Design of Light Compensation System for Agriculture under Solar Panel การออกแบบระบบชดเชยแสงสำหรับการเกษตรใต้เซลล์แสงอาทิตย์

Abstract

งานวิจัยนี้ทำการออกแบบระบบชดเชยแสง (Light Compensation System) ใต้ฟาร์มเซลล์แสงอาทิตย์ โดยพื้นที่เงาใต้แผงจะได้รับการชดเชยแสงจากระบบชดเชยแสงที่สร้างขึ้นในงานวิจัยนี้ จากการศึกษาพื้นที่เงาที่เกิดใต้แผงเซลล์แสงอาทิตย์ และประสิทธิภาพของระบบชดเชยแสงที่สร้างขึ้น พบว่าพื้นที่ของเงาใต้แผงเซลล์แสงอาทิตย์จะมีพื้นที่เงาเพิ่มขึ้นตั้งแต่ช่วงเช้าจนถึงเที่ยงวัน (9.00 – 13.00 น.) จากนั้นพื้นที่เงาจะลดลงไปจนเวลาเย็น (13.00 – 16.00 น.) และพื้นที่เงาสูงสุดเท่ากับ 66.30% ของบริเวณใต้แผงที่ทำการศึกษา อย่างไรก็ตาม พื้นที่ประมาณ 97.88% ของเงาดังกล่าว จะได้รับการชดเชยจากระบบชดเชยแสงโดยการปรับมุมก้มเงย และระยะการกวาดของกระจกเงา  ทุกจุดใต้แผงเซลล์แสงอาทิตย์จะได้รับการชดเชยแสงเป็นเวลาประมาณ 21.83 นาทีต่อชั่วโมง โดยใช้พลังงานหลักในการทำงานของระบบประมาณ 0.42 วัตต์ การศึกษาดังกล่าวสามารถเป็นแนวทางในการใช้พื้นที่ฟาร์มเซลล์แสงอาทิตย์ร่วมกับการเกษตรอย่างมีประสิทธิภาพ สำหรับการปลูกพืชต้องการแสงต่อวันสั้น (Short Day Plant) ได้

In this research, a controller was designed for a light compensation system under a solar panel. The shadowed areas under the panels are compensated by the light compensation system created for the research. The shadowed areas under the panels and the efficiency of the light compensation system were studied as well. It was found that the shadowed area increased from morning until noon (9.00 A.M. – 1.00 P.M.) and then decreased until evening (1.00 P.M. – 4.00 P.M.). The largest shadowed area, amounting to approximately 66.30%, was achieved at noon. However, 97.88% of the shadow could be compensated by adjusting the tilt angle and the sweep distance of the mirror; every single shadowed area was compensated for approximately 21.83 minutes per hour. The primary energy consumed by the system was approximately 0.42 watts. These results could be useful for dual land use to achieve good efficiency, especially for a short-day plant.