คำนวณและออกแบบระบบโซล่าเซลล์

เนื่องจากมีมิตรสหาย2 ท่าน ขอให้ทางแอดมิน ช่วยแนะนำวิธีการออกแบบระบบการติดตั้งโซล่าเซลล์ เอาแบบเข้าใจง่ายๆ ไม่เอาสูตรที่ซับซ้อน เนื่องจากไปอ่านหนังสือแล้วมึนๆงงๆ ดังนั้นแอดมินจึงได้จัดทำเป็นPresentation ให้กับมิตรสหาย และก็ได้ติวเข้มแบบง่ายๆไปเรียบร้อยแล้ว ไหนๆก็ทำเป็นไฟล์Presentation แล้ว เห็นว่าน่าจะมีประโยชน์ ก็ขอนำมาให้ท่านที่สนใจไปลองอ่านดู

หลังจากที่มึนงงกับ การออกแบบการต่อแผงโซล่าเซลล์ไปก่อนหน้านี้กันแล้วกันแล้ว ทีนี้จะพามาดูการติดตั้งแผงโซล่าเซลล์ สำหรับโรงงาน ทั้งนี้หากจะแบ่งลักษณะการติดตั้ง Solar PV Rooftop ผมขอแบ่งเป็น 2 ลักษณะ (มีอย่างอื่นอีกหรือป่าว ไม่แน่ใจครับ แต่ขอกล่าว 2 ลักษณะแล้วกันครับ)

1.ติดตั้งยึดติดบนหลังคา หรือ Roof Mounting 

     1.1 หลังคาแบบเมทัลชีต

     1.2 หลังคาซีแพ็ค

     1.3 หลังคากระเบื้อง

2.ติดตั้งบนดาดฟ้าของอาคาร หรือ Ground Mounting

เริ่มต้นด้วยตัวอย่างSingle Line Solar Rooftop ซึ่งจากตัวอย่างรูปนี้จริงๆมี Inverter ขนาด 25 kWp. จำนวน 3 ตัว (แต่ตัดมาให้ดูแค่ตัวเดียว)  เริ่มจากด้านขวามือ ไล่มาทางซ้ายมือ

จากรูปตัวอย่างการต่อแผง PV สำหรับการติดตั้งแบบ Ongrid จะเห็นว่าเราต่อแผงอนุกรมกัน 4 ชุด หรือเรียกว่า 4 String โดยแต่ละ String อนุกรมกัน 17 PV 

ทำไมต้องเป็น 17 PV 4 String ด้วย...ทามมายยย?

ต่ออนุกรมกันมากกว่านี้ได้ไหม?

ต่อขนานกันมากกว่านี้ได้ไหม?

เราจะหาคำตอบเหล่านี้ ได้จากการดูที่ Specification ของ อินเวอร์เตอร์ ที่เรานำมาใช้งาน ตามรูป ครับ

จุดที่เหมาะสมสำหรับการติดตั้งอุปกรณ์ Inverter ก็มีข้อควรพิจารณาอยู่หลายประการ เช่น

1.ควรติดตั้งใกล้กับแผง PV เนื่องจากหากวางใกล้กันก็จะทำให้ประหยัดสายไฟ DC ที่เดินจาก PV ไปยัง ตู้ Combiner Box ซึ่งส่วนใหญ่เราก็จะติดตั้งในห้อง Inverter Room (ก็มีบ้างบางแห่งที่ ติดตั้งตู้ Combiner Box ไปติดตั้งบนหลังคาที่ใกล้กับแผง PV แล้วจึงดึงสายไฟที่มีการรวมหลายString แล้ว ไปยังห้อง Inverter Room ) อีกทั้งหาก ติดตั้ง Inverter ห่างจาก PV มากเกินไป เป็นร้อยๆเมตร อาจมีผลเรื่องแรงดันตกคร่อม ซึ่งเราก็ต้องเพิ่มขนาดสายให้ใหญ่ขึ้นไปอีก

การต่อแผงโซล่าเซลล์ ก่อนอื่นต้องรู้ Specification ของ ตัวแผงโซล่าเซลล์ (ต่อจากนี้จะเรียก PV นะครับ) และ อินเวอร์เตอร์ ก่อน เพื่อจะได้นำมาออกแบบได้อย่างถูกต้อง อีกทั้งต้องมีความรู้พื้นฐานทางไฟฟ้าเบื้องต้นมาก่อน ซึ่งบทความก่อนหน้านี้ ทางทีมงานโซล่าฮับได้ปูพื้นฐานไปมากพอควรแล้ว สามารถไปหาอ่านได้ที่ facebook.com/solarhub.co.th และที่เว็บ solarhub.co.th ที่เมนู ความรู้เบื้องต้นทางไฟฟ้า เช่น

- การต่ออนุกรม ทำให้ แรงดัน(V)เพิ่ม  , กระแส(A) เท่าเดิม , กำลังไฟฟ้าเพิ่ม

- การต่อขนาน  ทำให้  กระแส(A)เพิ่ม , แรงดัน(V) เท่าเดิม , กำลังไฟฟ้าเพิ่ม

- สูตรพื้นฐานทางไฟฟ้า P=ExI  , E=P/I  , I=P/E

ความเดิมคราวก่อน เราได้ติดตั้งแผงโซล่าเซลล์ หรือ PV บนหลังคาแล้ว ต่อจากนั้นเราก็ต้องเดินสายไฟฟ้า DC หรือเค้าเรียกกันว่า สาย PV1-F โดยใส่ในท่อร้อยสาย(Conduit) หรือรางสายไฟ (WireWay) เพื่อเดินมายัง DC Combiner Box (เป็นจุดรวมสายไฟ DC แต่ละ String มาต่อขนานกันเพื่อให้ได้กำลังไฟฟ้าที่เพิ่มขึ้น แต่โวลท์เท่าเดิม) ซึ่งส่วนใหญ่เราก็จะติดตั้งอยู่ในห้อง Inverter Room หรือใกล้กับตัวInverter  สำหรับท่อร้อยสาย และรางเดินสายไฟก็มีทั้งแบบใช้ภายนอกอาคารและใช้ภายในอาคาร (เดี๊ยวค่อยลงรายละเอียดในตอนถัดๆไป)

การประมาณการ ค่าการผลิตกระแสไฟฟ้า ที่เหล่ามืออาชีพนักออกแบบระบบโซล่าเซลล์ เค้านิยมใช้กันก็มี โปรแกรม PVSYST ครับที่ใช้กันเยอะซึ่งราคาก็แพงเอาเรื่องอยู่ ประมาณ 1,025 usd /1 license และการใช้งานก็ยุ่งยากซ้ำซ้อนต้องใช้เวลานานในการเรียนรู้โปรแกรม 

กรณีที่เรามีความต้องการที่จะติดตั้งระบบโซล่าเซลล์ บนหลังคาโรงงานเพื่อประหยัดค่าไฟฟ้า เราสามารถที่จะลองประมาณการก่อนได้ว่า เมื่อเราติดตั้งแล้ว เราจะผลิตกระแสไฟฟ้าได้สักกี่หน่วย หรือกี่ยูนิต กันแน่ แล้วมันจะคุ้มค่าเงินลงทุนที่เราลงไปหรือไม่ วันนี้โซล่าฮับ จะมาแนะนำระบบประมาณการ ค่าการผลิตกระแสไฟฟ้าแบบง่ายๆ ไม่ซับซ้อน แต่เชื่อถือได้ ที่สำคัญคือ ฟรี! ครับ นั่นคือ>>> PVWatts Calculator