พลังงานแสงอาทิตย์ & เกษตร (SOLAR WATER PUMP)
เครื่องคำนวณปั๊มน้ำโซล่าเซลล์ (บ่อบาดาล, ระยะส่ง TDH, แผงโซล่าเซลล์และวัตต์)
คำนวณระยะส่งน้ำรวม (TDH - Total Dynamic Head), กำลังวัตต์ของปั๊มบาดาลหรือปั๊มหอยโข่ง DC/AC, จำนวนแผงโซล่าเซลล์ (Wp) และปริมาณน้ำที่สูบได้ต่อวันสำหรับพื้นที่เกษตรกรรม พพ. และ กฟภ.
ระบบสูบน้ำพลังงานแสงอาทิตย์สำหรับบ่อบาดาลและแปลงเกษตรกรรมช่วยตัดภาระค่าไฟฟ้าและค่าน้ำมันดีเซลได้อย่างสิ้นเชิง การคำนวณแรงดันส่งรวม (TDH) และขนาดวัตต์แผงโซล่าเซลล์ที่แมตช์กับปั๊มน้ำเป็นหัวใจของการออกแบบระบบที่ทนทาน.
TDH (เมตร) = ระดับน้ำลึกขณะสูบ (ม.) + ความสูงส่งบนผิวดิน (ม.) + แรงเสียดทานในท่อ (ความยาวท่อ × 0.08); กำลังปั๊มที่ต้องการ (วัตต์) = (อัตราการไหล ลบ.ม./ชม. × TDH × 9.81 × 1000) ÷ (3600 × ประสิทธิภาพปั๊ม 0.55); กำลังแผงโซล่าเซลล์ (Wp) = กำลังปั๊ม × 1.30 (เผื่อแดดอ่อนและฝุ่น)
ระเบียบวิธีคำนวณ & สูตรคณิตศาสตร์
TDH (เมตร) = ระดับน้ำลึกขณะสูบ (ม.) + ความสูงส่งบนผิวดิน (ม.) + แรงเสียดทานในท่อ (ความยาวท่อ × 0.08); กำลังปั๊มที่ต้องการ (วัตต์) = (อัตราการไหล ลบ.ม./ชม. × TDH × 9.81 × 1000) ÷ (3600 × ประสิทธิภาพปั๊ม 0.55); กำลังแผงโซล่าเซลล์ (Wp) = กำลังปั๊ม × 1.30 (เผื่อแดดอ่อนและฝุ่น)
กรมพัฒนาพลังงานทดแทนและอนุรักษ์พลังงาน (พพ.), การไฟฟ้าส่วนภูมิภาค (กฟภ.) และคู่มือวิศวกรรมปั๊มบาดาลโซล่าเซลล์.
หลักการทำงานและการประยุกต์ใช้งานจริง
ระยะส่งน้ำรวม หรือ TDH (Total Dynamic Head) มีหน่วยเป็นเมตร คำนวณจาก: ระดับน้ำลึกขณะสูบ (Dynamic Head) + ความสูงส่งบนผิวดิน + แรงเสียดทานในท่อ (ประมาณ 8–10% ของความยาวท่อทั้งหมด). จากนั้นนำค่า TDH และอัตราการไหล (ลบ.ม./ชม.) มาคำนวณกำลังวัตต์ของปั๊มน้ำ. ขนาดแผงโซล่าเซลล์รวม (Wp) ต้องเผื่อกำลังไฟสูงกว่าขนาดวัตต์ของปั๊มประมาณ 25–35% เพื่อชดเชยการสูญเสียจากความร้อน แดดเช้า-เย็น และฝุ่นบนแผง.
ตัวอย่างการคำนวณสถานการณ์จริง
บ่อบาดาลมีระดับน้ำลึก 30 เมตร ส่งน้ำขึ้นถังสูง 8 เมตร ท่อส่งยาว 50 เมตร (แรงเสียดทาน 4 เมตร) รวม TDH = 42 เมตร. ต้องการน้ำ 3.0 ลบ.ม./ชม. กำลังปั๊มที่ต้องการอยู่ที่ประมาณ 750 วัตต์ (1 แรงม้า HP). เมื่อคูณตัวคูณแผง 1.30 จะต้องใช้แผงโซล่าเซลล์รวมอย่างน้อย 975 วัตต์ ซึ่งสามารถเลือกใช้แผงโซล่าเซลล์โมโน 450W จำนวน 3–4 แผงต่ออนุกรมกัน.
ข้อควรระวัง & ข้อแนะนำด้านความปลอดภัย
ต้องติดตั้งอุปกรณ์ตรวจจับระดับน้ำแห้งบ่อ (Water Level Sensor) เพื่อสั่งตัดการทำงานของปั๊มเมื่อน้ำในบ่อบาดาลแห้งต่ำกว่าตัวปั๊ม ป้องกันไม่ให้มอเตอร์ปั๊มหมุนฟรีจนร้อนจัดและไหม้เสียหาย.
แหล่งอ้างอิงและมาตรฐานราชการไทย: กรมพัฒนาพลังงานทดแทนและอนุรักษ์พลังงาน (พพ.), การไฟฟ้าส่วนภูมิภาค (กฟภ.) และคู่มือวิศวกรรมปั๊มบาดาลโซล่าเซลล์.
คู่มือขั้นตอนการใช้งาน
3 ขั้นตอนออกแบบระบบปั๊มน้ำพลังงานแสงอาทิตย์
กรอกระดับน้ำลึกขณะสูบ (ม.), ความสูงขึ้นถังพักน้ำ และความยาวท่อส่งทั้งหมด.
ระบุอัตราการไหลที่ต้องการต่อชั่วโมง เช่น 3 ลบ.ม./ชม. สำหรับรดน้ำพืชสวน.
ได้ค่า TDH รวม, กำลังวัตต์/แรงม้าของปั๊ม และจำนวนแผงโซล่าเซลล์ที่ต้องติดตั้ง.
คำถามที่พบบ่อย (FAQ)
TDH ในการคำนวณปั๊มน้ำคืออะไร?
TDH (Total Dynamic Head) คือ ความสูงส่งน้ำรวมในระบบ มีหน่วยเป็นเมตร คำนวณจากระดับความลึกของน้ำในบ่อ + ความสูงส่งขึ้นถังพัก + แรงเสียดทานในท่อ เป็นค่าหลักในการเลือกรุ่นปั๊มน้ำ.
ทำไมต้องเผื่อกำลังวัตต์แผงโซล่าเซลล์มากกว่าขนาดวัตต์ปั๊ม?
ควรเผื่อกำลังวัตต์แผงโซล่าเซลล์สูงกว่าปั๊ม 25–35% เพื่อชดเชยการสูญเสียจากความร้อนของแผงในเวลากลางวัน แดดอ่อนช่วงเช้า-บ่าย และฝุ่นละออง เพื่อให้ปั๊มทำงานได้เต็มรอบต่อเนื่อง.
ปั๊มน้ำโซล่าเซลล์สูบน้ำได้กี่ชั่วโมงต่อวันในประเทศไทย?
ในประเทศไทยมีค่าความเข้มแสงแดดที่เหมาะสมสำหรับการสูบน้ำเฉลี่ยอยู่ที่ 4.5 ถึง 5.5 ชั่วโมงต่อวัน (ช่วงเวลาประมาณ 09.30 น. ถึง 15.00 น.).