ปั้มชัก กับการสูบน้ำด้วยโซลาร์เซลล์

ที่บ้านผู้เขียนไม่ได้ใช้ไฟฟ้า 220 โวลต์จากระบบสายส่งของการไฟฟ้ามากว่า 2 ปีแล้ว (พ.ศ.2555 หรือ ค.ศ. 2012) ส่วนต้นสายปลายเหตุเป็นอย่างไรดูได้จากบทความในบล็อก “บ้านฉัน พลังงานทดแทน” และเนื่องจากครอบครัวผู้เขียนทำอาชีพเกษตรกรรม ซึ่งมีความจำเป็นต้องสูบน้ำขึ้นมาใช้และเพื่อทำการเกษตร พระเอกของเรื่องนี้ที่ทำให้พวกเรามีน้ำใช้สำหรับการเกษตรก็คือ ปั้มชักมอเตอร์จักรยานไฟฟ้าที่ใช้พลังงานจากแผงโซลาร์เซลล์ในการขับเครื่อนตัวนี้

 

ปั้มชัก หรือ Piston Pump ที่บ้านผู้เขียนใช้อยู่เป็นปั้มขนาดท่อดูด 1 นิ้ว และท่อส่ง 1 นิ้ว สามารถสูบน้ำใด้ประมาณ 2000 ลิตรต่อชั่วโมง (ดูจากตัวเลขที่อยู่กับตัวปั้มชัก) 

 

สำหรับแหล่งน้ำที่ดึงน้ำขึ้นมา เป็นอ่างเก็บน้ำของเขื่อนขนาด 200 ไร่ ซึ่งระยะทางจากแหล่งน้ำมาถึงจุดที่ตั้งปั้มชักคิดเป็นจำนวนท่อนของท่อพีวีซีประมาณ 50 ท่อน หรือประมาณ 200 เมตร ส่วนท่อส่งน้ำไปใช้ในส่วนเป็นท่อ 2 นิ้วคิดเป็นระยะท่อพีวีซีกว่า 100 ท่อน (ระยะเฮดประมาณ 4 เมตร) ปั้มตัวนี้สามารถดูดและส่งน้ำไปยังปลายสุดได้อย่างไม่มีปัญหา ความแรงของน้ำสามารถเปิดหัวสปริงเกอร์เบอร์ 444 พร้อมกันจำนวน 4 หัว แต่ละหัวได้รัศมีของน้ำกว่า 2 เมตร

มอเตอร์ที่ใช้ขับเครื่อนปั้มชักที่ใช้ เป็นมอเตอร์รถจักรยานไฟฟ้า โมเดล MY1016 ขนาด 350 วัตต์ (ประมาณครึ่งแรงม้า) ซี่งซื้อจากอินเตอร์เน็ตเพราะในตลาดท้องถิ่นไม่มีขาย มอเตอร์ดังกล่าวสามารถทำได้งานทั้งไฟฟ้ากระแสตรง 12 โวลต์ และ 24 โวลต์ โดยในกรณีของผู้เขียนจะใช้ที่ 24 โวลต์ ความเร็วรอบของมอเตอร์ขณะไม่มีโหลดประมาณ 2750 รอบต่อนาที กินไฟประมาณ 20 แอมป์ต่อชั่วโมง (19.2 A) ใส่มูเลดึงสายพานขนาดเส้นผ่าศูนย์กลาง 2 นิ้ว มูเลที่ตัวปั้มขนาดเส้นผ่าศูนย์กลาง 8 นิ้ว เวลาเดินเครื่อง มอเตอร์จะหมุนเร็วมาก เร็วกว่า 400 รอบต่อนาที

ปัญหาเรื่องมอเตอร์ของปั้มชักร้อนมาก

ปัญหาที่พบบ่อยที่สุดสำหรับการใช้ปั้มชักสูบน้ำด้วยพลังงานแสงอาทิตย์ คือ มีความร้อนสะสมที่มอเตอร์มาก จนทำให้มอเตอร์หรือสายไฟไหม้ หรือถ้าใช้เบรกเกอร์เป็นสวิช เบรกเกอร์จะทิ๊ปหรือตัดบ่อย สำหรับที่ผู้เขียนใช้งงานอยู่มากว่า 2 ปี ไม่เคยมีปัญหาเรื่องนี้ แต่ไปมีปัญหาเรื่องอุปกรณ์ภายในปั้มชักสึกหรอหรือพังมากกว่า

 

การแก้ปัญหาเรื่องมอเตอร์ร้อน ก่อนอื่นต้องทำความเข้าใจสภาพปัญหาก่อน คือ ปัญหาไม่ได้อยู่ที่ตัวมอเตอร์ เนื่องจากมอเตอร์รถจักรยานไฟฟ้า เป็นมอเตอร์ที่ออกแบบมาให้สามารถทนความร้อนได้ดีในระดับหนึ่ง และสามารถทำงานได้ติดต่อกันต่อเนื่องหลายชั่วโมง แต่ปัญหาที่ทำให้มอเตอร์ของปั้มชักมีอาการร้อนขึ้นจนเกิดอาการใหม้ มีสาเหตุอยู่ 2 สาเหตุคือ

1. ปั้มฝืด หมายถึงอุปกรณ์ภายในปั้มติดขัด เดินเครื่องไม่สะดวก หรืออาจจะเกิดจากการวางลิ้นสูบน้ำของปั้มชักผิดทาง (ถือเป็นจุดสำคัญมาก) สรุปก็คือ สาเหตุแรกมาจากตัวปั้มชักเอง การแก้ไขก็แก้ที่จุดที่เกิดปัญหา

2. การส่งน้ำออกจากปั้มชักทำได้ไม่สะดวก กล่าวคือ ธรรมชาติการทำงานของปั้มชักจะใช้ระบบลูกสูบในการดึงและดันน้ำไปในทิศทางที่กำหนด จุดที่มีผลต่อการทำงานของปั้มชักคือ การดันน้ำออกจากตัวปั้ม ซึ่งถ้าปั้มชักสามารถสูบน้ำขึ้นมาได้ ปั้มจะต้องส่งหรือดันน้ำออกอย่างไม่มีเงื่อนไข ถ้าน้ำที่ถูกดันออกมาจากตัวปั้มถูกขัดขวางด้วยสาเหตุใดก็ตาม จะมีผลทำให้ปั้มชักทำงานช้าลงจนหยุดทำงาน (ผู้เขียนเคยทดลองปิดวาล์วหน้าปั้ม ผลปรากฎว่าปั้มชักหยุดทำงาน แต่ไฟฟ้ายังคงไหลเข้ามอเตอร์อยู่)

ทั้งสองสาเหตุในข้างต้นมีผลทำให้ตัวปั้มชักทำงานช้าลง ทำให้มอเตอร์หมุนช้าลงแต่ต้องใช้กำลังขับมากกว่าเดิม ทำให้ขดลวดทองแดงของมอเตอร์มีกระแสไฟฟ้าสะสมในปริมาณมาก ทำให้มอเตอร์ร้อนขึ้น

 

วิธีการแก้ปัญหามอเตอร์ปั้มชักร้อน

สำหรับการแก้ปัญหาเรื่องมอเตอร์ปั้มชักร้อน หลายท่านใช้วิธีติดตั้งพัดลมเพิ่ม ซึ่งหมายถึงต้องใช้ไฟฟ้าเพิ่ม บางท่านใช้วิธีเจาะเหล็กรอบมอเตอร์เพื่อเป็นรูระบายอากาศ แต่สำหรับผู้เขียนจะใช้วิธีการที่แตกต่างกันออกไป คือ

1. เลือกซื้อปั้มชักที่หมุนคล่องที่สุด (ลองใช้มือหมุนมูเลของปั้ม) หยอดน้ำมัน อัดจารบี แก้ไขจุดที่ทำให้ปั้มฝืด เช่นลูกปืนในตลับลูกปืนที่ก้านปั้มชักอาจจะแตก ต้องเปลี่ยนใหม่ หรือตรวจสอบลิ้นสูบน้ำของปั้มชักวางในตำแหน่งที่ถูกต้อง ซึ่งถ้าวางผิดตำแหน่งปั้มชักจะไม่ดันน้ำออกมา และหยุดทำงานในที่สุด

2. ทำให้น้ำไหลออกจากตัวปั้มให้เร็วและมากที่สุดที่จะทำได้ ในกรณีของผู้เขียนจะใช้ข้อต่อท่อสามทาง แยกน้ำออกจากตัวปั้มเป็น 2 สายพร้อมกัน ดังรูป ถ้ามีทางออกเส้นเดียวน้ำจะไหลออกไม่ทันทำให้ปั้มชักทำงานช้าลง 

3. ใส่เช็กวาล์วให้กับท่อน้ำออกทั้งสองเส้นทาง (ลูกศรชีในรูปถัดไป) เพื่อป้องกันไม่ให้แรงดันน้ำที่อยู่ในท่อส่งน้ำไหลกับมาที่หน้าปั้ม ซึ่งถ้าไม่ใส่เช็กวาล์วหรือเช็กวาล์วเสียจะทำให้น้ำในท่อส่งดันกลับมาที่หน้าปั้ม ทำให้ปั้มทำงานช้าลง

4. ต่อปลายท่อน้ำทั้งสองเส้นทางเข้าท่อส่งน้ำขนาด 2 นิ้ว และติดตั้งตั้งแอร์แวร์แบบ 2 ท่อก่อนต่อเข้าท่อส่งน้ำไปใช้งานดังรูปถัดไป แอร์แวร์จะช่วยลดแรงกดดันหรือแรงปะทะของน้ำจากท่อส่ง ทำให้แรงกดดันของน้ำที่จุดเช็กวาล์วและท่อหน้าปั้มมีน้อยกว่าแรงดันของน้ำที่ปั้มชักดันออกมาเสมอ

5. ใช้สายไฟที่มีขนาดใหญ่ที่สุดเท่าที่หาได้ ถ้าใช้สายไฟที่ต่อไปที่มอเตอร์ของปั้มชักเป็นสายเส้นเล็ก เวลากระแสไหลไปตามสายไฟจะเกิดความร้อนขึ้นมากกว่าสายไฟเส้นใหญ่ ความร้อนนี้จะไหลไปที่ตัวมอเตอร์ของปั้มชักด้วย

6. ใช้คัดเอาท์หรือเบรกเกอร์ที่แอมป์สูงๆ เพื่อให้เกิดความร้อนหรือเกิดการตัดกระแสไฟบ่อยๆ สำหรับในกรณีของผู้เขียนจะใช้เป็นคัทเอาท์ขนาด 30 แอมป์ ซึ่งเท่าที่ใช้งานมายังไม่พบปัญหา

สำหรับการสูบน้ำใช้สำหรับการเกษตรของครอบครัวผู้เขียน ถือว่า ยังไม่เพียงพอสำหรับการเกษตรที่ครอบครัวผู้เขียนทำกันอยู่ ในอนาคตจะพัฒนาระบบสูบน้ำที่ใช้ท่อดูดและท่อส่งขนาดใหญ่ขึ้น เป็น 2 นิ้ว หรือ 3 นิ้ว โดยใช้ปั้มสูบน้ำที่ใช้ไฟฟ้าจากแผงโซลาร์เซลล์เป็นหลัก ได้ผลอย่างไรจะนำมาเล่าลงในบล็อกเกอร์แห่งนี้

 บันทึกประจำวันที่ 11 เมษายน พ.ศ. 2557 (2014)

เวลา	เหตุการณ์
06:00 น.	ตื่นนอน เดินกลับมาที่บ้าน
06:15 น.	ดื่มกาแฟ อ่านวารสารเกษตรกรรมธรรมชาติ และหนังสือเรื่อง "เหนือกว่า วอลสตรีท" หรือ One Up On Wall Steet.
07:15 น.	งานของกิจกรรมอาชีพ กสิกรรมธรรมชาติ บ้านแม่ทำ สีทา (3/2557) : ไปพ่นน้ำหมักชีวภาพในแปลงฟักทอง
09:00 น.	0.อาบน้ำ กินข้าวเช้า 1.กับข้าว:แกงจีดวุ้นเส้นหมูสับยอดผักโขม, ผัดผักบุ้ง
09:15 น.	ทำบันทึกประจำวันของวันก่อน ทำบัญชีครัวเรือน
09:45 น.	งานของกิจกรรมอาชีพ งานคอมพิวเตอร์ (15/2557):อ่านเอกสารเตรียมทำบทความเรื่องใหม่
13:00 น.	0.กินข้าว 1.กับข้าว:แกงจีดวุ้นเส้นหมูสับยอดผักโขม, ผัดผักบุ้ง
13:30 น.	นำใบราคาระบบโซลาร์เซลล์สูบน้ำเพื่อการเกษตรไปเสนอผู้ใหญ่ฝัด ที่วังคัน
16:30 น.	แวะซื้อของตลาดนัดวังคัน
17:00 น.	แวะช่วยตรวจเช็กการทำงานของปั้มชักสูบน้ำที่บ้านของสนธยา
18:00 น.	งานของกิจกรรมอาชีพ งานอินเตอร์เน็ต (17/2557):โพสต์บทความเรื่องใหม่
19:00 น.	0.อาบน้ำ กินข้าว พักผ่อน 1.กับข้าว:ยำหนังหมู, หมูสามชันทอด, ผัดยอดผักโขม, ต้มจืดน้ำเต้าหมูสับ
21:00 น.	เข้านอน