อุปกรณ์ติดตั้งโซล่าเซลล์มีอะไรบ้าง

อุปกรณ์ติดตั้งโซล่าเซลล์มีอะไรบ้าง ?

อุปกรณ์ติดตั้งโซล่าเซลล์ สำหรับบ้านเรือนนั้นสามารถแบ่งออกเป็น 2 ประเภทหลัก ๆ ได้ดังนี้

- ระบบติดตั้งโซล่าเซลล์ ที่เชื่อมต่อกับระบบสายส่งโดยไม่มีแบตเตอรี่ไว้เก็บไฟฟ้า
- ระบบติดตั้งโซล่าเซลล์ ที่เชื่อมต่อกับระบบสายส่งโดยมีระบบแบตเตอรี่ไว้เก็บไฟฟ้า

ระบบโซล่าเซลล์ ที่เชื่อมต่อกับระบบสายส่งโดยไม่มีแบตเตอรี่ไว้เก็บไฟฟ้า ระบบนี้จะผลิตไฟฟ้าเพื่อจ่ายเข้าสายส่งโดยตรง ระบบนี้มีราคาถูกกว่าและมีความซับซ้อนน้อยกว่าเมื่อเทียบกับระบบที่มีแบตเตอรี่ แต่ข้อเสียของระบบนี้คือถ้าระบบสายส่งเกิดขัดข้องหรือไฟดับระบบโซล่าเซลล์นี้จะใช้งานไม่ได้

ระบบติดตั้งโซล่าเซลล์ ที่เชื่อมต่อกับระบบสายส่งโดยไม่มีแบตเตอรี่ไว้เก็บไฟฟ้า

รูประบบโซล่าเซลล์ที่ไม่มีระบบสำรองไฟฟ้า (without Battery Back-up)

ระบบติดตั้งโซล่าเซลล์ ที่เชื่อมต่อกับระบบสายส่งโดยมีระบบแบตเตอรี่ไว้เก็บไฟฟ้า

รูประบบโซล่าเซลล์ที่มีระบบสำรองไฟฟ้า (with Battery Back-up)

ระบบโซล่าเซลล์ ที่เชื่อมต่อกับระบบสายส่งโดยมีระบบแบตเตอรี่ไว้เก็บไฟฟ้า ระบบนี้มีจุดเด่นที่เมื่อระบบสายส่งเกิดขัดข้องจนจ่ายไฟฟ้าไม่ได้ ระบบโซล่าเซลล์ นี้ก็ยังสามารถจ่ายไฟฟ้าภายในบ้านเรือนนั้นได้อยู่ แต่อย่างไรก็ตาม ระบบโซล่าเซลล์ ที่มีการสำรองไฟฟ้าด้วยแบตเตอรี่นี้มีข้อเสียดังนี้

การสำรองไฟฟ้าด้วยแบตเตอรี่นี้มีข้อเสียดังนี้

1. แบตเตอรี่ต้องใช้ไฟฟ้าในระหว่างการ Charging และ Discharging ทำให้ประสิทธิภาพในการผลิตไฟฟ้าลดลง
2. การเพิ่มระบบแบตเตอรี่สำรองไฟทำให้ระบบเกิดความซับซ้อนขึ้นและมีราคาต้นทุนที่สูงขึ้น
3. แบตเตอรี่เมื่อใช้ไปจะต้องมีการเปลี่ยนแบตเตอรี่ใหม่เนื่องจากการเสื่อมสภาพของตัวมันเองซึ่งมีการเปลี่ยนบ่อยเมื่อเทียบกับอุปกรณ์อื่น ๆ ในระบบโซล่าเซลล์

 อุปกรณ์ติดตั้งโซล่าเซลล์หลัก ๆ  มีดังนี้

- Solar Photovoltaic modules
- Meters
- Array mounting racks
- Disconnects
- Grounding equipment
- Combiner box
- Inverter
- Battery bank (The  system with Battery Back-up)
- Charge Controller (The  system with Battery Back-up)
- Battery disconnect (The  system with Battery Back-up)

 1. Solar Photovoltaic modules

คือ แผงพลังงานแสงอาทิตย์ซึ่งอุปกรณ์นี้ถือเป็นหัวใจหลักในการผลิตไฟฟ้าจากพลังงานแสงอาทิตย์ ซึ่งถ้าผลิตจากผู้ผลิตจะมาเป็น Modules แต่เมื่อนำมาใช้งานมีการนำ Modules มาต่อเป็นอนุกรมจะเรียกว่า Strings และเมื่อเอา แต่ละ Strings มาต่อเรียงกันในแนวขนานจะเรียกว่า Array

 2. Array mounting racks

คือฐานไว้สำหรับติดตั้งแผงพลังงานแสงอาทิตย์ซึ่งปกติการติดตั้งแผง Solar Cell ตามบ้านเรือนนี้จะติดตั้งแบบอยู่นิ่งและติดตั้งเหนือพื้นที่ติดสำหรับให้ลมผ่านได้เพื่อระบายความร้อนของแผ่น

3. Grounding equipment

คืออุปกรณ์ที่ติดตั้งไว้เพื่อป้องกันผู้ใช้งานกับระบบไฟฟ้าเมื่อเกิดความผิดพลาดเกิดขึ้นเช่น เกิดไฟฟ้าลัดวงจร เป็นต้น

 4. Combiner Box

คือเป็นตัวรวมกระแสไฟฟ้าที่ผลิตได้จากแผงพลังงานแสงอาทิตย์เพื่อส่งกระแสไฟฟ้าที่รวมได้ไผแปลงกระแสไฟฟ้าที่ Inverter ซึ่ง Combiner box นี้ยังมี ฟิวส์ และ แบรกเกอร์เพื่อป้องกันกระแสไฟฟ้าเกิน และบางครั้งอาจจะมี Surge Protection อยู่ภายในด้วย ซึ่ง Surge Protection นี้มีหน้าที่ป้องกันระบบเวลาไฟฟ้ามีสูงเกินไปเช่น เกิดฟ้าผ่า เป็นต้น

 5. Inverter

อุปกรณ์แปลงกระแสไฟฟ้าจากกระแสตรงไปเป็นกระแสสลับ นอกจากนี้ อุปกรณ์นี้ช่วงให้ความถี่ของกระแสไฟฟ้าสม่ำเสมอ (50 Hz) และปรับรูปร่างของคลื่น กระแส AC ให้เหมาะสมก่อนส่งเข้าระบบสายส่ง

 

6. Meters

เป็นอุปกรณ์ที่ใช้ในการอ่านค่าพลังงานไฟฟ้าที่ผลิตได้และอ่านค่าต่างๆ ในระบบ Meter ที่ใช่อ่านค่าพลังงานไฟฟ้าที่ผลิตได้นั้นจะเรียกว่า Utility Kilowatt-hour Meter และ Meter ที่ใช้แสดงค่าต่างๆ ในระบบเพื่อไว้ตรวจสอบการทำงานของระบบจะเรียกว่า System Meter

 7. Disconnects

เป็นระบบความปลอดภัยระบบหนึ่งที่มีไว้เพื่อป้องกันอุปกรณ์ต่างๆ ในระบบและผู้ใช้งาน ในกรณีที่มีความผิดปกติเกิดขึ้นในระบบอย่างกะทันหัน เช่น ไฟฟ้าลัดวงจร กระแสไฟฟ้าสูงเกิน ปัญหาที่เกิดขึ้นจากสายส่ง เป็นต้น

 **สำหรับระบบโซล่าเซลล์ที่มีระบบสำรองไฟฟ้านั้นจะมีการติดตั้งอุปกรณ์เพิ่มเติมดังนี้

 1. Battery Bank


เป็นแหล่งเก็บพลังงานไฟฟ้าที่ผลิตได้ไว้ใช้ในเวลาที่ต้องการ อย่างที่กล่าวมาแล้วว่าการใช้แบตเตอรี่เก็บไฟฟ้านั้นระบบจะสูญเสียพลังงานไฟฟ้าในระหว่างการเก็บประจุและปล่อยประจุประมาณ 10 % ของพลังงานไฟฟ้าที่ผลิตได้ ประเภทของแบตเตอรี่ที่ใช้โดยทั่วไปมีอยู่ 2 ประเภทคือ แบบ Lead-acid batteries และ แบบ Alkaline batteries ซึ่งแบตเตอรี่แบบ Lead-acid batteries จะถูกนำไปใช้งานมากกว่าเพราะมีราคาที่ถูกว่า แต่ข้อดีของแบตเตอรี่แบบ Alkaline batteries นี้คือสามารถเก็บประจุไฟฟ้าได้ในที่ที่มีอุณหภูมิต่ำ ๆ (ประมาณ 10 C หรือต่ำกว่า) ซึ่งโดยทั่วไปจำนวนแบตเตอรี่ที่ต้องใช้ในการเก็บพลังงานไฟฟ้านั้นควรมีปริมาณที่สามารถเก็บไฟฟ้าเพื่อใช้ได้ 1 ถึง 3 วัน โดยปราศจากไฟฟ้าจากระบบสายส่ง

2. Charge Controller


เป็นอุปกรณ์ที่มีความสำคัญเมื่อมีการใช้ระบบสำรองไฟฟ้า ระบบนี้ทำหน้าที่ป้องกัน การเก็บประจุที่เยอะเกินไปในแบตเตอรี่ และป้องกันกระแสไฟฟ้าไหลกลับเข้าแผงพลังงานแสงอาทิตย์ในช่วงกลางคืน

 3. Battery disconnect


เป็นระบบรักษาความปลอดภัยแก่แบตเตอรี่ ซึ่งการทำงานจะคล้ายกับ disconnects อุปกรณ์อื่น ๆ ในระบบ PVs

เรียบเรียงโดย นายสุรเชษฐ ย่านวารี

อ้างอิง

Extension Energy Program. 2009. Solar Electric System Design, Operation and Installation an Overview for Builders in the Pacific Northwest, Washington State University. USA
Endecon Engineering. 2001. A GUIDE TO PHOTOVOLTAIC (PV) SYSTEM DESIGN AND INSTALLATION, California Energy Commission Energy Technology Development Division. USA
Jayakumar P., 2009, Solar Energy Resource Assessment Handbook, Asian and Pacific Centre for Transfer of Technology. India
Phoonsap W., 2014, INSTALLATION AND PERFORMANCE OF PARABOLIC TROUGH SOLAR COLLECTOR, Asian Institute of Technology, Pathumthani
USAID. 2013. SOLAR PV SYSTEM MAINTENANCE GUIDE, United States Agency for International Development. USA
วรรณคนาพล พ., สุวรรณชัยกุล อ., ศรีสุวรรณ์. ป. และ ตันตสวัสดิ์ ฉ., (N/A), ประโยชน์ของการใช้แผงเซลล์แสงอาทิตย์แบบติดตั้งบนหลังคา: กรณีศึกษาอาคารที่พักอาศัยต้นทุนต่ำ, คณะสถาปัตยกรรมศาสตร์และการผังเมือง มหาวิทยาลัยธรรมศาสตร์, ปทุมธานี
บริษัท บางจากปิโตรเลียม จำกัด (มหาชน). N/A. โครงการผลิตไฟฟ้าจากเซลล์แสงอาทิตย์ อำเภอบางปะอิน จังหวัดพระนครศรีอยุธยา, บริษัท บางจากปิโตรเลียม จำกัด (มหาชน), กรุงเทพมหานคร



Visitors: 24,106