หนังสืออิเล็กทรอนิกส์แบบปฏิสัมพันธ์ เรื่อง โซล่าเซลส์สำหรับบ้านพักอาศัย (Solar Home System)

โซล$าเซลสส( ำหรบั บา. นพกั อาศัย Solar Home System ส่ือการเรียนร.แู บบปฏสิ มั พนั ธด8 ว. ยเทคโนโลยเี สมือนจริง สำหรับศูนยเ8 รียนรู.อจั ฉรยิ ะทางด.านไฟฟHาระบบสมองกลฝงJ ตวั และพลังงานทดแทน ภายใตโ. ครงการพัฒนาศนู ย8เรียนรู.และสอื่ แบบปฏสิ ัมพันธ8สำหรบั ระบบสมองกลฝงJ ตวั อจั ฉรยิ ะ เพอื่ ระบบพลงั งานทดแทนสมัยใหมO

สอ่ื แบบปฏิสมั พันธ์ด้วยเทคโนโลยผี สานจรงิ โซล่าเซลส์สาหรบั บา้ นพกั อาศัย จัดทาโดยอาจารยป์ รมนิ ทร์ วงษค์ าสิงห์ สาขาวชิ าคอมพิวเตอร์ คณะครุศาสตร์ มหาวิทยาลยั ราชภัฏลาปาง

คานา สือ่ การเรยี นร้แู บบปฏิสมั พันธด์ ้วยเทคโนโลยีเสมอื นจริง (AR) เรื่องโซล่า เซลส์สาหรับบ้านพักอาศัย ได้รับการสนับสนุนจากสานักงานคณะกรรมการ กากับกิจการพลังงาน กระทรวงพลังงานร่วมกับศูนย์วิจัยการจัดการนวัตกรรม และเทคโนโลยี สานักวิจัยวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี มหาวิทยาลัยเทคโนโลยี พระจอมเกล้าพระนครเหนือ ได้ตระหนักถึงความสาคัญในเร่ืองของไฟฟ้าและ พลังงานท่ีประชาชนทกุ คนควรมคี วามรู้และความเข้าใจในการอนุรักษ์พลังงานที่ มีอยู่อย่างจากัด เน้ือหาประกอบด้วย ข้อควรรู้เรื่องโซล่าเซลส์สาหรับบ้านพัก อาศัย ประเภทของโซลา่ เซลส์และอปุ กรณ์ตา่ ง ๆ ค ณ ะ ผู้ จั ด ท า ห วั ง เ ป็ น อ ย่ า ง ย่ิ ง สื่ อ ก า ร เ รี ย น รู้ แ บ บ ป ฏิ สั ม พั น ธ์ ด้ ว ย เทคโนโลยีเสมือนจริง (AR) เร่ือง โซล่าเซลส์สาหรับบ้านพักอาศัย จะเป็น ประโยชน์สาหรับผู้ใช้ไฟฟ้าและพลังงาน สามารถก่อให้เกิดการอนุรักษ์พลังงาน มากขน้ึ ต่อไป ปรมินทร์ วงษ์คาสิงห์ คณะครุศาสตร์ มหาวิทยาลัยราชภัฏลาปาง

ขัน้ ตอนการใชง้ าน 1. เปดิ แอปพลเิ คชนั่ อา่ น QR Code หรอื Line 2. ดาวโหลดแอปพลเิ คชนั Solar Home V1 3. เปดิ แอปพลเิ คช่ัน Solar Home V1 4. กดปมุ่ Start แล้วส่องไปทีร่ ูปภาพ (AR Maker) ที่มสี ญั ลกั ษณ์ จะปรากฏสื่อขนึ้ มา

สารบญั ระบบผลติ ไฟฟา้ จากแสงอาทติ ย์และการประยุกต์ใช้งาน 1. On Grid System ระบบพลงั งานแสงอาทิตย์ แบบออนกรดิ 2. OFF Grid System ระบบพลังงานแสงอาทิตย์ แบบออฟกรดิ 3. Hybrid System ระบบพลังงานแสงอาทิตย์ แบบไฮบริด อุปกรณท์ ใ่ี ชใ้ นระบบผลิตไฟฟ้าจากแสงอาทติ ย์ การเลือกอุปกรณแ์ ละการนาไปใชง้ าน 1. แผงโซลา่ เซลล์ Solar Panel 2. เครื่องควบคมุ การชาร์จไฟ solar control charger 3. แบตเตอรร์ ่ี Battery 4. เคร่ืองแปลงไฟ หรืออนิ เวอร์เตอร์ inverter

จดุ ประสงค์การเรยี นรู้ 1. เพื่อใหผ้ เู้ รยี นมคี วามรแู้ ละเขา้ ใจระบบการผลติ ไฟฟา้ จาก เซลล์แสงอาทติ ย์ 2. เพื่อใหผ้ เู้ รียนมคี วามรแู้ ละเขา้ ใจอุปกรณ์ในระบบผลิตไฟฟ้า จากเซลลแ์ สงอาทิตย์ สาหรับบ้านพกั อาศยั 3. เพื่อให้ผู้เรียนมคี วามรู้และเขา้ ใจเลือกอปุ กรณแ์ ละการ นาไปใช้งาน

แบบทดสอบก่อนเรยี น คาช้แี จง 1. ข้อสอบปรนัย 15 ข้อ 15 คะแนน ทาในระบบออนไลน์ 2. ใช้เวลาในการทาแบบทดสอบ 30 นาที 3. เปิดแอปพลิเคช่นั Line เพ่ือสแกน QR code

ระบบผลติ ไฟฟ้าจากแสงอาทิตย์ และการประยกุ ต์ใชง้ าน

ระบบผลิตไฟฟา้ จากแสงอาทิตย์ และการประยกุ ตใ์ ช้งาน “เซลล์แสงอาทิตย์ (Solar Cell)” หรือ “Photovoltaic (PV)” • ทาหนา้ เปล่ยี นพลังงานแสงอาทติ ย์เปน็ พลงั งานไฟฟา้ กระแสตรง ซึ่ง ปรากฏการณด์ งั กลา่ วได้ถกู ค้นพบเมอ่ื ปี ค.ศ. 1954 ณ หอ้ งปฏิบัติการ ของ Bell Telephone ซง่ึ ในขณะนั้น ไดน้ าเซลล์แสงอาทติ ย์ไปใช้เปน็ ต้นกาลงั ของดาวเทยี มส่อื สาร เครอ่ื งคดิ เลข และนาฬิกา • ในปัจจุบนั ไดม้ ีการนาเอาเซลล์แสงอาทิตย์มาต่อกันเพ่อื เพ่มิ กาลังงาน ใหม้ ากพอเพื่อใชใ้ นกระบวนการผลิตกาลงั ไฟฟา้ สาหรบั อตุ สาหกรรม อาคารพาณชิ ย์ และที่อย่อู าศยั เปน็ ต้น รูปท่ี 1 แสดงหลักการทางานของโฟโตโวลเทอิก

ระบบผลิตไฟฟ้าจากแสงอาทติ ย์ (โซล่าเซลล์)

ระบบผลิตไฟฟา้ จากแสงอาทิตย์ (โซลา่ เซลล์) ระบบของโซลา่ เซลลภ์ ายในบ้าน ที่ใชก้ นั อยูใ่ นปจั จบุ ัน แบง่ ออกได้ดงั นี้ 1. On Grid System ระบบพลงั งานแสงอาทติ ย์ แบบออนกริด 2. OFF Grid System ระบบพลงั งานแสงอาทิตย์ แบบออฟกริด 3. Hybrid System ระบบพลังงานแสงอาทิตย์ แบบไฮบริด รปู ที่ 2 แสดงระบบของโซล่าเซลล์ภายในบา้ น

ระบบผลิตไฟฟ้าจากแสงอาทิตย์ (โซล่าเซลล)์ 1. On Grid System หรอื ระบบโซลา่ รูฟทอ๊ ป Solar Roof Top system เป็นระบบการผลิตไฟฟ้าจากแผงโซล่าเซลล์ ท่ีเชื่อมต่อกับระบบการไฟฟ้านครหลวง หรือการไฟฟ้าส่วนภูมิภาค จะใช้อุปกรณ์เพียง แผงโซล่าเซลล์ และอินเวอร์เตอร์ออนก ริด(inverter on grid)โดยหลักการ แปลงไฟกระแสตรงจาก แผงโซล่าเซลล์ เป็นไฟฟ้า กระแสสลับเพ่ือเชื่อมต่อเข้าระบบ การไฟฟ้าเพื่อทาการ ขายไฟฟ้าคืน (กรณีนี้ต้องทา สัญญากับผู้รับซื้อก็คือ การไฟฟ้านครหลวงหรือการไฟฟ้าส่วนภูมิภาค ) หรือ ลด ค่าใช้จา่ ยในการใชไ้ ฟฟา้ ได้ AR Maker รปู ท่ี 3 แสดงระบบของ Gird Connect System

ระบบผลติ ไฟฟา้ จากแสงอาทิตย์ (โซล่าเซลล์) ข้อดี สามารถลดค่าไฟฟ้า หรือใช้ไฟฟ้าฟรี (หากใช้แผงโซล่าเซลล์จานวนมาก) เน่ืองจากผลิตไฟฟ้าได้เองในตอนกลางวัน ใช้ไฟฟ้าฟรี ลดค่าไฟฟ้าได้ สาหรับ ผู้ประกอบการติดตั้งระบบไฟขนาดใหญ่ สามารถขายไฟคืนให้กับการไฟฟ้าได้ โดย ติดต่อการไฟฟ้า จะต้องสมัครทาสัญญาและย่ืนเอกสาร ตามข้อกาหนดของการ ไฟฟา้ นครหลวง และการไฟฟา้ ส่วนภูมิภาค ข้อเสีย กรณีท่ีไฟฟ้าจากการไฟฟ้าดับ ระบบโซล่าเซลล์ยังจ่ายไฟปกติ แต่ กริดไทน์ อนิ เวอร์เตอรจ์ ะหยดุ ทางาน โดยไม่จ่ายไฟเข้าสายส่ง เพื่อป้องกันไฟฟ้าดูดเจ้าหน้าท่ี การไฟฟ้า ซ่ึงกาลังทาการซ่อมระบบสายไฟฟ้าการใช้งานระบบน้ี ส่วนใหญ่จะใช้ใน พ้ืนท่ีที่มีไฟฟ้าเข้าถึงแล้ว ใช้เพื่อช่วยลดค่าไฟฟ้าได้เป็นอย่างดี ซ่ึงทางผู้ที่ต้องการ ติดต้ัง ต้องมีพื้นท่ีติดตั้งแผงโซล่าร์เซลล์ และรู้ปริมาณการใช้ไฟฟ้าในตอนกลางวัน โดยดูจากหน่วยการใช้ไฟฟ้า ท่ีเสียค่าไฟฟ้าแต่ละเดือน เพื่อออกแบบกาลังการผลิต ระบบไฟฟ้าโซล่าเซลล์ หาขนาดกรดิ ไทอนิ เวอรเ์ ตอร์ และจานวนแผงโซล่าเซลล์

ระบบผลิตไฟฟ้าจากแสงอาทิตย์ (โซล่าเซลล)์ 2.Off Grid System ระบบพลังงานแสงอาทิตย์ แบบออฟกริด ระบบโซล่าเซลล์แสงอาทิตย์ แบบเชื่อมตอ่ กบั แบตเตอรี่ (Off Solar grid connect system) คอื ระบบทผ่ี ลิตไฟฟ้าจากโซลา่ เซลลท์ ่ีไม่ปฏิสัมพันธ์กับผู้ให้กาเนิดพลังงาน ไฟฟา้ รายใหญ่(ในประเทศไทยคือการไฟฟา้ นครหลวง และการไฟฟ้าส่วนภูมิภาค) ระบบ ออฟกริดน้ีจะแยกเดี่ยวออกมาโดยผู้ติดตั้งโซล่าเซลล์จะสามารถผลิตไฟฟ้าใช้ได้เอง โดย ไม่ต้องพึ่งพาการไฟฟ้าซ่ึงสามารถแยกหมวดย่อยลงไปได้อีกตามลักษณะแรงดันไฟฟ้าที่ จะใช้งานว่าเป็น ไฟฟ้ากระแสตรง หรือ ไฟฟ้ากระแสสลับ โดยต้องเลือกโหลด (เคร่ืองใช้ไฟฟ้า) ให้เหมาะสมกับแรงดันไฟฟ้าที่ใช้ระบบออฟกริตนี้อาจมีช่ือเรียกใน ภาษาอังกฤษอีกแบบหนึ่งว่าระบบแสตนด์อโลน (Stand Alone System) หรือระบบ แยกเด่ียว ซึ่งมีวิธีการต่อระบบท่ีหลากหลาย ท้ังต่อโหลดกระแสตรงกับแผงโซล่าเซลล์ (ซึ่งผลิตไฟฟ้ากระแสตรง) โดยตรง หรือนาไฟฟ้ากระแสตรงท่ีผลิตได้จากแผงไปแปลง เปน็ ไฟฟา้ กระแสสลับ(โดยอนิ เวอรเ์ ตอร์)สาหรบั ไปใช้กับเคร่ืองใชไ้ ฟฟา้ ตามบ้านเรือน ซึ่ง ใชก้ ับไฟฟา้ กระแสสลบั อยู่แลว้ ได้

ระบบผลติ ไฟฟา้ จากแสงอาทติ ย์ (โซลา่ เซลล)์ รปู ท่ี 4 แสดงระบบของ Stand Alone System

ระบบผลติ ไฟฟ้าจากแสงอาทติ ย์ (โซลา่ เซลล)์ ระบบออฟกริด (Off Grid )ในแบบต่างๆมีดงั น้ี 2.1)แผงโซล่าเซลล์ต่อตรงกับโหลด(เครื่องใช้ไฟฟ้า) ส่วนใหญ่จะใช้กับ โหลดกระแสตรงอาทิปั๊มน้ากระแสตรงแบบปรับความเร็วรอบได้ พบเห็น ไดท้ ั่วไปกับระบบสูบน้าท่ัวไป เชน่ ใชป้ ั๊มน้าโดยใช้โซล่าเซลล์ เม่ือแดดออก นา้ กเ็ ติมในถังสูง AR Maker รูปที่ 5 แสดงระบบของ Off Grid System แบบต่อตรงกบั โหลด

ระบบผลิตไฟฟา้ จากแสงอาทติ ย์ (โซลา่ เซลล)์ 2.2)แผงโซล่าเซลล์ต่อพ่วงกับแบตเตอร่ีและโหลดกระแสตรง ข้อดีของการต่อ ระบบแบบนี้คือเม่ือไม่มีแสงอาทิตย์ เราก็ยังสามารถใช้พลังงานไฟฟ้าจาก แบตเตอรี่จ่ายให้กับโหลดได้ แต่ส่ิงท่ีต้องระวังคือการชาร์จไฟฟ้าเข้าแบตเตอร่ี มากเกินไปเพราะอาจทาให้แบตเตอร่ีเส่ือมสภาพเร็ว นอกจากน้ีเวลาท่ีนา พลงั งานไฟฟา้ ทเ่ี กบ็ สะสมในแบตเตอร่ีออกมาใช้ต้องระวังอย่าให้แบตเตอร่ีคลาย ประจุมากเกินกว่าที่สเปคของแบตเตอร่ีที่ระบุไว้เพราะอาจจะทาให้แบตเตอร่ี เส่ือมสภาพเร็วเช่นกัน ส่วนใหญ่การต่อระบบแบบน้ีจะใช้งานกับเรือขนาดเล็ก กระท่อมขนาดเลก็ และใช้กบั ระบบแสงสวา่ งเท่านน้ั AR Maker รูปที่ 6 แสดงระบบของ Off Grid System แบบตอ่ พว่ งแบตเตอร่ี

ระบบผลิตไฟฟา้ จากแสงอาทิตย์ (โซล่าเซลล)์ 2.3) แผงโซล่าเซลล์ที่มีเคร่ืองควบคุมการชาร์จประจุให้กับแบตเตอรี่ (Charge Controller) ซ่ึงจ่ายไฟให้กับโหลดกระแสตรง ข้อดีของการมีเครื่องควบคุมการ ชาร์จประจุ Charge Controller คือสามารถควบคุมการไหลของประจุไฟเข้าไป เก็บในแบตเตอร่ีได้และจะหยุดการชาร์จเม่ือไฟท่ีเก็บในแบตเตอรี่มีแรงดันเกิน กว่าที่ตั้งค่ากาหนดไว้ จึงทาให้แบตเตอร่ีมีอายุที่ยาวนานมากขึ้น การต่อแบบ ระบบนี้เป็นท่ีนิยมกันท่ัวไป ใช้กับบ้านพักอาศัยท่ีห่างไกลผู้ผลิตไฟฟ้า ทาให้ สามารถผลิตไฟฟ้าใช้ได้เอง รวมทั้งอาจจะไปประยุกต์ใช้กับในพื้นที่ที่ไม่ต้องการ ลากสายไฟฟา้ ไปเพราะมีตน้ ทุนเรอื่ งสายไฟฟ้าที่มรี าคาสูงไดอ้ ีกด้วย ใช้กับโหลด กระแสตรงและกระแสสลับ AR Maker รูปที่ 7 แสดงระบบของ Off Grid System แบบต่อเครอ่ื งชาร์จไฟ

ระบบผลติ ไฟฟ้าจากแสงอาทิตย์ (โซลา่ เซลล)์ 2.4)แผงโซล่าเซลล์ต่อกับเครื่องควบคุมการชาร์จแบตเตอรี่โดยที่มีตัว อนิ เวอรเ์ ตอรแ์ ปลงจากไฟกระแสตรงเป็นไฟกระแสสลับเพื่อจ่ายให้กับโหลดท่ีใช้ กับกระแสสลับได้ โดยไฟกระแสตรงที่ออกจากแบตเตอร่ีก็ยังสามารถจ่ายให้กับ โหลดกระแสตรงได้อีกด้วย ระบบแบบนี้มีข้อดีคือมีความยืดหยุ่นในการหา เครื่องใช้ไฟฟ้ามาใช้งานเพราะโดยท่ัวไปแล้วเคร่ืองใช้ไฟฟ้า ส่วนใหญ่จะใช้กับ ไฟฟ้ากระแสสลับ ยกตัวอย่างอาจจะใช้พัดลมกับไฟกระแสสลับที่แปลงจาก อนิ เวอร์เตอร์ และใช้ระบบไฟสอ่ งสว่างกับไฟกระแสตรงกไ็ ด้ AR Maker รปู ที่ 8 แสดงระบบของ Off Grid System แบบต่อกับเครือ่ งแปลงไฟ

ระบบผลติ ไฟฟ้าจากแสงอาทติ ย์ (โซล่าเซลล)์ 3. Hybrid System ระบบพลังงานแสงอาทติ ย์ แบบไฮบริด ระบบโซลา่ เซลล์ไฮบรดิ (SOLAR HYBRID SYSTEM) คือเอาระบบออนกริด (On Grid System)และออฟกริด (Off Grid System) มารวมกัน ช่วยลดการ สญู เสียเน่ืองจากกระแสไฟจากแผงโซล่าเซลล์จะป้อนเข้ามาที่โหลดใช้งานได้เลย กอ่ นท่ีจะเขา้ ไปชาร์จในแบตเตอรี่ เม่ือโหลดใช้งานน้อยลง จนกระแสไฟจากแผง โซล่าเหลือก็จะค่อยชาร์จเข้าเก็บในแบตเตอรี่ วิธีนี้ ช่วยยืดอายุการใช้งานของ แบตเตอรี่ได้ อีกด้วย ซ่ึงถ้าเป็น OFF GRID INVERTER จะต้องเข้ามาท่ี แบตเตอรก่ี อ่ น แลว้ คอ่ ย แปลงไฟด้วยอินเวอรเ์ ตอร์ ให้เป็นกระแสสลบั AR Maker รปู ที่ 9 แสดงระบบของ Solar Hybrid System

อปุ กรณ์ท่ีใชใ้ นระบบผลติ ไฟฟ้า จากแสงอาทติ ย์

อุปกรณ์ทีใ่ ชใ้ นระบบผลติ ไฟฟา้ จากแสงอาทติ ย์ ระบบพลังงานไฟฟา้ จากแผงโซล่าเซลล์จะตอ้ งมอี ปุ กรณป์ ระกอบใน ระบบดังนี้ 1. แผงโซล่าเซลล์ Solar Panel 2. เครอื่ งควบคมุ การชาร์จไฟ solar control charger 3. แบตเตอรร์ ี่ Battery 4. เครอื่ งแปลงไฟ หรอื อินเวอร์เตอร์ inverter อุปกรณ์อืน่ ที่เกี่ยวข้อง • แผงไฟฟา้ (PV AC Panel or Main Distribution Board) • สายไฟฟ้า • การเช่ือมตอ่ สายไฟฟ้ากระแสตรง • ท่อรอ้ ยสายไฟฟา้ • กลอ่ งรวมสาย (DC Junction Box) • อุปกรณ์ควบคุมการตดั -ต่อวงจรด้านไฟฟ้ากระแสตรง • อปุ กรณ์ควบคมุ การตัด-ต่อวงจรดา้ นไฟฟา้ กระแสสลบั • การตอ่ ลงดินและการตอ่ ฝาก (Grounding and Bonding System) • การเฝา้ ติดตามและระบบการจัดการพลงั งาน (Data Monitoring and Energy Management System)

การเลือกอุปกรณ์ และการนาไปใชง้ าน

การเลือกอปุ กรณ์ และการนาไปใช้งาน 1. แผงโซลา่ เซลล์ Solar Panel ขนาดกาลังวัตต์ตามความพอเพียงต่อการใช้ไฟฟ้าส่วนใหญ่แผงโซล่า เซลล์ที่มีจาหน่ายท่ัวไปเริ่มต้นที่ขนาด 10 วัตต์ 20 วัตต์ 40 วัตต์ 60 วัตต์ 80 วัตต์ 120-130 วัตต์ 200 วตั ต์ 225-235 วตั ต์ 240-245 วัตต์ และ 285 วตั ต์ แผงโซล่าเซลล์แบบ Crystalline แบ่งเป็น 2 ชนิดคือ โมโนคริสตัลไลน์ (Mono Crystalline) และ โพลีคริสตลั ไลน์ (Poly Crystaline) ทั้งสองแบบคุณภาพไม่ แตกตา่ งกัน แต่ที่ขนาดกาลังวัตต์เท่ากัน แผงโซล่าเซลล์แบบ Mono Crystalline จะมี ขนาดเล็กกว่าประมาณ 10% เหมาะสาหรับการติดต้ังท่ีต้องการประหยัดพื้นท่ี โดยเฉพาะการทาโซล่าฟาร์มในต่างประเทศทร่ี าคาท่ีดินสูง แตส่ าหรับประเทศไทยเร่ือง พ้ืนอาจจะยังไม่ใช่ปัญหาใหญ่ สามารถเลือกใช้แผงโซล่าเซลล์แบบ Poly Crystalline ท่รี าคาประหยัดกว่าประมาณ 10% ได้ การเลือกแผงโซล่าเซลล์ควรเผ่ือขนาดกาลังติดตั้งให้มากกว่าขนาดของ อปุ กรณไ์ ฟฟา้ อย่างน้อย 20% เผอื่ คา่ สูญเสียในระบบ และเป็นการถนอมแบตเตอร่ใี ห้ ใช้งานได้ยาวนานขึ้น การใช้งานแบตเตอร่ีจนหมดแล้วชาร์จทุกวันจะทาให้อายุการใช้ งานแบตเตอร่ีส้ันลง การใช้แบตเตอร่ีรถยนต์ไม่ว่าแบตเตอรี่แห้งหรือเปียก ท่ีไม่ใช่ แบตเตอรี่แบบ deep cycle ย่งิ ควรเผ่อื ให้มากข้ึน

การเลอื กอปุ กรณ์ และการนาไปใช้งาน การนาไปใช้งานกับปั๊มพลังงานแสงอาทิตย์ ถ้าต้องการนาไปต่อใช้งาน โดยตรง โดยไม่ใช้แบตเตอร่ี ควรเผื่อกาลังติดตั้งไว้ 1 เท่าของขนาดปั๊มน้า DC เพราะ ชว่ งการสตารท์ ป๊มั นา้ ตอ้ งใช้กระแสสูง การเลอื กขนาดแผงโซล่าเซลล์พอดีกับขนาดป๊ัม น้าโซล่า จะไม่สามารถทาให้ป๊ัมน้าทางานได้เพราะกระแสช่วงสตาร์ทป๊ัมน้าจะสูงกว่า ปกติ ประมาณสองเท่า หากต้องการใช้ขนาดที่พอดี ควรต่อแบตเตอร่ีเพ่ือช่วยการ สตาร์ทปัม๊ นา้ แล้วจึงสามารถใชพ้ ลังงานจากแผงโซล่าได้โดยตรง แผงโซล่าเซลล์ มีหลายขนาดขึ้นอยู่กับขนาดและประสิทธิภาพของเซลล์ แสงอาทติ ย์ สามารถเลือกขนาดต่างๆ ให้เหมาะกับการในรูปแบบต่างๆ เช่น แผงโซล่า เซลล์ 5 วตั ต์ นาไปใช้กับสญั ญาณไฟกระพริบตามแยกต่างบนถนน โซล่าเซลล์ 10 วัตต์ 17 วัตต์ นาไปใช้กับไฟส่องสว่างตามทางเดิน โซล่าเซลล์ 225 วัตต์ โซล่าเซลล์240วัตต์ โซลา่ เซลล์ 245วัตต์ โซล่าเซลล์280วตั ต์ นาไปใชก้ บั ปัม๊ นา้ พลังงานแสงอาทติ ย์ เป็นต้น AR Maker รปู ที่ 10 แสดงแผงโซล่าเซลล์ Solar Panel

การเลือกอปุ กรณ์ และการนาไปใชง้ าน 2. เคร่อื งควบคมุ การชาร์จไฟ solar control charger ใชส้ าหรบั ควบคมุ ซาร์จไฟท่ีได้จากแผงเข้าเก็บไว้ในแบตเตอร์รี่ มีให้เลือก หลายชนิด เลือกให้ตรงตามขนาดวัตต์ของแผงโซล่าเซลล์ หรือมากกว่าเล็กน้อย เพ่ือ ความทนทานชาร์จลงแบตเตอรี่ 12V. ส่วน 10A. น้ันไม่ใช่ขนาดแบตเตอรี่ แต่เป็น ขนาดโซล่าร์ที่ใช้ได้ แผงโซล่าร์แต่ละขนาดจะมีค่าImp บอกท่ีฉลากอยู่แล้วว่าเท่าไหร่ ถ้าคา่ Imp นน้ั ไม่เกิน 10A. กเ็ ป็นใช้ได้ ถ้าเกินกต็ อ้ งใช้รนุ่ 20A. เช่นนเี้ ป็นตน้ อย่างไรกต็ ามหากไมม่ คี า่ Imp บอกไว้ อาจใชว้ ธิ ีคานวณงา่ ยๆเช่น แผงโซ ล่าร์ 120W. เราอยากทราบว่าก่ีแอมป์ ก็เพียงเอา 12V. (ที่จริงคือ 17-18V.) ไปหาร ก็ จะได้เท่ากับ 10 แสดงว่าไม่เกิน 10A. ก็ยังใช้รุ่น NSC1210 ได้ หรืออาจสรุปเอาง่ายๆ ได้วา่ แผงไมเ่ กนิ 120W. สามารถใชก้ ับเครอ่ื งชาร์จ 10A. ได้ AR Maker รูปท่ี 11 แสดงเคร่อื งควบคุมการชาร์จไฟ solar control charger

การเลอื กอปุ กรณ์ และการนาไปใช้งาน 3. แบตเตอรร์ ี่ Battery มีไว้สาหรับเก็บพลังงานไฟฟ้าจากแผงโซล่าเซลล์ เลือกชนิดท่ีหาง่ายๆใน ท้องถ่ินท่อี ยู่อาศัย ควรเลือกใหม้ ีขนาดความจุของแอมปเ์ พยี งพอต่อการเก็บไฟท่ีได้จาก แผงโซล่าเซลล์ แบตเตอรี่หน้าท่ีของมันคือเก็บพลังงานไฟฟ้าเท่านั้น มันไม่ได้มีหน้าที่ ผลิตไฟฟ้า ที่ได้ต่อชั่วโมงที่จะส่งมาเก็บในแบตเตอร่ี ก็จะยังเท่าเดิมครับ การเพิ่ม จานวนหรือขนาดแบตเตอรเี่ ป็นเพียงการเพ่มิ พื้นทีเ่ กบ็ ไฟฟา้ เท่านั้น อุปกรณ์ท่ีทาหน้าท่ี ผลิตไฟฟ้าคือแผงโซล่าเซลล์ ดังนั้น หากขนาดแผงโซล่าเซลล์ยังเท่าเดิม ปริมาณ กาลังไฟฟ้า แบตเตอร่ีท่ีเหมาะสาหรับใช้งานกับระบบไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์มาก ท่ีสุดคือ แบตเตอรี่แบบจ่ายประจุสูง (Deep discharge battery) เพราะถูกออกแบบ ให้สามารถจ่ายพลังงานปริมาณเล็กน้อยได้อย่างต่อเน่ืองเป็นเวลานานๆ โดยไม่เกิด ความเสียหาย เราจะสามารถใชไ้ ฟฟ้าที่เกบ็ อยใู่ นแบตเตอรีน่ ไี้ ด้อยา่ งต่อเน่ืองถึง 80% AR Maker รปู ท่ี 12 แสดงแบตเตอรี่

การเลอื กอุปกรณ์ และการนาไปใช้งาน โดยแบตเตอรไ่ี ม่ไดร้ ับความเสยี หาย ซง่ึ ตา่ งจากแบตเตอรี่รถยนต์ท่ี ถูกออกแบบให้จ่ายพลังงานสูงใน ช่วงเวลาส้ันๆ ถ้าใช้ไฟฟ้ามากกว่า 20-30% ของพลังงานท่ีเก็บอยู่ จะทาให้อายุการใช้งานส้ันลงได้ ส่วนมากแบตเตอรี่ที่ใช้ ในระบบโซล่าเซลล์ จะมีลักษณะท่ีฝาครอบด้านบนเปิดออกได้ เพ่ือให้สามารถ ตรวจสอบเซลลแ์ ละเติมน้าในเวลาท่ีจาเป็นได้ เรียกว่า แบตเตอร่ีแบบเซลล์เปิด (Open cell หรือ Unsealed หรือ Flooded cell battery) มีบางชนิดท่ีถูก ปิดแน่นและไม่ต้องการการซ่อมบารุง เรียกว่า แบตเตอรี่แบบไม่ต้องดูแลรักษา (Maintenance free หรือ Sealed battery) ซ่ึงท้ัง 2 ชนิดท่ีว่ามาน้ัน หายาก และราคาสงู มาก หากเลือกที่จะใช้แบตเตอร่ีรถยนต์เพราะเห็นว่าราคาถูกกว่าหรือ หาได้ง่ายกว่า จาเป็นต้องแนะนาว่าควรเลือกแบตเตอรี่ให้ เหมาะสมกับระบบ คือ ขนาดแบตเตอรี่ และ ขนาดแผงโซล่าเซลล์ ควรสมดุลกัน เพราะแบตเตอรี่ รถยนต์หลายรุน่ มี กระแสขั้นต่า ในการชารจ์ น่ันหมายถึงหากใช้แผงโซล่าเซลล์ ท่ีผลิตกระแสไฟได้ต่า เช่น แผงโซล่าเซลล์ชนิด Amorphous ก็ไม่ควรที่จะใช้ แบตเตอร่ีรถยนต์ ขนาดใหญ่เกินไป เพราะมันจะชาร์จไม่เข้า ยกตัวอย่าง แบตเตอรี่รถยนต์บางรุ่น 12V 150Ah ต้องใช้กระแสในการชาร์จมากกว่า 5 A จึงจะชาร์จไฟเข้าแบตเตอร่ีได้ ซึ่งหากต้องการนาแบตเตอรี่ขนาดน้ีมาใช้ในงาน โซล่าเซลล์ ตอ้ งมน่ั ใจว่าแผงโซลา่ เซลล์ผลติ กระแสไฟฟา้ ไดม้ ากกว่า 5 A

การเลอื กอุปกรณ์ และการนาไปใช้งาน 4. เครอื่ งแปลงไฟ หรืออินเวอร์เตอร์ inverter เป็นวงจรที่ทาหน้าที่แปลง แรงดันไฟฟ้าจากแหล่งกาเนิด ไฟฟ้ากระแสตรง คือ แรงดันจากแผงโซล่าเซลล์ ไปเป็นแรงดันไฟฟ้า กระแสสลับ เ ค ร่ื อ ง แ ป ล ง ไ ฟ เ ลื อ ก ซื้ อ ต า ม ข น า ด ก า ลั ง วั ต ต์ ร ว ม ข อ ง เ ค ร่ื อ ง ใ ช้ ไ ฟ ฟ้ า ท้ั ง ห ม ด ท่ี เ ร า ร ว ม ไ ว้ โ ด ย ใ ห้ ข น า ด ก า ลั ง วั ต ต์ ข อ ง อินเวอร์เตอร์มากกว่า กาลังวัตต์รวมของเครื่องใช้ไฟฟ้าประมาณ 30- 40%เพื่อความทนทาน เช่นทีวีคุณใช้ไฟฟ้า 60W ควรเลือกซ้ือเครื่อง แปลงไฟ อินเวอร์เตอร์ ขนาด 100W ความเหมือนท่ีแตกต่างของ อินเวอร์เตอร์กับงานโซล่าเซลล์ ปัจจุบันมีการใช้ inverterเพื่อแปลงไฟ จากไฟฟ้า DC. จากรถยนต์,โซล่าเซลล์,กังหันลม เป็นไฟ AC 220V. (ไฟ บ้าน) กันอย่างแพรห่ ลาย แต่หลายคนยังไม่ทราบว่าแท้จริงแล้ว ปัจจุบัน มี inverter อยู่สองแบบหลักๆท่ีใช้ในการแปลงไฟและใช้ในระบบ ประหยดั พลังงาน

การเลอื กอุปกรณ์ และการนาไปใช้งาน 1. Off grid inverter คืออินเวอร์เตอร์แปลงไฟ DC เป็นไฟบ้าน (ไฟฟ้ากระแสสลับ AC) ท่ีมีอยู่ตามตลาดทั่วไป เช่น บ้านหม้อ คลองถม โดยราคาจะถูกมากจะแปลงไฟ DC ออกมาเปน็ 220AC โดยที่สามารถไปต่อกับเครื่องใชไ้ ฟฟา้ ในบา้ น คอมพวิ เตอร์ พดั ลม ทีวี ปั๊มน้าได้เลย ข้อดีแบบน้ีคือ 1) ราคาถกู 2) หาซือ้ ได้งา่ ย 3) ต้องแยกโหลดเคร่ืองใช้ไฟฟ้ามาต่อต่างหากไม่สามารถต่อร่วมการ ไฟฟ้าได้โดยตรงเน่ืองจากsine waveและcycle time จะไม่ตรงกับของการไฟฟ้า AR Maker รูปที่ 13 แสดงเคร่อื งแปลงไฟ แบบออฟกริด ( OFF GRID INVERTER)

การเลอื กอุปกรณ์ และการนาไปใชง้ าน 2. On grid inverter อินเวอร์อีกชนิดหน่ึง แต่สามารถต่อเข้ากับระบบไฟฟ้าของการ ไฟฟ้าได้เลยโดยมี cpu ประมวลผลเช็คสัญญาณ Phase Shift sine wave ของon grid inverter ให้มีลูกคลื่น(sine wave)และ cycleตรงกันกับของระบบการไฟฟ้า สามารถ ขายไฟคืนให้กับการไฟฟา้ ได้ แตร่ าคาจะสงู กวา่ แบบ off grid ข้อดแี บบนคี้ อื 1) ราคาสูงกวา่ แบบ Off grid 2) สามารถต่อร่วมกับไฟของการไฟฟ้าได้โดยไม่ต้องแยกโหลด เครื่องใชไ้ ฟฟ้ามาตอ่ 3) on grid inverter เปน็ เหมือน แหล่งจา่ ยไฟของการไฟฟ้าอีกชุด เมื่อต่อ ร่วมกับไฟบ้านจะทาให้มิเตอร์ไฟหมุนช้าหรือหมุนถอยหลังทาให้ประหยัดค่าไฟฟ้าได้ โดยงา่ ย รูปท่ี 14 แสดงเครือ่ งแปลงไฟ แบบออนกรดิ ( ON GRID INVERTER)

สรปุ โซล่าเซลล์ คืออุปกรณ์สาหรับเปลี่ยนพลังงานแสงอาทิตย์ให้เป็น พลังงานไฟฟ้า โซล่าเซลล์จะมีประสิทธิภาพการผลิตไฟฟ้าสูงที่สุดในช่วงเวลา กลางวัน พลังงานไฟฟ้าที่เหลือจากการใช้ สามารถเก็บสะสมไว้ในแบตเตอร่ี เพื่อไว้ใช้ในเวลากลางคืนได้ แผงโซล่าเซล ท่ีมีวัตต์สูง สามารถชาร์จได้เร็ว ถ้า วัตต์ต่าจะชาร์จได้ช้า การใช้งานพลังงานแสงอาทิตย์มีจุดเด่นท่ีสาคัญ เช่น 1) อุปกรณ์ติดตั้งคงที่ จึงทาให้ไม่มีมลภาวะทางเสียง 2) ไม่ก่อให้เกิดมลภาวะ เป็นพิษจากขบวนการผลิตไฟฟ้า 3) มีการบารุงรักษาน้อยมากและใช้งานแบบ อัตโนมัติได้ง่าย 4) ประสิทธิภาพคงท่ีไม่ข้ึนกับขนาด 5) สามารถผลิตเป็นแผง ขนาดต่างๆ ได้ง่าย ทาให้สามารถผลิตได้ปริมาณมาก 6) ผลิตไฟฟ้าได้แม้มี แสงแดดอ่อนหรือมีเมฆ 7) เป็นการใช้พลังงานแสงอาทิตย์ท่ีได้มาฟรีและมีไม่ ส้ินสุด 8) ผลิตไฟฟ้าได้ทุกมุมโลกแม้บนเกาะเล็กๆ กลางทะเล บนยอดเขาสูง และในอวกาศ 9) ได้พลังงานไฟฟ้าโดยตรงซ่ึงเป็นพลังงานที่นามาใช้ได้สะดวก ทสี่ ุด จากทีก่ ลา่ วมาทง้ั หมด โซล่าเซลล์ จึงมีประโยชน์อย่างย่ิง ทั้งเป็น พลงั งานท่ีสามารถใช้ได้อย่างกว้างขวางและไม่จากัด จึงเป็นพลังงานทดแทนท่ี ปัจจุบันได้นาไปใช้ในภาคอุตสาหกรรม ภาคการเกษตร และที่สาคัญ นาไปใช้ สาหรบั บ้านพกั อาศัย ทาให้ลดค่าใช้จา่ ย ลดปัญหาการปล่อยมลพิษทางอากาศ การเกดิ โลกรอ้ น

แบบทดสอบหลังเรยี น คาช้แี จง 1. ข้อสอบปรนัย 15 ข้อ 15 คะแนน ทาในระบบออนไลน์ 2. ใช้เวลาในการทาแบบทดสอบ 30 นาที 3. เปิดแอปพลิเคช่นั Line เพ่ือสแกน QR code

อ้างองิ ศริ โิ รจน์ ศริ สิ ขุ ประเสริฐ และ จิรยทุ ธ์ เจริญฉตั รชัย.(2561). เอกสารประกอบการอบรม โครงการพัฒนาบคุ ลากรด้านพลงั งานทดแทนในโรงงานอุตสาหกรรมและอาคาร ธรุ กจิ .กรุงเทพฯ: ไบรท์ แมเนจเม้นท์คอนซลั ต้งิ . วธิ กี ารเลอื กซ้ือแผงโซลา่ เซลล์ (Solar Cell) และอุปกรณ์.[เว็บไซต]์ .สืบค้นจาก http://solarcellthailand96.com/design-calculator/buy-solar- cell/?fbclid=IwAR3yUOuY35OpQu63sM1UINqvx6rwIU3Suf26INIE3y_ dxD-PYuR2o8Y0K8E ระบบของการผลิตไฟฟา้ ของโซลา่ เซลล์ทใ่ี ชก้ ันอยูใ่ นปจั จุบนั (Solar Cell System). [เว็บไซต]์ .สบื ค้นจาก http://solarcellthailand96.com/knowledge/ solar-cell-system-today/ ระบบไฟฟ้าพลงั งานแสงอาทติ ย์เพื่อบา้ นพักอาศัย (Solar Home System).[เวบ็ ไซต]์ . สบื ค้นจาก http://www.leonics.co.th/html/th/pd_ecs/ sys_shs/shs_04000.php Residential Solar Panel Systems.[เว็บไซต]์ .สืบค้นจากhttps://www.letsgosolar. com/solar-panels/home-and-residential/complete-systems/

ผู้จัดทา อาจารย์ปรมินทร์ วงษค์ าสงิ ห์ สาขาวชิ าคอมพวิ เตอร์ คณะครศุ าสตร์ มหาวิทยาลยั ราชภฏั ลาปาง Tel : 099-6527428 E-mail : [email protected] : [email protected]