ชุดควบคุมโคมไฟถนนประหยัดพลังงานแบบอัจฉริยะ

Abstract

ปัจจุบันการใช้พลังงานมีแนวโน้มเพิ่มมากขึ้นอย่างรวดเร็ว จากแผนการอนุรักษ์พลังงานมีส่วนสำคัญในการเสริมสร้างความมั่นคงพลังงาน เช่น ลดการใช้พลังงานที่ไม่จำเป็น โดยการเพิ่มประสิทธิภาพการทำงานที่ได้ผลลัพธ์เท่าปกติแต่ใช้พลังงานน้อยกว่า ไม่ว่าจะเป็นการส่องสว่าง หรือการขับเคลื่อนเครื่องจักรกลในกระบวนการผลิต จากเหตุดังกล่าวจึงเป็นแนวคิดสำคัญในการสร้างชุดจำลองการควบคุม การเปิด-ปิดโคมไฟถนนแบบอัจฉริยะ
ในบทความนี้ได้นำเสนอชุดควบคุมโคมไฟถนนประหยัดพลังงานอัจฉริยะ โดยระบบประกอบด้วยเซ็นเซอร์แอลดีอาร์ (LDR) เป็นตัววัดแสง และไมโครคอนโทรลเลอร์ เบอร์ AT Mega328 ทำหน้าที่เป็นสวิตซ์ของวงจรควบคุม โดยการทำงานมี 2 ส่วน คือ ส่วนแรก ระบบควบคุมโคมไฟแบบทั่วไปส่วนที่สอง ระบบควบคุมโคมไฟแบบอัจฉริยะ ซึ่งสามารถควบคุมการเปิด-ปิดหลอดไฟ เพื่อควบคุมแสงสว่างในช่วงเวลากลางคืนให้ทำงานอัตโนมัติ และอ่านค่าความเข้มแสงผ่านเครื่องวัดความเข้มแสงรุ่น LX-1010BS เพื่อแสดงผลการทำงานของระบบ ผลการจำลองระบบควบคุมในห้องปฏิบัติการ พบว่า ระบบควบคุมโคมไฟแบบทั่วไปจะควบคุมการเปิด-ปิดหลอดไฟให้สว่างที่ความเข้มแสง 26 ลักซ์ และให้ดับลงที่ความเข้มแสง 80 ลักซ์ เปรียบเทียบกับระบบควบคุมโคมไฟแบบอัจฉริยะจะควบคุมการเปิด-ปิดหลอดไฟให้สว่างที่ความเข้มแสง 0 ลักซ์ และให้ดับลงที่ความเข้มแสง 3 ลักซ์ และใช้นาฬิกาจับเวลาวัดประสิทธิภาพกำลังไฟฟ้าของแต่ละชุดการทดลอง เมื่อเปรียบเทียบประสิทธิภาพเวลาการทำงานของหลอดไฟในการควบคุมการเปิด-ปิด ของชุดควบคุมโคมไฟทั้ง 2 แบบ พบว่า ระบบควบคุมโคมไฟแบบอัจฉริยะสามารถประหยัดพลังงานได้มากกว่า แบบหลอดไฟทั่วไป 0.0396 ยูนิตต่อหลอดไฟต่อวัน (1.19 ยูนิต/หลอด/เดือน) หรือสามารถลดเวลาการสว่างของหลอดไฟได้ดีกว่าระบบควบคุมโคมไฟทั่วไป เป็นเวลา 1 ชั่วโมงกับ 6 นาที (ต่อวัน) โดยทั้งสองเครื่องใช้หลอดไฟขนาด 36 วัตต์เท่ากัน จึงมีความเหมาะสมที่จะนำมาใช้แทนการควบคุมแบบทั่วไป ซึ่งทำให้ประหยัดพลังงานไฟฟ้าได้จำนวนมาก

Nowadays, the energy usage rapidly increases. Energy conservation is the major path toward energy security plan, including reducing unnecessary use of energy, increasing
the efficiency of energy usages such as lighting, transportation and industrial production. This concept led to the development of simulation kits for controlling the automatic street lights.
This paper presents the control system of intelligent energy-saving street light. It consists of LDR light sensor and the AT Mega328 microcontroller working as a switch for the lighting control circuit. There are two parts: a regular light controller,
and the automatic light controller. The latter can turn on-off the light automatically by the change of light intensity during the night. The system detects light intensity by a detector model LX-1010BS. The experiment result shows that regular light controller turns on the light at the intensity of 26 lux and turns off at 80 lux. While the automatic controller model turns on at 0 lux and turns of at 3 lux. Each set of experiment was timed to measure the efficiency of the model controller. The result shows that the each automatic light controller use 0.0396 units/bulb/day (1.19 units/bulb/month),
can reducethe brightness of the bulb better lighting control system at time 1 hour and 6 minutes (per a day) of electricity less than the regular controller by use 26-watt light bulb as well. It would be more economical to use the model rather than the regular system, for it could save a lot of electricity and extend the life of the bulb