เทคนิคการเลือกอุปกรณ์ติดตั้งโซล่าเซลล์ให้เกิดการใช้งานอย่างเหมาะสม

ในปัจจุบันอุปกรณ์ติดตั้งโซล่าเซลล์ อินเวอร์เตอร์มีอยู่สองแบบหลัก ๆ ที่ใช้ในการแปลงไฟและใช้ในระบบประหยัดพลังงานคือ Off grid inverter ซึ่งสามารถใช้แปลงไฟDCเป็นไฟบ้าน โดยแปลงไฟ DCออกมาเป็น 220AC รูปสัญญาณจะออกมาตามรูปแบบที่สามารถไปต่อกับเครื่องใช้ไฟฟ้าในบ้านได้อย่าง คอมพิวเตอร์ พัดลม ทีวี ปั๊มน้ำ ส่วนอินเวอร์เตอร์อีกชนิดหนึ่งคือ On grid inverter สามารถต่อเข้ากับระบบไฟฟ้าของการไฟฟ้าได้เลยโดยมี ซีพียู ที่จะคอยทำการประมวลผลเช็คสัญญาณเพื่อให้มีลูกคลื่นตรงกันกับของระบบการไฟฟ้า สามารถขายไฟคืนให้กับการไฟฟ้าได้ แต่ราคาจะสูงกว่าแบบที่เป็น Off grid การเลือกซื้อเลือกหาอินเวอร์เตอร์ให้เหมาะสมกับงบและความตั้งใจ จะทำให้ประหยัดค่าไฟฟ้าได้โดยง่าย

     อุปกรณ์หลักในระบบโซล่าเซลล์ หลายคนอาจจะไม่ทราบว่ามีอะไรบ้าง ซึ่งอุปกรณ์ติดตั้งโซล่าเซลล์ที่จะต้องใช้ในการเตรียมงานนั้นมี Photo voltaic (PV) หรือแผ่นโซล่าเซลล์ ซึ่งจะทำหน้าที่เปลี่ยนพลังงานจากแสงแดดให้กลายเป็นพลังงานไฟฟ้ากระแสตรงหรือไฟ DC. และที่นิยมกันในปัจจุบันมีอยู่สามชนิด คือ Mono Crystalline ,Poly Crystalline และ Amorphous Thinfilm นอกจากนี้ยังมีชาร์จ คอนโทรล หรือตัวควบคุมการชาร์ต ซึ่งจะทำหน้าที่ควบคุมในเรื่องของแรงดันและกระแสไฟที่เข้าสู่แบตเตอร์รี่ในปริมาณที่พอเหมาะ และไม่ให้เกิดการโอเวอร์ ชาร์จ แก่แบตเตอร์รี่ ซึ่งตัวชาร์จ คอน โทรลนี้ จึงเป็นหัวใจหลักในระบบ Off Grid ส่วนราคาและคุณภาพมีตั้งแต่หลักร้อยขึ้นไปจนถึงหลักหลายหมื่นบาท ทำให้ระบบจะมีคุณภาพสูงหรือต่ำขึ้นอยู่กับตัวนี้

อุปกรณ์ติดตั้งโซล่าเซลล์ อย่าง Controller ที่มีคุณภาพสูงสามารถรีดพลังงานจากแสงแดดในแต่ละวันลงไปเก็บไว้ในแบตเตอร์รี่ได้มากที่สุด ส่วนของคุณภาพต่ำนั้นสูญเสียทิ้งไฟไปไมต่ำกว่า 30 % โดยมีบางคนเลือกใช้ Controller ราคาหลักร้อยเอาแต่กลับไปชาร์จแบตเตอร์รี่ราคาร่วมแสนบาทมาแล้ว ชาร์จ คอนโทรล มีอยู่ด้วยกันสองชนิดคือ แบบ PWM Pulse width Modulation ซึ่งเป็นแบบที่คุณเห็นกันทั่ว ๆ ไปร้อยละเก้าสิบเปอร์เซ็นต์ ที่สามารถเก็บเกี่ยวพลังงานได้น้อยกว่า 20 %เมื่อเทียบกับแบบ MPPT ซึ่งในส่วนของแบบ MPPT Maximum Power Point Tracking จะเป็นแบบคุณภาพสูงที่สุด และ ราคาก็สูงตามไปด้วย โดยจะทำการเก็บเกี่ยวและรีดพลังงานจากแสงแดดมาเป็นไฟฟ้าได้มากที่สุด

นอกจากนี้ยังมีแบตเตอร์รี่ชนิด Deep Discharge ที่เป็นอุปกรณ์สำคัญ ซึ่งแบตเตอร์รี่มีอยู่หลายชนิดด้วยกันตั้งแต่แบบแห้ง แบบน้ำ และแบบไม่ต้องดูแลรักษา แต่คนส่วนมากมักชอบเข้าใจผิดจึงเอาแบตเตอร์รี่รถยนต์มาใช้ในงาน SOLAR ENERGY ทำให้ผลที่ได้รับมักจะไม่คุ้มค่าในการลงทุนระยะยาว เพราะอายุจะสั้นลงไปเป็นอย่างมาก ซึ่งเรียกได้ว่าอาจใช้งานไม่ถึงหกเดือนด้วยซ้ำ เพราะแผ่นธาตุของแบต ฯรถยนต์ จะบางมาก เพราะไม่ได้เป็นการออกแบบสำหรับการจ่ายกระแสนานๆ เหมือนกับแบตสำหรับงาน Renewable Energy โดยตรง ทำให้มีแบตชนิดพิเศษคือแบบ Deep Cycled ที่เป็นการออกแบบมาโดยเฉพาะ ส่งผลทำให้อายุการใช้งานนานกว่าประมาณสามเท่าตัว สำหรับอุปกรณ์ติดตั้งโซล่าเซลล์

ยังมี Over Current Protection & Accessaries ซึ่งเป็นตัวป้องกันกระแสเกินและอุปกรณ์ประกอบ โดยเป็นส่วนที่สำคัญที่สุดของระบบผลิตกระแสไฟฟ้าจากโซล่าเซลล์ เพราะหากไม่มีระบบป้องกันที่ดีพอ ก็อาจจะทำให้ไฟฟ้าลัดวงจงทำให้เกิดเพลิงไหม้ ได้ง่ายๆ หรือใช้อุปกรณ์ประกอบที่ไม่มีคุณภาพดีพอ เพราะอาจขาดความรู้ความเข้าใจในระบบที่ดี บางคนเอาตัวตัดวงจรของไฟฟ้าบ้านแบบ A.C. ที่หาซื้อได้ทั่วไปตามร้านจำหน่ายอุปกรณ์ไฟฟ้าทั่วๆ ไปมาใช้แทนในระบบไฟ ฟ้า โซล่าแบบ D.C. ซึ่งจะทำให้เกิดอันตรายเป็นอย่างมากเพราะเมื่อเกิดการช็อตแล้วกระแสอาร์คจะไม่ทำให้ตัวตัดวงจร แบบ A.C. ตัดวงจรได้ ซึ่งจะยิ่งทำให้เกิดความร้อนจนกระทั่งหลอมละลายและเกิดเป็นไฟลุกไหม้ได้ทันที ซึ่งอันตรายมาก

แม้แต่การเลือกสายไฟฟ้าก็เช่นเดียวกัน หากมีการใช้สายไฟฟ้าบ้านมาแทนสายจ่ายไฟของแผงโซลาเซลล์โดยตรง ซึ่งมันถูกออกแบบมาโดยการใช้งานโดย เฉพาะสำหรับงานโซล่า ยิ่งสายไฟฟ้าทั่วๆ ไปมีคุณสมบัติกันความร้อนเพียง 70 องศา C. แถมยังไม่กันกรดด่าง และไม่สามารถทนต่อรังสี UV ได้เป็นระยะเวลานานถึง 20-25 ปีได้ จึงส่งผลทำให้ฉนวนไฟฟ้ากรอบและไฟฟ้าเกิดการลัดวงจรในที่สุด อุปกรณ์ติดตั้งโซล่าเซลล์ อย่าง Inverter คือตัวแปลงไฟจากแบตเตอร์รี่เป็นไฟฟ้ากระสลับ D.C to A.C ซึ่งเป็นตัวแปลงไฟฟ้าจากแบตเตอร์รี่รถยนต์ให้เป็นไฟฟ้ากระแสสลับ D.C to A.C เช่นจากไฟ 12 V. ขึ้นไปเป็นไฟบ้านโดยมีแรงดัน 220 V. ทั้งนี้ก็เพื่อเป็นการนำมาใช้กับอุปกรณ์ไฟฟ้าไม่ว่าจะเป็นพัดลม ทีวี ตู้เย็น หรือ ปั้ม

น้ำ Inverter ซึ่งจะมีอยู่สองประเภท คือ Modified Sine Wave ตัวนี้จะเป็นแบบประสิทธิภาพต่ำ หากเอามาใช้กับมอเตอร์จะมีเสียงคราง ส่วน Pure Sine Wave จะมีประสิทธิภาพสูงใช้กับอุปกรณ์ไฟฟ้าได้ทุกประเภท

วิธีการเลือกซื้อแผงโซล่าเซลล์ และอุปกรณ์ติดตั้งโซล่าเซลล์ ซึ่งระบบพลังงานไฟฟ้าจากแผงโซล่าเซลล์จะต้องมีอุปกรณ์ประกอบในระบบ คือ Solar Panel หรือแผงโซล่าเซลล์ ที่มีขนาดกำลังวัตต์ตามความพอเพียงต่อการใช้ไฟฟ้า ซึ่งส่วนใหญ่แผงโซล่าเซลล์ที่มีจำหน่ายทั่วไปจะเริ่มต้นที่ขนาด 10 วัตต์ ขึ้นไปจนถึง 285 วัตต์ ซึ่งแผงโซล่าเซลล์แบบคริสตัลไลน์ จะถูกแบ่งเป็น 2 ชนิดคือ โมโนคริสตัลไลน์ และ โพลีคริสตัลไลน์ ซึ่งทั้งสองแบบคุณภาพไม่แตกต่างกัน แต่มีขนาดกำลังวัตต์เท่ากัน และแผงโซล่าเซลล์แบบโมโน ฯ จะมีขนาดเล็กกว่าประมาณ 10% เหมาะสำหรับการติดตั้งที่ต้องการประหยัดพื้นที่ โดยเฉพาะการทำโซล่าฟาร์มที่อยู่ในต่างประเทศ ซึ่งมีราคาที่ดินสูง แต่สำหรับประเทศไทยในเรื่องพื้นอาจจะยังไม่ใช่ปัญหาใหญ่เท่าใดนัก เพราะ สามารถเลือกใช้แผงโซล่าเซลล์แบบ Poly Crystalline ที่ราคาประหยัดกว่าประมาณ 10% ได้ ซึ่งการเลือกแผงโซล่าเซลล์ควรเผื่อขนาดกำลังติดตั้งให้มากกว่าขนาดของอุปกรณ์ไฟฟ้า ซึ่งอาจจะอย่างน้อย 20% เผื่อค่าสูญเสียในระบบ และยังจะเป็นการถนอมแบตเตอรี่ให้ใช้งานได้ยาวนานขึ้น ซึ่งหากมีการใช้งานแบตเตอรี่จนหมดแล้วและมีการชาร์จแบตทุกวันจะทำให้อายุการใช้งานแบตเตอรี่สั้นลง ซึ่งการใช้แบตเตอรี่รถยนต์ไม่ว่าจะเป็นแบบแห้งหรือเปียก และไม่ใช่แบตเตอรี่แบบ deep cycle ยิ่งควรเผื่อให้มากขึ้น

การนำอุปกรณ์ติดตั้งโซล่าเซลล์ ไปใช้งานกับปั๊มพลังงานแสงอาทิตย์ หากต้องการนำไปต่อใช้งานโดยตรง โดยไม่ใช้แบต เตอรี่ ควรเผื่อกำลังติดตั้งไว้ 1 เท่าของขนาดปั๊มน้ำ DC ส่วนความสามารถในการแปลงพลังงานแสงอาทิตย์ให้เป็นกระแส ไฟฟ้า ของแผงโซล่าเซลล์ จะมีอายุการใช้งานมากกว่า 25 ปี ซึ่งประสิทธิภาพของแผงโซล่าเซลล์จะเหลือประมาณ 90% และ 25 ปี เหลืออยู่ประมาณ 80% ซึ่งแผงโซล่าเซลล์ มีหลายขนาด แต่ละขนาดก็จะขึ้นอยู่กับประสิทธิภาพของเซลล์แสงอาทิตย์ โดยคุณสามารถเลือกขนาดต่างๆ ให้เหมาะกับการในรูปแบบต่าง ๆ สำหรับเครื่องควบคุมการชาร์จไฟ และใช้ สำหรับควบคุมชาร์จไฟที่ได้จากแผง ซึ่งจะเข้าเก็บไว้ในแบตเตอร์รี่ โดยจะมีให้เลือกหลายชนิด สามารถเลือกให้ตรงตามขนาดวัตต์ของแผงโซล่าเซลล์ ซึ่งอาจจะมากกว่าเล็กน้อย ส่วนอุปกรณ์ประเภทแบตเตอร์รี่ก็มีไว้สำหรับเก็บพลังงานไฟฟ้าจากแผงโซล่าเซลล์ โดยสามารถเลือกชนิดที่หาง่าย ๆ ที่อยู่ในท้องถิ่น และควรเลือกให้มีขนาดความจุของแอมป์เพียงพอต่อ

การเก็บไฟที่ได้จากแผงโซล่าเซลล์ ซึ่งหน้าที่ของแบตเตอรี่คือเก็บพลังงานไฟฟ้า แต่ไม่ได้มีหน้าที่ผลิตไฟฟ้า ซึ่งการเพิ่มจำนวนหรือขนาดของแบตเตอรี่ที่เป็นเพียงการเพิ่มพื้นที่เก็บไฟฟ้าเท่านั้น หากแต่อุปกรณ์ติดตั้งโซล่าเซลล์ ที่ทำหน้าที่ ผลิตไฟฟ้า ก็คือแผงโซล่าเซลล์นั่นเอง ซึ่งแบตเตอรี่ที่เหมาะสำหรับใช้งานกับระบบไฟฟ้าของพลังงานแสงอาทิตย์มากที่สุดคือ แบตเตอรี่แบบจ่ายประจุสูง เพราะได้ถูกออกแบบให้สามารถทำการจ่ายพลังงานปริมาณเล็กน้อยได้อย่างต่อเนื่องและเป็นเวลานานๆ โดยไม่เกิดความเสียหาย ซึ่งเราจะสามารถใช้ไฟฟ้าที่เก็บ อยู่ในแบตเตอรี่นี้ได้อย่างต่อเนื่องถึง 80% โดยแบตเตอรี่จะไม่ได้รับความเสียหาย ซึ่งจะต่างจากแบตเตอรี่รถยนต์ที่มีการถูกออกแบบมาให้จ่ายพลังงานสูงในช่วงเวลาสั้นๆ แต่หากใช้ไฟฟ้ามากกว่า 20-30% ของพลังงานที่เก็บอยู่ อาจจะทำให้อายุการใช้งานสั้นลงได้ ซึ่งโดยทั่วไปแล้วแบตเตอรี่ที่ใช้ในระบบโซล่าเซลล์จะมีลักษณะที่เป็นฝาครอบด้านบนและสามารถเปิดออกได้ เพื่อให้สามารถตรวจสอบเซลล์และเติมน้ำในเวลาที่จำเป็นได้ โดยเรียกว่า แบตเตอรี่แบบเซลล์เปิด แต่ก็มีบางชนิดที่ถูกปิดแน่นและไม่ต้องการการซ่อมบำรุง ซึ่งแบตทั้ง 2 ชนิดนี้หายาก และราคาสูงมาก

อุปกรณ์ติดตั้งโซล่าเซลล์ อย่างเครื่องแปลงไฟ inverter หรืออินเวอร์เตอร์ สามารถเลือกซื้อตามขนาดกำลังวัตต์รวมของเครื่องใช้ไฟฟ้าทั้งหมดที่รวมไว้โดยให้ขนาดกำลังวัตต์ของอินเวอร์เตอร์มีมากกว่ากำลังวัตต์รวมของเครื่องใช้ไฟฟ้าประมาณ 30-40%1 ทั้งนี้ก็เพื่อความทนทาน ต่อการใช้งานมากยิ่งขึ้น