การผลิตไฟฟ้าจากแสงอาทิตย์ต้องใช้อุปกรณ์ใด

หลังจากในบทความที่แล้วได้กล่าวถึง หลักการในการออกแบบเบื้องต้นสำหรับระบบโซล่าร์เซลล์ สำหรับบ้านเรือนมาแล้ว (หลักการออกแบบและติดตั้งแผงเซลล์แสงอาทิตย์เบื้องต้นสำหรับบ้านเรือน) คราวนี้เราจะมาเรียนรู้กันต่อว่าอุปกรณ์พื้นฐานของระบบโซล่าเซลล์ (PVs) สำหรับบ้านเรือนนั้นมีอะไรกันบ้าง

อุปกรณ์พื้นฐานของระบบ PVs สำหรับบ้านเรือนนั้นสามารถแบ่งออกเป็น 2 ประเภทหลัก ๆ ได้ดังนี้

- ระบบ PVs ที่เชื่อมต่อกับระบบสายส่งโดยไม่มีแบตเตอรี่ไว้เก็บไฟฟ้า
- ระบบ PVs ที่เชื่อมต่อกับระบบสายส่งโดยมีระบบแบตเตอรี่ไว้เก็บไฟฟ้า

ระบบโซล่าเซลล์ ที่เชื่อมต่อกับระบบสายส่งโดยไม่มีแบตเตอรี่ไว้เก็บไฟฟ้า ระบบนี้จะผลิตไฟฟ้าเพื่อจ่ายเข้าสายส่งโดยตรง ระบบนี้มีราคาถูกกว่าและมีความซับซ้อนน้อยกว่าเมื่อเทียบกับระบบที่มีแบตเตอรี่ แต่ข้อเสียของระบบนี้คือถ้าระบบสายส่งเกิดขัดข้องหรือไฟดับระบบ PVs นี้จะใช้งานไม่ได้

รูประบบ PVs ที่ไม่มีระบบสำรองไฟฟ้า (without Battery Back-up)

ระบบ PVs ที่เชื่อมต่อกับระบบสายส่งโดยมีระบบแบตเตอรี่ไว้เก็บไฟฟ้า ระบบนี้มีจุดเด่นที่เมื่อระบบสายส่งเกิดขัดข้องจนจ่ายไฟฟ้าไม่ได้ ระบบ PVs นี้ก็ยังสามารถจ่ายไฟฟ้าภายในบ้านเรือนนั้นได้อยู่ แต่อย่างไรก็ตาม ระบบ PVs ที่มีการสำรองไฟฟ้าด้วยแบตเตอรี่นี้มีข้อเสียดังนี้

อุปกรณ์หลัก ๆ ของระบบ PVs มีดังนี้

- Solar Photovoltaic modules
- Meters
- Array mounting racks
- Disconnects
- Grounding equipment
- Combiner box
- Inverter
- Battery bank (The  system with Battery Back-up)
- Charge Controller (The  system with Battery Back-up)
- Battery disconnect (The  system with Battery Back-up)

1. Solar Photovoltaic modules

คือ แผงพลังงานแสงอาทิตย์ซึ่งอุปกรณ์นี้ถือเป็นหัวใจหลักในการผลิตไฟฟ้าจากพลังงานแสงอาทิตย์ ซึ่งถ้าผลิตจากผู้ผลิตจะมาเป็น Modules แต่เมื่อนำมาใช้งานมีการนำ Modules มาต่อเป็นอนุกรมจะเรียกว่า Strings และเมื่อเอา แต่ละ Strings มาต่อเรียงกันในแนวขนานจะเรียกว่า Array

Cr.iEnergyguru.com

2. Array mounting racks

คือฐานไว้สำหรับติดตั้งแผงพลังงานแสงอาทิตย์ซึ่งปกติการติดตั้งแผง Solar Cell ตามบ้านเรือนนี้จะติดตั้งแบบอยู่นิ่งและติดตั้งเหนือพื้นที่ติดสำหรับให้ลมผ่านได้เพื่อระบายความร้อนของแผ่น

Cr.//www.homepower.com

3. Grounding equipment

คืออุปกรณ์ที่ติดตั้งไว้เพื่อป้องกันผู้ใช้งานกับระบบไฟฟ้าเมื่อเกิดความผิดพลาดเกิดขึ้นเช่น เกิดไฟฟ้าลัดวงจร เป็นต้น

Cr.//www.kbtechworks.com/kbranch

4. Combiner Box

คือเป็นตัวรวมกระแสไฟฟ้าที่ผลิตได้จากแผงพลังงานแสงอาทิตย์เพื่อส่งกระแสไฟฟ้าที่รวมได้ไผแปลงกระแสไฟฟ้าที่ Inverter ซึ่ง Combiner box นี้ยังมี ฟิวส์ และ แบรกเกอร์เพื่อป้องกันกระแสไฟฟ้าเกิน และบางครั้งอาจจะมี Surge Protection อยู่ภายในด้วย ซึ่ง Surge Protection นี้มีหน้าที่ป้องกันระบบเวลาไฟฟ้ามีสูงเกินไปเช่น เกิดฟ้าผ่า เป็นต้น

Cr.//www.ecodirect.com

5. Inverter

อุปกรณ์แปลงกระแสไฟฟ้าจากกระแสตรงไปเป็นกระแสสลับ นอกจากนี้ อุปกรณ์นี้ช่วงให้ความถี่ของกระแสไฟฟ้าสม่ำเสมอ (50 Hz) และปรับรูปร่างของคลื่น กระแส AC ให้เหมาะสมก่อนส่งเข้าระบบสายส่ง

Cr.//completesolar.com

6. Meters

เป็นอุปกรณ์ที่ใช้ในการอ่านค่าพลังงานไฟฟ้าที่ผลิตได้และอ่านค่าต่างๆ ในระบบ Meter ที่ใช่อ่านค่าพลังงานไฟฟ้าที่ผลิตได้นั้นจะเรียกว่า Utility Kilowatt-hour Meter และ Meter ที่ใช้แสดงค่าต่างๆ ในระบบเพื่อไว้ตรวจสอบการทำงานของระบบจะเรียกว่า System Meter

Cr.//gigaom.com

7. Disconnects

เป็นระบบความปลอดภัยระบบหนึ่งที่มีไว้เพื่อป้องกันอุปกรณ์ต่างๆ ในระบบและผู้ใช้งาน ในกรณีที่มีความผิดปกติเกิดขึ้นในระบบอย่างกะทันหัน เช่น ไฟฟ้าลัดวงจร กระแสไฟฟ้าสูงเกิน ปัญหาที่เกิดขึ้นจากสายส่ง เป็นต้น

**สำหรับระบบ PVs ที่มีระบบสำรองไฟฟ้านั้นจะมีการติดตั้งอุปกรณ์เพิ่มเติมดังนี้

1. Battery Bank

เป็นแหล่งเก็บพลังงานไฟฟ้าที่ผลิตได้ไว้ใช้ในเวลาที่ต้องการ อย่างที่กล่าวมาแล้วว่าการใช้แบตเตอรี่เก็บไฟฟ้านั้นระบบจะสูญเสียพลังงานไฟฟ้าในระหว่างการเก็บประจุและปล่อยประจุประมาณ 10 % ของพลังงานไฟฟ้าที่ผลิตได้ ประเภทของแบตเตอรี่ที่ใช้โดยทั่วไปมีอยู่ 2 ประเภทคือ แบบ Lead-acid batteries และ แบบ Alkaline batteries ซึ่งแบตเตอรี่แบบ Lead-acid batteries จะถูกนำไปใช้งานมากกว่าเพราะมีราคาที่ถูกว่า แต่ข้อดีของแบตเตอรี่แบบ Alkaline batteries นี้คือสามารถเก็บประจุไฟฟ้าได้ในที่ที่มีอุณหภูมิต่ำ ๆ (ประมาณ 10 o C หรือต่ำกว่า) ซึ่งโดยทั่วไปจำนวนแบตเตอรี่ที่ต้องใช้ในการเก็บพลังงานไฟฟ้านั้นควรมีปริมาณที่สามารถเก็บไฟฟ้าเพื่อใช้ได้ 1 ถึง 3 วัน โดยปราศจากไฟฟ้าจากระบบสายส่ง

Cr.//longmansuntech.co.in/images/project4.png

2. Charge Controller

เป็นอุปกรณ์ที่มีความสำคัญเมื่อมีการใช้ระบบสำรองไฟฟ้า ระบบนี้ทำหน้าที่ป้องกัน การเก็บประจุที่เยอะเกินไปในแบตเตอรี่ และป้องกันกระแสไฟฟ้าไหลกลับเข้าแผงพลังงานแสงอาทิตย์ในช่วงกลางคืน

พลังงานแสงอาทิตย์ต้องมีอุปกรณ์ใด

อุปกรณ์ใดที่มีความจำเป็นสำหรับการผลิตไฟฟ้า

พลังงานแสงอาทิตย์ผลิตไฟฟ้าได้อย่างไร