ระบบโซลาร์เซล์ แบ่งออกเป็น 2 ระบบหลักๆ คือ
- ระบบออนกริด (On grid system) เป็นระบบที่ใช้พลังงานแสงทิตย์ร่วมกันกับระบบไฟฟ้าบ้านทั่วไปจากการไฟฟ้า โดยอาศัยการแปลงไฟจาก Grid tie inverter กล่าวคือ ถ้าแสงแดดดีพลังานไฟก็จะสร้างได้เยอะ ก็จะช่วยลดส่วนต่างจากการใช้ไฟฟ้าบ้านลงได้ เช่น จากเดิมใช้ไฟฟ้าบ้านทั่วไป 1,000บาท/เดือน เมื่อใช้ระบบ On grid ช่วยผลิตไฟฟ้าได้ 300 บาท เราก็จ่ายค่าไฟกับการไฟฟ้าแค่ 700 บาท เป็นต้น ข้อดีของระบบนี้ คือ ไม่ต้องมีแบตเตอรี่ ทำให้ไม่ต้องประหยัดทุนในส่วนซื้อแบตเตอรี่ แต่ข้อเสียคือต้องใช้ร่วมกับไฟฟ้าบ้านทั่วไปเท่านั้น และเนื่องจากหากปริมาณไฟฟ้าที่ผลิตได้จากแผงมากกว่าปริมาณการใช้ไฟฟ้า ณ ช่วงเวลาใดก็ตาม ไฟฟ้าที่ผลิตจากแผงซึ่งมากกว่าทำให้เหลือจากการใช้จะไหลผ่านมิเตอร์เข้าสู่ระบบสายส่ง มิเตอร์ไฟฟ้าก็จะหมุนย้อนทวนเข็ม (ลักษณะเหมือนมิเตอร์น้ำ)อาจทำให้มิเตอร์ไฟฟ้าเสียหายได้
- ระบบออฟกริด(Off grid system) เป็นระบบปิดที่ใช้เฉพาะไฟฟ้าจากพลังงานแสงอาทิตย์อย่างเดียว ดังนั้นจำเป็นต้องคำนวนความต้องการใช้ไฟฟ้า(โหลด)ให้ได้ก่อนแล้วจึงมาคำนวณหาขนาดของอุปกรณ์ที่จำเป็นในระบบ ซึ่งข้อดีขอระบบปิดนี้คือ สามารถใช้งานได้แม้ในสถานที่ห่างไกลที่ไม่มีไฟฟ้าเข้าถึง(ข้อให้มีแสงแดดก็พอ)แต่มีข้อเสีย คือ ต้องมีแบตเตอรี่เพื่อเก็บสำรองไฟไว้ใช้ ทำให้ต้องมีต้นทุนสูง
อุปกรณ์ระบบออนกริด มี 1.แผงโซลาร์เซล์ 2.กริดไทอินเวอร์เตอร์
อุปกรณระบบออฟกริด มี 1.แผงโซลาร์เซลล์ 2. คอนโทรลชาร์จเจอร์ 3. แบตเตอรี่ 4.อินเวอร์เตอร์
ในบทนี้จะนำเสนอการคำนวนโหลดและขนาดอุปกรณ์โซลาร์เซลล์แบบง่ายๆให้ฟังกันครับ
1.อันดับแรกต้องรู้กำลังไฟฟ้ารวม(วัตต์)ที่เราต้องการใช้เสียก่อน ซึ่งหาได้จากอุปกรณ์ไฟฟ้าที่เราจะใช้นั่นเอง ยกตัวอย่างเช่น
ต้องการใช้กับ โทรทัศน์ พัดลม หลอดไฟ เป็นต้น ก็มาดูว่า อุปกรณ์ไฟฟ้าแต่ละอย่างมีกำลังไฟฟ้ากี่วัตต์ (กินไฟกี่วัตต์) เช่น โทรทัศน์ 100 วัตต์ พัดลม 50 วัตต์ หลอดไฟ 18 วัตต์ เป็นต้น
จากนั้นเราก็มีดูว่า เราต้องการใช้อุปกรณ์ไฟฟ้าแต่ละอย่างนั้น อย่างละกี่ชั่วโมงต่อวัน เช่น
โทรทัศน์ 100 วัตต์ 3 ชั่วโมง พัดลม 50 วัตต์ 5 ชั่วโมง หลอดไฟ 18 วัตต์ 5 ชั่วโมง เป็นต้น
เอา (จำนวนวัตต์Xชั่วโมงใช้งาน)ของอุปกรณ์แต่ละอย่างมารวมกัน
โทรทัศน์ (100 X 3)+ พัดลม (50 X 5) + หลอดไฟ (18 X 5) = 640 วัตต์
2.คำนวนแผงโซลาร์เซลล์ว่าต้องใช้แผงกี่วัตต์
กำลังไฟ้ฟ้ารวม 640 วัตต์ / 5 (ชั่วโมงแสงแดดประเทศไทย) = 128 วัตต์
ต้องใช้แผงโซลาร์เซลล์ขนาด 128 วัตต์หรือมากกว่า (อาจจะใช้ขนาด 150 วัตต์)
3. คำนวนขนาดชาร์เจอร์
ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับการออกแบบว่าจะออกแบบเป็นระบบกี่โวลต์ เป็นแบบ 12โวลต์ หรือ 24โวลต์ ในที่นี้จะขอนำเสนอตัวอย่างคำนวนเป็นแบบ 12โวลต์
เอาขนาดแผงโซลาร์เซลล์ที่ใช้งาน (150วัตต์)/12โวลต์ = 12.5แอมป์ (ชาร์จเจอร์ที่มีในท้องตลาดทั่วไปจะมีขนาด 10A , 20A , 30A ,….เป็นต้น ดังนั้นเลือกใช้ชาร์จเจอร์ขนาด 20A/12V)
4. คำนวนขนาดอินเวอร์เตอร์ วิธีการคำนวนคือเอากำลังวัตต์ไฟฟ้ารวม 640วัตต์ X 1 . 5เท่า(เผื่อโหลด)
ขนาดอินเวอร์เตอร์ที่ต้องใช้ คือ 640 X 1.5 = 960 วัตต์ ดังนั้นให้ใช้ที่ขนาด 1,000วัตต์
หมายเหตุ อินเวอร์เตอร์มี 2 แบบหลักๆแบ่งตามลักษณะความเหมาะสมการใช้งาน หากใช้งานกับโหลดที่เป็นแสงสว่างหรืออุปกรณ์ไฟฟ้าที่ไม่ใช่มอเตอร์ สาารถใช้แบบปกติทั่วไป Modify Wave ได้ข้อดีคือราคาไม่แพง แต่หากจำเป็นต้องใช้กำอุปกรณ์จำพวกปั๊มน้ำละก็ แนะนำให้ใช้ แบบ Pure Sine Wave ชนิดหม้อแปลง ข้อดี มีความสเถียรไม่พังง่าย แต่ราคาจะสูงกว่า
5. คำนวนขนาดแบตเตอรี่
แบตเตอรี่หากใช้ขนาดเล็กไปก็ไม่ได้เพราะจะเก็บไฟไม่เพียงพอ แต่หากใช้ขนาดใหญ่เกินไปก็ใช่ว่าจะดี เพราะชาร์จไม่เต็มสักทีจะส่งผลต่อประสิทธิภาพของแบต และเนื่องจากแบตเตอรี่จะเสื่อมสภาพตามระยะเวลาการใช้งาน หากซื้อใหญ่เกินความจำเป็นก็เป็นการเปลืองเงินโดยไม่จำเป็นด้วย วิธีคำนวนคือ
เอากำลังวัตต์รวม 640 วัตต์/(12โวลต์X 0.8 X 0.85 ) = 78.43 แอมป์ (ดังนั้นสามารถใช้แบตเตอรี่ขนาด 80Ah ขึ้นไปได้แต่ไม่ควรเกิน 100Ah)
ถ้าเลือกใช้แบตเตอรี่ขนาด 100Ah เมื่อชาร์จเต็ม หลังจากที่แสงแดดหมด จะสามารถเปิดใช้งานโทรทัศน์พัดลมและหลอดไฟต่อเนื่อง ได้เป็นระยะเวลาประมาณ 5-6 ชั่วโมง
