กำลังเปิดห้องทดลอง…

รอสักครู่ ภาพจำลองกำลังโหลด

กำลังเตรียมหน้า…

ฟิสิกส์ม.1–6SIM-08

พลังงานแสงอาทิตย์

Solar Energy

แผงโซลาร์หนึ่งแผง เก็บพลังงานจากแสงแดดได้วันละเท่าไร?

แชร์การทดลองนี้:LINE Facebook X

ทำทีละขั้น ทายผลก่อน แล้วลองปรับตัวแปรหลักด้วยตัวเอง

กำลังโหลดภาพจำลอง…

ในภาพ 1 วัน ใช้เวลาจริงประมาณ 20 วินาที

เวลาในภาพt = 0 วันกำลังไฟฟ้า0 Wพลังงานสะสม0 Whแสงที่ตกบนแผง0 W/m²อุณหภูมิแผง30 °C

ภารกิจที่ 1 จาก 3

สังเกต

ดูดวงอาทิตย์ที่เคลื่อนจากขึ้นถึงตก และแสงที่ตกบนแผงโซลาร์ สังเกตว่ากำลังไฟฟ้าสูงสุดตอนไหนของวัน และตอนนั้นแสงตกตั้งฉากกับแผงหรือไม่

ปรับค่าการทดลอง

เลื่อนแถบ แล้วดูว่าภาพและผลลัพธ์เปลี่ยนอย่างไร

พื้นที่แผง (Panel area)1.0m²

ประสิทธิภาพแผง (Efficiency)20.0%

มุมเอียงแผง (Tilt)15°

แชร์ค่าที่ตั้งไว้ตอนนี้ให้คนอื่นเปิดดูได้

ผลการทดลอง

ค่าที่วัดได้จากการตั้งค่าตอนนี้

กำลังไฟฟ้าสูงสุด (Peak power)

164W

พลังงานไฟฟ้าทั้งวัน (Daily energy)

1,300Wh

แสงบนแผงสูงสุด (Peak irradiance)

1,000W/m²

ประสิทธิภาพเฉลี่ยทั้งวัน (Average efficiency)

17%

มุมเงยดวงอาทิตย์ตอนเที่ยง (Noon sun altitude)

75.6°

สรุปผล แผง 1 m² ประสิทธิภาพ 20% เอียง 15° (วันที่ 80 ของปี ละติจูด 14°) → กำลังสูงสุด 164 W พลังงานทั้งวัน 1.30 kWh

เปรียบเทียบผลแต่ละรอบ0/3

กดบันทึกผล แล้วเปลี่ยนค่า จะเห็นเส้นของแต่ละรอบซ้อนกันบนกราฟ

กำลังไฟฟ้า vs เวลา

แตะหรือลากบนกราฟเพื่ออ่านค่า หรือกดปุ่มลูกศร ← → เมื่อเลือกกราฟแล้ว

พลังงานสะสม vs เวลา

แตะหรือลากบนกราฟเพื่ออ่านค่า หรือกดปุ่มลูกศร ← → เมื่อเลือกกราฟแล้ว

แสงที่ตกบนแผง vs เวลา

แตะหรือลากบนกราฟเพื่ออ่านค่า หรือกดปุ่มลูกศร ← → เมื่อเลือกกราฟแล้ว

ตารางข้อมูล

ค่าจากกราฟ กำลังไฟฟ้า vs เวลา (64 จุด)

กราฟ

ตารางข้อมูล กำลังไฟฟ้า vs เวลา แสดง 12 จาก 64 แถว
เวลา (ชม.)	กำลัง (W)
0	0
2.25	0
4.25	0
6.5	24.9
8.75	115
11	159
13	159
15.3	115
17.5	24.9
19.8	0
21.8	0
24	0

แสดง 12 จาก 64 แถว (เลือกแถวแบบเว้นระยะเท่ากัน รวมแถวแรกและแถวสุดท้าย)

เบื้องหลังวิทยาศาสตร์

สิ่งที่แบบจำลองนี้ใช้คิดคำนวณ และสิ่งที่ควรเห็นเมื่อทดลอง

ภารกิจท้าทายChallenge: หามุมเอียงแผงที่ได้พลังงานทั้งวันมากที่สุดที่ละติจูด 14° แล้วเทียบกับวางแผงราบ ต่างกันกี่ %? ในโหมดทดลองอิสระ ลองเปลี่ยนวันในปีเป็นวันที่ 355 (ฤดูหนาว) มุมที่ดีที่สุดเปลี่ยนไปอย่างไร?
สิ่งที่ควรสังเกตExpected Results: Default A=1 m², ηref=20%, tilt=15°, day=80, lat=14° → peak G on panel ≈ 999.95 W/m², peak P ≈ 163.74 W, daily E ≈ 1301.68 Wh; a flat panel (tilt 0°) gives peak P ≈ 159.55 W and daily E ≈ 1265.25 Wh; runtime includes temperature derating 0.5%/°C above 25°C
สมการที่ใช้Reference Equations: sin α = sin φ sin δ + cos φ cos δ cos ω
cos θ = cos β sin α − sin β (sin δ cos φ − cos δ cos ω sin φ)
G = 1000 · max(0, cos θ)
T_panel = T_amb + (NOCT−20) · G/800
η(T) = η_ref · (1 − 0.005·(T_panel − 25))
P = η(T) · G · A , E = ∫ P dt

สำหรับครู: แบบจำลองและการตรวจสอบ

แบบจำลองPhysics Model: ตำแหน่งดวงอาทิตย์จากละติจูด วันในปี และเวลา; แสงบนแผง G = 1000·cos θ (θ = มุมระหว่างแสงกับเส้นตั้งฉากของแผงที่เอียงไปทางทิศใต้); P = η(T)·G·A; E = ∫P dt
ข้อสมมติAssumptions: แผงติดตั้งนิ่ง เอียงไปทางทิศใต้ (หันเข้าหาเส้นศูนย์สูตร) ไม่หมุนตามดวงอาทิตย์
ท้องฟ้าแจ่มใส: แสงตรงจากดวงอาทิตย์ 1000 W/m² ตลอดเวลาที่ดวงอาทิตย์อยู่เหนือขอบฟ้า ไม่คิดเมฆ ไม่คิดการดูดกลืนของบรรยากาศ และไม่คิดแสงกระจายจากท้องฟ้า
เวลาเป็นเวลาสุริยะ: เที่ยงวัน (12:00) ดวงอาทิตย์อยู่สูงที่สุด
อุณหภูมิแวดล้อมคงที่ 30°C
ประสิทธิภาพลดลง 0.5%/°C เมื่ออุณหภูมิแผงสูงกว่า 25°C (temperature derating)
หน่วยUnits: time: day
พื้นที่แผง (Panel area): m²
ประสิทธิภาพแผง (Efficiency): %
มุมเอียงแผง (Tilt): °
วันในปี (Day of year): -
ละติจูด (Latitude): °
power: W
energy: Wh
irradiance: W/m²
panelTemp: °C
sunAltitude: °
incidence: °
ช่วงค่าที่ใช้ได้Valid Input Range: panelArea 0.1–10 m², efficiency 5–30%, tiltAngle 0–90°, dayOfYear 1–365, latitude 0–60°
ความคลาดเคลื่อนเชิงตัวเลขNumerical Tolerance: 15-minute steps in run(); playback integrates with the frame step (trapezoid); daily energy agrees within about 1%
กรณีทดสอบVerification Cases: Default A=1 m², ηref=20%, tilt=15°, day=80, lat=14° → noon sun altitude ≈ 75.6°, incidence ≈ 0.6°, peak P ≈ 163.74 W, daily E ≈ 1301.68 Wh
Same day and place, tilt=0° (flat) → peak G ≈ 968.57 W/m², peak P ≈ 159.55 W (the old flat-panel baseline); tilt=30° → peak P ≈ 158.83 W
Tilting toward the noon sun (about the latitude) beats both flat and steep panels in daily energy
Night (sun below the horizon) → power exactly 0; energy is Wh (P·Δt with Δt in hours)

แชร์การทดลองนี้:LINE Facebook X

กำลังเปิดห้องทดลอง…

รอสักครู่ ภาพจำลองกำลังโหลด

ฟิสิกส์ม.1–6SIM-08

พลังงานแสงอาทิตย์

Solar Energy

แผงโซลาร์หนึ่งแผง เก็บพลังงานจากแสงแดดได้วันละเท่าไร?

แชร์การทดลองนี้:LINE Facebook X

ทำทีละขั้น ทายผลก่อน แล้วลองปรับตัวแปรหลักด้วยตัวเอง

พลังงานแสงอาทิตย์ (Solar Energy)

ตัวอย่างตอนเที่ยง

ภาพตัวอย่างตอนเที่ยง: แสงเอียงจากเส้นตั้งฉากของแผงเพียง 0.6° จึงได้ไฟ 164 W กดเริ่มเพื่อดู 1 วันตั้งแต่เที่ยงคืน

แสงอาทิตย์
ไฟฟ้าจากแผง
เส้นตั้งฉากกับแผง
เส้นทางดวงอาทิตย์ทั้งวัน

พลังงานทั้งวัน เทียบกับวางแผงราบ (vs flat)

+2.9% (วางราบได้ 1.27 kWh)

ดวงอาทิตย์ขึ้น–ตก (Daylight)

06:00–18:00น. (แผงตอนเที่ยง 61.2 °C)

สำหรับครู: ขอบเขตของแบบจำลอง

แบบจำลองคิดท้องฟ้าแจ่มใส: แสงตรงจากดวงอาทิตย์ 1000 W/m² ทุกช่วงที่ดวงอาทิตย์อยู่เหนือขอบฟ้า ไม่คิดเมฆ การดูดกลืนของบรรยากาศ และแสงกระจายจากท้องฟ้า แสงที่ตกบนแผงจึงเท่ากับ 1000 × cos θ เมื่อ θ คือมุมระหว่างแสงกับเส้นตั้งฉากของแผง

แผงหันไปทางทิศใต้ (หันเข้าหาเส้นศูนย์สูตร) ตำแหน่งดวงอาทิตย์คำนวณจากละติจูด วันในปี และเวลาสุริยะ (เที่ยง = ดวงอาทิตย์สูงสุด) ภาพท้องฟ้าด้านซ้ายเป็นทรงกลมฟ้าที่มองจากทางทิศใต้ ภาพด้านข้างแสดงมุมจริงตอนเที่ยง ประสิทธิภาพลดลง 0.5% ต่อ °C เมื่อแผงร้อนกว่า 25 °C (temperature derating) และหนึ่งวันในภาพใช้เวลาจริงราว 20 วินาที

กำลังโหลดภาพจำลอง…

ในภาพ 1 วัน ใช้เวลาจริงประมาณ 20 วินาที

เวลาในภาพt = 0 วันกำลังไฟฟ้า0 Wพลังงานสะสม0 Whแสงที่ตกบนแผง0 W/m²อุณหภูมิแผง30 °C

ภารกิจที่ 1 จาก 3

สังเกต

ปรับค่าการทดลอง

เลื่อนแถบ แล้วดูว่าภาพและผลลัพธ์เปลี่ยนอย่างไร

พื้นที่แผง (Panel area)1.0m²

ประสิทธิภาพแผง (Efficiency)20.0%

มุมเอียงแผง (Tilt)15°

แชร์ค่าที่ตั้งไว้ตอนนี้ให้คนอื่นเปิดดูได้

ผลการทดลอง

ค่าที่วัดได้จากการตั้งค่าตอนนี้

กำลังไฟฟ้าสูงสุด (Peak power)

164W

พลังงานไฟฟ้าทั้งวัน (Daily energy)

1,300Wh

แสงบนแผงสูงสุด (Peak irradiance)

1,000W/m²

ประสิทธิภาพเฉลี่ยทั้งวัน (Average efficiency)

17%

มุมเงยดวงอาทิตย์ตอนเที่ยง (Noon sun altitude)

75.6°

เปรียบเทียบผลแต่ละรอบ0/3

กดบันทึกผล แล้วเปลี่ยนค่า จะเห็นเส้นของแต่ละรอบซ้อนกันบนกราฟ

กำลังไฟฟ้า vs เวลา

แตะหรือลากบนกราฟเพื่ออ่านค่า หรือกดปุ่มลูกศร ← → เมื่อเลือกกราฟแล้ว

พลังงานสะสม vs เวลา

แตะหรือลากบนกราฟเพื่ออ่านค่า หรือกดปุ่มลูกศร ← → เมื่อเลือกกราฟแล้ว

แสงที่ตกบนแผง vs เวลา

แตะหรือลากบนกราฟเพื่ออ่านค่า หรือกดปุ่มลูกศร ← → เมื่อเลือกกราฟแล้ว

ตารางข้อมูล

ค่าจากกราฟ กำลังไฟฟ้า vs เวลา (64 จุด)

กราฟ

ตารางข้อมูล กำลังไฟฟ้า vs เวลา แสดง 12 จาก 64 แถว
เวลา (ชม.)	กำลัง (W)
0	0
2.25	0
4.25	0
6.5	24.9
8.75	115
11	159
13	159
15.3	115
17.5	24.9
19.8	0
21.8	0
24	0

แสดง 12 จาก 64 แถว (เลือกแถวแบบเว้นระยะเท่ากัน รวมแถวแรกและแถวสุดท้าย)

เบื้องหลังวิทยาศาสตร์

สิ่งที่แบบจำลองนี้ใช้คิดคำนวณ และสิ่งที่ควรเห็นเมื่อทดลอง

ภารกิจท้าทายChallenge: หามุมเอียงแผงที่ได้พลังงานทั้งวันมากที่สุดที่ละติจูด 14° แล้วเทียบกับวางแผงราบ ต่างกันกี่ %? ในโหมดทดลองอิสระ ลองเปลี่ยนวันในปีเป็นวันที่ 355 (ฤดูหนาว) มุมที่ดีที่สุดเปลี่ยนไปอย่างไร?
สิ่งที่ควรสังเกตExpected Results: Default A=1 m², ηref=20%, tilt=15°, day=80, lat=14° → peak G on panel ≈ 999.95 W/m², peak P ≈ 163.74 W, daily E ≈ 1301.68 Wh; a flat panel (tilt 0°) gives peak P ≈ 159.55 W and daily E ≈ 1265.25 Wh; runtime includes temperature derating 0.5%/°C above 25°C
สมการที่ใช้Reference Equations: sin α = sin φ sin δ + cos φ cos δ cos ω
cos θ = cos β sin α − sin β (sin δ cos φ − cos δ cos ω sin φ)
G = 1000 · max(0, cos θ)
T_panel = T_amb + (NOCT−20) · G/800
η(T) = η_ref · (1 − 0.005·(T_panel − 25))
P = η(T) · G · A , E = ∫ P dt

สำหรับครู: แบบจำลองและการตรวจสอบ

แบบจำลองPhysics Model: ตำแหน่งดวงอาทิตย์จากละติจูด วันในปี และเวลา; แสงบนแผง G = 1000·cos θ (θ = มุมระหว่างแสงกับเส้นตั้งฉากของแผงที่เอียงไปทางทิศใต้); P = η(T)·G·A; E = ∫P dt
ข้อสมมติAssumptions: แผงติดตั้งนิ่ง เอียงไปทางทิศใต้ (หันเข้าหาเส้นศูนย์สูตร) ไม่หมุนตามดวงอาทิตย์
ท้องฟ้าแจ่มใส: แสงตรงจากดวงอาทิตย์ 1000 W/m² ตลอดเวลาที่ดวงอาทิตย์อยู่เหนือขอบฟ้า ไม่คิดเมฆ ไม่คิดการดูดกลืนของบรรยากาศ และไม่คิดแสงกระจายจากท้องฟ้า
เวลาเป็นเวลาสุริยะ: เที่ยงวัน (12:00) ดวงอาทิตย์อยู่สูงที่สุด
อุณหภูมิแวดล้อมคงที่ 30°C
ประสิทธิภาพลดลง 0.5%/°C เมื่ออุณหภูมิแผงสูงกว่า 25°C (temperature derating)
หน่วยUnits: time: day
พื้นที่แผง (Panel area): m²
ประสิทธิภาพแผง (Efficiency): %
มุมเอียงแผง (Tilt): °
วันในปี (Day of year): -
ละติจูด (Latitude): °
power: W
energy: Wh
irradiance: W/m²
panelTemp: °C
sunAltitude: °
incidence: °
ช่วงค่าที่ใช้ได้Valid Input Range: panelArea 0.1–10 m², efficiency 5–30%, tiltAngle 0–90°, dayOfYear 1–365, latitude 0–60°
ความคลาดเคลื่อนเชิงตัวเลขNumerical Tolerance: 15-minute steps in run(); playback integrates with the frame step (trapezoid); daily energy agrees within about 1%
กรณีทดสอบVerification Cases: Default A=1 m², ηref=20%, tilt=15°, day=80, lat=14° → noon sun altitude ≈ 75.6°, incidence ≈ 0.6°, peak P ≈ 163.74 W, daily E ≈ 1301.68 Wh
Same day and place, tilt=0° (flat) → peak G ≈ 968.57 W/m², peak P ≈ 159.55 W (the old flat-panel baseline); tilt=30° → peak P ≈ 158.83 W
Tilting toward the noon sun (about the latitude) beats both flat and steep panels in daily energy
Night (sun below the horizon) → power exactly 0; energy is Wh (P·Δt with Δt in hours)

แชร์การทดลองนี้:LINE Facebook X

พลังงานแสงอาทิตย์ (Solar Energy)

ตัวอย่างตอนเที่ยง

แสงอาทิตย์
ไฟฟ้าจากแผง
เส้นตั้งฉากกับแผง
เส้นทางดวงอาทิตย์ทั้งวัน

พลังงานทั้งวัน เทียบกับวางแผงราบ (vs flat)

+2.9% (วางราบได้ 1.27 kWh)

ดวงอาทิตย์ขึ้น–ตก (Daylight)

06:00–18:00น. (แผงตอนเที่ยง 61.2 °C)

สำหรับครู: ขอบเขตของแบบจำลอง

ภาพจำลอง

ข้อมูลเชิงลึก

ตารางข้อมูล

เบื้องหลังวิทยาศาสตร์

ภาพจำลอง

ข้อมูลเชิงลึก

ตารางข้อมูล

เบื้องหลังวิทยาศาสตร์