Development of solar powered irrigation boat to promote low carbon society
3
Issued Date
2024
Copyright Date
2018
Resource Type
Language
eng
File Type
application/pdf
No. of Pages/File Size
x, 77 leaves : ill., maps
Access Rights
open access
Rights
ผลงานนี้เป็นลิขสิทธิ์ของมหาวิทยาลัยมหิดล ขอสงวนไว้สำหรับเพื่อการศึกษาเท่านั้น ต้องอ้างอิงแหล่งที่มา ห้ามดัดแปลงเนื้อหา และห้ามนำไปใช้เพื่อการค้า
Rights Holder(s)
Mahidol University
Suggested Citation
Tinnakorn Suphaprasert (2024). Development of solar powered irrigation boat to promote low carbon society. Retrieved from: https://repository.li.mahidol.ac.th/handle/123456789/91633
Title
Development of solar powered irrigation boat to promote low carbon society
Alternative Title(s)
การพัฒนาเรือรดน้ำพลังงานแสงอาทิตย์ เพื่อส่งเสริมสังคมคาร์บอนต่ำ
Author(s)
Advisor(s)
Abstract
This research project aimed to design and develop a solar powered irrigation boat for an elevated bed farming. The system design was derived from energy demand for daily watering task. The final design was a 3-metre boat included, two 24V DC submersible pumps, two watering ditches with nozzles, two 12V 65A battery, a 300W solar panel, a charger controller, wires, switches, and steel frame. Once the prototype was done, it was tested in the field and found that the solar powered irrigation boat can last for 2 hr 20 min. with an average working duration of 1 hr 40 min, and water pumping rate of 78 L/min which is suitable for fruit farms. The boat needs charging time of 6-8 hrs. The average system efficiency was 11.52%, consisted of 16.94% panel efficiency, and 38.81% water pump efficiency. The prototype's lifespan is 15 years with the initial cost of 37,000 baht, and the cost of operation, maintenance, and replacement is 102,800 baht. When the water output was compared to a gasoline engine water boat, it was found that the solar powered irrigation boat can save up to 4,500 litres of gasoline or 135,000 baht and can reduce 9.8 tCO2 throughout its lifespan. Whereas, farmers who participated in the experiment were satisfied with the prototype and preferred a larger design of boat and water pressure adjustability.
งานวิจัยนี้มีจุดประสงค์เพื่อออกแบบและพัฒนาเรือรดน้ำพลังงานแสงอาทิตย์ทดแทนเรือรดน้ำแบบเครื่องยนต์ที่ใช้ในเกษตรแบบร่องสวน โดยทำการออกแบบระบบไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์จากความต้องการพลังงานที่ใช้ในการรดน้ำในแต่ละวัน ซึ่งประกอบไปด้วยเรือเหล็กขนาดกว้าง 1 เมตร ยาว 3 เมตร ปั๊มน้ำ DC 24v แบบจุ่ม 2 ตัว หัวรดน้ำ 2 ตัว แบตเตอรี่ 12v 65A 2 ลูก ต่ออนุกรม แผงพลังงานแสงอาทิตย์ขนาด 300w 1 แผง ตัวควบคุมการชาร์ตไฟฟ้า 1 ตัว อุปกรณ์สายไฟ สวิตช์ไฟ ชุดโครงเหล็กประกอบเรือ เมื่อได้ตัวต้นแบบเรือรดน้ำพลังงานแสงอาทิตย์แล้วจึงนำไปทดสอบประสิทธิภาพเชิงเทคนิค พบว่าเรือรดน้ำพลังงานแสงอาทิตย์สามารถทำงานได้ระยะเวลาสูงสุด 2 ชั่วโมง 20 นาที โดยมีระยะเวลาการใช้งานเฉลี่ย 1 ชั่วโมง 40 นาที ที่ปริมาณน้ำเฉลี่ย 78 ลิตรต่อนาที เหมาะสมกับการใช้งานรดน้ำสวนผลไม้ โดยเมื่อใช้การเรือรดน้ำพลังงานแสงอาทิตย์จนแบตเตอรี่หมด จะต้องใช้เวลาในการชาร์ตไฟเป็นเวลา 6-8 ชั่วโมง โดยประสิทธิภาพของแผงพลังงานแสงอาทิตย์ในการชาร์ตไฟฟ้าเข้าระบบเฉลี่ย 16.94% และมีประสิทธิภาพของปั๊มน้ำเฉลี่ย 38.81% ประสิทธิภาพโดยรวมของระบบ เฉลี่ย 11.52% ตัวต้นแบบเรือรดน้ำพลังงาแสงอาทิตย์มีอายุการใช้งาน 15 ปี มีต้นทุนเริ่มต้น 37,000 บาท มีค่าใช้จ่ายตลอดอายุการใช้งาน 102,800 บาท นำปริมาณน้ำที่ได้มาเทียบกับระบบปั๊มน้ำเครื่องยนต์เบนซินจะประหยัดน้ำมันตลอดอายุการใช้งาน 4,500 ลิตร คิดเป็นค่าใช้จ่าย 135,000 บาท สามารถลดปริมาณการปล่อยก๊าซ CO2 ตลอดอายุการใช้งานได้ 9.8 ตันคาร์บอนไดออกไซด์ และเป็นการใช้พลังงานหมุนเวียนที่เป็นพลังงานสะอาด เกษตรกรในจังหวัดสมุทรสาครส่วนใหญ่ มีความพึงพอใจต่อตัวต้นแบบเรือรดน้ำพลังงานแสงอาทิตย์ในระดับสูง และมีข้อเสนอให้ติดตั้งตัวปรับ แรงดันน้ำ และปรับเปลี่ยนขนาดเรือให้ใหญ่ขึ้น
งานวิจัยนี้มีจุดประสงค์เพื่อออกแบบและพัฒนาเรือรดน้ำพลังงานแสงอาทิตย์ทดแทนเรือรดน้ำแบบเครื่องยนต์ที่ใช้ในเกษตรแบบร่องสวน โดยทำการออกแบบระบบไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์จากความต้องการพลังงานที่ใช้ในการรดน้ำในแต่ละวัน ซึ่งประกอบไปด้วยเรือเหล็กขนาดกว้าง 1 เมตร ยาว 3 เมตร ปั๊มน้ำ DC 24v แบบจุ่ม 2 ตัว หัวรดน้ำ 2 ตัว แบตเตอรี่ 12v 65A 2 ลูก ต่ออนุกรม แผงพลังงานแสงอาทิตย์ขนาด 300w 1 แผง ตัวควบคุมการชาร์ตไฟฟ้า 1 ตัว อุปกรณ์สายไฟ สวิตช์ไฟ ชุดโครงเหล็กประกอบเรือ เมื่อได้ตัวต้นแบบเรือรดน้ำพลังงานแสงอาทิตย์แล้วจึงนำไปทดสอบประสิทธิภาพเชิงเทคนิค พบว่าเรือรดน้ำพลังงานแสงอาทิตย์สามารถทำงานได้ระยะเวลาสูงสุด 2 ชั่วโมง 20 นาที โดยมีระยะเวลาการใช้งานเฉลี่ย 1 ชั่วโมง 40 นาที ที่ปริมาณน้ำเฉลี่ย 78 ลิตรต่อนาที เหมาะสมกับการใช้งานรดน้ำสวนผลไม้ โดยเมื่อใช้การเรือรดน้ำพลังงานแสงอาทิตย์จนแบตเตอรี่หมด จะต้องใช้เวลาในการชาร์ตไฟเป็นเวลา 6-8 ชั่วโมง โดยประสิทธิภาพของแผงพลังงานแสงอาทิตย์ในการชาร์ตไฟฟ้าเข้าระบบเฉลี่ย 16.94% และมีประสิทธิภาพของปั๊มน้ำเฉลี่ย 38.81% ประสิทธิภาพโดยรวมของระบบ เฉลี่ย 11.52% ตัวต้นแบบเรือรดน้ำพลังงาแสงอาทิตย์มีอายุการใช้งาน 15 ปี มีต้นทุนเริ่มต้น 37,000 บาท มีค่าใช้จ่ายตลอดอายุการใช้งาน 102,800 บาท นำปริมาณน้ำที่ได้มาเทียบกับระบบปั๊มน้ำเครื่องยนต์เบนซินจะประหยัดน้ำมันตลอดอายุการใช้งาน 4,500 ลิตร คิดเป็นค่าใช้จ่าย 135,000 บาท สามารถลดปริมาณการปล่อยก๊าซ CO2 ตลอดอายุการใช้งานได้ 9.8 ตันคาร์บอนไดออกไซด์ และเป็นการใช้พลังงานหมุนเวียนที่เป็นพลังงานสะอาด เกษตรกรในจังหวัดสมุทรสาครส่วนใหญ่ มีความพึงพอใจต่อตัวต้นแบบเรือรดน้ำพลังงานแสงอาทิตย์ในระดับสูง และมีข้อเสนอให้ติดตั้งตัวปรับ แรงดันน้ำ และปรับเปลี่ยนขนาดเรือให้ใหญ่ขึ้น
Description
Livable City Management and Environmental Sustainability (Mahidol University 2018)
Degree Name
Master of Science
Degree Level
Masters
Degree Department
Faculty of Environment and Resource Studies
Degree Discipline
Livable City Management and Environmental Sustainability
Degree Grantor(s)
Mahidol University