โซล่าร์ พลังงานแสงอาทิตย์

โซล่า พลังงานแสงอาทิตย์ มีหลักการทำงานอย่างไร

การทำงานของโซล่าเซลล์จะเป็นกระบวนการเปลี่ยนจากพลังงานแสงให้กลายเป็นพลังงานไฟฟ้าได้โดยตรง โดยการใช้แสงซึ่งเป็นคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า และ มีพลังงานไปกระทบกับสารกึ่งตัวนำ จะทำให้เกิดการถ่ายทอดพลังงานระหว่างกัน โดยหลักการทำงานของ โซล่าเซลล์ มีดังนี้

1. แผงโซล่าเซลล์ รับแสงแดด เปลี่ยนเป็นพลังงานไฟฟ้า
2. ปรับแรงดันไฟฟ้าที่ได้ให้เป็น 12V ด้วยเครื่องควบคุมประจุ (Solar Charge Controller) เพื่อควบคุมแรงดันไฟฟ้าให้คงที่ กระแสไฟฟ้าที่ได้เป็นกระแสตรง (DC)
3. เก็บสำรองพลังงานไฟฟ้าไว้ในแบตเตอรี่ (ในกรณีที่ระบบโซล่าเซลล์เป็นแบบ Off Grid)
4. แปลงไฟฟ้าจากกระแสตรง (DC) เป็นกระแสสลับ (AC) โดยใช้ตัวแปลงกระแสหรืออินเวอร์เตอร์ (Inverter) ทำให้สามารถนำไฟฟ้าที่ได้ไปใช้กับอุปกรณ์ไฟฟ้ากระแสสลับ (AC Load) หรือเครื่องใช้ไฟฟ้าทั่วไปภายในบ้านได้

ประโยชน์ของ โซลล่าเซลล์ ใช้ทําอะไรได้บ้าง

พลังงานไฟฟ้าจากโซลล่าเซลล์ เป็นพลังงานที่ใช้ได้อย่างไม่จำกัดและไม่มีวันหมด ซึ่งหลังการติดตั้งระบบโซล่าเซลล์เรียบร้อยแล้ว ก็สามารถใช้ได้เหมือนไฟฟ้าแบบปกติทั่วไป เช่น ใช้สำหรับใช้งานเครื่องใช้ไฟฟ้าต่างๆภายในบ้านได้ทุกชนิด ไม่ว่าจะเป็น ใช้กับเครื่องปรับอากาศ แอร์ ตู้เย็น เครื่องซักผ้า ใช้กับคอมพิวเตอร์ ชาร์จรถยนต์ เครื่องเสียง และ อื่นๆอีกมากมาย หรือแม้แต่การเปิดไฟเพื่อความสว่างภายในบ้าน

โซล่าโซลล์ มีข้อดีและข้อเสียอย่างไร?

การติดตั้งระบบโซล่าเซล์ เป็นระบบพลังงานไฟฟ้าทดแทนที่ได้รับความนิยมสูงมากขึ้นเรื่อยๆในปัจจุบัน เพราะวิถีชีวิต การทำงาน หรือ การใช้ชีวิตที่เปลี่ยนไปเช่นต้องอยู่บ้านมากขึ้น เป็นเหตุให้ต้องเสียค่าไฟที่สูงขึ้นหลายเท่า ทำให้ทุกคนต่างมองหาวิธีการประหยัด และ การลดค่าไฟในระยะยาวด้วยการติดตั้งระบบโซลล่าเซลล์ ซึ่งต้องบอกอย่างตรงไปตรงมาว่าการติดตั้งระบบโซล่าเซลล์นั้นมีทั้งข้อดีข้อเสียที่ควรทราบก่อนตัดสินใจ ดังนี้

ข้อดีของ ระบบโซล่าเซลล์

• เป็นพลังงานสะอาดเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม ไม่ทำให้เกิดภาวะโลกร้อน
• เป็นพลังงานที่ใช้ได้อย่างไม่จำกัด เพราะแสดจากดวงอาทิตย์ไม่มีวันหมด
• เป็นพลังงานฟรีที่ไม่ต้องเสียเงินซื้อมา เพียงแค่ติดตั้งระบบให้ได้มาตรฐานก็สามารถใช้ไปตอนกลางวันได้ฟรี
• หากให้ไฟเหลือสามารถเข้าร่วมโครงขายไฟคืนให้กับการไฟฟ้าได้อีกด้วย
• ช่วยประหยัดค่าไฟได้ 30-70% ขึ้นอยู่กับขนาดของการติดตั้ง
• มีอายุการใช้งานนาน 20 – 25 ปี ขึ้นอยู่กับการดูแลรักษา

ข้อเสียของ ระบบโซล่าเซลล์

• ต้องทำการติดตั้งโดยทีมช่างผู้ชำนาญ มีประสบการณ์ ภายใต้การควบคุมจากวิศวะกร
• การผลิตไฟฟ้าในแต่ละวันอาจไม่เท่ากันขึ้นอยู่กับสภาพอากาศและแสงแดด
• สามารถผลิตไฟฟ้าได้เฉพาะช่วงเวลากลางวัน หรือช่วงที่มีแสงแดดเท่านั้น

โซล่าเซลล์ ประกอบด้วยอะไรบ้าง?

ระบบโซล่าเซลล์ มีส่วนประกอบสำคัญ หลักๆ คือ ตัวแผงโซลาร์เซลล์ ซึ่งจะทำหน้าที่รับแสงอาทิตย์เพื่อใช้ในการสร้างไฟฟ้ากระแสตรง อินเวอร์เตอร์มีหน้าที่เปลี่ยนแปลงไฟฟ้ากระแสตรงที่ได้จากแผงโซลาร์เซลล์ให้เป็นไฟฟ้ากระแสสลับเพื่อให้ใช้กับเครื่องใช้ไฟฟ้าในครัวเรือนได้

1. แผงโซล่าเซลล์ (Solar Panel)

แผงโซลาร์เซลล์ เป็นสิ่งประดิษฐ์ที่สามารถเปลี่ยนพลังงานแสงอาทิตย์ ให้เป็นพลังงานไฟฟ้าที่ใช้งานได้ มีหลายประเภท ซึ่งประเภทที่นิยมกัน คือ แบบใช้สารกึ่งตัวนำซิลิคอน (Silicon Semiconductor) มีหน้าที่เป็นตัวดูดซับพลังงานจากแสงอาทิตย์แล้วเปลี่ยนพลังงานเป็นกระแสไฟฟ้าแบบ DC แบ่งออกเป็นอีก 3 ชนิดคือ

• โมโนคริสตัลไลน์ (Monocrystalline Silicon Solar Cells) 
• โพลีคริสตัลไลน์ (Polycrystalline Silicon Solar Cells)
• แผงโซล่าเซลล์ชนิด ฟิล์มบาง (Thin Film Solar Cells)

ซึ่งสามารถใช้งานได้เหมือนกันแต่มีความสามารถในการผลิตกระแสไฟฟ้าที่ต่างกันซึ่งในประเทศไทยมันนิยมใช้แผงโซล่าเซลล์ชนิด โมโนคริสตัลไลน์ เพราะเป็นชนิดที่สามารถผลิตกระแสไฟฟ้าได้ดีที่สุด และ มีอายุการใช้งานนานที่สุด ถึง 25 ปี สามารถอ่านต่อเพิ่มเติมบทความแผงโซล่าเซลล์

2. ขายึดแผงโซล่าเซลล์

คือฐานไว้สำหรับติดตั้งแผงโซล่าเซลล์ ซึ่งปกติการติดแผงโซล่าเซลล์ บ้านทั่วไป จะติดตั้งอยู่เหนือหลังคาบ้านเล็กน้อย ตามแนวของขายึดแผงโซล่าเซลล์ เพื่อให้ลมพัดผ่านได้ และระบายความร้อนของแผ่นโซล่าเซลล์

3. เครื่องแปลงไฟฟ้า (Inverter)

Inverter เป็นอุปกรณ์ทางไฟฟ้าชนิดหนึ่ง ที่ใช้สำหรับเปลี่ยนไฟฟ้ากระแสตรงให้เป็นไฟฟ้ากระแสสลับ ซึ่งไฟฟ้าที่ได้จากแผงโซล่าเซลล์จะเป็นไฟฟ้ากระแสตรง และจะส่งผ่านไปยัง Inverter Inverter มีหน้าที่แปลงไฟฟ้ากระแสตรงเป็นไฟฟ้ากระแสสลับ สามารถแบ่งออกเป็น 2 แบบ คือ

• แบบที่ใช้กับระบบสแตนอโลน (Stand-Alone System)
• แบบระบบกริตไทน์ Inverter (Grid-Tied Inverter) ใช้กับระบบที่ทำงานสัมพันธ์กับการไฟฟ้า (ระบบออนกริต On-grid System)

มีการใช้งานต่างกันคือ แบบที่ใช้กับระบบสแตนอโลน (Stand-Alone System) จะใช้กับการติดตั้งโซล่าเซลล์แบบ Off-grid หรือ แบบที่สำรองไฟฟ้าไว้ใน แบตเตอรี่ แต่ กริตไทน์ Inverter (Grid-Tied Inverter) จะใช้กับการติดตั้งโซล่าเซลล์ด้วยระบบ On-grid ซึ่งสามารถอ่านต่อเพิ่มเติมบทความแผงโซล่าเซลล์

4. ตู้คอมบายเนอร์ (Combiner Box)

เป็นตัวรวมกระแสไฟฟ้าที่ผลิตได้จากแผงโซล่าเซลล์ เพื่อส่งกระแสไฟฟ้าที่รวมได้ไปแปลงกระแสไฟฟ้าที่ Inverter ซึ่ง Combiner box นี้ยังมี เบรกเกอร์เพื่อป้องกันกระแสไฟฟ้าเกิน และมี Surge Protection Device (SPD) ทำหน้าที่ป้องกันระบบเวลาไฟฟ้ามีสูงเกินไปเช่น เกิดฟ้าผ่า เป็นต้น

5. เครื่องควบคุมการชาร์จไฟฟ้า (Solar Charge Controller)

เป็นเครื่องควบคุมประจุแบตเตอรี่ของโซล่าเซลล์ โดยจะชาร์จเข้าแบตเตอรี่ต้องอาศัยเครื่องควบคุมประจุแบตเตอรี่ เนื่องจากหากต่อระบบโซล่าเซลล์เข้ากับแบตเตอรี่โดยตรง จะมีการแรงดันไฟฟ้าที่ดันกันระหว่างแรงดันไฟฟ้าของโซล่าเซลล์กับแรงดันไฟฟ้าของแบตเตอรี่ โดยจะต้องเครื่องควบคุมประจุแบตเตอรี่ให้รองรับกับแรงดันระบบที่เลือกใช้

6. แบตเตอร์รี่ (Battery)

เป็นตัวที่จะช่วยเก็บสะสมพลังงานไฟฟ้า เมื่อนำแบตเตอรี่ไปใช้งานกระแสที่ปล่อยออกมาจะเป็นแรงดันไฟฟ้ากระแสตรง แต่ถ้าต้องการให้กลายเป็นแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับที่ใช้ตามที่อยู่อาศัย จะต้องมีการติดตั้งอินเวอร์เตอร์เพื่อแปลงแรงดันไฟฟ้ากระแสตรงเป็นกระแสสลับ ซึ่งแบตเตอร์รี่ในปัจจุบันจะมีหลายแบบหลายประเภท จะต้องเลือกใช้ให้เฟมาะสมกับประเภทของการใช้งาน สำหรับแบตเตอร์รี่ที่ใช้ แนะนำเป็นแบตเตอรี่ที่มีไว้สำรองไฟฟ้า (Stationary/Standby Battery) แบตเตอรี่นี้มีหน้าเก็บพลังงานไว้ใช้ในยามฉุกเฉิน กรณีไฟตก ไฟดับ และไฟกระชาก เป็นต้น

7. อุปกรณ์ไฟฟ้า Dc/Ac

เป็นอุปกรณ์ไฟ้ฟ้าที่มีไว้สำหรับการเชื่อมต่อระหว่างไฟฟ้าแบบ DC กระแสไฟฟ้าตรง และ AC กระแสไฟฟ้าสลับ ในระบบการติดตั้งโซลล่าเซลล์ เพื่อให้ระบบนั้นมีความสมบูรณ์ และสามารถใช้งานได้อย่างมีประสิทธิภาพ

8. มิเตอร์ไฟฟ้าดิจิตอล (Smart Meter)

มิเตอร์จะแสดงค่าพลังงานไฟฟ้าที่ผลิตได้และอ่านค่าต่างๆ ในระบบ โดยมิเตอร์จะแสดงค่าที่อินเวอร์เตอร์สามารถแปลงกระแสไฟฟ้ามาได้จำนวนกี่หน่วย นอกจากนั้น มิเตอร์ ยังสามารถแสดงค่าไฟฟ้าที่บ้านหลังนั้นๆ ซื้อไฟฟ้าจากการไฟฟ้า (Grid) มาจำนวนกี่หน่วย ได้อีกด้วย จึงทำให้เราเห็นว่า ระบบโซล่าเซลล์ผลิตไฟฟ้าได้ทั้งหมดกี่หน่วย บ้านใช้ไฟกี่หน่วย และใช้ไฟจากโซล่าเซลล์ และใช้ไฟจากการไฟฟ้ากี่หน่วย