ความรู้พื้นฐานสำหรับโซล่าเซลล์

ความรู้พื้นฐานสำหรับโซล่าร์เซลล์

       "ระบบไฟฟ้า" หากกล่าวโดยสรุปแบบง่ายๆ จะประกอบด้วย ผู้ผลิตไฟและผู้ใช้ไฟ ซึ่งผู้ผลิตจะผลิตไฟฟ้าแล้วจ่ายให้กับผู้ใช้ผ่านสายส่ง(ระบบกริด) 

ระบบผลิตไฟฟ้าจากแผงโซล่าเซลล์ “บนหลังคา” 

หลักการง่ายๆ ของผู้ขายไฟ ผู้ซื้อไฟและระบบกริด Grid

       ผู้ผลิตไฟสามารถมีได้หลายคน โดยแต่ละคนจะช่วยกันผลิตไฟแล้วจ่ายมายังที่เดียวกัน เป็นโครงข่ายของระบบจัดจำหน่ายหรือพาวเวอร์ กริด (Power Grid) ที่เรามักจะเรียกสั้นๆ ว่า Grid เงื่อนไขของผู้ผลิตไฟก็คือ จะต้องผลิตไฟให้อยู่ในรูปแบบเดียวกัน ในทางไฟฟ้า มันคือ แรงดัน(V) และความถี่(Hz) ผู้ผลิตไฟจะต้องผลิตไฟให้ค่าสองตัวนี้ ให้ตรงกันเสมอ ถึงจะร่วม Grid กันได้ สำหรับประเทศไทย แรงดัน และความถี่ของ Grid คือ 220โวลต์-V 50เฮิร์ต-Hz (สำหรับไฟ 1 เฟส)

   

       สำหรับผู้ช่วยพระเอกอีกคน ของเราคือ แบตเตอรี่ (Battery) จะทำหน้าที่คู่กับตัวควบคุมการชาร์จ (Charge controller) เพื่อทำการสำรองไฟไว้ใช้งานยามที่แผงโซล่าร์ไม่ทำงาน โดยทำให้ประสิทธิภาพของระบบดียิ่งขึ้น


           เพราะถ้าไม่มี แบตเตอรี่ การใช้ไฟจะขึ้นอยู่กับปริมาณโหลดที่ถูกใช้ ณ ขณะนั้นๆ เช่นถ้าเราต่อโหลดแค่ 50% ของบ้าน แต่โซล่าร์เซลล์สามารถจ่ายได้ถึง 100% ส่วนที่เหลืออีก 50% จะไม่ได้ถูกกักเก็บ ก็จะสูญเปล่าไป

       แต่ถ้ามี แบตเตอรี่ ส่วนที่เหลือจากการใช้ไฟในบ้าน จะถูกจัดเก็บลง แบตเตอรี่ทั้งหมด เป็นการบริหารพลังงานอย่างมีประสิทธิภาพสูงสุด เพื่อความเข้าใจมากขึ้นในการทำงาน เมื่อมีแสงแดดมาตกกระทบแผงโซล่าร์เซลล์ จะเกิดการเปลี่ยนจากพลังงานแสงเป็นพลังงานไฟฟ้ากระแสตรง (DC Current) ผ่านตัวควบคุมการชาร์จ(Charge controller) เพื่อควบคุมว่าจะปล่อยไปใช้เท่าไหร่ และจะเหลือเก็บลงแบตเตอรี่เท่าไหร่

       ส่วนที่ปล่อยไปใช้งาน จะต้องผ่านอินเวอร์เตอร์ เพื่อแปลงเป็น ไฟฟ้ากระแสสลับ (AC Current) ก่อนนำไปใช้งานกับโหลดต่างๆ

รูปแบบการใช้งานโซล่าเซลล์

ข้อควรระวัง

       การต่อแผงโซล่าเซลล์แบบอนุกรมควรระวังอย่าให้มีเงามาตกกระทบบดบังแสงที่จะส่งไปยังแผงโซล่าเซลล์ เพราะจะทำให้ประสิทธิภาพโดยรวมทั้งหมดของระบบลดลงหรือถึงขั้นไฟฟ้าไม่สามารถผลิตขึ้นได้ เปรียบเหมือนกับท่อน้ำที่ถูกตัดระหว่างทางทำให้ไม่สามารถส่งน้ำไปยังปลายทางได้ ทั้งนี้สามารถหลีกเลี่ยงได้โดยการต่อบายพาสไดโอดขนานกับแผงหรือการติดตั้งแผงโซล่าเซลล์ให้หลีกเลี่ยงเงาที่จะตกกระทบลงบนแผง

       นอกจากนี้ การต่อแผงโซล่าเซลล์ในระบบเข้าด้วยกัน จะต้องเลือกแผงโซล่าเซลล์และอุปกรณ์โดยรวมให้มีขนาดเหมาะสม มิฉะนั้นแล้วจะทำให้อุปกรณ์ระบบเกิดความเสียหายหรือผลิตไฟฟ้าได้ไม่เต็มประสิทธิภาพ ทำให้ต้องเสียค่าใช้จ่ายต่างๆเพิ่มเติมตามมาอีกมากมาย

ประโยชน์ของแผงโซล่าเซลล์บนหลังคาบ้าน

แผงโซล่าเซลล์บนหลังคาบ้าน

ประโยชน์ที่ได้จากการติดตั้งแผงโซล่าเซลล์
    

      การติดตั้งโซล่าร์เซลล์ หรือพลังงานแสงอาทิตย์ในประเทศไทยเรานั้นนะครับ มีมานานหลายปีแล้ว แต่ที่เริ่มแพร่หลายจริงๆ จังๆ ก็น่าจะไม่เกิน 5-7 ปีที่่ผ่านมา โดยเติบโตขึ้นมากกว่า 320% ในช่วง 5 ปีที่ผ่านมา เทรนดังกล่าวชี้วัดได้ว่า การติดตั้งโซล่านั้นสามารถใช้ประโยชน์ได้จริงและประโยชน์ที่เราจะได้รับจากการติดแผงโซลาร์เซลล์นั้นค่อนข้างคุ้มค่าซึ่งได้แก่

1. ติดตั้งเพื่อขายไฟให้การไฟฟ้า

      คือการแปลงสภาพหลังคาบ้านอันว่างเปล่า ไปเป็นโรงผลิตกระแสไฟฟ้าขนาดเล็ก และขายคืนให้กับการไฟฟ้าเลย ซึ่งในกรณีนี้ “ไม่เกี่ยวกับการใช้ไฟในบ้านเราเลย”

การขายไฟให้กับการไฟฟ้า

      หลายคนอาจจะสงสัยว่า แล้วการไฟฟ้าจะรับคืนไฟฟ้าได้อย่างไร คำตอบคือ “รับไฟมาทางไหน ก็จ่ายไฟคืนไปทางนั้น”

                                               

                                                     ดังนั้น เมื่อติดแผงโซล่าร์เซลล์แล้ว จะต้องมี “มิเตอร์ขายไฟ” เพิ่มขึ้นมาอีก 1 ตัว ครับ เพื่อรับไฟจากบ้านเราคืนกลับไปยังการไฟฟ้า สรุปบ้านเราจะมีทั้ง “มิเตอร์ขายไฟ” และ “มิเตอร์ซื้อไฟ”(มิเตอร์เดิม) เรียกได้ว่า “ซื้อส่วนซื้อ ขายส่วนขาย” 

การขายไฟให้การไฟฟ้า โดยการติดแผงโซล่าร์ นั้น มีสองหน่วยงานที่รับซื้อ คือ

    (1) การไฟฟ้าส่วนภูมิภาค (PEA) สำหรับคนอยู่ต่างจังหวัด

    (2) การไฟฟ้านครหลวง (MEA) สำหรับในกรุงเทพและปริมณฑล

      สาเหตุที่การไฟฟ้ารับซื้อไฟจากประชาชน เพื่อลดภาระในการผลิตกระแสไฟฟ้า แทนที่จะไปลงทุนสร้างโรงไฟฟ้าขนาดใหญ่ และรณรงค์ให้ประชาชนช่วยกันผลิตกระแสไฟฟ้าขึ้นมาจะดีกว่าครับ เรียกได้ว่า “ร่วมด้วยช่วยกัน” เพื่อให้ประเทศเรามีไฟฟ้าใช้อย่างเพียงพอ

2. ติดตั้งเพื่อใช้เอง


      การติดตั้งแผงโซล่าร์เซลล์อีกรูปแบบหนึ่ง ที่สามารถดำเนินการได้เลยโดยไม่ต้องขออนุญาติการไฟฟ้า ซึ่งหลักการคล้ายกับการติดตั้งเพื่อขายไฟเลย เพียงแต่กระแสไฟฟ้าที่ได้ จะนำมาใช้ภายในบ้าน นั่นเอง

      การติดตั้งเพื่อใช้ไฟเองในบ้านสามารถแบ่งออกได้หลากหลายมากๆ เลยคะ ขึ้นอยู่กับวัตถุประสงค์ในการใช้งาน เท่าที่พบเจอกันบ่อยๆ มีดังนี้นะครับ


      (1) ต้องการลดค่าไฟฟ้าในบ้าน โดยให้แผงโซล่าร์ช่วยจ่ายกระแสไฟฟ้าในตอนกลางวัน(ตอนที่มีแดด)

      (2) ต้องการใช้งานตอนไม่มีไฟ หรือไฟดับ ซึ่งต้องใช้ แบตเตอรี่ เป็นตัวช่วยกักเก็บพลังงาน
      (3) ต้องการใช้กับกิจกรรมที่ไม่สะดวกที่จะใช้ไฟจากการไฟฟ้า เช่น ปั้มน้ำที่อยู่นอกบ้าน บ่อน้ำ ไฟถนน ไฟริมรั้ว กล้องวงจรปิดนอกตัวอาคาร เป็นต้น

 Solar Lighting โซล่าร์เซลล์สำหรับแสงสว่าง หลอด LED

Solar Pump โซล่าปั้ม เครื่องสูบน้ำ

      ไม่ว่าจะเป็นแบบไหนก็แล้วแต่ ขอให้พึงระลึกไว้เสมอว่า การติดตั้งแผงโซล่าร์เซลล์พลังงานแสอาทิตย์ จะต้อง “มีการใช้ไฟ ถึงจะคุ้ม” ตราบใดที่ผลิตพลังงานแสงอาทิตย์ได้ แต่ถ้าเราไม่มีการใช้งานอุปกรณ์ไฟฟ้าใดๆ เลย พลังงานที่ได้จะสูญเปล่า นอกจากจะมี “แบตเตอรี่” ไว้กักเก็บพลังงานครับ

Deep Cycle Battery

      แบตเตอรี่จะต้องเป็นแบบ Deep Cycle Battery เท่านั้น ถึงจะเหมาะสมกับการเก็บพลังงานจากแสงอาทิตย์ เพราะความสามารถในการจ่ายประจุได้ลึก สูงสุดถึง 75% ของความจุแบตเตอรี่ (มันถึงเรียกว่า Deep ) ทำให้ในแบตความจุเดียวกัน แบตเตอรี่แบบนี้จ่ายไฟได้เต็มประสิทธิภาพมากกว่า แต่มีข้อเสียคือ ราคาสูง และไม่เหมาะกับการ ใช้ เปิด-ปิดโหลดบ่อยๆ เช่นการสตาร์ทรถยนต์ เพราะแบตเตอรี่ชนิดนี้ มีความสามารถในการทน trigger charge ต่ำ