ปั๊มน้ำบาดาลจากโซลาร์เซลล์

อาจารย์ธนภพ เกียรติฉวีพรรณ ผู้เชี่ยวชา­ในการติดตั้งระบบปั๊มน้ำบาดาลด้วยโซลาร์เซลล์ได้เป็นที่ปรึกษาและติดตั้งปั๊มน้ำบาดาลที่ใช้กับโซลาร์เซลล์ให้กับบ้านทับมา และบ้านน้ำคอก ตำบลทับมา อำเภอเมือง จังหวัดระยอง พื้นที่สาธารณะประจำหมู่บ้าน จำนวน 25 ไร่ ซึ่งที่ตั้งของศูนย์เศรษฐกิจพอเพียง ตำบลนี้เป็นตำบลที่เล็กที่สุดในจังหวัดระยอง มีพื้นที่ทั้งตำบล 10 ตารางกิโลเมตร หรือประมาณ 6,250 ไร่ เป็นเพียงตำบลเดียวในอำเภอเมืองระยองที่ไม่มีโรงงานอุตสาหกรรม และถูกสงวนไว้ให้เป็นปอดของอำเภอเมือง ชาวบ้านที่นี่ส่วนใหญ่­่ประกอบอาชีพเกษตรกรรม ปลูกยางพาราเป็นหลัก คิดเป็นพื้นที่ประมาณ 3,500 ไร่ ทำนา 242 ไร่ และปลูกผัก 222 ไร่ ส่วนพื้นที่ที่เหลือเป็นที่อยู่อาศัย



“พื้นที่บริเวณที่ยืนอยู่ตรงนี้เป็นพื้นที่ที่มีความสูง หากจะเปรียบเทียบกับความสูงของอำเภอเมืองตรงนี้สูงกว่าอำเภอเมืองประมาณ 10 เมตร เมื่อก่อนชาวบ้านมีความเชื่อว่าพื้นที่บริเวณนี้ไม่สามารถเจาะน้ำบาดาลได้ เพราะเมื่อก่อนเคยขุดมาแล้วก่อนหน้านี้ 1 บ่อ แต่น้ำที่ได้น้อยและไม่เพียงพอต่อปริมาณการใช้น้ำของชาวบ้าน เนื่องจากชาวบ้านในตำบลนี้ทำสวนยางพาราเป็นหลัก ทีนี้พอถึงช่วงที่ชาวบ้านไม่ได้กรีดยาง ชาวบ้านก็จะเข้ามาใช้พื้นที่สาธารณะเพื่อปลูกผักเป็นรายได้เสริม และเมื่อชาวบ้านทุกคนมาใช้น้ำในเวลาพร้อมๆ กันทุกแปลง ทำให้ปริมาณน้ำไม่เพียงพอ และเกิดการแย่งน้ำกันขึ้น และถึงแม้ว่าพื้นที่นี้จะเป็นที่สาธารณะแต่การปั๊มน้ำบาดาลใช้แบบเดิมก็มีค่าใช้จ่ายที่เป็นค่าไฟที่สูง ค่าไฟเดือนหนึ่งหลายพันบาท หากชาวบ้านขุดบ่อน้ำบาดาลและใช้ร่วมกับโซลาร์เซลล์ก็จะช่วยให้ชาวบ้านสามารถตัดปัญ­หาเรื่องค่าไฟ และที่สำคัญ­ยังมีน้ำใช้เพียงพอ ไม่ต้องแย่งน้ำกันอีก”  

ระบบการติดตั้งการสูบน้ำด้วยโซลาร์เซลล์
อุปกรณ์หลักแบ่งออกได้ 3 ส่วน คือ
        1.ปั๊มซับเมิร์ซ หรือปั๊มจุ่ม (submersible Pump) เป็นปั๊มสูบน้ำที่ออกแบบมาเพื่อใช้กับแผงโซลาร์เซลล์โดยเฉพาะลักษณะการทำงานเหมือนกับท่อดูดน้ำพญาานาค แต่จะมีมอเตอร์อยู่ในตัวปั๊ม เป็นมอเตอร์ที่ใช้ไฟฟ้ากระแสตรง ต้องส่งสายไฟฟ้าตามลงไป ในปั๊มจะมีใบพัดเรียงขึ้นมา ยิ่งใบมาก พลังในการดูดน้ำขึ้นมาก็สูงขึ้นและดูดน้ำได้ลึก หากต้องการดูดน้ำ ลึก 80-90 เมตร ต้องเลือกใช้ปั๊มที่มีใบพัดหลายใบ เพื่อที่จะดึงน้ำมาให้ได้มากที่สุด

        ขนาดของปั๊มน้ำแบบซับเมิร์ซขนาดเล็ก มีแรงดูดสูง สูบน้ำได้ลึก ใช้ท่อที่มีขนาดเล็กได้ ขนาดปั๊มมีให้เลือกหลายแบบ ขึ้นอยู่กับความลึกที่เจาะ ความแรงของมอเตอร์ และกระแสไฟที่ใช้ มีราคาเริ่มตั้ง 40,000-50,000 บาท จนกระทั่งถึงหลายแสนบาท
        2.แผงโซลาร์เซลล์ ใช้แผ่นโซลาร์เซลล์ จำนวน 8 แผง แผงละ 300 วัตต์ รวมกำลังไฟ 2,400 วัตต์ และอุปกรณ์ในการสร้างโครงสร้างเสาโซลาร์เซลล์

        3.ปั๊มคอนโทรลเลอร์ (Pump Controller) เป็นตัวที่ทำหน้าที่เป็นอุปกรณ์ควบคุมการทำงานของปั๊มน้ำที่ถูกออกแบบมาให้ใช้สำหรับอุปกรณ์ที่ใช้โซลาร์เซลล์โดยเฉพาะ และควบคุมความเร็วรอบของมอเตอร์ โดยเมื่อรับไฟฟ้าจากแผงโซลาร์เซลล์ที่เป็นไฟ DC โวลต์ ตัวนี้จะรับไฟฟ้าได้ 150 โวลต์ มอเตอร์ที่ใช้กับโซลาร์เซลล์นั้นจะเป็นมอเตอร์ 3 สาย แต่ใช้ไฟ 220 โวลต์ นั้นจะค่อยๆ ทำงานกระแสไฟไม่กระชาก

        นอกจากนี้ก็จะเป็นระบบการจัดเก็บน้ำ ส่วนใหญ่­่ก็จะเก็บน้ำไว้บนแท็งค์น้ำที่ตั้งในที่สูง ซึ่งแท็งค์ก็จะมีอยู่หลายแบบ สามารถเลือกใช้ได้ตามความเหมาะสม ทั้งขนาดและงบประมาณ

ขั้นตอนการติดตั้งปั๊มสูบน้ำบาดาลด้วยโซลาร์เซลล์
          ขั้นตอนของการเจาะบ่อบาดาลก็เหมือนกันกับการเจาะบ่อบาดาลทั่วไป จะมีผู้เชี่ยวชา­หาตาน้ำจากนั้นก็จะทำการเจาะดินลงไป ที่บ้านทับมานี้ได้เจาะน้ำบาดาลลึก 110 เมตร ฝังท่อ PVC ขนาด 8 นิ้ว ลงไป จากนั้นต่อปั๊มน้ำบาดาลกับท่อ PVC ต่อกันลึกลงไปในชั้นใต้ดินลึก 40 เมตร ก่อนที่จะที่เลือกใช้ปั๊มน้ำบาดาลหรือซื้อแผงโซลาร์เซลล์ขนาดเท่าไหร่นั้นจะดูที่ตัวมอเตอร์เป็นหลัก ต้องรู้ก่อนว่าต้องใช้ปริมาตรน้ำเท่าไหร่ก่อน ถึงจะทราบขนาดมอเตอร์ที่จะใช้ และจะใช้แผงโซลาร์เซลล์กี่แผง พื้นที่นี้ใช้แผงโซลาร์เซลล์ จำนวน 8 แผง แผงละ 300 วัตต์ รวมไฟ 2,400 วัตต์ จากนั้นก็มาดูว่าพื้นที่ที่เจาะลงไปนั้นเจอน้ำที่ความลึกที่กี่เมตร อย่างที่บ้านทับมาจะใช้ปั๊มซับเมิร์ซ มอเตอร์ขนาด 2 แรงม้า ใช้ไฟ 1500 วัตต์ ที่ตัวปั๊มจะมีสายติดอยู่ 3 สาย คือ สายไฟสำหรับปั๊มมอเตอร์ สายสวิตช์ควบคุม ทำหน้าที่เวลาที่น้ำหมดหรือในกรณีที่น้ำเหลือน้อย ตื้นเกินไปแล้วระบบก็จะตัดไฟโดยอัตโนมัติ และสายลวดสลิง

           จากนั้นก็จะหย่อนปั๊มลงไป อย่างพื้นที่บริเวณนี้น้ำหน้าดินลึกลงไปแค่ 15 เมตร แต่ได้วางท่อลงไปที่ระดับลึก 40 เมตร ปั๊มก็จะไปอยู่ตรงท่อที่ความลึกลงไป 40 เมตร จากนั้นก็ยึดตัวปั๊มด้วยลวดสลิงเพื่อความแข็งแรงอีกขั้นหนึ่ง พื้นที่บริเวณปากท่อจะต่อท่อสูงขึ้นมาประมาณ 50 เซนติเมตร เมื่อทดลองเปิดลองน้ำใช้ น้ำที่ได้ใสมาก ดูแล้วไม่ต่างจากน้ำประปาที่ใช้กันอยู่เลย

ชาวบ้านมีน้ำใช้ทั้งหมู่บ้าน ทั้งระบบประปาหมู่บ้านและภาคเกษตร
          ระบบการทำงานของปั๊มรูปแบบนี้มีหลักการทำงานคือ เมื่อแผงโซลาร์เซลล์รับแสงแดดจะทำงานทันที โดยส่งผ่านกระแสไฟฟ้าที่ได้เข้าสู่ตัวควบคุม และทำการจ่ายให้กับตัวปั้มอีกที และตัวปั้มจะหยุดการทำงานเองถ้าไม่มีพลังงานพอ เช่น เวลาหลังอาทิตย์ตกดินหรือน้ำในแหล่งจ่ายน้ำแห้ง จากการทดสอบการใช้งานปั๊มน้ำต่อแบบกระแสตรง สามารถสูบน้ำได้ตั้งแต่มีแสงอาทิตย์จนกระทั่งถึงช่วง 15.30 น. แผงโซลาร์เซลล์ก็ยังสามารถผลิตกระแสไฟฟ้าปั๊มน้ำได้อย่างไม่มีปัญ­หา และสามารถกักเก็บน้ำไว้ที่แท็งค์จากนั้นก็จะกระจายน้ำไปทั่วพื้นที่การเกษตร และส่วนหนึ่งใช้เป็นน้ำประปาหมู่บ้าน มีชาวบ้านที่ใช้น้ำรดน้ำผักในพื้นที่ศูนย์

         เศรษฐกิจพอเพียง 26 คน และที่อยู่ข้างนอกอีก 31 คน ปัจจุบันบ่อน้ำบาดาลนี้สูบน้ำลึก 40 เมตร  สามารถสูบน้ำขึ้นมาได้ 6 คิว ต่อชั่วโมง ครอบคลุมรัศมีพื้นที่การใช้น้ำ 200 ไร่

      ปัจจุบันได้มีการออกแบบปั๊มให้สามารถใช้กับโซลาร์เซลล์อยู่หลายราย สนนราคาเริ่มตั้ง 40,000-50,000 บาท ก็สามารถมีปั๊มน้ำบาดาลใช้ได้แล้ว    ระดับกลางๆ แบบที่ชาวบ้านชุมชนบ้านทับมาและที่บ้านน้ำคอกใช้นี้จะเป็นขนาดกลาง ราคาประมาณ 200,000 บาท ส่วนที่จะเพิ่มเติมก็จะเป็นส่วนกักเก็บน้ำหรือแท็งค์น้ำ ซึ่งอาจจะมีค่าวัสดุอุปกรณ์และค่าแรงงาน แต่สำหรับที่บ้านทับมานี้ชาวบ้านได้มีส่วนร่วมในการทำปั๊มน้ำบาดาลนี้ร่วมกับทางอาจารย์ธนภพด้วย เพื่อเป็นการสร้างการเรียนรู้ร่วมกัน ให้ชาวบ้านในชุมชนมีส่วนร่วมในการติดตั้ง เกิดความคิดการเป็นเจ้าของปั๊มน้ำบาดาลแห่งนี้ร่วมกัน หากเกิดปัญ­หาชาวบ้านจะสามารถแก้ไขและรักษาปั๊มได้ ไม่ต้องปล่อยทิ้งร้างเสียงบประมาณเหมือนโครงการโซลาร์เซลล์อื่นๆ

การติดตั้งปั๊มน้ำบาดาลและแบบโซชาร์เซลล์
          1.เจาะบ่อน้ำบาดาลเตรียมไว้ ด้วยการฝังท่อ PVC ขนาด 8 นิ้ว ไว้ก่อนได้ โดยเจาะลึกลงไป 110 เมตร
           2.ขึ้นโครงสร้าง แผงวางโซลาร์เซลล์ ใช้แผงโซลาร์เซลล์ จำนวน 8 แผง แผงละ 300 วัตต์ วางเรียงกันลาดเอียง ทำมุม 20 องศา โดยเสาด้านหน้าสูง 1.50 เมตร และเสาด้านหลังสูง 1.80 เมตร และวางพาดด้วยเหล็กรูปตัวซี วัสดุที่ใช้เป็นเหล็กชุบกันสนิม และแข็งแรงทนทาน
          3.จากนั้นให้ติดตั้งชุดปั๊มคอนโทรลเลอร์ (Pump Controller) โดยที่บ้านทับมานี้ปั๊มคอนโทรลเลอร์ไม่ได้อยู่ในตัวอาคาร จึงออกแบบสร้างตู้ไว้ที่ใต้แผงโซลาร์เซลล์และล็อกกุ­แจทุกครั้งหลังเสร็จสิ้นการใช้งาน
          

          4.จากนั้นต่อปั๊มซับเมิร์ซ มอเตอร์ขนาด 2 แรงม้า ใช้ไฟ 1500 วัตต์ ที่ตัวปั๊มจะมีสายติดอยู่ 3 สาย คือ สายไฟสำหรับปั๊มมอเตอร์ สายสวิชต์ควบคุม ทำหน้าที่เวลาที่น้ำหมดหรือในกรณีที่น้ำเหลือน้อย ตื้นเกินไปแล้วระบบก็จะตัดไฟโดยอัตโนมัติ และลวดสลิง โดยต่อเข้ากับวงจรของคอนโทรลเลอร์ที่อยู่ในตู้และฝังสายไฟไว้ใต้ดิน
          5.ต่อปั๊มซับเมิร์ซกับท่อพีวีซี และติดตัวสวิตช์ควบคุมที่ตัวปั๊มและยึดด้วยสายเคเบิ้ลไทป์ ใช้ท่อ PVC ขนาด 2 นิ้ว ต่อกันยาว 40 เมตร และค่อยๆ หย่อนปั๊มซับเมิร์ซลงไปเรื่อยๆ และเก็บสายไฟที่ติดอยู่กับปั๊มซับเมิร์ซให้เป็นระเบียบด้วยเคเบิ้ลไทป์ (cable Type) ระหว่างที่หย่อนปั๊มลงไปในบ่อ ค่อยๆ หย่อนลงไป เพราะหากหย่อนตัวปั๊มน้ำลงไปอย่างรวดเร็ว สายไฟที่ติดอยู่ข้างปั๊มน้ำอาจได้รับความเสียหายได้

         6.ต่อท่อ PVC ให้สูงจากปากท่อ 50 เซนติเมตร และต่อข้องอที่ท่อ PVC เพื่อที่สะดวกในการแยกท่อและล้างท่อ
          7.เมื่อต้องการปั๊มน้ำเพื่อเก็บในแท็งค์ก็สามารถไปเปิดสวิตช์ใช้งานได้ที่ตู้คอนโทรลเลอร์

 

ข้อมูลจาก วารสารเกษตรกรรมธรรมชาติ ฉ.7/2558 "ปั๊มน้ำโซลาร์เซลล์ สูบน้ำฟรี ไม่เสียค่าไฟ ค่าน้ำมัน"

สั่งซื้อ ฉ.7/2558