ออกแบบติดตั้งระบบไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์
1. On-Grid หรือ Utility Interconnected SystemSystem ระบบโซลาร์เซลล์ แบบออนกริด
On-grid System ติดตั้งระบบพลังงานแสงอาทิตย์ แบบออนกริด เป็นระบบโซลาร์เซลล์ แบบต่อเข้ากับระบบสายส่งจากการไฟฟ้า การผลิตไฟฟ้าระบบนี้ จะมีแผงโซลาร์เซลล์ สำหรับกำเนิดไฟฟ้า จ่ายไฟให้กับกริดไทอินเวอร์เตอร์ แปลงจากไฟกระแสตรง เป็นไฟกระแสสลับ ต่อกับระบบไฟฟ้าภายในบ้าน ร่วมกับระบบไฟจากการไฟฟ้า
จุดเด่นของระบบออนกริด บ้านที่ติดตั้งระบบออนกริด จะมีแหล่งจ่ายไฟ 2 ทาง ทางหนึ่งจากการไฟฟ้า และอีกทางหนึ่งจากโซลาร์เซลล์ ระบบไฟที่ผลิตได้จากโซลาร์เซลล์ จะแปลงไฟโดยอินเวอร์เตอร์ และสามารถต่อไฟร่วมกับ ระบบไฟจากการไฟฟ้าได้ ไม่ต้องทำระบบสลับไฟใดๆทั้งสิ้น สามารถใช้กับอุปกรณ์ไฟฟ้าทุกชนิด โดยไม่ใช้แบตเตอรี่ ระบบนี้ไม่ต้องคำนึงว่า Load ในบ้านใช้งานมากน้อยเพียงใด ระบบไฟโซลาร์เซลล์ จะช่วยลดค่าไฟลงบางส่วนเท่านั้น ตามกำลังที่ผลิตได้ หากใช้ไฟมากกว่าระบบโซลาร์ผลิตได้ จะไปดึงไฟจากการไฟฟ้านำมาใช้ ระบบนี้สามารถติดชุดใหญ่ หรือชุดเล็ก ตามงบประมาณ แต่ควรคำนวณขนาดให้เหมาะสม อินเวอร์เตอร์ แบบออนกริด จะทำงานเมื่อมีไฟจากแผงโซลาร์เซลล์ และมีไฟจากการไฟฟ้า ไฟฟ้าที่ผลิตได้จากระบบโซลาร์เซลล์ เป็นไฟฟ้าที่ได้มาใช้ฟรี ตอนเย็นใกล้ค่ำโวลท์ของแผงโซลาร์จะลดลงเรื่อยๆ เมื่อต่ำถึงเกณฑ์ที่กำหนด อินเวอร์เตอร์จะปิดตัวลงอัตโนมัติ รอรุ่งเช้าของวันใหม่ เมื่อมีแสงสว่าง โวลท์ของแผงโซลาร์จะค่อยๆสูงขึ้น ทำให้อินเวอร์เตอร์กลับมาทำงานอีกครั้ง
จุดด้อยของระบบออนกริด ระบบไฟจะไม่สามารถใช้งานกลางคืนได้ กลางคืนจะใช้ไฟจากการไฟฟ้า สำหรับตอนกลางวัน หากไฟจากการไฟฟ้าดับลง อินเวอร์เตอร์จะหยุดการทำงานไปด้วย ถึงแม้ว่าแผงโซลาร์ยังสามารถผลิตไฟได้ก็ตาม เพื่อป้องกันไฟย้อนไปดูดเจ้าหน้าที่ ที่กำลังซ่อมบำรุง
การใช้งานระบบนี้ เหมาะสำหรับสถานที่มีไฟฟ้าใช้ ต้องการประหยัดค่าไฟ หรือลดค่าไฟฟ้า และไม่ควรติดตั้งตัวใหญ่เกินการใช้งาน เนื่องจากไฟที่เหลือใช้ จะจ่ายคืนให้กับการไฟฟ้า(นำไปขายให้บ้านอื่น) ทางการไฟฟ้าจะไม่คำนวณเงินคืนให้ แต่จะคิดเงินเฉพาะส่วนที่เราใช้ไฟจากการไฟฟ้า
อุปกรณ์สำหรับ On-grid System
เป็นอุปกรณ์เบื้องต้น สำหรับการติดตั้งระบบโซลาร์เซลล์ แบบเชื่อมต่อสายส่งการไฟฟ้า
- กริดไท อินเวอร์เตอร์
- แผงโซลาร์เซลล์
- กล่องเบรคเกอร์ คอนโทรล DC AC Surge Protection
- อุปกรณ์ยึดแผงโซลาร์เซลล์บนหลังคา
- สายไฟโซลาร์เซลล์ PV1-F ข้อต่อสาย MC4
2. Off-Grid หรือ Stand Alone System ระบบโซลาร์เซลล์ แบบออฟกริด
Stand Alone System ระบบพลังงานแสงอาทิตย์ แบบแสตนด์อโลน เป็นระบบพลังงานแสงอาทิตย์ ชนิดผลิตไฟฟ้าใช้เอง เป็นสถานที่ ที่ไม่มีไฟฟ้าใช้ ไม่มีการเชื่อมต่อระบบไฟฟ้า ส่วนใหญ่แล้ว การฟลิตไฟฟ้าระบบนี้ จะมีแผงโซลาร์เซลล์ สำหรับกำเนิดไฟฟ้า สามารถต่อเข้ากับอุปกรณ์ใช้ไฟฟ้าแบบ DC ที่มีแรงดันไฟฟ้าที่เท่ากัน หรือสามารถแปลงไฟฟ้า ด้วยอินเวอร์เตอร์ จากไฟกระแสตรง เป็นไฟกระแสสลับ เพื่อใช้กับอุปกรณ์ไฟฟ้าต่างๆ ที่ใช้ตามบ้านเรือน ขนาด 220V ได้
ระบบแสตนด์อโลน มีการต่อไฟฟ้าตามแบบต่างๆ ดังนี้
ต่อเข้ากับอุปกรณ์ไฟฟ้ากระแสตรง DC
ไฟจากแผงโซลาร์เซลล์ สามารถต่อกับอุปกรณ์ไฟฟ้ากระแสตรง DC เช่น ระบบปั๊มน้ำกระแสตรง แรงดัน 12V หรือ 24V ใช้กับอุปกรณ์ไฟฟ้า ที่ใช้งานตอนกลางวันเท่านั้น
ต่อเข้ากับแบตเตอรี่และอุปกรณ์ไฟฟ้า DC
ไฟจากแผงโซลาร์เซลล์ จะต่อเข้ากับแบตเตอรี่ และจ่ายไฟให้กับโหลดกระแสตรง ข้อดีของการต่อระบบแบบนี้ คือเมื่อไม่มีแสงอาทิตย์ เราก็ยังสามารถใช้พลังงานไฟฟ้า จากแบตเตอรี่ จ่ายให้กับโหลดได้ สิ่งที่ต้องระวัง คือการชาร์จไฟฟ้าเข้าแบตเตอรี่มากเกินไป อาจทำให้แบตเตอรี่เสื่อมสภาพเร็ว และระวังการใช้พลังงานไฟฟ้าจากแบตเตอรี่ อย่าให้คลายประจุมากเกินกว่า สเปคของเบตเตอรี่ ซึ่งทำให้แบตเตอรี่เสื่อมสภาพเร็วเช่นกัน การต่อแบบระบบนี้เป็นที่นิยมกันทั่วไป ใช้กับงานหรือเรือขนาดเล็ก กระท่อมขนาดเล็ก หรือระบบส่องสว่าง หรือไฟกระพริบงานจราจร
ต่อเข้าเครื่องควบคุมประจุ เพื่อจ่ายไปยังแบตเตอรี่และอุปกรณ์ไฟฟ้า DC
ไฟจากแผงโซลาร์เซลล์ จะต่อเข้ากับเครื่องควบคุมการชาร์จประจุให้กับแบตเตอรี่ และจ่ายไฟให้กับโหลดกระแสตรง ระบบนี้สามารถควบคุมการไหลของประจุไฟ ที่เข้าไปเก็บในแบตเตอรี่ได้ และจะหยุดการชาร์จ เมื่อไฟที่เก็บในแบตเตอรี่ มีแรงดันเกินกว่าที่ตั้งค่ากำหนดไว้ จึงทำให้แบตเตอรี่มีอายุที่ยาวนานมากขึ้น การต่อแบบระบบนี้เป็นที่นิยมกันทั่วไป เป็นการใช้ไฟฟ้าจากแบตเตอรี่ หลังจากผ่านเครื่องควบคุมประจุแล้ว อุปกรณ์ไฟฟ้าเป็นแบบกระแสตรง DC 12V หรือ 24V เชั่นปั๊มน้ำ หรือหลอดไฟ
ต่อเข้าเต็มระบบ เครื่องควบคุมประจุแบตเตอรี่ อินเวอร์เตอร์ แปลงไฟฟ้าเป็น AC
ไฟจากแผงโซลาร์เซลล์ จะต่อเข้ากับเครื่องควบคุมการชาร์จประจุให้กับแบตเตอรี่ และต่อไฟให้กับ อินเวอร์เตอร์ เพื่อแปลงไฟจากไฟฟ้ากระแสตรง เป็นไฟฟ้ากระแสสลับ เพื่อใ้ช้กับอุปกรณ์ไฟฟ้าในบ้านได้ โดยไฟกระแสตรงที่ออกจากแบตเตอรี่ ก็ยังสามารถจ่ายให้กับโหลดกระแสตรงได้อีกด้วย ระบบแบบนี้มีข้อดีคือ มีความยืดหยุ่นในการหาเครื่องใช้ไฟฟ้ามาใช้งาน เพราะโดยทั่วไปแล้วเครื่องใช้ไฟฟ้าส่วนใหญ่ จะใช้กับไฟฟ้ากระแสสลับ AC 220V เป็นอุปกรณ์ไฟฟ้าบ้าน เช่น พัดลม คอมพิวเตอร์ ทีวี และใข้ระบบไฟส่องสว่างกับไฟกระแสตรงก็ได้
การต่อแบบระบบนี้เป็นที่นิยมกันทั่วไป ใช้กับบ้านพักอาศัยที่ห่างไกลผู้ผลิตไฟฟ้า ทำให้สามารถผลิตไฟฟ้าใช้ได้เอง รวมทั้ง ประยุกต์ใช้กับในพื้นที่ ที่ไม่ต้องการลากสายไฟฟ้า เพราะมีต้นทุนเรื่องสายไฟฟ้าที่มีราคาสูงได้อีกด้วย
3. Hybrid Off-grid System ระบบโซลาร์เซลล์ แบบไฮบริด
Hybrid Off-grid System ติดตั้งระบบพลังงานแสงอาทิตย์ แบบไฮบริด โดยอุปกรณ์ไฟฟ้าภายในบ้านที่ต้องการใช้ไฟระบบนี้ จะต่อจาก AC output อินเวอร์เตอร์เท่านั้น โดยไม่ต่อกับไฟจากการไฟฟ้า จะทำงานโดยมีแบตเตอรี่ เก็บสำรองไฟ มีแผงโซลาร์เซลล์สำหรับผลิตไฟฟ้า เพื่อชาร์ตไฟลงแบตเตอรี่ ไฮบริดอินเวอร์เตอร์จะแปลงจากแบตเตอรี่ หรือจากแผงโซลาร์เซลล์ เป็นไฟกระแสสลับ เพื่อนำไปใช้งาน
ระบบไฮบริด จึงเหมาะกับสถานที่สำคัญ ที่ไฟดับบ่อยแต่ต้องการมีไฟใช้ หรือสถานที่ไม่มีไฟฟ้าใช้ ห้องเย็น ห้องฉุกเฉิน ระบบพึ่งพาตนเอง ไม่ใช้ไฟจากการไฟฟ้า แต่ยังมีไฟจากการไฟฟ้าเป็นระบบไฟสำรอง ในการชาร์ต ในการบายพาส
ผู้ที่ติดตั้งระบบนี้ ควรรู้ปริมาณการใช้ไฟฟ้าที่ต่อ output จากอินเวอร์เตอร์ ไม่เกินกำลังที่ผลิตได้