ระบบต่าง ๆ ที่มีใช้กันอยู่โดยทั่วไป
การใช้ไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ ในระบบไฟกระแสตรง ( DC 12V )
เหมาะสำหรับบ้านที่ใช้ไฟน้อยไม่เกิน 300 วัตต์ และระยะทางจากแบตเตอรี่ไปจุดที่ใช้ไฟ ไม่ห่างไกลมากนัก เนื่องจากระบบ DC มีข้อจำกัดเรื่องความยาวของสาย ถ้าสายไฟยาวมาก ขนาดของสายไฟจะต้องใหญ่ ซึ่งไม่เหมาะกับระบบนี้ และระบบนี้เหมาะกับการใช้ไฟแสงสว่างเท่านั้น เนื่องจากอุปกรณ์ DC ในท้องตลาดที่พอหาได้จะมีเพียงไฟแสงสว่างเท่านั้น ส่วนอุปกรณ์อื่น จะมีในบางท้องที่เท่านั้น
1.2 แบตเตอรี่ขนาดพอเหมาะกับจำนวนไฟที่ใช้ในบ้าน
1.3 ตัวควบคุมการประจุไฟ เพื่อตัดกระแสไฟเมื่อแบตเตอรี่มีไฟเกิน และเมื่อแบตเตอรี่มีไฟอ่อน
หมายเหตุ
*(1) กระแสไฟที่ได้จากแผงตั้งสมมุติฐานว่าแสงแดดโดยเฉลี่ยวันละ 4 ชั่วโมง(ความเข้มแสง 100 mW ต่อตาราง ซม. ตลอดทั้งปี ในบางเดือนอาจจะมีแสงแดดมากกว่าวันละ 4 ชั่วโมง ซึ่งจะทำให้กระแสไฟที่ได้ต่อวันเพิ่มขึ้น
*(2) กระแสที่ใช้คำนวณจากหลอดไฟขนาด 20W/10.8V เนื่องจากจุดต่ำสุดที่แบตเตอรี่สามารถทำงานได้คือ 10.8V
*(3) จำนวนชั่วโมงที่ใช้ได้ในแต่ละวัน คิดจากสมมุติฐานว่าได้มีการเปิดไฟที่มีอยู่ทุก ๆ ชุดพร้อมกัน ในกรณีที่การใช้ไฟไม่ได้เปิดพร้อมกันทุกดวง ชั่วโมงการใช้ก็จะเพิ่มขึ้น
*(4) ขนาดแบตเตอรี่ที่ใช้ คำนวณตามขนาดการใช้ไฟต่อวันที่ 25% ของขนาดแบตเตอรี่ที่ใช้ เนื่องจากการใช้มากกว่าอัตรานี้จะทำให้แบตเตอรี่เสื่อมเร็ว และอัตราตามตารางนี้ตั้งอยู่บนสมมุติฐานว่า มีการใช้ไฟพร้อม ๆ กันทุกดวงที่มีเป็นเวลาเท่า ๆ กัน ถ้ามีการใช้ไฟไม่พร้อมกันทุกดวง ขนาดแบตเตอรี่ก็ลดขนาดลงได้ แต่ขนาดแบตเตอรี่ที่ลดลงต้องไม่ทำให้อัตราการใช้อยู่ต่ำกว่าอัตรา C20 คือขนาดของแบตเตอรี่ที่ใช้หารด้วย 20 แล้ว ต้องได้ตัวเลขไม่น้อยกว่ากระแสไฟที่ใช้ต่อชั่วโมงตาม *2 รายละเอียดเรื่องนี้ให้ดูหมวดว่าด้วยเรื่องอุปกรณ์ต่าง ๆ ที่ใช้ในระบบไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ ว่าด้วยเรื่องแบตเตอรี่
*(5) อุปกรณ์ควบคุมมาตรฐานของระบบเล็กจะเป็นขนาด 10A กรณีที่ระบบต้องการ 20A จะต้องใช้ 2 ตัว แต่ละตัวจะรองรับแผงขนาด 55W ได้ 3 แผง และขนาด 75W ได้ 2 แผง
2. การใช้ไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ ในระบบที่แปลงเป็นไฟกระแสสลับ 220V AC
(ที่ไม่มีอุปกรณ์ไฟฟ้าที่เป็นมอเตอร์ หรือคอมเพรสเซอร์ที่กินกระแสไฟสูงเวลาเปิด)
ระบบนี้เหมาะสำหรับบ้านขนาดใหญ่ที่ใช้อุปกรณ์ไฟฟ้ากระแสสลับ 220V AC ระบบนี้จะคล้ายคลึงกับระบบแรก เพียงแต่จะต้องเพิ่มอุปกรณ์แปลงไฟ ( Inverter ) เพื่อแปลงไฟกระแสตรงให้เป็นไฟกระแสสลับหรือไฟบ้าน ขนาดของอุปกรณ์แปลงไฟที่จะใช้ ขึ้นอยู่กับอุปกรณ์ไฟฟ้าที่มีอยู่ภายในบ้าน ถ้าอุปกรณ์ไฟฟ้าที่มีอยู่ภายในบ้านมีมาก และเป็นอุปกรณ์ที่กินกระแสไฟสูง ๆ เวลาเปิดเครื่อง เช่น ตู้เย็น เครื่องปรับอากาศ หรือ เครื่องสูบน้ำ หรือ อุปกรณ์ที่เป็นมอเตอร์ ซึ่งกินกระแสไฟสูงเวลาเปิด อุปกรณ์ดังกล่าวจะต้องใช้กระแสไฟสูง ในเวลาที่เปิดใช้ หรือเครื่องเริ่มทำงาน จึงต้องใช้อุปกรณ์แปลงไฟขนาดใหญ่ เพื่อสามารถทนแรงกระชากเวลาเปิดใช้ หรือ อุปกรณ์เหล่านั้นเริ่มทำงาน ตัวอย่างเช่น ปั๊มน้ำขนาด 100W นั้น เวลาเปิดใช้ ครั้งแรก จะมีแรงกระชากถึง 5 – 10 เท่า ขึ้นอยู่กับประเภทของปั๊มน้ำที่ใช้ ทำให้ต้องใช้อุปกรณ์แปลงไฟขนาด 500W – 1,000W จึงจะสามารถสตาร์ทให้ปั๊มน้ำทำงานได้ สำหรับอุปกรณ์ประเภทมอเตอร์ที่กินกระแสไฟไม่สูงนัก เช่น พัดลม นั้น พอจะอนุโลมให้ใช้ร่วมกับไฟแสงสว่างได้ ตัวอย่างของการใช้ไฟฟ้าในระบบที่ไม่มีมอเตอร์หรือคอมเพรสเซอร์ที่กินกระแสไฟสูงเวลาเปิด เช่น
2.1 ชุดไฟสำหรับบ้านที่ใช้ตัวแปลงไฟขนาด 500W (ในระบบ 12V DC แปลงเป็น 220V AC)
2.1.2 พัดลมขนาด 16 นิ้ว 2 เครื่อง กินไฟรวม 150 W ต่อชั่วโมง
2.1.3 โทรทัศน์ขนาด 20 นิ้ว 1 เครื่อง กินไฟรวม 80 W ต่อชั่วโมง
2.1.4 เครื่องเล่นวีดีโอ 1 เครื่อง กินไฟรวม 50 W ต่อชั่วโมง
รวมไฟที่จะต้องใช้ต่อชั่วโมง 480 W
ถ้าใช้อุปกรณ์ทั้งหมดอย่างละ 6 ชั่วโมงต่อวัน จะเป็นไฟรวมต่อวัน 2,880 W
คิดเป็นกระแสไฟที่ต้องใช้ต่อวัน 267 A
2.2 อุปกรณ์ที่ต้องใช้เพื่อผลิตไฟให้ได้เพียงพอสำหรับบ้านหลังนี้
2.2.1 แผงเซลล์แสงอาทิตย์ขนาด 75 วัตต์ 15 แผง พื้นที่แผง12 ตารางเมตร
2.2.2 อุปกรณ์แปลงไฟขนาด 600W 12V 1 ตัว
2.2.3 แบตเตอรี่ขนาด 200A 12V อย่างต่ำ 5 ลูก
2.2.4 อุปกรณ์ควบคุมการประจุขนาด 12V 40A 3 ตัว
หมายเหตุ
3. การใช้ไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ ในระบบที่แปลงเป็นไฟกระแสสลับ 220V AC
(ที่มีอุปกรณ์ไฟฟ้าประเภทมอเตอร์หรือคอมเพรสเซอร์ ที่กินกระแสสูงในเวลาเปิด)
พัดลมขนาด 16 นิ้ว 2 เครื่อง กินไฟรวม 150 W ต่อชั่วโมง
โทรทัศน์ขนาด 20 นิ้ว 1 เครื่อง กินไฟรวม 80 W ต่อชั่วโมง
เครื่องเล่นวีดีโอ 1 เครื่อง กินไฟรวม 50 W ต่อชั่วโมง
ตู้เย็นขนาด 5-6 คิว 1 เครื่อง กินไฟรวม 220 W ต่อชั่วโมง
รวมไฟที่จะต้องใช้ต่อชั่วโมง 680 W
ถ้าใช้อุปกรณ์ทั้งหมดอย่างละ 6 ชั่วโมงต่อวัน จะเป็นไฟรวมต่อวัน 7,680 W
คิดเป็นกระแสไฟที่ต้องใช้ต่อวัน 711.11 A
3.2 อุปกรณ์ที่ต้องใช้เพื่อผลิตไฟให้ได้เพียงพอสำหรับบ้านหลังนี้
3.2.1 แผงเซลล์แสงอาทิตย์ขนาด 75 วัตต์ 40 แผง พื้นที่แผง32 ตารางเมตร
3.2.2 อุปกรณ์แปลงไฟขนาด 1,500W 12V 1 ตัว ***
3.2.3 แบตเตอรี่ขนาด 200A 12V 14 ลูก
3.2.4 อุปกรณ์ควบคุมการประจุขนาด 12V 40A 7 ตัว
หมายเหตุ*** ตู้เย็นขนาด 200W ต้องใช้ไฟกระชากเวลาเปิดมากกว่า 1,000W และอุปกรณ์แปลงไฟต้องมี
ประสิทธิภาพมากกว่า 80 %
3.3 ข้อสังเกตระหว่างความแตกต่างของการใช้อุปกรณ์ไฟฟ้าในข้อ 2 กับข้อ 3 จะเห็นได้ว่าการเพิ่มอุปกรณ์ไฟฟ้าที่เป็นประเภทมอเตอร์หรือคอมเพรสเซอร์เข้ามาในระบบเพียงอย่างเดียว คือ ตู้เย็น 1 ตู้ จะมีผลทำให้ต้องเพิ่มการใช้จำนวนแผง และใช้แบตเตอรี่เพิ่มขึ้นมาก อีกทั้งยังต้องใช้อุปกรณ์แปลงไฟที่ใหญ่ขึ้นอีกหลายเท่าด้วย ทั้งนี้ เนื่องจากอุปกรณ์ไฟฟ้าประเภทมอเตอร์ หรือ คอมเพรสเซอร์ที่กินกระแสไฟสูงนั้น แม้ว่าจะระบุกำลังที่ต้องใช้ไว้ต่ำ เช่น 200W แต่เวลาเปิดเครื่องจะต้องใช้กำลัง 5-10 เท่าตัว ในการกระชากเพื่อให้อุปกรณ์ดังกล่าวเริ่มทำงานได้ เช่นพวก ปั๊มน้ำ ตู้เย็น หรือ เครื่องปรับอากาศ อีกทั้งเวลาการใช้งานโดยเฉพาะตู้เย็น ซึ่งต้องทำงานตลอด 24 ชั่วโมง เพราะฉะนั้นการใช้อุปกรณ์ประเภทต่าง ๆ เหล่านี้ ร่วมกับไฟแสงสว่างภายในบ้าน จะทำให้ระบบอุปกรณ์ของพลังงานแสงอาทิตย์เพิ่มขึ้นมากโดยไม่จำเป็น ซึ่งการหลีกเลี่ยงการเสียค่าใช้จ่ายที่สูงขึ้นจากสาเหตุนี้ อาจจะทำได้โดยการเปลี่ยนไปใช้ตู้เย็นที่ใช้คอมเพรสเซอร์กระแสตรงระบบ 12V ซึ่งจะทำให้ประหยัดเงินงบประมาณของระบบพลังงานแสงอาทิตย์ที่ใช้ได้มากกว่า ตัวอย่างในกรณีนี้ พอจะคำนวณให้เห็นถึงความแตกต่างของงบประมาณได้ดังต่อไปนี้
ถ้าหากตัดการใช้ตู้เย็นออกจากระบบไฟที่ใช้ภายในบ้าน ปริมาณไฟที่ใช้ภายในบ้าน และอุปกรณ์ต่าง ๆ ของระบบพลังแสงอาทิตย์ ก็จะใช้เพียงจำนวนเท่ากับข้อ 2 เท่านั้น ซึ่งจะทำให้ส่วนต่างของงบประมาณระหว่าง ข้อ 2 และ ข้อ 3 เป็นดังนี้
3.4 ส่วนต่างของอุปกรณ์ระหว่าง ข้อ 2 และ ข้อ 3 คิดเป็นเงินประมาณ
จำนวนแผงลดลง 25 แผง 450,000
แบตเตอรี่ลดลง(แบตเตอรี่รถยนต์ 200A 12V) 9 ลูก 31,500
อุปกรณ์ควบคุมการประจุลดลง 4 ตัว 100,000
อุปกรณ์แปลงไฟลดลงจาก 1,500 วัตต์ เป็น 600 วัตต์ ราคาลดลง (ของอเมริกา) 25,000
คิดเป็นเงินที่ลดลงทั้งสิ้น 606,500
จะเห็นได้ว่า เมื่อตัดอุปกรณ์ไฟฟ้าที่กินกระแสไฟสูงเวลาเปิดออกเพียงรายการเดียว ค่าใช้จ่ายด้านแผงเซลล์แสงอาทิตย์ แบตเตอรี่ และ อุปกรณ์แปลงไฟ จะลดลงมาก ส่วนตู้เย็นที่ใช้ในบ้านที่ยังมีความจำเป็นต้องใช้นั้น ก็ยังสามารถใช้ได้ เพียงแต่แทนที่จะใช้ตู้เย็นที่ใช้ไฟบ้านธรรมดา ก็เปลี่ยนไปใช้ตู้เย็นระบบไฟกระแสตรง DC 12V แทน และแยกระบบออกเป็นอิสระ ไม่ปะปนกับระบบไฟแสงสว่างที่ใช้ในบ้าน แม้ว่าตัวตู้เย็นในระบบนี้จะมีราคาแพงกว่าตู้เย็นที่ใช้ไฟบ้านธรรมดา แต่โดยรวมแล้ว ราคาทั้งระบบจะมีราคาถูกลง ในกรณีนี้ ถ้าหากเพิ่มการใช้ตู้เย็นระบบกระแสตรง DC 12V เข้าไปในบ้าน จะมีค่าใช้จ่ายเพิ่ม ดังนี้
3.5 ค่าใช้จ่ายที่จะเพิ่มขึ้นในกรณีใช้ตู้เย็นระบบไฟกระแสตรง คิดเป็นเงินประมาณ
ตู้เย็นระบบ DC 12V มีราคาแพงกว่าตู้เย็นบ้านธรรมดา 20,000
แผงที่ใช้กับตู้เย็นชนิดนี้ 4 แผง 72,000
แบตเตอรี่ที่ต้องใช้กับตู้เย็นชนิดนี้ 200A 2 ลูก (แบตเตอรี่รถยนต์) 7,000
คิดเป็นเงินที่เพิ่มขึ้นจากตู้เย็นชนิดนี้ 99,000
หมายเหตุ*** ราคาตามตารางเหล่านี้เป็นราคาประมาณการเพื่อการเปรียบเทียบให้เห็นถึงความแตกต่างของราคา
เมื่อมีการเปลี่ยนแปลงระบบโดยแยกอุปกรณ์ที่กินไฟมากเวลาเปิดใช้บางอย่างออกมา
จะเห็นได้ว่า โดยรวมแล้วราคาของระบบจะลดลงมาก เมื่อนำส่วนต่างของข้อ 3.4 และ 3.5 มาเปรียบเทียบกัน จะพบว่าราคาของระบบจะต่างกันถึงกว่า 5 แสนบาท ฉะนั้นการเลือกใช้อุปกรณ์ที่ถูกต้องจะเป็นการลดค่าใช้จ่ายของระบบลงด้วย ในกรณีของเครื่องสูบน้ำที่ใช้ไฟกระแสตรงจะสูงกว่าเครื่องสูบน้ำไฟบ้านธรรมดา แต่จำนวนแผงและจำนวนแบตเตอรี่ รวมทั้งอุปกรณ์ร่วมอื่น ๆ จะลดลงในสัดส่วนที่มากกว่าราคาของเครื่องสูบน้ำที่เพิ่มขึ้น ทำให้ค่าใช้จ่ายของระบบรวมต่ำลงมาก
หมายเหตุ
ระบบต่าง ๆ ที่ยกมาเป็นตัวอย่างตั้งแต่ข้อ 1 ถึงข้อ 3 จะใช้ระบบ 12V เป็นหลัก เนื่องจากเห็นว่าอุปกรณ์ไฟฟ้าในระบบ 12V จะเป็นอุปกรณ์ที่มีอยู่อย่างแพร่หลายในท้องตลาด สำหรับระบบ DC ที่ใช้ระบบ 24 โวลท์ หรือ 48 โวลท์ ก็มีอยู่บ้านในบางท้องที่ แต่ส่วนใหญ่จะเป็นอุปกรณ์สำหรับระบบสื่อสารมากกว่าอุปกรณ์ที่ใช้ในบ้านพักอาศัย ในส่วนของอุปกรณ์แปลงไฟที่ใช้ระบบ 24V , 48V หรือ 120 VDC หรือสูงกว่านี้ ก็มีผู้ผลิตหลายรายผลิตออกสู่ตลาด ขึ้นอยู่กับขนาดของเครื่องแปลงไฟ และเทคโนโลยีของผู้ผลิตแต่ละราย
4. การใช้ไฟจากแผงแสงอาทิตย์ต่อเข้ากับระบบสายส่งของการไฟฟ้าฯ ( Grid Connect )
ระบบนี้เหมาะสำหรับบ้านที่มีอุปกรณ์ไฟฟ้าทุกชนิด ไม่ว่าจะเป็นแอร์หรือตู้เย็น หรืออุปกรณ์อื่น ๆ ที่กินกระแสไฟสูง แต่ระบบนี้จะใช้ได้เฉพาะบ้านที่มีไฟฟ้าอยู่แล้วเท่านั้น ไม่สามารถใช้ในบ้านที่ไม่มีไฟฟ้าเข้าถึง จุดประสงค์ของการใช้ระบบนี้คือ กระแสไฟที่ผลิตได้จากแผงแสงอาทิตย์จะส่งเข้าระบบสายส่งของการไฟฟ้าฯ ที่จ่ายไฟให้บ้านพักอาศัย ทำให้ลดการใช้กระแสไฟฟ้าลง ส่วนที่จะลดได้เท่าไหร่นั้น ก็อยู่ที่ขนาดแผงที่ติดตั้ง เช่น ปกติบ้านพักอาศัยใช้ไฟ 5,000 วัตต์ ถ้าติดตั้งแผงแสงอาทิตย์รวมกัน 1,000 วัตต์ ผู้ที่ติดตั้งก็จะจ่ายค่าไฟส่วนที่เกินกว่ากระแสไฟที่ผลิตจากแผงเท่านั้น คือ 4,000 วัตต์ และในกรณีที่บ้านหลังนั้นไม่มีการใช้ไฟเลย กระแสไฟที่ผลิตจากแผงแสงอาทิตย์ ก็จะทำการจ่ายไฟคืนให้การไฟฟ้าฯ ซึ่งเจ้าของบ้านก็จะได้เงินคืนจากการไฟฟ้า จากการขายคืนกระแสไฟดังกล่า หรือหักลบกับจำนวนไฟฟ้าที่ใช้ในแต่ละเดือน ข้อดีของระบบนี้คือ ผู้ที่ติดตั้งไม่ต้องกังวลว่าอุปกรณ์ไฟฟ้าที่ใช้ในบ้านจะมีอะไร เนื่องจากถ้าหากอุปกรณ์ไฟฟ้าที่ใช้ในบ้าน ใช้ไฟเกินกว่าไฟจากแผงแสงอาทิตย์และตัวแปลงไฟ ( Inverter ) ที่ได้ติดตั้งไว้ อุปกรณ์ไฟฟ้าที่ใช้ไฟเกินเหล่านั้นก็จะไปดึงไฟของการไฟฟ้าฯ มาใช้เอง โดยไม่ต้องกังวลว่าการใช้ไฟเกินกว่าแผงเซลล์แสงอาทิตย์และอุปกรณ์แปลงไฟที่ติดตั้งจะทำให้อุปกรณ์แปลงไฟเสียหาย หรือ ตัดการทำงานเหมือนระบบอื่น ๆ และจากการที่ระบบนี้ต้องทำงานร่วมกับไฟของการไฟฟ้าฯ จึงมีข้อจำกัดในการทำงาน คือ ระบบนี้จะทำงานได้ก็ต่อเมื่อไฟของการไฟฟ้าฯ ในกรณีที่ไฟฟ้าของการไฟฟ้าดับหรือไฟตก อุปกรณ์แปลงไฟของระบบนี้จะทำการทำงานทันที ทั้งนี้เนื่องจากถ้าหากไม่ตัดการทำงาน อุปกรณ์แปลงไฟจะเสียเนื่องจากเกิดภาวะใช้เกินกำลัง ( Overload ) แม้ว่าในบ้าน ที่ติดตั้งระบบนี้จะปิดเครื่องใช้ไฟฟ้าทุกอย่างที่มีในบ้าน แต่เนื่องจากระบบนี้อุปกรณ์แปลงไฟจะจ่ายไฟเข้าส่ายส่งของการไฟฟ้า อันจะมีผลทำให้บ้านอื่น ๆ ที่อยู่ในบริเวณที่ไฟฟ้าดับหรือตกเหมือนกัน จะดึงไฟจากอุปกรณ์แปลงไฟไปใช้แทนโดยไม่มีไฟของ การไฟฟ้าฯ ช่วย ซึ่งเกินขีดความสามารถของอุปกรณ์แปลงไฟที่จะรับได้
จากสาเหตุดังกล่าวข้างต้น การใช้ระบบนี้จึงไม่มีความจำเป็นที่จะต้องคำนวณจำนวนแผงที่ใช้ว่าจะเป็นเท่าไร ผู้ใช้อยากจะลดการใช้ไฟเท่าไหร่ ก็ติดตั้งแผงเท่านั้น ตามความสามารถที่ผู้ใช้จะลงทุนได้ ระบบนี้จะไม่ใช้แบตเตอรี่ ไฟจากแผงแสงอาทิตย์จะผ่านอุปกรณ์แปลงไฟ แล้วจ่ายเข้าสายส่งของการไฟฟ้าเลย อย่างไรก็ตาม ผู้ผลิตอุปกรณ์แปลงไฟของระบบนี้ ได้มีการผลิตอุปกรณ์แปลงไฟขนาดเล็ก แต่สามารถนำมาต่อขนานกันได้หลาย ๆ ชุด ให้ได้ขนาดตามที่ต้องการ โดยเพิ่มอุปกรณ์ต่อเชื่อมตัวแปลงไฟเท่านั้น ซึ่งเหมาะสำหรับผู้ที่มีงบประมาณจำนวนจำกัด โดยอาจจะเริ่มติดตั้ง 1 ชุดเล็กก่อน แล้วค่อยขยายระบบ เมื่อมีความพร้อมด้านงบประมาณในภายหลัง เช่นระบบขนาดชุดละ 750 วัตต์ ซึ่งสามารถนำแต่ละชุดมาต่อขนานได้ถึง 6 ชุด หรือ 4,500 วัตต์ ได้ในภายหลัง โดยเพิ่มอุปกรณ์ต่อเชื่อมอุปกรณ์แปลงไฟในระบบเท่านั้น ส่วนผู้ที่มีความพร้อมด้านงบประมาณ ก็อาจจะใช้อุปกรณ์แปลงไฟที่มีขนาดใหญ่ได้เลย ตัวอย่างเช่น
จำนวนอุปกรณ์ที่ใช้ | |||||||
รายการอุปกรณ์ที่ใช้ | หน่วย | ขนาด 750 วัตต์ | ขนาด 1,500 วัตต์ | ขนาด 2,250 วัตต์ | ขนาด 3,000 วัตต์ | ขนาด 3,750 วัตต์ | ขนาด 4,500 วัตต์ |
| แผงเซลล์แสงอาทิตย์รุ่น BP275 | แผง | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 | 60 |
| อุปกรณ์แปลงไฟ ขนาด 750 วัตต์ | ตัว | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
| อุปกรณ์ต่อเชื่อมตัวแปลงไฟ | ตัว | ไม่ใช้ | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
| โครงสร้างรองรับแผงขนาดต่าง ๆ | ชุด | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 |
| พื้นที่ที่ต้องใช้สำหรับติดตั้งแผง(ตารางเมตร) | 8 | 16 | 24 | 32 | 40 | 48 | |
หมายเหตุ
อุปกรณ์แปลงไฟขนาดเล็กที่มีผู้ผลิตออกจำหน่าย จะมีหลายขนาด ตัวอย่างที่ยกมานี้เป็นเพียงเพื่อต้องการชี้ให้เห็นว่าในกรณีที่ผู้ใช้ยังไม่พร้อมด้านงบประมาณในระยะแรก ก็อาจเลือกใช้ชุดเล็กไปก่อน แล้วค่อย ๆ เพิ่มระบบเมื่อมีความพร้อมในภายหลัง
รายการอุปกรณ์ที่ใช้ในระบบ | หน่วย | ขนาด 2,250 วัตต์ จำนวนที่ใช้ | ขนาด 2,700 วัตต์ จำนวนที่ใช้ | ขนาด 3,150 วัตต์ จำนวนที่ใช้ | หมายเหตุ |
| แผงเซลล์แสงอาทิตย์รุ่น BP275 | แผง | 30 | 36 | 42 | อุปกรณ์แปลงไฟขนาดใหญ่ |
| อุปกรณ์แปลงไฟ ขนาด 3,000 วัตต์ | ตัว | 1 | 1 | 1 | ที่มีขนาดใหญ่กว่านี้ |
| โครงสร้างรองรับแผง ขนาด 30 แผง | ชุด | 1 | 0 | 0 | ก็มีผู้ผลิตออกมา และทุกรุ่น |
| โครงสร้างรองรับแผง ขนาด 36 แผง | ชุด | 0 | 1 | 0 | ก็สามารถนำมาต่อขนานกัน |
| โครงสร้างรองรับแผง ขนาด 42 แผง | ชุด | 0 | 0 | 1 | ได้หลายตัว ถ้าผู้ใช้ต้องการ |
| พื้นที่ที่ต้องใช้สำหรับติดตั้งแผง(ตารางเมตร) | ชุด | 24 | 30 | 34 | ใช้ไฟมากขึ้นเช่นกัน |
ระบบนี้เป็นระบบที่มีความนิยมสูงมากให้ประเทศที่พัฒนาแล้ว ไม่ว่าจะเป็นประเทศในแถบยุโรป อเมริกา หรือ ญี่ปุ่น ซึ่งนอกจากว่าการใช้ระบบนี้จะเป็นการช่วยลดการใช้ไฟฟ้าที่ผลิตจากแหล่งพลังงานตามธรรมชาติอื่น ๆ เช่น น้ำมันเตา ถ่านหิน หรือ ก๊าซ ซึ่งนับวันจะมีน้อยลงจนอาจจะหมดไปจากโลก หรือ มีต้นทุนการผลิตที่เพิ่มสูงขึ้นในอนาคตแล้ว การใช้ระบบนี้ยังเป็นการรักษาสิ่งแวดล้อมและลดมลภาวะเป็นพิษจากการใช้พลังงานในรูปของ น้ำมัน ถ่านหิน หรือ ก๊าซ ซึ่งก่อให้เกิดผลกระทบด้านสิ่งแวดล้อมเป็นอันมาก การใช้ระบบนี้เปรียบเสมือนการให้ทุกหลังคาเรือนเป็นแหล่งผลิตไฟฟ้า ซึ่งถ้าหากมีการใช้อย่างแพร่หลายแล้ว ปริมาณไฟฟ้าที่จะผลิตจากระบบนี้จะเทียบเท่าการสร้างโรงไฟฟ้าขนาดใหญ่ เช่นถ้าหากมีบ้านจำนวน 1 ล้านหลัง แต่ละหลังติดตั้งระบบนี้ให้มีกำลังการผลิตหลังละ 2 Kw เมื่อรวมกันจะเป็นกำลังการผลิตถึง 2,000 Mw ซึ่งเทียบเท่าโรงไฟฟ้าขนาดใหญ่หลายโรงรวมกัน ซึ่งถ้าหากมีการใช้อย่างแพร่หลายและเป็นจำนวนมาก ก็จะสามารถลดหรือชะลอการสร้างโรงไฟฟ้าขนาดใหญ่ได้เป็นจำนวนมาก และจากสถิติที่ผ่านมานั้น แสดงให้เห็นว่าการใช้พลังแสงอาทิตย์ของระบบนี้มีอัตราการขยายตัวสูงมาก ทั้งนี้เนื่องจากทุกประเทศในโลกต่างตระหนักถึงปัญหาสภาวะสิ่งแวดล้อมเป็นพิษ หลาย ๆ ประเทศได้มีการรณรงค์ให้มีการใช้พลังงานจากแสงอาทิตย์ในระบบนี้ เพื่อลดหรือทดแทนการใช้พลังงานอื่น ๆ ที่มีใช้อยู่ในปัจจุบันนี้ ประเทศไทยก็เป็นอีกประเทศหนึ่งที่ได้มีการส่งเสริมการใช้พลังงานแสงอาทิตย์ในระบบนี้อย่างจริงจัง ซึ่งคาดว่าในอนาคตอันใกล้ ปริมาณการใช้พลังงานแสงอาทิตย์ในระบบนี้ จะขยายตัวเพิ่มขึ้นเป็นอย่างมาก
5. การใช้ระบบไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ร่วมกับเครื่องปั่นไฟ
การประยุกต์การใช้ระบบไฟฟ้าจากแสงอาทิตย์เพื่อให้ใช้ร่วมกับระบบไฟฟ้าที่ได้จากเครื่องปั่นไฟ เป็นระบบที่ผู้ใช้มีความต้องการความมั่นใจในการใช้ไฟในกรณีที่เกิดเหตุฉุกเฉินขึ้น ทำให้ไม่สามารถใช้ไฟตามที่ต้องการได้ หรือในบางกรณีผู้ใช้อาจจะมีความต้องการใช้ไฟมากเป็นกรณีพิเศษในช่วงเวลาสั้น ๆ ซึ่งถ้าหากคำนวณระบบโดยใช้อัตราใช้ไฟสูงสุดเป็นตัวคำนวณ อาจจะทำให้ระบบไฟพลังงานแสงอาทิตย์มีขนาดใหญ่และแพงมาก การนำเอาเครื่องปั่นไฟมาใช้ร่วมในระบบจึงสามารถแก้ปัญหานี้ได้ เช่นในแต่ละวันจะมีอุปกรณ์ไฟฟ้าที่กินกระแสสูง ต้องเปิดใช้งานเพียง 1 ชั่วโมง ถ้าเอากระแสไฟที่จะต้องป้อนอุปกรณ์ไฟฟ้าที่กินกระแสสูงมาคำนวณระบบของไฟแสงอาทิตย์ อาจจะต้องใช้อุปกรณ์แปลงไฟที่ใหญ่มากและไม่คุ้มค่า เนื่องจากอุปกรณ์ดังกล่าวต้องการใช้เป็นช่วงเวลาสั้น ๆ ในแต่ละวันเท่านั้น วิธีการนำเอาเครื่องปั่นไฟมาช่วยในช่วงเวลาดังกล่าว จะสามารถลดขนาดของระบบไฟฟ้าพลังแสงอาทิตย์ลงได้ และไม่ทำให้ระบบมีราคาสูงเกินความจำเป็น ระบบนี้พอจะแบ่งออกได้ดังต่อไปนี้
5.1 ระบบที่แบ่งการใช้ไฟพลังแสงอาทิตย์กับเครื่องปั่นไฟเป็นสัดส่วน
ระบบนี้เหมาะสำหรับสถานที่ที่มีเครื่องปั่นไฟอยู่แล้ว แต่มีปัญหาค่าใช้จ่ายด้านการบำรุงรักษาเครื่องปั่นไฟ หรือ ปัญหาการขนส่งน้ำมันเชื้อเพลิงที่จะใช้สำหรับเครื่องปั่นไฟในบางสถานที่ เช่น ตามเกาะแก่งต่าง ๆ ซึ่งการขนส่งน้ำมันทำได้ยากในหน้ามรสุม หรือในสถานที่ที่อยู่ตามป่าตามเขา ซึ่งการขนส่งน้ำมันในหน้าฝนทำได้ลำบากและมีค่าใช้จ่ายสูง การใช้ระบบไฟฟ้าพลังแสงอาทิตย์มาช่วยให้เครื่องปั่นไฟที่มีอยู่ทำงานน้อยลง หรือให้ทำงานร่วมกันในบางช่วงเวลาที่ต้องใช้ไฟในปริมาณมาก ๆ เช่นในเขตวนอุทยานต่าง ๆ ซึ่งช่วงเวลากลางวันอาจจะมีการใช้ไฟในสำนักงานมาก ส่วนในเวลากลางคืน ในเขตดังกล่าวอาจจะต้องการความสงบ และใช้ไฟไม่มากเหมือนอย่างในเวลากลางวัน ซึ่งถ้าใช้เครื่องปั่นไฟ ไม่ว่าจะใช้ไฟมากหรือน้อย เสียงจากเครื่องปั่นไฟก็จะไปรบกวนในบริเวณนั้น ๆ ได้ การหันมาใช้ระบบไฟฟ้าพลังแสงอาทิตย์ในช่วงเวลาดังกล่าว ก็จะสามารถแก้ปัญหาเหล่านั้นได้ ระบบนี้ส่วนมากจะแบ่งสัดส่วนของการใช้ไฟจากเครื่องปั่นไฟ และ จากระบบไฟพลังแสงอาทิตย์ เช่น 50% - 50% หรือ 30% -70% ตามความเหมาะสมในแต่ละสถานที่ ยิ่งสัดส่วนการใช้ไฟจากพลังแสงอาทิตย์สูงเท่าไร ภาระในการบำรุงรักษา และ ภาระในการขนส่งน้ำมันเชื้อเพลิงในเครื่องปั่นไฟ ก็จะยิ่งลดน้อยลงเท่านั้น
5.2 ระบบที่ใช้ไฟฟ้าพลังแสงอาทิตย์เป็นไฟหลัก เครื่องปั่นไฟเป็นไฟสำรองฉุกเฉิน
อย่างไรก็ตาม แม้สถานที่ที่ไม่เคยใช้เครื่องปั่นไฟหรือไม่มีเครื่องปั่นไฟ แต่ในบางครั้งการใช้ระบบไฟพลังแสงอาทิตย์ร่วมกับเครื่องปั่นไฟก็มีความจำเป็น เช่น ในสถานที่ที่มีความจำเป็นในการใช้ไฟฟ้ามากและตลอด 24 ชั่วโมง และระบบไฟฟ้าจะต้องทำงานตลอดเวลา จะเกิดความผิดพลาดไม่ได้เป็นอันขาด เนื่องจากไฟฟ้าดับจะส่งผลเสียหายอย่างร้ายแรงกับระบบ เช่น ไฟสัญญาณต่าง ๆ ที่มีความจำเป็นต่อการคมนาคม หรือต่อระบบสื่อสารที่ต้องมีตลอด 24 ชั่วโมง ในการนี้การนำเครื่อง ปั่นไฟมาใช้ร่วมเป็นสิ่งที่มีความจำเป็นมาก เนื่องจากในกรณีที่เกิดเหตุขัดข้องที่ทำให้ไฟฟ้าระบบพลังแสงอาทิตย์ไม่สามารถทำงานได้ หรือเกิดสภาวะอากาศแปรปรวน มีพายุติดต่อกันหลาย ๆ วัน จนทำให้ปริมาณไฟที่ได้จากแสงอาทิตย์ไม่เพียงพอ ต่อการใช้ ซึ่งเมื่อเกิดเหตุการณ์ดังกล่าวขึ้น ระบบควบคุมจะสั่งการให้เครื่องปั่นไฟที่ติดตั้งสำรองไว้ทำงานแทนทันทีโดยอัตโนมัติ การใช้ระบบนี้จะต่างจากการแบ่งสัดส่วนเหมือนอย่างแรก ที่กล่าวมาแล้วตรงที่ว่าระบบการใช้ร่วมในลักษณะนี้ จะใช้ไฟจากระบบไฟฟ้าพลังแสงอาทิตย์เป็นหลัก หรือ 100% ส่วนเครื่องปั่นไฟที่ใช้ร่วมในระบบด้วยนั้น เป็นเพียงระบบเสริมในกรณีฉุกเฉินเท่านั้น ซึ่งเครื่องปั่นไฟอาจจะไม่ได้ใช้งานเลย หรือนาน ๆ จึงจะใช้สักครั้งก็เป็นได้ แต่สาเหตุที่ต้องมีก็เพื่อเพิ่มความมั่นคงของระบบไฟฟ้าที่ใช้
6. การใช้ระบบไฟฟ้าพลังแสงอาทิตย์ในระบบสูบน้ำ
จากที่ได้กล่าวมาแล้วในข้อ 3 เกี่ยวกับประเภทของอุปกรณ์ไฟฟ้าบางชนิดที่ใช้มอเตอร์ที่กินกระแสสูง ซึ่งไม่เหมาะที่จะใช้กับระบบไฟฟ้าพลังแสงอาทิตย์ เพราะจะสิ้นเปลืองค่าใช้จ่ายมาก เพราะฉะนั้นจึงมีผู้ผลิตบางรายได้พัฒนาอุปกรณ์ดังกล่าวเพื่อใช้กับระบบไฟฟ้าพลังแสงอาทิตย์โดยเฉพาะ ในกรณีของเครื่องสูบน้ำก็เช่นกัน การใช้เครื่องสูบน้ำธรรมดา ซึ่งกินกระแสไฟสูงในเวลาที่เริ่มทำงาน จึงไม่เหมาะที่จะใช้กับระบบไฟฟ้าพลังแสงอาทิตย์ ในกรณีของเครื่องสูบน้ำที่ใช้กับระบบพลังแสงอาทิตย์นั้น พอจะแบ่งออกเป็นประเภทใหญ่ ๆ ได้ 2 ประเภทคือ ระบบเครื่องสูบน้ำขนาดเล็กที่สามารถสูบน้ำได้เพียงพอสำหรับใช้ในครัวเรือน กับระบบเครื่องสูบน้ำขนาดใหญ่ที่สามารถให้ปริมาณน้ำเพียงพอต่อการใช้ของชุมชนหรือหมู่บ้าน หรือ เพื่อการเกษตร ในประเทศไทยเอง ได้มีการใช้ระบบสูบน้ำขนาดใหญ่ซึ่งติดตั้งตามหมู่บ้านในชนบทห่างไกลเป็นจำนวนมาก และนับได้ว่าเป็นประเทศหนึ่งที่มีการใช้ระบบสูบน้ำพลังแสงอาทิตย์มากที่สุดแห่งหนึ่งในโลก เนื่องจากหน่วยราชการของไทยได้เห็นถึงความสำคัญและประโยชน์ที่จะใช้ระบบนี้เพื่อช่วยลดปัญหาการขาดแคลนน้ำในชนบทห่างไกล ซึ่งการประชาฯไม่สามารถให้บริการอย่างทั่วถึงได้ ระบบสูบน้ำพลังงานแสงอาทิตย์จึงเป็นระบบที่มีความเหมาะสมในการกระจายระบบสาธารณูปโภคไปสู่ชนบทห่างไกล ประกอบกับระบบนี้เป็นระบบที่มีค่าใช้จ่ายในการบำรุงรักษาต่ำ เมื่อเทียบกับการใช้ระบบสูบน้ำโดยเครื่องกำเนิดไฟฟ้า รายละเอียดของระบบสูบน้ำขนาดเล็ก และขนาดใหญ่ พอจะสรุปได้ดังต่อไปนี้
6.1 ระบบเครื่องสูบน้ำขนาดเล็ก
ระบบนี้เหมาะสำหรับการใช้น้ำในแต่ละครัวเรือน ซึ่งมีความต้องการใช้นำไม่มากนัก ประมาณ 1,000 ลิตร ถึง 2,000 ลิตร ต่อวันปั๊มน้ำชนิดนี้เป็นปั๊มน้ำขนาดครึ่งนิ้ว ซึ่งใช้แผงเพียง 1 แผง หรือ 2 แผง ก็ทำงานได้แล้วขึ้นอยู่กับผู้ใช้ว่าต้องการน้ำวันละเท่าไร และระดับความสูงของการสูบน้ำของแต่ละครัวเรือนมีความสูงเท่าไหร่ ปั๊มชนิดนี้จะใช้กระแสไฟตรงจากแผงเซลล์แสงอาทิตย์ในระบบ 12 V หรือ ระบบ 24 V ก็ได้ ถ้าผู้ใช้ต้องการสูบน้ำเฉพาะในเวลากลางวันที่มีแสงแดด ซึ่งปั๊มน้ำชนิดนี้จะเริ่มทำงานเมื่อแผงเซลล์แสงอาทิตย์เริ่มได้รับแสงแดดในปริมาณที่แผงเซลล์แสงอาทิตย์สามารถผลิตกระแสไฟเพียงพอต่อความต้องการของมอเตอร์ของปั๊ม ซึ่งเป็นมอเตอร์ที่ต้องการกระแสไฟต่ำมาก (ประมาณ 1 แอมป์กว่า ๆ ) และปั๊มน้ำจะหยุดทำงานเองเมื่อไม่มีแสงแดด หรือแสงแดดอ่อนจนกระแสไฟที่ผลิตได้ไม่เพียงพอต่อความต้องการของมอเตอร์ ส่วนผู้ใช้ที่ต้องการสูบน้ำในเวลากลางคืนด้วย ก็สามารถต่อปั๊มน้ำเข้ากับแบตเตอรี่ซึ่งทำหน้าที่เก็บไฟจากแผงเซลล์แสงอาทิตย์ในเวลากลางวัน เมื่อผู้ใช้ต้องการจะสูบน้ำในเวลาใด ก็สามารถเปิดสวิทซ์ได้เลยไม่จำกัดว่าจะต้องเป็นเวลาใด เพียงแต่ต้องคอยระวังไม่ให้ปั๊มน้ำทำงานจนแบตเตอรี่ไม่พอ ซึ่งอาจจะติดมิเตอร์วัดไฟไว้เพื่อดูระดับไฟของแบตเตอรี่ไม่ให้ต่ำเกินไปจนทำให้แบตเตอรี่เสียหายได้ ปั๊มน้ำชนิดนี้สามารถสูบน้ำได้ที่ระดับความสูงถึง 30 เมตร ซึ่งเพียงพอต่อการใช้ในบ้านพักธรรมดา ปั๊มชนิดนี้จะมีตัวควบคุมให้ปั๊มหยุดการทำงานเมื่อบ่อน้ำหรือแหล่งสูบน้ำแห้ง เพื่อป้องกันไม่ให้มอเตอร์ไหม้
6.2 ระบบเครื่องสูบน้ำขนาดใหญ่ ระบบนี้เหมาะสำหรับชุมชนหรือหมู่บ้านที่มีการใช้น้ำในประมาณมาก แม้ว่าในชุมชนหรือหมู่บ้านนั้น ๆ อาจจะมีไฟฟ้าใช้แล้ว แต่เนื่องจากแหล่งน้ำเช่น อ่างเก็บน้ำ ลำคลอง ลำห้วย หรือ แม่น้ำ อยู่ห่างไกลจากชุมชน ทำให้ไม่สามารถเดินสายไฟไปยังแหล่งน้ำนั้น ๆ ได้ หรือต้องเสียงค่าใช้จ่ายมากในการเดินสายไฟ หรือต้องมีคนคอยดูแลเปิดปิดเครื่องสูบน้ำ ซึ่งอาจจะไม่สะดวก อีกทั้งยังอาจเกิดปัญหาการลักลอบใช้ไฟขึ้นได้ อันจะก่อให้เกิดปัญหาค่าใช้จ่ายด้านไฟฟ้าขึ้น เพราะฉะนั้นแทนที่จะต้องเดินสายไฟไปยังแหล่งน้ำ ก็เปลี่ยนมาใช้ระบบสูบน้ำนี้ โดยเอาแผงเซลล์แสงอาทิตย์และปั๊มน้ำชนิดนี้ไปตั้งที่แหล่งน้ำ แล้วเดินท่อส่งน้ำเข้าไปเก็บในถังกักเก็บน้ำที่อยู่ในหมู่บ้านแล้วจึงทำการแจกจ่ายไปตามบ้าน หรือ ผ่านคูส่งน้ำเพื่อการเกษตร ปั๊มน้ำชนิดนี้เป็นปั๊มขนาด 2 นิ้ว และสามารถสูบน้ำได้ในประมาณมาก ๆ ณ ระดับความสูงที่สูบเกิน 100 เมตรได้ ส่วนปริมาณน้ำที่ต้องการใช้ต่อวันก็สามารถเพิ่มได้ โดยการติดตั้งชุดเครื่องสูบน้ำหลาย ๆ ชุด เช่นระดับความสูงที่ 40 เมตร และชุมชนต้องการน้ำใช้วันละ 100 ลูกบาศก์เมตร หรือ 100,000 ลิตร ต่อวัน ก็อาจใช้ปั๊มน้ำชนิดที่สูบน้ำในระดับความสูง 40 เมตร และให้น้ำได้ตัวละ 20 ลูกบาศก์เมตร หรือ 20,000 ลิตร จำนวน 5 ชุด เพื่อให้ได้น้ำตามต้องการ ปั๊มชนิดนี้สามารถใช้ต่อตรงกับ แผงเซลล์แสงอาทิตย์ได้ ซึ่งปั๊มน้ำจะทำการสูบน้ำเมื่อมีแสงแดดพอเพียง และจะหยุดสูบน้ำเมื่อไม่มีแสงแดดหรืออาจจะเพิ่มเติมชุดควบคุมให้ปั๊มหยุดทำงานเมื่อน้ำเต็มถังกักเก็บน้ำเข้าในระบบก็ได้ ซึ่งสวิทซ์ควบคุมที่ติดตั้งในระบบ (ถ้ามี) จะทำหน้าที่ตัดการทำงานของระบบเมื่อลูกลอยที่ติดตั้งในถังน้ำปิดวาลว์เมื่อน้ำเต็มถัง หรืออาจจะต่องเข้ากับแบตเตอรี่ ถ้าต้องการทำการสูบน้ำในเวลากลางคืน ปั๊มชนิดนี้จะเป็นปั๊มน้ำที่ทำงานในระบบ 110 V ถึง 160 V จึงต้องต่อขนาดแผงจำนวน 7 หรือ 8 แผงต่อชุด เพื่อให้ได้แรงดันตามที่มอเตอร์ของปั๊มน้ำชนิดนี้ต้องการ และต่อนุกรมอี 2 ถึง 4 แถว เพื่อให้ปั๊มน้ำสามารถสูบน้ำได้ในปริมาณที่ต้องการของแต่ละชุมชน ตัวควบคุมของปั๊มน้ำ จะทำหน้าที่ควบคุมเมื่อเกิดน้ำแห้ง หรือ ไฟลัดวงจร หรือ ปั๊มน้ำไม่หมุนเนื่องจากมีเศษขยะเข้าไปติด ตัวปั๊มทำจากสแตนเลส จึงมีความทนทานสูง อีกทั้งเป็นระบบที่ต้องการบำรุงรักษาน้อยมาก ผู้ใช้เพียงพอแต่คอยทำความสะอาดแผง หรือระวังไม่ให้มีเงาไม้หรือใบไม้ไปบังแสงแดด และทำความสะอาดปั๊มเป็นครั้งคราว ในกรณีที่คุณภาพของน้ำในแหล่งน้ำไม่ดีในช่วงหน้าแล้งเท่านั้น อายุการใช้งานของปั๊มน้ำชนิดนี้จะมีอายุการใช้งานเกินกว่า 10 ปี ซึ่งเมื่อเปรียบเทียบกับการสูบน้ำโดยใช้เครื่องปั่นไฟไปติดตั้งที่แหล่งน้ำแล้ว ระบบนี้จะดีกว่ามาก ในแง่ที่เครื่องปั่นไฟต้องใช้เชื้อเพลิง และการบำรุงรักษาที่แพงกว่ามาก อีกทั้งระบบนี้ยังไม่ต้องอาศัยคนดูแลประเหมือนการใช้เครื่องปั่นไปด้วย
7 การใช้ระบบไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ สำหรับประจุ(ชาร์จ) แบตเตอรี่
ในบางท้องที่โดยเฉพาะชนบทที่ห่าไกล และไฟฟ้าเข้าไม่ถึง ชาวบ้านในชนบทเหล่านั้นจะใช้ไฟจากแบตเตอรี่เป็นหลัก และจะต้องนำแบตเตอรี่ที่ใช้นั้นไปทำการประจุในตัวเมืองที่มีร้านประจุแบตเตอรี่ ซึ่งมีความยากลำบากในการเดินทาง และเสียค่าใช้จ่ายในการเดินทางเป็นจำนวนมาก อีกทั้งบางหมู่บ้านยังไม่สามารถเดินทางเข้าออกในหน้าฝนได้เลย การนำเอาระบบประจุแบตเตอรี่ได้มากน้อยเพียงใด ก็ขึ้นอยู่กับการออกแบบ เช่น หมู่บ้านขนาดเล็กมีจำนวนครัวเรือนไม่มากนัก ก็อาจจะออกแบบระบบให้สามารถทำการประจุแบตเตอรี่ได้ครั้งละ 5 ลูก หรือ วันละ 25 ลูก ส่วนหมู่บ้านขนาดกลาง หรือ ขนาดใหญ่ ก็อาจจะออกแบบระบบให้สามารถทำการประจุแบตเตอรี่ได้ครั้งละ 20 ลูก หรือวันละ 100 ลูก หรือมากกว่านั้น ตามความจำเป็นของแต่ละหมู่บ้าน เพราะฉะนั้นขนาดของระบบประจุที่ใช้ในแต่ละแห่ง จะออกแบบให้เหมาะกับสภาพของแต่ละหมู่บ้านเป็นหลัก สำหรับระบบที่ใช้ในประเทศไทย จะเป็นการประจุแบตเตอรี่ระบบ 12 V และ อัตราการประจุประมาณ 10 แอมแปร์ต่อชั่วโมง เพราะฉะนั้นจำนวนแผงเซลล์แสงอาทิตย์ที่ใช้ในแต่ละแห่งจะขึ้นอยู่กับจำนวนช่องและจำนวนแบตเตอรี่ที่ต้องการประจุต่อวัน ระบบนี้จะเป็นระบบที่ไม่มีอะไรซับซ้อน ระบบนี้จะมีแผงเซลล์แสงอาทิตย์ ตู้ควบคุมการประจุ และบ้านหรืออาคารที่ใช้สำหรับประจุแบตเตอรี่เท่านั้น ซึ่งการดูแลหรือบำรุงรักษาก็มีเพียงคอยทำความสะอาดแผงเซลล์แสงอาทิตย์เพื่อให้สามารถทำงานอย่างมีประสิทธิภาพสูงสุดเท่านั้น
8 การใช้ไฟฟ้าระบบพลังงานแสงอาทิตย์ สำหรับระบบโทรคมนาคม
ปัจจุบันนี้ระบบสื่อสารมีความก้าวหน้าเป็นอย่างมาก ความต้องการใช้มีสูง จึงมีความจำเป็นต้องขยายเครือข่าย หรือสถานีโทรคมนาคมเพิ่มขึ้นไปในที่ต่าง ๆ โดยเฉพาะในชนบทห่างไกล สถานีทวนสัญญา หรือ สถานีโทรคมนา จึงมีความจำเป็นต้องขยายตัวเพิ่มขึ้นมาก สถานีโทรคมนาคมบางแห่ง มีความจำเป็นต้องตั้งอยู่ในสถานที่ห่างไกลความเจริญ เช่นตามภูเขาต่าง ๆ ซึ่งไม่มีไฟฟ้า เพื่อให้ความสามารถของระบบสื่อสารมีประสิทธิภาพสูงสุด จึงความจำเป็นในการหาไฟฟ้าเพื่อป้อนอุปกรณ์สื่อสารเหล่านั้น ซึ่งการใช้เครื่องปั่นไฟอาจจะมีปัญหาในการขนส่งเชื้อเพลิง และค่าใช้จ่ายในการบำรุงรักษาที่สูง การจะเดินสายไฟ หรือ ใช้เครื่องปั่นไฟ การออกแบบระบบจะขึ้นอยู่กับความต้องการไฟของอุปกรณ์สื่อสารแต่ละชนิดว่า กินไฟมากน้อยเพียงไร และเป็นระบบอะไร ซึ่งส่วนใหญ่มักจะเป็นระบบ 84 V ซึ่งระบบไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ที่ใช้กับสถานีโทรคมนาคม นับได้ว่าเป็นระบบที่มีการใช้อย่างแพร่หลายมากที่สุดระบบหนึ่งในโลก และมีการขยายตัวอย่างรวดเร็ว ด้วยเหตุผลที่ว่าเป็นการลงทุนที่ต่ำและมีประสิทธิภาพ เมื่อเทียบกับระบบอื่น สำหรับในประเทศไทย ระบบนี้ได้มีบทบาทช่วยให้โครงการโทรศัพท์ทางไกลชนบทประสบความสำเร็จ และ ทำให้สามารถกระจายเครือข่ายได้อย่างทั่วถึง ทำให้หมู่บ้านในชนบทห่างไกลสามารถใช้โทรศัพท์ได้
9. การใช้ไฟฟ้าระบบพลังงานแสงอาทิตย์ สำหรับระบบไฟสาธารณะ ไฟนำร่อง และไฟสัญญาณต่าง ๆ
9.1 ไฟแสงสว่างและไฟสัญญาณถนน
ระบบนี้เหมาะสำหรับถนนสายรองซึ่งไม่มีไฟฟ้าผ่าน เช่นถนนเข้าหมู่บ้านในชนบท หรือถนนของกรมทางหลวงชนบท ซึ่งส่วนใหญ่จะเป็นถนนที่ใช้สัญจรของคนในชนบท และไม่มีไฟฟ้าผ่าน การออกแบบไฟสาธารณะที่จะใช้สำหรับถนนเหล่านั้นอาจออกแบบให้ใช้ไฟขนาด 20 วัตต์ 2 หลอด โดยมีเครื่องควบคุมให้ไฟทั้ง 2 หลอดทำงานตามที่กำหนด เช่น ไปจะเริ่มติดเมื่อท้องฟ้ามืด และ จะดับเองเมื่อท้องฟ้าสว่าง ในบางกรณีเพื่อการประหยัดไฟ ก็ยังอาจจะออกแบบให้ไฟทั้ง 2 ดวงเริ่มทำงานเพียงดวงเดียว เพื่อเป็นการประหยัดไฟของแบตเตอรี่ ซึ่งอาจจะติดตั้งเสาไฟถนนเป็นระยะ ๆ ห่างต้นละ 30 เมตร หรือแม้แต่ถนนสาธารณะในหมู่บ้าน หรือตามวัดลาต่าง ๆ ก็อาจใช้ไฟลักษณะนี้ได้ ปกติไฟถนนลักษณะนี้แต่ละต้นอาจใช้แผงเพียงแผงเดียว หรือ 2 แผง ก็เพียงพอแล้ว ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับการออกแบบให้ไฟทำงานวันละกี่ชั่วโมง และต้องการแสงสว่างมากน้อยเพียงไร
อีกประเภทหนึ่งคือ ไฟสัญญาณตามแยกต่าง ๆ ซี่งไม่มีไฟฟ้าเข้าถึง เพื่อเตือนให้ผู้ขับขี่รถยนต์ใช้ความระมัดระวังในเวลาที่จะผ่านแยกนั้น ๆ เพื่อป้องกันไม่ให้เกิดอุบัติเหตุ ไฟลักษณะนี้จะเป็นไฟกระพริบสีเหลือง
9.2 ไฟสัญญาทุ่นไฟสัญญาเตือนภัย และไฟนำร่อง เพื่อการเดินเรือ
ระบบนี้ก็เป็นอีกระบบหนึ่งที่มีการใช้อย่างแพร่หลายในประเทศที่มีการทำการประมง หรือ เดินเรือ วิธีการคือการนำเอาแผงเซลล์แสงอาทิตย์และแบตเตอรี่ไปติดตั้งในทุ่น หรือ ประภาคารกลางทะเล เพื่อเป็นสัญญาณให้เรืองประมง และเรือสินค้าได้เห็น เพื่อความสะดวกในการเดินเรือ ในบางแห่งอาจจะติดตั้งไฟลักษณะนี้เพื่อกั้นเป็นแนวเขตห้ามทำการประมง ทำให้เรือประมงทราบว่าเป็นเขตห้ามทำประมง หรือเพื่อให้ทราบว่าเป็นเขตน้ำตื้น หรือ เขตปะการังน้ำตื้น เพื่อป้องกันไม่ให้เรือเหล่านั้นทำให้เกิดความเสียหายต่อธรรมชาติได้ หรือไปแสดงหินโสโครก ไฟแสดงแนวสายเคเบิลใต้น้ำ ไฟแสดงร่องน้ำไปทะเลและปากแม่น้ำเพื่อการเดินเรือ ซึ่งมีความจำเป็นมาก ไฟในลักษณะต่าง ๆ ที่กล่าวมานี้ มีความจำเป็นต้องใช้ไฟจาแผงเซลล์แสงอาทิตย์ เนื่องจากคงไม่มีใครอยากเดินสายไฟลงไปในทะเล อันเป็นการสิ้นเปลืองค่าใช้จ่ายมาก และในทางปฏิบัติก็ทำยาก การนำไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์มาใช้เพื่อการนี้ จึงมีความเหมาะสมและให้ประโยชน์ได้มากกว่าอีกทั้งค่าใช้จ่ายก็น้อยกว่าการเดินสายไฟมาก ระบบนี้ได้มีการนำเอาสวิทซ์อัตโนมัติ (Sun Switch) เข้ามาใช้ร่วมในระบบเพื่อควบคุมให้ไฟต่าง ๆ ทำงานในเวลากลางคืนเอง และหยุดการทำงานในเวลากลางวันโดยอัตโนมัติ
9.3 ไฟนำร่องเพื่ออากาศยาน
ระบบไฟดังกล่าวมักจะติดตั้งไว้บนภูเขาสูง อาคารสูง และบนเสาส่งไฟฟ้าแรงสูง เพื่อให้อากาศยานมองเห็น เพื่อป้องกันอุบัติภัยทางอากาศจากการพุ่งชน ไฟลักษณะดังกล่าวจะเป็นไฟกระพริบตามข้อกำหนดของ ICAC สำหรับจำนวนหลอดไฟจะขึ้นอยู่กับความสูงของเสาไฟตามข้อกำหนดของ ICAC ลักษณะการทำงานจะเหมือนกับไฟสัญญาณของการเดินเรือ
10. การใช้ไฟฟ้าระบบพลังแสงอาทิตย์ สำหรับตู้เย็นเก็บยารักษาโรค
ระบบนี้จะใช้ตู้เย็นที่มีลักษณะเหมือนตู้แช่ และเป็นตู้เย็นที่ใช้ไฟกระแสตรง ซึ่งจุดประสงค์หลักของระบบนี้ คือ การเก็บยาและวัคซีน ตามสถานีอนามัยที่อยู่ห่างไกล และมีปัญหาในการเดินทางในกรณีเกิดเหตุฉุกเฉินขึ้น ตู้เย็นดังกล่าวสามารถให้ความเย็นได้ระหว่าง 0 องศา ถึง – 8 องศา และจะทำงานตลอด 24 ชั่วโมง จึงสามารถเก็บยาหรือวัคซีนเพื่อใช้ในกรณีเกิดเหตุฉุกเฉิน ในสถานที่ห่างไกลความเจริญ
11. การใช้ไฟฟ้าระบบพลังงานแสงอาทิตย์ สำหรับระบบป้องกันการผุกร่อนของท่อ และโครงสร้างเหล็ก
ระบบนี้มีการใช้อย่างแพร่หลายในประเทศที่มีอุตสาหกรรมขุดเจาะน้ำมัน โดยเฉพาะในประเทศแถบตะวันออกกลาง ซึ่งมีอุตสาหกรรมด้านขุดเจาะน้ำมันมาก และมี่องส่งน้ำมัน หรือ ท่อส่งก๊าซ เป็นจำนวนมากและระยะท่อยาวหลายร้อยกิโลเมตร ซึ่งท่อสวนใหญ่จะเป็นโลหะ ทำให้เกิดรอยรั่ว ซึ่งนอกจากจะเป็นการสูบเสียน้ำมันหรือก๊าซแล้ว ยังก่อให้เกิดอันตรายแก่สิ่งมีชีวิตและสภาพแวดล้อมในบริเวณที่ท่อเหล่านั้นผ่านอีกด้วย การทำงานของระบบดังกล่าวต้องอาศัยไฟฟ้ากระแสตรงตลอด 24 ชั่วโมง การเดินสายไฟไปตามท่อส่งน้ำมันหรือก๊าซ หรือการใช้เครื่องปั่นไฟฟ้า จะเป็นการสิ้นเปลืองค่าใช้จ่ายที่สูงมาก ระบบไฟฟ้าแสงอาทิตย์จึงมีความเหมาะสมต่อระบบนี้เป็นอันมาก แผงเซลล์แสงอาทิตย์จะผลิตไฟฟ้าเพื่อป้อนให้เครื่องควบคุมการป้องกันสนิม จ่ายไฟเข้าในท่อส่งที่เป็นโลหะในปริมาณที่เหมาะสมกับสภาพความชื้น ความเป็นกรดเป็นด่างของพื้นดินบริเวณนั้น เพื่อป้องกันไม่ให้ท่อดังกล่าวเป็นสนิม
12. การใช้ไฟฟ้าระบบพลังงานแสงอาทิตย์ สำหรับรั้วไฟฟ้า
ระบบนี้เป็นระบบที่ใช้ป้องกันไม่ให้มีการบุกรุกเข้ามาในเขตที่ล้อมรั้วไว้ หรือ ป้องกันไม่ให้สัตว์เลี้ยง ออกนอกรั้วลวดหนามที่ล้อมพื้นที่เลี้ยงสัตว์ เมื่อผู้บุกรุกแตะถูกรั้วลวดหนามที่ติดตั้งระบบนี้ ไฟฟ้าที่มีอยู่ในรั้วลวดหนามจะซ๊อตผู้บุกรุกนั้น และในบางแห่ง จะมีการติดตั้งไฟสัญญาแจ้งเหตุ ณ จุดที่ถูกบุกรุก ไฟสัญญาณแจ้งเหตุก็จะติดหรือกระพริบ เพื่อให้รู้ว่ามีผู้บุกรุก ณ จุดนั้น ๆ ทั้งนี้ กระแสไฟที่จ่ายเข้าสู่รั้วดังกล่าว จะไม่ทำอันตรายให้ผู้บุกรุกถึงแก่ชีวิต เพียงแต่คนหรือสัตว์ที่แตะต้องถูกรั้วนั้นจะรู้สึกถึงอาการถูกไฟช๊อตได้ทำให้ไม่กล้าเข้าใกล้รั้วนั้น ๆ สำหรับจำนวนชุดที่จะติดตั้งนั้นขึ้นอยู่กับระยะความกว้างความยาวของรั่วในแต่ละแห่ง
ไม่มีความคิดเห็น:
แสดงความคิดเห็น