Download
หน่วยการเรียนรู้ที่ 6 ไฟฟ้าในบ้าน
ไฟฟ้าเป็นพลังงานรูปแบบหนึ่ง ที่สามารถเปลี่ยนรูปไปเป็นพลังงานอย่างอื่นได้ และเป็นพลังงานที่มนุษย์นำมาใช้เป็นพลังงานสำหรับเครื่องมือเครื่องใช้ต่าง ๆ ให้สามารถทำงานได้ พลังงานไฟฟ้าจึงเป็นพลังงานที่มีความสำคัญมาก เช่น ให้ความสว่าง ให้ความร้อน ให้ความเย็น ให้มอเตอร์ทำงาน เป็นต้น
พลังงานไฟฟ้าที่สามารถนำมาใช้ประโยชน์ใช้งานได้สะดวกอย่างแพร่หลายที่สุด คือ ไฟฟ้ากระแส
ไฟฟ้ากระแส เป็นไฟฟ้าที่มีประจุไฟฟ้าเคลื่อนที่จากแหล่งกำเนิดไฟฟ้าไปยังเครื่องใช้ไฟฟ้าต่าง ๆ โดยอาศัยสื่อหรือตัวนำไฟฟ้าเป็นทางเดิน
ไฟฟ้ากระแสแบ่งออกเป็น 2 ประเภท คือ
1) ไฟฟ้ากระแสตรง เป็นไฟฟ้ากระแสที่ได้จากแบตเตอรี่ ถ่านไฟฉาย และไดนาโมกระแสตรง
2) ไฟฟ้ากระแสสลับ เป็นไฟฟ้ากระแสที่ใช้ตามบ้านเรือนทั่วไป ไฟฟ้าชนิดนี้มาจากการหมุนของไดนาโมกระแสสลับ หรือแหล่งพลังงานอื่น ๆ
เครื่องกำเนิดไฟฟ้าไม่ว่าจะเป็นไดนาโมกระแสตรง ไดนาโมกระแสสลับ จะผลิตไฟฟ้าออกมาได้ ก็ต่อเมื่อแกนของเครื่องกำเนิดไฟฟ้ามีการหมุน ซึ่งวิธีการที่จะทำให้แกนของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าหมุนได้นั้นมีอยู่หลายวิธี แต่วิธีที่ค้าค่า คือ การใช้พลังงานจากธรรมชาติมาทำให้แกนของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่ติดตั้งอยู่ในโรงงานไฟฟ้าหมุน
พลังงานจากธรรมชาติที่ถูกนำมาใช้ในการผลิตพลังงานไฟฟ้ามีหลายชนิด เช่น พลังงานจากน้ำ พลังงานจากลม พลังงานจากแสงอาทิตย์ พลังงานจากถ่านหิน พลังงานจากแก๊สธรรมชาติ พลังงานจากน้ำมัน พลังงานจากปฏิกิริยานิวเคลียร์ เป็นต้น ซึ่งเราอาจแบ่งประเภทของโรงไฟฟ้าตามวิธีการผลิตพลังงานไฟฟ้าได้ดังนี้
1) โรงไฟฟ้าพลังงานน้ำ
โรงไฟฟ้าพลังน้ำ เป็นโรงไฟฟ้าที่ได้จากเขื่อนที่เก็บน้ำ ให้พลังงานของน้ำที่เคลื่อนที่จากที่สูงลงสู่ที่ต่ำไปขับดันกังหัน เมื่อกังหันหมุนเครื่องกำเนิดไฟฟ้า ซึ่งต่ออยู่กับกังหันก็จะหมุนตามไปด้วย ทำให้เครื่องกำเนิดไฟฟ้าทำงานผลิตกระแสออกมา โรงไฟฟ้าแบบนี้ เราเรียกว่า เขื่อนผลิตไฟฟ้า เขื่อนที่ใช้ผลิตกระแสไฟฟ้าที่สำคัญ ได้แก่ เขื่อนภูมิพล เขื่อนสิริกิติ์ เขื่อนศรีนครินทร์ เขื่อนสิรินทร เขื่อนจุฬาภรณ์ เขื่อนอุบลรัตน์ เขื่อนรัชชประภา เป็นต้น
2) โรงไฟฟ้าพลังงานความร้อน
โรงไฟฟ้าพลังงานความร้อน เป็นโรงไฟฟ้าที่ใช้ความร้อนจากการนำเชื้อเพลิงมาจำให้เกิดการเผาไหม้มาต้มน้ำให้เดือด แล้วใช้แรงดันจากไอน้ำเดือนนั้นมาทำให้ใบพัดที่ติดกับแกนของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าหมุน ทำให้เกิดกระแสไฟฟ้าขึ้น พลังงานความร้อนเป็นแหล่งผลิตกระแสไฟฟ้าให้แก่ประเทศไทยได้มากที่สุด เชื้อเพลิงที่นำมาใช้งาน ได้แก่ น้ำมันเตา ถ่านหิน ลิกไนต์ และแก๊สธรรมชาติ ดังแผนภาพ
3) โรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์
โรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ ใช้พลังงานแสงอาทิตย์เปลี่ยนไปเป็นพลังงานไฟฟ้า โดยให้เซลล์แสงอาทิตย์ เซลล์แสงอาทิตย์เซลล์หนึ่งให้กำลังไฟฟ้าไม่มากนัก แต่เมื่อนำมาต่อกันหลาย ๆ เซลล์ ก็จะทำให้กำลังไฟฟ้าสูงขึ้น และนำไปใช้งานได้
ปัจจุบันเซลล์สุริยะมีราคาแพงในขณะที่มีประสิทธิภาพเพียงร้อยละ 30 เท่านั้น หากต้องการพลังงานมาก ๆ เพื่อจำหน่ายให้ตามบ้านเรือน จะต้องใช้เซลล์สุริยะที่มีขนาดใหญ่และต้องใช้พื้นที่มาก
เซลล์แสงอาทิตย์เหมาะที่จะใช้ในถิ่นทุรกันดาร หรือที่ยากต่อการเดินสายส่งกำลังไฟฟ้า เช่น ที่จังหวัดแม่ฮ่องสอน ได้มีการสร้างโรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ ช่วยส่งเสริมจากการผลิตกระแสไฟฟ้าระบบพลังงานน้ำ ซึ่งในหน้าแล้งมีน้ำน้อย ผลิตแกระแสไฟฟ้าได้ไม่เต็มที่
การผลิตกระแสไฟฟ้าจากเซลล์แสงอาทิตย์ เป็นการผลิตที่ไม่ก่อให้เกิดมลพิษ ใด ๆ นอกจากนั้น เซลล์สุริยะมีประโยชน์มากในอวกาศ ดาวเทียมต่าง ๆ ที่ถูกส่งขึ้นไปโคจรรอบโลก จึงมีเซลล์สุริยะเป็นอุปกรณ์สำคัญที่ใช้ผลิตกระแสไฟฟ้า เพื่อใช้ในการทำงานของดาวเทียม
4) โรงไฟฟ้าพลังงานลม
โรงไฟฟ้าพลังงานลม เป็นโรงไฟฟ้าที่ใช้พลังงานจากลมมาทำให้แกนของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าหมุนและผลิตพลังงานฟ้าออกมา เครื่องกังหันลมจะมีกลไกปรับทิศทางให้ตัวกังหันปะทะลมได้เต็มที่ตลอดเวลา
ปัจจุบันมีการติดตั้งกังหันลม เพื่อผลิตกระแสไฟฟ้าที่แหลมพรหมเทพ จังหวัดภูเก็ต
ข้อเสียของการผลิตกระแสไฟฟ้าจากกังหันลม คือ มีเสียงดัง และถ้าติดตั้งเป็นจำนวนมาก ก็จะทำลายทัศนียภาพ
5) โรงไฟฟ้าพลังงานความร้อนใต้พิภพ
โรงไฟฟ้าพลังงานความร้อนใต้พิภพ เป็นโรงไฟฟ้าที่นำพลังงานความร้อนจากใต้พิภพมาผลิตกระแสไฟฟ้า โดยนำไอน้ำจากแหล่งความร้อนที่มีไอน้ำอยู่มาหมุนกังหันผลิตกระแสไฟฟ้า ปัจจุบันได้มีการใช้พลังงานความร้อนใต้พิภพผลิตกระแสไฟฟ้าที่อำเภอฝาง จังหวัดเชียงใหม่
6) โรงไฟฟ้าปรมาณู หรือโรงไฟฟ้านิวเคลียร์
โรงไฟฟ้าปรมาณู เป็นการใช้พลังงานปรมาณูผลิตกระแสไฟฟ้า โดยนำความร้อนจากปฏิกิริยานิวเคลียร์ไปต้มน้ำให้เดือดกลายเป็นไอ แล้วให้ไอน้ำหมุนกังหันของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าเพื่อผลิตกระแสไฟฟ้า
โรงไฟฟ้านิวเคลียร์มีอยู่ในต่างประเทศ เช่น สหรัฐอเมริกา ฝรั่งเศส รัสเซีย ญี่ปุ่น ประเทศไทยอยู่ในระหว่างการวางแผนสร้างโรงงานไฟฟ้านิวเคลียร์ ซึ่งต้องใช้เทคโนโลยีชั้นสูง นอกจากนั้นเชื้อเพลิงนิวเคลียร์ที่ให้พลังงานนิวเคลียร์มีกัมมันตภาพรังสีที่เป็นอันตราย ต้องควบคุมโดยการห่อหุ้มอย่างมิดชิดด้วยเหล็กกล้าหนาและคอนกรีต
7) โรงไฟฟ้าพลังงานน้ำขึ้นน้ำลง
นอกจากโรงไฟฟ้าที่ได้กล่าวถึงแล้วยังมีโรงไฟฟ้าประเภทอื่น ๆ ที่ผลิตพลังงานไฟฟ้าโดยใช้พลังงานน้ำขึ้นน้ำลง โดยสร้างเขื่อนขวางกั้นตรงปากอ่าวที่มีความกว้างไม่มากนัก หรือขวางแม่น้ำโดยมีช่องให้น้ำไหลผ่าน ภายในช่องจะมีกังหันซึ่งต่ออยู่กับเครื่องกำเนิดไฟฟ้า กังหันนี้จะหมุนขณะที่น้ำขึ้นน้ำลง
ข้อเสียของโรงไฟฟ้าแบบนี้ คือ จะผลิตกระแสไฟฟ้าขณะที่น้ำกำลังขึ้นและกำลังลงเท่านั้น และทำให้พืชและสัตว์ต่าง ๆ ที่อาศัยอยู่ในอ่าวได้รับผลกระทบจากช่วงเวลาการท่วมของน้ำที่นานขึ้นกว่าเดิม
8) โรงไฟฟ้าพลังงานคลื่น
โรงไฟฟ้าพลังงานคลื่น นำพลังงานคลื่นในทะเลและมหาสมุทรมาใช้ โดยสร้างเป็นสถานีผลิตกระแสไฟฟ้าอยู่ในทะเลบริเวณน้ำตื้น แล้วให้พลังงานจากคลื่นไปผ่านกลไกที่ออกแบบเป็นพิเศษ ซึ่งจะไปทำให้แกนของเครื่องกำเนิดกระแสไฟฟ้าหมุน
จากที่ได้กล่าวถึงไปแล้ว นักเรียนจะเห็นว่า การผลิตพลังงานไฟฟ้าเพื่อให้กระแสไฟฟ้านั้นใช้พลังงานรูปแบบต่าง ๆ ที่ต้องอาศัยจากพลังงานธรรมชาติ การผลิตพลังงานไฟฟ้าจากเขื่อน สามารถผลิตให้ปริมาณกระแสไฟฟ้ามาก และมีความแน่นอน เพียงแต่ให้มีระดับน้ำเต็มเขื่อนตามที่กำหนด แต่การผลิตโดยใช้พลังงานลม พลังงานน้ำขึ้นน้ำลง และพลังงานคลื่นนั้น เรายังไม่สามารถควบคุมได้อย่างเต็มที่ แต่ก็มีประโยชน์ในแง่พลังงานเสริม ซึ่งช่วยลดการใช้เชื้อเพลิง ถ่านหิน น้ำมัน หรือแก๊สธรรมชาติที่ให้พลังงานความร้อนไปผลิตพลังงานไฟฟ้าลงได้บ้าง เพราะเป็นแหล่งพลังงานธรรมชาติที่ใช้ไปแล้วจะค่อย ๆ หมดไป หรือกล่าวอีกอย่างว่าเป็นแหล่งพลังงานจำกัด
เครื่องใช้ไฟฟ้าในบ้าน
เครื่องใช้ไฟฟ้าและเครื่องอำนวยความสะดวกต่าง ๆ ในบ้าน เป็นเครื่องใช้ที่เปลี่ยนพลังงานไฟฟ้าเป็นพลังงานรูปอื่น ๆ ที่เราต้องการ สามารถแบ่งเป็นประเภทต่าง ๆ ได้ดังนี้
1) เครื่องใช้ไฟฟ้าที่ให้ความร้อน
เป็นเครื่องใช้ไฟฟ้าที่เปลี่ยนพลังงานฟ้าไปเป็นพลังงานความร้อน เช่น เตารีดไฟฟ้า หม้อหุงข้าวไฟฟ้า กาต้มน้ำร้อน เป็นต้น โดยกระแสไฟฟ้าไหลผ่านลวดขดชนิดหนึ่งที่เรียกว่า ลวดนิโครม ซึ่งจะทำให้อุปกรณ์ชนิดนั้น ๆ ร้อนขึ้น และใช้งานได้ตามความต้องการ
2) เครื่องใช้ไฟฟ้าที่ให้พลังงานกล
เป็นเครื่องใช้ไฟฟ้าที่เปลี่ยนพลังงานไฟฟ้าเป็นพลังงานกล เช่น พัดลม เครื่องปั่นน้ำผลไม้ เครื่องซักผ้า เป็นต้น อุปกรณ์ไฟฟ้าทำงานได้โดยกระแสไฟฟ้าที่ไหลผ่านมอเตอร์ ทำให้แกนมอเตอร์หมุน และแกนมอเตอร์ที่ต่อกับอุปกรณ์อื่น ๆ เช่น ใบพัด ทำให้ใบพัดหมุน ซึ่งเป็นพัดลม เป็นต้น
3) เครื่องใช้ไฟฟ้าที่ให้ทั้งพลังงานกล และพลังงานความร้อน
เป็นเครื่องใช้ไฟฟ้าที่เปลี่ยนพลังงานไฟฟ้าให้เป็นพลังงานกล และพลังงานความร้อนไปพร้อม ๆ กัน อุปกรณ์หลัก มี 2 อย่าง คือ อุปกรณ์ที่เปลี่ยนพลังงานไฟฟ้าเป็นพลังงานกล เช่น มอเตอร์ และอุปกรณ์ที่เปลี่ยนพลังงานไฟฟ้าเป็นพลังงานความร้อน เช่น ลวดนิโครม
ตัวอย่างของเครื่องใช้ไฟฟ้าประเภทนี้ เช่น เครื่องปรับอากาศ ตู้เย็น เครื่องเป่าผม เป็นต้น
4) เครื่องใช้ไฟฟ้าที่ให้แสงสว่าง
เป็นเครื่องใช้ไฟฟ้าที่พลังงานไฟฟ้าเปลี่ยนให้เป็นแสงสว่าง ได้แก่ หลอดไฟประเภทต่าง ๆ เช่น หลอดอินแคนเดสเซนต์ (หลอดไส้) หลอดฟลูออเรสเซนต์ (หลอดเรืองแสง) และหลอดนีออน เป็นต้น
5) เครื่องใช้ไฟฟ้าที่ให้พลังงานเสียง และภาพ
เครื่องใช้ไฟฟ้าประเภทนี้จะมีอุปกรณ์ทางไฟฟ้า และอุปกรณ์ทางอิเล็กทรอนิกส์ เป็นส่วนประกอบ เปลี่ยนสัญญาณทางไฟฟ้า และสัญญาณทางอิเล็กทรอนิกส์ ออกสู่ลำโพง เป็นเสียง และออกสู่จอเป็นภาพ เช่น โทรทัศน์ วิทยุ คอมพิวเตอร์ เป็นต้น
การใช้ไฟฟ้าอย่างประหยัดและปลอดภัย
จากวิธีการผลิตพลังงานไฟฟ้าที่ได้กล่าวถึงไปแล้วนั้น จะเห็นได้ว่า ในกระบวนการผลิตพลังงานไฟฟ้า ต้องใช้พลังงานธรรมชาติ ทั้งที่เป็นแหล่งพลังงานหมุนเวียน และแหล่งพลังงานจำกัดมาเปลี่ยนเป็นพลังงานไฟฟ้า ซึ่งพลังงานเหล่านี้เมื่อใช้ไปแล้วจะค่อย ๆ หมดไป โดยเฉพาะ แหล่งพลังงานจำกัด ดังนั้นทุกคนจึงต้องช่วยกันประหยัดพลังงานไฟฟ้า เพื่อเป็นการช่วยลดการใช้พลังงานในการผลิตพลังงานไฟฟ้าลง
ใช้ไฟฟ้าอย่างไรให้ปลอดภัย
** สรุปสาระสำคัญ
1) ไฟฟ้าเป็นพลังงานรูปแบบหนึ่งที่สามารถเปลี่ยนพลังงานไฟฟ้าเป็นพลังงานอื่น ๆ ที่มีประโยชน์ เช่น พลังงานแสง พลังงานความร้อน พลังงานกล เป็นต้น
2) ไฟฟ้ากระแสแบ่งออกเป็น 2 ประเภท คือ ไฟฟ้ากระแสตรง และไฟฟ้ากระแสสลับ
3) พลังงานจากธรรมชาติที่นำมาใช้ในการผลิตกระแสไฟฟ้ามีหลายชนิด เช่น พลังงานจากน้ำ พลังงานจากลม พลังงานจากแสงอาทิตย์ พลังงานจากถ่านหิน พลังงานตากแก๊สธรรมชาติ พลังงานจากน้ำมัน พลังงานจากปฏิกิริยานิวเคลียร์ เป็นต้น
4) เครื่องใช้ไฟฟ้าในบ้านแบ่งเป็นประเภทต่าง ๆ ได้ดังนี้
- ประเภทให้ความร้อน
- ประเภทให้พลังงานกล
- ประเภทให้พลังงานกลและพลังงานความร้อน
- ประเภทให้แสงสว่าง
- ประเภทที่ให้พลังงานเสียงและภาพ
5) เครื่องใช้ไฟฟ้าและเครื่องอำนวยความสะดวกต่าง ๆ ที่ให้พลังงานไฟฟ้าให้ประโยชน์แก่เรามากมาย วันข้างหน้าเราอาจจะประสบปัญหาการขาดแคลนไฟฟ้าได้ ดังนั้น เราต้องรู้จักการใช้ไฟฟ้าอย่างประหยัด
6) การใช้ไฟฟ้ากับเครื่องใช้ไฟฟ้าในบ้าน ต้องใช้อย่างระมัดระวัง และใช้อย่างถูกวิธี จึงจะปลอดภัย ทั้งนี้เพราะไฟฟ้านั้นสามารถก่อให้เกิดอันตรายถึงชีวิตได้
Download
ไม่มีความคิดเห็น:
แสดงความคิดเห็น