Tag Archives: แผงโซล่าเซลล์

ในแต่ละปีโซล่าเซลล์จะมีกำลังผลิตไฟฟ้าลดลงหรือไม่

SSK Q&A.

Q: ในแต่ละปีโซล่าเซลล์จะมีกำลังผลิตไฟฟ้าลดลงหรือไม่

.

A: ลดลง ขึ้นอยู่ชนิดและประสิทธิภาพของแผง ซึ่งส่วนใหญ่แล้วจะลดลงประมาณ 0.5%ต่อปี

โซล่ารูฟ
โซล่ารูฟ
Advertisements

การต่อแผงโซล่าเซลล์หลายแผงเข้าด้วยกัน

การต่อแผงโซล่าเซลล์หลายแผงเข้าด้วยกัน

โดยปกติแล้วการต่อแผงโซล่าเซลล์เข้าด้วยกันนั้น จะต้องรู้ก่อนว่าขนาดของระบบที่เราออกแบบมาจะใช้งานที่แรงดันไฟฟ้าเท่าไรให้สอดคล้องกับกำลังไฟฟ้าที่จะใช้งาน(แนะนำการเลือกใช้งานแรงดันระบบ) โดยทั่วไปแล้วจะใช้ที่แรงดัน 12 , 24, 48และ 120 โวลท์เป็นหลัก ดังนั้นการต่อแผงโซล่าเซลล์จะต้องเลือก เครื่องควบคุมการชาร์จ แบตเตอรี่ และโหลดให้มีความสอดคล้องร่วมกันด้วย

การต่อแผงโซล่าเซลล์มีอยู่สองแบบด้วยกัน

1.) การต่อแบบอนุกรม – คือนำขั้วบวกของโซล่าเซลล์แผงหนึ่งมาต่อกับขั้วลบอีกแผงหนึ่งไปเรื่อยๆ จนได้แรงดันตามระบบที่ออกแบบไว้ การต่อแบบอนุกรมนี้จะทำให้แรงดันไฟฟ้าเพิ่มขึ้นแต่กระแสในระบบจะเท่าเดิม ตัวอย่าง ถ้ามีโซล่าเซลล์แรงดัน 12 โวลท์ กระแส 2.5 แอปม์*2แผง มาต่ออนุกรมกันจะได้แรงดันรวมอยู่ที่ 24 โวลท์และกระแสรวม 2.5แอมป์

การต่อแผงโซล่าเซลล์4_w

 

2.) การต่อแบบขนาน – คือนำขั้วบวกของโซล่าเซลล์แผงหนึ่งไปต่อกับขั้วบวกของโซล่าเซลล์อีกแผงหนึ่ง และนำขั้วลบแผงหนึ่งไปต่อกับขั้วลบอีกแผงหนึ่ง การต่อแบบนี้จะทำให้กระแสไฟฟ้าเพิ่มขึ้นแต่แรงดันเท่าเดิม ตัวอย่างถ้ามีแผงโซล่าเซลล์ตามสเปคข้างบน 2 แผงนำมาต่อแบบขนานจะได้แรงดันรวมของระบบ 12 โวลท์และกระแสไฟฟ้ารวม 5 แอมป์(2.5แอมป์*2)

การต่อแผงโซล่าเซลล์3_w

สังเกตุว่าการต่อแผงโซล่าเซลล์ทั้งสองแบบนี้ จะได้ค่าของกำลังไฟฟ้าออกมาเท่ากันคือ (24V*2.5A) หรือ (12V*5A) = 60 วัตต์(ตัวอย่างแผงที่ยกมา โซล่าเซลล์หนึ่งแผงจะมีกำลังไฟฟ้า 30 วัตต์)ตามสูตรพื้นฐานไฟฟ้าง่ายๆคือ P=V*I โดย P=กำลังไฟฟ้า(วัตต์), V=แรงดันไฟฟ้า(โวลท์) , I=กระแสไฟฟ้า(แอมป์)

ถ้าระบบที่เราจะนำแผงโซล่าเซลล์ไปต่อเป็นแบบแยกเดี่ยวที่ต่อตรงเข้ากับแบตเตอรี่และโหลดกระแสตรงลย เราจะต้องต่อแผงโซล่าเซลล์ให้มีแรงดันรวมที่ผลิตออกมาจากแผงมากกว่าแรงดันของแบตเตอรี่ประมาณ1.4-1.5เท่า โซล่าเซลล์ถึงจะชาร์จประจุเข้า เช่นแบตเตอรี่มีแรงดันไฟฟ้า 12 โวลท์ จะต้องมีแรงดันจากแผงโซล่าเซลล์ประมาณ 16.8-18โวลท์(Vmp)

แต่ถ้าระบบที่เราออกแบบเป็นแบบต่อร่วมกับเครื่องควบคุมการชาร์จ ให้เราต่อแผงโซล่าเซลล์ให้มีแรงดันใกล้เคียงกับสเปคของตัวเครื่องควบคุมการชาร์จได้เลย

เมื่อรู้วิธีการต่อแผงโซล่าแล้ว การเลือกแรงดันระบบก็ถือเป็นอีกสิ่งที่ต้องรู้เพื่อจะทำให้ระบบทำงานอย่างมีประสิทธิภาพไม่ต้องเสียค่าใช้จ่ายมาก

ข้อควรระวัง

การต่อแผงโซล่าเซลล์แบบอนุกรมควรระวังอย่าให้มีเงามาตกกระทบบดบังแสงที่จะส่งไปยังแผงโซล่าเซลล์ เพราะจะทำให้ประสิทธิภาพโดยรวมทั้งหมดของระบบลดลงหรือถึงขั้นไฟฟ้าไม่สามารถผลิตขึ้นได้ เปรียบเหมือนกับท่อน้ำที่ถูกตัดระหว่างทางทำให้ไม่สามารถส่งน้ำไปยังปลายทางได้ ทั้งนี้สามารถหลีกเลี่ยงได้โดยการต่อบายพาสไดโอดขนานกับแผงหรือการติดตั้งแผงโซล่าเซลล์ให้หลีกเลี่ยงเงาที่จะตกกระทบลงบนแผง

นอกจากนี้ การต่อแผงโซล่าเซลล์ในระบบเข้าด้วยกัน จะต้องเลือกแผงโซล่าเซลล์และอุปกรณ์โดยรวมให้มีขนาดเหมาะสม มิฉะนั้นแล้วจะทำให้อุปกรณ์ระบบเกิดความเสียหายหรือผลิตไฟฟ้าได้ไม่เต็มประสิทธิภาพ ทำให้ต้องเสียค่าใช้จ่ายต่างๆเพิ่มเติมตามมาอีกมากมาย

การออกแบบระบบตาม คู่มือการออกแบบ ติดตั้งและใช้งานระบบโซล่าเซลล์ ที่ดีจะสามารถป้องกันปัญหาที่กล่าวมาและทำให้เราผลิตไฟฟ้าได้อย่างมีประสิทธิภาพเพิ่มมากขี้น

 

โครงสร้างของแผงโซล่าเซลล์

โครงสร้างของแผงโซล่าเซลล์

โซล่าเซลล์หนึ่งเซลล์ โดยทั่วไปจะสามารถผลิตแรงดันไฟฟ้าได้ 0.6 ถึง 0.7โวทล์ในขณะที่ไม่มีโหลด ถ้าในขณะที่ต่อโหลดและมีกำลังไฟฟ้าสูงสุด โซล่าเซลล์จะมีแรงดันอยู่ที่ประมาณ 0.4-0.5 โวลท์ โดยกระแสไฟฟ้าต่อหนึ่งเซลล์ที่ผลิตได้จะขึ้นอยู่กับชนิดและขนาดของเซลล์

ส่วนใหญ่แล้วผู้ผลิตแผงโซล่าเซลล์จะต่ออนุกรมเซลล์เข้าด้วยกันให้ได้แรงดันรวมตามระบบมาตรฐานสากลคือ 12,24,48,…โวลท์ โดยแรงดันที่ผลิตจากแผงจะต้องมากกว่าแรงดันระบบประมาณ 1.4-1.5เท่า(ตามหลักการถ่ายเทประจุ แรงดันที่ชาร์จจะต้องมากกว่าแรงดันที่ต้องการชาร์จ) ตัวอย่างถ้าโซล่าเซลล์แบบโมโนคริสเตลไลน์ หนึ่งเซลล์ผลิตแรงดันที่กำลังไฟฟ้าสูงสุดได้ 0.5 โวลท์ กระแส 7.8 แอมป์ จะต้องใช้เซลล์ต่ออนุกรมกันจำนวน 36 เซลล์ถึงจะได้แรงดันแผงประมาณ 18 โวลท์และแผงนี้มีกำลังไฟฟ้าประมาณ 140 วัตต์

เนื่องจากโซล่าเซลล์เป็นแผ่นที่มีขนาดบางและแตกหักง่าย การทำแผงโซล่าเซลล์จึงต้องมีหลายชั้นเพื่อป้องกันการแตกหักของเซลล์อีกทั้งป้องกันความชื้นและต้องระบายความร้อนที่ดีอีกด้วย(อุณภูมิที่สูงขึ้นมีผลทำให้จะทำให้แรงดันไฟฟ้าลดลง ตามที่แสดงกราฟใน I-V curve

solar_panel_temperature

โครงสร้างของแผงโซล่าเซลล์

basic solar panel structure_1_w

จากรูป ชั้นบนสุดของแผงโซล่าเซลล์จะเป็นกระจกที่ลดการสะท้อนของแสง ต่อมาเป็นส่วนป้องกันเซลล์ไม่ให้สัมผัสโดยตรงกับกระจกและป้องกันความชื้นเข้าไปในตัวเซลล์ เรียกส่วนนี้ว่าอีวีเอ(EVA-Ethylene Vinyl Acetate)มีลักษณะเป็นพลาสติดฟิลม์แผ่นขุ่น ถัดมาเป็นเส้นลวดแบนและแผ่นโซล่าเซลล์ซึ่งต่ออนุกรมกันแล้ว ชั้นถัดมาจะเป็นส่วนประกบของแผ่นล่างของอีวีเอซึ่งจะซีลประกบกับแผ่นอีวีเอด้านบนเพื่อป้องกันน้ำและความชื้นเข้าไปภายในตัวเซลล์ ชั้นสุดท้ายเรียกว่าเทดล่าฟิลม์(Tedlar Film) เป็นแผ่นรองรับน้ำหนักของตัวเซลล์ทั้งหมดอีกทั้งต้องระบายความร้อนได้ดีอีกด้วย ด้านนอกสุดจะเป็นขอบอะลูมิเนียมที่ใช้สำหรับป้องกันการกระแทกจากด้านข้างและเป็นที่ยึดแผงโซล่าเซลล์เข้ากับที่ติดตั้งอีกด้วย

โครงสร้างของแผงโซล่าเซลล์ส่วนใหญ่ที่ผลิตและจำหน่ายโดยทั่วไปตามท้องตลาด จะมีโครงสร้างตามที่ได้กล่าวมาข้างต้น จะมีบ้างที่วัสดุที่นำมาใช้ผนึกป้องกันความชื้นหรือแผ่นรองรับน้ำหนักเซลล์ด้านล่างสุดอาจจะแตกต่างกันไปบ้างแล้วแต่ผู้ผลิต

วิธีการผลิตแผงโซล่าเซลล์

แผงโซล่าเซลล์

แผงโซล่าเซลล์

แผงผลิตกระแสไฟฟ้าจากพลังงานแสงอาทิตย์(แผงโซล่าเซลล์) หรือที่เรียกในภาษาอังกฤษว่า Photovoltaics module(PV module) หรืออีกชื่อหนึ่งว่า Solar module ซึ่งมีลักษณะด้านหน้าเป็นแผ่นกระจกใส ด้านในเป็นแผ่นโซล่าเซลล์หลายแผ่นต่อเรียงกัน อาจจะมีสีฟ้าเข้มหรือสีดำแล้วแต่ชนิดของโซล่าเซลล์ที่มาทำแผง ขนาดใหญ่เล็กแตกต่างกันไปแล้วแต่ขนาดของกำลังไฟฟ้า(วัตต์)ที่ผลิตได้ ภายนอกขอบเป็นโลหะหรืออลูมิเนียมแข็งแรง ไว้สำหรับยึดกับตัวจับที่ใช้สำหรับที่ต่างๆเช่นหลังคาบ้าน หรือโครงเหล็กที่ติดตั้งบนพื้นดินได้

ไฟฟ้าที่ผลิตได้จากแผงโซล่าเซลล์จะเป็นไฟฟ้ากระแสตรง ซึ่งสามารถนำไปต่อกับอุปกรณ์ไฟฟ้าสำหรับไฟกระแสตรง หรืออาจจะนำไฟกระแสตรงที่ผลิตได้จากแผงโซล่าเซลล์ไปแปลงเป็นไฟกระแสสลับเพื่อเข้ากับอุปกรณ์ไฟฟ้ากระแสสลับที่ใช้กันตามบ้านทั่วไปได้ โดยสามารถเลือกต่อได้หลายแบบตามลักษณะการออกแบบและใช้งาน

ชนิดของเซลล์ที่นำมาทำแผงโซล่าเซลล์

+ เซเลเนียมเซลล์ + เป็นเซลล์ชนิดแรกๆที่ใช้มาทำแผงโซล่าเซลล์ตั้งแต่ปีทศวรรษที่1950 ปัจจุบันไม่ค่อยนิยมนำมาผลิตกันแล้วเนื่องจาก การผลิตกระแสไฟฟ้าที่ได้มีประสิทธิภาพที่ต่ำ

+ ซิลิคอนเซลล์ + เป็นเซลล์ที่ได้รับความนิยมในการนำมาผลิตเป็นแผงโซล่าเซลล์เป็นอย่างมากเพราะเป็นธาตุวัตถุดิบที่หาได้ไม่ยากและมีปริมาณมากเป็นอันดับสองรองจากออกซิเจน ซิลิคอนเป็นธาตุอโลหะที่มีความสัมพันธ์กับคาร์บอน เมื่อนำมาผ่านกระบวนการต่างๆอย่างถูกวิธี ก็จะมีปฏิกิริยาที่ตอบสนองกับแสง และสามารถเปลี่ยนพลังงานแสงเป็นพลังงานไฟฟ้าได้ ซึ่งซิลิคอนเซลล์นี้สามารถแบ่งย่อยได้อีกหลายชนิดแล้วแต่กระบวนการผลิตและแยกความบริสุทธ์ของธาตุซิลิคอน ซึ่งแบ่งเป็น 3 ชนิดใหญ่ด้วยกันได้แก่

1.   เซลล์ผลึกเดี่ยว – โมโนคริสตอลไลน์(Mono Crystalline Cell) หรือซิงเกิลคริสตอลไลน์(Single Crystalline Silicon) ลักษณะจะเป็นผลึกแผ่นสีน้ำเงินเข้มล้วน แต่ละแผ่นมีลักษณะที่บางมากและแตกหักง่าย ค่าประสิทธิภาพสูงเพราะเป็นซิลิคอนที่ผ่านกระบวนค่อนข้างจะซับซ้อนและยุ่งยากจนได้ซิลิคอนที่มีความบริสุทธ์ จึงทำให้ซิลิคอนผลึกเดี่ยวนี้มีราคาค่อนข้างสูงตามไปด้วย

2. เซลล์ผลึกผสม – โพลีคริสตอลไลน์(Poly Crystalline Cell) หรือมัลติคริสตอลไลน์(Multi Crystalline Silicon) เป็นผลึกผสมที่ตัดมาจากซิลิคอนบล๊อก มีลักษณะสีนำเงินอ่อน และผลึกจะมีลวดลายไม่เหมือนกับซิลิคอนผลึกเดี่ยว มีค่าประสิทธิภาพที่ต่ำกว่าและมีราคาที่ถูกกว่าผลึกเดี่ยวเล็กน้อย มีลักษณะแผ่นบาง แตกหักง่ายเช่นเดียวกัน

3. เซลล์ฟิลม์บาง – อะมาฟัสเซลล์(Amorphous Cell)หรือทินฟิล์ม(Thin-film) เป็นฟิลม์บางที่เคลือบลงบนพื้นผิวเซลล์ ด้วยลักษณะการผลิตนี้เองจึงทำให้เซลล์ชนิดนี้ สามารถยืดหยุ่นและโค้งงอได้ จึงนำไปใช้กับแผงโซล่าที่ต้องการความยืดหยุ่น เซลล์ชนิดนี้มีราคาถูกและมีประสิทธิภาพที่ต่ำกว่าเซลล์สองแบบแรกอยู่มากเพราะขั้นตอนการผลิตที่ซับซ้อนน้อยกว่า นอกจากนี้เซลล์ชนิดนี้จะมีอายุการใช้ง่ายที่สั้นกว่าสองแบบแรกอีกด้วย

Type-of-solar-cell_e_w

แผงโซล่าเซลล์ที่ได้มาตรฐานแต่ละแผ่น ผู้ผลิตจะติดฉลากแนบมากับตัวแผงด้วย จึงทำให้รู้ว่าสเปคแต่ละแผ่นเป็นอย่างไร เพื่อจะเลือกได้ถูกเวลานำไปออกแบบและใช้งานจริงได้ โดยค่าต่างๆส่วนใหญ่ในฉลากแนบมีดังนี้คือ

Nominal power(Pno) = ค่ากำลังไฟฟ้าที่ได้ในการใช้งานจริง

Efficiency (η) = ค่าประสิทธิภาพของโซล่าเซลล์ที่นำมาใช้ประกอบแผง

Rate Voltage (Vm) = ค่าแรงดันไฟฟ้าที่ผลิตได้จริง

Rate Current(Im) = ค่ากระแสไฟฟ้าที่ผลิตได้จริง

Open circuit  voltage(Voc) = ค่าแรงดันไฟฟ้าที่ไม่ได้จ่ายโหลด

Short circuit current(Isc) = ค่ากระแสไฟฟ้าสูงสุดที่ได้จากการทดสอบลัดวงจร

Maximum System voltage(IEC) = ค่าแรงดันไฟฟ้าสูงสุดที่แผงโซล่าเซลล์จะต่อในระบบได้

Temperature Coefficients of Power(P) = ค่าสัมประสิทธิกำลังไฟฟ้าเปลี่ยนแปลงเมื่ออุณภูมิเปลี่ยน

Temperature Coefficients of Voltage(Voc)  = ค่าสัมประสิทธิแรงดันไฟฟ้าเปลี่ยนแปลงเมื่ออุณภูมิเปลี่ยน

Temperature Coefficients of Current(Isc) = ค่าสัมประสิทธิกระแสไฟฟ้าเปลี่ยนแปลงเมื่ออุณภูมิเปลี่ยน

Nominal Operating Cell Temperature(NOCT) = ค่าอุณภมิเซลล์ใช้งานที่อ้างอิงถึงโดยการทดสอบ

Serie fuse rating = ค่ากระแสสูงสุดของฟิวส์ จะตัดเมื่อเกิดการลัดวงจร

I-V Curve = เป็นกราฟที่แสดงค่าสัมพันธ์ระหว่างค่ากระแสไฟฟ้ากับแรงดันไฟฟ้าในค่าความเข้มแสงต่างๆ

Dimension = ขนาดความกว้าง, ยาว, สูงและความหนาของแผง รวมไปถึง ที่ยึดและขนาดของรูสกรูสำหรับยืดในที่ต่างๆอีกด้วย

ตัวอย่างเสปคของแผงโมโนโซล่าเซลล์ขนาด 130-135 วัตต์

spec Mono 130-135 W_001_w

พลังงานแสงอาทิตย์

พลังงานแสงอาทิตย์

เรื่องของการมีพลังงานเท่าไหร่นั้นไม่ใช่ปัญหา แต่เรื่องของการมีพลังงานไม่พอใช้ต่างหากคือปัญหา ปัญหาการขาดแคลนพลังงานไม่ใช่เพียงแค่ปัญหาระดับชาติเท่านั้น แต่ทั่วโลกต่างให้ความสำคัญกับปัญหานี้และช่วยกันคิดวิธีแก้ไขกันมาโดยตลอด

วิธีที่ง่ายและได้ผลดีที่สุดคือ การปิดเครื่องปรับอากาศ เครื่องทำความร้อนและเครื่องใช้ไฟฟ้าทุกชนิด อยู่อย่างสมถะแล้วใช้ไฟฟ้าเท่าที่จำเป็นเพียงเท่านั้น โลกเราก็ไม่ต้องสร้างโรงไฟฟ้าเพิ่มเติมอีกต่อไป

วิกฤตพลังงานก็จะหยุดลงทันที

แต่เราทั้งหลายต่างรู้กันว่าคงเป็นไปได้ยากที่มนุษย์โลกทุนนิยมดิจิตอลจะทำอย่างนั้นได้ เพราะเศรษฐกิจต้องดำเนินไป คนต้องกินต้องใช้มากขึ้นทุกวัน ทุกอย่างล้วนต้องใช้พลังงานด้วยกันทั้งสิ้น

แล้วอะไรล่ะคือคำตอบของปัญหา มีอยู่หลายอย่างด้วยกัน หลักๆคือสร้างแหล่งผลิตพลังงานไฟฟ้าเพิ่มขึ้น ทั้งโรงไฟฟ้าพลังงานหลักและพลังงานทางเลือก

หนึ่งในแหล่งผลิตไฟฟ้าพลังงานทางเลือกอย่างง่ายที่คนทั่วไปสามารถสร้างได้ด้วยตัวเองเพียงแค่มีความรู้พื้นฐาน ก็คือพลังงานแสงอาทิตย์

ซึ่งเป็นพลังงานหมุนเวียนที่ไม่มีวันหมด และเว็บไซต์นี้ก็ได้รวบรวมความรู้พื้นฐานในการผลิตไฟฟ้าจากแผงโซล่าเซลล์ไว้อย่างครบครัน

สุดท้าย ถ้าวิกฤติพลังงานมาถึง ลองจินตนาการดูก็ได้ว่าถ้าไฟฟ้าดับกันทั้งหมู่บ้านแต่บ้านของเรามีไฟฟ้าใช้อยู่หลังเดียว มันจะเท่ห์สักเพียงใด

โซล่ารูฟท็อป


ระบบโซล่าเซลล์

แสงอาทิตย์เป็นสิ่งที่พระอาทิตย์มอบให้กับเราทุกคน เราทุกคนสามารถผลิตไฟฟ้าได้จากทุกที่ที่แสงไปถึง ด้านล่างคือความรู้ที่เกี่ยวข้องกับการผลิตไฟฟ้าจากโซล่าเซลล์ทั้งหมด เพียงแค่มีความรู้พื้นฐานเท่านั้นท่านก็สามารถผลิตไฟฟ้าใช้เองได้แล้ว

SSK home

ระบบโซล่าเซลล์

โซล่าเซลล์

เครื่องควบคุมการชาร์จประจุ

อินเวอร์เตอร์

แบตเตอรี่

ส่วนประกอบอื่นๆ

โหลด

การออกแบบระบบโซล่าเซลล์


การจัดการพลังงานภายในอาคารและบ้านพักอาศัย

การจัดการพลังงานถือเป็นหัวใจสำคัญและถือเป็นพื้นฐานของเรื่องพลังงานเลยทีเดียว

เพียงแค่ท่านมีความรู้พื้นฐานเกี่ยวกับพลังงานอย่างเดียว ท่านก็สามารถที่จะประหยัดพลังงานโดยไม่ต้องลงทุนอะไรเลย

การจัดการพลังงานในบ้าน

หัวข้อด้านล่างจะกล่าวถึงส่วนที่เกี่ยวกับการจัดการพลังงานพื้นฐานภายในอาคารและบ้านพักอาศัยทั้งหมด ให้ท่านสามารถนำไปประยุกต์ใช้กับตนเองที่บ้านได้ เรียกได้ว่าอ่านจบแล้วลงมือทำ ก็เซฟค่าใช้ไฟได้มากแล้ว

พื้นฐานพลังงาน+เครื่องใช้ไฟฟ้า

การคิดคำนวณค่าไฟฟ้าบ้านพักอาศัย

มาตรการประหยัดพลังงานภายในอาคารและบ้านพักอาศัย

การตรวจวัดและวิเคราะห์การใช้พลังงาน