วิธีการคำนวณ สูตรคํานวณ แบบง่ายๆ แผงโซล่าเซลล์ แบตเตอรี่ คอนโทรลชาร์จ และอินเวอร์เตอร์ calculate solar cell system

ไฟฟ้าถือเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการดำเนินชีวิต ทุกคนต้องใช้ไฟฟ้าตั้งแต่เกิดจนตาย ไฟฟ้าถือเป็นยุทธศาสตร์สำคัญของทุกรัฐบาลที่ต้องมีไฟฟ้าให้ครอบคลุมครบทุกหลังคาเรือน แต่ก็มีจำนวนไม่น้อยที่ต้องอาศัยอยู่ห่างชุมชน ปลูกบ้านในไร่ในสวน ที่ไฟฟ้าเข้าไม่ถึง  ครั้นจะขอขยายเขตจากการไฟฟ้า ก็ใช้เงินจำนวนมากไม่คุ้มกับการลงทุนระบบโซล่าเซลล์ จึงเป็นทางเลือกสำหรับหลายๆ ครัวเรือนให้มีไฟฟ้าใช้ปัญหาก็คือ ไม่รู้ว่าจะใช้ แผงโซล่าเซลล์ ขนาดกี่วัตต์ แบตเตอรี่ขนาดกี่แอมป์/ชั่วโมง คอนโทรลชาร์จกี่แอมป์ อินเวอร์เตอร์กี่วัตต์อีก จะใช้แค่พัดลมเล็กๆกับดูทีวีสักเครื่องใช้เท่าไหร่ ฯลฯ คำตอบคือ ไม่มีใครตอบท่านได้หรอกครับ ก่อนอื่นท่านต้องเข้าใจว่าเครื่องใช้ไฟฟ้าแต่ละอย่างใช้ไฟไม่เท่ากัน ดังนั้นจึงต้องมีการคำนวณการใช้ไฟฟ้าเบื้องต้น เพื่อท่านจะสามารหาซื้อระบบโซล่าเซลล์ ให้เหมาะสมกับพฤติกรรมการใช้ไฟฟ้าของท่าน

ก่อนอื่นต้องคำนวณว่าวันหนึ่งท่านใช้ไฟฟ้าไปกี่วัตต์ ดูได้ฉลากที่ติดมากับกับเครื่องใช้ไฟฟ้า หรือดูจากตารางกำลังวัตต์เครื่องใช้ไฟฟ้าครับ ใช้กี่ชั่วโมงก็ คูณจำนวนชั่วโมงไปเลย (เป็นค่าประมาณอาจจะไม่ตรงทั้งหมด)

กำลังวัตต์ เครื่องใช้ไฟฟ้า ตารางกำลังวัตต์ของเครื่องใช้ไฟฟ้า

เช่น ท่านมีเครื่องซักผ้า ขนาด 6 kg. 320 W 1 เครื่อง ใช้งานวันละ 2 ชั่วโมง

มีหลอดไฟ 10 W 3 หลอด ใช้งานวันละ 5 ชั่วโมง

มี TV21 นิ้ว 80W  1 เครื่อง ใช้งานวันละ 3 ชั่วโมง

ก็จะได้สูตรตามนี้ เครื่องซักผ้า 320x1x2 =640 W

หลอดไฟ      10x3x5= 150 W

TV21             80x1x3= 240W

รวม  640+150+240 = 1,030 W

สรุปบ้านท่านจะใช้ไฟฟ้าต่อวันเท่ากับ  1,030 วัตต์  ซึ่งเราจะนำจำนวนนี้ไปคำนวณหาขนาดแผงโซล่าเซลล์ ขนาดแบตเตอรี่ ขนาดคอนโทรลชาร์จ และขนาดอินเวอร์เตอร์ต่อไป

ขั้นตอนแรกก่อนการออกแบบและคำนวณ ระบบพลังงานไฟฟ้าจากโซล่าเซลล์ พลังงานแสงอาทิตย์
สิ่งแรกที่ควรทำก่อนการขอให้คำนวณ
–  เลือกโหลดไฟฟ้าที่เหมาะสม และลดโหลดไฟฟ้าที่จำเป็น
–  กำหนดพลังงานไฟฟ้าที่ต้องการใช้ในแต่ละวัน
–  วางแผนสำรองพลังงานไฟฟ้าที่ต้องการ กรณีไม่มีแดด

ความหมายของหน่วยทางไฟฟ้า ที่จะใช้ในการคำนวณระบบโซล่าเซลล์ครั้งนี้

  1. V โวลท์ (V) คือหน่วยที่ใช้เรียกขนาดของแรงดันไฟฟ้า แบ่งออกเป็น 2 แบบ

1.1.กระแสสลับ(AC) เช่น ระบบไฟฟ้าภายในบ้าน 220V หมายถึงขนาดของแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับ 220 โวลต์
1.2.กระแสตรง (DC) เช่น ในแบตเตอรี่ต่างๆ  12V , 24V หมายถึงขนาดของแรงดันไฟฟ้ากระแสตรง 12 โวลต์  และ 24 โวลต์

2.Ah (Ampere-Hour) แอมแปร์-ชั่วโมงความจุของแบตเตอรี่ในการบรรจุพลังงานไฟฟ้า
พลังงานในแบตเตอรี่ 12 V 100 Ah เท่ากับ 12V x 100Ah หรือ 12V x 100A x 3600s จะได้เท่ากับ 4.32 MJ
ถ้าแบตเตอรี่ 100 Ah เท่ากับว่าแบตเตอรี่จะจ่ายกระแส 1 แอมแปร์อย่างต่อเนื่องเป็นเวลา 100 ชั่วโมง หรือแบตเตอรี่จ่าย         กระแส 10 แอมแปร์อย่างต่อเนื่องเป็นเวลา 10 ชั่วโมง

  1. W (Watt) วัตต์คือหน่วยที่ใช้เรียกขนาดของกำลังไฟฟ้า เช่น หลอดไฟขนาด  20W หมายถึง หลอดไฟใช้กำลังไฟฟ้า 20 วัตต์

ส่วนประกอบของระบบโซล่าเซลล์

                  1.แผงโซลาร์เซลล์( Solar Cell Panel )ทำหน้าที่ เปลี่ยนพลังงานแสงอาทิตย์เป็นไฟฟ้ากระแสตรง

                  2.แบตเตอรี่( Battery ) ทำหน้าที่ เก็บกระแสไฟฟ้าที่โซลาร์เซลล์ผลิตได้ไว้

                  3.เครื่องควบคุม ( Solar Charge Controller )  ทำหน้าที่ควบคุมการชาร์จไฟจากแผงโซลาร์เซลล์ลงแบตเตอรี่และควบคุมการจ่ายไฟจากแบตเตอรี่ไปเครื่องใช้ไฟฟ้า

                  4.เครื่องแปลงไฟ (Power Inverter ) ทำหน้าที่  เปลี่ยนไฟฟ้ากระแสตรง(ไฟจากแบตเตอรี่  DC) เป็นไฟฟ้า

กระสลับ 220 V (ไฟบ้าน AC)

 

การต่อระบบโซล่าเซลล์ off grid การต่อระบบโซล่าเซลล์ off grid

 

วิธีการคำนวณ ระบบโซล่าเซลล์ ตัวอย่างบ้านหลังหนึ่งมีเครื่องซักผ้า ขนาด 6 kg. 320 W 1 เครื่อง ใช้งานวันละ 2 ชั่วโมง  มีหลอดไฟ 10 W 3 หลอด ใช้งานวันละ 5 ชั่วโมง มี TV21 นิ้ว 80W  1 เครื่อง ใช้งานวันละ 3 ชั่วโมง

แผงโซล่าเซลล์ Solar panel แผงโซล่าเซลล์ Solar panel

เซลล์แสงอาทิตย์หรือ แผงโซล่าเซลล์(Solar cell panel)

ขนาดของแผง  =  ค่าการใช้พลังงานรวมทั้งหมด / 5 ชั่วโมง (ปริมาณแสงอาทิตย์ที่น่าจะได้ใน 1 วัน)
เครื่องซักผ้า 320x1x2 =640 W

หลอดไฟ     10x3x5= 150 W

TV21          80x1x3= 240W

รวม  640+150+240 = 1,030 W

= 1,030/ 5 ชั่วโมง
= 206 W

ดังนั้น ขนาดของเซลล์แสงอาทิตย์หรือแผงโซล่าเซลล์ ที่ต้องใช้ คือ ขนาด 206W 30V  แต่คงไม่มีแผงขนาดนี้  ให้ขยับไปใช้ 250W 30V แทน

ทีนี้เราก็ต้องหา แผงโซล่าเซลล์ ที่สเปคใกล้เคียงกับที่เราต้องการมากที่สุด โดยดูได้จาก แผ่นสเปคแผงโซล่าเซลล์ด้านหลังแผง

 

battery deep cycle แบตเตอรี่ battery deep cycle แบตเตอรี่

แบตเตอรี่โซล่าเซลล์ (Battery)

จะทำหน้าที่เก็บสำรองไฟฟ้า ในเวลาที่แผงโซลาร์เซลล์ไม่สามรถรับแสงได้ (เวลากลางคืน) แบตเตอรี่ที่เหมาะสมกับการใช้งานในระบบเซลล์แสงอาทิตย์ ควรใช้แบตเตอรี่ชนิด Deep Cycle ซึ่งออกแบบเพื่อระบบโซล่าเซลล์โดยเฉพาะ

สูตรคำนวน ขนาดกระแส/ชั่วโมง ของแบตเตอรี่สามารถคำนวณได้จาก
Ah = ค่าพลังงานรวม / [แรงดันไฟฟ้าแบตเตอรี่ X 0.6 (% การใช้งานกระแสไฟฟ้าที่อยู่ในแบตเตอรี่) X 0.85 (ประสิทธิภาพของ Inverter)]
= 1,030 / [12 โวลต์ X 0.6 X 0.85]
= 168.3Ah

ดังนั้นขนาดของแบตเตอรี่ที่ใช้จะเป็นขนาด 12 โวลต์ 168.3 Ah คงไม่มีขาย ฉะนั้นควรใช้ขนาด 12 โวลต์ 200Ah 2 ลูก เพื่อนำมาอนุกรมกันให้ได้ แบตเตอรี่ ขนาด 24 V 200Ah เนื่องจากระบบของเราเป็นระบบ 24V

เครื่องควบคุมการประจุกระแสไฟฟ้า หรือคอนโทรลชาร์จ(Charge Controller)

 

คอนโทรลชาร์จ control charge คอนโทรลชาร์จ control charge

จะทำหน้าที่ควบคุมการประจุกระแสไฟฟ้าลงในแบตเตอรี่ จะทำให้ยืดอายุการใช้งานของแบตเตอรี่ได้ ซึ่งต้องมีขนาดเท่ากับหรือมากกว่า กระแสไฟฟ้า (Amp) ที่ไหลผ่านจากแผงโซลาร์เซลล์สู่แบตเตอรี่ดังนั้น  ขนาดของเครื่องควบคุมการประจุกระแสไฟฟ้า ควรมีขนาดเกินกระแสไฟฟ้าของแผงโซลาร์เซลล์  เช่น แผงโซล่าเซลล์ ขนาด 250W  8A 30V ควรใช้ เครื่องควบคุมการประจุกระแสไฟฟ้า ขนาด 10 A  24V

 

 

อินเวอรเตอร์ Inverter อินเวอร์เตอร์ Inverter

เครื่องแปลงไฟฟ้า (Inverter)

คำนวณจากกำลังวัตต์รวมโดยไม่เอาจำนวนชั่วโมงเข้ามาคูณ

เครื่องซักผ้า 320×1 =320 W

หลอดไฟ     10×3= 30 W

TV21          80×1= 80W

รวม  320+30+80 = 430 W

ดั้งนั้นขนาดของเครื่องแปลงกระแสไฟฟ้าควรมีขนาด 430 W แต่ควรมีขนาดสูงกว่าหรือที่มีขายในท้องตลาด สำหรับขนาดที่เหมาะควรใช้ ขนาด 500 W  24V

โดยสรุปก็คือ บ้านหลังนี้จะใช้อุปกรณ์ระบบโซล่าเซลล์ ดังต่อไปนี้

  1. แผงโซลาร์เซลล์( Solar Cell Panel )  ขนาด250W 30V 
    2. แบตเตอรี่ ( Battery )  ขนาด 12 V 200Ah 2 ลูก
    3. เครื่องควบคุม ( Solar Charge Controller )  ขนาด 10A 24V
    4. เครื่องแปลงไฟ ( Power Inverter )  ขนาด 500W 24 V

About

You may also like...

One thought on “วิธีการคำนวณ สูตรคํานวณ แบบง่ายๆ แผงโซล่าเซลล์ แบตเตอรี่ คอนโทรลชาร์จ และอินเวอร์เตอร์ calculate solar cell system

  1. […] ปัจจุบันมีหลายบริษัทได้เป็นผู้ผลิตแผงโซล่าเซลล์ออกมามากมายหลายยี่ห้อ บางโรงงานผลิตออกมา เป็นสิบยี่ห้อ ร้อยยี่ห้อ (รับจ้าง  OEM  ให้ยี่ห้อต่างๆที่ไม่มีโรงงานผลิตเป็นของตัวเอง) และเพื่อให้ลูกค้า สามารถเลือกใช้ให้เหมาะกับบ้านของตัวเอง  จึงมีการติด Electrical Characteristics Solar Module หรือบ้านเราเรียกง่ายๆ ว่า “สเปคของแผงโซล่าเซลล์” แนบมากับตัวแผงโซล่าเซลล์ด้วย จึงทำให้รู้ว่าแผงโซล่าเซลล์แผงนี้จ่ายไฟ ได้กี่วัตต์ ได้กี่แอมป์ ต่อพ่วงกันได้สูงสุดกี่แผง เพื่อจะเลือกได้ถูกเวลานำไปออกแบบและคำนวณใช้งานจริงได้ โดยค่าต่างๆส่วนใหญ่ทุกบริษัทจะมีข้อมูลดังต่อไปนี้ […]

    Permalink  ⋅ Reply

Your email will not be published. Name and Email fields are required

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.