A Study and Test of a 5-kW Water Turbine for Electricity Generation 

โดย สุทธิศักดิ์ ขวัญเพชร

ปี 2560

บทคัดย่อ

การวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาการติดตั้ง และทดสอบ กังหันน้ำเทอร์โกขนาดเล็กเพื่อผลิตไฟฟ้า ขนาด 5 กิโลวัตต์ ในพื้นที่ติดตั้งที่ได้สำรวจไว้ ณ หมู่บ้านปากทรง อำเภอพะโต๊ะ จังหวัดชุมพร

โดยการศึกษานั้นได้นำกังหันน้ำเทอร์โกขนาดเล็กเพื่อการผลิตไฟฟ้าขนาด 5 กิโลวัตต์ ที่ศูนย์วิจัยและบริการด้านพลังงาน มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีราชมงคล ธัญบุรี ได้ออกแบบและสร้างไว้นำไปติดตั้งให้เหมาะสมในพื้นที่บริเวณที่มีความสูงลำน้ำ 30 เมตรและมีอัตราการไหลของน้ำ ที่ 0.03ลูกบาศก์เมตรต่อวินาทีที่มีระบบการทำงานของใบกังหันน้ำที่ได้ถูกออกแบบไว้แล้วให้ทำงาน ที่รอบการหมุนที่ต่ำ 200 รอบต่อนาทีสามารถผลิตพลังงานไฟฟ้าได้ที่ความดันเริ่มต้นเฉลี่ยตั้งแต่ 0.5 บาร์ และสามารถผลิตพลังงานไฟฟ้าสูงสุดที่ความดัน 3.5 บาร์ สามารถเชื่อมต่อกับระบบสายส่งแรงดันต่ำ 220 โวลต์ 50 เฮิรตซ์ ด้วยการใช้ระบบอินเวอร์เตอร์ ขนาด 5 กิโลวัตต์ ชนิดเชื่อมต่อกับ สายส่งที่เหมาะสมในการเชื่อมต่อไฟฟ้าแรงต่ำ

ผลจากการติดตั้ง ทดสอบและปรับปรุงการทำงานของกังหันน้ำเทอร์โกขนาดเล็กผลิตไฟฟ้าได้ประสิทธิภาพกังหันน้ำในการเปลี่ยนพลังงานจลน์จากน้ำเพื่อให้เป็นพลังงานกลในการผลิตไฟฟ้าสูงสุดได้ที่ 57% ซึ่งในอนาคตสามารถปรับโครงงาน ขนาดของเขื่อนใหม่ให้เหมาะสม และใช้เทคโนโลยีขยายผลในการผลิตไฟฟ้า เพื่อรองรับการใช้งานของชุมชนที่ห่างไกลจากสายส่งได้

This research aimed to study the installation and test of a 5-kW Turgo water turbine for electricity generation in Pak-Song Village, Phato District, Chumphon, Thailand. The turbine was designed and developed by Center of Energy Research and Services, Rajamangala University of Technology Thanyaburi.

The methodology employed in this study was based on a theoretical and analytical framework derived from related literature reviews. The turbine was installed at the water head of 30 meters in height with the flow rate at 0.03m3/s. The turbine’s blade system was designed to operate at a low rotational speed of 200 rpm. The turbine was capable of generating electricity with the pressure starting from 0.5 bar. The highest amount of electricity was generated at the pressure of 3.5 bar. The electrical system was connected to the electrical national gridline of 220 V and 50 Hz, using a 5-kW grid connected inverter system.

The results of the test showed that the maximum efficiency of the turbine was at 57%. The turbine can be installed at future large-scale dams, which will be useful for generating and distributing electricity especially for communities in remote areas.

Download : A Study and Test of a 5-kW Water Turbine for Electricity Generation