การใชพลงงานแสงอาทตยทดแทนบนรถคมครอง

ของโครงการระบบทางดวนขนท 2

อนกล ตนตมาสน

วทยานพนธนเปนสวนหนงของการศกษาตามหลกสตรวศวกรรมศาสตรมหาบณฑต

สาขาวชาการจดการทางวศวกรรม คณะวศวะกรรมศาสตร

มหาวทยาลยธรกจบณฑตย

พ.ศ. 2557

The Vehicles Operation of Second Stage Expressway Systems

Project by Solar Energy

Anukool Tuntimas

A Thesis Submitted in Partial Fulfillment of the Requirements

for the Degree of Master of Engineering

Department of Engineering Management

Faculty of Engineering, Dhurakij Pundit University

2014

ค

หวขอวทยานพธ การใชพลงแสงอาทตยทดแทนบนรถคมครองของโครงการระบทาง

ดวน ขนท 2

ชอผเขยน อนกล ตนตมาสน

อาจารยทปรกษา ผชวยศาสตราจารย ดร.ศภรชชย วรรตน

สาขาวชา จดการทางวศวกรรม

ปการศกษา 2557

บทคดยอ

การวจยนไดมวตถประสงคเพอศกษาเปรยบเทยบความคมคาระหวางการใชระบบ

เครองกาเนดไฟฟาเดมกบระบบโซลาเซลล โดยทาการวจยกบรถคมครองของโครงการระบบทาง

ดวนขนท 2 (ทางพเศษศรรช) ของบรษท ทางดวนกรงเทพ จากด (มหาชน)

ซงผลการวจยพบวาการใชระบบผลตไฟฟาจากพลงงานแสงอาทตย โดยใชแผงโซลา

เซลล มความคมคามากกวา ไมวาจะเปนการทาใหระบบไฟฟาทจายใชงานมความเสถยรมากกวา

การชวยใหสามารถลดระยะเวลาและคาใชจายในการซอมบารงลดใหนอยลง การใชระยะเวลาใน

การบารงรกษาระบบลดลง เพราะมระบบการทางานทไมยงยากซบซอนเหมอนการใชเครองยนตใน

การผลตไฟฟาแบบเดม ทาใหตนทนในการดาเนนงานลดลงอยางเหนไดชดเจน จากการไมตองใช

นามนเบนซนคดเปนเงน 91,728 บาทตอป หรอคดเปนคาใชจายประหยดไดสทธหลงภาษตามมลคา

เงนปจจบนจากระยะเวลา 20 ป เปนเงน 680,236.50 บาท อกทงทาใหสามารถลดระยะเวลาในการท

ตองทางานซอมบารงลง รวมถงคาใชจายทตองใชในการจดเตรยมอะไหลทใชในการซอม ทาให

สามารถเพมประสทธภาพในการทางานของพนกงานไดมากยงขน ไมวาจะเปนพนกงานทตองใช

รถยนตกภย ชางซอมบารง เนองจากระบบผลตไฟฟาจากพลงงานแสงอาทตยทใชแผงโซลาเซลล

สามารถทางานไดอยางเตมท และมประสทธภาพมากกวาระบบเครองยนตแบบเดม รวมถงการใช

เวลาในการตรวจสอบกอนการใชงานนอยลง เพราะเปนระบบทไมมความซบซอนในการทางาน

เหมอนระบบเครองยนต นอกจากน ระบบไฟวบวาบและไฟลกศรทเปลยนมาใชหลอด LED นน

กนกระแสไฟฟานอยกวา ระบบไฟเดมทใชไสหลอด โดยลดจากการทตองใชกระแสไฟฟา 50-75

แอมป/DC เหลอ 8-10 แอมป/DC

ฆ

ง

Thesis Topic The Vehicles Operation of Second Stage Expressway Systems

Project by Solar Energy

Author Anukool Tuntimas

Thesis Advisor Asst.Prof. Suparatchai Vorarat, Ph.D

Department Engineering Management

Academic Year 2014

ABSTRACT

The objective of this research is to compare the worthiness between old model of the

energy generator and solar cell system by testing with the road side assistance of the second-stage

expressway system (Si Rat Expressway) of Bangkok Expressway Public Company Limited.

The result of this research shows that the solar cell system is more worthy than the

normal electric generator after compared with four factors such as the steadiness of the power

distribution system,time and cost saving of maintenance due to uncomplicated system, higher

potential of manpower, and less time inspection before usage respectively. For the operating cost

has decreased at 91,728 baht per annum due to non-utilization of gasoline, or called as the net

saving expenses after VAT from the present value time 20 years at 680,236.50 baht.Moreover, the

flash light and the arrow light have been changed from the filamentto LED light bulb, which uses

less electrical power from 50-75 Amp to 8-10 Amp.

จ

กตตกรรมประกาศ

วทยานพนธฉบบน จะสาเรจลลวงมได หากมไดรบความกรณาของ ผศ.ดร.ศภรชชย

วรรตน อาจารยทปรกษาวทยานพนธ ทไดสละเวลาอนมคายง ในการอนเคราะหใหคาปรกษา และ

ขอชแนะเกยวกบการวจย ตลอดจนแกไขตรวจทานขอบกพรองตางๆ ใหวทยานพนธสาเรจเสรจ

สมบรณ ขาพเจาจงขอขอบพระคณมา ณ โอกาสน

นอกจากน ผศกษาขอขอบพระคณบรษท ทางดวนกรงเทพ จากด (มหาชน) (BECL) ท

ไดใหการสนบสนนสงเสรมในการศกษาวจยครงน มเชนนนการศกษาวจยครงนกอาจจะสาเรจมได

และขอขอบพระคณคณาจารยทกทาน รวมถงผทใหความอนเคราะหขอมลในการศกษาวจยครงน

ดวย

อนกล ตนตมาสน

ฉ

สารบญ

หนา

บทคดยอภาษาไทย ฆ

บทคดยอภาษาองกฤษ ง

กตตกรรมประกาศ จ

สารบญตาราง ซ

สารบญภาพ ฌ

บทท

1. บทนา

1.1 ความเปนมาและความสาคญของปญหา 1

1.2 วตถประสงค 3

1.3 ขอบเขตของการวจย 3

1.4 ระเบยบวธการวจย 3

1.5 ประโยชนทคาดวาจะไดรบ 3

2. แนวความคด ทฤษฎ และงานวจยทเกยวของ 4

2.1 แนวความคดเกยวกบพลงงานแสงอาทตย 4

2.2 ทฤษฎเกยวกบเครองมอปรบปรงคณภาพ 37

2.3 แนวความคดเกยวกบการบารงรกษาเครองจกร 41

2.4 แนวคดเกยวกบวงจร PDCA 44

2.5 แนวคดเกยวกบการตดสนใจ 46

2.6 แนวคดเกยวกบการจดการตนทน 47

2.7 แนวความคดเกยวกบหลกเกณฑในการตดสนใจเพอการลงทน 49

2.8 งานวจยทเกยวของ 53

ช

สารบญ (ตอ)

บทท หนา

3. วธการดาเนนการวจย 31

3.1 ขอบเขตทใชในการศกษาวจย 31

3.2 ประชากรทใชในการศกษา 60

3.3 ขนตอนและวธการดาเนนการ 61

3.4 การเปรยบเทยบความคมคาทางการเงนของการใชพลงงานไฟฟาจาก

พลงงานแสงอาทตย เปรยบเทยบกบการใชพลงงานไฟฟาแบบเดม 61

3.5 ขนตอนการศกษาวจย 61

4. วเคราะหผลการดาเนนงาน 62

4.1 แผนการดาเนนงาน 62

4.2 การตดสนใจคดเลอกปญหา 63

4.3 หลกการทางานพลงงานแสงอาทตยใชงานในรถปฏบตการฯ

เพอทดแทนเครองปนไฟ 69

4.4 การดาเนนการเปรยบเทยบการออกแบบระบบ 75

4.5 วเคราะหความเปนไปไดทางดานการเงน 87

4.6 การเปรยบเทยบโครงการทมอายแตกตางกน โดยวธมลคาเทยบเทาปจจบน 87

4.7 ระยะเวลาคนทน 90

4.8 ผลตอบแทนการลงทน 92

4.9 วธมลคาปจจบนสทธ 92

4.10 อตราผลตอบแทนภายใน 94

5. สรปผลการศกษา 96

5.1 บทสรปของการศกษาวจย 96

5.2 ขอเสนอแนะ 99

บรรณานกรม 100

ภาคผนวก 104

ประวตผเขยน 114

ซ

สารบญตาราง

ตารางท หนา

2.1 กระบวนการทางอณหพลศาสตรทเปลยนพลงงานแสงอาทตย

เปนพลงงานรปแบบตาง ๆ

14

2.2 ประเภทและสดสวนของการใชงาน 18

2.3 ตนทนการผลตไฟฟาจากแหลงตางๆ 21

2.4 เทคนค 5W 1H 39

4.1 แผนการดาเนนงาน 62

4.2 การตดสนใจคดเลอกปญหา 63

4.3 มลเหตจงใจ 64

4.4 การวเคราะหหาสาเหต 67

4.5 การประเมนสาเหตของปญหา 68

4.6 ตารางเกบขอมล (ขอเทจจรง) 68

4.7 ตารางเกบขอมล (กอนการแกไข) 69

4.8 เปรยบเทยบขอดและขอเสยของเครองกาเนดไฟฟาในระบบตางๆ 75

4.9 เกบขอมลภายหลงการทดลอง Pilot Project 81

4.10 เปรยบเทยบระหวางระบบไฟลกศรของบมจ.ทางดวนกรงเทพและระบบ

ไฟลกศรของการทางพเศษแหงประเทศไทย

84

4.11 ระบบเดม โดยการใชเครองกาเนดไฟฟา 87

4.12 ระบบใหม ระบบพลงงานแสงอาทตย 87

4.13 คา NPV ระบบเดม โดยใชเครองกาเนดไฟฟา 89

4.14 คา NPV ระบบใหม ระบบพลงงานแสงอาทตย 90

4.15 เงนคาใชจายประหยดไดท 7% 93

ฌ

สารบญภาพ

ภาพท หนา

2.1 แผนผงแสดงแหลงกาเนดพลงงานหมนเวยนประเภทตาง ๆ

(หนวยทใชเปนเทอราวตต (1012 W))

4

2.2 การกระจายสเปกตรมของรงสอาทตยเหนอบรรยากาศ 9

2.3 การผลตไฟฟาโดยเซลลแสงอาทตย 12

2.4 การจาแนกการประยกตใชพลงงานแสงอาทตยในรปของไฟฟา 15

2.5 ความเปนมาและแนวโนมของเทคโนโลยเซลลแสงอาทตย 16

2.6 ปรมาณใชงานของแผงเซลลแสงอาทตย (ทวโลก) 17

2.7 สดสวนของการใชงานในประเทศไทย 18

2.8 ซลลแสงอาทตยททาจากสารกงตวนาประเภทซลคอน 25

2.9 สวนประกอบของเซลลแสงอาทตย 25

2.10 ขบวนการผลตเซลลแสงอาทตย แบบผลกเดยว 27

2.11 ขบวนการผลตเซลลแสงอาทตย แบบผลกรวม 28

2.12 หลกการทางานของเซลลแสงอาทตย 30

2.13 การผลตกระแสไฟฟาดวยเซลลแสงอาทตยแบบอสระ 32

2.14 การผลตกระแสไฟฟาดวยเซลลแสงอาทตยแบบตอกบระบบจาหนาย 33

2.15 แสดงการผลตกระแสไฟฟาดวยเซลลแสงอาทตยแบบผสมผสาน 34

2.16 แสดงเทคนค 5W 1H 37

ญ

สารบญภาพ

ภาพท หนา

3.1 โครงการระบบทางดวนขนท 2 57

3.2 รถยนตทใชในการกภยและการจดการจราจร 58

3.3 การตดตงเครองกาเนดไฟฟา 60

4.1 การวเคราะหหาสาเหตดวยผงกางปลา 65

4.2 การแกปญหาโดยเทคนค 5W 1 H 66

4.3 โครงสรางพลงงานแสงอาทตยใชงานในรถปฏบตการคมครอง

บนทางดวนกรงเทพเพอทดแทนเครองปนไฟ

69

4.4 ความสมพนธระหวางแรงดนไฟฟาขณะชารจแบตเตอรกบเวลา 70

4.5 ความสมพนธระหวางกระแสไฟฟาขณะชารจแบตเตอรกบเวลา 70

4.6 ความสมพนธระหวางกาลงไฟฟาขณะชารจแบตเตอรกบเวลา 71

4.7 รถยนตกอนตดตงแผงโซลาเซลล 78

4.8 ระบบหลกการของอปกรณเดม 79

4.9 ระบบหลกการออกแบบอปกรณพลงงานแสงอาทตย 79

4.10 รถยนตททดลองตดตงระบบแผงโซลาเซลล (Pilot Project) 80

4.11 ระบบไฟบนรถยนตคมครอง 83

4.12 ไฟลกศรบนรถยนตคมครอง ของ การทางพเศษแหงประเทศไทย 84

4.13 ไฟลกศรบนรถยนตคมครองของบรษททางดวนกรงเทพ จากด (มหาชน) 85

บทท 1

บทนา

1.1 ความเปนมาและความสาคญของปญหา

บรษท ทางดวนกรงเทพ จากด (มหาชน) (BECL) เปนบรษทฯ ทไดรบสทธให

ดาเนนการบรหารกจการระบบโครงการทางดวนขนท 2 (ทางพเศษศรรช) ซงครอบคลมพนททาง

ดวนสวน A ชวงรชดาภเษก-พระราม 9 (12.4 กโลเมตร) สวน B ชวงทางตางระดบพญาไท-บางโคล

(9.4 กโลเมตร) และสวน C ชวงรชดาภเษก-แจงวฒนะ (8 กโลเมตร) รวมระยะทาง 38.4 กโลเมตร

ดงนน ในยคปจจบนทกองคกรตองมการจดการตนทนในทกกระบวนการทางานอยางมระบบ และ

มการจดการตนทนทด เพอใหองคกรพฒนาไปในทศทางทดขน เพอการแขงขนองคการสามารถ

พฒนาไดเหนอคแขง ซงการบรการบนทางพเศษนบวาเปนหวใจของการบรหารงานของบรษท

ดงนนตลอดระยะเวลาทผานมา บรษทจงไดมงมนพฒนาและเพมประสทธภาพของการใหบรการ

เพอสรางความประทบใจแกผใชทางโดยคานงถงความสะดวก รวดเรว คมคากบคาใชจาย สาหรบ

การบรการทเปนหนงของบรษท บรษทจดใหมการบรการดานตางๆ ซงในกรณทผใชทางประสบ

อบตเหตหรอเครองยนตขดของบนทางพเศษพนกงานกภยจะใหความชวยเหลอและแกไข

เครองยนตจนสามารถวงตอไปได หรอหากไมสามารถแกไขไดกจะชวยลากจงรถจากบนทางพเศษ

ลงไปยงบรเวณทใกลทสดโดยไมเสยคาใชจายใดๆ โดยการดาเนนการดานการกภยและจดการจราจรบนทางดวนดงกลาวนน ทางบรษทฯ

ตองมรถยนตคมครองทตดตงสญญานไฟวบวาบและไฟลกศร เพอพนกงานกภยจะขนไปใหความ

ชวยเหลอ และคมครองรถยนตทขดของหรอประสบอบตเหตอยบนทางพเศษ ดงจะเหนไดจาก

รถยนตคมครองทตดต งไฟวบวาบและไฟลกศรดงกลาว ซงมจานวน 17 คน ทตองใชในการ

ดาเนนงานของบรษทฯ ทกวนตลอด 24 ชวโมง โดยรถยนตดงกลาวจะตองใชระบบจายไฟฟาโดย

ใชเครองกาเนดไฟฟาทใชน ามนเบนซน 91 ในการผลตไฟฟาผานหมอแปลงไฟฟา และเปลยน

ระบบวงจรไฟฟาเพอจายไฟยงระบบไฟวบวาบและไฟลกศร เมอมการขนไปทางานบนทางดวนทก

ครง ซงในการทางานจากรถยนตทตดตงไฟวบวาบและไฟลกศพบวามปญหา คอ ระบบการจายไฟ

รวมถงไฟวบวาบ ไฟลกศรและเครองกาเนดไฟฟามการชารดเสยหายบอย เชาน ความถของ

เครองยนตไมคงท จงทาใหตองปรบจนเครองยนตกอนใชงานทกครง อกทงเครองยนตมเสยงดง

มาก ซงสงผลกระทบตอการสญเสยเวลาในการตรวจเชค การซอมบารงรกษาเครองยนตกาเนด

2

ไฟฟา และหมอแปลงไฟฟา รวมถงระบบการจายไฟของไฟวบวาบและไฟลกศรทมการชารดบอย

นอกจากจะสญเสยเวลาแลวยงมคาใชจายในการบารงรกษา เชาน เปลยนน ามนเครอง กรอง

น ามนเครอง และหวเทยน เปนตน ซงสงผลใหปรมาณงานและระยะเวลาของการซอมบารงทมาก

ขน โดยปญหาดงกลาวจะมผลตอตนทนดานคาใชจาย ระยะเวลาและปรมาณงานของการซอมบารง

อกทงยงอาจสงผลตอคณภาพของการใหบรการกบผใชทางพเศษ ซงถอวาเปนสงทมความสาคญ

เปนอยางมาก

จงเหนควรศกษาถงการนาระบบโซลาเซลลมาใชในการผลตไฟฟาเพอชวยใหไฟฟา

ใหแกระบบไฟวบวาบและไฟลกศรแทนเครองกาเนดไฟฟาทใชน ามนเบนซน ซงการศกษาการนา

ระบบ โซลาเซลลมาใชในการผลตไฟฟาแทนเครองกาเนนไฟฟานน เพอระบบโซลาเซลลมจดเดน

ในหลายๆ เรองทสามารถนามาผลตไฟฟาใชทดแทนแบบเกา คอ ระบบโซลาเซลลถอเปนพลงงาน

ทไมมวนหมด เพราะดวงอาทตยเปนสวนหนงของจกรวาล และระบบโซลาเซลลถอวาเปนแหลง

พลงงานสะอาด ซงจะเหนไดวาไฟฟาทไดจากระบบโซลาเซลล เกดจากการเปลยนพลงงานแสงเปน

กระแสไฟฟาโดยตรง ตางจากการผลตไฟฟาอนๆ ทตองเผาน ามน เผาถานหน แลวปนเทอรไบน

ดวยไอน าซงกอใหเกดการปลอยกาซคารบอนไดออกไซด รวมทงมลภาวะทางเสยง นอกจากนน

ระบบโซลาเซลลสามารถสรางไฟฟาไดทกขนาด ตงแตเลกๆ เพอใชกบเครองคดเลข จนถงโรงงาน

ไฟฟาขนาดใหญระดบ 100 kW ขนไป ซงไมวาจะเลกหรอใหญ กใชระบบโซลาเซลลลกษณะ

พนฐานไดเหมอนกน ประสทธภาพเทากน ตางจากโรงงานผลตไฟฟาทงพลงน า การเผาเชอเพลง

พลงงานปรมาณ ประสทธภาพการเปลยนพลงงานจะขนกบขนาดของระบบ ทสาคญนนระบบโซ

ลาเซลลผลตทไหนใชทนน โดยระบบไฟฟาปกตนนแหลงผลตไฟฟากบจดใชงานมกอยคนละทตง

กน และจะตองมระบบทาการสง แตระบบโซลาเซลลจะตางจากระบบไฟฟาปกต คอ สามารถผลต

ไฟฟาในบรเวณทจะใชงานได หรอจะตดบนหลงคาบาน เพอสรางไฟฟาใชเองในบานเลย ซง

สามารถตดตงบนหลงคารถยนตและนากระแสไฟมาใชบนรถยนตได สวนขอจากดของไฟฟาจาก

ระบบโซลาเซลล คอ ความเขมของพลงงานขาเขาตา และปรมาณไฟฟาทไดจะแปรผนตามสภาพ

อากาศ แตเนองจากบนรถยนตทตดตงไฟวบวาบและไฟลกศรดงกลาว ไมตองการกระแสไฟฟาทสง

มาก เพราะกระแสไฟฟาใชเพยงสาหรบไฟวบวาบและไฟลกศรเทานน ดงนนจากการศกษาเบองตน

เมอเปรยบเทยบจดเดนและจดดอยของการใชระบบโซลาเซลลนน ทาใหผวจยตดสนใจในการ

เลอกใชระบบโซลาเซลลเปนพลงงานทดแทน ในการผลตไฟฟาเพอชวยใหไฟฟาใหแกระบบไฟ

วบวาบและไฟลกศรแทนเครองกาเนดไฟฟาทใชนามนเบนซน

3

1.2 วตถประสงค

เพอศกษาเปรยบเทยบความคมคาระหวางการใชระบบเครองกาเนดไฟฟาเดมกบระบบ

โซลาเซลล

1.3 ขอบเขตของการวจย

ศกษาวธการทางานของระบบเครองกาเนดไฟฟาดวยน ามนเบนซนและเครองกาเนด

ไฟฟาระบบโซลาเซลลทใชจายไฟฟาใหกบไฟวบวาบและไฟลกศรของรถยนตทใชก ภ ยบน

โครงการระบบทางดวนขนท 2 ของบรษท ทางดวนกรงเทพ จากด (มหาชน)

1.4 ระเบยบวธวจย

1) ศกษาทฤษฎและผลการวจยทเกยวของ

2) ศกษารวบรวมขอมลการใชและการซอมบารงเครองกาเนดไฟฟาระบบไฟวบวาบและไฟ

ลกศรของรถยนตกภย

3) วเคราะหและเปรยบเทยบระบบการทางานของเครองกาเนดไฟฟาดวยน ามนเบนซนและ

เครองกาเนดไฟฟาแบบโซลาเซลล

4) ศกษาเปรยบเทยบตนทนคาใชจายของการใชเครองกาเนดไฟฟาดวยน ามนเบนซนกบเครอง

กาเนดไฟฟาดวยระบบโซลาเซลล

5) เปรยบเทยบผลกอนและหลงการดาเนนการ

6) สรปผลการดาเนนการและเสนอแนะ

1.5 ประโยชนทคาดวาจะไดรบ

1) เพมคณภาพงาน จากการคดคนระบบใหมๆ โดยการใชพลงงานทดแทนมาพฒนาใชงาน

2) ตนทนการดาเนนงานลดลง เนองจากงานซอมลดลง ทาใหลดคาใชจายในการบารงรกษา

การจายกระแสไฟทคงทเปนการถนอมเครองจกร และทาใหบารงรกษางาย

3) เพมสามารถการทางาน เพอใหไดปรมาณงานเพมขน เนองจากเครองจกรสามารถทางานได

อยางเตมท และมประสทธภาพมากขน

4) ลดระยะเวลาในการทางาน เพอใหเปนไปตามแผนงานทไดกาหนดไว

บทท 2

แนวความคด ทฤษฎ และงานวจยทเกยวของ

2.1 แนวความคดเกยวกบพลงงานแสงอาทตย

พลงงานแสงอาทตยดจะไดรบการกลาวขวญถงมากทสดวา จะเปนความหวงอนสงสง

ของมนษยทจะชวยแกปญหาพลงงานขาดแคลนไดอยางแทจรง ดวงอาทตยเปนแหลงพลงงานท

ใหญทสดของธรรมชาต โดยความเปนจรงแลวแหลงพลงงานทกชนดทกลาวไปแลวยกเวนชนด

เดยวกคอ พลงงานจากกระแสน าขนน าลงลวนเกยวกนไมโดยตรงกโดยทางออมกบพลงงานดวง

อาทตยทงสน พลงงานดวงอาทตยเปนพลงงานทเกดจากกระบวนการนวเคลยรแบบทเรยกกนวา

นวเคลยรฟวชน กระบวนการเกดพลงงานบนดวงอาทตยเปนผลจากการรวมตวของอะตอม

ไฮโดรเจนเปนอะตอมฮเลยม แลวมมวลสวนหนงของอะตอมไฮโดรเจนหายไป มวลสวนทหายไป

นเองทเปลยนไปเปนพลงงานในรปของคลนแมเหลกไฟฟาทถกสงออกไปรอบดวงอาทตย แลวกม

สวนหนงสวนนอยเทานนทเดนทางมาถงโลก

พลงงานแสงอาทตยทผวดวงอาทตย พนท 1 ตารางหลา มคาถงประมาณ 65,000 แรงมา

แตทผวโลกบนพนท 1 ตารางหลา เทากนนนมพลงงานแสงอาทตยเดนทางมาถงเพยงประมาณ 1

1/3 แรงมา หรอ 1 กโลวตตเทานน แตปรมาณพลงงานแสงอาทตยบนผวโลกทดมคาเพยงนอยนดน

เมอคดเปนปรมาณของพลงงานจากแหลงเชอเพลงทเรามอยแลว และความจาเปนของมนษยเราใน

การใชพลงงานเพอกจกรรมตางๆ แลวไมนอยเลย เพราะพลงงานแสงอาทตยทมาถงโลกในชวงเวลา

1 เดอน นนคดเปนปรมาณพลงงานกเทากบถานหนถง 18 คณ 1012 ตนหรอแปดลานลานตน ซง

เปนปรมาณของถานหนทคาดกนวามเหลออยในโลกทงหมดขณะน

ดงนน โลกเราถงแมจะอยหางจากดวงอาทตยเปนระยะทางถงประมาณ 93 ลานไมล

และดเสมอนกบจะไดรบพลงงานแสงอาทตยเปนปรมาณเพยงเลกนอยเทานน โดยความเปนจรงใน

แงของความตองการใชพลงงานของมนษยโลกแลว โลกเรากไดรบพลงงานแสงอาทตยเปนปรมาณ

มหาศาลอยทกขณะ แตในขณะนเปนทนาเสยดายวา โลกเราใชพลงงานแสงอาทตยใหเปน

ประโยชนไดจรงๆ เพยงนอยนด คอประมาณ 1% เทานน อกประมาณ 99% นนสญหายไปเปลา

อยางนาเสยดาย0

1

1 กองวจยและพฒนา กรมการพลงงานทหาร, ศนยการอตสาหกรรมปองกนประเทศและพลงงาน

ทหาร. พลงงานแสงอาทตย. สบคน 10 มกราคม 2554.จาก http://www.thaienv.com/content/view/799/47/.

5

2.1.1 พลงงานหมนเวยน

พลงงานหมนเวยน (Renewable Energy)2 หมายถง พลงงานทใชแลวไมหมดไป

สามารถหมนเวยนนากลบมาใชใหมได พลงงานหมนเวยนเปนแหลงพลงงานสาคญทจะนามาใช

ทดแทนพลงงานจากเชอเพลงฟอสซลสวนหนง เนองจากอตราการใชพลงงานจากเชอเพลงฟอสซล

โดยเฉพาะน ามน กาซธรรมชาต และถานหน อยในอตราทสงมากและเพมมากขนในแตละป

เนองจากมมลเหตหลายประการสรปไดดงน

1) ประชากรบนโลกมจานวนเพมมากขน

2) การเจรญเตบโตทางเศรษฐกจของประเทศกาลงพฒนาสงขน ซงมผลทาใหอตรา

การบรโภคพลงงานตอคนมคาสงขน

3) ประชากรมการเปลยนแปลงวถการดารงชวตหนมาใชอปกรณหรอเครองใช ทตอง

ใชพลงงานเพมขน

แหลงพลงงานหมนเวยนโดยสวนใหญมกาเนดมาจากพลงงานแสงอาทตย ซงอาจจะ

เปนการนาพลงงานแสงอาทตยมาใชโดยตรง เชน พลงงานความรอน พลงงานไฟฟา หรอนา

พลงงานแสงอาทตยมาใชทางออม เชน พลงงานลม พลงงานคลน พลงงานน า และพลงงานจากชว

มวล สาหรบพลงงานน าขน-น าลงเปนพลงงานทเกดจากแรงดงดดของดวงจนทรและดวงอาทตย

และพลงงานความรอนใตพภพกาเนดมาจากพลงงานความรอนทสะสมใตผวโลก พลงงานรปแบบ

ตาง ๆ ในโลกน มแหลงกาเนดมาจากแหลงตาง ๆ 5 แหลง ไดแก ดวงอาทตย ผลจากการเคลอนท

และแรงดงดดระหวางดวงอาทตย ดวงจนทร และโลก พลงงานความรอนใตพภพ ซงเกดจาก

ปฏกรยาเคมทเกดจากแหลงแรธาตตาง ๆ ซงสรปไดวาพลงงานหมนเวยนมแหลงพลงงานตนกาเนด

มาจาก 3 แหลงคอ ดวงอาทตย พลงงานความรอนใตพภพ และการเคลอนทของดวงดาว แสดงไดดง

ภาพท 2.1

2 จาก พลงงานหมนเวยน (Renewable Energy). (น 3-5) โดย วรนช แจงสวาง. (2553). กรงเทพฯ :

ศนยหนงสอจฬาลงกรณมหาวทยาลย.

6

ภาพท 2.1 แผนผงแสดงแหลงกาเนดพลงงานหมนเวยนประเภทตางๆ (หนวยทใชเปนเทอราวตต

(1012 W))

ทมา: Twidell and Weir (1985, p.5)

ในปจจบนมการใชพลงงานหมนเวยนกนอยางแพรหลายมากขน เพอแทนพลงงานจาก

เชอเพลงฟอสซลซงมปรมาณจากด และเพอลดผลกระทบตอสงแวดลอมจากการใชเชอเพลง

ฟอสซล โดยสวนใหญการใชพลงงานหมนเวยนมผลกระทบตอสงแวดลอมไมมากนก จะไมมการ

ปลอยกาซหรอของเหลวทมอนตรายในระหวางกระบวนการผลต

2.1.2 ความเปนมาของพลงงานแสงอาทตย

“แสงอาทตย” เปนแหลงพลงงานธรรมชาตทมขนาดใหญทสด เปนพลงงานสะอาดและ

มอยท วไป แตการนามาใชประโยชนอาจยงมขอจากดอยบาง เนองจากแสงอาทตยมเฉพาะในตอน

กลางวน ตลอดจนมความเขมของแสงทไมแนนอน เพราะขนอยกบสภาพอากาศและฤดกาลท

เปลยนไป

แสงอาทตยเกดจากปฏกรยาเทอรโมนวเคลยรในดวงอาทตย เมอแสงอาทตยเดนทาง

มาถงนอกชนบรรยากาศของโลก จะมความเขมของแสงโดยเฉลยประมาณ 1,350 วตต/ตารางเมตร

แตกวาจะลงมาถงพนโลก พลงงานบางสวนตองสญเสยไปเมอผานชนบรรยากาศตางๆ ทหอหมโลก

เชน ชนโอโซน ชนไอนา ชนกาซคารบอนไดออกไซด ทาใหความเขมของแสงลดลงเหลอประมาณ

1,000 วตต/ตารางเมตร (หรอประมาณรอยละ 70)

ปรมาณแสงอาทตยทไดรบบนพนทใดพนทหนง จะมปรมาณสงสดเมอพนทนนทามม

ตงฉากกบแสงอาทตย ดงนนหากตองการใหพนทใดรบแสงอาทตยไดมากทสดตอวน กจะตองปรบ

พนทรบแสงน นๆ ตามการเคลอนทของแสงอาทตย ซงจะเคลอนทจากทศตะวนออกไปสทศ

7

ตะวนตกเสมอ นอกจากนน จากการทโลกเอยง ทาใหซกโลกเหนอหนหนาเขาหาดวงอาทตยในฤด

รอน และเอยงซกโลกใตหนหนาเขาหาดวงอาทตยในฤดหนาว ดงนนเราจงตองปรบมมพนทรบแสง

นนๆ ในแนวเหนอใต (มมกมและมมเงย) ใหสอดคลองตามฤดกาลดวย เพอใหพนทน นๆ รบ

แสงอาทตยไดมากทสดตลอดทงป

ประเทศไทยตงอยระหวางเสนขนานท 6-10 องศาเหนอ จะไดรบแสงอาทตยเฉลยทงป

ประมาณ 4-5 กโลวตต-ชวโมง/ตารางเมตร/วน ซงหากสามารถปรบพนทรบแสงใหตดตาม

แสงอาทตยไดตลอดเวลาแลว คาดวาจะสามารถรบแสงไดเพมขนอกประมาณ 1.3-1.5 เทา

ซงการประยกตนาพลงงานแสงอาทตยมาใชประโยชนสามารถแบงไดเปน 2 รปแบบ

คอการนาความรอนจากแสงอาทตยมาใชประโยชนโดยตรง และการนาพลงงานแสงอาทตยไปผลต

กระแสไฟฟา เทคโนโลยทใชในกระบวนการผลตพลงงานดงกลาวโดยเฉพาะ การนาความรอนจาก

แสงอาทตยมาใชโดยตรง ไดมการพฒนาและใชกนอยางแพรหลาย จนอยในระดบทมความ

เหมาะสมในเชงพาณชย เชน การทาน ารอน การอบแหง เปนตน สวนสาหรบการผลตไฟฟาดวย

พลงงานแสงอาทตยโดยใชเซลลแสงอาทตยนนกมการศกษาวจยและพฒนาเซลลแสงอาทตยใหม

ประสทธภาพสงขนเปน เพอใหราคาพลงงานไฟฟาทผลตจากเซลลแสงอาทตยมความเหมาะสม

ในทางเศรษฐศาสตรมากขน

2.1.3 รงสอาทตยทตกกระทบเหนอบรรยากาศของโลก2

3

เนองจากวงโคจรของโลกรอบดวงอาทตยมไดเปนวงกลม ดงนนระยะหางระหวางโลก

กบดวงอาทตยจงมคาไมเทากนตลอด ความแตกตางระหวางระยะใกลสดกบไกลสดประมาณรอย

ละ 1.7 โดยระยะหางเฉลยระหวางโลกกบดวงอาทตยมคาประมาณ 1.495 x 1011 เมตร เปนผลทา

ใหรงสอาทตยทตกเหนอชนบรรยากาศของโลกมคาไมเทากน ดงนนจงกาหนดคาความเขมรงส

อาทตยทตกเหนอชนบรรยากาศของโลกทระยะเฉลยระหวางโลกกบดวงอาทตย เรยกวา คาคงท

ส รยะ (solar constants; Gsc) จากการท ดลองโดยเทแคคาราและดรมมอน (Thekaekara, and

Drummond, 1971 : 22-30) ไดสรปวาคาคงทสรยะมคาเทากบ 1,353 วตตตอตารางเมตร คาคงท

สรยะเปนคาทวดทระยะหางเฉลยจากโลกถงดวงอาทตย

คาคงทสรยะเปนคาตวเลขทสาคญ ในการนามาใชประมาณคาความเขมรงสอาทตยเฉลย

ทไดรบบนโลก จากการคดผลของตวแปรตางๆ ททาใหคาความเขมรงสอาทตยเฉลยทไดรบบนโลก

มคาลดลง ทาใหประมาณไดวาทระดบน าทะเลความเขมรงสอาทตยเฉลยทไดรบมคา 1,000 วตตตอ

ตารางเมตร เนองจากพนทตาง ๆ บนโลกไดรบความเขมรงสอาทตยไมเทากนทกบรเวณขนอยกบ

3 พลงงานหมนเวยน (Renewable Energy). (น. 29-51). โดย วรนช แจงสวา. (2553). กรงเทพฯ :

ศนยหนงสอจฬาลงกรณมหาวทยาลย.

8

ตาแหนงทางภมศาสตร ละตจด ฤดกาล และชวงเวลา จากคาความเขมรงสอาทตยทไดรบบนพน

โลกทบรเวณตาง ๆ มคาไมเทากน ซงสามารถจดแบงบรเวณทไดรบความเขมรงสอาทตยบนโลก

เปน 4 บรเวณ คอ บรเวณทไดรบความเขมรงสอาทตยสงสด (most favorable belt) ตงอยระหวาง

ละตจดท 15-35 องศาเหนอ-ใต บรเวณนจะไดรบความเขมรงสอาทตยสงทสด เนองจากรงสทตก

กระทบบรเวณนสวนใหญเปนรงสตรง บรเวณนจะไดรบพลงงานแสงอาทตยเฉลยสงถง 3,000

ชวโมงตอป บรเวณทไดรบความเขมรงสอาทตยปานกลาง (moderately favorable belt) ต งอย

ระหวางเสนศนยสตร และละตจดท 15 องศาเหนอ-ใต บรเวณนจะมความชนสงและเมฆมาก รงส

ไดรบสวนใหญเปนรงสกระจาย บรเวณนจะไดรบพลงงานแสงอาทตยเฉลย 2,500 ชวโมงตอป

บรเวณทไดรบความเขมรงสอาทตยต า (less favorable belt) ต งอยระหวางละตจดท 35-45 องศา

เหนอ-ใต สภาพภมอากาศแตละฤดในบรเวณนมการเปลยนแปลงเปนอยางมาก และบรเวณทไดรบ

ความเขมรงสอาทตยต าสด (least favorable belt) ตงอยเหนอละตจดท 45 องศาเหนอ-ใตไปจนถงขว

โลก รงสอาทตยทไดรบในบรเวณนสวนใหญจะเปนรงสกระจาย และมฤดหนาวเกอบตลอดป

พลงงานทปลอยออกมาจากดวงอาทตยจะอยในรปของคลนแมเหลกไฟฟาซงเรยกวา

รงสอาทตย (solar radiation) การกระจายรงสอาทตยทตกกระทบเหนอบรรยากาศของโลก

(extraterrestrial radiation) มคาไมคงทเนองจากระยะหางระหวางโลกกบดวงอาทตยมคาไมคงท

และคาความเขมรงสอาทตยทตกกระทบนอกบรรยากาศของโลก (Gon) มคาเปลยนแปลงตามเวลา

แสดงดงสมการท 2.1

Gon = GSC [1 + 0.033 Cos(360n/365)] (2.1)

เมอ Gon = คาความเขมรงสอาทตยทตกกระทบนอกบรรยากาศของโลก

GSC = คาคงทสรยะ

n = จานวนวนของป (1 ม.ค. n)

9

ภาพท 2.2 การกระจายสเปกตรมของรงสอาทตยเหนอบรรยากาศ

ทมา: http://solardat.uoregon.edu/SolarRadiationBasics.html (9 พฤศจกายน 2556)

2.1.4 รงสอาทตยทตกกระทบบนพนโลก 3

4

รงสอาทตยทตกกระทบบนพนโลก ประกอบดวย 2 สวน คอ รงสตรง และรงสกระจาย

1) รงสตรง (direct radiation) เปนรงสทไดรบจากดวงอาทตยโดยตรง เปนรงสขนานม

ทศทางทแนนอน สามารถนามารวมรงสเพอใหมความเขมสงได บางครงเรยกรงสตรงวา รงสคลน

สน

2) รงสกระจาย (diffuse radiation) เปนรงสอาทตยทมการกระจาย เนองจากผานตวกลาง

อนทแสงอาทตยสงไปกระทบ เชน อะตอมของกาซตาง ๆ ในบรรยากาศ ฝ นละออง และไอน า เปน

ตน รงสประเภทนไมอาจนามารวมแสงเพอเพมความเขมได บางครงเรยกรงสกระจายวา รงสคลน

ยาว ผลรวมของรงสตรงและรงสกระจายเรยกวา รงสรวม (global radiation)

4 แหลงเดม.

10

2.1.5 เครองมอวดรงสอาทตย 4

5

เครองมอทใชวดรงสอาทตยประกอบดวยเครองมอหลก ๆ 3 ประเภท ไดแก

1) ไพราโนมเตอร (Pyranometer) เปนเครองมอทใชวดคารงสรวม ปกตจะใชวดบนพน

ราบ แตอาจประยกตวดรงสกระจายไดโดยตดแหวนหรอจานบงเงา

2) ไพเฮลโอมเตอร (Pyrheliometer) เปนเครองมอทใชวดรงสตรง มหลกการทางาน

คลายกบไพราโนมเตอร แตกตางกนตรงทไพเฮลโอมเตอรมชดตามดวงอาทตยเพอใหผวรบแสงตง

ฉากกบลาแสงตลอดเวลา

3) เครองวดความยาวนานแสงแดด (Sunshine recorder) เปนเครองมอทใชบนทกชวง

ระยะเวลาทมแดดในหนงวน โดยวดชวงเวลาทรงสตรงมความเขมสงพอทจะกระตนเครองบนทก

โดยชวงเวลาทวดไดสนทสด คอ 0.1 ชวโมง

2.1.6 เวลาสรยะ (Solar Time) 6

เปนเวลาทขนอยกบตาแหนงของดวงอาทตยบนทองฟา ทเวลาเทยงสรยะ คอ เวลาทดวง

อาทตยขามเสนเมอรเดยนของทองถน เวลาสรยะเปนเวลาซงใชในความสมพนธของมมตาง ๆ ของ

ดวงอาทตย เวลาสรยะจะตางจากเวลามาตรฐานทองถน การปรบเวลามาตรฐานทองถน (Standard

Time) ใหเปนเวลาสรยะตองมการปรบคาสองสวน หรออาจกลาวไดวาสาเหตสาคญสองประการท

มผลใหเวลาสรยะตางจากเวลามาตรฐานทองถน คอ

1) ความแตกตางของเสนแวง (Longitude) หรอเมอรเดยนทใชกาหนดเวลามาตรฐาน

ทองถน และเมอรเดยนของผสงเกตดวงอาทตยใชเวลา 4 นาทในการเปลยนตาแหนง 1 องศา

ลองจจด

2) สมการเวลา (Equation of Time) ซงเปนความสมพนธทคานงถงการรบกวนของ

อตราการหนนของโลก ซงสงผลตอเวลาทดวงอาทตยขามเมอรเดยนของผสงเกตความแตกตาง

ระหวางเวลาสรยะและเวลามาตรฐานทองถนเปนไปตามสมการท 2.2

Solar time = Standard time + 4 (Lst – Lloc) + E (2.2)

เมอ Lst คอ เมอรเดยนมาตรฐานทใชกาหนดเวลามาตรฐานทองถน

Lloc คอ ลองจจดของตาแหนงทตองการหาเวลาสรยะ มหนวยเปนองศาตะวนตก

E คอ สมการเวลา มหนวยเปนนาท

5 แหลงเดม 6 แหลงเดม

11

2.1.7 หลกการผลตไฟฟาโดยเซลลแสงอาทตย 6

7

“เซลลแสงอาทตย” เปนสงประดษฐทสรางขนเพอเปนอปกรณสาหรบการเปลยน

พลงงานแสงใหเปนพลงงานไฟฟา โดยการนาสารกงตวนา เชน ซลคอน ซงมราคาถกทสดและม

มากทสดบนพนโลก นามาผานกระบวนการทางวทยาศาสตรผลตใหเปนแผนบางบรสทธ และ

ในทนททมแสงตกกระทบบนแผนเซลล รงสของแสงทมอนภาคของพลงงานประกอบ ทเรยกวา

Photon จะถายเทพลงงานใหกบ Electron ในสารกงตวนา จนมพลงงานมากพอทจะกระโดดออกมา

จากแรงดงดดของ Atom และสามารถเคลอนทไดอยางอสระ ดงนนเมอ Electron มการเคลอนทครบ

วงจร กจะทาใหเกดไฟฟากระแสตรงขน

การผลตไฟฟาจากเซลลแสงอาทตยมจดเดนทสาคญ แตกตางจากวธอนหลายประการ

ดงตอไปน

1) ไมมชนสวนทเคลอนไหวในขณะใชงาน จงทาใหไมมมลภาวะทางเสยง

2) ไมกอใหเกดมลภาวะเปนพษจากขบวนการผลตไฟฟา

3) มการบารงรกษานอยมากและใชงานแบบอตโนมตไดงาย

4) ประสทธภาพคงทไมขนกบขนาด

5) สามารถผลตเปนแผงขนาดตางๆ ไดงาย ทาใหสามารถผลตไดปรมาณมาก

6) ผลตไฟฟาไดแมมแสงแดดออนหรอมเมฆ

7) เปนการใชพลงงานแสงอาทตยทไดมาฟรและมไมสนสด

8) ผลตไฟฟาไดทกมมโลกแมบนเกาะเลกๆ กลางทะเล บนยอดเขาสง และในอวกาศ

9) ไดพลงงานไฟฟาโดยตรงซงเปนพลงงานทนามาใชไดสะดวกทสด

ดงนน ไฟฟาจากเซลลแสงอาทตยจงเปนความหวงของคนทวโลก ในศตวรรษท 21 ทจะ

มาถงในอกไมนาน7

8

องคประกอบหลกของ “เซลลแสงอาทตย” คอ สารกงตวนา (Semi Conductors) 2 ชนด

มาตอกน ซงเรยกวา P-N Junction เมอแสงอาทตยตกกระทบเซลลแสงอาทตย กจะถายพลงงานให

อะตอมของสารกงตวนา ทาใหเกดอเลคตรอนสและโฮลสอสระ ไปรออยทขวตอ ดงนน เมอมการ

เชอมกบวงจรภายนอก เชน เอาหลอดไฟฟามาตอครอมขวตอ กจะเกดการไหลของอเลคตรอนส/

โฮลส ทใหพลงงานไฟฟากระแสตรงกบวงจรภายนอกได และจะใหพลงงานไฟฟาอยางตอเนอง

7 แหลงเดม. 8 กองพฒนาพลงงานทดแทน ฝายพฒนาและแผนงานโรงไฟฟา การไฟฟาฝายผลตแหงประเทศไทย (กฟผ.)

เซลลแสงอาทตย (Solar Cell) สบคน 15 มกราคม 2554, จาก http://www2.egat.co.th/re/solarcell/solarcell.htm.

12

ตราบเทาทยงมแสงอาทตยตกกระทบเซลล ซงสามารถนาไปใชประโยชนไดทนท หรอนาไปกกเกบ

ไวในแบตเตอร เพอใชงานภายหลงได

อเลคตรอนสอสระ ไปรอทขว - และ + โฮลสอสระ ไปรอทขว +

โฟตอนจากแสงอาทตยถายพลงงาน ใหอะตอมของซลกอน ทาใหเกดอเลคตรอน และโฮลสอสระ

ภาพท 2.3 การผลตไฟฟาโดยเซลลแสงอาทตย

ทมา : กองพฒนาพลงงานทดแทน ฝายพฒนาและแผนงานโรงไฟฟา การไฟฟาฝายผลตแหง

ประเทศไทย (กฟผ.), http://www2.egat.co.th/re/solarcell/solarcell.htm.

2.1.8 เทคโนโลยเซลลแสงอาทตย

แมวาเทคโนโลยเซลลแสงอาทตย ไดมการพฒนามาอยางตอเนองจนเปนทเชอถอได

โดยใชสารกงตวนาแบบผลกของซลกอน (Crystalline Silicon) ท มความบรสทธสง และม

ประสทธภาพในการเปลยนแสงอาทตย ใหเปนไฟฟาไดประมาณ 12-17% แตราคาเซลลแสงอาทตย

แบบผลกของซลกอน ไมสามารถจะลดลงไดอกมากนก เนองจาก Crystalline Silicon เปน

สวนประกอบสาคญของอตสาหกรรมอเลคทรอนคส จงมคณคาเพม (Value Added) ทสงกวา เมอ

เปรยบเทยบกบการนามาผลตเซลลแสงอาทตย นอกจากนนกรรมวธในการผลตเซลลแสงอาทตย

จาก Crystalline Silicon ทจะตองนามาเลอยใหเปนแผน (Wafer) บาง ๆ จงทาใหเกดการสญเสย ใน

ลกษณะขเลอยไปไมนอยกวาครง

13

อยางไรกตามบรษทผผลตเซลลแสงอาทตยหลาย ๆ แหง ไดพยายามทจะพฒนาเพอลด

ราคาการผลต ฯ โดยการดงเปนแผนฟลม (Ribbon) และการใช Silicon แบบไมเปนผลก คอ

Amorphous Silicon ในลกษณะฟลมบางเคลอบลงบนแผนกระจกหรอแผน Stainless Steel ทงอโคง

ได โดยวธดงกลาวแลวน จะสามารถชวยลดตนทนการผลตลงไปไดมาก

แตเนองจาก Amorphous Silicon มประสทธภาพตากวา และจะเสอมสภาพอายการใช

งานเรวกวาแบบ Crystalline Silicon ดงนน จงไดมการพยายามพฒนาสารประกอบตวอนๆ เชน

Copper Indium Diselenide (CIS) และ Cadmium Telluride (CdTe) เพอผลตเซลลแสงอาทตยแบบ

ฟลมบางขน ซงคาดวาจะมประสทธภาพสงกวาและอายการใชงานนานกวา Amorphous Silicon

ดวย โดยคาดวาจะนาออกสตลาดเซลลแสงอาทตยไดในอก 5-10 ป ขางหนา ดวยราคาซงคาดวาจะ

ถกกวาแบบ Crystalline Silicon ประมาณครงหนง นอกจากนนยงไดมงานพฒนาอปกรณสวนควบ

ทคขนานไปพรอม ๆ กบการพฒนาเซลลแสงอาทตยดวย คอ การพฒนาอปกรณแปลงไฟฟา

(Inverter) ใหมราคาถกลงอก

2.1.9 การประยกตนาพลงงานแสงอาทตยมาใชประโยชน

การนาพลงงานแสงอาทตยมาใชประโยชนโดยตรง เปนแหลงพลงงานปฐมภม (primary

source) ถาพจารณาจากผลสดทายทนาไปใชประโยชน สามารถจาแนกการประยกตไดเปน 2

แนวทาง คอ การประยกตในทางความรอน และการประยกตในทางไฟฟา กระบวนการเปลยน

พลงงานแสงอาทตยใหเปนพลงงานรปแบบตาง ๆ ทนาไปใชประโยชนนนเปนกระบวนการทาง

อณหพลศาสตร ซงสามารถแบงไดเปน 8 กระบวนการดงตารางท 2.2

14

ตารางท 2.1 กระบวนการทางอณหพลศาสตรทเปลยนพลงงานแสงอาทตยเปนพลงงานรปแบบ

ตาง ๆ

กระบวนการ พลงงานในรปตางๆ

1.เปลยนพลงงานแสงอาทตยเปนพลงงานความรอน

(solar thermal conversion)

พลงงานแสงอาทตย --> พลงงานความรอน

2.เปลยนพลงงานแสงอาทตยเปนพลงงานจลน

(solar thermomechanical conversion)

พลงงานแสงอาทตย --> พลงงานความรอน -->

พลงงานจลน

3..เปลยนพลงงานแสงอาทตยเปนพลงงานไฟฟา

(solar thermal electric conversion; STEC)

พลงงานแสงอาทตย --> พลงงานความรอน -->

พลงงานจลน -->พลงงานไฟฟา

4.เปลยนพลงงานแสงอาทตยเปนพลงงานเคม

(STEC + electrolysis)

พลงงานแสงอาทตย --> พลงงานความรอน -->

พลงงานจลน -->พลงงานไฟฟา-->พลงงานเคม

5.เปลยนพลงงานแสงอาทตยเปนพลงงานเคม

(solar thermochemical conversion)

พลงงานแสงอาทตย --> พลงงานความรอน -->

พลงงานเคม

6.เปลยนพลงงานแสงอาทตยเปนพลงงานไฟฟา

(solar electric conversion)

พลงงานแสงอาทตย --> พลงงานไฟฟา

7.เปลยนพลงงานแสงอาทตยเปนพลงงานเคม

(solar chemical conversion)

พลงงานแสงอาทตย --> พลงงานเคม

8.เปลยนพลงงานแสงอาทตยเปนพลงงานเคม

(solar electrochemical conversion)

พลงงานแสงอาทตย --> พลงงานไฟฟา -->

พลงงานเคม

ทมา: Boyle (1996, p.87)

2.1.10 รปแบบของระบบการประยกตนาพลงงานแสงอาทตยมาใชผลตพลงงานไฟฟา

การเปลยนพลงงานแสงอาทตยเปนพลงงานไฟฟา จาแนกไดเปน 2 วธ คอ การเปลยน

พลงงานแสงอาทตยเปนพลงงานไฟฟาโดยตรงเรยกวา กระบวนการโฟโตวอลเทอก (photo-voltaic

conversion) โดยแสงตกกระทบผานอปกรณทเรยกวา เซลลแสงอาทตย (solar cell) ซงในปจจบน

เปนทนยมใชกนมากขน เพราะการตดตงและการดแลรกษาคอนขางสะดวก อกทงอายการใชงาน

คอนขางยาวนาน คอ ประมาณ 25 ป และการเปลยนพลงงานแสงอาทตยเปนความรอนแลวเปลยน

15

ตอเปนไฟฟา โดยผานกระบวนการทางอณหพลศาสตร เรยกวา กระบวนการความรอน

(solarthermodynamic conversion system)

รปแบบของระบบการประยกตนาแผงเซลลแสงอาทตยมาใชผลตไฟฟาสามารถแบง

ออกไดเปน 2 แบบ คอ ระบบเซลลแสงอาทตยแบบอสระ (PV stand alone system) และระบบเซลล

แสงอาทตยแบบเชอมตอกบสายสง (PV grid connected system) ตามภาพท 2.5

ภาพท 2.4 การจาแนกการประยกตใชพลงงานแสงอาทตยในรปของไฟฟา

2.1.11 สถานะภาพระบบเซลลแสงอาทตยของโลก

จนถงปจจบนน กาลงการผลตไฟฟาจากแสงอาทตยทวโลก มปรมาณสะสมรวม

ประมาณ 1 ลานกโลวตตแลว ในจานวนน 6.31 แสนกโลวตต เปนตวเลขสะสมระหวาง ค.ศ.1992-

1998 โดยเปนของสหรฐอเมรกา 39% ญปน 28% ยโรป 25% และประเทศอน ๆ เชน จน อนเดย

ออสเตรเลย อก 9%

16

ภาพท 2.5 แสดงความเปนมาและแนวโนมของเทคโนโลยเซลลแสงอาทตย

ทมา : ชาย ชวะเกต และ ชนานญ บวเขยว. “การผลตไฟฟาโดยเซลลแสงอาทตย.” วารสาร

นโยบายพลงงาน ฉบบท 49 กรกฎาคม-กนยายน 2543.

ในป ค.ศ.1998 ทวโลกผลตเซลลแสงอาทตยไดรวมประมาณ 1.52 แสนกโลวตต

เพมขนจากป ค.ศ. 1997 ทผานมา ประมาณ 20% หรอ 1.26 แสนกโลวตต ซงปรมาณทเพมขนน

แสดงใหเหนวา ความตองการของตลาดเพมมากขน โดยสวนหนงกเพอสารองความตองการใชงาน

แบบหลงคาบานตอเขาระบบ (Roof-top Grid Connected) ซงในประเทศญปนมโครงการจะตดตง

ใหไดถง 7 หมนหลงคาบาน ในชวงป ค.ศ. 2000-2002 แตเมอพจารณาจากแนวโนมความตองการ

ในป ค.ศ.1997 จานวน 9,400 หลง และในป ค.ศ.1998 ไดเพมปรมาณเปน 14,000 หลง จงเปนทคาด

วาตงแตป ค.ศ. 2001 เปนตนไป การผลตไฟฟาจากเซลลแสงอาทตย จะเปนทนยมในประเทศญปน

จนรฐอาจไมจาเปนตองใหเงนอดหนน ในการตดตงอกตอไป

ความสาเรจของประเทศญปน กเนองมาจากรฐบาล ใหการสนบสนนอยางเปนรปธรรม

และมนโยบายเกยวกบพลงงานในอนาคตอยางชดเจน โดยตองการลดการพ งพาแหลงพลงงาน

นาเขา ลงใหไดมากทสด และในขณะเดยวกน กมเปาหมายลดมลภาวะ จากการเผาไหมเชอเพลงลง

ใหเหลอนอยทสดดวย

ประเทศในยโรป กมการผลตเซลลแสงอาทตยเพมขนในป ค.ศ.1997 ประมาณ 60% คอ

เพมจาก 1.9 หมนกโลวตต เปน 3.1 หมนกโลวตต ซงในชวงเวลาเดยวกน ในประเทศสหรฐอเมรกา

กไดเพมการผลตขน 32% หรอจาก 3.9 หมนกโลวตต เปน 5.1 หมนกโลวตต โดยปจจบน ประมาณ

42% ของเซลลแสงอาทตยทวโลก เปนเซลลทผลตจากประเทศสหรฐอเมรกา

17

สาหรบประเทศอน ๆ เชน จน อนเดย ออสเตรเลย ในชวงป ค.ศ. 1997-1998 เพมการ

ผลตเซลลแสงอาทตยขน 13% คอจาก 1.92 - 2.18 หมนกโลวตต โดยสวนหนงเปนการลงทนใน

ประเทศอตสาหกรรม เพอเตรยมเปนฐานการผลตสาหรบตลาด ในกลมประเทศกาลงพฒนา

ภาพท 2.6 แสดงปรมาณใชงานของแผงเซลลแสงอาทตย (ทวโลก)

ทมา : PV News Paul D. Maycock Editor

2.1.12 สถานภาพระบบเซลลแสงอาทตยในประเทศไทย

ขอมลของการตดตงเซลลแสงอาทตยเพอใชงานในประเทศไทย จนถงป พ.ศ. 2543 ม

หนวยงานตางๆ ไดตดตงเซลลขนสาธตใชงานในลกษณะตางๆ รวมกนแลวประมาณ 5,217 kWp

ลกษณะการใชงาน จะเปนการตดต งใชงานในพนททหางไกล เชน สถานเตมประจแบตเตอร

ระบบสอสารหรอสถานทวนสญญาณ ขององคการโทรศพทแหงประเทศไทย ระบบสบน าดวย

พลงงานแสงอาทตย ระบบไฟฟาหมบานทหางไกล และสดสวนทเหลอจะตดต งในโรงเรยน

ประถมศกษา สาธารณสข และไฟสญญาณไฟกระพรบ นอกจากนนยงมงานสาธตการใชพลงงาน

แสงอาทตย ผสมผสานรวมกบพลงงานรปแบบอน เชน พลงงานน า พลงงานลม และใชรวมกบ

เครองยนตดเซล ดวย

18

ตารางท 2.2 ประเภทและสดสวนของการใชงาน แบงออกตามลกษณะโดยยอ ดงน

ระบบโทรคมนาคม 1,900 kWp 36.5 %

ระบบประจแบตเตอรใหหมบานหางไกล 1,693 kWp 32.5 %

ระบบสบนาในหมบานหางไกล 994 kWp 19.0 %

ระบบสอนหนงสอทางไกล 124 kWp 2.4 %

ระบบผลตไฟฟาผสมผสานในพนทหางไกล 25 kWp 0.5 %

ระบบผลต/จาหนายไฟฟาเขาสสายสง 25 kWp 5.3 %

เบดเตลด เชน ไฟสญญาน สถานอนามยฯ 200 kWp 3.8 %

ภาพท 2.7 แสดงสดสวนของการใชงานในประเทศไทย

19

โดยสวนหนงของโครงการเหลาน ไดการสนบสนนจากกองทนเพอสงเสรมการอนรกษ

พลงงาน โดยผานทางสานกงานคณะกรรมการนโยบายพลงงานแหงชาต (สพช.) ซงเปนหนวยงาน

ทรบผดชอบในการสนบสนน และรวมมอกบหนวยงานของรฐและเอกชน ทจะใหมการใชพลงงาน

อยางมประสทธภาพ และมการนาพลงงานหมนเวยน ทมผลกระทบตอสงแวดลอมนอย มาใชอยาง

แพรหลาย

สพช. ไดมการจดประชมสมมนา เพอกาหนดแนวทางหลกเกณฑ และนโยบายเพอ

สนบสนน การใชเซลลแสงอาทตย ระหวางป 2540-2542 ทจงหวดภเกต เมอเดอนพฤษภาคม 2540

ซงมนกวชาการจากหลายสถาบน ไดมาประชมรวมกน และไดเสนอใหมการดาเนนโครงการตางๆ

ทเกยวกบการใชเซลลแสงอาทตย เปนแหลงพลงงาน โดย สพช. ไดรวบรวมความตองการของ

หนวยงานตาง ๆ และจดทาเปนนโยบายในการสนบสนนดานการเงน จากกองทนเพอสงเสรมการ

อนรกษพลงงาน

จากวนน น หนวยงานตาง ๆ ไดดาเนนโครงการทตนไดเสนอไวอยางตอเนอง และ

สาเรจลงอยางครบถวน จนถงปจจบนนกองทนเพอสงเสรมการอนรกษพลงงาน ไดใหการ

สนบสนนโครงการตาง ๆ ไปแลว ไมนอยกวา 20 โครงการ ในวงเงนกวา 1,000 ลานบาท อาทเชน

ระบบผลตไฟฟาดวยเซลลแสงอาทตยในโรงเรยนตารวจตระเวนชายแดน โดยกรม

พฒนาและสงเสรมพลงงาน

ระบบผลตและจาหนายไฟฟาจากแสงอาทตยตดตงบนหลงคาบาน และบนหลงคา

อาคารสวนราชการ โดยการไฟฟาฝายผลตแหงประเทศไทย

ระบบสบน าดวยเซลลแสงอาทตยสาหรบหมบานในชนบทขององคการบรหารสวน

ตาบล โดยศนยวจยและฝกอบรมพลงงานแสงอาทตย มหาวทยาลยนเรศวร

สวนพลงงานแสงอาทตย จ.พษณโลก โดยศนยวจยและฝกอบรมพลงงานแสงอาทตย

มหาวทยาลยนเรศวร

การสาธตการใชพลงงานทดแทนในโครงการอนเนองมาจากพระราชดาร โดย

หนวยงานตาง ๆ ประกอบดวย กรมพฒนาและสงเสรมพลงงาน การไฟฟาฝายผลตแหงประเทศไทย

มหาวทยาลยนเรศวร มหาวทยาลยเทคโนโลยพระจอมเกลาธนบร กรมชลประทาน กรมโยธาธการ

กรมทรพยากรธรณ และจฬาลงกรณมหาวทยาลย

ระบบผลตไฟฟาแบบผสมผสานดวยพลงงานสะอาดสาหรบอทยานแหงชาต โดย

มหาวทยาลยเทคโนโลยพระจอมเกลาธนบร

การขยายเขตตดตงระบบไฟฟาพลงงานหมนเวยนใหเกาะตางๆ โดยการไฟฟาสวน

ภมภาค

20

โครงการประเมนผลระบบผลตไฟฟาประจแบตเตอรดวยเซลลแสงอาทตย โดยกรม

พฒนาและสงเสรมพลงงาน เพอหาแนวทางในการปรบปรงแกไขระบบเดมทตดตงไปแลว และ

วางแผนขยายโครงการตอไป เพอใหการใชงานมความมนคงย งยน

โครงการฟนฟระบบสบน าดวยโซลาเซลลทชารดแลวใหสามารถใชงานไดแบบยงยน

มหาวทยาลยเทคโนโลยพระจอมเกลาธนบร เพอศกษาความเหมาะสมเพอทาการฟนฟ ซอมแซม

ปรบปรงหรอดดแปลงแกไขใหม ใหระบบสบน าดวยเซลลแสงอาทตย ทระบบชารดเสยหาย ให

สามารถใชงานได โดยคานงถงความเหมาะสมตอสภาพการใชงาน

โครงการพฒนารถยนตไฟฟาพลงงานแสงอาทตย โดยมหาวทยาลยเทคโนโลยพระจอม

เกลาธนบร

โครงการจดทารางมาตรฐานระบบเซลลแสงอาทตยของประเทศไทย โดยสานกงาน

พฒนาวทยาศาสตรและเทคโนโลยแหงชาต

โครงการวจยและพฒนาเซลลแสงอาทตยทเหมาะกบภมอากาศรอนชน โดยสานกงาน

พฒนาวทยาศาสตรและเทคโนโลยแหงชาต

โครงการสาธตระบบผลตและจาหนายไฟฟา จากเซลลแสงอาทตยจงหวดแมฮองสอน

โดยการไฟฟาฝายผลตแหงประเทศไทย (กฟผ.) ซงโครงการนเพงจะไดรบการอนมต จาก

คณะกรรมการกองทนฯ ทจะใหการสนบสนน เงนกวา 750 ลานบาท ให กฟผ. จดทาโครงการสาธต

ระบบผลต และจาหนายไฟฟา จากเซลลแสงอาทตยจงหวดแมฮองสอน เพอเพมกาลงผลตไฟฟาใน

จงหวดแมฮองสอน ใหเพยงพอตอความตองการ ทเพมขน โดยให กฟผ. เรมโครงการฯ ทขนาด 500

kW กอน เพอดผลการทางานจรงในสภาพจรงของระบบ แลวจงจะขออนมตดาเนนโครงการฯ เตม

ทงระบบขนาด 4 MW

21

ตารางท 2.3 ตนทนการผลตไฟฟาจากแหลงตางๆ (บาท/กโลวตต-ชวโมง)

ประเภทโรงไฟฟา ตนทนฯ

(บาท/kw-hr) หมายเหต

1. พลงนา ขนาดเลก (<1MW) 13.60 ผาบอง จ.แมฮองสอน กรมพฒนาและ

สงเสรมพลงงาน

2. พลงนา ขนาดกลาง-ใหญ (5-180 MW) 1.16 กฟผ.

3. พลงความรอน (25-600MW) 1.52 กฟผ.

4. พลงความรอนรวม (60-250 MW) 1.54 กฟผ.

5. กงหนกาซ (14-122 MW) 2.82 กฟผ.

6. ดเซล (1 MW) 13.51 กฟผ. แมฮองสอน

7.พลงงานทดแทน (8-300 KW) 2.07 กฟผ. ความรอนใตพภพ; ลม แสงอาทตย

(รวม @ 750 KW)

8. ซอ 1.78 จาก ลาว มาเลเซย, IPP SPP

9. เฉลยทกประเภทของ กฟผ. 1.58 ทมา “กฟผ. ขอมลสาคญ 40-42”

10. PV ROOF top ของ SMUD

คศ. 1993 (พ.ศ.2536)

6.0 อตราแลกเปลยน US $ 1 = 26 บาท

ตนทนตดตง US $ 8.78 (230 บาท/W)

คศ. 2000 (พ.ศ.2543) 4.8 อตราแลกเปลยน US $ 1 = 40 บาท

ตนทนตดตง US $ 3.90 (156 บาท/W)

ทมา SMUD : SACRAMENTO

MUNICIPAL UTILITY DISTRICT

สหรฐอเมรกา

11. โครงการบาน 10 หลง (โครงการนา

รอง)

4.5 ตนทน 5.2 แสนบาท/ หลง (216 บาท/ W)

สพช. อดหนน 45%

มผสนใจรอเขารวมโครงการ > 100 ราย

12. มาตรการการจดการ ดานการใชไฟฟา

(DSM)

0.5 โดยสานกงาน DSM ของ กฟผ.

หมายเหต ราคานามนดเซล : พ.ศ. 2541 = 8.45บาท/ลตร, ปจจบน (ก.ค.43) = 15 บาท/ลตร

22

2.1.13 แนวโนมการใชเซลลแสงอาทตยในอนาคต

ดานเทคโนโลย คงจะมงเนนไปทางฟลมบางมากขน เนองจากตนทนวสดจะถกกวา

และไมตองแยงตลาดกบอตสาหกรรมอเลคทรอนคสอนๆ โดยเฉพาะคอมพวเตอร ซงตองใช

Crystalline Silicon เปนหลก

ดานการผลต คาดวาจากป ค.ศ. 1998-2000 กาลงผลตทวทงโลกจะเพมขนเปนเทาตวตอ

ป ซงแยกตามเทคโนโลยตาง ได ดงน

Crystalline Silicon 150% จาก 215 เมกะวตต เปน 340 เมกะวตต

Amorphous Silicon จะเพมปรมาณขนประมาณ 180% จาก 50 เมกะวตต เปน 90 เมกะ

วตต

ส ารป ระ ก อบ อน ๆ เช น Copper Indium Diselenide แล ะ Cadmium Telluride จะ ม

ปรมาณเพมขนประมาณ 320% จาก 20 เมกะวตต เปน 65 เมกะวตต

ดานการตลาด ตลาดใหมสาหรบเซลลแสงอาทตยโดยทวไปนาจะเปนในกลมประเทศท

กาลงพฒนา เพราะยงมระบบไฟฟาชนบททตองพฒนาอกจานวนมาก แตมขอจากดทตองอาศยการ

ลงทนจากตางประเทศเปนหลก ดงนนหากรฐยงคงเปนเจาของกจการไฟฟา และยงตองรบผดชอบ

ระบบไฟฟาในชนบทในหลายกรณ การเลอกใชระบบผลตไฟฟาดวยเซลลแสงอาทตย เพอขยาย

ระบบจาหนายไปสชนบท จะเปนทางเลอกทดกวาระบบสายสง แตหากมการเปลยนโครงสราง

อตสาหกรรมไฟฟา ซงถากจการไฟฟาถกแปรรปใหเอกชนไปแลว โอกาสของการขยายตลาดระบบ

เซลลแสงอาทตยจะลดนอยลง เนองจากเอกชนสวนใหญ มกจะมงคาทากาไรในระยะสนๆ เปนหลก

สาหรบตลาดของการจายเขาระบบ (Grid Connected) เปนเรองทนาสนใจมาก เพราะ

การลงทนตอกโลวตต จะตากวาระบบอสระ (Stand Alone) ซงตองใชแบตเตอรและตองเปลยนใหม

ทกๆ 7-10 ป และหากมการ “รวมลงทน” ระหวางภาครฐกบผใชงาน กจะเปนสวนเสรมใหตลาด

ของระบบฯ ขยายตวรวดเรวขน

ในชวง 6-7 ป ทผานมา ในประเทศญปน สหรฐอเมรกา และยโรป ประสบความสาเรจ

ของโครงการประเภท Rooftop Grid Connected เปนอยางมาก และกาลงนาไปสการเตรยมขยายผล

เชน โครงการ 1 ลานหลง ของสหรฐอเมรกา และ 1 แสนหลง ของกลมประเทศยโรป และ 7 หมน

หลง ของประเทศญปน นอกจากนนไฟฟาทผลตไดในชวงกลางวน กจะสอดคลองกบความตองการ

ไฟฟาชวงสงสด ดงน น Grid Connected กจะชวยชะลอการลงทนการสรางโรงไฟฟา ประเภท

“Peak Shaving” ไดสวนหนงดวย

23

สงเหลานยอมเปนเครองบงชวา ตลาดของ “การตอเขาระบบ-Grid Connected” จะม

อนาคตทด มทางทจะขยายผลเปนรปธรรม และทาใหเกดการผลตขนาดใหญ (Mass Production)

สงผลทาใหราคาการลงทน ลดลงสระดบ ทนาพอใจในอนาคตอนใกล

สาหรบตลาดเซลลแสงอาทตยของประเทศไทยในอนาคต มความไดเปรยบทจะเตบโต

มากขน ทงในดานผใชและผประกอบการ เพราะนโยบายจากภาครฐไดใหการสนบสนนอยาง

ชดเจน ซงจากผลสาเรจของโครงการตางๆ ทผานมา นกวชาการไทยไดมโอกาสเพมประสบการณ

มากขน ทงในเรองการตดตงใชงานและการพฒนาระบบฯ ดวยตนเอง ตลอดจนความรวมมอท

เขมแขง ของกลมนกวชาการพลงงานแสงอาทตย ทงในประเทศและตางประเทศ จงทาใหเชอมนได

วาหากนโยบาย จากภาครฐยงคงมความชดเจน และใหการสนบสนนอยางจรงจงดงเชนทผานมา

และตลาดเซลลแสงอาทตย โดยเฉพาะกรณไฟฟาชนบท (Off Grid) ซงเปนพนททรกนดาร และไม

มสายไฟฟาเขาถง ยงมอยเปนจานวนมากในทกภมภาค ของประเทศไทย จงเปนเรองทเปนไปไดไม

ยาก ในการกาวไปสการดาเนนธรกจเซลลแสงอาทตย ในระดบอตสาหกรรม ทาใหประเทศไทยเปน

ทสนใจ ของนกลงทนตางประเทศ ทจะเขามาทาตลาดของไทยใหเตบโตขน เมอประกอบกบ

ประสบการณดานเทคโนโลย ดวยพนฐานทมนคงและกลไก / ความสมพนธดานการตลาดทดอย

แลวในภมภาคน โอกาสทนกลงทน จะขยายผลไปยงตลาดของประเทศเพอนบาน จงไมนาจะเปน

เรองยากเชนกน

ขอสรปดงกลาวขางตนแสดงวา จากอตราการเพมตอปทสงมาก กลาวคอ 1 เมกะวตตใน

ป ค.ศ.1970 เปน 45 เมกะวตต ในป ค.ศ.1990 และ 152 เมกะวตตในป ค.ศ.1998 และในปจจบนม

ผลผลตสะสมประมาณ 1,000 เมกะวตต ประกอบกบอตราความกาวหนาทางเทคโนโลยของระบบ

เซลลแสงอาทตยในภาคอตสาหกรรม บวกกบนโยบายการสนบสนนทเปนรปธรรมของภาครฐใน

สหรฐอเมรกา ยโรป และประเทศญปน จงมการคาดคะเนวาจะสามารถลดราคาของระบบเซลล

แสงอาทตยลงใหเหลอเทาๆ กบหรอถกกวาโรงไฟฟานวเคลยร ทราคาลงทนประมาณ 3,000 เหรยญ

สหรฐตอกโลวตต ในชวงป ค.ศ.2005-2010 ได และจากมมมองของปญหาการใชพลงงานของโลก

ในอนาคต ทคาดวาแนวโนมราคาเชอเพลงเชงพาณชยจะสงขน เนองจากปรมาณสารองเชอเพลง

กาลงจะหมดลงไป และสภาพแวดลอมไดรบผลกระทบ ทนบวนจะทวปรมาณ ทมากขนจาก

คารบอนไดออกไซด CO2 ทเกดจากการเผาเชอเพลงเพอผลตไฟฟา

24

จงมเหตผลดพอทจะสรปไดวาระบบผลตไฟฟาจากแสงอาทตยซงสะอาดมปรมาณ

มากและไดเปลา และกรรมวธในการเปลยนเปนไฟฟาไมกอมลภาวะฯ นาจะเปนทางเลอกทสม

เหตผล อกทางหนงสาหรบอนาคตของมนษยชาตได8 9

2.1.14 ประเภทของ " เซลลแสงอาทตย "

เซลลแสงอาทตยทนยมใชกนอยในปจจบน จะแบงออกเปน 2 กลมใหญ ๆ คอ

1. กลม เซลลแสงอาทตยททาจากสารกงตวนาประเภทซลคอน จะแบงตามลกษณะ

ของผลกทเกดขน คอ แบบทเปน รปผลก ( Crystal ) และแบบทไมเปนรปผลก (Amorphous) แบบท

เปนรปผลก จะแบงออกเปน2 ชนด คอ ชนดผลกเดยวซลคอน ( Single Crystalline Silicon Solar

Cell) และ ชนดผลกรวมซลคอน ( Poly Crystalline Silicon Solar Cell) แบบทไมเปนรปผลก คอ

ชนดฟลมบางอะมอรฟสซลคอน ( Amorphous Silicon Solar Cell)

2. กลมเซลลแสงอาทตยททาจากสารประกอบทไมใชซลคอน ซงประเภทน จะเปน

เซลลแสงอาทตยทมประสทธภาพสงถง 25% ขนไป แตมราคาสงมาก ไมนยมนามาใชบนพนโลก

จงใชงานสาหรบดาวเทยมและระบบรวมแสงเปนสวนใหญ แตการพฒนาขบวนการผลตสมยใหม

จะทาใหมราคาถกลง และนามาใชมากขนในอนาคต (ปจจบนนามาใชเพยง 7 % ของปรมาณทมใช

ทงหมด)

9 ชาย ชวะเกต, และ ชนานญ บวเขยว. (2543, กรกฎาคม-กนยายน). วารสารนโยบายพลงงาน, 49. สบคน

http://www.eppo.go.th/vrs/VRS49-09-Solar.html.

25

แบบผลกเดยว

( Single Crystal )

แบบผลกรวม

( Poly Crystal )

แบบอะมอรฟส

( Amorphous )

ภาพท 2.8 แสดงเซลลแสงอาทตยททาจากสารกงตวนาประเภทซลคอน

ภาพท 2.9 แสดงสวนประกอบของเซลลแสงอาทตย

26

แรงเคลอนไฟฟาทผลตขนจากเซลลแสงอาทตยเพยงเซลลเดยวจะมคาตามาก การ

นามาใชงานจะตองนาเซลลหลาย ๆ เซลล มาตอกนแบบอนกรมเพอเพมคาแรงเคลอนไฟฟาให

สงขน เซลลทนามาตอกนในจานวนและขนาดทเหมาะสมเรยกวา แผงเซลลแสง อาทตย (Solar

Module หรอ Solar Panel)

การทาเซลลแสงอาทตยใหเปนแผงกเพอความสะดวกในการนาไปใชงาน ดานหนาของ

แผงเซลล ประกอบดวย แผนกระจกท มสวนผสมของเหลกตา ซงมคณสมบตในการยอมใหแสง

ผานไดด และยงเปนเกราะปองกนแผนเซลลอกดวย แผงเซลลจะตองมการ ปองกนความชนทดมาก

เพราะจะตองอยกลางแดดกลางฝนเปนเวลายาวนาน ในการประกอบจะตองใชวสดทมความคงทน

และปอง กนความชนทด เชน ซลโคนและ อวเอ (Ethelele Vinyl Acetate) เปนตน เพอเปนการ

ปองกนแผนกระจกดานบนของแผงเซลล จง ตองมการทากรอบดวยวสดทมความแขงแรง แต

บางครงกไมมความจาเปน ถามการเสรมความแขงแรงของแผนกระจกใหเพยงพอ ซงกสามารถ

ทดแทนการทากรอบไดเชนกน ดงนนแผงเซลลจงมลกษณะเปนแผนเรยบ (laminate) ซงสะดวกใน

การตดตง

2.1.15 ขบวนการผลตเซลลแสงอาทตย

วสดทใชทาเซลลแสงอาทตย

วสดสาคญทใชทาเซลลแสงอาทตย ทใชมากทสดในปจจบนไดแก สารซลคอน (Si)

ซงเปนสารชนดเดยวกบทใชทาชพในคอมพวเตอรและเครองอเลกทรอนกส ซลคอนเปนสารซงไม

เปนพษ มการนามาผลตเซลลแสงอาทตยใชกนอยางแพรหลายเพราะมราคาถก คงทน และเชอถอได

นอกจากนยงมวสดชนดอนทสามารถนามาผลตเซลลแสงอาทตยได เชน แกลเลยมอาเซไนด CIS

และ แคดเมยมเทลเลอไรด แตยงมราคาสง และบางชนดยงไมมการพสจนเรองอายการใชงานวา

สามารถใชงานไดนาน

ขอเสยของ Si : การทาใหบรสทธและอยในรปสารทพรอมจะทาเซลลฯ มราคาแพง

และ แตกหกงายในขบวนการผลต

ขนตอนการผลตสารซลคอนบรสทธ

1) การผลต MG-Si จากหนควอทไซตหรอทราย

SiO2+ 2C ----> Si + 2CO (ปฏกรยาภายในเตาหลอม)

ความบรสทธของ Si 98 - 99%

2) การผลต SeG-Si จาก MG-Si

2.1) เปลยนสถานะ Si เปนแกส โดยวธ Fractional Distillation

Si + 3 HCl -------> SiHCl3+ H2

27

2.2) SiHCl3 ทาปฏกรยากบ H2 ได Si บรสทธ 99.999%

SiHCl3 + H2 -------> Si + HCl

เปนการทา Si ใหบรสทธ ขนตอนนได Polycrystal

ภาพท 2.10 แสดงขบวนการผลตเซลลแสงอาทตย แบบผลกเดยว (Single Crystalline)

การผลตเซลลแสงอาทตย แบบผลกเดยว (Single Crystalline) หรอทรจกกนในชอ

Mono-Crystalline การเตรยมสารซลคอนชนดน เรมตนจากนาสารซลคอนซงผานการทาใหเปน

กอนทมความบรสทธสงมาก (99.999%) มาหลอมละลายในเตา Induction Furnace ทอณหภมสงถง

1,500 องศาเซลเซยส เพอทาการสรางแทงผลกเดยวขนาดใหญ (เสนผานศนยกลาง 6-8 นว) พรอม

กบใสสารเจอปน Boron เพอทาใหเกด P-type แลวทาใหเกดการเยนตวจบตวกนเปนผลกดวย Seed

ซงจะตกผลกมขนาดหนาตดใหญ แลวคอยๆ ดงแทงผลกนขนจากเตาหลอม ดวยเทคโนโลยการดง

ผลก จะไดแทงผลกยาวเปนรปทรงกระบอก คณภาพของผลกเดยวจะสาคญมากตอคณสมบตของ

เซลลแสงอาทตย จากนนนาแทงผลกมาตดใหเปนแผนบาง ๆ ดวยลวดตดเพชร (Wire Cut) เรยกวา

เวเฟอร ซงจะไดแผนผลกมความหนาประมาณ 300 ไมโครเมตร และขดความเรยบของผว จาก นน

28

กจะนาไปเจอสารทจาเปนในการทาให เกดเปน p-n junction ขนบนแผนเวเฟอร ดวยวธการ

Diffusion ทอณหภมระดบ 1,000 องศาเซลเซยสจากนนนาไปทาขวไฟฟาเพอนากระแสไฟออกใช

ทผวบนจะเปนขวลบ สวนผวลางเปนขวบวก ขนตอนสดทายจะเปนการเคลอบฟลมผวหนาเพอ

ปองกนการสะทอนแสงใหนอยทสด ตอนนจะไดเซลลทพรอมใชงาน หลงจากนนกนาไปประกอบ

เขาแผงโดยใชกระจกเปนเกราะปองกนแผนเซลล และใชซลโคน และ อวเอ (Ethelele Vinyl

Acetate) ชวยปองกนความชน ในการใชงานจรง เราจะนาเซลลแตละเซลลมาตออนกรมกนเพอเพม

แรงเคลอนไฟฟาใหไดตามตองการ

ภาพท 2.11 แสดงขบวนการผลตเซลลแสงอาทตย แบบผลกรวม ( Poly Crystalline )

29

การผลตเซลลแสงอาทตย แบบผลกรวม ( Poly Crystalline ) การผลตเซลลแสงอาทตย

โดยวธน จะมคาใชจายทถกกวาวธแรก คอการทาแผนเซลล จะใชวธการหลอมสารซลคอนให

ละลายพรอมกบใสสารเจอปน Boron เพอทาใหเกด P-type แลวเทลงในแบบพมพ เมอสารละลาย

ซลคอนแขงตวกจะไดเปนแทงซลคอนแบบผลกรวม ( ตกผลกไมพรอมกน ) จากนนนาไปตดเปน

แผนเชนเดยวกบแบบผลกเดยว ความแตกตางระหวางแบบผลกเดยวและแบบผลกรวมสงเกตไดจาก

ผวผลก ถามโทนสทแตกตางกนซงเกดจากผลกเลก q หลายผลกในแผนเซลลจะเปนแบบผลกรวม

ในขณะทแบบผลกเดยวจะเหนเปนผลกเนอเดยว คอ มสเดยวตลอดทงแผน สวนกรรมวธการผลต

เซลลทเหลอจะเหมอนกน เซลลแสงอาทตยแบบผลกรวม (Poly Crystalline) จะใหประสทธภาพตา

กวาแบบผลกเดยว ประมาณ 2-3 % อยางไรกตามเซลลทง 2 ชนด มขอเสยในการผลต คอ แตกหก

งายเชนกน

2.1.16 หลกการทางานของเซลลแสงอาทตย

การทางานของเซลลแสงอาทตย เปนขบวนการเปลยนพลงงานแสงเปนกระแสไฟฟา

ไดโดยตรง โดยเมอแสงซงเปนคลนแมเหลกไฟฟาและมพลงงานกระทบกบสารกงตวนา จะเกดการ

ถายทอดพลงงานระหวางกน พลงงานจากแสงจะทาใหเกดการเคลอนทของกระแสไฟฟา

(อเลคตรอน) ขนในสารกงตวนา จงสามารถตอกระแสไฟฟาดงกลาวไปใชงานได (ตามรป)

30

ภาพท 2.12 แสดงหลกการทางานของเซลลแสงอาทตย

1) n - type ซลคอน ซงอยดานหนาของเซลล คอ สารกงตวนาทไดการโดปปงดวยสาร

ฟอสฟอรส มคณสมบตเปนตวใหอเลกตรอนเมอรบพลงงานจากแสงอาทตย

p - type ซลคอน คอสารกงตวนาทไดการโดปปงดวยสารโบรอน ทาใหโครงสราง

ของอะตอมสญเสยอเลกตรอน (โฮล) เมอรบพลงงาน จากแสงอาทตยจะทาหนาทเปนตวรบ

อเลกตรอน เมอนาซลคอนทง 2 ชนด มาประกบตอกนดวย p - n junction จงทาใหเกดเปน " เซลล

แสงอาทตย " ในสภาวะทยงไมมแสงแดด n - type ซลคอนซงอยดานหนาของเซลล สวนประกอบ

31

สวนใหญพรอมจะใหอเลกตรอน แตกยงมโฮลปะปนอยบางเลกนอย ดานหนาของ n - type จะม

แถบโลหะเรยกวา Front Electrode ทาหนาทเปนตวรบอเลกตรอน สวน p - type ซลคอนซงอย

ดานหลงของเซลล โครงสรางสวนใหญเปนโฮล แตยงคงมอเลกตรอนปะปนบางเลกนอย ดานหลง

ของ p - type ซลคอนจะมแถบโลหะเรยกวา Back Electrode ทาหนาทเปนตวรวบรวมโฮล

2) เมอมแสงอาทตยตกกระทบ แสงอาทตยจะถายเทพลงงานใหกบอเลกตรอนและ

โฮล ทาใหเกดการเคลอนไหว เมอพลงสงพอท งอเลกตรอนและโฮลจะวงเขาหาเพอจบคกน

อเลกตรอนจะวงไปยงชน n - type และโฮลจะวงไปยงชน p type

3) อเลกตรอนวงไปรวมกนท Front Electrode และโฮลวงไปรวมกนท Back Electrode

เม อ ม ก ารตอ วงจรไฟ ฟ าจาก Front Electrode แล ะ Back Elec trode ให ค รบ วงจร ก จะ เก ด

กระแสไฟฟาขน เนองจากทงอเลกตรอนและโฮลจะวงเพอจบคกน

2.1.17 การผลตไฟฟาดวยเซลลแสงอาทตย

การผลตกระแสไฟฟาดวยเซลลแสงอาทตย แบงออกเปน 3 ระบบ คอ

1) การผลตกระแสไฟฟาดวยเซลลแสงอาทตยแบบอสระ (PV Stand alone system)

เปนระบบผลตไฟฟาทไดรบการออกแบบสาหรบใชงานในพนทชนบททไมมระบบสายสงไฟฟา

อปกรณระบบทสาคญประกอบดวยแผงเซลลแสงอาทตย อปกรณควบคมการประจแบตเตอร

แบตเตอร และอปกรณเปลยนระบบไฟฟากระแสตรงเปนไฟฟากระแสสลบแบบอสระ

32

ภาพท 2.13 แสดงการผลตกระแสไฟฟาดวยเซลลแสงอาทตยแบบอสระ

2) การผลตกระแสไฟฟาดวยเซลลแสงอาทตยแบบตอกบระบบจาหนาย (PV Grid

connected system) เปนระบบผลตไฟฟาทถกออกแบบสาหรบผลตไฟฟาผานอปกรณเปลยนระบบ

ไฟฟากระแสตรงเปนไฟฟากระแสสลบ เขาสระบบสายสงไฟฟาโดยตรง ใชผลตไฟฟาในเขตเมอง

หรอพนททมระบบจาหนายไฟฟาเขาถง อปกรณระบบทสาคญประกอบดวยแผงเซลลแสงอาทตย

อปกรณเปลยนระบบไฟฟากระแสตรงเปนไฟฟากระแสสลบชนดตอกบระบบจาหนายไฟฟา

33

ภาพท 2.14 แสดงการผลตกระแสไฟฟาดวยเซลลแสงอาทตยแบบตอกบระบบจาหนาย

3) การผลตกระแสไฟฟาดวยเซลลแสงอาทตยแบบผสมผสาน (PV Hybrid system)

เปนระบบผลตไฟฟาทถกออกแบบสาหรบทางานรวมกบอปกรณผลตไฟฟาอน ๆ เชน ระบบเซลล

แสงอาทตยกบพลงงานลม และเครองยนตดเซล ระบบเซลลแสงอาทตยกบพลงงานลม และไฟฟา

พลงน า เปนตน โดยรปแบบระบบจะขนอยกบการออกแบบตามวตถประสงคโครงการเปนกรณ

เฉพาะ

34

ภาพท 2.15 แสดงการผลตกระแสไฟฟาดวยเซลลแสงอาทตยแบบผสมผสาน

2.1.18 คณสมบตและตวแปรทสาคญของเซลลแสงอาทตย

ตวแปรทสาคญทมสวนทาใหเซลลแสงอาทตยมประสทธภาพการทางานในแตละ

พนทตางกน และมความสาคญในการพจารณานาไปใชในแตละพนท ตลอดจนการนาไปคานวณ

ระบบหรอคานวณจานวนแผงแสงอาทตยทตองใชในแตละพนท มดงน

ความเขมของแสง

กระแสไฟ (Current) จะเปนสดสวนโดยตรงกบความเขมของแสง หมายความวาเมอ

ความเขมของแสงสง กระแสทไดจากเซลลแสงอาทตยกจะสงขน ในขณะทแรงดนไฟฟาหรอโวลต

แทบจะไมแปรไปตามความเขมของแสงมากนก ความเขมของแสงทใชวดเปนมาตรฐานคอ ความ

เขมของแสงทว ดบนพ นโลกในสภาพอากาศปลอดโปรง ปราศจากเมฆหมอกและวดท

ระดบนาทะเลในสภาพทแสงอาทตยตงฉากกบพนโลก ซงความเขมของแสงจะมคาเทากบ 100 mW

ตอ ตร.ซม. หรอ 1,000 W ตอ ตร.เมตร ซงมคาเทากบ AM 1.5 (Air Mass 1.5) และถาแสงอาทตยทา

มม 60 องศากบพนโลกความเขมของแสง จะมคาเทากบประมาณ 75 mW ตอ ตร.ซม. หรอ 750 W

ตอ ตร.เมตร ซงมคาเทากบ AM2 กรณของแผงเซลลแสงอาทตยนนจะใชคา AM 1.5 เปนมาตรฐาน

ในการวดประสทธภาพของแผง

35

อณหภม

กระแสไฟ (Current) จะไมแปรตามอณหภมทเปลยนแปลงไป ในขณะทแรงดนไฟฟา

(โวลท) จะลดลงเมออณหภมสงขน ซงโดยเฉลยแลวทกๆ 1 องศาทเพมขน จะทาใหแรงดนไฟฟา

ลดลง 0.5% และในกรณของแผงเซลลแสงอาทตยมาตรฐานทใชกาหนดประสทธภาพของแผง

แสงอาทตยคอ ณ อณหภม 25 องศา C เชน กาหนดไววาแผงแสงอาทตยมแรงดนไฟฟาทวงจรเปด

(Open Circuit Voltage หรอ V oc) ท 21 V ณ อณหภม 25 องศา C กจะหมายความวา แรงดนไฟฟา

ทจะไดจากแผงแสงอาทตย เมอยงไมไดตอกบอปกรณไฟฟา ณ อณหภม 25 องศา C จะเทากบ 21 V

ถาอณหภมสงกวา 25 องศา C เชน อณหภม 30 องศา C จะทาใหแรงดนไฟฟาของแผงแสงอาทตย

ลดลง 2.5% (0.5% x 5 องศา C) นนคอ แรงดนของแผงแสงอาทตยท V oc จะลดลง 0.525 V (21 V

x 2.5%) เหลอเพยง 20.475 V (21V – 0.525V) สรปไดวา เมออณหภมสงขน แรงดนไฟฟากจะลดลง

ซงมผลทาใหกาลงไฟฟาสงสดของแผงแสงอาทตยลดลงดวย

จากขอกาหนดดงกลาวขางตน กอนทผใชจะเลอกใชแผงแสงอาทตย จะตองคานงถง

คณสมบตของแผงทระบไวในแผงแตละชนดดวยวา ใชมาตรฐานอะไร หรอมาตรฐานทใชวด

แตกตางกนหรอไม เชนแผงชนดหนงระบวา ใหกาลงไฟฟาสงสดได 80 วตต ทความเขมแสง 1,200

W ตอ ตร.เมตร ณ อณหภม 20 องศา C ขณะทอกชนดหนงระบวา ใหกาลงไฟฟาสงสดได 75 วตต

ทความเขมแสง 1,000 W ตอ ตร.เมตร และอณหภมมาตรฐาน 25 องศา C แลว จะพบวาแผงทระบวา

ใหกาลงไฟฟา 80 W จะใหกาลงไฟฟาตากวา จากสาเหตดงกลาว ผทจะใชแผงจงตองคานงถง

ขอกาหนดเหลานในการเลอกใชแผงแตละชนดดวย9

10

ดวงอาทตยเปนแหลงพลงงานความรอน และแสงสวางทใหญทสด ประเทศไทยซง

เปนประเทศทตงอยในเขตใกลเสนศนยสตร หรอเสนแบงครงโลก จงไดรบพลงงานแสงอาทตย

คอนขางสง คาความเขมพลงงานแสงอาทตยรวมเฉลยของประเทศประมาณ 4.7 กโลวตตตอชวโมง

ตอตารางเมตรตอวน

หากเราสามารถใชพลงงานแสงอาทตย ทสอดสองลงมาบนพนทของประเทศไทย

เพยงหนงในรอยสวนของพนทท งหมด เราจะไดรบพลงงานเทยบเทาการใชน ามนดบประมาณ

7,000,000 ตนตอป การนาพลงงานแสงอาทตยมาใชทาไดสองลกษณะคอ10

11

10 กองพฒนาพลงงานทดแทน ฝายพฒนาและแผนงานโรงไฟฟา การไฟฟาฝายผลตแหงประเทศไทย

(กฟผ.). เซลลแสงอาทตย (Solar Cell). สบคน 15 มกราคม 2554 จาก http://www2.egat.co.th/re/solarcell/

solarcell.htm. 11 “พลงงานทดแทน คออะไร?”.สบคน http://dekrakban.igetweb.com/index.php?mo=3&art=415938.

36

1) กระบวนการเปลยนรปเปนพลงงานไฟฟา โดยเมอแสงอาทตยตกกระทบลงมาบน

แผงเซลลแสงอาทตย เซลลแสงอาทตยจะทาหนาทเปลยนพลงงานแสงอาทตยไปเปนพลงงานไฟฟา

เพอนาไปใชกบอปกรณเครองใชไฟฟาตาง ๆ

2) กระบวนการเปลยนรปเปนพลงงานความรอน โดยใหแสงอาทตยสองผานแผนรบ

แสงมาตกกระทบยงพนสดา ทาใหเกดความรอนเพมมากขนเหนอบรเวณพน เราสามารถนา

พลงงานความรอนทไดไปใชประโยชนในลกษณะตาง ๆ อาท นาไปใชผลตนารอน กลนน า อบแหง

พชผลทางการเกษตร

2.1.19 การคานวณขนาดของเซลลแสงอาทตย

การกาหนดขนาดของเซลลแสงอาทตยสาหรบผลตกระแสไฟฟาเพอตดต งเซลล

แสงอาทตยใหเพยงพอกบความตองการจะตองคานวณจากกาลงไฟฟาของเครองใชไฟฟาและ

จานวนชวโมงทใชงานในแตละวนผลทไดจะเปนพลงงานไฟฟาทใชในหนงวน ความเขมพลงงาน

แสงอาทตยทตกกระทบตอหนวยพนทบนแผงเซลลแสงอาทตยจะมคาขนอยกบประสทธภาพของ

เซลลแสงอาทตยโดยปกตกาหนดคาชดเชยการสญเสยของเซลลแสงอาทตยเปน 0.8 คาชดเชยการ

สญเสยเชงความรอนของเซลลแสงอาทตยเปน 0.85 ในการเปลยนไฟฟากระแสตรงทผลตจากเซลล

แสงอาทตยเปนไฟฟากระแสสลบ จะตองผานเครองแปลงแรงดนไฟฟา โดยปกตประสทธภาพของ

เครองแปรงแรงดนไฟฟามประสทธภาพประมาณ 0.85-0.9 ดงนนกาลงไฟฟาของเซลลแสงอาทตย

ทตดตงสามารถคานวณไดจากสตรดงสมการท 2.3

(2.3)

เมอ P คอ กาลงไฟฟาของเซลลแสงอาทตยตดตง (วตต)

PL คอ ความตองการพลงงานไฟฟาในหนงวน

(วตต-ชวโมงตอตารางเมตร)

Q คอ พลงงานแสงอาทตยเฉลยทตกกระทบในหนงวน

(สาหรบประเทศไทยมคา 4,000 วตต-ชวโมงตอตารางเมตร)

A คอ คาชดเชยการสญเสยของเซลลแสงอาทตย

B คอ คาชดเชยการสญเสยเชงความรอน

C คอ ประสทธภาพของเครองแปลงแรงดน

D คอ คาความเขมแสงปกตมคา 1,000 วตตตอตารางเมตร

37

2.2 ทฤษฎเกยวกบเครองมอปรบปรงคณภาพ

2.2.1 แนวคดเกยวกบเทคนค 5W 1H

สวทย มลคา11

12 อธบายวา การคดวเคราะหเปนการคดโดยใชสมองซกซายเปนหลก เปน

การคดลก คดอยางละเอยด จากเหตไปผล ตลอดจนการเชอมโยงความสมพนธในเชงเหตและผล

ความแตกตางระหวางขอโตแยงทเกยวของและไมเกยวของ ถอเปนวธทมประสทธภาพเพอรวบรวม

และนาเสนอขอมลทสาคญ ซงวธนจะใชในชวงของกระบวนการนกวเคราะหวศวกรทมคณภาพท

จะเขาใจและอธบายความจรงปญหาใด ๆ หรอปญหา

ภาพท 2.16 แสดงเทคนค 5W 1H

เทคนคการคดวเคราะหอยางงายทนยมใช เพราะวธการนพยายามทจะตอบคาถาม

พนฐานในการรวบรวมขอมลเกยวกบเรองใด ๆ คอ 5W 1H ซงประกอบดวย

What (อะไร) คอเรองหลกของการรวบรวมขอมลเหตผล ปญหาทเกดขน

เกดอะไรขนบาง

มอะรเกยวของกบเหตการณน

หลกฐานทสาคญทสด คออะไร

สาเหตททาใหเกดเหตการณน คออะไร

12 จาก กลยทธการสอนคดวเคราะห (น.21-22), สวทย มลคา, (2550). กรงเทพฯ : หจก.ภาพพมพ.

38

Where (ทไหน) เหตการณหรอกระบวนการนน เกดขนทไหนเมอไหร ระบสถานท

หรอตาแหนงทเกดเหต

เรองนเกดขนทไหน

เหตการณนนาจะเกดขนทใดมากทสด

When (เมอไร) หมายถง เมอไหรในเวลาใดทเกยวของ เวลาทเหตการณนนไดเกดขน

หรอจะเกดขน มนอาจจะเปนสวนหนงกบจดทเหมาะสมทจะตองดาเนนการ บางครงมนอาจจะเปน

สวนหนงของสถานการณของการกระทาตามเงอนไข

เหตการณนนนาจะเกดขนเมอไร

เวลาใดบางทเหตการณเชนนจะเกดขนได

Why (ทาไม) สาเหตหรอมลเหตททาใหเกดขน เหตใดถงทาสงนนหรอ เพราะเหตใด

ถงเกดเหตการณนนๆ อาจมการพจารณาทไมเกยวของอาจจะเกดจากนโยบายหรอขนตอน

เหตใดตองเปนคนน เปนเวลาน เปนสถานทน

เพราะเหตใดเหตการณนจงเกดขน

ทาไมจงเกดเรองน

Who (ใคร) บคคลสาคญเปนตวประกอบหรอเปนผทเกยวของรวมไปถงสงแวดลอมท

จะไดรบผลกระทบทงดานบวกและดานลบ

ใครอยในเหตการณบาง

ใครนาจะเกยวของกบเหตการณนบาง

ใครนาจะเปนคนททาใหสถานการณนเกดขนมากทสด

เหตการณทเกดขนใครไดประโยชน ใครเสยประโยชน

How (อยางไร) รายละเอยดของสงทเกดขนแลว หรอกาลงจะเกดขนวามความเปนไปได

ในลกษณะใด อกทงเหตการณหรอสงททานนเปนอยางไรบาง เมออธบายนโยบายกระบวนการ

หรอขนตอนอาจเปนสวนสาคญทสด

เขาทาสงนไดอยางไร

ลาดบเหตการณนดวาเกดขนไดอยางไรบาง

เหตการณนเกดขนไดอยางไร

มหลกในการพจารณาคนดอยางไร

39

ตารางท 2.4 ตารางเทคนค 5W 1H

5W1H ประเภท ความหมาย(Why) ประเดนพจารณา นโยบาย

What หวเรอง

(วตถประสงค)

ทาอะไรอย

ทาไมทาอยอยางนน

ทาไมสงนนจงจาเปน

เลกเสยไดหรอไม

สามารถทจะบรรล

เปาหมายดวยวธอน

ไดหรอไม

กาจดสวนทไมจาเปนทง

(E-Eliminate)

When ลาดบขนตอน ทาเมอไร

ทาไมตองตอนนน

เวลาอนไมไดหรอ การผสมผสาน

องคประกอบของ

Where สถานท ทาทไหน

ทาไมตองทาทนน

ทอนไมไดหรอ งาน(C) หรอโยกยาย

สบเปลยน

Who คน(เครองจกร) ใคร(เครองไหน)

ทางานนนอย ทาไม

ตองคน -เครองจกร

นน)

คนอนหรอเครองอน

ไมไดหรอ

องคประกอบงาน(R)

How วธปฏบตงาน ใชวธการอะไรทางาน

ทาไมตองวธการนน

จะลดแรงงานหรอ

เวลางานลงไดหรอไม

ดดแปลงใหงานงายขน

การคดวเคราะหดวยเทคนค 5W 1H จะสามารถไลเลยงความชดเจนในแตละเรองทเรา

กาลงคดเปนอยางด ทาใหเกดความครบถวนสมบรณ ดงนน ในบางครงการเรมคดวเคราะหของทาน

ถาคดอะไรไมออกกขอแนะนาใหเรมตนถามตวทานเอง โดยใชคภถามจาก 5W 1H ถามตวทานเอง

เกรยงศกด เจรญวงศศกด12

13 อธบายวาการคดเชงวเคราะหแทจรงคอ การตอบคาถามท

เกยวของกบ “ความสงสยใครร” ของผถาม เมอเหนสงหนงสงใดแลวอยากรเกยวกบสงนนมากขน

ในแงมมตางๆ เพอใหไดขอเทจจรงใหมๆ ความเขาใจใหมๆ อนเปนประโยขนตอการอธบาย การ

ประเมน การแกปญหาและการตดสนใจทรอบคอบมากขน ขอบเขตของคาถามทเกยวของกบการ

คดเชงวเคราะห จงเกยวของกบการจาแนกแจกแจงองคประกอบ และการหาความสมพนธเชง

13จาก การคดเชงวเคราะห. (น. 95-97). เกรยงศกด เจรญวงศศกด. (2548). กรงเทพฯ : ซคเซส มเดย.

40

เหตผล ระหวางเรองทวเคราะหกบเรองอนๆ ทเกยวของ โดยแนวคาถามจะอยในขอบขาย 5W’s 1H

เพอนาไปสการคนหาความจรงเกยวกบเรองนนๆ ในแงมมตางๆ นอกเหนอจากสงทปรากฎ

ใคร (Who)

ทาอะไร (What)

ทไหน (Where)

เมอไร (When)

อยางไร (How)

เพราะเหตใด, ทาไม (Why)

คาถามเหลานอาจไมจาเปนตองใชทกขอ เพราะการตงคาถามมจดมงหมายเพอใหเกด

ความชดเจน ครอบคลมและตรงประเดนทเราตองการสบคน การต งคาถามจงแตกตางไปตาม

วตถประสงคของการวเคราะห

ขอบ เขตของการต งค าถามเพ อว เคราะหส ถานการณ จะตองต งใหครอบคลม

วตถประสงคทเราตองการทราบขอเทจจรงโดยเราสามารถตงคาถามครอบคลมหลก 5W’s 1H ใคร

ทาอะไร ทไหน เมอไร เพราะเหตใด ในประเดนตางๆ เชน

ใคร (Who)

ใครอยในเหตการณบาง

ใครนาจะเกยวของกบเหตการณนบาง

ใครนาจะเปนคนทาใหสถานการณนเกดขนมากทสด เพราะเหตใด

เหตการณนเกดขน ใครไดประโยชน ใครเสยประโยชน

อะไร (What)

มอะไรเกยวของกบเหตการณนบาง เกยวของกนอยางไร

ทไหน (Where)

เหตการณนนาจะเกดทใดมากทสด เพราะเหตใด

เมอไร (When)

เหตการณนนาจะเกดขนเมอไร เพราะเหตใด

เวลาใดบางทสถานการณเชนนจะเกดขนได

เพราะเหตใด (Why)

เหตใดตองเปนคนน

เพราะเหตใดจงเกดขน

41

อยางไร (How)

เขาทาสงนไดอยางไร

สงนเกยวของกบเรองทเกดขนอยางไร

สรปไดวา แนวคดเกยวกบเทคนคการคดวเคราะหอยางงายคอ การฝกใชคาถามให

ครอบคลมวตถประสงคทตองการทราบ ขอเทจจรงดวยการใชคาภามใหครอบคลมหลก 5W 1H

ไดแก What (อะไร) Where (ทไหน) When (เมอไร) Why (ทาไม) Who (ใคร) และ How (อยางไร)

ในประเดนตางๆ

2.3 แนวความคดเกยวกบการบารงรกษาเครองจกร

การบารงรกษาเครองจกรเปนกจกรรมอยางหนงทเกยวของกบการดาเนนงานในการ

รกษาชนสวนอปกรณตางๆ ของเครองจกรใหสามารถทางานไดตามหนาทเครองจกรนนไดอยาง

นาเชอถอ แตเดมนนการบารงเครองจกรจะกระทาตอเมอเครองจกรขดของ ซงเรยกวาบารงรกษา

หลงเกดเหตขดของ (Breakdown Maintenance) ซงวธการบารงรกษาน กระทาโดยหาสาเหตของ

การขดของ มการจดซอชนสวนอะไหล และซอมแซมตลอดจนทดสอบการเดนเครองหลงจากการ

บารงรกษา ทาใหสายการผลตตองหยดชะงก และเสยเวลามาก จะเหนวาการบารงรกษาหลงเกด

เหตขดของนนกอใหเกดการสญเสยตนทนและเวลาเปนอยางมาก

จนกระทงป พ.ศ. 2494 ไดมการนาการบารงรกษาเชงปองกน (Preventive Maintenance)

มาใชเพอสรางความนาเชอถอในการปฏบตงานของเครองจกร เพอปองกนเหตขดของทเกดอยาง

ฉกเฉน ซงทาใหเกดตนทนและเวลาในการผลตลดตาลงในระดบหนง โดยการบารงรกษาเชง

ปองกนนคอ การบารงรกษาทดาเนนการเพอปองกนการหลดของเครองจกรทเกดเหตฉกเฉน

สามารถกระทาโดยการตรวจสอบสภาพเครองจกร ทาความสะอาด การหลอลนทถกวธ การ

ปรบแตงเครองจกรใหทางานทจดทางานตามคาแนะนาของคมอ รวมทงการทานบารงรกษาและ

เปลยนชนสวนอะไหลตามกาหนดเวลา

จากนนไดมววฒนาการดานการบารงรกษาเปนอยางมาก โดยไดมาจากความคดและ

ทศนคตทวา งานบารงรกษานนไมสามารถแบงแยกออกจากงานการผลต ซงงานทง 2 ประเภท

ดงกลาวจะตองรวมกนกระทาอยางสอดคลองและเกอหนนซงกนและกน ซงเปนแนวความคดแบบ

ญปน และแนวความคดนทาใหในป พ.ศ.2497 การบารงรกษาชนสวนอปกรณตางๆ ของเครองจกร

ไดพฒนามาเปน การบารงรกษาแบบทวผล (Productive Maintenance) ซงคอการบารงรกษาทอาศย

วธการหลายวธการประกอบเขาดวยกน เพอใหเกดการทวผล และประสทธภาพสงสด

42

ตอมาประมาณป พ.ศ. 2500 การบารงรกษาแบบทวผล ไดเปลยนไปเปนการบารงรกษา

แบบแกไขปรบปรง (Corrective Maintenance) ซงเปนการดาเนนการเพอดดแปลง ปรบปรงแกไข

เครองจกร หรอสวนของเครองจกร เพอขจดเหตขดของเรอรงของเครองจกรใหหมดไปโดนสนเชง

เพอปรบปรงสมรรถภาพของเครองจกรใหสามารถผลตไดดวยคณภาพหรอปรมาณสงขน และ

ตอมาในป พ.ศ.2506 ไดเรมวธการหลกเลยงการบารงรกษาคอ การดาเนนการใดๆ กตามทใหไดมา

ซงเครองจกรทไมตองบารงรกษา หรอตองการแตนอยทสด จงทาใหเกดเปนการปองกนการ

บารงรกษา (Maintenance Prevention) ซงการดาเนนการใช 3 ขนตอนคอ

1) การออกแบบเครองจกรใหมความแขงแรงทนทาน

2) ใชเทคนคและวสดซงทาใหเครองจกรมความนาเชอถอสง

3) รจกเลอกซอเครองจกรทด ทนทาน ซอมงาย และราคาทเหมาะสม

จากการปองกนการบารงรกษาทาใหเกดแนวความคดใหมในงานบารงรกษา โดยการนา

วศวกรรมความนาเชอถอ (Reliability Engineering) มาประยกตใชในการบารงรกษาเครองจกร ซง

ตอมาไดววฒนาการมาเปนการบารงรกษาแบบทวผลททกคนมสวนรวม (Total Productive

Maintenance)

ซงการบารงรกษานถอไดวา เปนระบบการบารงรกษาทมประสทธภาพ สามารถลด

ตนทนการผลตไดอยางมาก และยงเสรมสรางความสมพนธของพนกงานไดเปนอยางด นอกจากน

ยงมววฒนาการตางๆ เกดขนมาอกในป พ.ศ.2518 ไดมวธการทเกดขนจากการอาศยประสบการณ

ขอมลหรอการตรวจสอบทผานมา เพอกาหนดและเตรยมการบารงรกษาไวลวงหนา ซงวธการน

เรยกวา การบารงรกษาเชงพยากรณ (Predictive Maintenance) และตอมาในป พ.ศ.2525 ไดเกด

วธการใหมทพฒนาขนมาอกคอ การบารงรกษาอยางมระบบ (Systematic Maintenance) ซงวธการ

บารงรกษาในรปแบบตางๆ ประกอบขนเปนระบบ เพอใชในการบารงรกษาเครองจกรกล โดย

ระบบในทนหมายถง กลมรวมซงนาองคประกอบ (Factor) ทเกยวเนองสมพนธกนตงแต 2 อยางขน

ไปมาจดรวมเขาเปนกลมเดยวกน เพอจดการเกยวกบการไหล (Flow) ของขอมลพนกงาน วสด และ

บคลากร เพอใหบรรลถงจดมงหมายอยางใดอยางหนง

2.3.1 การบารงรกษาอยางเปนระบบ (Systematic Maintenance)

มการบารงรกษาดวยวธการตางๆ เปนองคประกอบ มจดมงหมายเพอระวงรกษา

เครองจกรกล การบารงรกษาแบบเปนระบบมจดเดน 5 ประการคอ

1) เปนระบบ โดยรวมของการระวงรกษาอปกรณ ซงพฒนาจากพนฐานประสบการณ

ในระยะเวลา 35 ปทผานมา

2) เปนวธการคดวางแผนการบารงรกษาและการนามาใช

43

3) เปนวธการรวมเอาการบารงรกษาฉกเฉนเขาไวดวยกน

4) เนนในเรองทวา การเตรยมการบารงรกษาทกระทาตอไปน จะตองอาศยการคาดคะเน

บารงรกษา

5) เนนการใชบารงรกษาเชงแกไขปรบปรง (Corrective Maintenance) โดยคดวาการ

ซอมบารงรกษาไมเพยงแตจะทาใหอปกรณหรอเครองจกรกลบสสภาพเดมเทานน

2.3.2 การบารงรกษาเชงปองกน (Preventive Maintenance)

การบารงรกษาเชงปองกน เปนแนวความคดทตองการ “ปองกน” การหยดของ

เครองจกรเนองจากเหตเสย (Breakdown) ทไมสามารถคาดการณลวงหนาได การทตองหยด

เครองจกร โดยเหตฉกเฉนสรางความเสยหายใหแกวงการอตสาหกรรมอยางรายแรง จากการสญเสย

เปลาทางดานกาลงผลตวสด พลงงาน และการสญเสยโอกาสทางการตลาด

การบารงรกษาเชงปองกนคอ การซอมบารงทดาเนนการเพอปองกนการหยดของ

เครองจกรโดยฉกเฉน การหยดฉกเฉนคอ การหยดโดยไมรตว ไมสามารถรไดลวงหนา

การปฏบตงานบารงรกษาเชงปองกน ประกอบดวย

1) การทาความสะอาดเครองจกร และบรเวณใกลเคยง

2) การตรวจสภาพ

3) การปรบแตง และการเปลยนชนสวน

2.3.3 การวางแผนการบารงรกษา

แผนการบารงรกษา เปนความพยายามทจะใหไดมาซงกระบวนการหรอขนตอนทใชใน

การบรหารงาน หรอดาเนนการใหเสรจลลวงตามวตถประสงคหรอเปาหมาย และนโยบายทไดวาง

ไวโดยการตดตามสภาพของเครองจกรอปกรณอยเปนประจา โดยเชอมโยงความสมพนธของ

คาใชจายในการบารงรกษา บคลากร และวสดเขากบเครองจกรอปกรณและทาการวางแผนกจกรรม

การบารงรกษา วางมาตรฐาน และเพมประสทธภาพ ดงนนการปฏบตงานหรอการดาเนนการทม

ประสทธภาพจะประกอบไปดวย 4 ขนตอนคอ

1) ขนตอนการวางแผน (Plan)

2) ขนการลงมอทา หรอปฏบตตามแผน (Do)

3) ขนการตรวจสอบ (Check)

4) ขนการปรบปรงแกไข (Action)14

14 จาก การประยกตใชระบบซอมบารงเชงปองกนเครอง MULTIMETER ในกระบวนการซอมบารง

อปกรณอเลกทรอนกสของกองทพเรอ. (น. 32-35). พนเพม วารรตน. (2552). กรงเทพฯ : มหาวทยาลยธรกจ

บณฑต.

44

2.4 แนวคดเกยวกบวงจร PDCA

เรม ขนเปนครงแรกโดยนกสถต Walter Shewhart ซ งไดพฒ นาจากการควบ คม

กระบวนการเชงสถตท Bell Laboratories ในสหรฐอเมรกาเมอทศวรรษ 1930 ในระยะเรมแรก

วงจรดงกลาวเปนทรจกกนในชอ "วงจร Shewhart" จนกระทงราวทศวรรษท 1950 ไดมการเผยแพร

อยาง กวางขวางโดย W.Edwards Deming ปรมาจารยทางดานการบรหารคณภาพ หลายคนจงเรยก

วงจรนวา " วงจร Deming "

2.4.1 โครงสรางของวงจร PDCA15

ขนตอนทง 4 ขนตอนของวงจร PDCA ประกอบดวย "การวางแผน" อยางรอบคอบ เพอ

" การปฏบต " อยางคอยเปนคอยไป แลวจง "ตรวจสอบ" ผลทเกดขน วธการปฏบตใดมประสทธผล

ทสด กจะจดใหเปนมาตรฐาน หากไมสามารถบรรลเปาหมายได กตองมองหาวธการปฏบตใหม

หรอใชความพยายามใหมากขนกวาเดม

1) ขนตอนการวางแผน (Plan)

ข นตอนการวางแผนครอบคลมถงการกาหนดกรอบหวขอทตองการปรบปรง

เปลยนแปลง ซงรวมถงการพฒนาสงใหม ๆ การแกปญหาทเกดขนจากการปฏบตงาน ฯลฯ พรอม

กบพจารณาวามความจาเปนตองใชขอมลใดบางเพอการปรบปรงเปลยนแปลงนน โดยระบวธการ

เกบขอมลใหชดเจน นอกจากน จะตองวเคราะหขอมลทรวบรวมได แลวกาหนดทางเลอกในการ

ปรบปรงเปลยนแปลงดงกลาว

การวางแผนยงชวยใหเราสามารถคาดการณสงทเกดขนในอนาคต และชวยลดความ

สญเสยตาง ๆ ทอาจเกดขนได ทงในดานแรงงาน วตถดบ ชวโมงการทางาน เงน เวลา ฯลฯ โดยสรป

แลว การวางแผนชวยใหรบรสภาพปจจบน พรอมกบกาหนดสภาพทตองการใหเกดขนในอนาคต

ดวยการผสานประสบการณ ความร และทกษะอยางลงตว โดยทวไปการวางแผนมอยดวยกน 2

ประเภทหลก ๆ ดงน

ประเภทท 1 การวางแผนเพออนาคต เปนการวางแผนสาหรบสงทจะเกดขนในอนาคต

หรอกาลงจะเกดขน บางอยางเราไมสามารถควบคมสงนนไดเลย แตเปนการเตรยมความพรอมของ

เราสาหรบสงนน

ประเภทท 2 การวางแผนเพ อการปรบป รงเป ลยนแปลง เปนการวางแผนเพ อ

เปลยนแปลงสภาพทเกดขนในปจจบนเพอสภาพทดขน ซงเราสามารถควบคมผลทเกดในอนาคตได

ดวยการเรมตนเปลยนแปลงตงแตปจจบน

15 นางพชร อนทรอานวย. (2555). วงจร PDCA คออะไร. การจดการความร สานกวทยบรการ มก.ฉกส.

สบคน 1 ตลาคม 2557, จาก http://misweb.csc.ku.ac.th/OASKM/?p=195

45

2) ขนตอนการปฏบต (DO)

ขนตอนการปฏบต คอ การลงมอปรบปรงเปลยนแปลงตามทางเลอกทไดกาหนดไวใน

ขนตอนการวางแผน ในขนนตองตรวจสอบระหวางการปฏบตดวยวาไดดาเนนไปในทศทางทตงใจ

หรอไม พรอมกบสอสารใหผทเกยวของรบทราบดวย เราไมควรปลอยใหถงวนาทสดทายเพอด

ความคบหนาทเกดขน หากเปนการปรบปรงในหนวยงานผบรหารยอมตองการทราบความคบหนา

อยางแนนอน เพอจะไดมนใจวาโครงการปรบปรงเกดความผดพลาดนอยทสด

3) ขนตอนการตรวจสอบ (Check)

ขนตอนการตรวจสอบ คอ การประเมนผลทไดรบจากการปรบปรงเปลยนแปลง แตขน

ตอนนมกจะถกมองขามเสมอการตรวจสอบทาใหเราทราบวาการปฏบตในขนทสองสามารถบรรล

เปาหมายหรอวตถประสงคทไดกาหนดไวหรอไม สงสาคญกคอ เราตองรวาจะตรวจสอบอะไรบาง

และบอยครงแคไหน ขอมลทไดจากการตรวจสอบจะเปนประโยชนสาหรบขนตอนถดไป

4) ขนตอนการดาเนนงานใหเหมาะสม (Act)

ขนตอนการดาเนนงานใหเหมาะสมจะพจารณาผลทไดจากการตรวจสอบ ซงมอย 2

กรณ คอ ผลทเกดขนเปนไปตามแผนทวางไว หรอไมเปนไปตามแผนทวางไว

กรณแรก ใหนาแนวทางหรอกระบวนการปฏบตนนมาจดทาใหเปนมาตรฐาน พรอมทง

หาวธการทจะปรบปรงใหดยงขนไปอก ซงอาจหมายถงสามารถบรรลเปาหมายไดเรวกวาเดม หรอ

เสยคาใชจายนอยกวาเดม หรอทาใหคณภาพดยงขนกได

กรณทสอง ซงกคอผลทไดไมบรรลวตถประสงคตามแผนทวางไว เราควรนาขอมลท

รวบรวมไวมาวเคราะห และพจารณาวาควรจะดาเนนการอยางไรตอไปน เชน

มองหาทางเลอกใหมทนาจะเปนไปได

ใชความพยายามใหมากขนกวาเดม

ขอความชวยเหลอจากผร

เปลยนเปาหมายใหม

การวางแผนการดาเนนงานเราตองกาหนดเปาหมายทตองการบรรลผลสาเรจ อาจจะ

เปนเปาหมายระยะส น หรอเปาหมายระยะยาวกไดแตเปาหมายทดจะตองSMARTER ซงประกอบ

ไปดวย

Specific - เฉพาะเจาะจง มความชดเจน

Measurable - สามารถวดและประเมนผลได

Acceptable - เปนทยอมรบไดของผปฏบต

Realistic - ตงอยบนพนฐานของความเปนจรง

46

Time Frame - มกรอบเวลากาหนด

Extending - ทาทาย และเพมศกยภาพของผปฏบต

Rewarding – คมคากบการปฏบต

2.5 แนวคดเกยวกบการตดสนใจ

ไดมแนวคดเกยวกบการตดสนใจไวมากมาย พอสรปไดดงน

ลชฟลด (Litchfield) ใหคานยามไววา การตดสนใจ เปนวฏจกรของเหตการณทงหลาย

ตางๆ (cycles of events) นบตงแตการกาหนดปญหา การวเคราะหปญหา จนถงการวางแผนในการ

แกปญหา และการประเมนผล เมอมการตดสนใจแกปญหาอยางหนงแลวมกจะมปญหาอกอยาง

หนงตดตามมา ปญหาทตามมานอาจเกดในชวงใดชวงหนงกได15

16

บลาว และสกอต (Blau and Scott) ไดชใหเหนวา ประสบการณทไดจากการแกปญหา

หนงจะมประโยชนตอการแกปญหาครงตอๆ ไป ดงน นแมวากระบวนการแกปญหาครงแรกม

แนวโนมใหเหนวาจะกอใหเกดปญหาอยางอนแทรกซอนขนมาดงกลาวแลว แตประสบการณหรอ

การเรยนรทไดรบจากการแกปญหาครงแรกนนนบไดวามสวนสาคญในการแกปญหาใหมไดเปน

อยางด โดยเฉพาะอยางยงเมอปญหาใหมมลกษณะเหมอนหรอคลายคลงกบปญหาเดม16

17

เทเลอร (Tayler) กลาววา การแกปญหา การตดสนใจ และความคดสรางสรรคเปน

กระบวนการเดยวกน ซงเทเลอรไดคดกระบวนการทางปญญาทแตกตางออกไปจากแนวคดดงเดมท

ใชความคดรเรมสรางสรรคเปนความคดทออกมา การตดสนใจเปนการเลอกทจะปฏบตและ

แกปญหา เปนการแกไขความยากทงสองประการ17

18

ผวจยสรปแนวคดเกยวกบการตดสนใจ ไดวา การตดสนใจจะใชประสบการณทไดจาก

การแกไขปญหา เพอนามาเปนแนวทางในการตดสนใจในการแกปญหาทเกดตามมาในชวงใด

ชวงหนง โดยเฉพาะอยางยงเมอปญหาใหมทมลกษณะเหมอนหรอคลายคลงกบปญหาเดม

16 Notes on a General Theory of Administration, 5. Edward H. Litchfield, (1956). Administrative

Science Quarterly1, 1, June. 17 Formal Organization : A Comparative Approach. (53-55). Peter M. Blau and W. Richard Scott.

(1962) (San Francisco: Chandler. 18 Decision Making and Problem Solving. (48-86). W. Tayler, (1965) in Handbook of Organizations ed.

J.G. March. Chicago: Rand McNally

47

2.5.1 กระบวนการตดสนใจ

กระบวนการตดสนใจ เปนขนตอนของการสรางทางเลอก เพอตดสนใจเลอกทา

กจกรรมตางๆอยางมเหตมผล และเหมาะสมทสดโดย ไดเสนอกระบวนการตดสนใจท ม

ลกษณะรวมกนของนกการศกษา และสอดคลองกบการจดการเรยนรตามแนวคดวทยาศาสตร

เทคโนโลยและสงคมประกอบไปดวย 6 ขนตอน ดงน

1) กาหนดประเดนทสนใจ หมายถง การตระหนกรวา ตนเองจะตองมสวนรวมในการ

ตดสนใจในประเดนปญหาหรอประเดนทสนใจเรองใด

2) รวบรวมขอมลทเกยวของ หมายถง การรวบรวมขอมลทเปนประโยชน จาเปนและ

มากเพยงพอสาหรบการตดสนใจเรองนนๆ

3) เสนอทางเลอก หมายถง การใชขอมลทมอยมาชวยสรางทางเลอก ทสามารถ

แกปญหาหรอตอบโจทยในประเดนทสนใจ โดยแตละทางเลอกกจะมทงขอด และขอเสย แตกตาง

กน๔) ประเมนทางเลอก หมายถง การเปรยบเทยบ โตแยงและประเมนขอด และขอเสยใน แตละ

ทางเลอกทใชในการแกปญหาหรอตอบโจทยในประเดนทสนใจ

5) เลอกทางเลอก หมายถง การเลอกทางเลอกทดและเหมาะสมทสด เพอนาไปแกปญหา

หรอตอบโจทยในประเดนทสนใจ

6) นาทางเลอกทเลอกไปปฏบต หมายถง การนาทางเลอกทดและเหมาะสมทสดทได

ตดสนใจเลอกแลว ไปลงมอปฏบต

ผวจ ยสรป กระบวนการตดสนใจ คอ กาหนดประเดนทสนใจ คอการตระหนกร

รวบรวมขอมลทเกยวของ ทรวบรวมขอมลทเปนประโยชน เพอเสนอทางเลอกทชวยสรางใหเรา

สามารถแกปญหาหรอตอบโจทยในประเดนทสนใจ และตดสนใจเลอกทากจกรรมตาง ๆ นา

ทางเลอกทเลอกไปปฏบต ไดอยางเหมาะสมทสด อยางมเหตมผล

2.6 แนวคดเกยวกบการจดการตนทน

โดยทวไป ทกองคกรตองมการจดการตนทนในทกกระบวนการทางานอยางเปนระบบ

และนอกจากนน ทก ๆ ฝายตองมการจดการตนทนทด เพอใหองคกรพฒนาไปในทศทางทดขนและ

เมอม การแขงขนองคกรสามารถพฒนาไดเหนอคแขงและบรหารจดการไดอยางมประสทธภาพ

ดงนนผวจยไดศกษาแนวคดเกยวกบการจดการตนทน เพอนาไปใชไดกบทกองคกร โดยในหวขอ

จะกลาวถงความหมายและประเภทของตนทน กลยทธการจดการตนทน และการประมาณการ

ตนทน โดยมรายละเอยด ดงน

48

2.6.1 ความหมายและประเภทของตนทน

แนวคดเกยวกบการจดการตนทน มผใหความหมายและอธบายประเภทของตนทนไว

หลายความหมายและแยกตามลกษณะของตนทนทแตละองคกรนาไปใชงาน ซงไดอธบายไว

ดงตอไปน

สมนก เออจระพงษพนธ18

19 ไดอธบายความหมายของตนทนและไดจาแนกประเภทของ

ตนทนในลกษณะตาง ๆ ไว ดงน

ตนทน หมายถง มลคาของทรพยากรทธรกจตองสญเสยไปเพอใหไดสนคาหรอบรการ

กลบมา โดยมลคาของทรพยากรนนจะตองสามารถวดไดเปนหนวยเงนตราซงเปนลกษณะของการ

ลดลงในสนทรพยหรอเพมขนในหนสน ตนทนทเกดขนอาจจะไดประโยชนในปจจบนหรอใน

อนาคตกได เมอตนทนใดทเกดขนแลวและธรกจไดใชประโยชนไปทงสนแลว ตนทนนนกจะถอ

เปน “คาใชจาย” ดงนนคาใชจายจงหมายถงตนทนทไดใหประโยชนและธรกจไดใชประโยชน

ทงสนในขณะนนหรองวดบญชนนและสาหรบตนทนทธรกจสญเสยไปแตจะใหประโยชนแกธรกจ

อนาคตเรยกวา“สนทรพย” เมอคาใชจาย คอตนทนทกอใหเกดรายได โดยปกตแลวกจะนาไป

เปรยบเทยบกบรายไดทเกดขนในงวดเดยวกนเพอคานวณหากาไร หรอขาดทน นอกจากนโดยปกต

เราจะพบวา คาวา “คาใชจาย” มกจะหมายถง รายจายทสามารถใหผลประโยชนทางภาษได แต

อยางไรกตามในทางปฏบตแลว การใชคาวา “ตนทน” และ “คาใชจาย” กมกจะมการใชทดแทนกน

อยเสมอ

2.6.2 กลยทธการจดการตนทน

เปรมจตต พฤกษพฒนรกษ19

20 กลาวถง กลยทธในการลดตนทนไววา กลยทธการลด

ตนทนเพอประคองธรกจใหอยรอดปลอดภยจนถงขนสามารถทากาไรใหไดในอนาคตนนแบงได

เปน 2 แนวคด แนวคดแรกเปนแนวคดทเหนผลในระยะสนมงเนนในการลดตนทน โดยการลดจาน

วนพนกงานและเปลยนระบบการทางานใหม แนวคดทสองเปนแนวคดทหวงผลในระยะยาว

มงเนนการลดตนทนเพอการแขงขนในระยะยาวและจะกระทาอยางตอเนองอยตลอดเวลา กลยทธ

การลดตนทน

19จาก การบญชเพอการจดการและการบรหารตนทน. (น. 30-41). โดย สมนก เออจระพงษพนธ, 2546,

กรงเทพฯ : สานกพมพพมพลกษณ. 20.เปรมจตต พฤกษพฒนรกษ. (2545). “กลยทธการลดตนทนในภาวะวกฤตเศรษฐกจ” (มกราคม-มถนายน

2545) วารสารวทยา การจดการ, 39-42.

49

2.7 แนวความคดเกยวกบหลกเกณฑในการตดสนใจเพอการลงทน

การวเคราะหโครงการทางเศรษฐกจจะเนนถงผลตอบแทนทมตอเศรษฐกจโดยรวม

ทงนเพอบรรลถงประสทธภาพในการจดสรรทรพยากรทมอยอยางจากด ผลการวเคราะหจะอยใน

รปของผลตอบแทนทได จะสงกวาหรอตากวาคาใชจายทเสยไป หลกเกณฑทใชเปรยบเทยบคาของ

โครงการเหลาน แบงเปน 2 ประเภท คอ

1) เกณฑการตดสนใจเพอการลงทนแบบไมตองปรบคาของเวลา เปนเกณฑการ

ตดสนใจแบบเกา ถาโครงการลงทนไมมาก และระยะเวลาของโครงการส น เชน 1 ป หรอตองการ

ตรวจสอบอยางคราวๆ กสามารถใชเกณฑการตดสนใจแบบนได ซงในการศกษาในครงนจะไมใช

เกณฑการตดสนใจแบบไมปรบเวลา แตจะเลอกใชเกณฑการตดสนใจแบบปรบคาของเวลา

2) เกณฑการตดสนใจแบบปรบคาของเวลา โดยทวไปโครงการสวนใหญทมอาย

มากกวา 1 ป ผลประโยชนและตนทนของโครงการจะเกดขนในระยะเวลาตางๆ กน ตลอดอายของ

โครงการจงยากทจะนามาเปรยบเทยบกนโดยตรง จะตองมการปรบคาของเวลาการไดมาซง

ผลประโยชนและตนทนทจะตองเสยไปให เปนมลคาในอนาคตโดยการคดแบบทบตน

(Compounding) โดยใชอายของโครงการเปนเวลาในอนาคตนน หรอการปรบใหเปนมลคาปจจบน

(Present Value) โดยการคานวณหกสวนลด (Discounting) จงจะสามารถทาการวนจฉยไดวา

โครงการนนจะใหผลตอบแทนคมคาหรอไม

เกณฑในการตดสนใจลงทนแบบปรบคาของเวลาในการวเคราะหโดยทวๆ ไปทใชกน

แพรหลายม 3 ประการ คอมลคาปจจบนสทธ อตราสวนผลประโยชนตอตนทน และอตรา

ผลตอบแทนภายในของโครงการ ซงแตละประการมการคานวณหลกเกณฑการตดสนใจ ดงน

1) มลคาปจจบนสทธ (Net Present Value : NPV) คอจานวนผลประโยชนสทธทไดรบ

ตลอดระยะเวลาของโครงการทไดปรบคาของเวลาแลว ซงอาจมคาเปนลบ เปนบวกหรอเปนศนยก

ไดขนอยกบขนาดของมลคาปจจบนของผลประโยชนรวม (Present Value Benefit : PVB) หกออก

ดวยมลคาปจจบนของตนทนรวม (Present Value Cost : PVC) ของโครงการนน สมการท 2.4

NPV = PVB – PVC

NPV =∑= +

−n

tttt

rCB

1 )1( (2.4)

50

หลกการตดสนใจ (Decision Rule) ทจะยอมรบโครงการ วามความเหมาะสมทางดาน

เศรษฐกจและการเงนหรอไมน นใหดท NPV คอเมอ NPV มคามากกวาศนยแสดงวาจานวน

ผลประโยชนสทธมคาเปนบวก จงจะถอวาโครงการนนคมคาเหมาะสมทจะลงทนได

2) อตราสวนผลประโยชนตอตนทน (Benefit – Cost Ratio : BCR) คอมลคาปจจบน

ของผลประโยชนตลอดอายของโครงการ หารดวยมลคาปจจบนของตนทนรวมตลอดอายของ

โครงการนน สมการท 2.5

BCR = PVB / PVC

BCR = ∑= +

+n

tt

t

tt

iCiB

1 )1/()1/(

(2.5)

หลกเกณฑการตดสนใจทจะยอมรบโครงการคอ BCR มคามากกวาหนง จงจะถอวา

โครงการนนคมคา แตขอเสยสาหรบเกณฑการตดสนใจชนดนกคอ โครงการใหญๆ มผลตอบแทน

สงและในขณะเดยวกนกมคาใชจายสงตามไปดวย ดงนนแม BCR จะมากกวาหนง แตอาจจะเกนไม

มาก ทงๆ ทโครงการนอาจทาใหมรายไดทงหมดมากกวาโครงการอนทเลกกวา แตมคา BCR สง

กวากเปนได ในกรณเชนนมผลทาใหการตดสนใจเลอกโครงการเกดความผดพลาดได ควรมการใช

เกณฑการตดสนใจชนดอนประกอบดวย

3) อต ราผ ล ต อ บ แท น ภ าย ใน ข องโค รงก าร (Internal Rate Of Return : IRR) ค อ

ผลตอบแทนของเงนลงทนตลอดอายโครงการเปนรอยละ หรออตราดอกเบยในกระบวนการคดลด

ททาใหมลคาปจจบนสทธของโครงการเทาศนย เกณฑการตดสนใจนมลกษณะคลายคลงกบการหา

คา NPV แตกตางกนตรงทเปลยนจาก i ซงเปนอตราดอกเบยมาเปน r หรออตราคดลดเทานน

สาหรบผลตอบแทนภายในของโครงการจะทาการศกษา ดงน

1) Financial Internal Rate Of Return (FIRR) ใชสาหรบการวเคราะหโครงการทางดาน

การเงนเพอนามาเปรยบเทยบกบคาเสยโอกาสของทน หรออตราดอกเบยเงนกยมซงถา FIRR มคา

มากกวาอตราดอกเบยของเงนกยม ถอไดวาโครงการนนคมคาตอการลงทนทางดานการเงน

2) Economic Internal Rate Of Return (EIRR) ใช ส าห รบ ก ารว เค ราะ ห โค รงก าร

ทางดานเศรษฐศาสตร เพอนามาเปรยบเทยบกบคาเสยโอกาสของทรพยากรทนามาใชในโครงการ

หรออตราดอกเบยทแทจรงของสงคม ซงถาคา EIRR มคามากกวาอตราดอกเบยทแทจรงของสงคม

ถอไดวาโครงการมความเหมาะสมคมคานาลงทน

51

สตรของการคานวณคา IRR จะเขยนได จากสมการท 2.6

∑= +

−n

tttt

iCB

1 )1(0= (2.6)

หลกเกณฑการตดสนใจทจะยอมรบโครงการมความคมคานาลงทนทางดานเศรษฐกจ

และการเงน คอ r มคามากกวาคาเสยโอกาสของทนหรออตราดอกเบยเฉพาะ และคา r ในทนกคอ

คา IRR นนเอง

กาหนดให

n = อายของโครงการ (ป)

t = ระยะเวลาของโครงการ (ป) เมอ t = 1,2,……,n

B = ผลประโยชนของโครงการในปท t

C = ตนทนของโครงการในปท t

r = อตราคดลด

i = อตราดอกเบย

PVB = ผลรวมมลคาปจจบนของผลประโยชน

PVC = ผลรวมมลคาปจจบนของตนทน

2.7.1 การวเคราะหความออนไหวของโครงการ (Sensitivity Analysis)

การวเคราะหความออนไหวของโครงการ คอการพจารณาวาขอมลหรอปจจยสาคญๆ

บางตวในโครงการเปลยนแปลงจะสงผลกระทบใหผลลพธจากการวเคราะหโครงการเปลยน โดย

ใชวธ Cost – Benefit Analysis ซงเปนการวเคราะหโดยการวดความคมคาของโครงการโดยการ

เปรยบเทยบกนระหวางผลประโยชน (Benefit) และ / หรอผลตอบแทน (Return) กบตนทน (Cost)

ของโครงการเปนหลกเกณฑตดสนใจแบบปรบคาของเวลา ซงประกอบดวย NPV BCR และ IRR

นนตวแปรทใชในการวดมลคาผลประโยชนและตนทนของโครงการไดมาโดยกาหนดลวงหนาวา

จะเกดขนในอนาคต และกาหนดใหตวแปรเหลาน นมคาทแนนอน ซงในความเปนจรงการ

คาดการณเกยวกบอนาคตนนจะตองพจารณาถงความไมแนนอนทอาจจะเกดขน และจะทาใหการ

วเคราะหมโอกาสผดพลาดไดถาหากโครงการตองเกยวของกบตวแปรทกาหนดขนลวงหนา ดงนน

จะตองมการวเคราะหซ าเพอดวาจะเกดอะไรขนถาหากเหตการณตางๆ ตามทกาหนดไวได

เปลยนแปลงไป มปจจยหลายชนดทจะทาใหโครงการมความเสยงเกดขน ปจจยทควรใหความ

สนใจไดแก

52

1) ผลผลตของโครงการ ซงเปนทมาของผลประโยชนของโครงการ อาจจะมการ

คาดการณของผลผลตในปรมาณทสง ในกรณ เชนนจะตองมการพจารณาวา หากผลผลต

เปลยนแปลงไปจากทคาดการณไว จะมผลตอมลคาผลผลตทไดจากโครงการอยางไรบาง

2) ตนทนของโครงการ อาจมการเปลยนแปลงตองเพมคาใชจายในการดาเนน

โครงการ

3) ราคาเนองจากราคาทนามาใชประเมนตนทนของโครงการจะใชราคาปจจบนคงท

อาจจะทาใหผลประเมนผดพลาดได ซงในความเปนจรงราคาของปจจยการผลตทใชประเมนยอมจะ

ไมคงทตลอดระยะเวลาดาเนนโครงการ

4) ความลาชาในการดาเนนโครงการ ทาใหเกดความเสยหายแกโครงการได เชน

โครงการทกอสรางไมเสรจทนกาหนดตามระยะเวลา ตองถกปรบเปนจานวนเงนตามระยะเวลาท

ลาชา

2.7.2 การวเคราะหปญหาและอปสรรคของโครงการ

การวเคราะหปญหาอปสรรคของโครงการจะใช SWOTs analysis เปนตวทใชในการ

วเคราะห กลาวคอ เปนการวเคราะหสภาพแวดลอมภายในเพอระบจดแขง (Strengths) และจดออน

(Weaknesses) และอปสรรค (Threats) โดยจะทาการวเคราะหสถานการณตางๆ ท งภายในและ

ภายนอกวาปจจยตางๆ ทมผลกระทบตอผลการดาเนนโครงการเพอนาไปใชเปนผลสรปวามปจจย

อะไรบางทเปนจดแขง จดออน โอกาส และอปสรรค เพอจะไดนาไปใชเปนแนวทางในการ

ปรบปรงและจดทาแผนการดาเนนโครงการตอไป

1) โอกาส (Opportunities) คอปจจยตางๆ จากสภาพแวดลอมภายนอกทอาจชวยให

โครงการสามารถบรรลเปาหมายและวตถประสงคของโครงการได

2) อปสรรค (Threats)คอปจจยตางๆ จากสภาพแวดลอมภายนอกทอาจเปนขอจากด

หรอขดขวางมใหโครงการสามารถบรรลเปาหมายและวตถประสงคของโครงการได

3) จดแขง (Strengths) คอคณลกษณะหรอปจจยภายในททาใหโครงการสามารถ

ดาเนนการไดบรรลเปาหมายและวตถประสงคของโครงการ

4) จดออน (Weaknesses)คอ คณลกษณะหรอปจจยภายในทอาจเปนขอจากดหรอ

ขดขวางมใหโครงการสามารถบรรลเปาหมายและวตถประสงคของโครงการได20

21

21 การวเคราะหความเปนไปไดของโครงการสาธตระบบการผลตและจาหนายไฟฟาจากเซลล

แสงอาทตยบนหลงคาบาน. หนา 18-23. เอกประพนธ อกษรพนธ. (2543). กรงเทพฯ : เกษตรศาสตร.

53

2.8 งานวจยทเกยวของ

อไรวรรณ พลสน (2545)21

22 ศกษาการอนรกษพลงงานในอาคารนอกขายอาคารควบคม

สองแหง คออาคารประเภทสานกงานและอาคารประเภทสถานศกษา วตถประสงคเพอหามาตรการ

ในการประหยดพลงงานทเหมาะสมสาหรบอาคารทงสองแหง

จากการศกษาและประเมนผล พบวาจากการประเมนศกยภาพการประหยดพลงงานของ

อาคารนน มาตราการในการประหยดพลงงานทเหมาะสมไดแก การควบคมความตองการพลง

ไฟฟาสงสด การปรบปรงคาประกอบกาลงไฟฟา การบารงรกษาเครองปรบอากาศ การใชอปกรณ

ในการสองสวางทมประสทธภาพสง อาท การใชหลอด คอมแพคฟลออเรสเซนต โคมสะทอนแสง

ประสทธภาพสง การใชบลลาสตชนดความสญเสยตา การปรบปรงทางดานกรอบอาคาร เปนตน ซง

อาคารทงสองแหงมศกยภาพในการประหยดพลงงานได 13.90% และ 27.03%

วรวฒ โชตญาโน (2548)22

23 สญญาณไฟจราจรพลงงานแสงอาทตย งานวจยนม

วตถประสงคเพอออกแบบเครองสญญาณไฟจราจรพลงงานแสงอาทตยเปนสญญาณไฟเตอนการใช

รถบนทองถนน และแจงเตอนเพอลดความเรวของการขบขในเวลากลางคน วงจรทออกแบบขนมา

ในงานวจยครงนประกอบไปดวย 3 สวน คอ สวนแรกเปนสวนเปลยนพลงงานแสงอาทตยใหเปน

แรงดนไฟฟากระแสตรงและประจลงในแบตเตอร สวนทสองควบคมการเปด-ปด หลอดอแอล และ

ชดหลอด สวนทสามเปนสวนเอาทพตจะประกอบไปดวยชดจอแสดงผลหลอดอแอลและชดหลอด

แอลอด ซงจะกระพรบแจงเตอนใหผใชยานพาหนะทราบ

จากผลการวจยพบวาสญญาณไฟจราจรทออกแบบและสรางขนสามารถแจงเตอนผทใช

ยวดยานพาหนะบนทองถนนใหทราบถภาพถนนและชวยลดอบตเหตทจะเกดขนได และสามารถ

นาไปใชในสถานทไมมไฟฟาเขาถงเปนการชวยในเรองการประหยดพลงงานไฟฟา โดยใชแผง

เซลลแสงอาทตย ในการรบพลงงานแสงอาทตย

ศราวธ เหมอนเผาพงษ (2549)23

24 ชดจดหลอดพลงงานแสงอาทตยสาหรบหลอดไฟยอด

เสาโทรคมนาคม งานวจยนมวตถประสงคเพอศกษาและออกแบบ วงจรจดหลอด LED โดยใชไฟ

จาก Solar cell มาชารจแบตเตอรสาหรบใชกบเสาโทรคมนาคมทมความสงไมเกน 45 เมตร และเพอ

22 (อไรวรรณ พลสน. อางถงใน นายสวเดช แกวชวย, 2545, น. 12) 23 สญญาณไฟจราจรพลงงานแสงอาทตย. น. 1. วรวฒ โชตญาโน. (2545, กรงเทพฯ : เทคโนโลยพระ

จอมเกลาธนบร. 24 ชดจดหลอดพลงงานแสงอาทตยสาหรบหลอดไฟยอดเสาโทรคมนาคม. หนา 1. ศราวธ

เหมอนเปาพงษ. (2549). กรงเทพฯ : เทคโนโลยพระจอมเกลาธนบร.

54

พฒนาวงจรแบบใหมทมการใชกาลงงานไฟฟาตากวาวงจรแบบเดม 50% โดยมคาความเขมแสงตาม

มาตรฐานของ ICAO

จากผลการทดลองปรากฎวา วงจรทพฒนาขนสามารถใหคาความเขมแสงสงถง 2530

LUX โดยใชกาลงงานโดยใชกาลงงาน 4.8 W ซงประหยดกาลงงานลงจากเดมไดถง 95.2% ทคา

Duty 37.50% เปนคาทมความเหมาะสมทสดในการใชงาน เนองจากมคาความเขมแสง ไมนอยกวา

วงจรแบบเดมและเปนไปตามวตถประสงค

ชะกาแกว สดสชง (2550)24

25 การทานายการใชพลงงานของบานพลงงานแสงอาทตย

ในประเทศไทย โดยมวตถประสงคเพอ (1) ศกษาพฤตกรรมของบานจาลองโดยโปรแกรม

TRNSYS (2) กาหนดรปแบบการตดตงระบบพลงงานแสงอาทตย และทานายการใชพลงงานของ

บานทตดตงระบบพลงงานแสงอาทตย (3) ศกษาความคมคาตอการลงทนตดตงระบบพลงงาน

แสงอาทตย โดยการวเคราะหทางเศรษฐศาสตรวศวกรรม

จากผลการทานายระบบพลงงานแสงอาทตยตลอดปทาใหทราบวาระบบทาน ารอนจาก

รงสอาทตยแบบไหลเวยนตามธรรมชาตและแบบไหลเวยนตามแรงดน สามารถตอบสนองความ

ตองการใชน ารอนของผอยอาศยได โดยระบบทงสองทาอณหภมน ารอนตลอดปไดสงสด 59 oC

และ 62.0 oC คดเปนพลงงานความรอน 1441.4 kJ/hr และ 1546.1 kJ/hr ตามลาดบ ซงประสทธภาพ

เชงความรอนของท งสองระบบคดเปน 51.8% และ 55.6% ตามลาดบ ผลการวเคราะหทาง

เศรษฐศาสตรแสดงวาระบบผลตน ารอนนคมคาทางเศรษฐศาสตร โดยระยะเวลาคนทนตากวา 6.2

ป และคา IRR สงกวาอตราดอกเบยเงนฝากแสดงวาโครงการนาลงทน

บ ญ เลศ ส งวนวฒ นา (2551)2 5

26 การศกษ าตเยนไฟ ฟ าใชพ ลงงานแส งอาท ตย

วตถประสงคเพอศกษาการทางานตเยนไฟฟาใชพลงงานแสงอาทตย เพอเปรยบเทยบคาใชจาย

ระหวางตเยนไฟฟากบตเยนไฟฟาใชพลงงานแสงอาทตย และเพอหาปรมาณการลดการปลอย

คารบอนไดออกไซดอนทาใหเกดภาวะโลกรอนของตเยนไฟฟาใชพลงงานแสงอาทตย

จากการศกษาจากการคานวณพบวา สามารถใชแผงเซลลแสงอาทตยขนาด 120 W 12 V

ไดจานวน 3 แผง ใชอก 1 แผงเพอใชสาหรบแบตเตอร สามารถเกบประจไฟฟาไดเตมภายใน 30

นาท แลวทาการวดแรงเคลอนไฟฟาตามจดตางๆ 4 จด ดวยมลตมเตอร ไดแก แผงโซลาเซลลวดได

12 โวลท(DC) แบตเตอรวดได 12 V(DC) เครองประจไฟฟาวดได 14 V(DC) และ จดไฟเอซทได

25 การทานายการใชพลงงานของบานพลงงานแสงอาทตยในประเทศไทย. (หนา 1). ชะกาแกว

สดสชง. (2550). กรงเทพฯ : มหาวทยาลยเชยงใหม. 26 บญเลศ สงวนวฒนา (2551). การศกษาตเยนไฟฟาใชพลงงานแสงอาทตย. (กรกฎาคม-ธนวาคม

2551). วารสารสกทอง, 14 (2), 59-68.

55

จากอนเวอรเตอรวดได 220 V(AC) จากนนทาการเปรยบเทยบการใชพลงงานของตเยนไฟฟากบ

ตเยนใชพลงงานแสงอาทตย พบวา ดานการลงทนตเยนไฟฟาลงทน 3,500 บาท ตเยนไฟฟาใช

พลงงานแสงอาทตย ลงทน 68,500 บาท ทางดานการใชพลงงานไฟฟาจากการไฟฟาฯ ตเยนไฟฟา

ใชพลงงานแสงอาทตยไมเสยคาใชจายในการใชพลงงานไฟฟาจากการไฟฟาฯ แตตเยนไฟฟาใช

พลงงานไฟฟาจากการไฟฟาฯ 178.85 หนวยตอป และเสยคาใชจายเปนคาไฟฟา 894.25 บาทตอป

การใชตเยนไฟฟาใชพลงงานแสงอาทตยยงลดการปลอยคารบอนไดออกไซดซงผลการคานวณ

พบวาสามารถลดการปลอยคารบอนไดออกไซดใหกบโลกได 107.31 กโลกรม/ป และชวยลดภาวะ

โลกรอนได

พชยดา จรวรรษวงศ (2555)26

27 การศกษาตนทนในการใชไฟฟาจากพลงงานแสงอาทตย

ในบานทอยอาศย วตถประสงคเพอวเคราะหตนทนการนาระบบผลตไฟฟาพลงงานแสงอาทตยมา

ประยกตใชในบานทอยอาศย ทงนเพอประหยดพลงงานและเพอเปนอกทางเลอกหนงของผอยอาศย

โดยการศกษาวจยความเปนไปไดของโครงการในครงนมระยะเวลาของโครงการ 25 ป ตามอายของ

แผงเซลลแสงอาทตย

จากผลการวเคราะหผลตอบแทนทางการเงน ภายใตเงอนไข อายโครงการ 25 ป อตรา

ดอกเบย 5% และคาไฟเพมขนปละ 3% พบวาทางเลอกท 4 ของทงกรณ มคาตดลบนอยทสด คอ

NPV เปน-553,470 บาท IRR เปน -1.96 % และ BCR เปน 0.83 และ NPV เปน-356,027 บาท IRR

เปน -3.05 % และ BCR เปน 0.75 ตามลาดบ ผลสรปทไดคอโครงการไมค มคาในการลงทน

เนองจากมคาใชจายสงในการเปลยนแบตเตอรทก ๆ 5 ป โดยตนทนดานแบตเตอรเปนรอยละ 44

ของคาใชจายทงหมด แตถาหากตนทนและรายไดของโครงการมการเปลยนแปลง ดงแนวทางทได

ทาการวเคราะหความออนไหวของโครงการ โครงการจะนาลงทนในแนวทางท 3 คอ มการ

สนบสนนในคาอปกรณในการตดตง 50% และคาไฟฟาเพมขนเปนปละ 10% พบวาทกทางเลอก

ของทงกรณตดตงแผงเซลลแสงอาทตยเตมพนทหลงคา และกรณตดตงแผงเซลลแสงอาทตยแบบ

พอดความตองการ มมลคาปจจบนสทธเปนบวก และอตราผลตอบแทนของโครงการเปนบวก โดย

มคามากกวาอตราดอกเบย สวน BCR กมคามากกวา 1 ของทางเลอกท 4 จะเปน NPV เปน

816,173 บาท IRR เปน 13.36 % และ BCR เปน 4.35 และ NPV เปน 390,700 บาท IRR เปน

12.16 % และ BCR เปน 3.86 ตามลาดบ

27จาก การศกษาตนทนในการใชไฟฟาจากพลงงานแสงอาทตยในบานทอยอาศย. (หนา 1). พชยดา

จรวรรษวงศ. (2556). กรงเทพฯ : มหาวทยาลยธรกจบณฑตย.

บทท 3

วธการดาเนนการวจย

การศกษาวจยเรอง การใชพลงานแสงอาทตยทดแทน บนรถคมครองของโครงการ

ระบบทางดวนขนท 2 เพอเปนการศกษาวธการทางานของระบบเครองกาเนดไฟฟาดวยน ามน

เบนซน และเครองกาเนดไฟฟาระบบโซลาเซลทใชจายไฟฟาใหกบไฟวบวาบและไฟลกศรของรถ

กภยและรถคมครองบนโครงการระบบทางดวนขนท 2 ของบรษท ทางดวนกรงเทพ จากด

(มหาชน) เพอทาขนไปใชในการกภยและจดการจราจร กลาวคอ ใชในการกภยและคมครองรถยนต

ทเกดอบตเหตหรอเสยอยบนทางดวนบนโครงการระบบทางดวนขนท 2 (ทางพเศษศรรช) ซง

บรหารจดการโดย บรษท ทางดวนกรงเทพ จากด (มหาชน) หรอ BECL โดยศกษาแนวคด ทฤษฎ

เทคโนโลย และการใหความสาคญกบประเดนตางๆ อาทเชน คณสมบตของวสดอปกรณ การลด

ความเสยงจากการซอมบารง ความเสถยรของระบบพลงงาน งบประมาณคาใชจายในการลงทน

จดคมทนของการลงทน คาใชจายทจะประหยดไดจากการตดสนใจลงทน เปนตน ในการศกษาวจย

ครงนจงไดกาหนดวธการดาเนนการศกษาวจย ดงน

3.1 ขอบเขตทใชในการศกษาวจย

ในการศกษาใชพลงงานแสงอาทตยทดแทนพลงงานไฟฟาจากเครองกาเนดไฟฟาจาก

น ามนเบนซน ซงจะใชบนรถยนตทใชในการกภยและคมครอง สาหรบการกภยและคมครองบน

ระบบโครงการทางดวนขนท 2 ซงบรหารจดการโดย บรษท ทางดวนกรงเทพ จากด (มหาชน)

ตงอยเลขท 238/7 ถนนอโศก-ดนแดง แขวงบางกะป เขตหวยขวาง กรงเทพ 10310

ขอบเขตของพนทโครงการระบบทางดวนขนท 2 ซงเปนพนททตองใชรถยนตในการ

บรการกภยและจดการจราจร

57

ภาพท 3.1 โครงการระบบทางดวนขนท 2

รถยนตคมครองทตดตงไฟวบวาบและไฟสญญาณลกศร ซงใชในการใหบรการกภย

และจดการจราจรบนโครงการระบบทางดวนขนท 2 ทใชพลงงานไฟฟาจากเครองผลตไฟฟาจาก

นามนเบนซน ซงมรถยนตทใชงานกภยและจดการจราจรจานวน 17 คน

58

ภาพท 3.2 ภาพรถยนตทใชในการกภยและการจดการจราจร

59

การตดตงระบบพลงงานไฟฟาทใชเครองกาเนดไฟฟาจากน ามนเบนซน เพอใชกบไฟ

วบวาบและไฟสญญาณลกศร

ภาพท 3.3 ภาพการตดตงเครองกาเนดไฟฟา

60

ภาพท 3.3 (ตอ)

3.2 ประชากรทใชในการศกษา

ประชากรทใชในการศกษาวจยครงน เปนรถยนตทใชในการคมครองงานกภยและ

จดการจราจรของโครงการระบบทางดวนขนท 2 ซงบรหารจดการโดย บรษท ทางดวนกรงเทพ

จากด (มหาชน) เพราะเปนรถยนตทตดตงไฟวบวาบและไฟสญญาณลกศรทใชพลงงานไฟฟาจาก

เครองกาเนดไฟฟาทใชนามนเบนซน ซงมรถยนตอยจานวน 17 คน

61

3.3 ขนตอนและวธการดาเนนการ

การเกบขอมล เพอใชในการศกษาวจยการทาระบบ ของไฟฟา จากระบบพลงงาน

แสงอาทตยมาใชแทนการใชการพลงงานไฟฟาจากเครองกาเนดไฟฟาทใชนามนเบนซน จะเปนการ

จดเกบรวบรวมขอมล เพอตรวจสอบระบบการชารดเสยหาย การซอมบารง เพอนามาวเคราะหหา

สาเหต สภาวะและเงอนไขตางๆ ทเกยวของกบการทางานของระบบผลตไฟฟา การจดเกบไฟฟา

สมรรถนะการทางานของเครองมอ อปกรณ และอะไหลตางๆ เพอใชในการศกษาประกอบการ

ปรบปรงพฒนาทาระบบพลงงานไฟฟาจากพลงงานแสงอาทตยมาใชทดแทน รวมถงการทาขอมลท

เกบระบบไปใชในการวเคราะหเปรยบเทยบเพอประกอบการศกษาวจยครงน

3.4 การเปรยบเทยบความคมคาทางการเงนของการใชพลงงานไฟฟาจากพลงงานแสงอาทตย

เปรยบเทยบกบการใชพลงงานไฟฟาแบบเดม

โดยจะทาการศกษาวจยเปรยบเทยบความเหมาะสมทางดานการเงนของการใชระบบ

พลงงานแสงอาทตยแทน ซงมรายละเอยดการศกษาดงน

1. เปรยบเทยบตนทนทประหยดไดจากการใชพลงงานไฟฟาระบบพลงงานแสงอาทตย

2. เปรยบเทยบผลตอบแทนจากการลงทนใชระบบพลงงานแสงอาทตยผลตไฟฟาแทน

ระบบเดม

3. เปรยบเทยบจดคมทนโครงการ ของการใชระบบพลงงานแสงผลตไฟฟาแทนระบบ

เดม

3.5 ขนตอนการศกษาวจย

ศกษาขอมลเบองตนทเกยวของ

ศกษาวเคราะห ประเมน สาเหตของปญหา

ศกษาการใชไฟฟาจากเครองกาเนดไฟฟา

ศกษาการใชไฟฟาจากพลงงานแสงอาทตย

ศกษาเปรยบเทยบตามความเหมาะสมทางการเงน

ดาเนนการวเคราะหและประเมนคา

ดาเนนการสรปและจดทาขอเสนอแนะเพมเตม

บทท 4

ผลการศกษา

ในบทนจะกลาวถงผลการศกษาการใชระบบโซลาเซลลจากพลงงานแสงอาทตย

ทดแทนจากใชพลงงานจากเครองกาเนดไฟฟาจากนามนเบนซน โดยมการศกษาดงน

4.1 แผนการดาเนนงาน

ตารางท 4.1 แผนการดาเนนงาน

ขนตอน กจกรรม ป 2553 ป 2554

ม.ค เม.ย พ.ค ม.ย ก.ค ส.ค ก.ย ต.ค พ.ย ธ.ค ม.ค ก.พ ม.ค

PLAN คดเลอกปญหา

วางแผนงาน

รวบรวมขอมลกอนการ

แกไข

วเคราะหขอมลกอนการ

แกไข

คดเลอกสาเหตหาวธแกไข

กาหนดเปาหมาย

DO ดาเนนการแกไข +

รวบรวมขอมล

CHEC

K

ทดสอบผลการแกไข

วเคราะหขอมลหลงการ

แกไข

ACT จดทามาตรฐานการ

ปฏบตงาน

นาเสนอขอมลขออนมต

ดาเนนการปฏบต

จากกรณศกษาการเปรยบเทยบพลงงานไฟฟาจากเครองมอไฟฟามาใชพลงงานไฟฟา

จากพลงงานแสงอาทตยนนไดมการวางแผนการดาเนนงานตามหลกการของ Plan do Check Action

ปรากฎรายละเอยดตามตารางท 4.1

63

4.2 การตดสนใจคดเลอกปญหา

ในการตดสนใจคดเลอกปญหาทตองการแกไขปญหาของระบบไฟฟาทเกดกบเครองมอ

ไฟฟาทใชนน ไดมการวเคราะหและตดสนใจคดเลอกปญหาทตองการแกไข ปรากฎรายละเอยด

ตามตารางท 4.2

ตารางท 4.2 การตดสนใจคดเลอกปญหา

ปญหา ความสาคญ เรงดวน ความถ

คมคา

ทางการเงน รว

ม 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4

1. ระบบการจายไฟ ไฟวบวาบและ

ไฟลกศรชารดบอย x x x x 15

2. สญเสยเวลาในการเชคไฟทาย

รถ x x x x 9

3. คาบารงรกษาไดชารจ x x x x 12

จากการวเคราะหปญหาแลว พบวาปญหา “ระบบการจายไฟ ไฟวบวาบและไฟลกศร

ชารดบอย” เปนปญหาทมความรนแรงลาดบท 1 ในการศกษาเรอง ปญหาระบบไฟฟาของรถ

ปฏบตการคมครองนน ไดมการวเคราะหถงมลเหตจงใจในการทจะตองดาเนนการแกไข ปรากฎ

รายละเอยดตามตารางท 4.3

64

ตางรางท 4.3 มลเหตจงใจ

ผลกระทบ ผรบประโยชน

คณภาพงาน 1. นวตกรรมใหมๆ มาพฒนาใชงาน 1. BECL

Quality 2. ชาง

3. ผใชรถ

ตนทนดาเนนการ 1. ลดคาใชจายในการบารงรกษา 1. BECL

Cost 2. ชาง

3. ผใชรถ

ปรมาณงาน 1. ทาใหงานซอมลดลง 1. BECL

Output 2. ชาง

3. ผใชรถ

ระยะเวลา 1. ลดเวลาในการซอมรถ 1. BECL

Speed 2. ชาง

3. ผใชรถ

65

การวเคราะหหาสาเหตดวยผงกางปลา

จากกรณศกษาเรองปญหาระบบไฟฟาของเครองกาเนดไฟฟานน ไดมการวเคราะหถง

สาเหตของปญหาดวยวธการวเคราะหหาสาเหตดวยผงกางปลา โดยปรากฎรายละเอยดของปญหา

ตามภาพท 4.1

ภาพท 4.1 แสดงการวเคราะหหาสาเหตดวยผงกางปลา

ระบบจายไฟ ไฟวบวาบ

และ ไฟลกศรชารดบอย

วธการ ผปฏบตงาน

เครองมอ อะไหล/

ไมไดมาตรฐาน

วงจรการตดตงไมด

ชางขาดความชานาญ

อปกรณมราคา

อะไหลไมได

เครองกาเนดไฟฟาใน

เครองกาเนดไฟฟาทางานไม

จายกระแสไฟฟาไมเรยบ/

66

การแกปญหาโดยเทคนค 5W 1 H

ตามทไดมการวเคราะหถงปญหาระบบไฟฟาของเครองกาเนดไฟฟาของรถปฏบตการ

คมครอง เพอลดการซอมระบบไฟวบวาบและไฟลกศรนน ไดทาการวเคราะหหาวธการแกปญหา

โดยใชเทคนค 5W 1H โดยปรากฎรายละเอยดตามภาพท 4.2

ภาพท 4.2 แสดงการแกปญหาโดยเทคนค 5W 1 H

Yes

Yes

Yes

วตถประสงคการ

แนวทางการ

วธการ Yes / No

ลดการซอมระบบ

ไฟวบวาบและไฟ

ลกศร

เปลยนวงจร

ระบบไฟ

เปลยนหมอ

เปลยนเครอง

กาเนดไฟฟา ตดตงโซลาเซลล

เครองชารจ

ระบบไฟฟาของโซ

ลา

67

การวเคราะหหาสาเหต ดวยเทคนค 5W 1H

การวเคราะหหาสาเหตของปญหาระบบไฟวบวาบและไฟลกศรของรถปฏบตการ

คมครอง ดวยเทคนค 5 W 1H ปรากฎรายละเอยดตามตารางท 4.4

ตารางท 4.4 การวเคราะหหาสาเหต

สาเหต ของปญหา

การวเคราะหสาเหต

อะไร ทไหน เมอไหร ทาไม ใคร อยางไร

1. อปกรณ

1.1 เครองกาเนด

ไฟฟา

1.2 หมอแปลง

1.1 บนรถ

1.2 บนรถ

1.1 ทกครงทใช

งาน

1.2 ทกครงทใช

งาน

1.1 ใชงานทก

วน

1.2 ใชงานทก

วน

1.1 ตว

อปกรณ

1.2 ตว

อปกรณ

1.1 เสอมสภาพ

เรวกวาปกต

1.2 เสอมสภาพ

เรวกวาปกต

2. อะไหล

ไมได

ประสทธภาพ

2.1 วสดทใชทา

อะไหล

2.1 ชนสวน

2.1 ทกครงทใช

งาน

2.1 เพอ

บารงรกษา

2.1 ชนสวน

อะไหล

2.1 ใหพรอมใช

งาน

3. วงจรไฟ

ลกศรไมได

มาตรฐาน

3.1 การออก

แบบวงจร

3.1วงจรไฟ

ลกศร

3.1 ทกครงทใช

งาน

3.1 การใชงาน

รถ

3.1 ตววงจร

3.1 ใหอปกรณ

ทางาน

68

จากการประเมนสาเหตของปญหาระบบไฟวบวาบและไฟลกศรนน ปรากฎรายละเอยด

ตามตารางท 4.5

ตารางท 4.5 ตารางประเมนสาเหตของปญหา

สาเหต ความจาเปน

สอดคลอง

กบงาน ความถ คาใชจาย

รวม

1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4

1. อปกรณของระบบไฟ

วบวาบและไฟลกศร

x x x x 15

2. อะไหลไมไดประสทธภาพ

x

x

x

x

8

3. วงจรระบบไฟฟาวบวาบ

และไฟลกศร

x x x x 8

จากการประเมนสาเหตของปญหาพบวาสาเหต “อปกรณของระบบไฟวบวาบและไฟ

ลกศร” มความรนแรงลาดบท 1

จากการศกษาปญหาของระบบไฟวบวาบและไฟลกศรของรถปฏบตการคมครองนน ได

มการวดระดบขอมลทเปนสาเหตของปญหา ปรากฎตามรายละเอยดตามตารางท 4.6

ตารางท 4.6 ตารางเกบขอมล (ขอเทจจรง)

ครง / เดอน สาเหตท 1

อปกรณของระบบ

ไฟวบวาบและไฟลกศร

สาเหตท 2

อะไหลไมได

ประสทธภาพ

สาเหตท 3

วงจรระบบไฟวบวาบ

และไฟลกศร

เดอนเมษายน 6 2 1

เดอนพฤษภาคม 7 1 0

เดอนมถนายน 6 1 0

เฉลย - กอนแกไข 6.3 1.3 0.3

ขอมลอนเปนสาเหตของปญหาไฟวบวาบและไฟลกศรของรถปฏบตการคมครอง ไดม

การจดเกบขอมลและความถของปญหาตางๆ ปรากฎรายละเอยดตามตารางท 4.7 และสามารถแสดง

ใหเหนถงสาเหตโดยใชแผนภมพาเรโต (Pareto Diagram) ปรากฎรายละเอยดตามภาพท 4.3

69

ตารางท 4.7 ตารางเกบขอมล (กอนการแกไข)

ขอมล ความถ เฉลย สะสม % % สะสม

เม.ย. พ.ค. ม.ย. รวม

1. สาเหตท 1 6 7 6 19 6.3 6.3 80 80

2. สาเหตท 2 2 1 1 4 1.3 7.6 16 96

3. สาเหตท 3 1 0 0 1 0.3 7.9 4 100

24

รวม

100%

4.3 หลกการทางานพลงงานแสงอาทตยใชงานในรถปฏบตการฯ เพอทดแทนเครองปนไฟ

การทางานของพลงงานแสงอาทตยใชงานในรถปฏบตการคมครองบนทางดวนเพอ

ทดแทนเครองปนไฟฟาสามารถพจารณาไดจากภาพท 4.2 ซงโครงสรางของระบบประกอบดวย

แผงโซลาเชลลขนาด 125 วตต 12 โวลต 10 แอมแปร เปนอปกรณแปลงรปพลงงานแสงอาทตยเปน

พลงงานไฟฟาและกกเกบพลงงานไฟฟาทไดโดยผานเครองชารจประจแบตเตอรขนาด 12 โวลต 20

แอมแปร เพอทาการชารจประจใหแก แบตเตอรขนาด 12 โวลต ประมาณ 100 แอมแปร / ชวโมง

ในชวงเวลากลางวน และกลางคน สาหรบควบคมการทางานของไฟลกศร,ไฟวบวาบหวเกงและไฟ

วบวาบทายรถทออกแบบสรางโดยใชหลอด LED ใชไฟท งขนาดประมาณ 100 วตต โดยการ

ออกแบบของอปกรณแตละสวนสามารถพจารณาไดดงน

ภาพท 4.3 โครงสรางพลงงานแสงอาทตยใชงานในรถปฏบตการคมครองบนทางดวนกรงเทพเพอ

ทดแทนเครองปนไฟ

70

กราฟแสดงผลการทดสอบการทางานของพลงงานแสงอาทตย

การทดสอบการทางานของพลงงานแสงอาทตยสาหรบการทดสอบทออกแบบการสราง

นน ประกอบดวยการทดสอบการทางานของการชารจประจแกแบตเตอรชวงเวลา 7.00 -17.30 น

และการทดสอบการทางานของโคมไฟถนน ผลการทดสอบสามารถพจารณาไดดงภาพท 4.4-4.6

ภาพท 4.4 ความสมพนธระหวางแรงดนไฟฟาขณะชารจแบตเตอรกบเวลา

ภาพท 4.5 ความสมพนธระหวางกระแสไฟฟาขณะชารจแบตเตอรกบเวลา

71

ภาพท 4.6 ความสมพนธระหวางกาลงไฟฟาขณะชารจแบตเตอรกบเวลา

การคานวณการออกแบบพลงงานแสงอาทตย

สาหรบออกแบบจะใช หลอด LED จานวน 45-50 วตตกระแสไฟฟาทไหลผานหลอด

LED โดยพจารณาไดจากสมการท 4.1

เมอ

R = 12V – (1.2 + 2 + 1.2)

1.28 A

R = 5.9 K

ความตานทานทควบคมการทางาน LED 1, 2, 3

กระแสไฟฟาไฟลกศรสามารถพจารณาไดจากสมการท 4.2

(4.1)

: แรงดนไฟฟาของแบตเตอร (V)

: แรงดนไฟฟาของหลอด LED (V)

วตตของ LED (4.2)

72

ILamp = 1.28A

กาลงไฟฟาของโคมไฟถนนสามารถพจารณาไดจากสมการท 4.3

PLamp = 12V × 1.28

= 15.36 W

ไฟลกศรออกแบบจะมการใชงาน 12 ชวโมง/วน ดงน น พลงงานไฟฟาทใชใน 1 วน สามารถ

พจารณาไดจากสมการท 4.4

WLamp = 15.36 × 8

= 122.88 Watt

การคานวณขนาดแบตเตอร

สาหรบการคานวณขนาดของแบตเตอรทใชงานรวมกบโคมไฟถนนนน (1,4) สามารถ

คานวณจากพลงงานของไฟลกทใชใน 1 วน โดยกาหนดการใชงานตอนกลางวน 12 ชวโมง/วน ได

จากสมการท 4.5 โดยแบตเตอรทคานวณมขนาด พกด 72 Ah เลอกใชงานแบตเตอรขนาด 100 Ah

B = L × CL

DOD

เมอ B : Battery Capacity, (kWh) ความจแบตเตอร

CL : พลงงานไฟฟาของโคมไฟถนน (Wh)

DOD : การคายประจของแบตเตอรร (%)

L : ภาระทางไฟฟาเฉลยตอวน (kWh/day)

(ภาระทางไฟฟาเฉลยตอวน คอ 920 W หรอ 0.92 kW)

(4.3)

(4.4)

(4.5)

73

B = 0.92 × 1

0.8

= 1.15 kWh (1150 Wh / 12V)

= 95.83 Ah

สรป ขนาดของแบตเตอรทตองการ คอ ไมตากวา 95.83 Ah

การคานวณขนาดแผงโซลาเชลล

สาหรบใชน นเนองจากในแตละวนความเขมแสงจะไมสมาเสมอขน อยกบสภาพ

ภมอากาศของบรเวณทตดตงใชงาน ดงนน ใน 1 วน แผงโซลาเซลลจะรบแสงไดประมาณ 8 ชวโมง

ขนาดพกดของแผง โซลาเซลลสามารถคานวณไดจากสมการท 4.6

โดยขนาดพกดของแผงโซลาเซลลทคานวณมขนาด 75 วตต เลอกใชแผงโซลาเซลล

ขนาด 125 วตต 12 โวลต 10 แอมแปร และใชชดชารจแบตเตอรขนาด 12 โวลต 20 แอมแปร เพอ

ควบคมการชารจประจใหแกแบตเตอรขนาด 12 โวลต 100 แอมแปร – ชวโมง ในชวงเวลากลางวน

และกลางคน

การคานวณอตราการกนไฟของหลอด LED

ไฟวบวาบ จานวนหลอด LED 6 บอรด 2 ชด โดย 1 ชดม 12 หลอด ทงหมด 6 บอรด

รวมจานวนหลอด LED ทงหมด 144 หลอด

ดงนน 144 หลอด × 0.20 mA

= 0.0288 A

= 0.3075A + 0.0288 mA

= 0.3363 A

กระแสรวมทงวงจร = จานวนหลอดทกนกระแสไฟทงหมด × ไฟทจายใหกบระบบ

= 0.3363 A × 12 VDC

= 4.035 Wh

(4.6)

(4.7)

74

เมอใชงานเปดไฟลกศรประมาณ 8 ช.ม. ดงนน การคานวณระบบโซลาเซลล 4.035

Wh / 8 ช.ม. จงเทากบแผงโซลาเซลลใชในการผลตกระแสไฟขนาด 32.28 W (แตเราใชแผงโซลา

เซลลขนาด 120W) จงทาใหกระแสไฟจากการผลตจากแผงโซลาเซลลดงกลาวมเสถยรภาพในการ

จายไฟมากกวา เพราะใชแผงโซลาเซลลทมขนาดใหญกวาทตองการใชจรง ประมาณ 3.71 เทา

(120W/32.28W) อกทงเพอสามารถเพมอปกรณไดในอนาคต

การคานวณแบตเตอร

แบตเตอรม Depth of Discharge (DOD) ซงใชไดเพยง 25% ของคาจรง และกระแส

รวมทงวงจร คอ 4.035 Wh จากสมการท 4.8

พลงงานทไดรบ = กระแสรวมทงหมด × แผงโซลาเซลลทใช

แบตเตอรทใชได

= 4.04 Wh × 120 W

25%

พลงงานทไดรบ = 19.39 Wh

หาคา Wh เปนคา Ah จากสมการท 4.9

P = V × I หรอ I =

เมอ P : กาลงไฟฟา

V : แรงดนไฟฟา

I : กระแสไฟฟา

I = 19.39 Wh

12 VDC

= 1.61 Ah

(4.8)

(4.9) P

V

75

ดงน น แบตเตอรทใชในงานทคานวณได 1.61 Ah จากการคานวณอตราการกน

กระแสไฟของไฟลกศรนอยมาก แตเราใชแบตเตอรทสามารถผลตกระแสไฟไดถง 120 Ah ซง

มากกวาทคานวณไวถง ประมาณ 74.53 เทา (120 Ah /1.61 Ah) เพอเปนการปองกนเวลาไมม

แสงแดดทใชผลตกระแสไฟฟาในระบบโซลาเซลล อกทงไวสาหรบใชไฟฟาในเวลากลางคนทม

ระยะเวลามากกวา 8 ช.ม.

4.3 การดาเนนการเปรยบเทยบการออกแบบระบบ

1. ระบบการตดตงแตแบบเดม

2. ระบบการตดตงแบบใหม

3. การเปรยบระหวางระบบพลงแสงอาทตยและเครองกาเนดไฟฟา

4. สรป

เปรยบเทยบขอดและขอเสยของเครองกาเนดไฟฟาในระบบตางๆ

ตารางท 4.8 เปรยบเทยบขอดและขอเสยของเครองกาเนดไฟฟาในระบบตางๆ

เครองกาเนดไฟฟา ขอด ขอเสย หมายเหต

ระบบโซลาเซลล

120 W 12 VDC

เปนพลงงานสะอาดและเปน

มตรกบสงแวดลอม

ใชงานไดตองมพลงงานจาก

แสงอาทตยในการจดเกบ

พลงงาน

อ ป ก รณ ท ใชงาน เป น ระบ บ

12VDC สามารถตอใชงานไดลย

กระจกแผงโซลาเซลลตอง

ดแลปองการแตกของแผง

โซลาเซลล

เสถยรภาพในการจายไฟฟาคงท

ตลอดการใชงานของระบบ

การบารงรกษาทาความสะอาด

แผงโซลาเซลลมอายการใชงาน

25 ป

เกดสกปรกทแผงกระจบ

ตองทาความสะอาด

สามารถควบคมคาใชจายได แ ผ ง โ ซ ล า เซ ล ล แ ล ะ

อปกรณอเลกทรอนกส

76

ตารางท 4.8 (ตอ)

เครองกาเนดไฟฟา ขอด ขอเสย หมายเหต

ระบบนามนเบนซน

2.2 KW 220 VAC

ไมตองรอพลงงานแสงอาทตย

ในการทางานใชน ามนเชอเพลง

เปนหลกในการทางาน

มคาบารงรกษา เชน เปลยน

นามนเครอง

น ามน E10 มอตราก าร

สนเปลองอตราการเตม

25 ลตร การใชงานได 7

ช . ม . ก า ร ป ฏ บ ต ไ ด

ประมาณ 4-5 ช.ม. และ

เม อ เต ม น า ม น E10 ม

อาการสนทรอบเดนเบา

ทาใหตองมการปรบทก

ครงในการใชงาน

ไมสามารถใชอปกรณได

โดยตรงตองสรางอปกรณ

แปลงไฟฟาจาก 220 VAC

เปน ระบบ 12 VDC

คาบารงรกษาสงและเรอง

ความสนเปลองอตราน ามน

ไมสามารถควบคมราคาคา

เชอเพลงไดในอนาคต

ไ ม ส าม าร ถ ร ก ษ าร ะ ดบ

(ความถ50Hz)ไดคงท

ระบบนามนดเซล

3.0 KW 220 VAC

ไมตองรอพลงงานแสงอาทตย

ในการทางานใชน ามนเชอเพลง

เปนหลกในการทางาน

มคาบารงรกษา เชน เปลยน

นามนเครอง

เครองยนต 3KW มขนาด

ให ญ ทาให ส น เป ล อ ง

น า ม น ม า ก ก ว า ร ะ บ บ

นามนเบนซน ไมสามารถใชอปกรณได

โดยตรงตองสรางอปกรณ

แปลงไฟฟาจาก 220 VAC

เปน ระบบ 12 VDC

คาบารงรกษาสงและเรอง

ความสนเปลองอตราน ามน

ไมสามารถควบคมราคาคา

เชอเพลงไดในอนาคต

ไ ม ส าม าร ถ ร ก ษ าร ะ ดบ

(ความถ50Hz)ไดคงท

77

ตารางท 4.8 (ตอ)

เครองกาเนดไฟฟา ขอด ขอเสย หมายเหต

ตอตรงจากแบตเตอร

120 Ah 12 VDC

อปกรณไดรบความเสยหาย

ในการชารจ

ไ ม เป น ท น ย ม เพ ร า ะ

ศกยภาพในการทางานได

ไ ม เต ม ท แ ล ะ ย ง ไ ม

เหมาะสมสาหรบการใช

ง า น ร ถ ป ฏ บ ต ก า ร

คมครองทตองพรอมใช

งานตลอดเวลา 24 ช.ม.

ในการใชบรการบนทาง

ดวน

ไ ม ส า ม า ร ถ ร ก ษ า ร ะ ด บ

(ความถ50Hz)ไดคงทในการ

จายไฟ

ใชไฟไดไมเกน 8 ช.ม.

แบตเตอรมอายการใชงานท

สนของระบการใชจรง

ระบบขบเคลอน

มอเตอร

การเคลอนยายลาบากในการ

ทางาน

ป จ จ บ น เ ป น ร ะ บ บ

ไ ด น า โ ม เพ ล า ล อ ย

อ อ ก แ บ บ ต ด ต งใ น ตว

มอเตอรซงไมเกดเสยงดง

เกน 53 dB

สายพานเพลาทดไมนยมใน

เครองยนตขนาดเลกในการใช

งาน เพราะเสยงดง

จากตารางเปรยบเทยบขอดขอเสยเครองกาเนดไฟในระบบตางๆ น น ทาใหผวจ ย

เลอกใชระบบโซลาเซลลเปนพลงงานทดแทนในการผลตไฟฟาเพอใชบนรถปฏบตการคมครอง

โดยแผงโซลาเซลลทใชบนรถปฏบตการคมครองนน มขนาด 120 W Monocrystal line Solar Panel

(มาตราฐานยโรป IEC) และนอกเหนอจากตารางขางตนนน ระบบโซลาเซลลทเกดจากการประดษฐ

ทางอเลกทรอนกส มสารกงตวนา เพอเปนตวดดกลนพลงงานแสงอาทตยแลวเปลยนมาเปน

พลงงานไฟฟาโดยตรง พลงงานไฟฟาทไดนนเปนไฟฟากระแสตรง จงเปนพลงงานทดแทนท

สะอาดและไมมมลพษใดๆ นอกจากนยงมอายการใชงานไดนานถง 25 ป นอกจากนนเครองควบคม

การชารจไฟแบตเตอรสาหรบ ระบบโซลาเซลลขนาด 12V/24V 20A เปนระบบสามารถเลอก

แรงดนไฟอตโนมต 12V/24V ระบบวงจรควบคมดวย MCU (Micro Controller Unit) มไฟแสดง

สถานะการชารจ,บอกระดบพลงงาน-เตม-ปานกลาง-ตา ตดการทางานโดยอตโนมต เมอแบตเตอร

เตม/แบตแรงดนตากวาทกาหนดทอาจเกดจาก การโหลดใชงาน และรนนตวเครองยงสามารถตง

เวลาเปดปดการโหลดไฟ (DC) ซงสามารถสรปหลกการและเหตผลการออกแบบทางเลอกในการ

ใชพลงงานทดแทนระบบโซลาเซลลมาใชแทนระบบเครองกาเนดไฟฟาไดดงน

78

1. การใชพลงงานแสงอาทตยเนองการแผงโซลาเซลลในการผลตไฟฟาแผงโซลาเซลล

ผลตพลงงานท 120 W 7- 10 A 12-17 VDC ซงปจจบนอปกรณพบกบการใชของการรบโหลด

3- 4 A ซงพอเพยงกบกบการใชงาน

2. คอนโทรลชารจ (Charging Control) สาหรบควบคมระบบการชารจของแผนโซลา

เซลลแบตเตอรใชกบระบบ 12V/24V ขนาด 20Aซงปจจบนอปกรณพบกบการใชของการรบโหลด

3- 4 A ซงรบโหลดไดไมมปญหาของระบบการทางาน

3. แบตเตอร(Battery) ชนดเตมน ากลน 120 Ah รบการรบโหลดมากกวา 3- 4A ใชงาน

ไดประมาณ6- 7 ชวโมง

4. ปจจบนระบบไฟลกศรใชไฟ 12 VDCกนกระแสไฟท 3-4 A

1. ระบบการตดตงแบบเดม

กอนตดตงแผงโซลาเซลล

ภาพท 4.7 ภาพรถยนตกอนตดตงแผงโซลาเซลล

ไฟวบวาบ หวเกง ไฟวดรถ

เครองกาเนดไฟฟา หมอแปลงไฟ

79

ระบบหลกการของอปกรณเดม

ภาพท 4.8 ภาพระบบหลกการของอปกรณเดม

2. ระบบการตดตงแบบใหม

ระบบหลกการออกแบบอปกรณพลงงานแสงอาทตย

ภาพท 4.9 ภาพระบบหลกการออกแบบอปกรณพลงงานแสงอาทตย

80

การทดลองตดตงระบบแผงโซลาเซลล (Pilot Project)

ภาพท 4.10 ภาพรถยนตททดลองตดตงระบบแผงโซลาเซลล (Pilot Project)

ทดลองตดตงระบบใหม

1. ระบบทออกแบบไวมความสมบรณ

2. ระบบการจายกระไฟฟาจากพลงงานแสงอาทตยการทางานปกต

ภายหลงจากการตดตงระบบทออกแบบใหมไดมการเกบขอมลทแสดงถงสาเหตของ

ปญหาอกครง ปรากฎตามรายละเอยดตามตารางท 4.8

81

ตารางท 4.9 ตารางเกบขอมลภายหลงการทดลอง Pilot Project

ครง / เดอน สาเหตท 1

อปกรณของระบบ

ไฟวบวาบและไฟลกศร

สาเหตท 2

อะไหลไมได

ประสทธภาพ

สาเหตท 3

วงจรระบบไฟวบวาบ

และไฟลกศร

กอนแก หลงแก กอนแก หลงแก กอนแก หลงแก

เดอนกรกฎาคม 6 0 2 0 1 0

เดอนสงหาคม 7 0 1 0 0 0

เดอนกนยายน 6 0 1 0 0 0

เฉลย 6.3 0 1.3 0 0.3 0

รปไฟแบบเดม

ไฟ

ไฟทาย

ไฟ

82

รปไฟแบบใหม

ระบบไฟแบบเดม

ไฟ

ไฟทายรถ

ไฟ

ไฟวบวาบ

ไฟ

ไฟวบวาบ

ไฟ

83

ระบบไฟแบบใหมทออกแบบเอง

ระบบไฟแบบใหมสาเรจรป

ภาพท 4.11 ภาพระบบไฟบนรถยนตคมครอง

ไฟลกศร

84

การทดสอบ

การเปรยบเทยบระหวางระบบไฟลกศรทผลตขนเองกบไฟลกศรทซอสาเรจรป

ตารางท 4.10 ตารางเปรยบเทยบระหวางระบบไฟลกศรของบรษท ทางดวนกรงเทพ จากด

(มหาชน) และระบบไฟลกศรของการทางพเศษแหงประเทศไทย

หนวยงาน คากระแสและแรงดนไฟฟา หลอดทใชงาน ราคา

บมจ.ทางดวน

กรงเทพ

15.36W/12DC

=1.128A

หลอด LED ทงหมด

1,536 หลอด

ออกแบบและผลตใน

ประเทศไทย Arrow Bars

and Controller 22,400 บาท

การทางพเศษ

แหงประเทศไทย

23W/12 =368W/12DC

= 30.6A

หลอด Halogen ทงหมด

16 หลอด

Arrow Bars and Controller

ยหอ WHELEN USA ราคา

150,000 บาท

ซงสามารถสรปจากตารางเปรยบเทยบความแตกตาง รวมถงขอดและขอเสยระหวางไฟ

ลกศรทซอสาเรจรป กบไฟลกศรทบรษทฯ ผลตขนเอง ไดดงตอไปน

ไฟลกศรบนรถยนตคมครอง ของ การทางพเศษแหงประเทศไทย ทเปนแบบสาเรจรป

ภาพท 4.12 ไฟลกศรบนรถยนตคมครอง ของ การทางพเศษแหงประเทศไทย

85

Arrow bars and Controller สาเรจรป ยหอ Whelen USA ราคา 150,000 บาท

คานวณคากระแสทงหมด

ใชหลอด Halogen ขนาด 12VDC 23 W

ใชจานวนทงหมด 16 หลอด ดงนนกนกระแสไฟ เทากบ 368 w

กาลงไฟฟา Electrical Power

Power = Voltage × Current

P = กาลงไฟฟา

V = แรงดนไฟฟา

I = กระแสไฟฟา จากสตร

I =

= 368W

12 DC

= 30.6 A

ดงนน สามารถสรปวา ไฟลกศรบนรถยนตคมครองของการทางพเศษแหงประเทศไทย

โดยซอสาเรจรปของ ยหอ Whelen USA ในราคา 150,000 บาท มอตราการกนกระแสไฟทงหมด

30.6 A

ไฟลกศรบนรถยนตคมครอง ของ บรษท ทางดวนกรงเทพ จากด (มหาชน) ทผลตขนเอง

ภาพท 4.13 ไฟลกศรบนรถยนตคมครอง ของ บรษททางดวนกรงเทพ จากด (มหาชน)

P

V

86

Arrow bars and Controller ผลตเอง ในราคา 22,400 บาท

ในการผลต Arrow bars and Controller เองนน สามารถแยกรายการการผลตไดเปน 2

สวนดงน

o สวนของ Hardware รวมถง ตว Controller 13,400 บาท

o สวนของโครงพลาสตก 9,000 บาท

คานวณคากระแสทงหมด

ใชหลอด LED ขนาด 2 มม./ตว (1หลอดกนกระแส Reverse Current 0.01 W)

ใชจานวนทงหมด 24 จด ตอ 1 ชดลกศร (1 จดใชหลอด LED ทงหมด 64 หลอด) ดงนน

1 ชดลกศรใชหลอด LED ทงหมด 1,536 หลอด ซงกนกระแสไฟเทากบ 1,536 × 0.01W = 15.36W

กาลงไฟฟา Electrical Power

Power = Voltage × Current

P = กาลงไฟฟา

V = แรงดนไฟฟา

I = กระแสไฟฟา จากสตร

I =

= 15.36W

12 DC

= 1.28 A

ดงนน สามารถสรปวา ไฟลกศรบนรถยนตคมครอง ของ บรษท ทางดวนกรงเทพ จากด

(มหาชน) โดยผลตขนเอง ในราคา 22,400 บาท มอตราการกนกระแสไฟทงหมด 1.28 A

ซงจะเหนไดวาไฟลกศร และไฟกระพรบ ททางบรษท ทางดวนกรงเทพ จากด

(มหาชน) ทผลตเอง ไดเลอกใชหลอด LED เนองจากหลอด LED กนกระแสตา ซงเหมาะกบระบบ

ใหม ระบบโซลาเซลล สวนหลอด Halogen เปนหลอดไฟทกนกระแสสงกวา ดงจะเหนไดจากผล

การคานวณขางตน อกทงไฟลกศรทซอแบบสาเรจรปจะมราคาทสง อาจจะเนองมาจากเปนการ

นาเขามาจากตางประเทศ นอกจากนนไฟลกศรทผลตเองนนจะมราคาทตากวาถงประมาณ 6 เทา

เปนการประกอบจากอปกรณทหาไดในประเทศจงมราคาทตากวาอยางชดเจน

P

V

87

4.5 วเคราะหความเปนไปไดทางดานการเงน

การวเคราะหความเปนไปไดของโครงการเปนตวประเมนวา โครงการน นมความ

เหมาะสมในการลงทนหรอไม ซงการวเคราะหความเปนไปไดทางดานการเงนนนมความสาคญ

มากในการตดสนใจลงทนโครงการ ดงน นผวจยจงเหนควรเลอกการวเคราะหความเปนไปได

ทางดานการเงน ดงน

ตารางท 4.11 ระบบเดม โดยการใชเครองกาเนดไฟฟา

รายการ คาใชจาย (บาท) หมายเหต

เครองกาเนดไฟฟา 40,000 อายการใชงาน 5 ป

หมอแปลง 5,100 เปลยนปละ 1 ครง

คาเปลยนนามนเครอง

และหวเทยน

1,800 / ป เปลยน 2 เดอนตอครง

ครงละ 300 บาท

คานามน

7 ลตร * 42 * 312

91,728 / ป ราคาเบนซน 91 ประมาณ 42 / ลตร ใช

วงประมาณ 6 วนตอสปดาห / คน

อายโครงการ 5 ป

ตารางท 4.12 ระบบใหม ระบบพลงงานแสงอาทตย

รายการ คาใชจาย (บาท) หมายเหต

แผงโซลาเซลล 15,600 อายการใชงาน 20 ป ราคาป 54 (ในงบ

ป 55 ราคาประมาณ 9,000 บาท)

เครองคอนโทรล 1,450 อายการใชงาน 5 ป

แบตเตอรร 3,380 อายการใชงาน 2 ป

อายโครงการ 20 ป

4.6 การเปรยบเทยบโครงการทมอายแตกตางกน โดยวธมลคาเทยบเทาปจจบน

ในการคานวณเปรยบเทยบโครงการทมอายแตกตางกนโดยวธมลคาเทยบเทาปจจบน

นน จะคานวณเปรยบเทยบโครงการทาใหอายโครงการเทากนเสยกอนถงจะทาการเปรยบเทยบกน

ได โดยนาอายโครงการมาหาวธคณรวมนอย โดยแสดงวาจะสมมตคาลงทนใหมกบโครงการเดม 4

88

ครง กบโครงการใหม 1 ครง โดยถอวาการลงทนใหมคอการซอเครองใหมเมอหมดอาย โดยสมมต

วาคาใชจาย และราคาเครองจกรไมเปลยนแปลงในชวง 20 ป และใชอตราดอกเบยท 7 % โดยอง

จากประมาณการดอกเบยเงนก

คานวณโดยแปลงเปนเงนชวงเวลาตางๆ เปนมลคาปจจบน

คาใชจาย 1 ป

คาหมอแปลง = 5,100 บาท

คาเปลยนนามนเครองและหวเทยน = 1,800 บาท

คานามน = 91,728 บาท

คาใชจายทก 2 ป คาแบตเตอร = 3,380 บาท

คาใชจายทก 5 ป คาเครองคอนโทรล = 1,450 บาท

PWA = -45,100 – 40,000 (P/F,7%,5) – 40,000 (P/F,7%,10) – 40,000 (P/F,7%,15) –

(5,100 + 1,800 + 91,728) (P/A,7%,20)

PWB = -20,430 – 1,450 (P/F,7%,5) – 1,450 (P/F,7%,10) – 1,450 (P/F,7%,15) -

3,380 (P/F,7%,2) – 3,380 (P/F,7%,4) – 3,380 (P/F,7%,6) – 3,380 (P/F,7%,8) -

3,380 (P/F,7%,10) – 3,380 (P/F,7%,12) – 3,380 (P/F,7%,14) – 3,380 (P/F,7%,16) -

3,380 (P/F,7%,18)

PWA = -45,100 – 40,000 (0.7130) – 40,00 (0.5083) – 40,000 (0.3624) – (98,628 * 10.594)

= -1,153,313.03

40,000 20

15 10 0 5

40,000 40,000 40,000

1,450 1,450 1,450 20,430 20 15 10 0 5

89

PWB = -20,430 – 1,450 (0.7130) – 1,450 (0.5083) – 1,450 (0.3624) - 3,380 (0.8734) -

3,380 (0.7629) – 3,380 (0.6663) – 3,380 (0.5820) - 3,380 (0.5083) –

3,380 (0.4440) – 3,380 (0.3878) – 3,380 (0.3387) - 3,380 (0.2959)

= -39,150.80

ตารางท 4.13 คา NPV ระบบเดม โดยใชเครองกาเนดไฟฟา

ปท เงนลงทน อตรามลคาเงนปจจบน มลคาเงนปจจบน

1 (45,100.00) 1.00000 (45,100.00)

2 - 0.87340 -

3 - 0.81630 -

4 - 0.76290 -

5 (40,000.00) 0.71300 (28,520.00)

6 - 0.66630 -

7 - 0.62270 -

8 - 0.58200 -

9 - 0.54390 -

10 (40,000.00) 0.50830 (20,332.00)

11 - 0.47510 -

12 - 0.44400 -

13 - 0.41500 -

14 - 0.38780 -

15 (40,000.00) 0.36240 (14,496.00)

16 - 0.33870 -

17 - 0.31660 -

18 - 0.29590 -

19 - 0.27650 -

20 (135,792.00) 10.59400 (1,438,580.45)

PW(A) (1,547,028.45)

90

ตารางท 4.14 คา NPV ระบบใหม ระบบพลงงานแสงอาทตย

ปท เงนลงทน อตรามลคาเงนปจจบน มลคาเงนปจจบน

1 (20,430.00) 1.00000 (20,430.00)

2 (3,380.00) 0.87340 (2,952.09)

3 - 0.81630 -

4 (3,380.00) 0.76290 (2,578.60)

5 (1,450.00) 0.71300 (1,033.85)

6 (3,380.00) 0.66630 (2,252.09)

7 - 0.62270 -

8 (3,380.00) 0.58200 (1,967,16)

9 - 0.54390 -

10 (4,830.00) 0.50830 (2,455.09)

11 - 0.47510 -

12 (3,380.00) 0.44400 (1,500.72)

13 - 0.41500 -

14 (3,380.00) 0.38780 (1,310.76)

15 (1,450.00) 0.36240 (525.48)

16 (3,380.00) 0.33870 (1,144.81)

17 - 0.31660 -

18 (3,380.00) 0.29590 (1,000.14)

19 - 0.27650 -

20 - 0.25840 -

PW(B) (39,150.80)

4.7 ระยะเวลาคนทน (Simple Pay Back)

คอ ระยะเวลา (เปนจานวนป /เดอน หรอวน) ทกระแส เงนสด รบจากโครงการ สามารถ

ชดเชย กระแสเงนสดจาย ลงทนสทธตอนเรมโครงการ พอด เนองจาก โครงการทขอ รบการ

สนบสนน จะมลกษณะการลงทน เพยงครงเดยว ในปแรก และใหผลตอบแทน ทเทากนทกป การ

หาคา PB สามารถทาได 2 วธ คอ

91

Static method

Dynamic method

คา PB ทไดจากทง 2 วธ จะมความแตกตางกน โดยคาจาก Static method จะใหงวดเวลา

คนทน เรวกวา Dynamic method เนองจาก Dynamic method จะใชการคานวณคา แบบสะสม จาก

มลคาปจจบน ของ ตนทน พลงงานทประหยดได ซงคดอตราลดคา (discount rate) ในการเลอก

โครงการ คา PB จะแสดงใหเหนวา ตองใชเวลานาน เพยงใดในการไดทนคน ถาสามารถไดทนคน

เรว

ระยะเวลาคนทน (ป)

ระยะเวลาทโครงการใชในการจายคนเงนลงทนเรมตนของโครงการ

ระยะเวลาคนทน (ป) = เงนลงทนเรมตน / คาใชจายทประหยดไดสทธเฉลยตอป

เงนลงทนเรมตน = 15,600 + 1,450 + 3,380

= 20,430

คาใชจายทประหยดไดสทธ = 91,728

ระยะเวลาคนทน (ป) = 20,430 = 0.223 ป

91,728

คาใชจายทประหยดไดสทธ = 91,728

หก ภาษเงนไดนตบคล 30% = 27,518.4

คาใชจายทประหยดไดสทธหลงภาษ 64,209.6

ระยะเวลาคนทน (ป) = 20,430 = 0.318 ป

64,209.6

(4.10)

92

4.8 ผลตอบแทนการลงทน (Return on Investment)

รอยละของประหยดสทธทไดรบตลอดอายการใชงานเมอเปรยบเทยบกบเงนลงทน

ผลตอบแทนการลงทน (ROI) = [(ผลประหยดตลอดอายการใชงาน – เงนลงทน) / เงน

ลงทน] × 100

= (64,209.6 (P/A, 7%, 20) – 20,430) × 100

20,430

= ((64,209.6 × 10.594) – 20,430) × 100

20,430

= 680,236.5 – 20,430

= 659,806.5 × 100

20,430

= 3,229.60 %

4.9 วธมลคาปจจบนสทธ (Net Present Value : NPV)

คอ ผลตางระหวางมลคาปจจบนผลการประหยดตนทน พลงงาน จากมาตรการ ในรป

ตวเงนทคาดวาจะไดรบในแตละป ตลอดอายของโครงการ กบมลคาปจจบนของเงนทจายออกไป

ภายใตโครงการทกาลงพจารณา ณ อตราลดคา (discount rate) หรอคาของทน (cost of capital) จาก

สมการท 4.11

01 )1(

Ii

ESt

tt

n

−+∑

=

(4.11)

ในทน

n = อายของโครงการ (ป)

ESt = ตนทนพลงงานทประหยดไดรายป ตงแตปลายปท 1 ถง n

Io = เงนจายลงทนตอนเรมโครงการ

i = อตราลดคา

93

คาของทนทใชเปนอตราลดคา (discount rate) จะมคาเดยวกนตลอดอายโครงการ และ

ขนอยกบ อตราดอกเบยของตลาด ทผลงทนเผชญอย ซงคาทเปน base case อยางนอยควรมคาของ

ทนเทากบ อตราดอกเบยเงนฝากประจาทผลงทนไดรบ

ในการเลอกโครงการ คา NPV จะแสดงใหเหนวาโครงการทกาลงพจารณา มมลคา

ปจจบนสทธ ของการลงทนเปน มลคา เทาไรเมอสนสดโครงการ ถาคา NPV มคาเปนบวกแสดงวา

โครงการดงกลาว สมควรทจะลงทน และเลอกโครงการทใหคา NPV เปนบวกสงทสด

มลคาปจจบนสทธ

ผลตางระหวางมลคาปจจบนของผลประหยดทจะไดรบแตละปตลอดอายโครงการกบ

มลคาปจจบนของเงนทนและคาใชจายในแตละป

ตารางท 4.15 เงนคาใชจายประหยดไดท 7%

ปท เงนรายป (ประหยดไดหลงภาษ) PVIF (7%) มลคากาไรสทธ PV

1 64,209.60 0.93460 60,010.29

2 64,209.60 0.87340 56,080.66

3 64,209.60 0.81630 52,414.30

4 64,209.60 0.76290 48,985.50

5 64,209.60 0.71300 45,781.44

6 64,209.60 0.66630 42,782.86

7 64,209.60 0.62270 39,983.32

8 64,209.60 0.58200 37,369.99

9 64,209.60 0.54390 34,923.60

10 64,209.60 0.50830 32,637.74

11 64,209.60 0.47510 30,505.98

12 64,209.60 0.44400 28,509.06

13 64,209.60 0.41500 26,646.98

14 64,209.60 0.38780 24,900.48

15 64,209.60 0.36240 23,269.56

16 64,209.60 0.33870 21,747.79

17 64,209.60 0.31660 20,328.76

18 64,209.60 0.29590 18,999.62

19 64,209.60 0.27650 17,753.95

20 64,209.60 0.25840 16,591.76

94

โดยประมาณ NVP NPV 680,223.66

58,095.00 10.59400 615,458.43

NPV = มลคาปจจบนของผลประโยชนทประหยดได – เงนลงทนเรมตน

= 680,223.66 – 20,430

= 659,793.66

4.10 อตราผลตอบแทนภายใน (Internal of Return : IRR)

หมายถง อตราลดคา (discount rate) ททาใหมลคาปจจบน ของกระแสเงนสด ทคาดวา

จะตองจายในการลงทน เทากบมลคาปจจบน ของกระแส เงนสด ทคาดวาจะไดรบจากการ

ดาเนนการ ประหยดพลงงาน ตลอดอาย โครงการ จากคานยามขางตน การคานวณหา อตรา

ผลตอบแทนลดคา

จากสตรภายใตขอสมมตวาไมมมลคาซากและเงนลงทนสทธเทากบตนทนทางบญช

จากสมการท 4.12

(4.12)

ในทน

n = อายของโครงการ(ป)

ESt = ตนทนพลงงานทประหยดได (energy cost savings) รายป ตงแตปลายปท 1 ถง n

Io = เงนจายลงทนตอนเรมโครงการ(total investment)

IRR = อตราผลตอบแทนภายใน (internal rate of return)

IRR = (680,236.5 – 20,430)

(1+7%)20

= 314%

การคานวณหาคา IRR ก คอการหาคา discount rate ททาให NPV มคาเทากบศนย

นนเอง ถาคา IRR มากกวา หรอ เทากบ ซงจะเหนไดวา IRR มคา 314% จงสามารถสรปไดวาคา

0)1(1=

+−∑

=

n

tttt

rCB

95

ของทน discount rate (i) ทผลงทนเลอกใชเปนจดตดสนใจ กถอไดวา โครงการ ดงกลาว เปน

โครงการทนาลงทน โดยทวไปแลว ทงวธในการประเมนโครงการจากคา IRR และ NPV จะใหผล

การตดสนใจรบโครงการ หรอปฏเสธโครงการ เปนไปในทานองเดยวกน

IRR = i ททาให NPV = 0

IRR > i จงจะคมคาตอการลงทน

สวนตางคอกาไรจากการลงทน

IRR = 314 %

บทท 5

บทสรปและขอเสนอแนะ

การศกษาวจยครงน เสนอการใชระบบผลตไฟฟาจากพลงงานแสงอาทตย ทดแทนการ

ผลตไฟฟาจากเครองกาเนดไฟฟาทใชเครองยนตทใชน ามนเบนซน เพอใชสาหรบไฟวบวาบ ไฟ

ลกศร ไฟทายรถ ทตดตงบนรถปฏบตการคมครองซงใชในการกภยและจดการจราจรบนโครงการ

ระบบทางดวนขนท 2 โดยสวนหนงจะเปนการเปลยนแปลงระบบไฟลกศรและไฟวบวาบทายรถ

จากระบบไฟหลอดมาเปนระบบไฟหลอด LED

5.1 บทสรปของการศกษาวจย

อปสรรคและปญหา

1. ปญหาและอปสรรคในการออกแบบและการนารถยนตคมครองมาใชงาน

เบองตนของการออกแบบ เรมจากการนารถยนตคมครองทจะใชงานจรงมาสารวจพนท

สาหรบตดตงแผงโซลาเซลลทมความกวางยาวของพนทประมาณ 2 เมตรและยาว1.5 เมตร และ

รถยนตคมครองเปนรถยนตขนาดใหญ 4 ลอ จงสามารถตดตงแผงโซลาเซลลบนหลงคารถยนตตรง

สวนของคนขบรถ ซงพนทจะมขนาดพอสาหรบการตดตงแผงโซลาเซลล

อกทงปญหาทพบจากการทางานเพอเปลยนจากระบบเดมทตองใชเครองปนไฟมาเปน

ระบบโซลาเซลลนน พบจากการออกแบบแผงโซลาเซลล เนองจากมการกาหนดขนาดของแผงโซ

ลาเซลล ซงจะตองมขนาดกวาง 2 เมตร และยาว 1.5 เมตร เพราะดวยพนทมจากดตามขนาดของ

หลงคารถยนตคมครอง ดงนนทาใหมขอจากดในการออกแบบแผงโซลาเซลล ซงสงผลใหใดแผง

โซลาเซลลมขนาดกวางไมเกน 2 เมตร และยาวไมเกน 1.5 เมตร แผงโซลาเซลลขนาดดงกลาวใช

งานไดจรงไมเกน 120 W จงทาใหการออกแบบแผงโซลาเซลลมขนาดใหญมากกวานนไมได ซง

ถอเปนขอจากดอยางมาก

ซงอปสรรคในการทางานเพอเปลยนระบบใหมทพบนบตงแตเรมตดตงแผงโซลาเซลล

บนรถยนตคมครองน น เรมจากตองมการรออปกรณไฟสองสวางระบบเดมบนหลงคารถยนต

คมครองออกกอน เนองจากอปกรณไฟสองสวางระบบเดมจะกนกระแสไฟสง ซงไมสามารถ

นามาใชกบระบบโซลาเซลลได จงทาใหตองออกแบบใหมเพอใหอปกรณไฟสองสวางระบบใหม

และคานวณอตราการกนกระแสไฟของอปกรณไฟทมเหมาะสมจะใชกบกระแสไฟของระบบโซลา

เซลลมากทสดซงตองไมเกน 120 W ตามขอจากดของขนาดของแผงโซลาเซลล อกท งยงตอง

97

ออกแบบโคมไฟใหมเพอใหสามารถนาตดตงกบโครงสรางแผงโซลาเซลลไดอยางลงตวทสด ซงทา

ใหเสยเวลาในการทางานเพมขน ดงนนดวยขอจากดทางดานเวลานน เหตดงกลาวจงถอวาเปน

อปสรรคอยางหนงในการทางาน

2. การทดสอบการใชงานของระบบโซลาเซลล

จากการทดสอบขอกาหนดตางๆ ในการงานจรงบนทางพเศษตลอดระยะเวลา 24

ชวโมง ทงหมดประมาณ 3 เดอน ซงเปนการทดสอบจากการทางานจรงบนทางพเศษ จงทาใหพบ

อปสรรคจากการทดสอบนน โดยการทดสอบมมแสงสวางเพอแผงโซลาเซลลจะไดรบแสงอาทตย

เพยงพอทจะนาเขามาในระบบแบตเตอรจายกระแสไฟเพยงพอหรอไมในชวงชารจพลงงานดวย

แสงอาทตยวาจะสามารถใชงานไดจรงหรอไม ซงในบางจดททดสอบนนมการจราจรหนาแนนไม

สามารถทาตอเนองได จงทาใหตองมการแกไขปญหาทเกดขนดวยการจอดรถยนตคมครองทตด

แผงโซลาเซลลไวกลางแจงตลอด เพอทจะสามารถชารจพลงงานไวตลอดเวลา นอกจากนนการ

ออกแบบระบบชารจไฟ อปกรณระบบชารจไฟทซอในทองตลาดทวไปนนจะมความไมคงทน จง

ระบบชารจไฟเสยบอย จงไดมการมการแกไขในวงจรใหมเพอปรบระบบแผงวงจรใหเหมาะกบ

อปกรณทสามารถหาไดตามทองตลาดเพอใหสามารถใชงานไดมประสทธภาพมากยงขน

ซงการศกษาวจยครงน มการเปลยนแปลงของระบบไฟฟาบนรถปฏบตการคมครองบน

ทางดวน ใน 2 ลกษณะดวยกน เพอใหเกดความคมคาในดานการบรหารจดการโครงการ กลาวคอ

1. การเปลยนระบบไฟฟาจากการใชเครองกาเนดไฟฟาทใชน ามนเบนซนมาเปนระบบ

ไฟฟาทผลตจากพลงงานแสงอาทตยหรอโซลาเซลล เพอใชสาหรบไฟวบวาบ ไฟลกศร และไฟทาย

รถปฏบตการคมครอง ซงจากการศกษาวจยน น พบวา จากผลการวเคราะหในการคานวณ

เปรยบเทยบโครงการทมอายแตกกน โดยวธวเคราะหมลคาปปจจบน (NPV) จากผลการคานวณ

ดงน PWระบบน ามนเบนซน เปน -1,153,313.03 บาท และ PWระบบโซลาเซลล เปน -39,150.80 บาท ซงสรปผล

ไดวาควรลงทนในเครองกาเนดไฟฟาระบบโซลาเซลล เนองจากคาใชจายในการลงทนตากวาเมอ

เทยบกบการลงทนในเครองกาเนดไฟฟาระบบน ามนเบนซน (ระบบเดม) และจะเหนไดจากคา

NPV 659,793.66 บาท สรปไดวาการเปลยนระบบไฟฟาจากการใชเครองกาเนดไฟฟาทใชน ามน

เบนซนมาเปนระบบไฟฟาทผลตจากระบบโซลาเซลลไดผลตอบแทนเปนบวก หรอมเงนเหลอ

689,793.66 บาท สวนอตราผลตอบแทนภายใน (IRR) เปน 314 % สรปไดวาการเปลยนระบบไฟฟา

จากการใชเครองกาเนดไฟฟาทใชน ามนเบนซนมาเปนระบบไฟฟาทผลตจากระบบโซลาเซลล

ค มคาตอการลงทน และสวนตางคอกาไรจาการลงทน 314 % นอกจากน นยงไดมการคานวณ

ระยะเวลาคนทน (PB) เปน 0.318 ป ดงนนระยะเวลาคนทนจงเทากบ 3 ป 9 เดอน

98

ดงนนการใชระบบผลตไฟฟาจากพลงงานแสงอาทตย โดยใชแผงโซลาเซลล มความ

คมคามากกวา ไมวาจะเปนการทาใหระบบไฟฟาทจายใชงานมความเสถยรมากกวา จงสามารถชวย

ลดระยะเวลาและคาใชจายในการซอมบารงลดใหนอยลง การใชระยะเวลาในการบารงรกษาระบบ

ลดนอยลง เพราะมระบบการทางานทไมยงยากซบซอนเหมอนกบการใชเครองยนตในการผลต

ไฟฟาแบบเดมทาใหตนทนในการดาเนนงานลดนอยลงอยางเหนไดชดเจน นอกจากนนคาใชจายท

ประหยดไดจากการไมตองใชน ามนเบนซน ซงคดเปนเงนไดจานวน 91,728 บาทตอป หรอคดเปน

คาใชจายทประหยดไดสทธหลงภาษตามมลคาเงนปจจบนจากระยะเวลา 20 ป เปนเงน 680,236.50

บาท นอกจากทาใหสามารถลดระยะเวลาในการทตองทางานซอมบารงลงแลวน น ยงรวมถง

คาใชจายทตองใชในการจดเตรยมอะไหล อะไหลทตองใชในการซอม และเวลาของชางทตองใชใน

การซอมบารงลดนอยลงกวา การใชระบบผลตไฟฟาจากเครองยนตแบบเดมมาก ทาใหสามารถเพม

ประสทธภาพในการทางานของพนกงานไดมากยงขน ไมวาจะเปนพนกงานทตองใชรถยนตกภย

ชางซอมบารง เนองจากระบบผลตไฟฟาจากพลงงานแสงอาทตยทใชแผงโซลาเซลล สามารถ

ทางานไดอยางเตมท และมประสทธภาพมากกวาระบบเครองยนตแบบเดม เนองจากมการทางาน

จายไฟฟาไดอยางสมาเสมอ มการซอมบารงทนอยมาก รวมถงการใชเวลาในการตรวจสอบกอนการ

ใชงานนอยลง เพราะเปนระบบทไมมความซบซอนในการทางานเหมอนระบบเครองยนต

2. การเปลยนแปลงระบบไฟฟาของไฟวบวาบ และไฟลกศรทมการเปลยนแปลงจาก

เดมทใชเปนระบบไฟฟา หลอดไฟทใชใสหลอดมาเปนระบบไฟฟาทใชหลอด LED ทดแทน ซง

จากการเปลยนแปลงดงกลาวเปนการเปลยนแปลงทางนวตกรรมของระบบไฟฟาทใชเดม โดยท

เปนการคดคนวธการทาแผงไฟลกศรทใชระบบหลอด LED ขนมาใชเอง ซงแผงไฟลกศรแผงหนง

จะใชตนทนในการผลตขนเองเพยง 22,400 บาท แตเปนระบบไฟฟาทสามารถใหแสงสวางได

มากกวาและมรปลกษณของลกศรทใหญกวา และไฟลกศรสาเรจรปทมขายอยในทองตลาดทวไป

ซงมราคาสงกวาประมาณ 150,000 – 200,000 บาท

ดงนน จงเหนไดวา การเปลยนแปลงระบบไฟลกศรน นบไดวาเปนการเปลยนแปลงทม

ความสาคญอยางหนง เพราะนอกจากจะเปนระบบทกนกระแสไฟฟานอยแลว ยงมความทนทาน

ไมเสยงายเหมอนกบการใชใสหลอด (Halogen) และมคาใชจายทถกกวา คมคากบการลงทนเปน

อยางมาก ซงนอกจากจะเปนนวตกรรมใหมทพนกงานไดสามารถคดคนเอง แลวยงมราคาถกกวาท

มขายสาเรจรป และยงมประสทธภาพในการใชงานไดดกวาอกดวย ซงเปนความคมคาในการ

บรหารจดการอกสวนหนงดวย

99

5.2 ขอเสนอแนะ

1. ควรมการพฒนาตอโดยการใชเครองแปลงไฟ (Inverter) จากไฟฟา 12 V DC เปน 220 V

AC เพอใชกบเครองมออนๆ ทจาเปนตองใชในการจดการจราจรและงานกภยบนทางดวนตอไป

2. ควรมการศกษาการเพมศกยภาพของแบตเตอรทจะชวยใหมการใชงานไดนานและทนทาน

ตอการใชงานกลางแจงหรอวธการถนอมการใชงานแบตเตอร เพอเพมประสทธภาพของการใชงาน

3. ควรมการศกษาเพมเตมตอยอดงานวจยนอยางตอเนอง โดยเฉพาะการพฒนาระบบการนา

พลงงานจากเครองยนตของรถยนตทตองใชงานอยแลวมาชวย เสรม/เพมประสทธภาพผลต

กระแสไฟฟาจากพลงงานแสงอาทตยในชวงเวลาไมสามารถใชแผงโซลารเซลได

4. การพฒนาอปกรณทใชในการประกอบเปนโครงไฟลกศรจากการใชวสดทเปนแผน

พลาสตกอะครลคซงไมทนตอการถกแสงแดด/ฝน ซงหากแตกจะมผลตอแผงวงจรของหลอด LED

เปนวสดชนดอนทมความทนทานและสามารถกนน าได เชน แผนสงกะสเคลอบ เหลกแผนสเตน

เลส หรอเหลกแผนเคลอบ เปนตน

5. ควรมการศกษาพฒนาอปกรณเพอใหมประสทธภาพทดกวา ไมวาจะเปนหลอด LED ทม

ประสทธภาพดกวา แผงวงจรตวคอนโทรลเลอรใหมประสทธภาพและอายการใชงานทดยงขน

วงจรควบคมหลอด LED ทมประสทธภาพทดยงขน

6. การศกษาเพมเตมตอยอดงานวจย ในการนาระบบพลงงานไฟฟาแสงอาทตยนไปใชเพมเตม

กบรถยนตชนดอนๆ ทตองใชไฟฟาเพมเตมนอกเหนอจากไฟปกตทมของรถยนต เพอชวยลดการ

สกหรอรวมถงพลงงานของเครองยนต เพอใหเกดการชวยลดการใชพลงงานโดยรวมประเทศลง ซง

จะประโยชนตอประชาชนสวนรวมแลวยงเปนการชวยลดผลกระทบตอมลภาวะจากการใชพลงงาน

และเปนการสงเสรมการรกษาสภาพสงแวดลอมโดยรวมของประเทศและของโลกใหดขนอกดวย

บรรณานกรม

101

บรรณานกรม

ภาษาไทย

กองพฒนาพลงงานทดแทน ฝายพฒนาและแผนงานโรงไฟฟา การไฟฟาฝายผลตแหงประเทศไทย

(กฟผ.). เซลลแสงอาทตย (Solar Cell). สบคน 15 มกราคม 2554, จาก

http://www2.egat.co.th/re/solarcell/solarcell.htm

กองวจยและพฒนา กรมการพลงงานทหาร ศนยการอตสาหกรรมปองกนประเทศและพลงงาน

ทหาร. พลงงานแสงอาทตย. สบคน 10 มกราคม 2554 จาก

http://www.thaienv.com/content/view/799/47/

เกรยงศกด เจรญวงศศกด. (2548). การคดเชงวเคราะห. กรงเทพมหานคร : ซคเซส มเดย จากด.

ศกดอนนต อนนตสข. (2552) ทฤษฎการตดสนใจ. สบคน 2 ตลาคม 2557, จาก

http://krusmart.wordpress.com/2010/07/10/theorydecision/#more-155.

ชะกาแกว สดสชง. (2550). การทานายการใชพลงงานของบานพลงงานแสงอาทตยในประเทศไทย.

(วทยานพนธวทยาศาสตรมหาบณฑต). กรงเทพฯ : มหาวทยาลยเชยงใหม.

ชาย ชวะเกต, และ ชนานญ บวเขยว. (2543, กรกฎาคม-กนยายน). การผลตไฟฟาโดยเซลล

แสงอาทตย. สานกงานคณะกรรมการนโยบายพลงงานแหงชาต, วารสารนโยบาย

พลงงาน, (49). สบคน 12 มกราคม 2554, จาก http://www.eppo.go.th/vrs/VRS49-09-

Solar.html

บญเลศ สงวนวฒนา. (2551, กรกฎาคม-ธนวาคม). “การศกษาตเยนไฟฟาใชพลงงานแสงอาทตย.”

วารสารสกทอง, l14 (2), 59-68.

พลงงานทดแทน คออะไร?. สบคนเมอ 10 มกราคม 2554, จาก

http://dekrakban.igetweb.com/index.php?mo=3&art=415938.

พชยดา จรวรรษวงศ. (2556). การศกษาตนทนในการใชไฟฟาจากพลงงานแสงอาทตยในบานทอย

อาศย (วทยานพนธวศวกรรมศาสตรมหาบณฑต) กรงเทพฯ : มหาวทยาลยธรกจ

บณฑตย.

พนเพม วารรตน. (2552). การประยกตใชระบบซอมบารงเชงปองกนเครอง MULTIMETER ใน

กระบวนการซอมบารงอปกรณอเลกทรอนกสของกองทพเรอ (วทยานพนธวทยา

ศาสตรมหาบณฑต) กรงเทพฯ : มหาวทยาลยธรกจบณฑต.

102

ภาควชาวศวกรรมอตสาหการ คณะวศวกรรมศาสตร มหาวทยาลยนเรศวร. เครองมอคณภาพ 7

ชนด ( 7 QC Tools) ใน การจดทาระบบการจดการคณภาพรวมกบกระบวนการผลตทดเพอ

ความปลอดภยของอาหารในอตสาหกรรมอาหาร. สบคน 15 มกราคม 2554, จาก

http://www.nubi.nu.ac.th/webie/7qctool.html.

วรนช แจงสวาง. (2553). พลงงานหมนเวยน (Renewable Energy). กรงเทพฯ : จฬาลงกรณ

มหาวทยาลย.

วรวฒ โชตญาโน. (2545). สญญาณไฟจราจรพลงงานแสงอาทตย (วทยานพนธครศาสตร

อตสาหกรรมมหาบณฑต) กรงเทพฯ : มหาวทยาลยเทคโนโลยพระจอมเกลาธนบร.

ศราวธ เหมอนเปาพงษ. (2549). ชดจดหลอดพลงงานแสงอาทตยสาหรบหลอดไฟยอดเสา

โทรคมนาคม (วทยานพนธครศาสตรอตสาหกรรมมหาบณฑต) กรงเทพฯ : เทคโนโลย

พระจอมเกลาธนบร.

ศรวรรณ ฉายศร. (2553). ศกษาการรบรเกยวกบพลงงานทดแทนของนกศกษาระดบบณฑตศกษา :

สถาบนเทคโนโลยพระจอมเกลาเจาคณทหารลาดกระบง.

สหสา นลกาแหง. (2552). การลดขนตอนกระบวนการเปลยนถายนามนเครองยนตโดยใชวธ

การศกษาการทางานบรษท ทาอากาศยานไทย จากด (มหาชน) (วทยานพนธวทยา

ศาสตรมหาบณฑต) กรงเทพฯ : มหาวทยาลยธรกจบณฑตย.

สวทย มลคา. (2550). กลยทธการสอนคดวเคราะห. กรงเทพฯ: หจก.ภาพพมพ.

อไรวรรณ พลสน. (2545). การอนรกษพลงงานในอาคารนอกขายอาคารควบคมสองแหง (วทยา

นนธปรญญามหาบณฑต) กรงเทพฯ : สถาบนเทคโนโลยพระจอมเกลาธนบร.

เอกประพนธ อกษรพนธ. (2543). การวเคราะหความเปนไปไดของโครงการสาธตระบบการผลต

และจาหนายไฟฟาจากเซลลแสงอาทตยบนหลงคาบา (วทยานพนธวทยาศาสตร

มหาบณฑต) กรงเทพฯ : มหาวทยาลยเกษตรศาสตร.

ภาษาตางประเทศ

D.W. Tayler. (1965). “Decision Making and Problem Solving,” in Handbook of Organizations

ed. J.G. March. Chicago: Rand McNally,

Edward H. Litchfield, (1956). “Notes on a General Theory of Administration,” Administrative

Science Quarterly1, 1, June

103

Mizuno S. (1988). Management for Quality Improvement Productivity. Cambridge, MA.

Peter M. Blau and W. Richard Scott, (1962). Formal Organization : A Comparative Approach.

San Francisco: Chandler.

ภาคผนวก

105

1. เปรยบเทยบหลกการออกแบบระบบโซลาเซลล 120 W และเครองกาเนดไฟฟา 2.2 KW และ

ระบบการใชแบตเตอรรวมถงคณสมบตลกษณะอปกรณแตละชนดมดงน

1.1 ระบบโซลาเซลลทออกแบบใชงานทดแทนระบบเครองกาเนดไฟฟา

1.1.1. ระบบโซลาเซลล (Solar cell )120W 12- 17.5 VDC ระบบชารต 20 A(240 W

)12-24 VDC แบตเตอร 120 Ah 12VDCแสดงดงภาพท 4.3

1) แผงโซลาเซลล แผงโซลาเซลลขนาด 120 W Monocrystal line Solar Panel

(มาตราฐานยโรป IEC) โซลาเซลล (Solar Cell) หรอเรยกอกอยางหนงวา เซลลแสงอาทตย ซงเกด

จากการประดษฐทางอเลกทรอนกส ทมสารกงตวนา ซงเปนตวดดกลนพลงงานแสงอาทตยแลว

เปลยนมาเปนพลงงานไฟฟาโดยตรง พลงงานไฟฟาทไดนนเปนไฟฟากระแสตรง เปนพลงงาน

ทดแทนทสะอาดและไมมมลพษใดๆ นอกจากนยงมอายการใชงานไดนาน 25 ป

คณสมบตลกษณะ (Characteristic features)

• Peak Power: 120w

• Open Circuit Voltage: 21.5V

• Short Circuit Current: 7.65A

• Power Allowance Range: 5%

• Max Power Voltage: 17.5V

• Max Power Current: 6.86A

• Max System Voltage: 700VDC

• Number of Cells: 36

• 25 year life expectancy

ภาพท 1 แผงโซลาเซลล แผงโซลาเซลลขนาด120W Monocrystal line Solar Panel (มาตราฐาน

ยโรป IEC)

106

2) คอนโทรลชารจ(Charging Control)สาหรบควบคมระบบการชารจของแผนโซ

ลาเซลลแบตเตอรใชกบระบบ 12V/24V ขนาด 20Aแสดงดงภาพท 4.4

ภาพท 2 คอนโทรลชารจใชกบระบบ 12V/24V ขนาด 20A

คณสมบตลกษณะ (Characteristic features)

107

เครองควบคมการชารจไฟแบตเตอรสาหรบ ระบบโซลาเซลลขนาด 12V/24V 20A

ระบบสามารถเลอกแรงดนไฟอตโนมต 12V/24V ระบบวงจรควบคมดวย MCU (microcontroller

unit) มไฟแสดงสถานะการชารจ,บอกระดบพลงงาน-เตม-ปานกลาง-ตา ตดการทางานโดยอตโนมต

เมอแบตเตอรเตม/แบตแรงดนตากวาทกาหนดทอาจเกดจาก การโหลดใชงาน และรนนตวเครองยง

สามารถตงเวลาเปดปดการโหลดไฟ(DC)

1.1.2 แบตเตอร(Battery) ชนดเตมนากลน 120 Ah แสดงดงภาพท 4.5

ภาพท 3 แบตเตอร(Battery) ชนดเตมนากลน 120 Ah

คณสมบตลกษณะ(Characteristic features)

• มาตรฐานJIS

• หมายเลขรน120

• ความจ120Ah

• ขนาด 502x180x210x255มม

• สาหรบการประยกตใช เกบพลงงาน

• แรงดนไฟฟา 12VDC

ระบบเครองกาเนดไฟฟา (Generator )ยหอฮอนดา Honda Generator EP2500CX ทใชงานใน

ปจจบนในระบบกาเนดไฟฟาใหกบระบบไฟลกศร

108

1.1.3 เครองกาเนดไฟฟา ยหอฮอนดา Honda Generator EP2500CX แสดงดงภาพท 4

1. เครองกาเนดไฟฟาทใชนามนเบนซน

ภาพท 4 เครองกาเนดไฟฟา ยหอฮอนดา Honda Generator EP2500CX

คณสมบตลกษณะ(Characteristic features)

• AC Frequency:50Hz

• AC Output Voltage:220V

• Rated AC Output:2kVA

• Maximum AC Output:2.2kVA

• Engine Model"GX160K1

• Engine Type:Air-cooled, 4-stroke, OHV single cylinder

• Displacement:163cm

• Ignition System:Transistorised Magneto

• Starting System:Recoil

• Fuel Tank Capacity (litres) 25

• Maximum Power Output:@ 3600 rpm = 5.5ps (4.1kw)

• Continuous Operating Hours:7hr

• Operating Noise Level @ 7m:67dB

• Dimensions (L x W x H):590 x 430 x 435mm

109

1.1.4 หมอแปลงไฟฟา (Transformer) จากไฟฟา 220 VAC ขนาด 2 K W แสดงดงภาพท 5

ภาพท 5 หมอแปลงไฟฟา (Transformer) จากไฟฟา 220 VAC ขนาด 2 K W

คณสมบตลกษณะ(Characteristic features)

• หมอแปลงไฟฟา 220 VAC 50Hz

• แรงดนไฟขาเขา 220VAC

• แรงดนไฟขาออก 12 VAC

• กระแสไฟออกขนาด 2 KW

110

1.1.5. ระบบแปลงไฟ (Switching Adapter Power Supply) แสดงดงภาพท 6

ภาพท 6 ระบบแปลงไฟ (S witching Adapter Power Supply )

คณสมบตลกษณะ(Characteristic features)

• แรงดนไฟขาเขา 220VAC 50Hz

• แรงดนไฟขาออก 12 VAC

• กระแสไฟออกขนาด 30 A

1.2. การใชงานปจจบนใชเครองกาเนดไฟฟา 2.2 KWและคณสมบตลกษณะอปกรณแตละ

ชนดดงน

หลกการและเหตผลจากคณสมบตขางตนทแสดงมาสรปไดดงน

เนองจากปจจบนมการออกแบบการใชเครองกาเนดไฟฟา 2.2 KWในการผลตไฟฟา

ใหกบอปกรณรถปฏบตการรถคมครอบบนทางพเศษในการปฏบตงานของการทางานในรถ

ปฏบตการจะมอปกรณทอยทายรถปฏบตการเปนประเภทไฟลกศรเพอเตอนผใชทางพเศษในสงเกต

ในระยะ 100-150 เมตรรบทราบเพอความปลอดภยใหกบผใชทางพเศษในการเปลยนชองทางจราจร

1. หลกการและเหตผลการเลอกเครองกาเนดไฟฟา 2.2 KWปจจบนใชเชอเพลงนามน

เบนซนแกสโซฮอล 91 และไมใชนามน E10 (กาหนดตาสดท E10ในการใชงาน)

1.1 อตรา เรองความสนเปลองอตราการบรโภคน ามนแกสโซฮอล 91 เนองจากเครอง

กาเนดไฟฟา 2.2 KW, มอตราการเตม 25 ลตร ระบการใชงาน ได 7 ชวโมง การปฏบตไดประมาณ

6.5 ชวโมง

1.2 อตรา เรองความสนเปลองอตราการบรโภคนามน E 10มอตราการเตม 25 ลตรระบ

การใชงาน ได 7 ชวโมง การปฏบตไดประมาณ 4-5 ชวโมง

111

1.3 เตมน ามน E 10 มอาการสนทรอบเดนเบาของเครองยนตตองมการปรบทกครงใช

การใชงาน

2. หลกการและเหตผลการเลอกใชเครองกาเนดไฟฟาระหวางเครองเบนซนและดเซล

2.1 เนองจากปจจบนการใชเครองกาเนดไฟฟา 2.2 KWใชเชอเพลงน ามนเบนซน

เนองจากกบการใชของการรบโหลด 3- 4A เครองกาเนดไฟฟา 2.2 KWจายโหลดท 10A

2.2 เหตผลทไมใชเครองกาเนดไฟฟาใชเชอเพลงน ามนดเซลเนองจากเครองกาเนด

ไฟฟาใชเชอเพลงน ามนดเซลมตงแต เครองยนต 3KW ขนจงไมไดนามาใชงาน รบโหลด 13A

ระบบทใชงานกนกระแสไมมากจะทาเกดความสนเปลองอตราน ามน เพราะเปนเครองทมขนาด

ใหญเทาเครองยนตเบนซน

3. หลกการและเหตผลการเลอกใชระบบขบเคลอนมอเตอรของเครองกาเนดไฟฟา

3.1 เนองระบบขบเคลอนมอเตอรของเครองกาเนดไฟฟาปจจบนเปนระบบไดนาโม

เพลาลอยออกแบบตดตงในตวมอเตอรซงไมเกดเสยงดงเกน 53 dB

3.2 ระบบขบเคลอนมอเตอรของเครองกาเนดไฟฟาสายพานเพลาทดไมนยมใน

เครองยนตขนาดเลกในการใชงานเนองจากเสยงดงและการเคลอนยายลาบากในการทางาน

4. หลกการและเหตผลใชเครองกาเนดไฟฟาในการใชชารตแบตเตอร

4.1 เนองตองสรางอปกรณแปลงไฟฟาจาก 220 VAC เปน ระบบ 12VDC เพอใชชารจ

แบตเตอรแตเนองจากเครองกาเนดไฟฟาไมสามารถรกษาระดบ(ความถ50Hz)ไดคงทในการจายไฟ

ทาใหทงอปกรณแปลงไฟฟาเพอใชชารจแบตเตอรและแบตเตอรมอายการใชงานทสนของระบการ

ใชจรง

4.2 อปกรณทไดรบความเสยหายเมอนามาใชเครองกาเนดไฟฟาในการชารจแบตเตอร

คอสรางอปกรณแปลงไฟฟาจาก 220 VAC เปน ระบบ 12 VDC

1.3. หลกการและเหตผลการออกแบบทางเลอกในการใชพลงงานทดแทนระบบโซลาเซลลมา

ใชแทนระบบเครองกาเนดไฟฟา

หลกการและเหตผลจากคณสมบตขางตนทแสดงมาสรปไดดงน

1. การใชพลงงานแสงอาทตยเนองการแผงโซลาเซลลในการผลตไฟฟาแผงโซลาเซลล

ผลตพลงงานท 120 W 7- 10 A 12-17 VDC ซงปจจบนอปกรณพบกบการใชของการรบโหลด

3- 4 A ซงพอเพยงกบกบการใชงาน

2. คอนโทรลชารจ(Charging Control)สาหรบควบคมระบบการชารจของแผนโซลาเซลล

แบตเตอรใชกบระบบ 12V/24V ขนาด 20Aซงปจจบนอปกรณพบกบการใชของการรบโหลด 3- 4

A ซงรบโหลดไดไมมปญหาของระบบการทางาน

112

3. แบตเตอร(Battery) ชนดเตมน ากลน 120 Ah รบการรบโหลดมากกวา 3- 4A ใชงาน ได

ประมาณ6- 7 ชวโมง

4. ปจจบนระบบไฟลกศรใชไฟ 12 VDCกนกระแสไฟท 3-4 A

1.4 หลกการและเหตผลการเปรยบการใชงานระหวางเครองกาเนดไฟฟาและพลงงาน

แสงอาทตยแผงโซลาเซลล

1. เครองกาเนดไฟฟา

ขอด คอ ไมตองรอพลงงานแสงอาทตยในการทางานใชน ามนเชอเพลงเปนหลกใน

การทางาน

ขอเสย คอ

• มคาบารงรกษา เชน เปลยนนามนเครอง

• ไมสามารถใชอปกรณไดโดยตรงตองสรางอปกรณแปลงไฟฟาจาก 220

VAC เปน ระบบ 12 VDC

• กาเนดไฟฟาไมสามารถรกษาระดบ(ความถ50Hz)ไดคงทในการจายไฟให

อปกรณแปลงไฟฟา

• คาบารงรกษาสงและเรองความสนเปลองอตราน ามนไมสามารถควบคม

ราคาคาเชอเพลงไดในอนาคต

2. พลงงานแสงอาทตยแผงโซลาเซลล

ขอด คอ

• เปนพลงงานสะอาดและเปนมตรกบสงแวดลอม

• เนองอปกรณทใชงานเปนระบบ 12 VDC สามารถตอใชงานไดเลย

• เสถยรภาพการจายไฟฟาคงถตลอดการใชงานของระบบ

• บารงรกษาทาความสะอาดแผงโซลาเซลลมอายการใชงาน 25 ป

• สามารถควบคมคาใชจายได

• การใชงานแบตเตอรโดยตรงอยางเดยว

ขอเสย คอ

• ใชงานไดตองมพลงงานจากแสงอาทตยในการจดเกบพลงงาน

• กระจกแผงโซลาเซลลตองดแลปองการแตกของแผงโซลาเซลล

การใชงานโดยตรงจากแบตเตอรทตองมการชารตแลวนาแบตเตอรขนไปใชงานบนรถ

คมครองบนทางพเศษไมเนนใชงานโดยทวไป ซงจะไมนยมในการใชระบบดงกลาว สาหรบงาน

113

ไฟฟาบนรถคมครองทใชกนเปนสากลทวไป เพราะเปนความยงยากทตองมการนาแบตเตอรขนลง

ไปชารตทกครงกอนทจะมการใชงานและรถคมครองบนทางพเศษทกคนตองมความพรอม

ตลอดเวลาในการทจะขนไปใหบรการ นอกจากนนเพอปองกนอบตเหต ดงนนการใชแบตเตอร

โดยตรงอยางเดยว ซงเปนการไมสะดวกและไมเปนระบบทใชการทวไป ยงไปกวาน นยงไม

เหมาะสมสาหรบการใชงานรถคมครองทตองพรอมใชงานตลอดเวลา 24 ช.ม. ในการใชบรการบน

ทางพเศษ

114

ประวตผเขยน

ชอ – นามสกล ดร.อนกล ตนตมาสน

ประวตการศกษา พ.ศ.2533 เนตบณฑตไทย

เนตบณฑตยสภา

พ.ศ.2541 – 2543 บรหารธรกจมหาบณฑต

โครงการปรญญาโทสาหรบผบรหาร

มหาวทยาลยเกษตรศาสตร

พ.ศ. 2545 – 2549 นตศาสตรมหาบณฑต

จฬาลงกรณมหาวทยาลย

พ.ศ. 2547 – 2550 Doctoral of Business Administration

University of South Australia

ตาแหนงและสถานททางานปจจบน กรรมการและผชวยกรรมการผจดการใหญ

สายงานทรพยากรมนษยและบรหารทวไป

บรษท ช.การชาง จากด (มหาชน)

รางวลทไดรบ พ.ศ.2554 รางวลนสตเกาดเดน

โดยสมาคมปรญญาโทสาหรบผบรหาร มหาวทยาลย

เกษตรศาสตร ประจาป 2554 ประเภทนกบรหารภาคเอกชน

พ.ศ.2553 รางวลศษยเกาดเดน

โดยสมาคมศษยเกาเศรษฐศาสตรและ

บรหารธรกจ มหาวทยาลยเกษตรศาสตร ประจาป 2553

ประเภทนกบรหารภาคเอกชน

พ.ศ.2553 รางวลบคคลตวอยางในภาคธรกจพฒอสงหารมทรพย

โครงการบคคลคณภาพแหงป 2010 โดยมลนธสภาวทยาศาสตร

และเทคโนโลย แหงประเทศไทย (มสวท.)

พ.ศ.2556 รางวลบคคลตวอยาง

ในภาคธรกจพฒอสงหารมทรพย โครงการบคคลคณภาพ

แหงป 2013 โดยมลนธสภาวทยาศาสตรและเทคโนโลย

แหงประเทศไทย (มสวท.)

พ.ศ.2557 รางวลนสตเกาดเดน

โดยสมาคมนสตเกา มหาวทยาลยเกษตรศาสตร

ในพระบรมราชปถมภ ประจาป 2557

ประเภทนกบรหารภาคเอกชน