รู้จักกับโซล่าเซลล์ระบบออฟกริด (Off Grid System) หรือ แบบระบบอิสระ ( Stand Alone System )

ระบบนี้เหมาะสำหรับพี้นที่ที่ไม่มีไฟใช้ หรือไฟฟ้าจากการไฟฟ้าเข้าไม่ถึง ซึ่งต่างจากระบบออนกริด (On Grid System) ที่ต้องมีระบบไฟฟ้า จากการไฟฟ้าร่วมอยู่ในระบบ ถึงจะทำงานได้ ระบบออฟกริด เริ่มจากท่านต้องวิเคราะห์ คำนวณ หาปริมาณการใช้ไฟแต่ละวันในบ้านของท่าน ( โดยคิดจากเครื่องใช้ไฟฟ้า ซึ่งมักดูได้จากป้ายหรือสติ๊กเกอร์ที่ระบุรายละเอียดสินค้านั้นๆดูจำนวนวัตต์ watt ว่าเท่าไหร่) แล้วคูณกับเวลาหรือชั่วโมงการใช้ไฟในแต่ละวัน โดยมีวิธีคำนวณหาขนาดแผงโซล่าเซลล์ ขนาดแบตเตอรี่ ขนาดคอนโทรลชาร์จ รวมถึงขนาดอินเวอร์เตอร์ ตามลิ้งค์บทความ “วิธีการคำนวณ สูตรคํานวณ แบบง่ายๆ แผงโซล่าเซลล์

โซล่าเซลล์ระบบออฟกริด (Off Grid System)

โซล่าเซลล์ระบบออฟกริด (Off Grid System) แบ่งออกตามลักษณะการต่อวงจรได้ 2 แบบ คือ

1. แบบต่อใช้งานโดยไม่ใช้แบตเตอรี่ หรือเรียกภาษาบ้านๆ ว่าต่อตรง

การต่อตรง คือเมื่อได้กระแสไฟฟ้าจากแผงโซล่าเซลล์ (Solar Cell ) แล้ว ก็ต่อไปยังเครื่องใช้ไฟฟ้าเพื่อใช้งานได้เลย ดังนั้นก็จะใช้ได้เฉพาะเวลาที่มีแสงอาทิตย์เท่านั้น และไม่มีการเก็บประจุไฟฟ้าในแบตเตอรี่มาใช้งาน ทั้งนี้การนำมาต่อใช้งานก็อาจแยกตามเครื่องใช้ไฟฟ้าที่ใช้งาน ได้อีกเป็น 2 ชนิด ข้อดีคือการบำรุงรักษาต่ำ ไม่ต้องใช้แบตเตอรี่ ส่วนข้อเสียคือ เราจะใช้เครื่องใช้ไฟฟ้าได้ เมื่อมีแดดเท่านั้น

1.1 เครื่องใช้ไฟฟ้าที่ใช้งาน ที่ใช้ไฟ AC

เนื่องจากอุปกรณ์ไฟฟ้าที่ใช้งานภายในบ้านเราเป็นไฟฟ้ากระแสสลับ AC แต่ไฟฟ้าที่ได้จากแผงโซล่าเซลล์ (Solar Cell) เป็นไฟฟ้ากระแสตรง DC ดังนั้น ก่อนนำไปใช้งานจึงต้องนำมาแปลงมาเป็นไฟฟ้ากระแสสลับเสียก่อน โดยนำมาต่อเข้ากับอุปกรณ์ที่เรียกว่า อินเวอร์เตอร์ ( Inverter ) ซึ่งกำลังไฟฟ้าที่ได้ก็จะมีการสูญเสียจากการแปลงฯ ทำให้ลดทอนประสิทธิภาพการผลิตกระแสไฟฟ้าลงไปบ้าง ยกตัวอย่างเช่น พัดลม แบบที่ใช้ ไฟฟ้า AC

เครื่องใช้ไฟฟ้าที่ใช้งาน ที่ใช้ไฟ AC

1.2 เครื่องใช้ไฟฟ้าที่ใช้งาน ที่ใช้ไฟ DC

โดยนำกระแสไฟฟ้า DC ที่ได้จาก แผงโซล่าเซลล์ Solar Cell มาต่อใช้งานกับอุปกรณ์ของเราใช้งานเลย โดยไม่ต้อง ต่อผ่านอินเวอร์เตอร์ Inverter ซึ่งวิธีการนี้ข้อดีคือการนำไฟฟ้าที่ได้มาใช้งานได้อย่างคุ้มค่าที่สุด เนื่องจากมีการสูญเสียกำลังไฟฟ้าต่ำมาก แต่ข้อเสียคือ อุปกรณ์ ที่ใช้งานส่วนใหญ่จะใช้ไฟ AC ดังนั้นจึงต้องเลือกใช้งานอุปกรณ์ให้เหมะสม เช่น มอเตอร์ปั๊มน้ำที่ใช้ไฟ DC โดยปั้มน้ำใส่ถังสูงเก็บไว้ตอนกลางวันทั้งวัน และเราสามารถใช้น้ำได้ตอนกลางคืน เหมาะสำหรับบ้านสวน

เครื่องใช้ไฟฟ้าที่ใช้งาน ที่ใช้ไฟ DC

2. แบบต่อใช้งานโดยใช้ไฟฟ้าผ่านแบตเตอรี่

วิธีนี้คือการนำกระแสไฟฟ้า DC ที่ได้จากแผงโซล่าเซลล์ มาเก็บไว้ในแบตเตอรี่ แล้วจึงนำไฟฟ้าจากแบตเตอรี่ที่ได้มาใช้งาน ซึ่งก็สามารถเลือกว่าจะนำจ่ายไฟ ให้กับอุปกรณ์ ที่ใช้ไฟ AC หรือ อุปกรณ์ที่ใช้ไฟ DC ทั้งนี้ข้อดีของการที่มีแบตเตอรี่คือสามารถเก็บประจุไฟฟ้าไว้ใช้ไฟฟ้าในเวลากลางคืนได้ โดยอาจแยกตามเครื่องใช้ไฟฟ้าที่ใช้งาน ได้เป็น 2 ชนิด

2.1 นำกระแสไฟที่ได้จากแผงโซล่าเซลล์ Solar Cell มาชาร์จแบตเตอรี่ แล้วนำไฟจากแบตเตอรี่ แปลงเป็นไฟ AC ต่อไปยังเครื่องใช้ไฟฟ้าที่ใช้งาน (Load) ใช้ไฟ AC

เนื่องจากอุปกรณ์ไฟฟ้าที่ใช้งานภายในบ้านเราเป็นไฟฟ้ากระแสสลับ AC แต่ไฟฟ้าที่ได้จากแผงโซล่าเซลล์ Solar Cell เป็นไฟฟ้ากระแสตรง DC ดังนั้น ก่อนนำไปใช้งานจึงต้องนำมาแปลงมาเป็นไฟฟ้ากระแสสลับเสียก่อน โดยนำมาต่อเข้ากับอุปกรณ์ที่เรียกว่า อินเวอร์เตอร์ ( Inverter ) ซึ่งกำลังไฟฟ้าที่ได้ก็จะมีการสูญเสียจากการแปลงฯ ไฟฟ้าลงไปบ้าง

นำไฟจากแบตเตอรี่ แปลงเป็นไฟ AC

2.2 นำกระแสไฟที่ได้จากแผงโซล่าเซลล์ Solar Cell มาชาร์จแบตเตอรี่ แล้วนำไฟจากแบตเตอรี่ ต่อไปยังเครื่องใช้ไฟฟ้าที่ใช้งาน (Load) ใช้ไฟ DC

ซึ่งวิธีการนี้ข้อดี การนำไฟฟ้าที่ได้มาใช้งานได้อย่างคุ้มค่าที่สุด เนื่องจากมีการสูญเสียกำลังไฟฟ้าต่ำมาก แต่ข้อเสียคือ เครื่องใช้ไฟฟ้า จะต้องเลือกใช้แบบใช้ไฟ DC ให้เหมะสม เช่น หลอดไฟ LED แบบ DC ,มอเตอร์ , ปั๊มน้ำ, พัดลม DC , ทีวี DC เป็นต้น

เครื่องใช้ไฟฟ้าที่ใช้งาน (Load) ใช้ไฟ DC

สรุปคือ ระบบออฟกริด จะไม่ต่อพ่วงกับไฟฟ้าที่มาจากการไฟฟ้า หลักสำคัญในการออกแบบระบบนี้ คือการประมาณความต้องการการใช้ไฟฟ้า เพื่อให้ออกแบบมาได้คุ้มค่าและประหยัดต้นทุนได้มากที่สุด เช่น ใช้หลอดไฟ 10W จำนวน 5 ดวง , TV 300W จำนวน 1 เครื่อง และอื่นๆ เช่น ตู้เย็น เครื่องปั้มน้ำ พัดลม ที่ชาร์ตแบตมือถือ ฯลฯ โดยทั้งหมดต้องการให้เปิด ใช้งานกลางคืนได้ 6 ชั่วโมง นี่คือโจทย์ ที่นำมาออกแบบ เลือกใช้ ขนาดของแผงโซล่าเซลล์ , อุปกรณ์ Chagrer , อุปกรณ์ Inverter และ ขนาดของ Battery ที่นำมาใช้ ซึ่งสุดท้ายจะออกมาเป็น ยอดค่าใช้จ่ายการลงทุน และจุดคุ้มทุน ในการลงทุน (ซึ่งระยะยาว คุ้มยิ่งกว่าคุ้ม ทุกกรณีจริงๆ)

 

อ้างอิง : https://www.diysolarcell.com/รู้จักกับโซล่าเซลล์ระบ/