Key Takeaway
- โซลาร์เซลล์ประกอบด้วย 4 ส่วนหลัก แผงรับแสงอาทิตย์ เครื่องควบคุมการจ่ายไฟ เครื่องแปลงกระแสไฟฟ้า และแบตเตอรี่สำรองไฟ
- ก่อนติดตั้งต้องพิจารณาปริมาณการใช้ไฟฟ้าต่อปี ขนาดกำลังวัตต์ของแผง อัตราการผลิตพลังงานในพื้นที่ และความแข็งแรงของหลังคา
- การคำนวณจำนวนแผงขึ้นอยู่กับขนาดบ้าน บ้าน 1,000 ตร.ม. ใช้ประมาณ 19 แผง, บ้าน 2,500 ตร.ม. ใช้ประมาณ 31 แผง (คำนวณจากแผงขนาด 320 วัตต์)
- Ewave Thai ให้บริการครบวงจรตั้งแต่ให้คำปรึกษา คำนวณระบบที่เหมาะสม จนถึงจำหน่ายและติดตั้งระบบโซลาร์เซลล์ที่มีประสิทธิภาพ
อยากติดตั้งโซลาร์เซลล์ที่บ้าน แต่ไม่รู้จะเริ่มอย่างไร? ก่อนอื่น เราต้องดูความเหมาะสมของอุปกรณ์ต่อการใช้งานในบ้านก่อน และรู้ปริมาณพลังงานที่ใช้ไปในแต่ละวันแบบคร่าวๆ เพื่อนำไปสู่การคำนวณแผงโซลาร์เซลล์ให้เหมาะสมกับบ้านของเรานั่นเอง ทั้งนี้ก็เพื่อให้ง่ายต่อการเลือกซื้อแผงโซลาร์เซลล์ และเพื่อให้ได้ไฟฟ้าใช้เองอย่างคุ้มค่าที่สุด แล้ววิธีการคำนวณแผงโซลาร์เซลล์ให้เหมาะสม จะต้องคำนวณอย่างไร มาหาคำตอบกันได้ในบทความนี้
หลักการทำงานของโซลาร์เซลล์
หลักการทำงานของโซลาร์เซลล์ จะเริ่มจากแผงโซลาร์เซลล์ รับแสงอาทิตย์ และเปลี่ยนมาเป็นพลังงานไฟฟ้าซึ่งมีกระบวนการในการปรับแรงดันไฟฟ้าที่ผลิตได้ ด้วยเครื่องควบประจุ โดยปรับควบคุมแรงดันไฟฟ้าให้เป็นกระแสตรง และแปลงไฟฟ้ากระแสตรง (DC) ให้เป็นกระแสสลับด้วย Inverter เพื่อให้สามารถใช้กับอุปกรณ์ไฟฟ้าต่างๆ ภายในบ้าน ทั้งนี้พลังงานไฟฟ้าที่ผลิตได้ สามารถนำมาเก็บสำรองในแบตเตอรี่ได้ด้วย
ระบบโซลาร์เซลล์มีอะไรบ้าง
ส่วนประกอบหลักของระบบโซลาร์เซลล์สำหรับบ้าน มีดังนี้
- แผงโซลาร์เซลล์ (Solar Cell Panel) คือ แผงที่คอยรับแสงอาทิตย์ที่จะถูกติดตั้งไว้ภายนอก
- เครื่องควบคุมการจ่ายไฟ (Solar Controller) คือ ส่วนที่ทำหน้าที่ควบคุมพลังงานที่ได้รับจากแผงโซลาร์เซลล์ไปเก็บสะสมยังแบตเตอรี่ และช่วยจ่ายไฟจากตัวแบตเตอรี่ไปยังเครื่องใช้ไฟฟ้าต่างๆ
- เครื่องแปลงกระแสไฟฟ้า (Inverter) คือ ตัวช่วยในการแปลงพลังงานแสงอาทิตย์เปลี่ยนเป็นพลังงานไฟฟ้า
- แบตเตอรี่ คือ ตัวทำหน้าที่เก็บพลังงานที่ได้รับจากแผงโซลาร์มาเก็บสะสมเอาไว้ ช่วยสำรองไฟฟ้า
ปัจจัยที่ต้องพิจารณาก่อนติดตั้งโซลาร์เซลล์
อยากติดตั้งโซลาร์เซลล์ แต่ไม่รู้จะเริ่มพิจารณาจากอะไรก่อน มาดูปัจจัยก่อนติดตั้งโซลาร์เซลล์ ซึ่งมีดังนี้
ใน 1 ปี ใช้พลังงานเท่าไร
อันดับแรกสำหรับการพิจารณาก่อนติดตั้งโซลาร์เซลล์ ก็คือ การคำนวณว่า ใน 1 ปีนั้น ใช้ไฟประมาณเท่าไร ซึ่งขนาดบ้านก็มีผลต่อการใช้ไฟฟ้า เพราะบ้านที่มีขนาดเล็กอาจจะมีการใช้ไฟ ที่น้อยกว่าบ้านขนาดใหญ่ เพราะมีจำนวนเครื่องไฟฟ้าที่แตกต่างกัน ซึ่งการคำนวณหาพลังงานเฉลี่ยรายวัน ในระยะเวลา 1 ปี จะสามารถคำนวณแผงโซลาร์เซลล์ เพื่อหาขนาดของโซลาร์เซลล์ที่เหมาะสมกับบ้านได้
แผงโซลาร์เซลล์ที่จะติดมีกี่วัตต์
แผงโซลาร์เซลล์แต่ละแบบจะไม่เหมือนกัน อย่างเช่น แผงโซลาร์เซลล์ แบบโฟโตวอลตาอิค (PV) ที่ใช้ติดตั้งตามบ้านทั่วไป จะมีกำลังไฟฟ้าตั้งแต่ 150 ถึง 370 วัตต์ต่อแผง ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับขนาดและประสิทธิภาพ ของแผง ว่าสามารถแปลงพลังงานแสงอาทิตย์มาเป็นพลังงานไฟฟ้าประมาณไหน ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับเทคโนโลยีของแผงโซลาร์เซลล์ด้วย
อัตราการผลิตพลังงานในพื้นที่เท่าไร
การพิจารณาอัตราการผลิตพลังงานในพื้นที่ จะต้องดูว่าในพื้นที่ที่อาศัยอยู่นั้นมีอัตราการผลิตพลังงานเท่าใด ซึ่งในแต่ละพื้นที่จะมีอัตราการผลิตพลังงานไม่เท่ากัน ดังนั้น ควรตรวจสอบก่อนที่จะติดตั้งแผงโซลาร์เซลล์ เพื่อให้การทำงานของแผงโซลาร์เซลล์มีประสิทธิภาพ
หลังคาบ้านเหมาะกับการติดตั้งแผงโซลาร์เซลล์หรือไม่
หากกำลังวางแผนติดตั้งระบบโซลาร์เซลล์บนหลังคา จะต้องทราบถึงน้ำหนักของแผงโซลาร์เซลล์ เพราะถือเป็นสิ่งสำคัญที่ต้องพิจารณา เพราะการทราบน้ำหนักของแผงโซลาร์เซลล์ถือเป็นวิธีที่ดีที่สุด ที่ทำให้มั่นใจว่าหลังคาบ้านของคุณสามารถรองรับการติดตั้งแผงโซลาร์เซลล์ได้ ซึ่งน้ำหนักแผงโซลาร์เซลล์จะแตกต่างกันไปตามแต่ละยี่ห้อ แต่ส่วนใหญ่จะมีน้ำหนักประมาณ 40 ปอนด์
วิธีคำนวณขนาดระบบโซลาร์เซลล์ที่เหมาะสม
ตัวอย่างคำนวณขนาดระบบโซลาร์เซลล์ที่เหมาะสม
สมมติว่าบ้านหลังหนึ่งมีการใช้พลังงานประมาณ 12,800 กิโลวัตต์ชั่วโมง และอาศัยอยู่ในพื้นที่ที่มีอัตราการผลิต 1.6 และสมมติว่าแผงโซลาร์เซลล์มีกำลังไฟฟ้าประมาณ 320 วัตต์ สามารถคำนวณได้ดังนี้
12,800 kWh / 1.6 / 320 = รวม 25 แผง
*อัตราการผลิตจะแตกต่างกันไปตามภูมิภาค
ข้อควรระวังในคำนวณ คือ เมื่อทราบจำนวนแผงโซลาร์เซลล์ที่ต้องการแล้ว ควรคำนึงถึงหลังคาด้วยว่าสามารถรองรับน้ำหนักของแผงโซลาร์เซลล์ได้หรือไม่ ควรพิจารณาถึงวัสดุที่ใช้ทำหลังคา อายุของหลังคา และหลังคาเป็นแบบลาดเอียงหรือเรียบ นอกจากนี้ ควรให้ผู้เชี่ยวชาญตรวจสอบหลังคาก่อนตัดสินใจเริ่มกระบวนการติดตั้ง
บ้าน 1 หลัง ต้องใช้แผงโซลาร์เซลล์กี่แผง
การติดตั้งโซลาร์เซลล์ นอกจากจะต้องคำนวณแผงโซลาร์เซลล์แล้ว อีกสิ่งหนึ่งที่ต้องพิจารณาด้วย ก็คือ ขนาดของบ้าน ว่ามีความเหมาะสมในการติดตั้งโซลาร์เซลล์จำนวนเท่าใด
บ้าน 1000 ตารางเมตร ใช้โซลาร์เซลล์กี่แผง
บ้านขนาด 1,000 ตารางเมตร ใช้ไฟฟ้าเฉลี่ย 690 กิโลวัตต์ชั่วโมงต่อเดือน หรือ 8,280 กิโลวัตต์ชั่วโมงต่อปี ด้วยกำลังไฟฟ้า 320 วัตต์และอัตราการผลิต 1.4 ดังนั้น จำนวนแผงโซลาร์เซลล์ที่ต้องการสำหรับบ้านขนาด 1,000 ตารางเมตร จะคำนวณจำนวนแผงโซลาร์เซลล์ได้ดังนี้
8,280 / 1.4 / 320 = 18.48 หรือแผงโซลาร์เซลล์ 19 แผง
บ้าน 2500 ตารางเมตร ใช้โซลาร์เซลล์กี่แผง
บ้านขนาด 2,500 ตารางเมตร ใช้ไฟฟ้าเฉลี่ย 1,131 กิโลวัตต์ชั่วโมงต่อเดือน หรือ 13,572 กิโลวัตต์ชั่วโมงต่อปี ด้วยกำลังไฟฟ้า 320 วัตต์และอัตราการผลิต 1.4 จำนวนแผงโซลาร์เซลล์ที่คุณต้องใช้สำหรับบ้านขนาด 2,500 ตารางเมตร จะคำนวณจำนวนแผงโซลาร์เซลล์ได้ดังนี้
13,572 / 1.4 / 320 = 30.29 หรือแผงโซลาร์เซลล์ 31 แผง (ปัดขึ้น)
การคำนวณส่วนประกอบอื่นๆ ของระบบโซลาร์เซลล์
การติดตั้งโซลาร์เซลล์ ไม่ได้คำนวณแค่แผงโซลาร์เซลล์เท่านั้น แต่ต้องคำนวณส่วนประกอบอื่นๆ ของระบบโซลาร์เซลล์ ดังนี้
เครื่องควบคุมการจ่ายไฟ (Solar Controller)
เครื่องควบคุมการจ่ายไฟ (Solar Controller) ทำหน้าที่ควบคุมพลังงานที่ได้รับมาจากแผงโซลาร์เซลล์ และเก็บสะสมไปยังแบตเตอรี่ และจ่ายไฟจากแบตเตอรี่ไปยังเครื่องใช้ไฟฟ้า มีหน่วยทางไฟฟ้า คือ แอมป์ หรือ A การคำนวณเครื่องควบคุมการจ่ายไฟ คำนวณได้โดยให้มีขนาดเกินกระแสไฟฟ้าของแผงโซลาร์เซลล์ อย่างเช่น แผงโซลาร์เซลล์ มีขนาด 120W 8A ดังนั้น ควรใช้เครื่องควบคุมการจ่ายไฟ ขนาด 10 A
เครื่องแปลงกระแสไฟฟ้า (Power Inverter)
เครื่องแปลงกระแสไฟฟ้า (Power Inverter) ทำหน้าที่แปลงพลังงานที่ได้รับจากพลังงานแสงอาทิตย์ และเปลี่ยนเป็นพลังงานไฟฟ้า เพื่อให้สามารถใช้งานกับอุปกรณ์และเครื่องใช้ไฟฟ้าได้ หน่วยทางไฟฟ้า คือ โวลต์ (V) และ วัตต์ (W) การคำนวณหาขนาดเครื่องแปลงกระแสไฟฟ้า ของแผงโซลาร์เซลล์ ระบบ Off Grid คือ นำขนาดของเครื่องใช้ไฟฟ้าที่ใช้ในหนึ่งวันทั้งหมด มารวมกัน
อย่างเช่น บ้านหลังหนึ่งใช้ หลอดไฟขนาด 16 W จำนวน 5 ดวง เป็นระยะเวลา 5 ชั่วโมง เปิดทีวีที่มีกำลังวัตต์ 140 W จำนวน 1 ตัว เป็นระยะเวลา 3 ชั่วโมง สามารถคำนวณได้ คือ
(16 x 4) + (140 x 1) = 204
ดังนั้น การเลือกขนาดของเครื่องแปลงกระแสไฟฟ้า ควรเลือกขนาดที่มากกว่าปริมาณที่คำนวณได้ จากตัวอย่าง จำนวนที่ได้คือ 204 ก็อาจจะเลือกใช้ขนาดตั้งแต่ 220 W ขึ้นไป
แบตเตอรี่ (Battery)
แบตเตอรี่ (Battery) ทำหน้าที่เก็บพลังงานแสงอาทิตย์ ที่ได้รับจากแผงโซลาร์มาสะสมไว้ เป็นตัวช่วยในการสำรองไฟฟ้า เพื่อให้สามารถนำพลังงานแสงอาทิตย์ไปใช้ได้อย่างสม่ำเสมอ ไม่ขัดข้อง หน่วยทางไฟฟ้า คือ แอมแปร์-ชั่วโมง (Ah) และ โวลต์ (V) วิธีการคำนวณหาขนาดแบตเตอรี่โซลาร์เซลล์ คือ ค่าพลังงานรวมทั้งหมด / [แรงดันไฟฟ้าแบตเตอรี่ X 0.6 (% การใช้กระแสไฟฟ้าที่อยู่ในแบตเตอรี่) X 0.85 (ประสิทธิภาพของเครื่องแปลงกระแสไฟฟ้า)]
อย่างเช่น หลอดไฟขนาด 16 W จำนวน 4 ดวง เป็นระยะเวลา 5 ชั่วโมง เปิดทีวีที่มีกำลังวัตต์ 140 W จำนวน 1 ตัว เป็นระยะเวลา 2 ชั่วโมง สามารถแทนที่ตัวเลขลงในสูตรคำนวณ ดังนี้
{(16 x 4 x 5) + (140 x 1 x 2)} / 12 x 0.6 x 0.85 = 98.039 Ah
ดังนั้น ขนาดของแบตเตอรี่ที่ควรใช้จะเป็นขนาด 12 V และ 98.039 Ah โดยให้เลือกขนาดแบตเตอรี่ 12 V 100 Ah
สรุป
ระบบโซลาร์เซลล์เป็นระบบผลิตไฟฟ้าจากแสงอาทิตย์ ประกอบด้วยส่วนประกอบหลัก 4 ส่วน ได้แก่ แผงโซลาร์เซลล์สำหรับรับแสง เครื่องควบคุมการจ่ายไฟ เครื่องแปลงกระแสไฟฟ้า และแบตเตอรี่สำหรับเก็บพลังงาน ก่อนติดตั้งต้องพิจารณาปัจจัยสำคัญ เช่น ปริมาณการใช้ไฟฟ้าต่อปี ขนาดกำลังวัตต์ของแผง อัตราการผลิตพลังงานในพื้นที่ และความแข็งแรงของหลังคา การคำนวณขนาดระบบที่เหมาะสมขึ้นอยู่กับขนาดบ้านและปริมาณการใช้ไฟฟ้า โดยบ้าน 1,000 ตร.ม. ใช้ประมาณ 19 แผง ส่วนบ้าน 2,500 ตร.ม. ใช้ประมาณ 31 แผง
หากกำลังมองหาผู้เชี่ยวชาญด้านระบบโซลาร์เซลล์ Ewave Thai เป็นหนึ่งในผู้จำหน่ายและให้คำปรึกษาด้านระบบโซลาร์เซลล์ที่ครบวงจร สามารถช่วยคำนวณขนาดระบบที่เหมาะสมกับบ้านของคุณ ตั้งแต่การประเมินปริมาณการใช้ไฟฟ้า เลือกขนาดกำลังวัตต์ของแผง ตรวจสอบความเหมาะสมของหลังคา และคำนวณส่วนประกอบอื่นๆ เช่น เครื่องควบคุมการจ่ายไฟ เครื่องแปลงกระแสไฟฟ้า และแบตเตอรี่ที่เหมาะสม เพื่อให้ระบบโซลาร์เซลล์ทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพสูงสุดและคุ้มค่าต่อการลงทุนในระยะยาว