การใชงานแผงโซลาเซลล สบน แพทยรตน เรยบเรยง

การใชงานแผงโซลาเซลล

พลงงานแสงอาทตย (Solar) ประเทศไทยไดรบพลงงานจากแสงอาทตยในปรมาณทพอเพยงกบการน าไปใชเปนพลงงานทดแทน (Renewable Energy) ประมาณ 4 – 5 ชวโมงตอวน พนท 1 ตารางเมตร จะไดรบพลงงานแสงอาทตยประมาณ 1,000 วตต หรอ 4 – 5 กโลวตต-ชวโมงตอตารางเมตรตอวน (kWh/m2/day) ถาเรามเซลลแสงอาทตยพนท 1 ตารางเมตร ทมประสทธภาพเพยง 10 % จะสามารถผลตกระแสไฟฟาได 100 วตต หรอเฉลย 400 – 500 วตต-ชวโมงตอตารางเมตรตอวน จะเหนไดวาประเทศไทยมศกยภาพในการผลตพลงงานไฟฟาจากแสงอาทตย การน าพลงงานแสงอาทตยมาใชโดยใชโซลาเซลล (Solar Cell) จะสามารถผลตกระแสไฟฟาทดแทนกระแสไฟฟาจากระบบสายไฟฟาหรอทเรยกวาโครงขายไฟฟา (Power Grid) สามารถน าไปใชในพนทการเกตตร พนททไมสะดวกในการตดตงระบบสายไฟฟา จนถงขนทสามารถขายกระแสไฟฟาใหกบการไฟฟา ดงนนการเลอกใชงานแผงโซลาเซลล และอปกรณตางๆ จะตองค านงถงชนดและขนาดของการใชงานใหเหมาะสม และคมคาในการลงทน

โซลาเซลล (Solar Cell) เปนสงประดตฐทางอเลกทรอนกส ทสามารถเปลยนพลงงานแสงอาทตยหรอแสงจากหลอดไฟฟาให

เปนพลงงานไฟฟาไดโดยตรง ไฟฟาทไดเปนไฟฟากระแสตรง (Direct Current) โซลาเซลลประดตฐขนจากการน าสารกงตวน า 2 ชนด คอ P-Type และ N-Type มาตอกนท าใหเกดการไหลของกระแสไฟฟาเมอไดรบพลงงานแสงอาทตย โซลาเซลลทท าจากสารกงตวน าประเภทซลกอน จะใชสารซลกอนมาท าใหไมบรสทธ (Dope) โดยการเตมธาตในกลมท 3 และกลมท 5 ในตารางธาตลงไป P-Type มคณสมบตของอะตอมเปนชองวางซงเรยกวา โฮล (Hole) สวน N-Type มคณสมบตของอะตอมเปนอเลกตรอนเกนขนมา 1 ตว เรยกวาอเลกตรอนอสระซงสามารถเคลอนทไดอยางอสระในกอนผลก เมอน าสารกงตวน า P-Type และ N-Type ทมาตอกนแลวท าใหรอยตอไดรบพลงงานแสงอาทตย จะท าใหเกดการไหลของกระแสไฟฟา

Cr. http://www.epcinter.co.th

รปแสดงการท างานของแผงโซลาเซลล

2

การใชงานแผงโซลาเซลล สบน แพทยรตน (subinpet@gmail.com). เรยบเรยง

Cr. http://www3.egat.co.th

รปแสดงสวนประกอบของแผงโซลาเซลล ประเภทของโซลาเซลล

1. แผงโซลาเซลลชนดผลกเดยวซลกอน/โมโนครสตลไลน (Monocrystalline Silicon Solar Cells) ท ามาจากซลคอนทมความบรสทธสง เปนผลกซลคอนเชงเดยว (mono-Si) หรอบางทกเรยกวา Single Crystalline (single-Si) โดยเรมมาจากแทงซลคอนทรงกระบอก จากนนจงน ามาตดใหเปนสเหลยม และลบมมทงสออก เพอทจะท าใหไดประสทธภาพสงสด ท าใหมลกตณะเปนสเหลยมตดมมทงสมม และมสเขม

Cr. http://www.klcbright.com

รปแสดง แผงโซลาเซลลชนดผลกเดยวซลกอน/โมโนครสตลไลน (mono-Si)

ขอด ของ แผงโซลาเซลล ชนด โมโนครสตลไลน มประสทธภาพเฉลยอยท 15-20% เพราะผลตมาจาก ซลคอนเกรดดทสด ใชเนอทในการตดตงนอย และสามารถผลตกระแสไฟฟาไดเกอบ 4 เทา ของชนดฟลมบาง (thin film) มอายการใชงานยาวนานโดยเฉลยแลวประมาณ 25 ปขนไป ผลตกระแสไฟฟาไดมากวาชนดโพลครสตลไลน เมออยในภาวะแสงนอย

3

การใชงานแผงโซลาเซลล สบน แพทยรตน (subinpet@gmail.com). เรยบเรยง

ขอเสย ของ แผงโซลาเซลล ชนด โมโนครสตลไลน มราคาแพงทสด ในบางครงการตดตงดวย แผงโซลาเซลลชนด โพลครสตลไลน หรอชนด thin film

อาจมความคมคามากกวา ถามความสกปรกหรอถกบงแสงในบางสวนของแผง อาจท าใหวงจรหรอ inverter ไหมได เพราะ

อาจจะท าใหเกดโวลตสงเกนไป แตปจจบนมการแกไขปญหานในการผลตแลว

2. แผงโซลาเซลลชนดผลกรวม/โพลครสตลไลน (Polycrystalline Silicon Solar Cells) เปนแผงโซลาเซลลทท ามาจากผลกรวมจากซลคอนบรสทธรวมถงแทงซลกอนทเหลอทงจากการผลต น ามาหลอมรวมในเบาสเหลยม หลงจากนนน ามาตดเปนแผนๆ (Wafer) แตละเซลลเปนรปสเหลยมจตรส ไมมการตดมม ท าใหมราคาถกกวาแบบผลกเดยว โดยทวไปเรยกวาผลกรวม หรอ โพลครสตลไลน (polycrystalline,p-Si) แตบางครงกเรยกวา มลต-ครสตลไลน (multi-crystalline,mc-Si) สของแผงจะออก น าเงน ไมเขมมาก

Cr. http://www.klcbright.com

รปแสดง แผงโซลาเซลลแบบผลกรวม/โพลครสตลไลน (p-Si)

ขอด ของ แผงโซลาเซลลชนด โพลครสตลไลน ราคาถกกวาโมโนครสตลไลน มประสทธภาพในการใชงานในทอณหภมสงดกวา ชนดโมโนครสตลไลน เลกนอย

ขอเสย ของ แผงโซลาเซลลชนด โพลครสตลไลน มประสทธภาพโดยเฉลยอยท 13-16% ซงต ากวา เมอเทยบกบชนด โมโนครสตลไลน ใชเนอทในการตดตงมากกวาแบบโมโนครสตลไลน เมอตองการประสทธภาพเทากน มสน าเงน ท าใหบางครงอาจดไมสวยงาม ไมเขากบสของสภาพแวดลอม

3. แผงโซลาเซลลชนดอะมอรฟส (Amorphous silicon : a-Si) หลกการโดยทวไปของการผลต โซลาเซลลชนดชนดอะมอรฟส หรอฟลมบาง (Thin Film Solar Cell, TFSC) คอ การน าเอาสารทสามารถแปลงพลงงานจากแสงเปนกระแสไฟฟา มาฉาบเปน

4

การใชงานแผงโซลาเซลล สบน แพทยรตน (subinpet@gmail.com). เรยบเรยง

ฟลมหรอชนบางๆ ซอนกนหลายๆชน เชน สารประกอบซลคอนและสารอนๆทอยในสถานะกาซ มาเคลอบเปนฟลมบางบนแผนฐาน เชน แกวหรอพลาสตก จงเรยก โซลาเซลลชนดนวา ฟลมบาง หรอ thin film ซงสารฉาบทวานกมดวยกนหลายชนด ชอเรยกของ แผงโซลาเซลล ชนดฟลมบางจงแตกตางกนออกไป ขนอยกบชนดวสดทน ามาใช ไดแก อะมอรฟส Amorphous silicon (a-Si) บางชนด เชน Hydrogenated amorphous silicon (a-Si:H) ท าใหโปรงแสงได ปจจบนแผนโซลาเซลลชนดฟลมบางมพฒนาการดานการผลตมากมายหลายแบบ และสามารถน าไปใชในอปกรณไดหลากหลาย และสามารถใชสารประกอบทไมใชซลคอน เชน เซลลแสงอาทตยชนดแคดเมยมเทลลไรด (Cadmium Telluride, CdTe) เซลลแสงอาทตยชนดคอปเปอรอนเดยมแกลเลยมเซเลไนด (Copper Indium Gallium Selenide, CIGS) และเซลลแสงอาทตยชนดแกลเลยมอาเซไนด (Gallium Arsenide, GaAs) เปนตน บางชนดสามารถท าใหบดงอ โคง ไดตามการตดตง ดานประสทธภาพของ แผงโซลาเซลล ชนดฟลมบางนน มประสทธภาพเฉลยอยท 7-13% มตนทนการผลตต ามาก แตประสทธภาพต า และอายการใชงานสน ทงนขนอยกบชนดของวสดทน ามาท าเปนฟลมฉาบ

Cr. http://www.klcbright.com

รปแสดง แผงโซลาเซลลชนดอะมอรฟส/ฟลมบาง ขอด ของ แผงโซลาเซลล ชนดฟลมบาง

มราคาถกกวา เพราะสามารถผลตจ านวนมากไดงายกวา ชนดผลกซลคอน และใชงานหลากหลาย ในทอากาศรอนมากๆ แผงโซลาเซลล ชนด ฟลมบาง มผลกระทบนอยกวา ไมมปญหาเรอง เมอแผงสกปรกแลวจะท าใหวงจรไหม น าไปประยกตใชงานไดหลากหลาย

ขอเสย ของ แผงโซลาเซลล ชนดฟลมบาง มประสทธภาพต า แผงโซลาเซลล ชนด ฟลมบาง มประสทธภาพตอพนทต า ไมเหมาะน ามาใชตามหลงคาบาน เพราะมพนทจ ากด การรบประกนสนกวาชนด ผลกซลคอน

5

การใชงานแผงโซลาเซลล สบน แพทยรตน (subinpet@gmail.com). เรยบเรยง

ตวแปรทส าคญของโซลาเซลล ตวแปรทส าคญทมสวนท าใหเซลลแสงอาทตยมประสทธภาพการท างานในแตละพนทตางกน และม

ความส าคญในการพจารณาน าไปใชในแตละพนท ตลอดจนการน าไปค านวณระบบหรอค านวณจ านวนแผงแสงอาทตยทตองใชในแตละพนท มดงน

1. ความเขมของแสง กระแสไฟ (Current) จะเปนสดสวนโดยตรงกบความเขมของแสง หมายความวาเมอ

ความเขมของแสงสง กระแสทไดจากเซลลแสงอาทตยกจะสงขน ในขณะทแรงดนไฟฟาหรอโวลตแทบจะไมแปรไปตามความเขมของแสงมากนก ความเขมของแสงทใชวดเปนมาตรฐานคอ ความเขมของแสงทวดบนพนโลกในสภาพอากาศปลอดโปรง ปราศจากเมฆหมอกและวดทระดบน าทะเลในสภาพทแสงอาทตยตงฉากกบพนโลก ซงความเขม ของแสงจะมคาเทากบ 100 mW ตอ ตร.ซม. หรอ 1,000 W ตอ ตร.เมตร ซงมคาเทากบ AM 1.5 (Air Mass 1.5) และถาแสงอาทตยท ามม 60 องศากบพนโลกความเขมของแสง จะมคาเทากบประมาณ 75 mW ตอ ตร.ซม. หรอ 750 W ตอ ตร.เมตร ซงมคาเทากบ AM2 กรณของแผงเซลลแสงอาทตยนนจะใชคา AM 1.5 เปนมาตรฐานในการวดประสทธภาพของแผง 2. อณหภม

กระแสไฟ (Current) จะไมแปรตามอณหภมทเปลยนแปลงไป ในขณะทแรงดนไฟฟา (โวลท) จะลดลงเมออณหภมสงขน ซงโดยเฉลยแลวทกๆ 1 องศาทเพมขน จะท าใหแรงดนไฟฟาลดลง 0.5% และในกรณของแผงเซลลแสงอาทตยมาตรฐานทใชก าหนดประสทธภาพของแผงแสงอาทตยคอ ณ อณหภม 25 องศา C เชน ก าหนดไววาแผงแสงอาทตยมแรงดนไฟฟาทวงจรเปด (Open Circuit Voltage หรอ V oc) ท 21 V ณ อณหภม 25 องศา C กจะหมายความวา แรงดนไฟฟาทจะไดจากแผงแสงอาทตย เมอยงไมไดตอกบอปกรณไฟฟา ณ อณหภม 25 องศา C จะเทากบ 21 V ถาอณหภมสงกวา 25 องศา C เชน อณหภม 30 องศา C จะท าใหแรงดนไฟฟาของแผงแสงอาทตยลดลง 2.5% (0.5% x 5 องศา C) นนคอ แรงดนของแผงแสงอาทตยท V oc จะลดลง 0.525 V (21 V x 2.5%) เหลอเพยง 20.475 V (21V) แผงชนดโมโนและโพลจะมแรงดนกระแส และขนาดไมแตกตางกน แตแผงชนดโมโนจะมคา Temperature coefficients of Pmax นอยกวาแผงแบบโพล ท าใหมราคาแพงกวา 10-15%

6

การใชงานแผงโซลาเซลล สบน แพทยรตน (subinpet@gmail.com). เรยบเรยง

Cr. http://www.happyplanetsolution.com รปแสดง ตวอยางขนาดแผงโซลาเซลลแบบโมโนครสตลไลน (mono-Si)

การตอโซลาเซลลไปใชงาน เนองจากกระแสไฟฟาทไดจากโซลาเซลลเปนไฟฟากระแสตรง และกระแสไฟฟาไมคงทมการแปรเปลยนตามตวแปรความเขมของแสงอาทตย การน าไปใชงานจะแบงตามการใชงาน ดงน

1. โซลาเซลลตอกบโหลด เปนการใชโซลาเซลลผลตกระแสไฟฟาเมอมพลงงานแสงอาทตยเปนการตอกระแสไฟฟาตรงจากแผงโซลาเซลลเขากบภาระหรออปกรณโดยตรง ซงเปนการตอขนพนฐานทใชอปกรณนอยทสด มราคาถก แตจะใชงานไดเฉพาะตอนทแสงอาทตยมความเขมแสงเพยงพอใหโซลาเซลลผลตกระแสไฟฟาใหภาระหรออปกรณสามารถท างานได เหมาะกบอปกรณประเภทมอเตอรกระแสตรง เพราะมอเตอรทนทานตอการเปลยนแปลงกระแสและแรงดนไดด เชนการสบน าเพอการเกตตร ตอกบพดลมระบายอากาศในยานยนตหรอในบาน เปนตน

7

การใชงานแผงโซลาเซลล สบน แพทยรตน (subinpet@gmail.com). เรยบเรยง

Cr. http://www.nsthai.com/

รปแสดง โซลาเซลลตอตรงกบปมสบน ากระแสตรง

2. โซลาเซลลตอกบแบตเตอรส ารองไฟ เปนการใชโซลาเซลลผลตกระแสไฟฟาตรง และมการเกบส ารองกระแสไฟฟาโดยใช

แบตเตอร เพอใหไฟฟาทจายออกไปมตอเนองแมไมมแสงอาทตย ระยะเวลาการใชขนอยกบขนาดของแบตเตอร การประจ (Charge) และภาระ กระแสไฟฟาทไดมความสม าเสมอ เหมาะกบอปกรณอเลกทรอนกส

การตอเขากบแบตเตอรตองมเครองควบคมการประจ (Charge Controller) เพราะบางครงแสงทตกกระทบแผงโซลาเซลลอาจจะไมสม าเสมอกนตลอดทงวนจงท าใหกระแสและแรงดนทผลตไดจากแผงเปลยนแปลงตลอดเวลาบางชวงกสงบางชวงกต าท าใหแรงดนและกระแสไฟฟาไมคงท ดงนนการชารจประจไฟฟาของแผงโดยตรงกบแบตเตอรจงไมมประสทธภาพเทาทควรและทส าคญคอจะท าใหอายการใชงานของแบตเตอรจะสนในลง เครองควบคมการชารจจงถกออกแบบมาเพอท าใหการชารจไฟฟาเขาแบตเตอรนนมประสทธภาพเพมมากยงขน อกทงยงปองกนการเสยหายทเกดจากการชารจแบตเตอร

8

การใชงานแผงโซลาเซลล สบน แพทยรตน (subinpet@gmail.com). เรยบเรยง

Cr. www.cssckmutt.in.th รปแสดง โซลาเซลลตอกบเครองควบคมการประจแบตเตอร

3. โซลาเซลลผลตไฟฟากระแสสลบ เปนการใชโซลาเซลลผลตกระแสไฟฟาสลบเพอใชกบเครองใชไฟฟาสลบ 220 โวลต

(Volt AC) โดยมเครองแปลงกระแสไฟฟาตรงเปนกระแสไฟฟาสลบ (Inverter) ท าหนาทแปลงกระแสไฟฟาตรงเปนไฟฟากระแสสลบ ซงตองมการประจแบตเตอรเพอใหเครองอนเวอรเตอรท างานไดอยางมประสทธภาพ

Cr. www.cssckmutt.in.th รปแสดงโซลาเซลลตอกบเครองอนเวอรเตอร

การตอโซลาเซลลเขากบระบบโครงขายไฟฟา (Grid) การใชโซลาเซลลตอกบระบบโครงขายไฟฟาของการไฟฟา จะตองมการขออนญาตจากการไฟฟา ตาม

ระเบยบการไฟฟาสวนภมภาควาดวยขอก าหนดการเชอมตอระบบโครงขายไฟฟา พ.ศ.2551 ทงนอปกรณตางๆ โดยเฉพาะกรดอนเวอรเตอรตองไดรบการตรวจอนญาตจากการไฟฟา แบงได ดงน

1. เพอขายไฟฟาใหการไฟฟาตามนโยบายกระทรวงพลงงานรบซอไฟฟาราคาพเศต Feed In Tariff หรอ FiT ซงเปนมาตรการสงเสรมการรบซอไฟฟาจากพลงงานหมนเวยน จะตองม

9

การใชงานแผงโซลาเซลล สบน แพทยรตน (subinpet@gmail.com). เรยบเรยง

การขออนญาตผลตกระแสไฟฟาดวยโซลาเซลล ใชอปกรณทเรยกวา Grid Inverter หรอ Grid Tie Inverter เปลยนกระแสตรงเปนกระแสสลบทสามารถเชอมตอกบระบบโครงขายของการไฟฟา และผานเครองวดวดปรมาณไฟฟา (Meter) ทจ าหนายใหการไฟฟา

2. เพอลดคากระแสไฟฟา จะตองขออนญาตเปน “ผขอใชบรการเชอมตอกบระบบจ าหนาย” และจะตองเปลยนมเตอรวดปรมาณการใชไฟฟาใหเปนแบบหมนกลบไมได นนคอหากมปรมาณไฟฟาเหลอจากการใชงาน จะไมสามารถขายใหกบการไฟฟาได

การน าโซลาเซลลไปใชงานหากคดเรองความคมทนอาจไมคมเทาไร แตหากน าไปใชในทระบบสายสงของการไฟฟาเขาไมถง พนทการเกตตร ฯลฯ จะสามารถทดแทนไฟฟาจากระบบได

อปกรณในระบบโซลาเซลล

แบตเตอร (Battery) แบตเตอรทใชเกบส ารองไฟฟาในระบบโซลาเซลล จะตองเปนแบบทมประสทธภาพสง สามารถเกบ

ประจไฟฟาไดมาก สามารถจายไฟฟาออกไดเปนเวลานาน มความทนทาน แบตเตอรทเหมาะสมคอแบบ Deep-Cycle Battery ซงแบตเตอรทออกแบบมา ใหสามารถปลอยประจไฟฟาไดมาก ประมาณ 60-80 เปอรเซนต ของประจไฟฟาทงหมด กอนจะท าการชารจประจใหม สวนใหญจะน ามาใชกบ ระบบผลตพลงงานไฟฟาในบานพกอาศย แบตเตอรชนดน จะมราคาทสงกวาแบตเตอรทใชในรถยนตทวไป มอายการใชงาน 4- 5 ป

Cr. https://solarsmileknowledge.com

รปแสดง สวนประกอบภายในของแบตเตอรแบบ Deep Cycle

10

การใชงานแผงโซลาเซลล สบน แพทยรตน (subinpet@gmail.com). เรยบเรยง

แบตเตอร deep cycle แบงออกเปน 2 ชนด คอ 1. ชนดน า หรอ Flooded type deep cycle battery เปนชนดมใชงานมากทสด ในระบบโซ

ลาเซลล คมคาตอการลงทน แตกเปนชนดทตองการการบ ารงรกตาอยางสม าเสมอ เชน การเตมน ากลนหรอ การท าความสะอาดขวแบตฯ

2. ชนดแหง หรอชนดมวาลวปรบแรงดนภายใน (Valve Regulated Lead Acid : VRLA) เปนแบตเตอรทมโครงสรางเปนระบบปด ไมตองการการบ ารงรกตา (Free Maintenance) ควบคมแรงดนของสารละลายดวยวาลวปรบแรงดนทอยภายใน

คาของแบตเตอรทตองน ามาค านวณ 1. ขนาดความจของแบตเตอร เรยกวาแอมแปรอาว ( Ampereminute/hour : Ah) ซงผผลต

แจงไวเปนคาทวดการคายประจ ทในอตราการคายกระแสเปนเวลาชวโมง เชน แบตเตอร 12V 100Ah หมายถง แบตเตอรลกน สามารถจายไฟทอตรา 10 A ไดนาน 10 ชวโมง (เปนการค านวณแบบงายๆ อตรทแนนอนตองพจารณาทกราพคณสมบต) คาแอมแปรอาวทบรตทแจงจะเปนคาทคดจากการประจท 20 ชวโมง

2. คาในการน าเอาความจทมอยออกมาใชงาน (Depth Of Discharge : DOD) คาทบอกถงความสามารถของแบตเตอร คอ อาจจะบอกเปนเปอรเซนต หรอ Ah กได ยกตวอยาง เชน แบตเตอรเตมความจคอ 100% แตสามารถน าเอาออกมาใชงานไดเพยง 35% ทเหลอ 65% เกบส ารองไวเพอรกตาแบตฯเอาไว นนคอแบตเตอรลกนม DOD 35% คานมการก าหนดไดถง 60 % เพอใหไดขนาดของแบตเตอรนอย แตจะมผลกบอายการใชงานของแบตเตอร (Use Cycle)

Cr. http://www.champbizshop.com

รปแสดง ตวอยางขนาดแบตเตอรแบบ Deep Cycle อาการทท าใหแบตเตอรเสอม

1. ไดรบการประจเกน (Over Charge) 2. จายกระแสไฟฟามากเกน (Over Discharge) 3. ลดวงจรไฟฟา (Short Curcuit)

11

การใชงานแผงโซลาเซลล สบน แพทยรตน (subinpet@gmail.com). เรยบเรยง

เครองควบคมการประจแบตเตอรของโซลาเซลล (Solar Charge Controller) ท าหนาทควบคมการจายกระแสไฟฟาจากโซลาเซลลเพอประจใหกบแบตเตอร และท าหนาทตดตอ

วงจรการจายไฟฟากระแสตรงจากแบตเตอรใหกบโหลด หากแบตเตอรมระดบแรงดนไฟฟาต าเครองจะตดวงจรโหลดออก และจะตอวงจรการประจ

http://www.premiumsolarcell.com/

รปแสดงชารคอนโทรลเลอร ชารจคอนโทรลเลอร จะตอวงจรระหวางแผงโซลาเซลลกบแบตเตอรและโหลด หากแรงดนไฟฟาทอยใน

แบตเตอรต ากวาทตงไว เครองจะท าการปลดโหลดออกจากระบบโดยทนท (Load disconnect) เพอปองกนแบตเตอรเสอมคณภาพเรวขน ปกตจะตงคาแรงดนการปลดโหลดไวทประมาณ 11.5 โวลท(ส าหรบแรงดนระบบท 12 โวลท) เครองควบคมการชารจกจะตอการท างานของโหลดใหม (Load reconnect) ถาแบตเตอรมคาแรงดนทเพมขนตามทตงไว ปกตจะตงไวท 12.6โวลท (ส าหรบแรงดนระบบ 12 โวลท) สวนแรงดนควบคมในการประจแบตเตอร (Regulation Voltage) ปกตจะมคา 14.3 โวลท(ส าหรบระบบ 12 โวลท) เมอแบตเตอรประจจนเตม ชารจคอนโทรลเลอร ม 2 ประเภท คอ PWM (Pulse Width Modulation) และ MPPT (Maximum Power Point Tracking) มตงแตขนาดกระแส 10A – 60A และ แรงดน 12V 24V 48V หรอ 96V มราคาตงแต 300-30,000 บาท

ขอควรระวงในการเลอกซอคอนโทรลชารจโซลาเซลล ไมควรเลอกขนาดของคอนโทรลชารจโซลาเซลลใหญเกนกวาทระบบตองการ เพราะมราคาไมคมทน แรงดนตรงกบระบบทเลอกใช เชน 12 V หรอ 24 V

12

การใชงานแผงโซลาเซลล สบน แพทยรตน (subinpet@gmail.com). เรยบเรยง

ขนาดกระแสของชารจคอนโทรลเลอรตองเหมาะสมกบขนาดรวมของแผงโซลาเซลล มฉะนนอาจท าใหเครองควบคมการชารจหรอแบตเตอรเสยหายได เชน ชารจคอนโทรลเลอร ขนาด 12V./10A. จะสามารถใชประจไฟฟาใหแบตเตอร 12V. สวน 10A. เปนขนาดของแผงโซลารทใชไดโดยสงเกตจากคา Imp ของแผง โซลาเซลล

เครองแปลงไฟฟากระแสตรงเปนกระแสไฟฟาใชในระบบ (Grid Inverter) อนเวอรเตอรในทนจะกลาวถงเปนชนดทแปลงกระแสไฟฟาตรงจากแผงโซลาเซลล หรอไฟฟากระแสตรงจากแบตเตอร ใหเปนไฟกระแสสลบทมลกตณะเชนเดยวกบของการไฟฟา คอไฟฟากระแสสลบ 220 โวลต ความถ 50 เฮรตส (Hz) เพราะตองการจายไฟฟาใหกบอปกรณเครองใชไฟฟาทเราใชงาน ราคาของอนเวอรเตอรจะขนอยกบความสามารถ ถาสามารถตอจากแผงโซลาเซลลไดโดยตรงโดยจะมราคาสง จะแบงได 2 ระบบ ดงน

1. ระบบสแตนอโลน (Stand-Alone System) หรอระบบอสระทไมตอเขากบการไฟฟา อนเวอรเตอรแบบนรบพลงงานไฟฟากระแสตรงทผลตไดจากแผงโซลาเซลลในตอนกลางวน และรบไฟฟากระแสตรงจากแบตเตอรในเวลากลางคนจากพลงงานทชารจไวโดยแผงโซลาเซลลในเวลากลางวน แลวแปลงเปนไฟฟากระแสสลบ จายใหกบเครองใชไฟฟากระแสสลบตอไป

2. ระบบออนกรต (On-grid System) หรอระบบทสามารถตอเขากบระบบไฟฟาของการไฟฟา มชอเรยกอนเวอรเตอรชนดนโดยทวไปวา กรตไทนอนเวอรเตอร(Grid-Tied Inverter) ลกตณะการท างานของอนเวอรเตอรระบบนจะเหมอนกบอนเวอรเตอรโดยปกตทวไปแตจะตองมแรงดนไฟฟากระแสสลบจากการไฟฟาปอนใหกบอนเวอรเตอรอกทางหนงดวย ตวอนเวอรเตอรแบบนถงจะท างาน ไฟฟาทผลตไดจากแผงโซลาเซลลจะถกใชไปกบเครองใชไฟฟาตางๆภายในบาน(ส าหรบระบบออนกรตแบบลดภาระคาไฟฟา) หรออาจจะแปลงไฟฟาทผลตไดจากแผงโซลาเซลลปอนตรงใหกบสายสงเพอขายไฟใหกบการไฟฟาตามโครงการ VSPP ได กรตไทนอนเวอรเตอรในปจจบนจะตดการท างานตวมนเองทนททไฟฟาจากการไฟฟาดบเพอปองกนไฟฟาทผลตไดจากแผงโซลาเซลลผานไปยงสายไฟของการไฟฟาซงจะเปนอนตรายตอชางไฟฟาทจะมาซอมได

Cr. http://www.solar-greenpower.com

รปแสดง อนเวอรเตอร

13

การใชงานแผงโซลาเซลล สบน แพทยรตน (subinpet@gmail.com). เรยบเรยง

อปกรณส าหรบตอวงจรระบบโซลาเซลล 1. สายไฟฟาโซลาเซลล

การเชอมตอระบบโซลาเซลล ตองใชสายไฟฟา สาย PV / PV1-F เปนสายไฟส าหรบไฟ DC ออกแบบมาเพอระบบโซลารเซลลโดยเฉพาะ เปนสายทท าจากทองแดงเคลอบดบก หมฉนวน 2 ชน ทดความรอนสง มความสามารถทนอณหภมไดไมนอยกวา 80 องศาเซลเซยส ซงเรยกสายส าหรบโซลารเซลล ภายในสาย PV1-F ประกอบดวยสายเสนเลกๆ จ านวนมาก ท าใหเหมาะกบไฟฟากระแสตรง (DC) กระแสไฟฟาไหลผานไดด เพราะไฟฟาระบบกระแสตรง จะวงทขอบของสายไฟเสนเลกๆ มคาความสญเสยการไฟฟานอยกวา การเลอกใชสายจะตองพจารณากระแส แรงดน และระยะทาง การใชสายยาวมากเกนไปจะท าใหเกดการสญเสย ดงนนการตดตงระบบจะตองค านวณคาการสญเสยทไมควรเกน 0.6 โวลต สของสายทใชในระบบสายสแดงใชเปนสายไฟบวก สวนสายสด าหรอสอนๆใชเปนสายไฟกราวดหรอไฟลบ

แรงดนทสญเสย=กระแสไฟฟา x [0.02 x ความยาว(ม) / พนทหนาตด (มม.2)]

Cr. http://solarcellthailand96.com

รปแสดง สายไฟฟา PV1-F การเลอกขนาดของสายไฟกระแสตรง DC หรอ PV Cable

กระแส แอมป รองรบแรงดนไฟฟา ขนาดสาย Sq.mm 30A AC 0.6/1kV; DC 1.8kV PV1-F 1*1.52 mm 41A AC 0.6/1kV; DC 1.8kV PV1-F 1*2.52 mm 55A AC 0.6/1kV; DC 1.8kV PV1-F 1*4.02 mm 70A AC 0.6/1kV; DC 1.8kV PV1-F 1*6.02 mm 98A AC 0.6/1kV; DC 1.8kV PV1-F 1*102 mm 132A AC 0.6/1kV; DC 1.8kV PV1-F 1*162 mm 218A AC 0.6/1kV; DC 1.8kV PV1-F 1*352 mm

14

การใชงานแผงโซลาเซลล สบน แพทยรตน (subinpet@gmail.com). เรยบเรยง

2. ขวตอสายโซลาเซลล MC4 Connector

Cr. https://www.nyxcable.com

รปแสดง ขวตอสายโซลาเซลล

MC4 Connector เปนอปกรณเชอมตอไฟฟา ประกอบดวยขวตอทเปนเตาเสยบ (plug) กบขวตอทเปนเตารบ (socket) นยมใชส าหรบเชอมสายไฟของแผงโซลาเซลลเขาดวยกน MC4 นนมชอยอจากชอบรตทผผลต นนคอ บรตท Multi-Contact ประเทศสหรฐอเมรกา และ เลข 4 คอ ขนาดของหมดตวเชอม 4 mm2 MC4 เปนอปกรณทชวยใหสายไฟของแผงโซลาเซลลนน เชอมตอกนไดอยางงายดาย เพยงดนตว Connector ของแผงทอยตดกนดวยมอเทานนเอง เพยงแตวาตว Connector น กจะมกลไกการลอคการเชอมตอเขากนของสายไฟ เพอปองกนในกรณทสายไฟถกดงโดยไมตงใจ

Cr. https://www.nyxcable.com รปแสดง ขวตอ MC4 ตวเมย

เตาเสยบ และเตารบนจะถกวางไวภายในวสดหมทเปนพลาสตกทจะเปนเพศตรงขามกน โดยเตาเสยบ จะใสไปในวสดหมรปทรงกระบอกทคลายกบ connector ตวเมย แตเรยกวาตวผ สวนเตารบใสในหวรปสเหลยมทคลาย connector ตวผ แตเรยกวาตวเมย

15

การใชงานแผงโซลาเซลล สบน แพทยรตน (subinpet@gmail.com). เรยบเรยง

Cr. https://www.nyxcable.com รปแสดง ขวตอ MC4 ตวผ

ส าหรบ Connector ตวเมยนน จะมนวพลาสตก 2 อน ทเวลาใสตองกดตรงกลางเลกนอย เพอทจะแทรกเขาไปในรดานหนาของ Connector ตวผ เมอดนขวตอสายโซลาเซลลทงตวผและตวเมยเขาดวยกนจะเขาดวยกนพอด การเขาหวหมด (Pin) จะตองใชคมบบ MC4 โดยเฉพาะเพอใหกระแสไฟฟาไหลไดสะดวก

Cr. http://www.thaisolarmarket.com

รปแสดง การใชคมบบหมดของ MC4

Cr. http://www.sunnergysolar.com

รปแสดง ตวอยางการใช MC4 และชดฟวส

16

การใชงานแผงโซลาเซลล สบน แพทยรตน (subinpet@gmail.com). เรยบเรยง

อปกรณตดตอนของระบบโซลาเซลล อปกรณตางๆทเปนไฟฟากระแสตรงจะตองใชอปกรณทผลตส าหรบไฟฟากระแสตรง โดยเฉพาะอปกรณตดตอน (Circuit Breaker) AC Circuit Breaker หากน ามาใชกบวงจรระบบของกระแสตรงจะท าใหเกดอนตราย การตดวงจรจะชากวาปกต จะท าใหเกดความเสยหายกบอปกรณ

Cr. http://www.dencosolar.com

รปแสดง ดซเซอรกตเบรกเกอร

การออกแบบเพอน าโซลาเซลลไปใชกบอปกรณไฟฟา การออกแบบเพอน าโซลาเซลลไปใชกบอปกรณไฟฟา จะตองค านงถงตวแปร ดงน

1. ก าลงไฟฟาของแผงโซลาเซลลเปนก าลงไฟฟาตอชวโมง เชนแผงโซลาเซลล 60 วตต รบแสงอาทตย 5 ชวโมง(คาปกตในประเทศไทย) จะไดพลงงานรวม 300 วตต

2. พลงงานจะตองมคาสญเสย (Loss) การตดตงระบบโดยปกตจะมคาสญเสย 30 % 3. พลงงานทผลตไดจากแผงเซลลแสงอาทตย จะตองพจารณาทงขนาดของแผงและสภาพภมอากาศของ

สถานทตดตงแผง เพราะก าลงสงสด (วตตสงสด หรอ Wp) ทผลตจากแผงไมไดขนอยกบขนาดของแผงเทานน แตยงขนอยกบความสวางของแสงอาทตยทตกกระทบแผงดวย ดงนน การวดพลงงานทไดจากแผงขนาดใดๆ ตอวนตองน าวตตสงสดของแผงนนๆ คณคาแฟคเตอรของพลงงานทผลตจากแผง (Panel generation factor : PGF) ซงคาแฟคเตอรนจะแตกตางกนไปในแตละสภาพภมอากาศ โดยทวไปจะใชคา 3.43 ตวอยางคา PGF กบสภาพภมอากาศ

ภมอากาศระดบ 1 มแสงอาทตยมากกวาภมอากาศระดบ 2 คาแฟคเตอรเปน 3.86

ภมอากาศระดบ 2 ภมอากาศแบบชายฝงเขตรอน คาแฟคเตอรเปน 3.43

17

การใชงานแผงโซลาเซลล สบน แพทยรตน (subinpet@gmail.com). เรยบเรยง

ภมอากาศระดบ 3 จะมเมฆ 5-7 วนเสมอและตามดวยทองฟาโปรงอก 3 วน คาแฟคเตอรเปน 3

ภมอากาศระดบ 4 จะมเมฆ 10 วนขนไปเสมอและมทองฟาโปรงนานๆ ครง คาแฟคเตอรเปน 2.57 การก าหนดขนาดของแผงโซลาเซลล

1. ค านวณพลงงานรวมทอปกรณไฟฟาแตละเครองตองการใชใน 1 วน โดยการน าก าลงไฟฟาของโหลดแตละตวคณกบระยะเวลาทตองใชแตละตว

2. ค านวณผลรวมของขอ 1 จะไดคาพลงงานทงหมดทตองจายใหกบอปกรณไฟฟา 3. คาจากขอ 2 x 1.3 (คาสญเสยของระบบ) จะไดพลงงานทแผงเซลลแสงอาทตยจะตองผลต 4. คาจากขอ 3 หารดวยคาแฟคเตอรของพลงงานทผลตไดจากแผง จะไดวตตสงสดทตองการ 5. พจารณาแผงโซลาเซลลทมอยใหมากกวาวตตสงสด

ตวอยาง การก าหนดขนาดของแผงโซลาเซลล ตองการน าปมน ากระแสตรงขนาด 500 GPH (Gallon Per Hour) วตต 12 โวลต กระแส 2.2 แอมป ไปใชในฟารมเลยงปลา เพอสบน าเขาถงน าเฉพาะชวงกลางวนตองการหาซอแผงโซลาเซลล

1) พลงงานของอปกรณไฟฟา = 12 โวลต x 2.2 แอมป x 5 ชวโมง 2) = 132 วตต-อาว 3) คดเผอคาสญเสยระบบแลว = 132 วตต-อาว x 1.3(คาสญเสยของระบบ) = 171.6 วตต-อาว 4) พลงงานทตองการจากแผงโซลาเซลล = 171.6 วตต-อาว = 49 วตตสงสด

3.5 (คาแฟคเตอรของพลงงาน) 5) เลอกใชแผงโซลาเซลลแบบโมโน ขนาด 50 วตต

การก าหนดขนาดของแบตเตอร 1. ค านวณพลงงานทอปกรณไฟฟาแตละเครองตองการใชใน 1 วน 2. ค านวณผลรวมของขอ 1 3. คาจากขอ 2 หารดวยแรงดนของแบตเตอร หารดวย 0.40 ซงเปน % การใชงานกระแสไฟฟา

ทอยในแบตเตอรหรอคา DOD และหารดวย 0.85 ซงเปนประสทธภาพของ Inverter (ถาใช Inverter) ตวอยางตองการน าโซลาเซลลมาใชจายไฟฟา 220 โวลต ใหกบหลอดไฟฟาขนาด 20 วตต

จ านวน 2 หลอด เปนเวลานาน 6 ชวโมง คาพลงงานรวมคอ 20x2 วตต x 6 ชวโมง = 240 วตต-อาว ดงนนขนาดของแบตเตอร(Ah) = คาพลงงานรวม / [แรงดนไฟฟาแบตเตอร X 0.40(% การใชงาน

กระแสไฟฟาทอยในแบตเตอร) X 0.85 (ประสทธภาพของ Inverter)] = [( 20W X 2 ดวง) X 6 ชวโมง] / [12 โวลต X 0.35 X 0.85] = 67.22 Ah ดงนนขนาดของแบตเตอร 12 โวลต ทใชควรจะเปนขนาดมากกวา 67.22 Ah ซงควรใช 80 Ah

18

การใชงานแผงโซลาเซลล สบน แพทยรตน (subinpet@gmail.com). เรยบเรยง

คา DOD Factor โดยทวไปจะอยระหวาง 40% - 60% ซงเปนคาของแบตเตอรแบบน าถงแบบ Free Maintenance

การก าหนดขนาดของเครองควบคมการประจ (Solar Charge Controller) ขนาดของชารจคอนโทรลเลอรจะขนอยกบขนาดของแผงโซลาเซลล เพราะเราตองค านวณ

ขนาดของแผงโซลาเซลลกอน เพราะจะท าใหสามารถใชประสทธภาพของแผงโซลาเซลลไดสงสดในการประจแบตเตอร แตเนองจากชารจคอนโทรลเลอรจะมโหลดมาตออยดวยจงค านงถงความปลอดภยในการเรมเดนเครองอปกรณไฟฟาซงสวนใหญใชกระแสมากกวาขณะท างาน โดยเฉพาะมอเตอรไฟฟา ดงนนชารจคอนโทรลเลอรตองมขนาดเทากบหรอมากกวากระแสสงสดทจายไปยงอปกรณไฟฟาทตองการ รวมถงกระแสทเพมขนตอนเรมเดนเครองดวย ซงขนาดของชารจคอนโทรลเลอรหาไดจากการน าวตตสงสด ของแผงเซลลแสงอาทตยหารดวยแรงดนทแบตเตอร แลวคณดวยคา Safety Factor ปกตจะใชคา ท 25%

ระบบทไมมมอเตอรไฟฟา ขนาดเครองควบคมการประจควรเทากบผลรวมของกระแสจากอปกรณไฟฟาทงหมดคณดวย 1.25 (Safety Factor 25%)

ระบบทมมอเตอรไฟฟา กระแสทมอเตอรตองการตอนเรมเดนเครองควรเปน 3 เทาของกระแสทใชปกต

ขนาดของชารจคอนโทรลเลอร = วตตสงสดของแผงเซลลแสงอาทตยx1.25 (Safety Factor 25%) คาแรงดนของแบตเตอร จากขอแบตเตอร พลงงานรวม = 240 วตต-อาว พลงงานสงสดของแผงโซลาเซลล = 240 x 1.3 = 89.14 (ค านวณ) = 90 วตต(ขนาดแผง) 3.5

กระแสของชารจคอนโทรลเลอร = 90 วตต x 1.25 = 9.375 แอมป 12 ดงนน ขนาดของชารจคอนโทรลเลอรจะเปน 10 แอมป เลอกใชแบบ PWM เพราะโหลด

เปนหลอดไฟแสงสวาง

การก าหนดขนาดของเครองแปลงกระแสไฟฟา (Inverter) แรงดนของอนเวอรเตอรจะตองตรงกบขนาดของแบตเตอรทใช เชน 12 หรอ 24 โวลต ฯลฯ ท

ถกค านวณและออกแบบมาจากก าลงไฟฟาทตองใชมาแลว สวนขนาดก าลงไฟฟาตองมากกวาขนาดก าลงไฟฟารวมทอปกรณไฟฟาทงหมดใชจากระบบ ถามอปกรณไฟฟาทมความเหนยวน า (เชน มอเตอรไฟฟา, ปมน าและเครองซกผา ฯลฯ) ใหรวมก าลงไฟฟาของไฟกระชากดวย (มกก าหนดเปน 2 เทาหรอ

19

การใชงานแผงโซลาเซลล สบน แพทยรตน (subinpet@gmail.com). เรยบเรยง

มากกวาก าลงไฟฟารวมทอปกรณไฟฟาทงหมดใชในเวลาเดยวกน) จะไดอตราก าลงไฟฟาทสามารถน าไปเลอกขนาดของเครองแปลงกระแสไฟฟาทเหมาะสมกบระบบได

ตวอยางการค านวณขนาดอนเวอรเตอร ไฟฟลออเรสเซนต จ านวน 4 ดวง (18W x 4) เปนเวลา 6 ชวโมงตอวน และโทรทศนส

21 นว (120 W) ใช 4 ชวโมงตอวน = (4 x 18 x 6) + (120 x 4) = 912 วตต ควรใชอนเวอรเตอรขนาด 1,000 วตต

กรณนเปนโหลดทวไปแตถาพจารณาแลวโหลดมคาตวประกอบก าลงเพาเวอรแฟคเตอร (PF.) เชนโหลดทเปนมอเตอรไฟฟา จะตองน าผลทไดหารดวย 0.85 ซงเปนคาประสทธภาพของอนเวอรเตอร

การบ ารงรกษาระบบโซลาเซลล 1. การบ ารงรกษาแผงโซลาเซลล

ท าความสะอาดคราบสกปรกและฝนทเกาะบนแผงพลงงานแสงอาทตยดวยการลางดวยน าสะอาดและเชดคราบสกปรกออก บางครงคราบสกปรกจะเปนพวกยางหรอมลนกใหใชน าเยนลางและขดดวยฟองน า ขอควรระวงในการท าความสะอาดแผงพลงงานแสงอาทตยคอ หามใชแปรงทมขนเปนโลหะท าความสะอาดผวของแผงพลงงานแสงอาทตย นอกจากนผงซกฟอกและน ายาใดๆกไมควรใชในการท าความสะอาดเพราะอปกรณและน ายาท าความสะอาดดงกลาวจะท าใหเกดรอยทผวแผงพลงงานแสงอาทตยได ควรหมนลางท าความสะอาดแผงโซลาเซลลเปนประจ าเพอก าจดฝนผง ขนกหรอวสดอนๆ ซงมาลดทอนแสงอาทตยทตกกระทบตวแผง ท าใหผลตพลงงานไฟฟาไดนอยลงเกอบ 20 เปอรเซนต การลางท าความสะอาดควรท าเวลาเชา ไมควรท าเวลากลางวน เพราะเมอกระจกแผงทรอนเจอกบน าเยน อาจจะท าใหกระจกแตกได นอกจากนไมควรใชวสดทเปนฝอยมาขดคราบสกปรกบนกระจกแผงเพราะอาจจะท าใหกระจกเปนรอยได

Cr. http://www.greenenergy.co.th

รปแสดง การลางท าความสะอาดแผงโซลาเซลล ตองใชน าสะอาดเทานน

20

การใชงานแผงโซลาเซลล สบน แพทยรตน (subinpet@gmail.com). เรยบเรยง

ตรวจสอบดสภาพแผงพลงงานแสงอาทตยวายงมสภาพทสมบรณหรอไม เชน รอยราว, รอยแตก, รอยฝาบรเวณผว, มรอยรวของน าภายในผวแผงพลงงานแสงอาทตย และ สของแผงเปลยน เปนตนใหมการจดบนทกและสงเกตการณสงผดปรกตตาง ๆ ถาประสทธภาพลดลง อาจจะมการซอมบ ารงหรอเปลยนแผงพลงงานแสงอาทตยทมปญหาดงกลาว

ควรตรวจเชคระบบโซลาเซลลวาสามารถผลตไฟฟาไดตามปกต ตรวจเชคทกวน หรออยางนอยสปดาหละครง

ควรตรวจสอบสวนทยดโซลาเซลล โครงเหลก นอตและสกรตางๆใหแนนหนาดอยเสมอ

ควรตรวจเชคขวตอและจดเชอมของสายไฟจดตางๆวามการคลายตวของขวตอหรอไม ถามควรขนสกรเชอมตอกบสายไฟฟาใหแนน(ถาจะขนสกรจ าเปนตองปดไฟฟาในระบบเสยกอน หรอใชเครองมอทมฉนวนสามารถปองกนไฟฟา)

ตรวจตรารอบๆและเชคดวาสายไฟทอยในระบบมการช ารดเสยหายหรอไม ถามใหด าเนนการเปลยนทนท เพราะสายไฟฟาทเสยหายอาจท าใหเกดไฟฟาลดวงจรและเกดเพลงไหมได

Cr.http://essgllc.com

รปแสดง แผงโซลาเซลลราวเพราะสะเกดหนตกใส

2. การบ ารงรกษาตวแปลงกระแสไฟฟาและระบบควบคมตางๆ (Inverter and Controller) ระบบแปลงกระแสไฟฟาและระบบควบคมตาง ๆ ควรมสภาพทสะอาดปราศจากฝนเกาะสะสม ฉะนน

ควรใชผาแหงเชคท าความสะอาดฝนทเกาะอปกรณเหลาน และใชไฟฉาย LED สองดในชองทตรวจสอบไดยากเชน รอยตอตางๆ ภายในอปกรณวาอยในสภาพสมบรณหรอไม หากมสภาพทไมพรอมใชงานหรอช ารด เชน สายไฟมการหลดออกมา ถาตรวจพบใหท าการแกไขใหเรวทสด นอกจากนตองตรวจสอบกลองทครอบอปกรณควบคมตาง ๆ นตองไมมแมลงหรอหนมาท ารง หากมใหก าจดทงเพอปองกนแมลงและหนมาท าใหระบบมปญหา 3. การบ ารงรกษาระบบสายไฟและระบบเชอมตอตางๆ (Wiring and Connections)

การตรวจสอบระบบสายไฟและระบบเชอมตอตาง ๆ นนควรตรวจสอบวาอปกรณดงกลาวมสภาพทบงบอกถงความไมสมบรณหรอช ารดหรอไม เชน รอยราว รอยแตก ความเสอมสภาพของฉนวนและทอ รอยกด

21

การใชงานแผงโซลาเซลล สบน แพทยรตน (subinpet@gmail.com). เรยบเรยง

กรอนตาง ๆ รอยไหม การเกดประกายไฟตอนสบสวตชไฟ สภาพของสายดน เปนตน หากเกดปญหาดงกลาวใหแจงผทมาตดตงมาซอมบ ารงใหเรวทสดเทาทท าได 4. การบ ารงรกษาแบตเตอร (Battery, The system with Battery Back-up)

แบตเตอรใชในระบบทตองการส ารองไฟฟาเอาไวใชงานนน ตองมการตรวจสอบสภาพแบตเตอร เชน ปรมาณสารละลายอเลกโทรไลท รอยแตกราวบรเวณกอนแบตเตอร รอยกดกรอนบรเวณขวแบตเตอร ระดบแรงดนของแบตเตอร เปนตน แบตเตอรทมสภาพดควรสะอาด ไมมฝนหรอคราบสกปรก และไมควรมรอยกดกรอน และการรวของสารละลายอเลกโทรไลท การเกดปญหาทกลาวมาใหท าการซอมบ ารงดงน

หากปรมาณสารละลายอเลกโทรไลทนอยเกนไปใหท าการเตมสารละลายเขาไปเพมใหอยในระดบทใชงานปรกต

การเกดรอยกดกรอนบรเวณขวใหท าความสะอาดซงลกตณะการกดกรอนบรเวณขวจะเปนคราบสขาว โดยปรกตใหท าความสะอาดเดอนละครง

ระดบแรงดนของแบตเตอรควรมการตรวจสอบระดบแรงดนไฟฟาอยางสม าเสมอ เมอมความผดปรกตใหท าการตรวจสอบ ซอมบ ารง หรอเปลยนกอนแบตเตอรนน

Cr.https://solarsmileknowledge.com

รปแสดง การเตมน ากลนแบตเตอร (หามใชน าดม) ในสถานผลตกระแสไฟฟาดวยโซลาเซลล

ตรวจเชคสายไฟฟาตรงขวแบตเตอรใหแนนอยเสมอ ถามการคลายตว ควรขนใหแนน

ส าหรบแบตเตอรแบบ Seal Lead-Acid(หรอแบบไมตองเตมน ากลน) ชวงระยะเวลาหนงควรจะมการใชไฟฟาทเกบอยในแบตเตอรบาง ถาแบตเตอรไมไดถกใชงานเปนเวลานานๆจะท าใหแบตเตอรใชงานไดไมเตมประสทธภาพ

ส าหรบแบตเตอรแบบ Flooded Lead-Acid (หรอแบตเตอรทตองเตมน ากลน) ควรเตมน ากลนเปนประจ าอยางนอยท าๆ 1เดอน อยาใหน ากลนในแบตเตอรแหง อายการใชงานจะสนลง และทกๆ 3-4 เดอนควรจะมการกระตนแบตเตอรโดยวธการทเรยกวา Equalization(การชารจแบตเตอรดวยแรงดนไฟฟาทมากกวาปกต ซงคาแรงดนไฟฟาจะขนอยทผผลตแบตเตอรแตละราย) เพอจะท าใหประจแบตเตอรแบบน ามการแลกเปลยนปฏกรยาทางเคมภายใน ท าใหกลบมาคงสถานะสมดลอกครง ชวยยดอายแบตใหยาวนานขน

22

การใชงานแผงโซลาเซลล สบน แพทยรตน (subinpet@gmail.com). เรยบเรยง

เครองมอวด เครองมอวดทนยมใชในงานชางทมราคาถกและทนทานคอมลตมเตอร(Multimeter) เกดจากค า 2 ค าผสม

กน นนคอ Multi ซงแปลวา หลากหลาย มากมาย สวน Meter หมายถง เครองวด เมอน าสองค ามารวมกนคอ เครองมอวดทางไฟฟา ซงสามารถวดไดหลายคา เชน คาแรงดน(Voltage) คากระแส (Current) คาความตานทาน(Resistance) บางรนสามารถวด frequency,คา Diod หรอคาอนๆภายในเครองเดยวไดดวย

การแสดงผลของมลตมเตอรแบงออกเปน 2 แบบ คอ มลตมเตอรแบบเขม (Analog Multimeters) กบ มลตมเตอรแบบตวเลข (Digital Multimeters) แตทนยมใชคอมลตมเตอรแบบเขม (Analog Multimeters) เพราะจะใหมตในการแสดงผลไดดกวา โดยทวไปแลวมลตมเตอรจะสามารถใชวดปรมาณตอไปน ความตางศกยกระแสตรง (DC voltage)- ความตางศกยกระแสสลบ (AC voltage)- ปรมาณกระแสตรง (DC current)- ความตานทานไฟฟา (electrical resistance) อยางไรกตามมลตมเตอรบางแบบสามารถใชวดปรมาณอน ๆ ไดอก เชน ก าลงออกของสญญาณความถเสยง (AF output) การขยายกระแสตรงของทรานซสเตอร (DC current amplification, hFE) กระแสรวของทรานซสเตอร (leakage current, lCEO) ความจทางไฟฟา (capacitance) ฯลฯมลตมเตอรแบบเขม มลกตณะดงภาพขางลาง

Cr.https://www.pballtechno.com

รปแสดง มลตมเตอรแบบเขม

23

การใชงานแผงโซลาเซลล สบน แพทยรตน (subinpet@gmail.com). เรยบเรยง

หมายเลข 1 indicator Zero Conector มหนาทตงคาเขมใหอยต าแหนง 0 หรอต าแหนงอนๆทตองการ หมายเลข 2 Indicator Pointer หรอ เขมชบง มหนาทชบงปรมาณตางๆ หมายเลข 3 Indicator Scale สเกลตางทอยบนหนาปดของมเตอร หมายเลข 4 Continuity Indicating LED ( CONTINUITY ) เปนหลอด Led ทเปลงแสงบงบอกความตอเนอง หมายเลข 5 Range Selector Switch knob ลกบดปรบเลอกคาทตองการวด หมายเลข 6 0-ohms adjusting knob /0- centering meter ปมปรบตงคาความตานทานใหอยต าแหนง 0 หรอต าแหนงทตองการ หมายเลข 7 Measuring Terminal + เทอรมนอลไฟบวก หมายเลข 8 Measuring - COM เทอรมนอลไฟลบ หรอ common หมายเลข 9 Series Terminal Capacitor OUTPUT ใชวดคาแรงดนกระแสสลบ หมายเลข 10 Panel หรอ หนาปดมเตอร หมายเลข 11 Rear Case หรอ กรอบมเตอร

หนวยวดทางไฟฟา 1. โวลท ใชตว V (มาจากค าวา Volt) คอหนวยของ “แรงดนไฟฟา” หรอ “แรงเคลอนไฟฟา” หรอ

“ความตางศกยไฟฟา” ใชตวอกตร “E” แทนสตรในการค านวณ การวดคาแรงดนไฟฟา ใชโวลตมเตอรวดครอมอปกรณทจะวด

Cr.http://www.electron.rmutphysics.com รปแสดง การใชโวลตมเตอรวดคาแรงดนไฟฟา

2. แอมป ใชตว A (มาจากค าวา Ampere) คอหนวยของ “กระแสไฟฟา” ใชตวอกตร “I” แทนสตรในการค านวณ การวดคากระแสไฟฟา ใชแอมปมเตอรวดคากระแสไฟฟา

24

การใชงานแผงโซลาเซลล สบน แพทยรตน (subinpet@gmail.com). เรยบเรยง

Cr.http://www.electron.rmutphysics.com รปแสดง การใชแอมปมเตอรวดคากระแสไฟฟา

3. โอมห ใชตว (มาจากค าวา Ohm) คอหนวยของ “ความตานทานไฟฟา” ใชตวอกตร “R” แทนสตรในการค านวณ การวดคาความตานทาน ใชโอหมมเตอรวดครอมในขณะไมมการจายไฟ และตองไมมวงจรอนๆเกยวของ

Cr.http://www.electron.rmutphysics.com รปแสดง การใชโอมหมเตอรวดคาความตานทาน

4. วตต ใชตว W (มาจากค าวา Watt) คอหนวยของ “ก าลงไฟฟา” ใชตวอกตร “P” แทนสตรในการค านวณ การวดคา ใชเครองวดทตองตอแรงดนและกระแส

สตรค านวณทางไฟฟา

แรงดน (โวลท) = กระแส (แอมป) X ความตานทาน(โอหม) หรอ E = I x R ก าลงไฟฟา (วตต) = กระแส (แอมป) X แรงดน (โวลท) หรอ P = E x I

ก าลงไฟฟา (วตต) = พลงงานไฟฟา (จล;วตต-วนาท) / เวลา (วนาท) หรอ P = W/t

VSPP ยอมาจาก Very Small Power Producer คอ ผผลตไฟฟารายเลกมาก ส าหรบในประเทศไทยเรากก าหนดเอาไวทก าลงผลตนอยกวา 10 MW

ผขอใชบรการเชอมตอกบระบบจ าหนาย 1 เฟส สามารถจายไฟหรอรบไฟจากระบบไดไมเกน 10 กโลวตต

25

การใชงานแผงโซลาเซลล สบน แพทยรตน (subinpet@gmail.com). เรยบเรยง

บรรณานกรม

1. การดแลและบ ารงรกตาระบบอปกรณตางๆในระบบโซลาเซลล. [ระบบออนไลน]. แหลงทมา https://solarsmileknowledge.com (18 กมภาพนธ 2560).

2. การบ ารงรกตาระบบโซลา. [ระบบออนไลน]. แหลงทมา http://ienergyguru.com (18 กมภาพนธ 2560).

3. ความรพนฐานเกยวกบเซลลแสงอาทตย. [ระบบออนไลน]. แหลงทมา http://www.thaisolarfuture.com/ (18 กมภาพนธ 2560).

4. ดแลรกตา โซลาเซลล แบบ ออนกรด. [ระบบออนไลน]. แหลงทมา https://www.madguidepower.com (18 กมภาพนธ 2560).

5. สถาบนพฒนาเทคโนโลยพลงงานแสงอาทตย (SOLARTEC) . [ระบบออนไลน]. แหลงทมา http://www.solartec.or.th (18 กมภาพนธ 2560).

6. ศนยพฒนามาตรฐานและทดสอบระบบเซลแสงอาทตย สจล. . [ระบบออนไลน]. แหลงทมา www.cssckmutt.in.th/cssc/cssc_training/doc/Designer_CH1toCH5.pdf (18 กมภาพนธ 2560).

7. พฒนาพลงงานทดแทนและอนรกตพลงงาน. [ระบบออนไลน]. แหลงทมา www.dede.go.th (18 กมภาพนธ 2560).

26

การใชงานแผงโซลาเซลล สบน แพทยรตน (subinpet@gmail.com). เรยบเรยง

โจทยการน าแผงโซลาเซลลไปใชงาน 1. หาขนาดและชนดของแผงโซลาเซลลเพอน าไปใชตอตรงกบปมน าดซ 24 โวลต ขนาด 180 วตต เพอตอปม

น าการเกตตร

Cr.http://www.pajonpai.com

2. ออกแบบไฟถนนหรอไฟในสวน ก าลงสองสวาง 20 วตต ใหสองสวางโดยอตโนมต โดยใชแบตเตอรแบบ Free Maintenance

Cr. http://www.ledhomesolar.com 3. ออกแบบระบบไฟส าหรบปายโฆตณาทตองไปน าตดตงในทไมสามารถตอไฟฟาใชได

27

การใชงานแผงโซลาเซลล สบน แพทยรตน (subinpet@gmail.com). เรยบเรยง

4. ออกแบบระบบโซลาเซลลเพอใชกบอปกรณเครองใชไฟฟาภายในบานทสายสงของการไฟฟาเขาไมถง

Cr. http://www.solarcellcity.com

28

การใชงานแผงโซลาเซลล สบน แพทยรตน (subinpet@gmail.com). เรยบเรยง

ภาคผนวก

29

การใชงานแผงโซลาเซลล สบน แพทยรตน (subinpet@gmail.com). เรยบเรยง

ใบงานท 1

การใชมลตมเตอรวดแรงดนไฟฟาของแผงโซลาเซลล

1. จดประสงคทวไป เพอใหสามารถใชเครองมอวดชนดมลตมเตอรวดคาแรงดนไฟฟาของแผงโซลาเซลลในสภาพความเขมแสงตางๆ

2. จดประสงคเชงพฤตกรรม 1) แสดงการใชมลตมเตอรวดแรงดนไฟฟากระแสตรงไดถกตอง 2) ตงยานวดมลตมเตอรไดถกตอง 3) วดขวบวกและลบไดถกตอง 4) อาน และบนทกคาแรงดนไฟฟาไดถกตอง 5) ตงองศาของแผงโซลาเซลลใหมแรงดนไฟฟาสงสด

3. สมรรถนะรายหนวย ใชมลตมเตอรวดแรงดนไฟฟากระแสตรงจากแผงโซลาเซลล

4. เครองมอ วสด อปกรณ 1) มลตมเตอร 2) แผงโซลาเซลล 3) สาย และขวตอของระบบโซลาเซลล 4) เครองมอของโซลาเซลล

CR. http://ebook.pc-lover.com

รปแสดง สวตชปรบยานวดของมลตมเตอร

30

การใชงานแผงโซลาเซลล สบน แพทยรตน (subinpet@gmail.com). เรยบเรยง

5. ล าดบขนตอนการปฏบตงาน 1) ปรบยานวดของมลตมเตอรไปทยาน DCV Volt เลอกยานวดใหเหมาะสม 2) น าสายวดขวบวก และขวลบ วดทขวบวก และขวลบของกลองขวสายของแผงโซลาเซลล 3) อานคาแรงดนไฟฟาทได ............................ โวลท 4) ปรบมมแผงโซลาเซลลใหไดแรงดนไฟฟาสงทสด เทากบ ................... โวลท

6. ขอควรระวง 1) การปรบยานวดไมถกตองอาจท าใหมลตมเตอรเสยหาย 2) ขวบวก-ลบสลบกนจะท าใหเขมของมลตมเตอรตกลบ

31

การใชงานแผงโซลาเซลล สบน แพทยรตน (subinpet@gmail.com). เรยบเรยง

ใบงานท 2

การตอแผงโซลาเซลลกบโหลดปมน า

1. จดประสงคทวไป เพอใหสามารถตอวงจรแผงโซลาเซลลกบโหลด

2. จดประสงคเชงพฤตกรรม 1) แสดงการตอแผงโซลาเซลลกบโหลด 2) ตอวงจรแผงโซลาเซลลกบโหลดปมน ากระแสตรง 3) อานคาแรงดนไฟฟาของแผงโซลาเซลลเมอไมตอโหลด และตอโหลด 4) อานคา บนทก และวเคราะหคาแรงดนและคากระแสไฟฟา

3. สมรรถนะรายหนวย 1) ตอแผงโซลาเซลลกบโหลดกระแสตรงใหโหลดสามารถท างานไดเมอมความเขมแสงอาทตยเพยงพอ 2) วเคราะหแรงดนไฟฟา และกระแสไฟฟา เมอตอโหลดใหสามารถท างานได

4. เครองมอ วสด อปกรณ 1) แผงโซลาเซลล 2) ปมน ากระแสตรง (DC Pump) 3) มลตมเตอร 4) แอมปมเตอร 5) สาย และขวตอของระบบโซลาเซลล 6) เครองมอของโซลาเซลล

Cr. http://www.nsthai.com/

รปแสดงการตอแผงโซลาเซลลกบโหลดปมน า

32

การใชงานแผงโซลาเซลล สบน แพทยรตน (subinpet@gmail.com). เรยบเรยง

5. ล าดบขนตอนการปฏบตงาน 1) ตอวงจรแผงโซลาเซลลเขากบปมน า 2) ใชมลตมเตอรตอวดแรงดนไฟฟาสงทสด เทากบ ................... โวลท 3) ตอแผงโซลาเซลลเขากบโหลดโดยตอผานแอมปมเตอร 4) ใชมลตมเตอรตอวดแรงดนไฟฟาขณะตอโหลด เทากบ ................... โวลท 5) อานคาแอมปมเตอรได เทากบ............................ แอมป 6) วเคราะหแรงดน และกระแสทวดได

6. ขอควรระวง 1) การตอขวบวก-ลบของแผงโซลาเซลลกบโหลดไมถกตองอาจท าใหโหลดเสยหาย 2) การปรบยานวดไมถกตองอาจท าใหมลตมเตอรเสยหาย 3) การตอขวบวก-ลบของมลตมเตอรสลบกนจะท าใหเขมของมลตมเตอรตกลบ

33

การใชงานแผงโซลาเซลล สบน แพทยรตน (subinpet@gmail.com). เรยบเรยง

ใบงานท 3

การตอแผงโซลาเซลลกบแบตเดอรผานชารจคอนโทรลเลอร

2. จดประสงคทวไป เพอใหสามารถตอวงจรแผงโซลาเซลลกบแบตเตอรโดยผานตวควบคมไดอยางถกตอง

3. จดประสงคเชงพฤตกรรม 1) แสดงการตอแผงโซลาเซลลกบแบตเตอรโดยผานตวควบคม 2) ตอวงจรแผงโซลาเซลลกบแบตเตอรโดยผานชารจคอนโทรลเลอรไดถกตอง 3) ปรบคาชารจคอนโทรลเลอรไดถกตอง

4. สมรรถนะรายหนวย 1) ตอแผงโซลาเซลลกบแบตเดอรผานชารจคอนโทรลเลอรไดอยางถกตอง 2) ปรบตงคาชารจคอนโทรลเลอรใหแบตเตอรมการชารจอยางปลอดภย

5. เครองมอ วสด อปกรณ 1) แผงโซลาเซลล 2) ชารจคอนโทรลเลอร 3) แบตเตอร 4) มลตมเตอร 5) สาย และขวตอของระบบโซลาเซลล 6) เครองมอของโซลาเซลล

Cr. http://m.pchome.co.th

รปแสดงการตอชารจคอนโทรลเลอร

34

การใชงานแผงโซลาเซลล สบน แพทยรตน (subinpet@gmail.com). เรยบเรยง

6. ล าดบขนตอนการปฏบตงาน 1) ตอวงจรแผงโซลาเซลลเขากบชารจคอนโทรลเลอร 2) ตอแบตเตอรเขากบชารจคอนโทรลเลอร 3) ตอหลอดไฟฟากระแสตรงเขากบชารจคอนโทรลเลอร 4) ปรบตงคาชารจคอนโทรลเลอร 5) สงเกตการท างานของชารจคอนโทรลเลอร 6) วเคราะหการท างานของชารจคอนโทรลเลอร

7. ขอควรระวง 1) การตอขวบวก-ลบของแผงโซลาเซลลกบชารจคอนโทรลเลอรไมถกตองอาจท าใหเกดการเสยหาย 2) การตอขวบวก-ลบของแบตเตอรกบชารจคอนโทรลเลอรไมถกตองอาจท าใหเกดการเสยหาย

35

การใชงานแผงโซลาเซลล สบน แพทยรตน (subinpet@gmail.com). เรยบเรยง

ใบงานท 4

การตออนเวอรเตอรกบวงจรระบบแผงโซลาเซลล

1. จดประสงคทวไป เพอใหสามารถตออนเวอรเตอรกบวงจรระบบแผงโซลาเซลลไดอยางถกตอง

2. จดประสงคเชงพฤตกรรม 1) แสดงการตออนเวอรเตอรกบวงจรระบบแผงโซลาเซลล 2) ตออนเวอรเตอรกบแบตเตอรไดถกตอง 3) ตอโหลดเขากบอนเวอรเตอรไดอยางถกตอง

3. สมรรถนะรายหนวย ตออนเวอรเตอรกบวงจรระบบแผงโซลาเซลลใหโหลดท างานได

4. เครองมอ วสด อปกรณ 1) แผงโซลาเซลล 2) ชารจคอนโทรลเลอร 3) แบตเตอร 4) อนเวอรเตอร 5) มลตมเตอร 6) สาย และขวตอของระบบโซลาเซลล 7) เครองมอของโซลาเซลล

Cr. http://infinityelectricpower.blogspot.com

รปแสดงการตออนเวอรกบระบบโซลาเซลลเพอจายไฟฟากระแสสลบ 220 โวลต

36

การใชงานแผงโซลาเซลล สบน แพทยรตน (subinpet@gmail.com). เรยบเรยง

5. ล าดบขนตอนการปฏบตงาน 1) ตอวงจรแผงโซลาเซลลเขากบชารจคอนโทรลเลอร 2) ตอแบตเตอรเขากบชารจคอนโทรลเลอร 3) ตอหลอดไฟฟากระแสตรงเขากบชารจคอนโทรลเลอร 4) ปรบตงคาชารจคอนโทรลเลอร 5) ตออนเวอรเตอรกบแบตเตอร 6) ตอโหลดเขากบอนเวอรเตอร 7) วเคราะหการท างานของตออนเวอรเตอร

6. ขอควรระวง 1) การตอขวบวก-ลบของแผงโซลาเซลลกบชารจคอนโทรลเลอรไมถกตองอาจท าใหเกดการเสยหาย 2) การตอขวบวก-ลบของแบตเตอรกบชารจคอนโทรลเลอรไมถกตองอาจท าใหเกดการเสยหาย 3) การตอขวบวก-ลบระหวางแบตเตอรกบอนเวอรเตอรไมถกตองอาจท าใหอนเวอรเตอรเสยหาย 4) การตอโหลดทใชก าลงไฟฟามากกวาก าลงของอนเวอรเตอรจะท าใหอเวอรเตอรเสยหาย

37

การใชงานแผงโซลาเซลล สบน แพทยรตน (subinpet@gmail.com). เรยบเรยง

ใบงานท 5

การออกแบบระบบแผงโซลาเซลล

1. จดประสงคทวไป เพอใหสามารถออกแบบระบบแผงโซลาเซลล

2. จดประสงคเชงพฤตกรรม 1) แสดงการออกแบบระบบโซลาเซลล 2) ค านวณหาขนาดของแผงโซลาเซลล 3) ค านวณหาขนาดของแบตเตอร 4) ค านวณหาขนาดของชารจคอนโทรเลอร 5) ค านวณหาขนาดของอนเวอรเตอร

3. สมรรถนะรายหนวย 1) ออกแบบระบบโซลาเซลลใหสามารถจดหาวสดอปกรณได 2) ประมาณการรายการวสด อปกรณ และคาตดตง เพอเสนอลกคา

4. เครองมอ วสด อปกรณ 1) เครองคดเลข 2) รายการและราคาของแผงโซลาเซลล 3) รายการและราคาของแบตเตอร 4) รายการและราคาของชารจคอนโทรเลอร 5) รายการและราคาของอนเวอรเตอร 6) รายการและราคาของระบบโซลาเซลล

5. ล าดบขนตอนการปฏบตงาน 1) ส ารวจหาความตองการ 2) ก าหนดโหลด 3) ค านวณหาขนาดของแผงโซลาเซลล 4) ค านวณหาขนาดของแบตเตอร 5) ค านวณหาขนาดของชารจคอนโทรเลอร 6) ค านวณหาขนาดของอนเวอรเตอร 7) ก าหนดอปกรณทตองใชในระบบ 8) จดท าประมาณการรายการวสด อปกรณ และคาตดตง

38

การใชงานแผงโซลาเซลล สบน แพทยรตน (subinpet@gmail.com). เรยบเรยง

6. ขอควรระวง

1) การเลอกชนด ขนาด และราคาของอปกรณทสงหรอต าเกนไป 2) การเลอกวสด อปกรณ ไมมคณภาพ จะท าใหในระยะยาวระบบจะเกดความเสยหาย