พลังงานแสงอาทิตย์....สู่ชีวิตพอเพียง (ตอนจบ)

              และแล้วก็มาถึงตอนสุดท้ายที่เราจะมากล่าวถึงการใช้ประโยชน์จากพลังงานแสงอาทิตย์ทางตรงกันบ้าง  หลังจากที่ได้กล่าวถึงการใช้ประโยชน์ทางอ้อมกันมาแล้วในตอนที่ 1 และตอนที่ 2  ซึ่งพลังงานแสงอาทิตย์นี้ถือเป็นพลังงานหมุนเวียน (Renewable Energy) สามารถนำมาใช้ได้อย่างไม่สิ้นสุดและมีลักษณะกระจายไปถึงผู้ใช้โดยตรง  อีกทั้งยังเป็นแหล่งพลังงานที่สะอาดปราศจากมลพิษต่อสิ่งแวดล้อมและตามปกติมนุษย์ใช้พลังงานแสงอาทิตย์ตามธรรมชาติในชีวิตประจำวันอยู่แล้ว เช่น การในการถนอมอาหารในลักษณะของการทำให้แห้งโดยการตากแดด เป็นต้น  
ภาพจาก  กระทรวงพลังงาน
  
              เทคโนโลยีพลังงานแสงอาทิตย์จำแนกเป็น  2  รูปแบบ  คือ  เทคโนโลยีพลังงานแสงอาทิตย์เพื่อผลิตกระแสไฟฟ้า  และเทคโนโลยีพลังงานแสงอาทิตย์เพื่อผลิตความร้อน
              1.  เทคโนโลยีพลังงานแสงอาทิตย์เพื่อผลิตกระแสไฟฟ้า  จำแนกเป็น  2  ระบบ  คือ  ระบบผลิตไฟฟ้าด้วยเซลล์แสงอาทิตย์และระบบผลิตไฟฟ้าด้วยความร้อนแสงอาทิตย์
                   1)  ระบบผลิตไฟฟ้าด้วยเซลล์แสงอาทิตย์  เป็นกระบวนการผลิตไฟฟ้าจากแสงอาทิตย์  โดยการใช้สารกึ่งตัวนำที่สามารถปรับเปลี่ยนให้เหมาะสมเพื่อปล่อยประจุไฟฟ้า ซึ่งเป็นอนุภาคที่ถูกชาร์จที่ขั้วลบ  สารกึ่งตัวนำที่ใช้กันมากที่สุดในเซลล์แสงอาทิตย์  คือ ซิลิกอน ซึ่งเป็นองค์ประกอบที่พบโดยทั่วไปในทราย  เซลล์แสงอาทิตย์ทุกชิ้นมีสารกึ่งตัวนำดังกล่าว 2 ชั้น ชั้นหนึ่งถูกชาร์จที่ขั้วบวก  อีกชั้นหนึ่งถูกชาร์จที่ขั้วลบ  เมื่อแสงส่องมายังสารกึ่งตัวนำ  สนามไฟฟ้าที่แล่นผ่านส่วนที่ 2 ชั้นนี้ตัดกันทำให้ไฟฟ้าลื่นไหล ทำให้เกิดกระแสไฟฟ้าสลับ  ยิ่งแสงส่องแรงมากเท่าใด  ไฟฟ้าก็ลื่นไหลมากขึ้นเท่านั้น  ดังนั้นระบบเซลล์แสงอาทิตย์จึงไม่ต้องการแสงอาทิตย์ที่สว่างในการปฏิบัติงาน นอกจากนี้ยังผลิตไฟฟ้าในวันเมฆมากได้ด้วย  เนื่องจากผลิตไฟฟ้าได้สัดส่วนกับความหนาแน่นของเมฆ   นอกจากนี้วันที่มีเมฆน้อยยังผลิตพลังงานได้สูงขึ้นกว่าวันที่ท้องฟ้าแจ่มใสปราศจากเมฆ  เนื่องจากแสงอาทิตย์สะท้อนมาจากเมฆ  การใช้เซลล์แสงอาทิตย์ขนาดเล็กมากให้พลังงานให้กับอุปกรณ์ขนาดเล็ก  เช่น  เครื่องคิดเลขเซลล์แสงอาทิตย์  นอกจากนี้เซลล์แสงอาทิตย์ยังใช้เพื่อผลิตไฟฟ้าในพื้นที่ที่ไม่มีสายส่งไฟฟ้าได้อีกด้วย  
                   2)  ระบบผลิตไฟฟ้าด้วยความร้อนแสงอาทิตย์  เป็นระบบที่ทำการรวมแสงไว้ที่วัตถุรับแสงโดยใช้กระจกหรือวัสดุสะท้อนแสงและหมุนตามดวงอาทิตย์เพื่อสะท้อนแสง  และส่งไปยังตัวรับแสงซึ่งจะทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงเป็นพลังงานที่มีอุณหภูมิสูง
              ดังนั้นจากการที่กลุ่มเครือข่ายองค์กรชุมชน  ตำบลบางขุนไทร  จังหวัดเพชรบุรี  ได้คิดค้นวิธีทำน้ำมันไบโอดีเซลที่ประหยัดและไม่ทำลายสุขภาพ  โดยการใช้พลังงานแสงอาทิตย์แทนการต้มด้วยแก๊ส  ซึ่งใช้เวลาในการทำประมาณ  10 - 14  วัน  นั้น  (ข่าวจากสำนักข่าวไทย - 15 เมษายน 2552)  จึงเป็นการใช้ประโยชน์จากพลังงานแสงอาทิตย์ในทางตรงนั่นเอง                            

                                      ระบบผลิตกระแสไฟฟ้าด้วยเซลล์แสงอาทิตย์แบบผสมผสาน
                                        ภาพจาก  กระทรวงพลังงาน (https://www.energy.go.th)
              2.  เทคโนโลยีพลังงานแสงอาทิตย์เพื่อผลิตความร้อน  แบ่งออกเป็น  2  แบบ  คือ  เทคโนโลยีอบแห้งด้วยพลังงานแสงอาทิตย์  และ  เทคโนโลยีการผลิตน้ำร้อนด้วยพลังงานแสงอาทิตย์
                  1)  เทคโนโลยีอบแห้งด้วยพลังงานแสงอาทิตย์  แบ่งเป็น  2  แบบ  คือ
                       -  การอบแห้งโดยใช้พลังงานเฉพาะจากดวงอาทิตย์  คือ  ระบบที่เครื่องอบแห้งทำงานโดยอาศัยพลังงานแสงอาทิตย์  ซึ่งประกอบด้วยวัสดุโปร่งใส  ความร้อนที่ใช้ได้มาจากการดูดกลืนพลังงานแสงอาทิตย์นั่นเอง
                       -  การอบแห้งระบบความร้อนผสมผสาน คือระบบอบแห้งที่ใช้พลังงานแสงอาทิตย์และยังต้องอาศัยพลังงานในรูปแบบอื่นๆ ด้วย
                  2)  เทคโนโลยีการผลิตน้ำร้อนด้วยพลังงานแสงอาทิตย์  แบ่งเป็น  2  แบบ  คือ
                       -  การผลิตน้ำร้อนโดยใช้พลังงานแสงอาทิตย์จากแผงรับความร้อน  ประกอบด้วย  2  ส่วนหลัก คือ ถังเก็บน้ำร้อน และแผงรับความร้อนแสงอาทิตย์
                       -  การผลิตน้ำร้อนโดยใช้พลังงานแสงอาทิตย์แบบผสมผสาน  เป็นการผลิตน้ำร้อนจากแสงอาทิตย์มาผสมผสานกับความร้อนเหลือทิ้งจากการระบายความร้อนจองเครื่องทำความเย็นหรือเครื่องปรับอากาศ
              เทคโนโลยีผลิตความร้อนจากพลังงานแสงอาทิตย์  สามารถจำแนกออกเป็น  2  ประเภทตามระดับอุณหภูมิ  ได้แก่  ระบบผลิตความร้อนจากพลังงานแสงอาทิตย์ที่อุณหภูมิสูงกว่า  100  ⁰C  และระบบผลิตความร้อนจากพลังงานแสงอาทิตย์ที่อุณหภูมิต่ำกว่า  100 ⁰C
              สำหรับรูปแบบการใช้งานเทคโนโลยีพลังงานแสงอาทิตย์เพื่อผลิตความร้อนในประเทศไทยมีการใช้งานในรูปแบบต่างๆ เช่น  เครื่องทำน้ำร้อน  เครื่องอบแห้ง  เป็นต้น

                                                              ตู้อบแห้งแบบเรือนกระจก
                                        ภาพจาก  กระทรวงพลังงาน (https://www.energy.go.th)

ประเด็นคำถาม
              -  พลังงานแสงอาทิตย์มีข้อดีและข้อเสียอย่างไรบ้าง
              -  สามารถนำพลังงานแสงอาทิตย์ไปใช้ประโยชน์ในชีวิตประจำวันได้อย่างไรบ้าง
              -  เรามีวิธีการเปลี่ยนพลังงานแสงอาทิตย์เป็นพลังงานในรูปแบบอื่นได้กี่วิธี  อย่างไรบ้าง             

กิจกรรมเสนอแนะ
            ศึกษาเกี่ยวกับอุปกรณ์ที่ใช้งานด้วยระบบเซลล์แสงอาิทิตย์ 
การบูรณาการกับกลุ่มสาระ :  การงานอาชีพและเทคโนโลยี (สิ่งประดิษฐ์เกี่ยวกับพลังงานแสงอาทิตย์)
                                           ศิลปะ (การออกแบบสิ่งประดิษฐ์พลังงานแสงอาทิตย์)

              เนื้อหาของบทความนี้เหมาะสำหรับกลุ่มสาระการเรียนรู้วิทยาศาสตร์  เ่รื่อง  พลังงานไฟฟ้า  ระดับช่วงชั้นที่  2  ช่วงชั้นที่ 3  และผู้ที่สนใจทั่วไป
>>>>>>>  อ่านบทความเก่า
                  พลังงานแสงอาทิตย์...สู่ชีวิตพอเพียง ตอน 1            พลังงานแสงอาทิตย์...สู่ชีวิตพอเพียง ตอน 2

By : Teacher Jum