การเชื่อมต่อแผงโซล่าเซลล์แบบอนุกรมและแบบขนานในระบบพลังงานแสงอาทิตย์

การเชื่อมต่อแผงโซล่าเซลล์แบบอนุกรมและแบบขนานในระบบพลังงานแสงอาทิตย์
ในระบบพลังงานแสงอาทิตย์ การเชื่อมต่อแบบอนุกรมและแบบขนานถูกใช้เพื่อเชื่อมต่อแผงโซล่าเซลล์เข้าด้วยกัน รวมไปถึงการเชื่อมต่อกับอุปกรณ์อื่นๆ เช่น ตัวควบคุม PV (Photovoltaic) แบตเตอรี่ และเบรกเกอร์
การเชื่อมต่อแบบอนุกรม
การเชื่อมต่อแบบอนุกรม หมายถึง การเชื่อมต่อแผงโซล่าเซลล์เรียงต่อกัน โดยขั้วบวก (+) ของแผงหนึ่ง ต่อกับขั้วลบ (-) ของอีกแผงหนึ่ง ทำแบบนี้ไปเรื่อยๆ การเชื่อมต่อแบบนี้ จะช่วยเพิ่มแรงดันไฟฟ้าขาออกของระบบโดยรวม
การเชื่อมต่อแบบขนาน
การเชื่อมต่อแบบขนาน หมายถึง การเชื่อมต่อแผงโซล่าเซลล์โดยต่อขั้วบวก (+) ของแผงทั้งหมดเข้าด้วยกัน และต่อขั้วลบ (-) ของแผงทั้งหมดเข้าด้วยกัน การเชื่อมต่อแบบนี้ จะช่วยเพิ่มกระแสไฟฟ้าขาออกของระบบโดยรวม
อุปกรณ์อื่นๆ ในระบบพลังงานแสงอาทิตย์
-
ตัวควบคุม PV (Photovoltaic): หรือที่เรียกว่า ชาร์จคอนโทรลเลอร์ เป็นอุปกรณ์ที่สำคัญในระบบพลังงานแสงอาทิตย์ หน้าที่หลักคือ ควบคุมการไหลของกระแสไฟฟ้าจากแผงโซล่าเซลล์เข้าสู่แบตเตอรี่ ตัวควบคุม PV ช่วยให้มั่นใจว่าแบตเตอรี่ได้รับการชาร์จอย่างมีประสิทธิภาพ ป้องกันการชาร์จไฟเกิน และปกป้องแบตเตอรี่จากความเสียหาย
-
แบตเตอรี่: ทำหน้าที่เก็บพลังงานไฟฟ้าที่ผลิตได้จากแผงโซล่าเซลล์
-
เบรกเกอร์: ทำหน้าที่เป็นสวิตซ์ที่สามารถตัดการเชื่อมต่อระบบจากแหล่งพลังงานได้ทั้งแบบแมนนวลและอัตโนมัติ กรณีที่เกิดเหตุขัดข้อง
ข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับระบบพลังงานแสงอาทิตย์
ประเภทของระบบพลังงานแสงอาทิตย์
ระบบพลังงานแสงอาทิตย์สามารถแบ่งออกเป็น 2 ประเภทหลักๆ ดังนี้
-
ระบบออนกริด: ระบบนี้เชื่อมต่อกับระบบไฟฟ้าสาธารณะ พลังงานไฟฟ้าส่วนเกินจากแผงโซล่าเซลล์จะถูกขายให้กับการไฟฟ้า และในทางกลับกัน หากระบบผลิตไฟฟ้าไม่เพียงพอ ก็สามารถดึงไฟฟ้าจากการไฟฟ้ามาใช้เพิ่มเติมได้
-
ระบบออฟกริด: ระบบนี้ไม่เชื่อมต่อกับระบบไฟฟ้าสาธารณะ พลังงานไฟฟ้าทั้งหมดที่ผลิตได้จากแผงโซล่าเซลล์จะถูกเก็บไว้ในแบตเตอรี่ สำหรับใช้ในยามที่ไม่มีแสงแดด
ข้อดีของระบบพลังงานแสงอาทิตย์
-
พลังงานสะอาด: พลังงานแสงอาทิตย์เป็นแหล่งพลังงานที่สะอาด ไม่ก่อให้เกิดมลพิษทางอากาศหรือมลพิษทางเสียง
-
พลังงานหมุนเวียน: พลังงานแสงอาทิตย์เป็นพลังงานหมุนเวียน หมายความว่าสามารถนำมาใช้ได้อย่างไม่มีวันหมด
-
ประหยัดค่าไฟฟ้า: การใช้ระบบพลังงานแสงอาทิตย์ ช่วยให้ประหยัดค่าไฟฟ้าได้ โดยเฉพาะในระยะยาว
-
ลดการพึ่งพาพลังงานจากฟอสซิล: การใช้ระบบพลังงานแสงอาทิตย์ ช่วยลดการพึ่งพาพลังงานจากฟอสซิล ซึ่งเป็นแหล่งพลังงานที่ก่อให้เกิดมลพิษและปัญหาโลกร้อน
ข้อเสียของระบบพลังงานแสงอาทิตย์
-
ค่าใช้จ่ายในการติดตั้งสูง: ค่าใช้จ่ายในการติดตั้งระบบพลังงานแสงอาทิตย์ ค่อนข้างสูงในช่วงแรก
-
พื้นที่ในการติดตั้ง: จำเป็นต้องมีพื้นที่เพียงพอสำหรับติดตั้งแผงโซล่าเซลล์
-
ประสิทธิภาพการทำงานลดลงในสภาพอากาศที่มีเมฆมาก: ประสิทธิภาพการทำงานของระบบพลังงานแสงอาทิตย์ จะลดลงในสภาพอากาศที่มีเมฆมาก
แนวโน้มของระบบพลังงานแสงอาทิตย์
เทคโนโลยีพลังงานแสงอาทิตย์ มีการพัฒนาอย่างต่อเนื่อง ส่งผลให้ราคาของระบบพลังงานแสงอาทิตย์ลดลง และประสิทธิภาพการทำงานเพิ่มขึ้น คาดว่าในอนาคต ระบบพลังงานแสงอาทิตย์ จะได้รับความนิยมมากขึ้น และกลายเป็นแหล่งพลังงานหลักที่สำคัญ
การคำนวณขนาดระบบพลังงานแสงอาทิตย์
การคำนวณขนาดระบบพลังงานแสงอาทิตย์ เป็นสิ่งสำคัญ เพื่อให้ระบบมีขนาดที่เหมาะสมกับความต้องการใช้งาน และประหยัดค่าใช้จ่าย
ปัจจัยที่ต้องพิจารณาในการคำนวณขนาดระบบ
- ความต้องการใช้ไฟฟ้า: ปริมาณไฟฟ้าที่ใช้ต่อวัน โดยปกติจะคำนวณจากค่าไฟฟ้าเฉลี่ยต่อเดือน หารด้วยจำนวนวันในเดือน
- ประเภทของระบบ: ระบบออนกริด หรือระบบออฟกริด
- ประสิทธิภาพของแผงโซล่าเซลล์: ค่าประสิทธิภาพของแผงโซล่าเซลล์ โดยทั่วไปอยู่ที่ 15-20%
- จำนวนชั่วโมงรับแสงแดด: จำนวนชั่วโมงเฉลี่ยต่อวัน ที่ได้รับแสงแดดโดยตรง
ตัวอย่างการคำนวณขนาดระบบ
สมมติว่า บ้านหลังหนึ่งมีค่าไฟฟ้าเฉลี่ยต่อเดือน 2,000 บาท ต้องการติดตั้งระบบออนกริด อยู่ในเขตพื้นที่ที่มีจำนวนชั่วโมงรับแสงแดดโดยตรงเฉลี่ยต่อวัน 5 ชั่วโมง ต้องการใช้แผงโซล่าเซลล์ที่มีประสิทธิภาพ 20%
คำนวณความต้องการใช้ไฟฟ้าต่อวัน:
2,000 บาท / 30 วัน = 67 บาท/วัน
คำนวณจำนวนหน่วยไฟฟ้าต่อวัน:
67 บาท / 4.44 บาท/หน่วย = 15 หน่วย/วัน
คำนวณขนาดแผงโซล่าเซลล์:
15 หน่วย/วัน / 5 ชั่วโมง/วัน * 1/0.2 = 15 แผง
คำนวณขนาดระบบ:
15 แผง * 300 วัตต์/แผง = 4,500 วัตต์
ดังนั้น ระบบพลังงานแสงอาทิตย์ที่มีขนาด 4,500 วัตต์ จะสามารถผลิตไฟฟ้าได้เพียงพอสำหรับความต้องการใช้ไฟฟ้าของบ้านหลังนี้
หมายเหตุ: การคำนวณนี้เป็นเพียงตัวอย่างคร่าวๆ ขนาดระบบที่แท้จริง อาจต้องคำนวณเพิ่มเติมจากปัจจัยอื่นๆ เช่น ประเภทของเครื่องใช้ไฟฟ้า รูปแบบการใช้งาน ฯลฯ
การปรึกษาผู้เชี่ยวชาญ
หากต้องการติดตั้งระบบพลังงานแสงอาทิตย์ แนะนำให้ปรึกษาผู้เชี่ยวชาญ เพื่อรับคำแนะนำและคำนวณขนาดระบบที่เหมาะสมกับความต้องการใช้งาน