หน้า: [1]   ลงล่าง
ส่งหัวข้อนี้พิมพ์
ผู้เขียน หัวข้อ: มาทำความรู้จัก แผงโซล่าเซลล์  (อ่าน 22023 ครั้ง)
0 สมาชิก และ 7 บุคคลทั่วไป กำลังดูหัวข้อนี้
Webmaster
Administrator
Hero Member
*****

พลังเทพ 42
ออฟไลน์ ออฟไลน์

เพศ: ชาย
กระทู้: 1069



« เมื่อ: สิงหาคม 03, 2011, 06:29:22 PM »





     มาทำความรู้จัก แผงโซล่าเซลล์ พลังงานยังเป็นสิ่งที่จำเป็นและมีความสำคัญ อนาคตพลังที่ใช้อยู่ค่อยๆหมดไป แต่ยังมีพลังงานทางเลือกหรือเรียกว่าพลังงานสะอาดหรือพลังหมุนเวียน ผมอยากให้ทุกคนให้ความสนใจกับพลังงานสะอาด เพื่อให้เรามีพลังงานไฟฟ้าไว้ใช้งานอีกยาวนานและที่สำคัญไม่ทำหลายธรรมชาติและไม่ต้องจ่ายตังค์ซื้อมา แต่ต้องลงทุนสร้างระบบไฟฟ้าสะอาดขึ้นมาเอง จะให้ทางรัฐ นำมาใช้ในเชิงพานิชคงไม่คุมกับการลงทุนเพราะต้นทุนสูงทำให้ค่าไฟสูงตามไปด้วยอาจจะสูงถึง 3-5เท่า ในราคาปัจจุบัน แต่มีทางออกสำหรับการลงทุนใช้ในครัวเรือนขนาด 500-100w และยังมีอีกพลังงานทางเลือกที่ลงทุนต่ำกว่าพลังงานแสงอาทิตย์คือพลังงานลม..พลังงานลมจะมาให้ความรู้ในครั้งต่อไป


เซลล์แสงอาทิตย์ หรือ Solar cell คืออะไร?

    เซลล์แสงอาทิตย์ (Solar Cell) เป็นอุปกรณ์ที่ทำจากแผ่นผลึกซิลิคอน ซึ่งเป็นสารกึ่งตัวนำ (Semiconductor) ที่มีการประดิษฐ์ออกแบบให้สามารถเปลี่ยนแปลงพลังงานแสงอาทิตย์เป็นกระแสไฟฟ้าได้ด้วยแรงดันไฟฟ้าภายในเมื่อมีแสงอาทิตย์ตกกระทบจากดวงอาทิตย์หรือแสงจากหลอดไฟ เซลล์แสงอาทิตย์จะเปลี่ยนพลังงานแสงเป็นพลังงานไฟฟ้ากระแสตรง (Direct Current : DC) ถือว่าพลังงานไฟฟ้าที่เกิดจากเซลล์แสงอาทิตย์นี้ เป็นพลังงานทดแทนชนิดหนึ่ง (Renewable Energy) ซึ่งเป็นพลังงานที่สะอาดและไม่สร้างมลพิษใด ๆ ต่อสิ่งแวดล้อมในขณะใช้งาน โดยถูกค้นพบครั้งแรกในปี ค.ศ.1839 (พ.ศ.2482) บุคคลแรกที่สร้าง เซลล์แสงอาทิตย์ในรูปของ p-n junction ก็คือนักวิจัยชื่อGerald Pearson แห่ง Bell Laboratories เมื่อปี ค.ศ.1954 ซึ่งเป็นช่วง หลังจากการ ค้นพบทรานซิสเตอร์ โดย William Shockley แห่ง Bell Lab. ในปี ค.ศ. 1949 ไม่นานนัก


ประเภทของเซลล์แสงอาทิตย์ มีกี่ประเภท?

      1. เซลล์แสงอาทิตย์ชนิดผลึกเดี่ยวซิลิคอน (Single Crystalline Silicon Solar Cell หรือ c-Si) ซิลิคอนเป็นวัสดุสารกึ่งตัวนำที่มีราคาถูกที่สุด เนื่องจากซิลิคอนเป็นธาตุที่มีมากที่สุดในโลกชนิดหนึ่ง สามารถถลุงได้จากหินและทราย เรานิยมใช้ธาตุซิลิกอนในงานอุตสาหกรรมอิเล็กทรอนิกส์ เช่น ใช้ทำทรานซิสเตอร์และไอซี และเซลล์แสงอาทิตย์เทคโนโลยี c-Si ได้รับความนิยมและใช้งานกันอย่างแพร่หลาย นิยมใช้งานในพื้นที่เฉพาะได้แก่ ในชนบทที่ไม่มีไฟฟ้าใช้เป็นหลัก
      
       2. เซลล์แสงอาทิตย์ชนิดผลึกโพลีซิลิคอน (Polycrystalline Silicon Solar Cell หรือ pc-Si) จากความพยายามในการที่จะลดต้นทุนการผลิตของ c-Si จึงทำให้เกิดการพัฒนาเทคโนโลยี pc-Si ขึ้นเป็นผลให้ต้นทุนการผลิตของ pc-Si ต่ำกว่า c-Si ร้อยละ 10 อย่างไรก็ตาม เทคโนโลยี pc-Si ก็ได้รับความนิยมและใช้งานกันอย่างแพร่หลายเช่นกัน
      
       3. เซลล์แสงอาทิตย์ชนิดฟิล์มบางอะมอร์ฟัสซิลิคอน (Amorphous Silicon Solar Cell หรือ a-Si) เป็นเทคโนโลยีที่ใช้ธาตุซิลิคอนเช่นกัน แต่จะไม่เป็นผลึก แต่ผลของสารอะมอร์ฟัสจะทำให้เกิดเป็นฟิล์มบางของซิลิคอน ซึ่งมีความบางประมาณ 300 นาโนเมตร ทำให้ไม่สิ้นเปลืองเนื้อวัสดุ น้ำหนักเบา การผลิตทำได้ง่าย และข้อดีของ a-Si ไม่เกิดมลพิษต่อสิ่งแวดล้อม จึงเหมาะที่จะประยุกต์ใช้กับอุปกรณ์ไฟฟ้าที่กินไฟฟ้าน้อย เช่น เครื่องคิดเลข นาฬิกาข้อมือ วิทยุทรานซิสเตอร์ เป็นต้น

  

อายุการใช้งานเซลล์แสงอาทิตย์โดยทั่วไป จะมีอายุใช้งานเท่าใดกี่ปี?

         อายุการใช้งานเซลล์แสงอาทิตย์โดยทั่วไปยาวนานกว่า 20 ปี และเนื่องจากเป็นอุปกรณ์ที่ติดตั้งอยู่กับที่ ไม่มีส่วนใดที่เคลื่อนไหว เป็นผลให้ลดการดูแลและบำรุงรักษาระบบดังกล่าว จะมีเพียงในส่วนของการทำความสะอาดแผงเซลล์แสงอาทิตย์ ที่เกิดจากฝุ่นละอองเท่านั้น

 

โคมไฟจัดสวนมีความสว่างขนาดไหน?

         โคมไฟรุ่นที่ใช้ LEDs จะให้แสงสลัว โดยค่าความเข้มของแสงจะบอกเป็นแรงเทียน(mCD)  ซึ่งโคมไฟส่วนใหญ่จะใช้ประดับสวนเพื่อความสวยงาม แต่จะมีบางรุ่นที่ให้ความสว่างเพียงพอกับการใช้งาน เช่น เป็นไฟทางเดินในสวน หรือให้บุคคลภายนอกรู้ว่ามีคนอยู่บ้าน ซึ่งไม่จำเป็นต้องสว่างมาก

 

 แบตเตอรี่มีอายุการใช้งานนานเท่าใด?

         โดยปกติจะมีอายุการใช้งาน ประมาณ 1-2 ปี แบบที่ใช้ในรถยนต์ เราสามารถหาซื้อได้ตามร้านค้าทั่วไปและสามารถเปลี่ยนเองได้ ถ้าใช้แบตเตอรี่ชนิด Deep Cycle 5-6ปี

 

เราสามารถใช้งานกับเครื่องใช้ไฟฟ้ากระแสสลับ 220 โวลต์ ได้อย่างไร?

         สามารถใช้งานได้ โดยใช้เครื่องแปลงกระแสไฟฟ้าหรืออินเวอร์เตอร์ ซึ่งจะแปลงจากไฟฟ้ากระแสตรง DC จากแบตเตอรี่ ให้เป็นไฟฟ้ากระแสสลับ AC จึงจะสามารถนำไปใช้งานได้กับเครื่องใช้ไฟฟ้า เช่น ทีวี พัดลม หลอดไฟ ฯลฯ

 

วิธีการคำนวณและออกแบบระบบเซลล์แสงอาทิตย์?

ตัวอย่าง  บ้านหลังหนึ่งต้องใช้ไฟฟ้าที่ผลิตได้จากเซลล์แสงอาทิตย์ไปใช้กับหลอดไฟฟลูออเรสเซนต์ชนิดมีบัลลาสต์อิเล็กทรอนิกส์ในตัว จำนวน 2 ดวง (18W X 2 ) เป็นเวลา 6  ชั่วโมงต่อวัน, โทรทัศน์สี 21 นิ้ว (120 W) ประมาณ 3  ชั่วโมงต่อวัน

สิ่งที่ต้องใช้ในระบบเซลล์แสงอาทิตย์ประกอบด้วย
1) เซลล์แสงอาทิตย์
2) เครื่องควบคุมการประจุกระแสไฟฟ้า (Charge Controller)
3) แบตเตอรี่ (Battery)
4) เครื่องแปลงกระแสไฟฟ้า (Inverter)

สูตรการคำนวณหาขนาดของระบบ

เครื่องแปลงกระแสไฟฟ้า (Inverter)
     จะทำหน้าที่แปลงไฟฟ้า จากแบตเตอรี่ 12 โวลท์ เป็น 220 โวลท์ ซึ่งควรมีขนาดกำลังเพียงพอที่จะจ่ายไฟฟ้าให้แก่อุปกรณ์  จะได้
                            
                              ขนาด ของเครื่องแปลงกระแสไฟฟ้า   = (18 W X 2 ดวง) + (120 W)
                                                                                = 156 W

ดังนั้นขนาดของเครื่องแปลงกระแสไฟฟ้า ควรมีขนาด  156 W แต่ควรมีขนาดสูงกว่า สำหรับขนาดที่เหมาะควรใช้  ขนาด  200 W  ซึ่ง ใช้กับแบตเตอรี่ขนาด 12 โวลต์

แบตเตอรี่ (Battery)
  จะทำหน้าที่เก็บสำรองไฟฟ้า ในเวลาที่แผงโซลาร์ไม่สามรถรับแสงได้ (เวลากลางคืน) แบตเตอรี่ที่เหมาะสมกับการใช้งานในระบบเซลล์แสงอาทิตย์ ควรใช้แบตเตอรี่ชนิด Deep Cycle แต่จะมีราคาสูง ซึ่งเราสามารถเลือกใช้กับแบตเตอรี่ชนิดอื่นแทนได้ เช่น แบตเตอรี่รถยนต์ หรือ แบตเตอรี่แห้ง (Sealed Lead Acid Battery) ได้ ซึ่งจะมีราคาถูกกว่า

 ขนาดกระแส/ชั่วโมง ของแบตเตอรี่สามารถคำนวณได้จาก
     Ah = ค่าพลังงานรวม / [แรงดันไฟฟ้าแบตเตอรี่ X 0.6 (% การใช้งานกระแสไฟฟ้าที่อยู่ในแบตเตอรี่) X 0.85 (ประสิทธิภาพของ Inverter)]
          = {( 18W X  2 ดวง) X 6 ชั่วโมง} + {(120 W) X 3 ชั่วโมง} / [12 โวลต์ X 0.6 X 0.85]
          = 94.117 Ah

       ดังนั้นขนาดของแบตเตอรี่ที่ใช้จะเป็นขนาด 12 โวลต์ 96.08 Ah หรือมากกว่า ฉะนั้นควรใช้ขนาดรุ่น 12 โวลต์ 105Ah หรือ 125Ah

เครื่องควบคุมการประจุกระแสไฟฟ้า (Charge Controller)
        จะทำหน้าที่ควบคุมการประจุกระแสไฟฟ้าลงในแบตเตอรี่ จะทำให้ยืดอายุการใช้งานของแบตเตอรี่ได้ ซึ่งต้องมีขนาดเท่ากับหรือมากกว่า กระแสไฟฟ้า (Amp) ที่ไหลผ่านจากแผงโซลาร์เซลล์สู่แบตเตอรี่ดังนั้น  ขนาดของเครื่องควบคุมการประจุกระแสไฟฟ้า ควรมีขนาดเกินกระแสไฟฟ้าของแผงโซลาร์เซลล์

เซลล์แสงอาทิตย์ (Solar cell)
    ขนาดของแผง  =  ค่าการใช้พลังงานรวม / 5 ชั่วโมง (ปริมาณแสงอาทิตย์ที่น่าจะได้ใน 1 วัน)
                         = {(18 W X 2 ดวง) X 6 ชั่วโมง} + {(120 W) X 3 ชั่วโมง} / 5 ชั่วโมง

                         = 115.2 Ah
  ดังนั้น ขนาดของเซลล์แสงอาทิตย์ที่ต้องใช้ คือ ขนาด 12 โวลต์ 115.2  วัตต์หรือมากกว่า

หมายเหตุ:  ควรมีพลังงานสำรองไว้ใช้ในกรณีที่แผงเซลล์แสงอาทิตย์ไม่สามารถผลิตพลังงานไฟฟ้าได้ เช่น  เวลาที่ฝนตกหรือไม่มีแสงอาทิตย์ ก็ควรจะเพิ่มขนาดของแผงโซลาร์เซลล์และแบตเตอรี่เพื่อใช้ในการเก็บพลังงานสำรอง

 

ตอนฝนตกแสงแดดอ่อนหรือกลางคืนจะส่งผลอย่างไรบ้าง?

   พลังงานไฟฟ้าที่เซลล์แสงอาทิตย์ผลิตนั้นจะแปรผันตรงกับพลังงานของแสงที่ส่องกระทบมัน(ส่วนประสิทธิภาพ การเปลี่ยนพลังงานจะเป็นเท่าใดนั้นขึ้นอยู่กับชนิดของเซลล์แสงอาทิตย์) สำหรับเซลล์์แสงอาทิตย์ตัวเดียวกัน ถ้าพลังงานแสงเข้าเพิ่ม (ลด) เป็น 2 เท่าพลังงานที่ได้จากเซลล์แสงอาทิตย์ ก็จะเพิ่ม (ลด) 2 เท่า ในช่วงกลางวันที่อากาศโปร่งใส   ความเข้มของพลังงานของแสงอาทิตย์จะเป็นประมาณ 1000 Wต่อตารางเมตรโดยถ้าพูดเป็นหน่วยของความสว่างก็จะเท่ากับ 100,000 - 120,000 ลุกซ์ ( lux ) ตารางแสดงความเข้มของแสงอาทิตย์ในกรณีต่างๆ รวมทั้งแสงจากไฟนีออนตามที่ต่างๆ  เพื่อเป็นข้อมูลทั่วไปด้วยจะเห็นว่าในวันที่มีเมฆพลังงานจากเซลล์แสงอาทิตย์ จะตกอยู่ ระดับ 1/10 - ครึ่งหนึ่งของวันที่อากาศดีถ้าหากฝนตกก็จะตกอยู่ระดับ   1/20 - 1/5 ของวันอากาศดีนี่คือจุดอ่อนหนึ่งในการใช้งานของเซลล์แสงอาทิตย์


บันทึกการเข้า

หน้า: [1]   ขึ้นบน
ส่งหัวข้อนี้พิมพ์
 
กระโดดไป: