,5,6,9,10 และ 11 เปนขา PWM

5) ICSP Port: Atmega328 เปนพอรตทใชโปรแกรม Bootloader

Page 23: อุปกรณ ควบคุมอุณหภูมิตู แช ด ุยโน วยอาด Freezer ...dspace.bu.ac.th/bitstream/123456789/2328/5/thanaphon_suph.pdf ·

12

6) MCU: Atmega328 เปน MCU ทใชบนบอรด Arduino

7) I/OPort: นอกจากจะเปน Digital I/O แลว ยงเปลยนเปน ชองรบสญญาณอนาลอกตงแต ขาA0-A5

8) Power Port: ไฟเลยงของบอรดเมอตองการจายไฟใหกบวงจรภายนอก ประกอบดวยขาไฟเลยง +3.3 V, +5V, GND, Vin

9) Power Jack: รบไฟจาก Adapter โดยทแรงดนอยระหวาง 7-12 V

10) MCU ของ Atmega16U2 เปน MCU ททาหนาทเปน USB to Serial โดย Atmega328

จะตดตอกบ Computer ผาน Atmega16U2

ภาพท 2.5: 11 บอรดอาดยโนทนยมในตลาด

ทมา: thaieasyelec. (2559 ข). มาทาความรจกกบ Arduino รนตาง ๆ กน. สบคนจาก

www.thaieasyelec.com/article-wiki/basic-electronics.html.

1 2 3

4 5 6 7

8 9 10 11

Page 24: อุปกรณ ควบคุมอุณหภูมิตู แช ด ุยโน วยอาด Freezer ...dspace.bu.ac.th/bitstream/123456789/2328/5/thanaphon_suph.pdf ·

13

จากภาพท 2.5 อาดยโนในป 2559 ไดมทงหมด 11 รนทเปนทนยมในตลาดไดแก 1) Arduino Uno R3 เปนบอรดอาดยโนทไดรบความนยมมากทสด เนองจากราคาไมแพง

สวนใหญโปรเจคและไลบราร (Library) ตาง ๆ ทพฒนาขนมาจะอางองกบบอรดนเปนหลก และขอดอกอยางคอ กรณท MCU เสย ผใชงานสามารถซอมาเปลยนเองไดงาย

2) Arduino Uno SMD เปนบอรดทมคณสมบตและการทางานเหมอนกบบอรด Arduino

UNO R3 ทกประการ แตจะแตกตางกบทรปแบบของ MCU ซงบอรดนจะม MCU ทเปน SMD

(Arduino UNO R3 ม MCU ทเปน DIP)

3) Arduino Mega 2560 R3 เปนบอรดอาดยโนทออกแบบมาสาหรบงานทตองใช I/O

มากกวา Arduino Uno R3 เชน งานทตองการรบสญญาณจากเซนเซอรหรอควบคมมอเตอร Servo

หลาย ๆ ตว ทาให Pin I/O ของบอรด Arduino Uno R3 ไมสามารถรองรบได ทงนบอรด Mega

2560 R3 ยงมความหนวยความจาแบบ Flash มากกวา Arduino Uno R3 ทาใหสามารถเขยนโคดโปรแกรมเขาไปไดมากกวา ในความเรวของ MCU ทเทากน

4) Arduino Mega ADK เปนบอรดทออกแบบมาใหบอรด Mega 2560 R3 สามารถตดตอกบอปกรณ Android Device ผานพอรต USB Host ของบอรดได

5) Arduino Leonardo การทางานจะคลายกบบอรด Arduino Uno R3 แตมการเปลยน MCU ตวใหมเปน ATmega32U4 ซงมโมดลพอรตยเอสบมาดวยบนชป (แตกตางจากบอรด Arduino

UNO R3 หรอ Arduino Mega 2560 ทตองใชชป ATmega16U2 รวมกบ Atmega328 ในการเชอมตอกบพอรตยเอสบ)

6) Arduino Mini 05 เปนบอรด Arduino ขนาดเลกทใช MCU เบอร ATmega328 เบอรเดยวกบบอรด Arduino UNO R3

7) Arduino Pro Mini 328 3.3V เปนบอรดอาดยโนขนาดเลกทใช MCU เบอร ATmega328

ซงจะคลายกบบอรด Arduino Mini 05 แตบนบอรดจะม Regulator 3.3 V ชดเดยวเทานน ระดบแรงดนไฟทขา I/O คอ 3.3V

8) Arduino Pro Mini 328 5V เปนบอรดอาดยโนขนาดเลกใช MCU เบอร ATmega328

เชนเดยวกบบอรด Arduino Mini 05 แตบนบอรดจะม Regulator 5V ชดเดยวเทานน ระดบแรงดนไฟทขา I/O คอ 5V

9) Arduino Ethernet with PoE module เปนบอรด Arduino ทใช MCU เบอรเดยวกบ Arduino Uno SMD ในบอรดมชปอเทอรเนต (Ethernet) และชองสาหรบเสยบ SD Card รวมทงโมดล POE ทาใหบอรดนสามารถใชแหลงจายไฟจากสาย LAN ไดโดยตรง โดยไมตองตอ Adapter

เพม แตบอรด Arduino Ethernet with PoE module นจะไมมพอรต USB ทาใหเวลาโปรแกรมตองตอบอรด USB toSerial Converter

Page 25: อุปกรณ ควบคุมอุณหภูมิตู แช ด ุยโน วยอาด Freezer ...dspace.bu.ac.th/bitstream/123456789/2328/5/thanaphon_suph.pdf ·

14

10) Arduino Ethernet without PoE module บอรดนจะตดโมดล POE ออกไป ตองใชไฟจากพอรต Power Jack เทานน คณสมบตอน ๆ จะเหมอนกบบอรด Arduino Ethernet with

PoE module

11) Arduino Due เปนบอรดอาดยโนทเปลยนชป MCU ใหม ซงจากเดมเปนตระกล AVR

เปลยนเปนเบอร AT91SAM3X8E (ตระกล ARM Cortex-M3) แทน ทาใหการประมวลผลเรวขน แตยงคงรปแบบโคดโปรแกรมของอาดยโนทงายอย

รเลยจะทาหนาทเปนสวตยใหไฟฟาไหลผาน จากภาพท 2.6 ภายในรเลยใชหลกกลไกทางไฟฟาเพอใหเหลกสองขวมาตดกน ซงในโครงการจะพฒนาใชรเลยทรบไฟ 220V เปน 5V โดยการตอเสนผานระบบนวตรอน (สายดน) เพอใหครบองคประกอบของระบบไฟฟา ซงรเลยจะถกควบคมดวยอาดยโนในการสงเปด-ปดวงจร (arduinobasics, 2557) ภายในของรเลยจะประกอบไปดวยขดลวด 1 ชด และหนาสมผส 1 ชดซงประกอบดวยหนาสมผสแบบปกตปด (Normally Close หรอ NC.) ซงในการทางานปกตขานจะตอกบขารวม (Common หรอ C) และหนาสมผสแบบปกตเปด (Normally

Open หรอ No.) ขานจะตอเขากบขารวม (C) เมอขดลวกมแรงดนตกครอมหรอกระแสไหลผาน (ในปรมาณทมากพอ) ซงหนาสมผสขนอยกบผผลตวาจะผลตแบบใด

ภาพท 2.6: รปรางภายในรเลย

รเลยจะทางานตามหลกการแมเหลกไฟฟา นาเอาขดลวดพนรอบแกนเหลกหลายรอบและทาการปอนกระแสในขดลวด แกนเหลกจะกลายเปนแมเหลก และเมอนาไฟฟาออกแกนเหลกจะกลายเปนแกนเหลกธรรมดา เมอรเลยอยในสภาะปกต จะไมมการจายกระแสใหรเลย หนาสมผส NC

กบ C จะตอถงกน ทาใหกระแสไฟฟาไหลผานไปได และเมอจายกระแสไฟฟาใหกบรเลย ทาใหชดขดลวดเกดเปนแมเหลก อานาจแมเหลกจะดงหนาสมผส C มาตอกบหนาสมผส NO ทาให

Page 26: อุปกรณ ควบคุมอุณหภูมิตู แช ด ุยโน วยอาด Freezer ...dspace.bu.ac.th/bitstream/123456789/2328/5/thanaphon_suph.pdf ·

15

กระแสไฟฟาไหลจาก NO ไปยง C ได และเมอเราเอากระแสไฟฟาออกจากรเลย หนาสมผส C จะถกสปงดงไปใหตดกบหนาสมผส NC ตามเดม จากภาพท 2.7 เปนตาแหนงขา ตาแหนงของขาของรเลยนนอาจแตกตางกนไปตามบรษทผผลต และทตาแหนงมสญลกษณดวยตาแหนงขานนดวยเชนกน

ภาพท 2.7: ตาแหนงขาของรเลย

โซลดสเตตรเลย (Solid State Relay) เปนรเลยทเหมาะสาหรบใชกบงานทตองการความรวดเรวในการเปดและปด (Switching) และไมมการเคลอนทของหนา สมผสเพราะเปนอปกรณสารกงตวนา ซงถาหากใชรเลยชนดทเปนแบบหนาสมผส (Contact) อาจทาใหเกดประกายไฟ (Spark) ของกระแสไฟทหนาสมผส ทาใหอายการใชงานของรเลยสนลง เมอมอเตอรเรมทางานจะมกระแสพงเขา (Inrush Current) เกดขนประมาณ 5-10 เทาของกระแสพกดและเกดขนเปนเวลานาน ดงนน การเลอกโซลดสเตตรเลยตองรกระแสพงเขาของโหลดเปนครงหนงของความสามารถในการทนตอกระแสพงของโซลดสเตตรเลย (อเลคทรคอล พารท แอนด เอนจเนยรง, 2559)

Page 27: อุปกรณ ควบคุมอุณหภูมิตู แช ด ุยโน วยอาด Freezer ...dspace.bu.ac.th/bitstream/123456789/2328/5/thanaphon_suph.pdf ·

16

ตารางท 2.3: ประเภทโหลดไฟฟาทโซลดสเตตรเลยรองรบ

ทมา: eeeasyshop.com. (2559). โซลดสเตตรเลย Solid-State Relay (SSR) OMRON. สบคนจาก

www.eeeasyshop.com/category/6.

จากตารางท 2.3 จะอธบายถงอปกรณทมกระแสพงเขาวามคาเทาใดจากการทดลอง โดยท โซลนอยด (Solenoid) จะมอตรากระแสพงเขา 10 เทา หลอดไสรอนแบบธรรมดา (Incandescent

Bulb) มอตรากระแสพงเขา 10 ถง 15 เทา มอเตอร (Motor) มอตรากระแสพรงเขา 5 ถง 10 เทา รเลย (Relay) มอตรากระแสพงเขา 2 ถง 3 เทา ตวเกบประจ (Capacutor) มอตรากระแสพงเขา 20-50 เทา และโหลดความตานทางทางไฟฟา (Resistive Load) มอตรากระแสพงเขา 1 เทา ซงจากตรงนเองทจะเปนตวเลอกโซลดสเตตรเลยเพอใชในการรองรบกระแสพงเขาของตแช โดยตแชจะตกอยในเกณฐของมอเตอร เพอปองกนไมใหอปกรณควบคมอาดยโนเกดความเสยหายจากการทนกระแสพกดชวขณะไมได ซงจะประยกตใชในตแชทควบคมดวยอาดยโน

2.4 การประยกตใชอาดยโนกบตแชเชงพาณชย จากภาพท 2.8 จะใช Arduino Uno R3 โดยเขยนโปรแกรมลงใน Arduino IDE ใหดงขอมล

อณหภมจากเซนเซอรอณหภมมาประมวลผล และสงงานใหลเลยเปดชองสญญาณ NO ใหกระแสไฟฟาไหลผานไปยงคอมเพรสเซอรและพดลมระบายอากาศใหทางาน และวนการทางานไปดงอณหภมใหมอกครง ทางานวนซาไปเรอย ๆ จนไดอณหภมทตรงตามทตงไวในโปรแกรม

Page 28: อุปกรณ ควบคุมอุณหภูมิตู แช ด ุยโน วยอาด Freezer ...dspace.bu.ac.th/bitstream/123456789/2328/5/thanaphon_suph.pdf ·

17

ภาพท 2.8: ทฤษฎการควบคมเบองตน

การเลอกอาดยโนใหเหมาสมกบงานนนจะพจารณาจาก 1)โมดลทตอพวงเทาใด และ 2)โปรแกรมมความซบซอนขนาดไหน ซงโปรแกรมยงมความซบซอนมาก ยงกนพนทจดเกบมากขน เมออาดยโนทถกเลอกในตอกแรกไมสามารถตอบสนองได จะตองพจารณาคณสมบตของอาดยโนโดยดจากขนาดแฟลชรอม และชองเชอมตออปกรณโมดลทรองรบได และการเลอกโมดลเซนเซอรวดอณหภมจะตองคานงถงการทนสภาพแวดลอมทตดลบได กนนาได แตไมจาเปนตรวจวดความชนในระบบ จงทาใหโมดลเซนเซอรวดอณหภมเบอร DS18B20 เหมาะสมกวาโมดลเซนเซอรวดอณหภมเบอร DHT22 ทออกแบบมาเพอเนนวดความชนในอากาศดวย แตไมไดออกแบบมาสาหรบกนนา รเลยทใชในการเปดและปดกระแสไฟฟานนควรใชโซลดสเตตรเลยมากกวารเลยขดลวด เนองจากรเลยขดลวดเมอใชไประยะเวลานานจะเกดการสกหรอของตวสปรง ทาใหการเปดและปดในการสงงานไมแมนยา นอกจากนโซลดสเตตรเลยยงสามารถปองกนการกระชากของกระแสไฟฟาแบบฉลบพลนไดอกดวย ซงคอมเพรสเซอรในตอนเรมการทางานจะกนกระแสสงกวาชวงปกต เพราะชวงเรมตน

Page 29: อุปกรณ ควบคุมอุณหภูมิตู แช ด ุยโน วยอาด Freezer ...dspace.bu.ac.th/bitstream/123456789/2328/5/thanaphon_suph.pdf ·

18

การทางานของระบบลกสบจะใชกระแสไฟฟาจานวนมากกวาปกตในการขยบใหมอเตอรหมนขน จากนนจงจะกนกระแสในระดบปกตในเวลาถดมา

เพอใหการประยกตใชมประสทธภาพจงตองคนหางานวจยทสามารถนามาประยกตใชงานไดเพอลดขนตอนการทดลองลงไป

2.5 งานวจยทคนพบ

พลงงานไฟฟาคอพลงงานรปแบบหนงทเกยวของกบการแยกตวออกมาหรอเคลอนทของอเลกตรอนหรอโปรตอนหรออนภาคอนทมคณบตใกลเคยงกน และไหลเขาผานวงจรตาง ๆ ทาใหผลของกระแสไฟฟาเกดผลตาง อาท อานาจสนามแมเหลก แสงสวาง ความรอน เปนตน (กรมสงเสรมคณภาพสงแวดลอม, 2551) การใชพลกงงานไฟฟามอย 2 ปจจยอนไดแก ปจจยเชงโครงสราง ลกษณะทางกายภาพและสถานภาพของอาคารและทอยอาศย เปนตวแปรสาหรบการใชพลงงานไฟฟา ปจจยเชงพฤตกรรม ลกษณะการดารงชวตของแตละบคคล เจตคต ความร และการ ตอบสนองตอการใชงาน (โอภาส สขหวาน, 2556) ซงการพฒนาไมไดสนใจสภาพแวดลอมภายนอกของตแช แตสนสภาพแวดลอมภายในของตแชเพยงอยางเดยวเทานน ในประเทศไทยไดมการพฒนาระบบอาดยโนควบคมเครองปรบอากาศมาประยกตใช (ธราธร มนแยม และคณะ, 2556) อาดยโนเรยกขอมลจากเซนเซอรวดอณหภมนอกหองมาประมวลผลอณหภมเพอสงใหรเลยทางานเปดกระแสไฟฟาใหเครองปรบอากาศทางาน ผลจากการทดลองสามารถรกษาอณหภมไดดกวาระบบควบคมอณหภมแบบเดมและประหยดพลงงานไฟฟาเลกนอย แตไมมการนาอาดยโนมาควรคมตแชเชงพาณชย เนองจากตแชเชงพาณชยมอปกรณควบคมอณหภมแบบดจตอล (Digital Temperature

Controller) อยในตลาด ออกแบบโดยใชหลกของ PLC (Programmable Logic Controller) มขอดคอสามารถควบคมอณหภมไดอยางแมนยาเหมอน FTC และมขอเสยอย 2 ประการหลกคอ 1.ราคาจาหนายในประเทศไทยมราคาแพง จากการสารวจตลาดในประเทศไทยเดอนตลาคม 2559 พบวาราคาเรมตนของอปกรณควบคมอณหภมแบบดจตอลนนอยท 1,500 บาทขนไป เมอเปรยบกบอปกรณ FTC ตวตนแบบแลว มคาใชจายอปกรณโดยทคณสมบตเทากนอยท 1,000 บาท และ 2.

อปกรณเสยหายจะตองซอตวใหมมาเปลยนทงชดเพราะวงจรไดทกเชอมจากโรงงานผลตโดยตรง แต FTC ทจะสามารถเปลยนเฉพาะจดทเสยหายไดดวยตวเองเพราะอปกรณเชอมตอกนแบบนอตขนเทานน แตพบบทความวจยระบบควบคมอณหภมและความชนสมพทธในโรงเรอนเพาะปลกพชไรดน

Page 30: อุปกรณ ควบคุมอุณหภูมิตู แช ด ุยโน วยอาด Freezer ...dspace.bu.ac.th/bitstream/123456789/2328/5/thanaphon_suph.pdf ·

19

แบบทาความเยนดวยวธการระเหยของนารวมกบการสเปรยละอองนา แบบอตโนมต โดยใชระบบควบคมเชงตรรกะแบบโปรแกรมได (PLC) มาควบคมการทางานรกษาอณหภมของโรงเรอนไดอยางแมนยา ใหผลลพธทดในการควบคมระบบสเปรยละอองนาเพอลดอณหภมภายในเรอนเพราะชาลง แตจะเหนไดวาอปกณระบบควบคมเชงตรรกะแบบโปรแกรมนนจะเปนงานเฉพาะททางทไมสามารถแกไขพฒนาตอยอดได ถาทางผพฒนาแรกไมไดเผอวงจรไวให

Page 31: อุปกรณ ควบคุมอุณหภูมิตู แช ด ุยโน วยอาด Freezer ...dspace.bu.ac.th/bitstream/123456789/2328/5/thanaphon_suph.pdf ·

บทท 3

วธดาเนนการวจย

งานวจยนจดทาขนเพอพฒนาอปกรณควบคมอณหภมของตแช โดยการตรวจสอบอณหภมจากโมดลเซนเซอรนามาประมวลคาทไดรบนนถงทกาหนดตามทตงผใชงานตงคา สงงานใหตแชทาความเยนตามกระบวนการของตแช และหยดทาความเยนเมออณหภมถงทกาหนด โดยขนตอนการดาเนนการวจยจะประกอบดวย การออกแบบและสรางอปกรณ

3.1 การออกแบบและสรางอปกรณ สรางอปกรณ FTC ขนมาดวยใชอาดยโน เมกะ 2650 (Arduino Mega 2650) รบอณหภม

จากเซนเซอรเบอร DS18B20 (DS18B20 Temperature Sensor) และสงงานใหรเลยแบบหนาสมผสทองแดงเปดการทางานเมออณหภมสงกวาทตงไว และปดการทางานเมออณหภมตากวาทตงไว กระแสไฟฟาจะไหลผานไปยงโซลดสเตทรเลยททาหนาทปองกนไฟฟากระชากไมใหอาดยโนและเซนเซอรวดอณหภมเสยหาย โซลดสเตทรเลยเปดทางานกระแสไฟฟาสลบจะไหลผานไปยงคอมเพรสเซอรและพดลมระบายความรอนใหทางาน และหยดการทางานเมอโซลดสเตทรเลยปด และทาการบนทกขอมลลงในเมมโมรการดเพอวเคราะหประสทธภาพการทางาน

ภาพท 3.1: สถาปตยกรรมระบบสวนซอฟแวร

Page 32: อุปกรณ ควบคุมอุณหภูมิตู แช ด ุยโน วยอาด Freezer ...dspace.bu.ac.th/bitstream/123456789/2328/5/thanaphon_suph.pdf ·

21

จากภาพท 3.1 สถาปตยกรรมระบบสวนซอฟแวรภายในของอปกรณควบลคมอาดยโนจะประกอบดวย 7 สวน คอ สวนซนเซอร ทใชสาหรบรบคาอณหภมมาประมวลผล คาเปดหรปปดตแช สวนอาดยโน สวนซอฟแวรอาดยโน สวนรเลยสาหรบควบคมการเปดและปดไฟฟา สวนอน ๆ ทไมเกยวของกบการทางานหลก เชน สวนแสดงผล สวนนาฬกา สวนหนวยบนทกขอมล สวนปมเพมและลดอณหภม และสวนคอมเพรสเซอรและพดลม

ภาพท 3.2: สถาปตยกรรมระบบสวนฮารดแวร

E

4

2

1

0 3

Page 33: อุปกรณ ควบคุมอุณหภูมิตู แช ด ุยโน วยอาด Freezer ...dspace.bu.ac.th/bitstream/123456789/2328/5/thanaphon_suph.pdf ·

22

จากภาพท 3.2 หนวยประมวลคอกรอบหมายเลข 0 อาดยโน เมกะ 2650 จะเปนแกนกลางในควบคมและสงงาน และม 4 สวนทใชในการทางานครงน ดงภาพท 3.3 สวนท 1 เซนเซอรวดอณหภมจะถกตดตงไวทแนวประตทง 6 จดเพอใชในการวดอณหภมแบบองศาเซลเซยส (Degree

Celsius, สญลกษณ °C) และสงคานใหอาดยโนสงงานใหสวนท 2 บนทกขอมลโดยดงคาวน เดอน ป และเวลา จากนาฬกาโมดลเบอร AT24C32 สงไปตวอานเขยนเมมโมรการดบนทกลงเมมโมรเพอใชในการวเคราะหประสทธภาพในภายหลง

ภาพท 3.3: สวนเซนเซอรวดอณหภม นาฬกา และบนทกขอมล

อาดยโนบนทกขอมลเสรจเรยบรอยแลวจะนาขอมลอณหภมไปเปรยบเทยบกบอณหภมทตงไว โดยผใชสามารถตงอณหภมไดจากสวนท 3 ดงภาพท 3.4 ปมสแดงเพมอณหภม ปมสนาเงนลดอณหภม และตว 7 Segment จานวน 2 หลกแสดงคาอณหภมทตงไววาสงกวาทผใชงานตงไวหรอไม สวนท 4 อาดยโนตรวจสอบวงจรรเลยในรอบการทางานปจจบนมการเปดการทางานหรอไม เมอตรวจสอบอณหภมสงกวาทตง อาดยโนจะสงงานใหรเลยแบบขดลวดทองแดงทางาน กระแสไฟฟาตรง

3

2

Page 34: อุปกรณ ควบคุมอุณหภูมิตู แช ด ุยโน วยอาด Freezer ...dspace.bu.ac.th/bitstream/123456789/2328/5/thanaphon_suph.pdf ·

23

จะสงไปยงโซลดสเตทรเลยเปดการทางานใหกระแสไฟฟาสลบไหลผานไปยงคอมเพรสเซอรและพดลมระบายความรอนทางาน และเมออณหภมตากวาทผใชกาหนด รเลยแบบขดลวดทองแดงจะหยดการทางาน สงผลใหโซลดสเตทรเลยปดการทางาน กระแสไฟฟาสลบจะไมครบวงจรคอมเพรสเซอรและพดลมระบายความรอนจงหยดการทางานและนาไปทาการตดตงอปกรณควบคมตแชดวยอาดยโน (FTC) ทดแทนอปกรณควบคมอณหภมอปกรณควบคมตแชดวยอาดยโนเทอรโมสตส จากภาพท 3.2

โดยการเชอมสายไฟฟา 220V เขากบอปกณสวทชง (Switching) ในการแปลงกระแสไฟฟากระแสสลบเปนกระแสตรง 5 โวล 2 แอม และใหอาดยโนทางานตามโปรแกรมทบรรจไว

ภาพท 3.4: สวนปมเพม-ลดอณหภม แสดงผล รเลย คอมเพรสเซอรและพดลมระบายความรอน

รบชอมลอณหภมภายในตแช ดวยอปกรณเซนเซอรอณหภม DS18B20 Temperature

Sensor เปนตวสงขอมลแบบองศา หนวยทศนยม 2 ตาแหนง เมออาดยโนทาการเขาเงอนไขอณหภมทตงไว จะสงใหรเลยแบบขดลวดทางานจายกระแสไฟฟา 5 โวล ไปสงงานใหโซลดสเตตรเลยทางานอกครง เมอโซลดสเตตรเลยทางานแลวจะจายกระแสไฟฟา 220V ขานวตรอนไปยงคอมเพรสเซอรและพลมใหทางาน

3 4

Page 35: อุปกรณ ควบคุมอุณหภูมิตู แช ด ุยโน วยอาด Freezer ...dspace.bu.ac.th/bitstream/123456789/2328/5/thanaphon_suph.pdf ·

24

ภาพท 3.5: เซนเซอรวดอณหภมทตดตงในตแช

จากภาพท 3.6 ขอมลอณหภมจากอปกรณเซนเซอรอณหภม DS18B20 Temperature

Sensor และขอมลการเปด-ปดประตตแชแตละบานประตจะถกจดเกบขอมลลงในหนวยความจา SD-

Card โดยมรปแบบดงตารางท 3.1 และตารางท 3.2 เพอนาขอมลเหลานนมาวเคราะหหากราฟการทางาน และตดตงโซลดสเตตรเลยมาปองกนวงจรการกระชากของกระแสไฟฟา

ภาพท 3.6: อปกรณควบคมอณหภมตแชดวยอาดยโนตวตนแบบ

3.2 เกบขอมล และรปแบบการเกบขอมล

เพอทดสอบประสทธภาพของการทางานอปกรณควบคมอณหภม FTC และอปกรณควบคมอณหภมโทโมสตทใหมสภาพแวดลอมเดยวกนจงทาการทดสอบในชวงเวลา 0:00 นาฬกา ถง 06:00 นาฬกา เกบขอมลตอเนองนาน 6 ชวโมง เนองจากเปนชวงเวลาทไมมผใชงานตแช และชวงเวลาดงกลาวเปนจดทอปกรณควบคมอณหภมโทโมสตทมปญหาอณหภมตามากเกนไปจนเปนนาแขงและม

Page 36: อุปกรณ ควบคุมอุณหภูมิตู แช ด ุยโน วยอาด Freezer ...dspace.bu.ac.th/bitstream/123456789/2328/5/thanaphon_suph.pdf ·

25

อณหภมสงเกนไปทาใหความเยนไมเพยงพอ โดยการเกบขอมลจะใชรเลยขดลวดทองแดงจากภาพท 3.4 เปนตวแบงการทางานระหวางอปกรณควบคมอณหภมโทโมสตททชองรเลยหมายเลข 1 และอปกรณ FTC ทชองรเลยหมายเลขท 2 สลบการทางานกนไป และบนทกผลอณหภมลงในเมมโมร

ภาพท 3.7: ขนตอนการเกบขอมล 2 อปกรณควบคมทาความเยน

จากภาพท 3.7 เมอเรมตนการทางานอาดยโนจะเรยกขอมลอณหภมจากเซนเซอรอณหภม ใหเซนเซอรอณหภมสงขอมลอณหภมกลบมา จากนนจะเรยกขอมลวน เดอน ป ใหนาฬกาโมดลสงมาใหอาดยโนจดเรยงวนท เดอน ป เวลา เซนเซอรอณหภมตวท 1 เซนเซอรอณหภมตวท 2 เซนเซอรอณหภมตวท 3 เซนเซอรอณหภมตวท 4 เซนเซอรอณหภมตวท 5 เซนเซอรอณหภมตวท 6 จากนนบนทกลงหนวยบนทกขอมล และอาดยโนนาวนทมาตรวจสอบวาเปนวนคหรอวนคเพอสงงานใหรเลย

Page 37: อุปกรณ ควบคุมอุณหภูมิตู แช ด ุยโน วยอาด Freezer ...dspace.bu.ac.th/bitstream/123456789/2328/5/thanaphon_suph.pdf ·

26

ชด 1 หรอชด 2 ทางาน โดยทถาเปนชดท 1 วนคจะตอกบอปกรณควบคมอณหภมเทอโมสตรท และชดท 2 รเลยจะสงงานโดยตรงกบคอมเพลสเซอรและพดลมระบายความรอนโดยตรง เพอควบคมการทางาน โดยมวงจรปองกนกระแสพงเขาดวยโซลคสเตทรเลยในการปองกนไมใหกระแสไฟฟาทาลายอปกรณอาดยโนทมกาลงไฟฟาตากวา เปนการจบการทางานและวนการทางานกลบไปจดเรมตนการทางานใหมอกครง

ตารางท 3.1: รปแบบบนทกขอมลอณหภมในไฟลบนทกTEMPERAT

Date 5/10/2016 วนทบนทก

Time 10:09:05 เวลาททาการบนทก Temperature D1 17 อณหภมประตหมายเลข 1

Temperature D2 20 อณหภมประตหมายเลข 2

Temperature D3 24 อณหภมประตหมายเลข 3

Temperature D4 8 อณหภมประตหมายเลข 4

Temperature D5 5 อณหภมประตหมายเลข 5

Temperature D6 3 อณหภมประตหมายเลข 6

Temperature Com 36 อณหภมคอมเพรสเซอร Temperature Board 36 อณหภมบอรดอาดยโน

จากตารางท 3.1 รปแบบการบนทกไฟลจะประกอบดวย 10 สวน คอ Date วน/เดอน/ป ทบนทก Time เวลาทบนทก Temperature D1 เซนเซอรอณหภมทประต 1 Temperature D2 เซนเซอรอณหภมทประต 2 Temperature D3 เซนเซอรอณหภมทประต 3 Temperature D4 เซนเซอรอณหภมทประต 4 Temperature D5 เซนเซอรอณหภมทประต 5 Temperature D6 เซนเซอรอณหภมทประต 6 Temperature Com เซนเซอรอณหภมทคอมเพลสเซอร และTemperature Board เซนเซอรอณหภมทบอรดอาดยโน โดยคาทถกบนทกทก 1 วนาท

Page 38: อุปกรณ ควบคุมอุณหภูมิตู แช ด ุยโน วยอาด Freezer ...dspace.bu.ac.th/bitstream/123456789/2328/5/thanaphon_suph.pdf ·

27

ตารางท 3.2: รปแบบบนทกขอมลในไฟลบนทก VOLTAMP

Date Time Volt Amp Watt

5/10/2016 10:09:05 271 9.56 2590.63

วนทบนทก เวลาททาการบนทก

หนวยโวลต หนวยแอมป หนวยวตต

จากตารางท 3.2 รปแบบการบนทกไฟลจะประกอบดวย 5 สวน คอ Date วน/เดอน/ป ทบนทก Time เวลาทบนทก Volt ศกยไฟฟาทบนทก Amp กระแสไฟฟาทบนทก และ Watt พลกงงานไฟฟาทเกดจากการคานวน Volt กบ Amp เขาดวยกน โดยคาบนทกทก 1 วนาท

Page 39: อุปกรณ ควบคุมอุณหภูมิตู แช ด ุยโน วยอาด Freezer ...dspace.bu.ac.th/bitstream/123456789/2328/5/thanaphon_suph.pdf ·

บทท 4 ผลการดาเนนงาน บทวเคราะหขอมล

4.1 ผลการวเคราะหขอมลจากไฟลบนทก

จากการทดลองอปกรณควบคมอณหภมโทโมสตทกบ FTC เปรยบเทยบขอมลในเวลา 00:00 นาฬกา ถง 06:00 นาฬกา หาคาเฉลยแตละชวโมงและนามาเปรยบเทยบกน 108 ชวโมง (18 วน) โดยวดจากจดอณหภมภาพท 4.1 เพราะเปนจดทอปกรณควบคมอณหภมโทโมสตททตดตงมากบตแชไดตดตงแทงวดความรอนไวทตาแหนงน ซงเปนตวทนาอณหภมไปยงอปกรณควบคมอณหภมโทโมสตทวเคราะหตดการทางาน เพอใหสภาพแวดลอมการวดอณหภมมความคลายคลงกนมากทสด จงนาคาอณหภมจะจดนมาหาคาประสทธภาพระหวางอปกรณควบคมอณหภมโทโมสตทกบอปกรณควบคม FTC ในการหาคาประสทธภาพการทางานของระบบตแช

ภาพท 4.1: ขนตอนการเกบขอมล 2 อปกรณควบคมทาความเยน

Page 40: อุปกรณ ควบคุมอุณหภูมิตู แช ด ุยโน วยอาด Freezer ...dspace.bu.ac.th/bitstream/123456789/2328/5/thanaphon_suph.pdf ·

29

ผลการทดลองอปกรณ FTC (เสนสนาเงน) จากการเกบขอมลในเมมโมร นาคาออกมาวเคราะหพบวาสามารถรกษาอณหภมไดคงททอณหภม 20 องศา เมอเปรยบเทยบกบอปกรณควบคมอณหภมโทโมสตท (เสนสแดง) ทจะรกาอณหภมไดท13 องศาถง 23 องศา เนองจากประสทธภาพของการคลายความเยนของโลหะเปนเอกลกษณของอปกรณควบคมอณหภมโทโมสตท เมอนาคามาหาอณหภมเบยงเบนมาตรฐานของอปกรณ FTC ได 0.54 และอปกรณควบคมอณหภมโทโมสตทได 3.33 ทาใหอปกรณ FTC สามารถชวยรกษาอณหภมไดดกวาอปกรณควบคมอณหภมโทโมสตท ดงภาพท 4.2

ภาพท 4.2: ผลการทดลอง

อณหภ

ชวโมงท

Page 41: อุปกรณ ควบคุมอุณหภูมิตู แช ด ุยโน วยอาด Freezer ...dspace.bu.ac.th/bitstream/123456789/2328/5/thanaphon_suph.pdf ·

บทท 5

สรปผล

จากการวเคราะหปญหา ศกษางานวจย ระบบทเกยวของ สรางตวตนแบบและทดสอบ ทาใหไดผลการทดลองออกมา เมอวเคราะหประเมนผลแลว จงสามารถบงบอกถงประสทธภาพการทางานของระบบไดเปนอยางด ในบทนจะกลาวถงการทดลอง ปญหา และขอเสนอแนะในการทาวจย

5.1 สรปผลการดาเนนงาน

งานวจยนทาเพอแกไขปญหาการควบคมอณหภมของตแชทใชอปกรณโทโมสตททมความไมแมนยาในการทางานรกษาอณหภมเพราะจากสวนประกอบของตวอปกรณเอง ซงจากการศกษาพบระบบอาดยโนควบคมเครองปรบอากาศมาประยกตใช (ธราธร มนแยม และคณะ, 2556) แตไมพบงานวจยอาดยโนทใชควบคมอณหภมตแช จากการสรางอปกรณควบคมอณหภมดวยอาดยโนในการทดลองอปกรณเปรยบเทยบกบอปกรณควบคมอณหภมโทโมสตรททาใหเหนขอแตกตางระหวาง 2 อปกรณดวยกน ซงสามารถชวดความสามารถของอปกรณไดเปนอยางดววาอปกรณควบคมตแชดวยอาดยมประสทธภาพในการรกษาอณหภมทมประสทธภาพมากกวาอปกรณโทโมสตท แตใชระยะเวลาในการทดสอบผลการทดลองนาน

5.2 อภปลายผล จากผลการทดสอบพบวาอปกรณควบคมอณหภมเทอรโมสตทมประสทธภาพทไมคงท เนองจากใชโลหะสองชนดในการกาหนดการปด-เปดวงจรไฟฟา เมอเปนโลหะจงมระยะเวลาคลายตวของโลหะ ทาใหการควบคมอณหภมไมเหมาะกบสภาพแวดลอมใชงานจรง สงผลใหอณหภมภายในตแชบางสวนมความเยนไมเพยงพอ และบางสวนมความเยนมากเกนไป หลงจากใชอปกรณควบคมอณหภมตแชดวยอาดยโนสามารถควบคมอณหภมไดแมนยาถกตองโดยคาเบยงเบนมาตรฐานของอปกรณ FTC คอ 0.54 และอปกรณควบคมอณหภมโทโมสตท 3.33 และไดอปกรณควบคม FTC

สาหรบใชในจดจาหนายในเชงพาณชย จากการทดลองเปรยบเทยบ 108 ชวโมง (18 วน) จากการเกบขอมลและผลสารวจความพงพอใจของเจาของกจการ พบวาอยในเกณฐดเพราะชวยใหสนคาทอยในตแชไมเกดความเสยดายและอณหภมของตแชสามารถรกษาอณหภมไดดกวาเดม

Page 42: อุปกรณ ควบคุมอุณหภูมิตู แช ด ุยโน วยอาด Freezer ...dspace.bu.ac.th/bitstream/123456789/2328/5/thanaphon_suph.pdf ·

31

5.3 ปญหาและอปสรรค

1) การทดสอบใชระยะเวลานาน ตอการทดสอบ 1 ครง เนองจากการทดสอบจะเปรยบเทยบกบอปกรณโทโมสตรทโดยการสลบวนเกบขอมลเพอใหไดสภาพแวดลอมทใกลเคยงกน เมอเกดขอผดพลาดไมยอมสลบตาแหนงทาใหขอมลไมตรง ตองทาการตงคาโปรแกรมใหมและรออก 48 ชวโมงเพอใหไดผลการทดลอง

2) ขาดองคความรดานไฟฟาและอเลคทรอนคทาใหเลอกวสดทเหมาะสมไมด จากทเลอกสายไฟไมเหมาะสมทาใหสายไฟไมสามารถทนรบแรงดนกระแสไฟฟาได และการทเชอมอปกรณงานไฟฟาไมดสงผลใหอปกรณเกดความเสยหายเมอใชงานจรง

3) อปกรณวสดทขายใชระยะเวลาในการขนสงนานเพราะนาเขาจากตางประเทศโดยไมผานพอคาคนกลางในประเทศไทย ราคาถกกวา 50%-70% เมอเปรยบเทยบกบทขายในประเทศไทย คณภาพและมาตรฐานเดยวกน ซงเมออปกรณเกดความเสยหายตองรอการขนสงมาสงสนคา 5.4 แนวทางการแกไข

1) กาหนดแผนงานการพฒนาใหสอดคลองและเผอเวลาสาหรบความผดพลาดในการทดสอบระบบ

2) ศกษาองคความรดานไฟฟา และอเลคทรอนค หรอสอบถามจากผเชยวชาญในแขวงนนโดยตรงกอนการสรางอปกรณ

5.5 การพฒนาระบบงานในอนาคต

นาไปผลตวงจรในภาคอตสาหกรรมจานวนมากเพอลดตนทนตอชดลง และใช อปกรณสาเรจรปในการลดตนทนการผลตวงจรขนมาทงหมด มการเขารหสตวอปกรณไวไมใหสามารถนาไปใชกบวงจรทลอกเลยนแบบได นาไปทดแทนอปกรณเทอรควบคมแบบเดม เพอประสทธภาพทดกวา จากนนพฒนาระบบใหเปน Internet of Things มากขน โดยเพมระบบเครอขายไรสายเชอมตอกบอปกรณควบคมอณหภมดวยอาดยโนเพอทาการตรวจสอบอณหภม ควบคม อณหภม สงงานเปดและปดการทางานโดยสงงานไดจากสมารทโฟน (Smartphone) สาหรบนาไปใชในการควบคมอณหภมหรอสามารถแจงเตอนความผดปกตของตแช และเพมคณสมบตใหอปกรณควบคมอณหภมดวยอาดยโนสามารถรองรบคอมเพรสเซอรทมมากกวา 1 ตว

Page 43: อุปกรณ ควบคุมอุณหภูมิตู แช ด ุยโน วยอาด Freezer ...dspace.bu.ac.th/bitstream/123456789/2328/5/thanaphon_suph.pdf ·

32

บรรณานกรม

กรมสงเสรมอตสาหกรรม. (2555). คมอจดการพลงงานไฟฟาในโรงงาน. สบคนจากwww.dip.go.th/th/category/2016-09-17-17-31-47-1/2012-06-13-12-02-31.

ชชาต อารจตรานสรณ. (2539). เครองมอวทยาศาสตร (พมพครงท 2). ขอนแกน: ศรภณฑออฟเซท.

thaieasyelec. (2559). มาทาความรจกกบ Arduino รนตาง ๆ กน. สบคนจาก

www.thaieasyelec.com/article-wiki/basic-electronics.html.

ธนากร นาหอมจนทร และอตกร เสรพฒนานนท. (2557). ระบบควบคมอณหภมและความชนสมพทธในโรงเรอนเพาะปลกพชไรดน แบบทาความเยนดวยวธการระเหยของนารวมกบการสเปรยละอองนา แบบอตโนมต โดยใชระบบควบคมเชงตรรกะแบบโปรแกรมได. วารสารวชาการมหาวทยาลยอสเทรนเอเชย ฉบบวทยาศาสตรและเทคโนโลย, 8(1), 98-111.

ธราธร มนแยม, ทนงชย หลาวน และสหพล สงคะปะ. (2556). การพฒนาระบบควบคมเครองปรบอากาศแบบแยกสวนกรณศกษาภายในหองปฏบตการคอมพวเตอร. สบคนจากindustrial.uru.ac.th/dbproject/main/list_project/view.php?id_pro=49&id_author1=55&id_author2=22&id_author3=56&id_author4=0&id_author5=0.

ธระพงษ กระการด. (ม.ป.ป.). แบบเรยนออนไลน วชาสถต รหสวชา 3000-1524 บทท 3. สบคนจาก www.stvc.ac.th/elearning/stat/csu3.html.

พระราชบญญตมาตรฐานผลตภณฑอตสาหกรรม พ.ศ. 2511. (2559, 25 มกราคม).

ราชกจจานเบกษา. กรงเทพฯ: คณะรฐมนตรและราชกจจานเบกษา. ฟสกสราชมงคล. (2559). หนวยการเรยนร เรอง ไฟฟา หวขอ เครองใชไฟฟาทใหความรอน. สบคน

จาก www.rmutphysics.com/charud/scibook/electric3/pan11.htm.

สมคด ยงหอม. (2559). การศกษาสมรรถนะเครองแชแขงขนาดเลกทใชสารทาความเยน R-22 กบ R-

290. สบคนจาก www.research.rmutt.ac.th/?p=13957.

สมชาย มณวรรณ, ฉนทนา พนธเหลก, สรยงค ประชาเขยว, ทวศกด ศรไพบลย และอภชต เทอตโยธน. (2553). มาตรฐานประสทธภาพพลงงานขนตาของตแช. ใน การประชมงานวชาการการถายเทความรอนและมวลในอปกรณดานความรอนครงท 9 (หนา 192 – 196). ประจวบครขนธ: ม.ป.พ.

Page 44: อุปกรณ ควบคุมอุณหภูมิตู แช ด ุยโน วยอาด Freezer ...dspace.bu.ac.th/bitstream/123456789/2328/5/thanaphon_suph.pdf ·

33

สานกบรหารจดการนา. (2559). รเลยและแมคเนตกสคอนแทคเตอร. สบคนจากhttp://202.129.59.73/tn/motor10-52/motor10.htm.

อครเดช สนธภค. (2538). การทาความเยน. กรงเทพฯ: สถาบนเทคโนโลยพระจอมเกลาเจาคณทหารลาดกระบง.

eeeasyshop. (2559). โซลดสเตตรเลย Solid-State Relay (SSR) OMRON. สบคนจาก www.eeeasyshop.com/category/6.

arduinobasics. (2014). Relay module. Retrieved from

http://arduinobasics.blogspot.com/2014/09/relay-module.html.

Arduitronics. (2016). SD card module. Retrieved from www.arduitronics.com.

Banzi, M., & Shiloh, M. (2014). Make: Getting started with arduino (3rd ed.). California:

Maker Media.

Fridgesolutions. (2016). Refrigeration basics. Retrieved from http://www.fridgesolutions.com/basics.shtml.

Margolis, M. (2011). Anduino cookbook (2nd ed.). California: O’REILLY.

playground.arduino.cc. (2014). A DHT11 class for arduino. Retrieved from

http://playground.arduino.cc/Main/DHT11Lib.

Page 45: อุปกรณ ควบคุมอุณหภูมิตู แช ด ุยโน วยอาด Freezer ...dspace.bu.ac.th/bitstream/123456789/2328/5/thanaphon_suph.pdf ·

34

ประวตผเขยน

ชอ – นามสกล ธนพนธ สพฒนกจกล

อเมล [email protected] ประวตการศกษา

ปรญญาตร สาขาวทยาการคอมพวเตอร คณะวทยาศาสตรและเทคโนโลย มหาวทยาลยกรงเทพ

มธยมศกษาตอนปลาย สาขาศลปภาษา เอกภาษาญปน

โรงเรยนนวมนทราชนทศ สวนกหลาบวทยาลย สมทรปราการ มธยมศกษาตอนตน โรงเรยนนวมนทราชนทศ สวนกหลาบวทยาลย สมทรปราการ

ประถมศกษา โรงเรยนอนบาลวดพชยสงคราม

Page 46: อุปกรณ ควบคุมอุณหภูมิตู แช ด ุยโน วยอาด Freezer ...dspace.bu.ac.th/bitstream/123456789/2328/5/thanaphon_suph.pdf ·

9., 9)

u'l?\ La1

uurimurdun?{tvrtnr

{o rr n a vi r fir s n 1 : a q ry 1 ntfr't{f, vrBtu ? vr a r fi vu u d/a r :fi u u $

{ufi 26 u6ou rylllI.ry ---vI n zsb0

fiT

:vd'urJiryrgr Emi V Tvr ntonud'nan: .. -----3yr-El-r.fl-r-a.qr-:.u.14rri-olfi-n..-.-.-..---arrric,r.--.---uvrnl-ula.6-a:.rau-lun-ua-v.n-r:f-nnt-:..---.a ------'--------------

a d ( I d i "a ,3o t ,,9t

Ft6uu ------?-ytut-fl1-A-nt-tLAv.[1{l-n-LU-LA-U-----.mnotrlfitEun'jr "{aqq;rn1fr"lfff,m8" alT uvfil ttav

urarivrsrdafl:,{w1v,r fiiadtaqrd 119 nuuil:v:'ttt 4 tttrqn:vTtu{ ttflnao{Lrtuq$

nq{Lvrvrxrl4lurr: 10110 firqiottdrtun'j, "{ldYuaqry,ntfr"lri8uB" 6nalrurafit

ry'or.4rgrfltfi'l{f,vrE uav ry'16'iroqcyrmlri"Lrif;vrE nnawirdrgrgrrYuTnufi{onruo'lsiotrJd

{a t. ry'or4yrmlri"ldf,vrBroir:ovjrr{Ju{aixa::riuavi{Ju4'frfoBuirirfiur{16urlumuar:fiuud/

i vr u r fl n u dfir {o .. dl t,finou mtaot Xafi {r M Er-'q fl 0] oq ! [t """.-'.-"-"'i'---i...-'-'1-' 'T i

{loor{Juaruuulsornr:dnurnriludnqm:___.__?_lt-Utntafl.UJt4_t_U.6ufl-ql__.-._.1o{:J141?vlulaun!{tvll\. ' u ,Xa(riotrifl Gun'ir " ar:fiuud/ivurfilnrud" )

ila z. fr'oururrrlri"ldf,uBnnal0uuoil1fifr16'i!oururnlri'L{fivrBTorurJ:rotrnrirrrouuvrurravtrifi- g- i @ s I u

riruurr:vuvurarlunr:rirar:finuii/iyrurfiuuiS dr:eri6runtilqirfintfiurnr:litfi froutrjal uriuw\i, 6,y, y a a o qv, s du ^ ^ - J 'vJ lffrfrijUl,frFl0a151:6UtU h4rr'1FtUflUUl4:oAlru1.i1U 114!:u LUl'UoUrnO0',lnaflAil5Ltnti0u 01.{tuln ,

f,vrBTeuovrit,runutoutrodtyfirodrrlrrriruuBotrifitril tri'itftuunv6otfiuwrlairu u6onr:

"i o o v o d un:svt10u [Fl Lua nufuuvl'tu0{ t9u? nu

ila z. raT nn:fifi{orTouflfluflryrarduf;vrdluaT :fivruiifivrurflvrud:vra'jrr4'oqrurrrlfil{f,vrBfi'ld4 d . ,lYu qqra au dd 4 4 - -o|-Y- A

!flnafl1uuonn0= yio:vy'rrrilLnSuoUrLrmLraLtdyrtinWnnanruu0flnq u:outuntrl?Jo{0ucl-''--'' ---- "- -'d-"----i-t "-' - i I

i - ^ ^ d - d, qvvu oraea at{ | o Y' " ! -! 4 srilEirrftr6flfrvrB durijuiun-Lfifi5loucutrrLfttdvrElriarur:nrirrruuuoonlilctt ttluLtvl:14:0Lglucttl

1 U io

tfr fr'oururntri"Ld'fiuB0uuouiufipruavrerld'ri'rifiuurururifft6'iroururmlri"l{f,vrBtunrrilufieJvru-"'li-'i-o - s i u

t e{ a. af, t 9)4 9u Q 951 9za a. Q., a.

Ft',t{ 1 ilLnflruLrnrJ LFI:Uoqryret t14 LtAilfiil{Au

Page 47: อุปกรณ ควบคุมอุณหภูมิตู แช ด ุยโน วยอาด Freezer ...dspace.bu.ac.th/bitstream/123456789/2328/5/thanaphon_suph.pdf ·

ol x" & a 4y dt I d Q ta \yt vq y q - &dcUrU'luvl'lljuao{auU ilt0n?1xJt1lu0U1{teru?flu q6{ry6Ul LFtoruuayrnflocJ0nrlsJ ludryrgtilLnu

avu6unud: 6tt6'ararufioijotril{rflur{rd'egriorarirflulu uavrfiuinrcrt{alruavflfi1J

atfio -/fu- rloueurErtril{f;vraf / I

----u qo'

( il?Llrrt{r.{ua / (rcv/uia ltr )

4 olfwr fr16'iuoucrrrm"Lri"L{frvrBA{%0. ----f-at ---.cj - - -{-u .. .

(ora1:eidgfrnr oafifrg)gJ o o e.,

d"lds q

zu o'ru? u n 1:alunuoalJFr Lfn v nudnr: rEuuiUlUU

Ida{to. _-__}lulu

rg) t € A 3 e) d\(r1tr u fl 1art:1a1:u nqa n1 ailama u)

r{c,rAAe,,

:0 { n ruu 9t u ttJ% rl?il u 1a u

I4a{t,o 7\lU1U

(pr:.fi:vra xdaolaaqa)

fi'drur u n'.r :radnq nz / ry iu fi prr ou ra#nq n :

TJ