รู้จัก “บอลลูนฮีเลียม” วัดความเร็วลมผลงานนักวิจัยธรรมศาสตร์ที่คว้ารางวัลเหรียญทองจากไต้หวัน ต้นทุนต่ำแค่ 30,000 บาท เคลื่อนย้ายไปยังจุดที่ใหม่ได้ง่าย ไม่ต้องเสียเวลาในการติดตั้งและถอดถอนเสาวัดลม
ข้อมูลจากมหาวิทยาลัยธรรมศาสตร์เผยว่า ทีมวิจัยของมหาวิทยาลัยได้คว้าเหรียญรางวัลจากเวทีการประกวดนวัตกรรมสิ่งประดิษฐ์นานาชาติ 2014 Taipei International Invention Show & Technomart ณ กรุงไทเป ประเทศไต้หวัน มากกว่า 20 รางวัล ในจำนวนนั้นเป็นผลงานที่ได้รับเหรียญทอง ซึ่งถือเป็นรางวัลสูงสุดจาก Award Committee Chair of 2014 Taipei International Invention Show & Technomart
ผลงานดังกล่าวคือ “เครื่องวัดความเร็วลมแบบบอลลูนฮีเลียม” (Helium Balloon Anemometer) โดย ศ.ดร.ธนัญชัย ลีภักดิ์ปรีดา สถาบันเทคโนโลยีนานาชาติสิรินธร มหาวิทยาลัยธรรมศาสตร์ ซึ่งได้รับรางวัลเหรียญทอง และรางวัลพิเศษ Special Prize จากสมาคมส่งเสริมสิ่งประดิษฐ์แห่งสาธารณรัฐเกาหลี (Korea Invention Promotion Association (KIPA)) รวมทั้งรางวัล Outstanding Diploma จากสมาคมสิ่งประดิษฐ์เพื่ออุตสาหกรรมแห่งประเทศไต้หวัน (Taiwan Invention & Innovation Industry Association (TIIA)) ด้วย
เครื่องวัดความเร็วลมแบบบอลลูนฮีเลียมดังกล่าว มีลักษณะเป็นกลอุปกรณ์แขนหมุนรอบต่อเนื่องที่ผูกยึดกับเชือกดึงบอลลูนฮีเลียมให้ลอยในระดับที่ต้องการวัดขนาดและทิศทางของความเร็วลม โดยความสำคัญของงานวิจัยชิ้นนี้เพื่อพัฒนาเครื่องมือที่สามารถตอบโจทย์การประเมินพลังงานลมเพื่อการผลิตไฟฟ้า ที่มีความสะดวกรวดเร็วในการใช้งาน ติดตั้งง่าย และใช้ต้นทุนต่ำกว่าเครื่องมือวัดความเร็วลมที่ติดตั้งบนเสาวัดลมที่ใช้ในปัจจุบัน
ศ.ดร.ธนัญชัย กล่าวว่า งานวิจัยนี้จะหาความเร็วลมจากการวิเคราะห์พฤติกรรมหรือหลักการทำงานทางพลศาสตร์ของบอลลูนขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 3 เมตรที่บรรจุด้วยก๊าซฮีเลียมที่ลอยอยู่ในชั้นบรรยากาศระดับความสูง 40 เมตร เป็นกรณีศึกษา เพราะบอลลูนฮีเลียมสามารถติดตั้งตามความสูงที่ต้องการด้วยความยาวของเชือกที่ยึดติดระหว่างเชือกกับลูกบอลลูน โดยปลายเชือกด้านหนึ่งนั้นจะผูกติดกับอุปกรณ์กลไกที่สามารถหมุนได้ ซึ่งเป็นกลไกที่ออกแบบพิเศษในการหันแขนหมุนสู่ทิศทางของลมตลอดเวลา
“สำหรับอัตราเร็วลมที่ระดับความสูงบอลลูนนั้นสามารถคำนวณได้จากสมการการเคลื่อนที่ของบอลลูนและ สมการแรงต้านของลม เมื่อทราบค่าของตัวแปรต่างๆ ของบอลลูนฮีเลียมที่ได้จากการวัด ได้แก่ มุมแกว่งระหว่างแนวแกนตั้งกับเชือกและแรงตึงของเชือก และมีการประยุกต์ใช้สมการของกฎยกกำลัง (wind profile power law) เพื่อคำนวณปรับค่าอัตราเร็วลมที่ระดับความสูงบอลลูนไปเป็นอัตราเร็วลมที่ระดับความสูงที่ต้องการ ผลจากการทดลองพบว่า ค่าความเร็วลมที่ได้จากตัววัดความเร็วลมแบบบอลลูนกับค่าความเร็วลมที่ได้จากเสาวัดลมมีความสอดคล้องใกล้เคียงกัน” ศ.ดร.ธนัญชัยอธิบาย
สำหรับ “เครื่องวัดความเร็วลมแบบบอลลูนฮีเลียม” นี้ มีต้นทุนการสร้างต้นแบบที่ได้พัฒนาขณะนี้ประมาณ 30,000 บาท และสามารถเคลื่อนย้ายไปยังจุดที่ใหม่ได้ง่าย โดยมีราคาต่ำกว่าระบบเครื่องวัดติดตั้งบนเสาวัดลมที่ใช้ในปัจจุบัน และไม่ต้องเสียเวลาในการติดตั้งและถอดถอนเสาวัดลมอีกด้วย
*******************************
