วิธีการเลือกซื้อแผงโซล่าเซลล์ (Solar Cell) และอุปกรณ์ประกอบ

สำหรับท่านที่กำลังสนใจเรื่องของโซล่าเซลล์ และกำลังศึกษาเพื่อจะเลือกซื้อแผงโซล่าเซลล์และอุปกรณ์ประกอบเพื่อนำมาใช้งานจริง  วันนี้เราจะมาแนะนำวิธีการเลือกซื้อแผงโซล่าเซลล์ (Solar Cell) และอุปกรณ์ประกอบทั้งหมดว่าระบบพลังงานไฟฟ้าจากแผงโซล่าเซลล์จะต้องมีอุปกรณ์ประกอบในระบบอะไรบ้าง

แผงโซล่าเซลล์ Solar Panel

ขนาดกำลังวัตต์ตามความพอเพียงต่อการใช้ไฟฟ้าส่วนใหญ่แผงโซล่าเซลล์ที่มีจำหน่ายทั่วไปเริ่มต้นที่ขนาด 10 วัตต์ 20 วัตต์ 40 วัตต์ 60 วัตต์ 80 วัตต์ 120-130 วัตต์ 200 วัตต์ 225-235 วัตต์ 240-245 วัตต์ และ 285 วัตต์

แผงโซล่าร์เซลล์แบบ Crystalline แบ่งเป็น 2 ชนิดคือ โมโนคริสตัลไลน์ (Mono Crystalline) และ โพลีคริสตัลไลน์ (Poly Crystaline) ทั้งสองแบบคุณภาพไม่แตกต่างกัน แต่ที่ขนาดกำลังวัตต์เท่ากัน แผงโซล่าเซลล์แบบ Mono Crystalline จะมีขนาดเล็กกว่าประมาณ 10% เหมาะสำหรับการติดตั้งที่ต้องการประหยัดพื้นที่ โดยเฉพาะการทำโซล่าฟาร์มในต่างประเทศที่ราคาที่ดินสูง แต่สำหรับประเทศไทยเรื่องพื้นอาจจะยังไม่ใช่ปัญหาใหญ่ สามารถเลือกใช้แผงโซล่าร์เซลล์แบบ Poly Crystalline ที่ราคาประหยัดกว่าประมาณ 10% ได้

การเลือกแผงโซล่าเซลล์ ควรเผื่อขนาดกำลังติดตั้งให้มากกว่าขนาดของอุปกรณ์ไฟฟ้าอย่างน้อย 20% เผื่อค่าสูญเสียในระบบและเป็นการถนอมแบตเตอรี่ให้ใช้งานได้ยาวนานขึ้น การใช้งานแบตเตอรี่จนหมดแล้วชาร์ททุกวันจะทำให้อายุการใช้งานแบตเตอรี่สั้นลง   การใช้แบตเตอรี่รถยนต์ไม่ว่าแบตเตอรี่แห้งหรือเปียก ที่ไม่ใช่แบตเตอรี่แบบ deep cycle ยิ่งควรเผื่อให้มากขึ้น

การนำไปใช้งานกับปั๊มพลังงานแสงอาทิตย์  ถ้าต้องการนำไปต่อใช้งานโดยตรงโดยไม่ใช้แบตเตอรี่  ควรเผื่อกำลังติดตั้งไว้ 1 เท่าของขนาดปั๊มน้ำ DC เพราะช่วงการสตาร์ทปั๊มน้ำต้องใช้กระแสสูง  การเลือกขนาดแผงโซล่าเซลล์พอดีกับขนาดปั๊มน้ำโซล่าร์  จะไม่สามารถทำให้ปั๊มน้ำทำงานได้เพราะกระแสช่วงสตาร์ทปั๊มน้ำจะสูงกว่าปกติ ประาณสองเท่า  หากต้องการใช้ขนาดที่พอดี ควรต่อแบเตอรี่เพื่อช่วยการสตาร์จปั๊มน้ำ  แล้วจึงสามารถใช้พลังงานจากแผงโซล่าร์ ได้โดยตรง

ความสามารถในการแปลงพลังงานแสงอาทิตย์เป็นกระแสไฟฟ้า ของแผงโซล่าเซลล์ อายุการใช้งานมากกว่า 25 ปี  โดยทั่วไปสเปคจะระบุไว้ที่เมื่อเวลาผ่านไป 10 ปี ประสิทธิภาพของแผงโซล่าเซลล์จะเหลือประมาณ 90% และ 25 ปี เหลือประมาณ 80%

แผงโซล่าเซลล์ มีหลายขนาดขึ้นอยู่กับขนาดและประสิทธิภาพของเซลล์แสงอาทิตย์ สามารถเลือกขนาดต่างๆ ให้เหมาะกับการในรูปแบบต่างๆ เช่น แผงโซล่าเซลล์ 5 วัตต์ นำไปใช้กับสัญญาณไฟกระพริบตามแยกต่างบนถนน โซล่าเซลล์ 10 วัตต์ 17 วัตต์ นำไปใช้กับไฟส่องสว่างตามทางเดิน โซล่าเซลล์ 225 วัตต์ โซล่าเซลล์240วัตต์ โซล่าเซลล์ 245วั ตต์ โซล่าเซลล์280วัตต์ นำไปใช้กับปั๊มน้ำพลังงานแสงอาทิตย์ เป็นต้น

เครื่องควบคุมการชาร์จไฟ Solar Control Charger

เครื่องควบคุมการชาร์จไฟ (Solar Control Charger) ใช้สำหรับควบคุมซาร์จไฟที่ได้จากแผงเข้าเก็บไว้ในแบตเตอร์รี่ มีให้เลือกหลายชนิด เลือกให้ตรงตามขนาดวัตต์ของแผงโซล่าเซลล์ หรือมากกว่าเล็กน้อย เพื่อความทนทานชาร์จลงแบต 12V. ส่วน 10A. นั้นไม่ใช่ขนาดแบตฯ แต่เป็นขนาดโซล่าร์ที่ใช้ได้ แผงโซล่าร์แต่ละขนาดจะมีค่า Imp บอกที่ฉลากอยู่แล้วว่าเท่าไหร่ ถ้าค่า Imp นั้นไม่เกิน 10A. ก็เป็นใช้ได้ ถ้าเกินก็ต้องใช้รุ่น 20A. เช่นนี้เป็นต้น

อย่างไรก็ตามหากไม่มีค่า Imp บอกไว้ อาจใช้วิธีคำนวณง่ายๆเช่น แผงโซล่าร์ 120W. เราอยากทราบว่ากี่แอมป์ ก็เพียงเอา 12V.(ที่จริงคือ 17-18V.) ไปหาร ก็จะได้เท่ากับ 10 แสดงว่าไม่เกิน 10A. ก็ยังใช้รุ่น NSC1210 ได้ หรืออาจสรุปเอาง่ายๆ ได้ว่าแผงไม่เกิน 120W. สามารถใช้กับเครื่องชาร์จ 10A. ได้

แบตเตอร์รี่ Battery

มีไว้สำหรับเก็บพลังงานไฟฟ้าจากแผงโซล่าเซลล์ เลือกชนิดที่หาง่ายๆในท้องถิ่นที่อยู่อาศัย ควรเลือกให้มีขนาดความจุของแอมป์เพียงพอต่อการเก็บไฟที่ได้จากแผงโซล่าเซลล์ แบตเตอรี่หน้าที่ของมันคือเก็บพลังงานไฟฟ้าเท่านั้น มันไม่ได้มีหน้าที่ ผลิตไฟฟ้า   ที่ได้ต่อชั่วโมงที่จะส่งมาเก็บในแบตเตอรี่ ก็จะยังเท่าเดิมครับ การเพิ่มจำนวนหรือขนาดแบตเตอรี่เป็นเพียงการเพิ่มพื้นที่เก็บไฟฟ้าเท่านั้น อุปกรณ์ที่ทำหน้าที่ ผลิตไฟฟ้าคือแผงโซล่าเซลล์ ดังนั้น หากขนาดแผงโซล่าเซลล์ยังเท่าเดิม ปริมาณกำลังไฟฟ้า

แบตเตอรี่ที่เหมาะสำหรับใช้งานกับระบบไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์มากที่สุดคือ แบตเตอรี่แบบจ่ายประจุสูง (Deep discharge battery) เพราะถูกออกแบบให้สามารถจ่ายพลังงานปริมาณเล็กน้อยได้อย่างต่อเนื่องเป็นเวลานานๆ โดยไม่เกิดความเสียหาย เราจะสามารถใช้ไฟฟ้าที่เก็บ อยู่ในแบตเตอรี่นี้ได้อย่างต่อเนื่องถึง 80% โดยแบตเตอรี่ไม่ได้รับความเสียหาย ซึ่งต่างจากแบตเตอรี่รถยนต์ที่ถูกออกแบบให้จ่ายพลังงานสูงใน ช่วงเวลาสั้นๆ ถ้าใช้ไฟฟ้ามากกว่า 20-30% ของพลังงานที่เก็บอยู่ จะทำให้อายุการใช้งานสั้นลงได้

ส่วนมากแบตเตอรี่ที่ใช้ในระบบโซล่าเซลล์จะมีลักษณะที่ฝาครอบด้านบนเปิดออกได้ เพื่อให้สามารถตรวจสอบเซลล์และเติมน้ำในเวลาที่จำเป็นได้ เรียกว่า แบตเตอรี่แบบเซลล์เปิด (Open cell หรือ Unsealed หรือ Flooded cell battery) มีบางชนิดที่ถูกปิดแน่นและไม่ต้องการการซ่อมบำรุง เรียกว่า แบตเตอรี่แบบไม่ต้องดูแลรักษา (Maintenance free หรือ Sealed battery) ซึ่งทั้ง 2 ชนิดที่ว่ามานั้น หายาก และราคาสูงมาก

หากเลือกที่จะใช้แบตเตอรี่รถยนต์เพราะเห็นว่าราคาถูกกว่าหรือหาได้ง่ายกว่า จำเป็นต้องแนะนำว่าควรเลือกแบตเตอรี่ให้ เหมาะสมกับระบบ คือ ขนาดแบตเตอรี่ และ ขนาดแผงโซล่าเซลล์ ควรสมดุลย์กัน เพราะแบตเตอรี่รถยนต์หลายรุ่นมี กระแสขั่นต่ำ ในการชาร์จ นั่นหมายถึงหากใช้แผงโซล่าเซลล์ที่ผลิตกระแสไฟได้ต่ำ เช่น แผงโซล่าเซลล์ชนิด Amorphous ก็ไม่ควรที่จะใช้แบตเตอรี่รถยนต์ ขนาดใหญ่เกินไป เพราะมันจะชาร์จไม่เข้า ยกตัวอย่างแบตเตอรี่รถยนต์บางรุ่น 12V 150Ah ต้องใช้กระแสในการชาร์จมากกว่า 5 A จึงจะชาร์จไฟเข้าแบตเตอรี่ได้ ซึ่งหากต้องการนำแบตเตอรี่ขนาดนี้มาใช้ในงานโซล่าเซลล์ ต้องมั่นใจว่าแผงโซล่าเซลล์ผลิตกระแสไฟฟ้าได้มากกว่า 5 แอมป์

เครื่องแปลงไฟ หรือ อินเวอร์เตอร์ Inverter

เลือกซื้ออินเวอร์เตอร์ตามขนาดกำลังวัตต์รวมของเครื่องใช้ไฟฟ้าทั้งหมดที่เรารวมไว้ โดยให้ขนาดกำลังวัตต์ของอินเวอร์เตอร์มากกว่ากำลังวัตต์รวมของเครื่องใช้ไฟฟ้าประมาณ 30-40% เพื่อความทนทาน เช่น ทีวีคุณใช้ไฟฟ้า 60W ควรเลือกซื้อเครื่องแปลงไฟ อินเวอร์เตอร์ ขนาด 100W ความเหมือนที่แตกต่างของอินเวอร์เตอร์กับงานโซล่าเซลล์ ปัจจุบันมีการใช้ inverter เพื่อแปลงไฟจากไฟฟ้า DC. จากรถยนต์,โซล่าเซลล์,กังหันลม เป็นไฟ AC 220V. (ไฟบ้าน) กันอย่างแพร่หลาย แต่หลายคนยังไม่ทราบว่าแท้จริงแล้ว ปัจจุบันมี inverter อยู่สองแบบหลักๆที่ใช้ในการแปลงไฟและใช้ในระบบประหยัดพลังงาน

Off Grid Inverter พูดง่ายๆคืออินเวอร์เตอร์แปลงไฟDCเป็นไฟบ้าน ที่มีอยู่ดาดดื่นตามตลาดทั่วไป บ้านหม้อ คลองถม โดยราคาจะถูกมากจะแปลงไฟ DCออกมาเป็น 220AC รูปสัญญาณจะออกมาตามรูปโดยที่สามารถไปต่อกับเครื่องใช้ไฟฟ้าในบ้าน คอมพิวเตอร์ พัดลม ทีวี ปั๊มน้ำได้เลย

Off Grid Inverter :

• ราคาถูก
• หาซื้อได้ง่าย
• ต้องแยกโหลดเครื่องใช้ไฟฟ้ามาต่อต่างหากไม่สามารถต่อร่วมการไฟฟ้าได้โดยตรงเนื่องจากsine waveและcycle time จะไม่ตรงกับของการไฟฟ้า

On grid inverter ( Grid tie inverter) อินเวอร์อีกชนิดหนึ่ง เพียงแต่สามารถต่อเข้ากับระบบไฟฟ้าของการไฟฟ้าได้เลยโดยมี cpu ประมวลผลเช็คสัญญาณ Phase Shift sine wave ของon grid inverter ให้มีลูกคลื่น(sine wave)และ cycleตรงกันกับของระบบการไฟฟ้า สามารถขายไฟคืนให้กับการไฟฟ้าได้ แต่ราคาจะสูงกว่าแบบ off grid

On grid inverter :

• ราคาสูงกว่าแบบ Off grid
• สามารถต่อร่วมกับไฟของการไฟฟ้าได้โดยไม่ต้องแยกโหลดเครื่องใช้ไฟฟ้ามาต่อ
• on grid inverter เป็นเหมือน แหล่งจ่ายไฟของการไฟฟ้าอีกชุด เมื่อต่อร่วมกับไฟบ้านจะทำให้มิเตอร์ไฟหมุนช้าหรือหมุนถอยหลังทำให้ประหยัดค่าไฟฟ้าได้โดยง่าย คราวนี้ทุกท่านคงเลือกซื้อเลือกหาอินเวอร์เตอร์ได้เหมาะสมกับงบและความตั้งใจแล้ว

ทั้งหมดที่กล่าวมาข้างต้นก็เป็น วิธีการเลือกซื้อแผงโซล่าเซลล์ (Solar Cell) และอุปกรณ์ประกอบ ที่สามารถใช้งานได้จริง หวังว่าท่านที่กำลังศึกษาคงจะสามารถนำไปปรับใช้ได้ หากมีคำถามข้อสงสัยสามารถโพสถามได้ในคอมเม้นท์ด้านล่าง …