การพัฒนากังหันลมแนวตั้งขนาดกะทัดรัด: การศึกษาความเป็นไปได้เพื่อประยุกต์ใช้กังหันลมแบบใบบิดวนกับคอยล์ร้อนเครื่องปรับอากาศ

Abstract

บทคัดย่อ
งานวิจัยนี้กล่าวถึงการศึกษาความเป็นไปได้ของการประยุกต์ใช้กังหันลมซาโวเนียสแบบใบบิดวนเพื่อผลิตพลังงานไฟฟ้าโดยมีคอยล์ร้อนของเครื่องปรับอากาศเป็นแหล่งพลังงานลม กังหันลมแนวตั้งขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 70 เซนติเมตร ความสูง 70 เซนติเมตร ถูกจำลองเพื่อศึกษาความเร็วลมที่เข้าปะทะใบกังหันใน SolidWorks® Flow Simulation ผลการจำลองแสดงให้เห็นว่าความเร็วลมของคอยล์ร้อนมีความเหมาะสมกับการทำงานของกังหันลม กังหันลมจำนวน 2 ตัวซึ่งผลิตจากวัสดุหาง่ายในประเทศถูกสร้างขึ้นเพื่อศึกษาการผลิตพลังงานไฟฟ้า ผลการทดสอบความเร็วลม ณ ระยะห่างที่ปรับเลื่อนได้ระหว่างกังหันลมกับคอยล์ร้อน และระยะแนวขวางของช่องจ่ายลมกับกังหันลมที่ระยะต่างๆ แสดงให้เห็นว่าระยะห่างระหว่างกังหันกับคอยล์ร้อนเป็นปัจจัยสำคัญต่อความเร็วลมมากกว่าระยะแนวขวางอย่างมีนัยสำคัญ กังหันลมตัวที่ 2 ซึ่งถูกลดน้ำหนักลงจากกังหันลมต้นแบบตัวแรกได้ถึงร้อยละ 66.4 สามารถผลิตแรงดันไฟฟ้าได้สูงสุด 16.2 โวลท์ ณ ความเร็วลม 5.9 เมตรต่อวินาที ซึ่งสูงกว่ากังหันลมต้นแบบประมาณ 4 เท่าตัว ผลการศึกษาความเป็นไปได้แสดงให้เห็นว่ากังหันลมซาโวเนียสแบบใบบิดวนสามารถใช้งานร่วมกับคอยล์ร้อนเพื่อผลิตพลังงานไฟฟ้าได้ในระดับน่าพอใจ

Abstract
This research describes the feasibility study for applying the twisted blade savonius wind turbine to generate electrical energy using a condensing unit of air conditioner as wind energy source. The vertical axis wind turbine with diameter of 70 centimeters and height of 70 centimeters is simulated in SolidWorks® Flow Simulation to study the wind speed that impacted to modeled wind turbine. The simulation results show that wind speed from condensing unit is suitable for the operation of VAWT. Two VAWTs are constructed using in-house and easy to find materials for studying electrical energy generation. The experimental testing results of wind speed at different adjustable distances between VAWT and condensing unit, and transverse distances between air outlet and VAWT show that the distance between VAWT and condensing unit is the important factor for wind speed significantly more than the transverse distance. The second VAWT, that is weight reduced by 66.4% from the first prototype, can generate the maximum electrical voltage of 16.2 V at wind speed of 5.9 m/s, in which approximately 4 times higher than generated by the first prototype VAWT. The results of feasibility studied illustrate that the twisted blade savonius wind turbine can be used with a condensing unit to generate electrical energy in satisfied level.