รายงานการปฏบตงานสหกจศกษา การออกแบบและตดตงระบบผลตพลงงานไฟฟาโดยใชโซลาเซลลแบบออฟกรด

Design and Installation of Off-Grid Solar Cell System

โดย

นางสาว อมรรตน พนจเวชการ 5804200011 นาย เมธานนท อมรพพฒนานนท 5804200022

รายงานนเปนสวนหนงของวชาสหกจศกษา ภาควชาวศวกรรมไฟฟา

คณะวศวกรรมศาสตร มหาวทยาลยสยาม ภาคการศกษาท 3 ปการศกษา 2560

ก

จดหมายน าสงรายงาน

วนท 10 เดอน กนยายน พ.ศ. 2561

เรอง ขอสงรายงานการปฏบตสหกจศกษา

เรยน อาจารยทปรกษาสหกจศกษา ภาควชาวศวกรรมไฟฟา

ผศ.ดร.ยงยทธ นาราษฎร

ตามทคณะผจดท านางสาว อมรรตน พนจเวชการ และนาย เมธานนท อมรพพฒนานนทนกศกษาภาควชาวศวกรรมไฟฟา คณะวศวกรรมศาสตร มหาวทยาลยสยาม ไดปฏบตงานสหกจศกษาระหวาง วนท 15 พฤษภาคม พ.ศ. 2561 ถงวนท 31 สงหาคม พ.ศ. 2561 ในต าแหนงผชวยวศวกรฝกหด ณ บรษท นวเพาเวอร ซสเทม จ ากด 451 หม 12 ซ. 18/4 ถ.พทธมณฑลสาย 3 และไดรบมอบหมายจากพนกงานทปรกษาใหศกษาและท ารายงานเรอง “การออกแบบและตดตงระบบผลตพลงงานไฟฟาโดยใชโซลาเซลลแบบออฟกรด” บดนการปฏบตงานสหกจศกษาไดสนสดแลว คณะผจดท าจงขอสงรายงานดงกลาวมาพรอมกนนจ านวน 1 เลม เพอขอรบค าปรกษาตอไป จงเรยนมาเพอโปรดพจารณา

ขอแสดงความนบถอ

นางสาวอมรรตน พนจเวชการ นายเมธานนท อมรพพฒนานนท นกศกษาสหกจศกษาภาควชาวศวกรรมไฟฟา

ค

ชอโครงงาน: การออกแบบและตดตงระบบผลตพลงงานไฟฟาโดยใชโซลาเซลลแบบออฟกรด

ชอนกศกษา: นางสาวอมรรตน พนจเวชการ 5804200011

นายเมธานนท อมรพพฒนานนท 5804200022

อาจารยทปรกษา : ผศ.ดร.ยงยทธ นาราษฎร ระดบการศกษา: ปรญญาตร (วศวกรรมศาสตรบณฑต)

ภาควชา: วศวกรรมไฟฟา

คณะ: วศวกรรมศาสตร

ภาคการศกษา/ ปการศกษา: 3/2560

บทคดยอ รายงานสหกจศกษานน าเสนอประสบการณทเปนประโยชนเกยวกบการออกแบบและตดตง

ระบบผลตพลงงานไฟฟาโดยใชโซลาเซลลแบบออฟกรดหรอแบบอสระ ซงไดท าการศกษาและปฏบตงาน ณ บรษท นวเพาเวอร ซสเทม จ ากด หลกการท างานของสวนประกอบทตองการใชงานส าหรบระบบ เชน แผงโซลาเซลล แบตเตอร โซลารชารจเจอร และ อนเวอรเตอร ถกน าเสนอไวอยางละเอยดเปนล าดบแรก กระบวนการออกแบบไดแก การค านวณโหลด การค านวณความตองการก าลงไฟฟา การค านวณคาพกดโวลต-แอมปของโซลาชารจเจอร การค านวณคาพกดแอมป-ชวโมงของแบตเตอร การค านวณคาพกดก าลงของอนเวอรเตอร การค านวณคาพกดก าลงของโซลาเซลล และการค านวณหาจ านวนของแผงโซลาเซลล ตลอดจนการจดท ารายการวสดไดถกอธบายไวอยางเปนระบบ จากนน กระบวนการตดตงระบบถกน าเสนอ ในตอนทาย การตงคาสวนแสดงผลขอมลของระบบโดยใชเทคโนโลยอเธอรเนตซงจดใหมการจดเกบขอมลและการเชอมตอคอมพวเตอรผานการเชอมตอเครอขายถกน าเสนอไวในรายงานน

ค าส าคญ : โซลาเซลล / พลงงานแสงอาทตย / ระบบอสระ / โซลาชารจเจอร

ข

กตตกรรมประกาศ (Acknowledgement)

การทคณะผจดท าไดมาปฏบตงานในโครงการสหกจศกษากบสถานประกอบการบรษท นวเพาเวอร ซสเทม จ ากด ณ 451 หม 12 ซ. 18/4 ถ.พทธมณฑลสาย 3 ตงแตวนท 15 พฤษภาคม พ.ศ. 2561 ถงวนท 30 สงหาคม พ.ศ. 2561 นน สงผลใหคณะผจดท าไดความรและประสบการณตาง ๆ ทมคามากมาย ส าหรบรายงานสหกจศกษาฉบบนส าเรจลงไดดวยดจากความรวมมอและสนบสนนจากหลายฝาย ดงน

คณประพนธ หารไชย ผจดการโครงการ ผศ.ดร.ยงยทธ นาราษฎร อาจารยทปรกษา

และบคคลทานอน ๆ ทไมไดกลาวนามทกทานทกรณาไดใหค าแนะน าและชวยเหลอในการจดท ารายงานเลมน

คณะผจดท าขอขอบพระคณผทมสวนเกยวของทกทานทมสวนรวมในการใหขอมลและเปนทปรกษาในการท ารายงานฉบบนจนเสรจสมบรณ ตลอดจนใหการดแลและใหความเขาใจกบชวตของการท างานจรง ซงคณะผจดท าขอขอบพระคณเปนอยางสงไว ณ ทนดวย

คณะผจดท า

นางสาวอมรรตน พนจเวชการ นายเมธานนท อมรพพฒนานนท

วนท 12 กนยายน พ.ศ. 2561

สารบญ

หนา

จดหมายน าสงรายงาน ก

กตตกรรมประกาศ ข

บทคดยอ ค

Abstract ง

บทท 1 บทน า 1.1 ความเปนมาและความส าคญของปญหา 1 1.2 วตถประสงคของโครงการ 2 1.3 ขอบเขตของโครงการ 2 1.4 ประโยชนทคาดวาจะไดรบ 2

บทท 2 หลกการและทฤษฎทเกยวของ 2.1 บทน า 3 2.2. หลกการท างานของโซลาเซลล 3 2.3 ประเภทของโซลาเซลล 4 2.4 ตวแปรทสงผลตอการท างานของโซลาเซลล 7 2.5 แบตเตอร 7 2.6 โซลาชารจคอนโทรล 11 2.7 อนเวอรเตอร 14 2.8 ลกษณะการตอใชงานโซลาเซลลแบบออฟกรด 15 2.9 หลกการตดตงโซลาเซลล 17 2.10 ปจจยทมผลตอการผลตพลงงานไฟฟาของระบบโซลาเซลล 19 2.11 อปกรณส าหรบตอวงจรระบบโซลาเซลล 21 2.12 การบ ารงรกษาระบบโซลาเซลล 25 บทท 3 รายละเอยดการปฏบตงาน 3.1 ชอและทตงของสถานประกอบการ 28 3.2 สถานทออกปฏบตงาน 29 3.3 ลกษณะ ประกอบการตดตงระบบไฟฟาขององคกร 29

3.4 ต าแหนงและลกษณะงานทนกศกษาไดรบมอบหมาย 29

3.5 ชอและต าแหนงงานของพนกงานทปรกษา 29

สารบญ (ตอ)

หนา

3.6 ระยะเวลาทปฏบตงาน 29 3.7 ขนตอนและวธการด าเนนงาน 30 3.8 อปกรณและเครองมอทใช 32 บทท 4 ผลการปฏบตตามโครงการ 4.1 การออกแบบระบบโซลาเซลลแบบออฟกรด 33 4.2 ขนตอนการวางแผน 37 4.3 การออกแบบการวางแผง 40 4.4 การจดท า BOM (Bill Of Materials) 41 4.5 ตดตงโครง Support 42 4.6 การตดตงและเดนสายไฟ 46 4.7 ตดตงในสวนตเมนและ Circuit Breaker 52 4.8 งานทดลองการท างานจรง (Trail/Commissioning) 53 บทท 5 สรปผลและขอเสนอแนะ

5.1 สรปผลการปฏบตงาน 54

5.2 สรปผลการปฏบตงานสหกจศกษา 54

บรรณานกรม

ภาคผนวก

ประวตคณะผจดท า

สารบญรปภาพ

หนา

รปท 2.1 โซลาเซลล 3

รปท 2.2 แผงโซลาเซลลชนดผลกเดยวซลกอน 4

รปท 2.3 แผงโซลาเซลลชนดผลกรวม 5

รปท 2.4 แผงโซลาเซลลชนดอะมอรฟส 6

รปท 2.5 โครงสรางภายในแบตเตอรชนดลดเอซด 9

รปท 2.6 โซลาชารจคอนโทรล 11

รปท 2.7 โซลาชารจคอนโทรลแบบ PWM 12

รปท 2.8 โซลาชารจคอนโทรลแบบ MPPT 13

รปท 2.9 Inverter 15

รปท 2.10 โซลาเซลลตอกบโหลดโดยตรง 15

รปท 2.11 โซลาเซลลตอกบแบตเตอรส ารองไฟ 16

รปท 2.12 โซลาเซลลผลตไฟฟากระแสสลบ 17

รปท 2.13 ตดตงโซลาเซลลในบรเวณบานเรอน 17

รปท 2.14 ต าแหนงการตดตงแผงโซลาเซลล 18

รปท 2.15 การอบแสงอาทตย 18

รปท 2.16 ทศทางในการตงแผงโซลาเซลล 19

รปท 2.17 สายไฟโซลาเซลล 21

รปท 2.18 ขวตอสายโซลาเซลล MC4 Connector 22

รปท 2.19 ขวตอสายโซลาเซลล MC4 Connector + 23

รปท 2.20 ขวตอสายโซลาเซลล MC4 Connector - 23

รปท 2.21 การบบหวตอ 24

รปท 2.22 อปกรณตดตอนของระบบโซลาเซลล 24

รปท 2.23 การบ ารงรกษาแผงโซลาเซลล 25

รปท 2.24 การบ ารงรกษาแบตเตอร 27

รปท 3.1 ทตงสถานประกอบการ 28

รปท 3.2 สถานทปฏบตงาน 29

รปท 4.1 ระบบโซลาเซลลแบบออฟกรด 33 รปท 4.2 แผงโซลาเซลล 37

สารบญรปภาพ (ตอ)

หนา

รปท 4.3 แบตเตอร 38รปท 4.4 ชารจคอนโทรล 39รปท 4.5 อนเวอรเตอร 39รปท 4.6 การออกแบบการวางแผงโซลาเซลล 40รปท 4.7 การออกแบบโครงสราง 40 รปท 4.8 การประกอบโครงสราง 42 รปท 4.9 วาง Marking ต าแหนงยด Bracket กบดาดฟา 43 รปท 4.10 ยดเสา Support 44 รปท 4.11 การวางคาน 44 รปท 4.12 วางแปร Aluminium Profile 45 รปท 4.13 ตดตงกลอง Array Junction Box 46 รปท 4.14 การดงรอยสาย DC: Solar 46 รปท 4.15 การดงรอยสาย DC: 2xCV 6 sq.mm พรอมสายดน 47 รปท 4.16 การดงรอยสายสญญาณจาก Sunny Sensor 47 รปท 4.17 ขนตอนการเซตคา Data manager 2.0 (1) 48 รปท 4.18 ขนตอนการเซตคา Data manager 2.0 (2) 48 รปท 4.19 ขนตอนการเซตคา Data manager 2.0 (3) 49 รปท 4.20 ขนตอนการเซตคา Data manager 2.0 (4) 49 รปท 4.21ขนตอนการเซตคา Data manager 2.0 (5) 50 รปท 4.22 การตดตงอนเวอรเตอร 51 รปท 4.23 การตดตง Sunny Webbox 51 รปท 4.24 Circuit Breaker 52 รปท 4.25 ดงรอยสาย AC : 2xCV 2.5 sq.mm 52 รปท 4.26 การทดลองการท างานจรง 53

สารบญตาราง

หนา

ตารางท 2.1 การเลอกขนาดสายไฟ 22 ตารางท 3.1 ผงเวลาในการด าเนนงาน 32 ตารางท 4.1 รายละเอยดอปกรณเครองใชไฟฟาภายในบาน 35 ตารางท 4.2 พลงงานไฟฟาทใชในแตละวน 36 ตารางท 4.3 Name Page 38 ตารางท 4.4 Bill Of Materials 41

บทท 1

บทนา

1.1 ความเปนมาและความสาคญ พลงงานไฟฟาเปนพลงงานทสาคญอยางมากทใชในการดารงชวตของมนษย ไมวาจะใชใน ภาคอตสาหกรรม ภาคเกษตรกรรม การคมนาคมขนสง อาคารบานเรอนทอยอาศย เปนตน เมอพลงงานถกใชอยางมากและรวดเรว ในขณะทแหลงทรพยากรมอยางจากดจงตองมการคดคนหาแหลงพลงงานทดแทนตาง ๆ เพอลดการใชน ามน ถานหนและกาซ เปนตน การผลตพลงงานไฟฟาโดยใชโซลาเซลล เปนแหลงพลงงานทดแทนทสาคญแหลงหนงทไมมวนหมด

พลงงานแสงอาทตยเปนพลงงานคนรปทมอยแลวในธรรมชาต ซงมปรมาณมากเพยงพอสนองความตองการของมนษย ทงยงสะอาดไมกอใหเกดปฏกรยาใดอนทจะทาใหสงแวดลอมเปนพษ พลงงาน แสงอาทตยนสามารถนามาใชประโยชนไดหลายทาง เชน ทางการเกษตร ทางการแปรรปอาหาร รวมถงการแปรรปเปนพลงงานไฟฟา เปนตน ซงพลงงานทนามาใชเหลานเปนพลงงานทไมมวนหมดสน ในปจจบนประเทศไทยไดมการใชพลงงานหมนเวยนจากพลงงานแสงอาทตยมาใชใหเกด ประโยชน โดยไฟฟาทใชพลงงานจากแสงอาทตยจงเปนการนาเอาพลงงานจากแสงอาทตยทมอยตามธรรมชาตมาเปลยนเปนพลงงานไฟฟา เพออานวยความสะดวกในการใชชวตประจาวน และยงสามารถใชงานไดทกพนททมแสงอาทตย เมอนาแรงดนไฟฟาทไดจากการชารจและเกบประจของเซลลแสงอาทตยมาใชงานจะตองนาเซลล หลาย ๆ เซลลมาตอกนแบบอนกรมเพอเพมแรงดนไฟฟา และถาตองการกระแสไฟฟามากขนกจะนาเซลลแสงอาทตยมาตอขนานกน ซงการตอการใชงานจะขนอยกบทางผผลตแผงเซลลแสงอาทตยวาจะออกแบบมาใหจายกระแสไฟฟาทกาลงงานกวตตตอแผง และคาของกระแสไฟจะเปนสดสวนโดยตรงกบความเขมของแสง ซงความเขมของแสงสง กระแสทไดจากเซลลแสงอาทตยกจะสงขน และความเขมของแสงทใชวดเปนมาตรฐานคอ ความเขมของแสงทวดบนพนโลกในสภาพอากาศปลอดโปรงปราศจากเมฆหมอกในบรเวณของพนทนน ๆ เปนตน

2

1.2 วตถประสงคของงานสหกจศกษา 1.2.1 เพอศกษาหลกการทางานของแผงโซลาเซลล

1.2.2 เพอศกษาหลกการของระบบผลตไฟฟาจากโซลาเซลลแบบออฟกรด 1.2.3 เพอศกษาวสดและอปกรณตาง ๆ ทใชในการตดตงโซลาเซลลแบบออฟกรด 1.2.4 เพอออกแบบและตดตงระบบผลตไฟฟาจากโซลาเซลลแบบออฟกรด 1.2.5 เพอฝกปฏบตการใชโปรแกรม AutoCad ในการเขยนแบบระบบโซลาเซลลเพอการ

ผลตไฟฟา 1.2.6 เพอประมาณราคาของวสดทใชในการตดตงโซลาเซลล

1.3 ขอบเขตของงานสหกจศกษา 1.3.1 ศกษาหลกการทางานของแผงโซลาเซลลชนดตาง ๆ

1.3.2 ศกษาหลกการของระบบผลตไฟฟาจากโซลาเซลลแบบออฟกรด 1.3.3 ศกษาวสดและอปกรณตาง ๆ ทใชในการตดตงโซลาเซลลแบบออฟกรด 1.3.4 ดาเนนการออกแบบและตดตงระบบผลตไฟฟาจากโซลาเซลลแบบออฟกรด 1.3.5 ฝกปฏบตการใชโปรแกรม AutoCad ในการเขยนแบบระบบโซลาเซลลเพอการผลต

ไฟฟา 1.3.6 ดาเนนการประมาณราคาของวสดทใชในการตดตงโซลาเซลล

1.4 ประโยชนทคาดวาจะไดรบ

1.4.1 มความรความสามารถในการแยกชนดของโซลาเซลลแตละแบบได 1.4.2 มความรความสามารถในการออกแบบระบบผลตพลงงานไฟฟาโดยใชโซลาเซลล

แบบออฟกรด 1.4.3 มความรความสามารถในการตดตงอปกรณตาง ๆ ในระบบผลตพลงงานไฟฟาโดยใช

โซลาเซลล 1.4.4 มความรความสามารถใชโปรแกรม AutoCad ในการเขยนแบบระบบโซลาเซลลเพอการผลตไฟฟา

1.4.5 มความรความสามารถในการประมาณราคาของวสดทใชในการตดตงโซลาเซลล

บทท 2 หลกการและทฤษฎทเกยวของ

2.1 บทน า ในการออกแบบและตดตงระบบผลตพลงงานไฟฟาโดยใชโซลาเซลลแบบออฟกรดหรอ

แบบทไมตองเชอมตอกบไลนการไฟฟา จ าเปนตองท าการฝกความเขาใจในรายละเอยดหลกการท างานของอปกรณตาง ๆ ทงหมดทตองใชในระบบนเปนอยางด

ดงน นเนอหาในบทนจะเปนการอธบายถงหลกการท างานของอปกรณตาง ๆ ไดแก แผงโซลาเซลล แบตเตอร โซลาชารจเจอร อนเวอรเตอร อปกรณส าหรบการเชอมตอโซลาเซลล ตอจากนนจะเปนการอธบายถงหลกการในการตดตงรปแบบตาง ๆ ของระบบออฟกรด ตลอดจนการบ ารงรกษาระบบโซลาเซลล 2.2 หลกการท างานของโซลาเซลล

โซลาเซลล (Solar Cell) เปนสงประดษฐทางอเลกทรอนกสทสามารถเปลยนพลงงานแสงอาทตยหรอแสงจากหลอดไฟฟาใหเปนพลงงานไฟฟาไดโดยตรง ไฟฟาทไดเปนไฟฟากระแสตรง (Direct Current) โซลาเซลลประดษฐขนจากการน าสารกงตวน า 2 ชนด คอ P-Type และ N-Type มาตอกนท าใหเกดการไหลของกระแสไฟฟาเมอไดรบพลงงานแสงอาทตย โซลาเซลลทท าจากสารกงตวน าประเภทซลกอน จะใชสารซลกอนมาท าใหไมบรสทธ (Dope) โดยการเตมธาตในกลมท 3 และกลมท 5 ในตารางธาตลงไป P-Type มคณสมบตของอะตอมเปนชองวางซงเรยกวา โฮล (Hole) สวน N-Type มคณสมบตของอะตอมเปนอเลกตรอนเกนขนมา 1 ตว เรยกวาอเลกตรอนอสระ ซงสามารถเคลอนทไดอยางอสระในกอนผลก เมอน าสารกงตวน า P-Type และ N-Type ทมาตอกนแลวท าใหรอยตอไดรบพลงงานแสงอาทตย จะท าใหเกดการไหลของกระแสไฟฟา ลกษณะของโซลาเซลลสามารถแสดงไดดงรปท 2.1

รปท 2.1 โซลาเซลล (Solar Cell)

4

2.3 ประเภทของโซลาเซลล

2.3.1 แผงโซลาเซลลชนดผลกเดยวซลกอน/โมโนครสตลไลน (Monocrystalline Silicon Solar Cells)

โซลาเซลลชนดผลกเดยวซลกอนท ามาจากซลคอนทมความบรสทธสง เปนผลกซลคอนเชงเดยว (mono-Si) หรอบางทกเรยกวา Single Crystalline (single-Si) โดยเรมมาจากแทงซลคอนทรงกระบอก จากนนจงน ามาตดใหเปนสเหลยม และลบมมทงสออก เพอทจะท าใหไดประสทธภาพสงสด ท าใหมลกษณะเปนสเหลยมตดมมทงสมม และมสเขม ดงแสดงในรปท 2.2

รปท 2.2 แผงโซลาเซลลชนดผลกเดยวซลกอน

ขอดของแผงโซลาเซลลชนดโมโนครสตลไลน ไดแก

- มประสทธภาพเฉลยอยท 15-20% เพราะผลตมาจากซลคอนเกรดดทสด

- ใชเนอทในการตดตงนอย และสามารถผลตกระแสไฟฟาไดเกอบ 4 เทาของชนดฟลมบาง (thin film)

- มอายการใชงานยาวนานโดยเฉลยแลวประมาณ 25 ปขนไป

- ผลตกระแสไฟฟาไดมากวาชนดโพลครสตลไลน เมออยในภาวะแสงนอย

ขอเสยของแผงโซลาเซลลชนดโมโนครสตลไลน ไดแก

- มราคาแพงทสด ในบางครงการตดตงดวยแผงโซลาเซลลชนดโพลครสตลไลน หรอชนด thin film อาจมความคมคามากกวา

- ถามความสกปรกหรอถกบงแสงในบางสวนของแผง อาจท าใหวงจรหรอ inverter ไหมได เพราะอาจจะท าใหเกดโวลตสงเกนไป แตปจจบนมการแกไขปญหานในการผลตแลว

5

2.3.2 แผงโซลาเซลลชนดผลกรวม/โพลครสตลไลน (Polycrystalline Silicon Solar Cells) เปนแผงโซลาเซลลทท ามาจากผลกรวมจากซลคอนบรสทธรวมถงแทงซลกอนทเหลอทงจากการผลต น ามาหลอมรวมในเบาสเหลยม หลงจากนนน ามาตดเปนแผน ๆ (Wafer) แตละเซลลเปนรปสเหลยมจตรส ไมมการตดมม ท าใหมราคาถกกวาแบบผลกเดยว โดยทวไปเรยกวาผลกรวม หรอ โพลครสตลไลน (polycrystalline, p-Si) แตบางครงกเรยกวา มลต-ครสตลไลน (multi-crystalline, mc-Si) สของแผงจะออกน าเงน ไมเขมมาก ดงแสดงในรปท 2.3

รปท 2.3 แผงโซลาเซลลชนดผลกรวม

ขอดของแผงโซลาเซลลชนดโพลครสตลไลน ไดแก - ราคาถกกวาโมโนครสตลไลน - มประสทธภาพในการใชงานในทอณหภมสงดกวา ชนดโมโนครสตลไลน เลกนอย ขอเสยของแผงโซลาเซลลชนดโพลครสตลไลน ไดแก - มประสทธภาพโดยเฉลยอยท 13-16% ซงต ากวา เมอเทยบกบชนดโมโนครสตลไลน - ใชเนอทในการตดตงมากกวาแบบโมโนครสตลไลน เมอตองการประสทธภาพเทากน - มสน าเงน ท าใหบางครงอาจดไมสวยงาม ไมเขากบสของสภาพแวดลอม 2.3.3 แผงโซลาเซลลชนดอะมอรฟส (Amorphous silicon : a-Si) หลกการโดยทวไปของการผลตโซลาเซลลชนดชนดอะมอรฟส หรอฟลมบาง (Thin Film Solar Cell, TFSC) คอ การน าเอาสารทสามารถแปลงพลงงานจากแสงเปนกระแสไฟฟา มาฉาบเปนฟลมหรอชนบาง ๆ ซอนกนหลาย ๆ ชน เชน สารประกอบซลคอนและสารอน ๆ ทอยในสถานะกาซ มาเคลอบเปนฟลมบางบนแผนฐาน เชน แกวหรอพลาสตก จงเรยกโซลาเซลลชนดนวา ฟลมบาง หรอ thin film ซงสารฉาบทวานกมดวยกนหลายชนด ชอเรยกของ แผงโซลาเซลล ชนดฟลม

6

บางจงแตกตางกนออกไป ขนอยกบชนดวสดทน ามาใช ไดแก อะมอรฟส Amorphous silicon (a-Si) บางชนด เชน Hydrogenated amorphous silicon (a-Si:H) ท าใหโปรงแสงได ปจจบนแผน โซลาเซลลชนดฟลมบางมพฒนาการดานการผลตมากมายหลายแบบ และสามารถน าไปใชในอปกรณไดหลากหลาย และสามารถใชสารประกอบทไมใชซลคอน เชน เซลลแสงอาทตยชนดแคดเมยมเทลลไรด (Cadmium Telluride, CdTe) เซลลแสงอาทตยชนดคอปเปอรอนเดยมแกลเลยมเซเลไนด (Copper Indium Gallium Selenide, CIGS) และเซลลแสงอาทตยชนดแกลเลยมอาเซไนด (Gallium Arsenide, GaAs) เปนตน บางชนดสามารถท าใหบดงอ โคง ไดตามการตดตง ดานประสทธภาพของแผงโซลาเซลลชนดฟลมบางนน มประสทธภาพเฉลยอยท 7-13% มตนทนการผลตต ามาก แตประสทธภาพต า และอายการใชงานสน ทงนขนอยกบชนดของวสดทน ามาท าเปนฟลมฉาบ ลกษณะของแผงโซลาเซลลชนดอะเมอรฟสสามารถแสดงไดดงรปท 2.4

รปท 2.4 แผงโซลาเซลลชนดอะมอรฟส

ขอดของแผงโซลาเซลลชนดฟลมบาง ไดแก - มราคาถกกวา เพราะสามารถผลตจ านวนมากไดงายกวาชนดผลกซลคอน และใชงานหลากหลาย - ในทอากาศรอนมาก ๆ แผงโซลาเซลลชนดฟลมบางมผลกระทบนอยกวา - ไมมปญหาเรองเมอแผงสกปรกแลวจะท าใหวงจรไหม - น าไปประยกตใชงานไดหลากหลาย ขอเสยของแผงโซลาเซลลชนดฟลมบาง ไดแก - มประสทธภาพต า

- แผงโซลาเซลลชนดฟลมบางมประสทธภาพตอพนทต า

- ไมเหมาะน ามาใชตามหลงคาบาน เพราะมพนทจ ากด

- การรบประกนสนกวาชนดผลกซลคอน

7

2.4 ตวแปรทสงผลตอการท างานของโซลาเซลล ตวแปรทส าคญทมสวนท าใหเซลลแสงอาทตยมประสทธภาพการท างานในแตละพนทตางกน และมความส าคญในการพจารณาน าไปใชในแตละพนท ตลอดจนการน าไปค านวณระบบหรอค านวณจ านวนแผงโซลาเซลลทตองใชในแตละพนท มดงน 2.4.1 ความเขมของแสง กระแสไฟ (Current) จะเปนสดสวนโดยตรงกบความเขมของแสง หมายความวาเมอความเขมของแสงสง กระแสทไดจากเซลลแสงอาทตยกจะสงขน ในขณะทแรงดนไฟฟาหรอโวลตแทบจะไมแปรไปตามความเขมของแสงมากนก ความเขมของแสงทใชวดเปนมาตรฐานคอ ความเขมของแสงทวดบนพนโลกในสภาพอากาศปลอดโปรง ปราศจากเมฆหมอกและวดทระดบน าทะเลในสภาพทแสงอาทตยตงฉากกบพนโลก ซงความเขมของแสงจะมคาเทากบ 100 mW ตอ ตร.ซม. หรอ 1,000 W ตอ ตร.เมตร ซงมคาเทากบ AM 1.5 (Air Mass 1.5) และถาแสงอาทตยท ามม 60 องศากบพนโลกความเขมของแสง จะมคาเทากบประมาณ 75 mW ตอ ตร.ซม. หรอ 750 W ตอ ตร.เมตร ซงมคาเทากบ AM 2 กรณของแผงโซลาเซลลนนจะใชคา AM 1.5 เปนมาตรฐานในการวดประสทธภาพของแผง 2.4.2 อณหภม กระแสไฟ (Current) จะไมแปรตามอณหภมทเปลยนแปลงไป ในขณะทแรงดนไฟฟา (โวลท) จะลดลงเมออณหภมสงขน ซงโดยเฉลยแลวทก ๆ 1 องศาทเพมขน จะท าใหแรงดนไฟฟาลดลง 0.5% และในกรณของแผงโซลาเซลลมาตรฐานทใชก าหนดประสทธภาพของแผงแสงอาทตยคอ ณ อณหภม 25 0C เชน ก าหนดไววาแผงแสงอาทตยมแรงดนไฟฟาทวงจรเปด (Open Circuit Voltage หรอ V oc) ท 21 V ณ อณหภม 25 oC กจะหมายความวา แรงดนไฟฟาทจะไดจากแผงโซลาเซลล เมอยงไมไดตอกบอปกรณไฟฟา ณ อณหภม 25 oC จะเทากบ 21 V ถาอณหภมสงกวา 25oC เชน อณหภม 30 oC จะท าใหแรงดนไฟฟาของแผงแสงอาทตยลดลง 2.3% (0.5% x 5 oC) นนคอ แรงดนของแผงแสงอาทตยท V oc จะลดลง 0.525 V (21 V x 2.3%) เหลอเพยง 20.475 V (21V) แผงชนดโมโนและโพลจะมแรงดนกระแส และขนาดไมแตกตางกน แตแผงชนดโมโน จะมคา Temperature coefficients of Pmax นอยกวาแผงแบบโพล ท าใหมราคาแพงกวา 10-15% 2.5 แบตเตอร (Battery) โดยทวไปแบตเตอรจะแบงเปนสองกลมใหญดวยกน ไดแก

2.5.1 แบตเตอรทไมสามารถชารจใหมได แบตเตอรทไมสามารถชารจใหมได เชน แบตเตอรนาฬกา (ถานนาฬกา) ,

แบตเตอรไฟฉาย (ถานไฟฉาย) เปนตน ซงเมอใชไฟในแบตเตอรจนหมดแลวกหมดเลยไมสามารถกลบน ามาใชใหม ได เรา เ รยกแบตเตอร นวา แบตเตอ รปฐมภ ม (Primary Battery)

8

2.5.2 แบตเตอรทท าการชารจใหมไดเมอแบตเตอรมไฟทออนลง แบตเตอรทท าการชารจใหมได เชน แบตเตอรรถยนต เราเรยกแบตเตอรนวา แบตเตอร ทตยภม (Secondary Battery) ในระบบผลตไฟฟาจากแผงโซลาเซลลนนจะใชแบตเตอรแบบ ทตยภม ซงสามารถชารจไดใหมเมอแบตเตอรมก าลงไฟทออนลง ในระบบแบตเตอรจะท างานเกบพลงงานไฟฟาทผลตไดจากแผงโซลาเซลลเขามาไว แลวปลอยก าลงไฟฟาออกไปใหกบโหลดในเวลาทไมมแสงอาทตย เชน ในชวงเวลากลางคนหรอเมฆครมตลอดวน

รถยนตท เราใชงานอยทกวนเมอเปดวทยหรอพดลมในรถยนตโดยทเราไมสตารทเครองยนต เครองใชไฟฟาเหลานนกท างานไดปกต แตเมอเปดไปนาน ๆ จนไฟในแบตเตอรเรมหมดลง แรงดนในแบตเตอรกจะเหลอนอยลง ตองท าการชารจแบตเตอรใหม การชารจประจของแบตเตอรในรถยนตท าไดโดยการสตารทเครองยนตรถ เพอจะท าใหเพลาขบไปหมนเจนเนอเรเตอรผลตไฟกระแสตรงชารจใหกบแบตเตอรตอไป จนแบตเตอรกลบมามแรงดนไฟฟาทเตมเหมอนเดม ซงเวลาเครองยนตก าลงท างานอยเรากสามารถเปดวทยและพดลมไดเหมอนเดม เพราะวาทกอยางไมวาจะเปนแบตเตอร โหลด เครองยนต และเจนเนอเรเตอรตอท างานรวมกนอยในระบบ ถาเปรยบเทยบหนาทการท างานของแบตเตอรของระบบผลตไฟฟาจากโซลาเซลลกคลายกบแบตเตอรในรถยนตนนเอง เพยงแตไฟฟาทน ามาชารจประจจะผลตจากแผงโซลาเซลลโดยผานเครองควบคมการชารจ สวนโหลดอาจจะเปนโหลดไฟฟากระแสตรง หรอถาตองการใชงานกบโหลดไฟฟากระแสสลบกตองตอผานอนเวอรเตอรอกทหนงแบตเตอรทใชกบระบบผลตไฟฟา จากโซลาเซลลจะมหลายชนด เชน ลดเอซด (Lead-Acid Battery), อลคาไลน (Alkaline), นคเกลแคดเมยม (Nickel-cadmium) แตทนยมใชกนมากทสดก คอ แบตเตอรลดเอซด เ พ ร า ะ ม อ า ย ก า ร ใ ช ง า น ท ย น ย า ว แ ล ะ ม ก า ร ป ล อ ย ป ร ะ จ ( ก ร ะ แ ส ไ ฟ ฟ า ) ท ส ง 2.5.3 โครงสรางภายในของแบตเตอรแบบลดเอซด (Lead-Acid Battery) ภายในลดเอซดแบตเตอรจะประกอบดวยเซลลอยภายในโดยตอกนแบบอนกรม ดงแสดงในรปท 2.5 จ านวนเซลลกขนอยกบการออกแบบแบตเตอรนน ๆ วาใหมคาแรงดนใชงานทเทาไร โดยทวไปหนงเซลลมแรงดนประมาณ 2 โวลท ตวอยางเชน แบตเตอรรถยนตมแรงดนใชงานท 12 โวลท ดงนนขางในแบตเตอรจะประกอบดวยเซลล 6 เซลลตออนกรมกนอย

9

รปท 2.5 โครงสรางภายในของแบตเตอรชนดลดเอซด

2.5.4 ลกษณะของการปลอยประจไฟฟาของแบตเตอร ลกษณะของการปลอยประจไฟฟาของแบตเตอรสามารถแบงออกเปนสองแบบ

ดวยกน ไดแก 2.5.4.1 แบตเตอรทสามารถปลอยประจ (กระแส) ไฟฟาไดนอย (Shallow-Cycle

Battery) แบตเตอรทสามารถปลอยประจ (กระแส) ไฟฟาไดนอย (Shallow-Cycle

Battery) คอแบตเตอรทออกแบบมาใหปลอยประจไฟฟาไดประมาณ 10-20% ของประจไฟฟารวมกอนจะท าการชารจประจใหม การปลอยประจไฟฟาจะมหนวยเปนแอมอาวด (Ahr) เชน 100 Ahr หมายถง แบตเตอรสามารถปลอยประจกระแสไฟฟา 100 A ได 1 ชวโมง (ในความเปนจรงไมสามารถท าอยางน นได เพราะเมอปลอยประจจากแบตเตอรจนหมด แบตเตอรจะเสยทนท) ตวอยางถามแบตเตอรแบบปลอยประจไดนอย (Shallow cycle battery) ทสามารถปลอยประจไฟฟาได 100 แอมอาวดอยหนงตว แบตเตอรตวนควรทจะปลอยประจไฟฟา (หรอใชกระแสไฟฟา) ไดเพยง 10-20 แอมอาวด หลงจากนนจะตองท าการชารจประจใหเตมกอนการคลายประจครงตอไป ถาการปลอยประจมากเกนกวาทก าหนดไว เชน ท าการปลอยประจท 50 แอมอาวด จะท าใหแบตเตอรมอายการทใชงานทส นลง (เสอมเรว) อยางมาก เชน ตามสเปคอายการใชงานของแบตเตอรสามารถชารจได 3000 ครง อาจจะลดเหลอเพยงแค 1000 ครง ดงนนการออกแบบระบบ โ ด ย ร ว ม ค ว ร ค า น ง ถ ง ล ก ษ ณ ะ ก า ร ป ล อ ย ป ร ะ จ ไ ฟ ฟ า ข อ ง แ บ ต เ ต อ ร ด ว ย

10

2.5.4.2 แบตเตอรทสามารถปลอยประจ(กระแส)ไฟฟาไดมาก(Deep-Cycle Battery)

แบตเตอรทสามารถปลอยประจ (กระแส) ไฟฟาไดมาก (Deep-Cycle Battery) คอแบตเตอรสามารถปลอยประจไดถง 60-80% ของประจรวม กอนทจะท าการชารจประจใหม สวนมากแลวจะน ามาใชกบระบบผลตพลงงานไฟฟาในบานพกอาศย แบตเตอรชนดนจะมราคาทสงกวาแบบแรกมาก แตใชเพยงไมกตวกสามารถทดแทนประจไฟฟารวมจากแบตเตอรแบบแรกได แบตเตอรแบบนจะมความคมคาในระยะยาว ค าถามทมกจะพบบอยคอ เราจะสามารถใชแบตเตอรรถยนตแทนแบตเตอรกบระบบผลตพลงงานไฟฟาจากแสงอาทตยไดหรอไม ค าตอบคอ ถาระบบเลก ๆ ใชกระแสไฟทจะไปจายโหลดไมมาก กสามารถใชแบตเตอรรถยนตได แตทงนทงนนตองค านวณใหดวา ไมควรทจะปลอยกระแสไฟออกจากแบตเตอรใหมากเกนไปกวาสเปคทก าหนดไวดวย เพราะถาปลอยกระแสไฟออกจากแบตเตอรมากเกนไปจะท าใหอายการใชงานของแบตเตอรส นลง จนไมสามารถเกบประจไฟฟาไดอกตอไป คลายกบแบตคอมพวเตอรโนตบคทเสอมแลว ไมสามารถทจะจายกระแสใหกบเครองไดนานนก แบตเตอรรถยนตมอายการใชงานประมาณ 2 ปแตถาเปนแบตเตอรดพไซเคลทสามารถปลอยประจไฟฟาไดมากจะมอายการใชงาน 4-5 ปเลยทเดยว ถาใชงานกบระบบโซลาเซลลแลว แบตเตอรแบบดพไซเคลมความคมคามากกวา อกทงยงจายกระแสไฟใหกบโหลดไดมากกวาแบตเตอรรถยนตกอนทจะท าการชารจประจใหมดวย ขอควรระวงในการใชงานแบตเตอร

- ไมควรปลอยใหแบตเตอรปลอยประจ (กระแสไฟ) จนหมด เพราะจะท าใหประสทธภาพในการเกบประจของแบตเตอรลดลงไปอยางมาก และบางครงจะไมสามารถน ากลบมาชารจประจไดอกตอไป

- ควรตดตงแบตเตอรทอณหภมทก าหนดไวในสเปค โดยสวนใหญแลวแบตเตอรจะท างานไดด ท อณหภ ม 25 oC ถา อณหภ ม สงกวา นจะท าใหอายการใชงานของแบตเตอรลดลง ถาอณหภมต ากวาน จะท าใหประสทธภาพในการเกบประจลด

- ควรเลอกขนาดความจของแบตเตอรใหมการชารจประจเตมทกวน เพราะถาแบตเตอรแบบลดเอซดไมเคยชารจเตมเลย จะท าใหอายการใชงานของแบตเตอรสนลง

- การตดตงขนาดของโซลาเซลลรวมตองมความเหมาะสมกบขนาดของแบตเตอรดวย มฉะนนแลวโซลาเซลลจะผลตไฟฟามากหรอนอยเกนไป อาจท าใหแบตเตอรเสอมสภาพเรวและ ท าใหเราเสยคาใชจายในการเปลยนแบตเตอรชดใหม การออกแบบขนาดโซลาเซลลทเหมาะสมตาม

11

คมอออกแบบ ตดตงและใชงานโซลาเซลล จะชวยใหแบตเตอรมการใชงานอยางมประสทธภาพและใชงานไดยาวนานยงขน

2.6 โซลาชารจคอนโทรล โซลาชารจคอนโทรลเปนอปกรณอเลกทรอนกสตวหนงทแสดงในรป 2.6 ท าหนาทควบคมการชารจไฟฟาจากแผงโซลาเซลลงสแบตเตอรของระบบโซลาเซลลเพอเกบกระแสไฟ เพอน ามาใชงานตามทเราออกแบบไว ซงคอนโทรลชารจ หรอโซลาชารจเจอรทวไป จะมหลกการท างานหรอหนาทจายกระแสไฟเมอแรงดนแบตเตอรอยในระดบต าตามทแตละยหอตงคามา และท าการตดการจายกระแสไฟเพอไปประจยงแบตเตอรเมอแรงดนของแบตเตอรอยในระดบทสงตามทไดก าหนดไวเหมอนกน เพอปองกนการ Over Charge ซงจะท าใหแบตเตอรเกดความเสยหายและเสอมสภาพเรว ท าใหใชงานไดไมคมคาคาตวของมน และคณสมบตของคอนโทรลชารจโซลาเซล หรอโซลาชารจเจอรโดยทวไปในชวงเวลากลางคนยงคอยปกปองไมใหไฟจากแบตเตอรยอนขนไปยงตวแผงโซลาเซลซงอาจกอใหเกดความเสยหายตอตวแผงโซลาเซลลอกดวย

รปท 2.6 โซลาชารจคอนโทรล

และอกขอหนงกคอเปนตวสวตซอตโนมตทใชจายไฟใหโหลดเวลาทไมมแสงมากระทบแผงโซลาเซลล (สวนใหญจะเปนหลอดไฟฟา) อกนยกคอใชแทนสวตซแสง (Photo Switch) โซลาชารจคอนโทรล จะตอระหวางแผงโซลาเซลลกบแบตเตอรและโหลด ท างานโดยจะดวาแรงดนไฟฟาทอยในแบตเตอรอยในระดบใด ถาอยในระดบทต ากวาทตงไว ตวเครองควบคมการชารจจะท าการปลดโหลดออกจากระบบโดยทนท (Load disconnect) เพอปองกนการคลายประจของแบตเตอรทมากเกนไปและอาจท าใหแบตเตอรเสอมเรวขน สวนใหญจะต งคาแรงดนการปลดโหลดไวทประมาณ 11.5โวลท ส าหรบแรงดนระบบท 12 โวลท นอกจากนเครองควบคมการชารจกจะตอการท างานของโหลดใหม (Load reconnect) ถาแบตเตอรมคาแรงดนทเพมขนตามทตงไว เชน คาจะตงไวท 12.4โวลท ส าหรบแรงดนระบบ 12 โวลท เปนตน

12

สวนแรงดนในการชารจแบตเตอรโดยทวไป (Regulation Voltage) จะมคา 14.3 โวลทส าหรบระบบ 12 โวลท เมอแบตเตอรชารจจนเตม ถาปลอยแบตเตอรทงไวแรงดนของแบตเตอรจะลดลง ดงนนเครองควบคมการชารจจะชารจรกษาระดบแรงดนในแบตเตอรใหคงทอยเสมอ(Float Voltage) มคา 13.7 โวลท ส าหรบระบบ 12 โวลท โซลาชารจคอนโทรล หรออปกรณควบคมการประจแบตเตอร ม 2 ประเภท คอ PWM (Pulse Width Modulation) และ MPPT (Maximum Power Point Tracking) มตงแตขนาดกระแส 10A – 60A และ แรงดน 12V, 24V, 48V หรอ 96V มราคาตงแต 300-30,000 บาท ใหเลอกใช 2.6.1 โซลาชารจคอนโทรลแบบ PWM (Pulse Width Modulation) โซลาชารจคอนโทรลแบบ PWM มหลกการท างาน กคอ ควบคมความถของคลนไฟฟาจากแผงโซลาเซลลใหคงท ดวยระบบดจทล (Digital) เพอใหประหยดพลงงาน และสามารถควบคมการประจไฟเขาสแบตเตอรไดเปนอยางด ท าใหแบตเตอรไมเสอมเรว มฟงกชนไฟแสดงสถานะ การท างานทเชอมตอกบอปกรณตาง ๆ เชน การท างานของแผงโซลาเซลล/ ระดบการเกบประจของแบตเตอร (ไฟเตม/ ไฟกลาง/ ไฟนอย หรอใกลหมด) / การจายไฟ DC ใหเครองใชไฟฟา DC ทก าลงตอเชอมวงจร มระบบการตดไฟอตโนมต ในกรณไฟแบตเตอรใกลหมด เพอปองกนแบตเตอรเสย/ เสอมสภาพ เนองจากการใชไฟเกนก าลง (Over Charge/ Over Discharge Protection) ม PWM Solar Charge Controller ขนาดตาง ๆ ตามความตองการใชงานตามระดบปรมาณกระแสไฟใชงาน ดงตอไปน 10A, 20A, 30A, 40A, 50A, 60A และเลอกตามแรงดน Input ไดแก 12V, 24V, 48V หรอ 96V

รปท 2.7 โซลาชารจคอนโทรลแบบ PWM

13

2.6.2 โซลาชารจคอนโทรลแบบ MPPT (Maximum Power Point Tracking) โซลาชารจคอนโทรลแบบ MPPT มหลกการท างานคอ มระบบไมโครโพรเซสเซอร และตวจบสญญาณ คอยควบคมดแลสญญาณไฟฟาทไดจากแผงโซลาเซลล เปรยบเทยบกบแรงดนกระแสในแบตเตอร และเลอกสญญาณไฟฟาทสงทสดจากแผงเพอประจลงในแบตเตอรใหเตมทตลอดเวลา ดงนนจงหมดหวงเมอใชอปกรณชนดน ขณะทสภาพแสงแดดภายนอกไมคงท แสงแดดออน ๆ ในชวงเชา/ ชวงเยน หรอตอนครม ๆ กอน/หลงฝนตก

รปท 2.8 โซลาชารจคอนโทรลแบบ MPPT

ม MPPT Solar Charge Controller ขนาดตางๆ ตามความตองการใชงานตามระดบปรมาณกระแสไฟใชงาน ดงตอไปน 10A, 20A, 30A, 40A, 50A, 60A และเลอกตามแรงดน Input ไดแก 12V, 24V, 48V หรอ 96V ขอควรระวงในการเลอกซอโซลาชารจคอนโทรล - ไมควรเลอกขนาดของโซลาชารจคอนโทรลใหญเกนกวาทระบบตองการ เพราะตองเสยเงนซอเครองควบคมการชารจราคามากเกนความจ าเปนดวย เนองจากตวโซลาชารจคอนโทรลกระแสสง ๆ จะแพงกวา ตวกระแสต า - ควรเลอกโซลาชารจคอนโทรลใหรองรบกบแรงดนระบบทเลอกใช เชน แรงดนระบบ 24 V ควรเลอกเครองความคมการชารจทรองรบแรงดน 24 V แตปจจบนไดมรนทออกแบบมาส าหรบ 12 V และ 24 V ในตวเดยวกนมาจ าหนายกนแลว

14

- ควรเลอกขนาดกระแสของโซลาชารจคอนโทรลใหเหมาะสมกบขนาดรวมของแผงโซลาเซลล มฉะนนอาจท าใหเครองควบคมการชารจหรอแบตเตอรเสยหายได เชน โซลาชารจคอนโทรล จะมคาจ ากดอยวายอมใหกระแสผานไดเทาไหร เชน โซลาชารจคอนโทรล 12V/10A หมายความวา ชารจลงแบต 12V สวน 10A นนไมใชขนาดแบตเตอร แตเปนขนาดโซลาเซลลทใชได แผงโซลาเซลลแตละขนาดจะมคากระแสสงสด (Imp) บอกทฉลากอยแลววาเทาไหร ถาคา Imp นนไมเกน 10A กเปนใชได ถาเกนกตองใชรน 20A เชนน เปนตน 2.7 อนเวอรเตอร (Inverter)

อนเวอรเตอรในทนจะกลาวถงเปนชนดทแปลงกระแสไฟฟาตรงจากแผงโซลาเซลล หรอไฟฟากระแสตรงจากแบตเตอร ใหเปนไฟกระแสสลบทมลกษณะเชนเดยวกบของการไฟฟา คอไฟฟากระแสสลบ 220 โวลต ความถ 50 เฮรตส (Hz) เพราะตองการจายไฟฟาใหกบอปกรณเครองใชไฟฟาทเราใชงาน ราคาของอนเวอรเตอรจะขนอยกบความสามารถ ถาสามารถตอจากแผงโซลาเซลลไดโดยตรงโดยจะมราคาสง อนเวอรเตอรทใชงานในระบบผลตพลงงานไฟฟาดวยโซลาเซลล สามารถแบงได 2 ระบบ ดงน

2.7.1 ระบบสแตนอโลน (Stand-Alone System ) ระบบ อสระ ท ไ ม ตอ เข ากบการไฟฟ า อน เวอ ร เตอ รแบบ น รบพลง ง านไฟฟ า กระแสตรงทผลตไดจากแผงโซลาเซลลในตอนกลางวน และรบไฟฟากระแสตรงจาก แบตเตอรในเวลากลางคนจากพลงงานทชารจไวโดยแผงโซลาเซลลในเวลากลางว น แ ล ว แ ป ล ง เ ป น ไ ฟ ฟ า ก ร ะ แสส ลบ จ า ย ใ ห ก บ เ ค ร อ ง ใ ช ไ ฟ ฟ า ก ร ะ แสส ลบ ต อ ไ ป 2.7. ระบบออนกรต (On-grid System)

ระบบทสามารถตอเขากบระบบไฟฟาของการไฟฟา มชอเรยกอนเวอรเตอรชนดนโดยทวไปวา กรตไทนอนเวอรเตอร (Grid-Tied Inverter) ลกษณะการท างานของอนเวอรเตอรระบบนจะเหมอนกบอนเวอรเตอรโดยปกตทวไป แตจะตองมแรงดนไฟฟากระแสสลบจากการไฟฟาปอนใหกบอนเวอรเตอรอกทางหนงดวย ตวอนเวอรเตอรแบบนถงจะท างาน ไฟฟาทผลตไดจากแผงโซลาเซลลจะถกใชไปกบเครองใชไฟฟาตาง ๆ ภายในบาน (ส าหรบระบบออนกรตแบบลดภาระคาไฟฟา) หรออาจจะแปลงไฟฟาทผลตไดจากแผงโซลาเซลลปอนตรงใหกบสายสงเพอขายไฟใหกบการไฟฟาตามโครงการ VSPP ได กรตไทนอนเวอรเตอร ในปจจบนจะตดการท างานตวมนเองทนททไฟฟาจากการไฟฟาดบเพอปองกนไฟฟาทผลตไดจากแผงโซลาเซลลผานไปยงสายไฟของการไฟฟาซงจะเปนอนตรายตอชางไฟฟาทจะมาซอมได

15

รปท 2.9 (Inverter)

2.8 ลกษณะการตอใชงานโซลาเซลลแบบออฟกรด เนองจากกระแสไฟฟาทไดจากโซลาเซลลเปนไฟฟากระแสตรง และกระแสไฟฟาไมคงทมการแปรเปลยนตามตวแปรความเขมของแสงอาทตย การน าไปใชงานจะแบงตามการใชงาน ดงน 2.8.1 โซลาเซลลตอกบโหลดโดยตรง

การตอใชงานโซลาเซลลกบโหลดโดยตรงเปนการใชโซลาเซลลผลตกระแสไฟฟาเมอมพลงงานแสงอาทตยเปนการตอกระแสไฟฟาตรงจากแผงโซลาเซลลเขากบโหลดหรออปกรณโดยตรง ซงเปนการตอขนพนฐานทใชอปกรณนอยทสด มราคาถก แตจะใชงานไดเฉพาะตอนทแสงอาทตยมความเขมแสงเพยงพอใหโซลาเซลลผลตกระแสไฟฟาใหโหลดหรออปกรณสามารถท างานได เหมาะกบอปกรณประเภทมอเตอรกระแสตรง เพราะมอเตอรทนทานตอการเปลยนแปลงกระแสและแรงดนไดด เชน การสบน าเพอการเกษตร ตอกบพดลมระบายอากาศในยานยนตหรอในบาน เปนตน สามารถแสดงการตอใชงานของระบบดงกลาวไดดงรปท 2.10

รปท 2.10 โซลาเซลลตอกบโหลดโดยตรง

2.8.2 โซลาเซลลตอกบแบตเตอรส ารองไฟ การตอใชงานโซลาเซลลแบบมแบตเตอรส ารองไฟเปนการใชโซลาเซลลผลตกระแสไฟฟา

ตรง และมการเกบส ารองกระแสไฟฟาโดยใชแบตเตอร เพอใหไฟฟาทจายออกไปมตอเนองแมไมม

16

แสงอาทตย ระยะเวลาการใชขนอยกบขนาดของแบตเตอร การประจ (Charge) และโหลดกระแสไฟฟาทไดมความสม าเสมอ เหมาะกบอปกรณอเลกทรอนกส สามารถแสดงระบบดงกลาวไดดงรปท 2.11

รปท 2.11 โซลาเซลลตอกบแบตเตอรส ารองไฟ

การตอเขากบแบตเตอรตองมเครองควบคมการประจ (Charge Controller) เพราะบางครงแสงทตกกระทบแผงโซลาเซลลอาจจะไมสม าเสมอกนตลอดทงวนจงท าใหกระแสและแรงดนทผลตไดจากแผงเปลยนแปลงตลอดเวลาบางชวงกสงบางชวงกต าท าใหแรงดนและกระแสไฟฟาไมคงท ดงนนการชารจประจไฟฟาของแผงโดยตรงกบแบตเตอรจงไมมประสทธภาพเทาทควรและทส าคญคอ จะท าใหอายการใชงานของแบตเตอรสนลง เครองควบคมการชารจจงถกออกแบบมาเพอท าใหการชารจไฟฟาเขาแบตเตอรนนมประสทธภาพเพมมากยงขน อกทงยงปองกนการเสยหายทเกดจากการชารจแบตเตอรดวย

2.8.3 โซลาเซลลจายโหลดกระแสสลบ การใชงานโซลาเซลลจายโหลดกระแสสลบเปนการใชโซลาเซลลผลตกระแสไฟฟาแลวแปลงไฟใหเปนกระแสสลบเพอใชกบเครองใชไฟฟากระแสสลบ 220 โวลต โดยมเครองแปลงกระแสไฟฟาตรงเปนกระแสไฟฟาสลบ (Inverter) ท าหนาทแปลงกระแสไฟฟาตรงเปนไฟฟากระแสสลบ ซงตองมการประจแบตเตอรเพอใหเครองอนเวอรเตอรท างานไดอยางมประสทธภาพ ระบบดงกลาวสามารถแสดงไดดงรปท 2.12

17

รปท 2.12 โซลาเซลลผลตไฟฟากระแสสลบ

2.9 หลกการตดตงโซลาเซลล 2.9.1 การประเมนพนทในการตดตงและศกยภาพในการใชแสงอาทตย

การประเมนพนทเบองตนส าหรบผทสนใจจะตดตงโซลาเซลลในบรเวณบานเรอน ซงควรศกษาดานตาง ๆ ทเกยวกบพนทททานมกอนการตดตงดงน

รปท 2.13 ตดตง โซลาเซลลในบรเวณบานเรอน

2.9.1.1 ต าแหนงการตดตงแผงโซลาเซลล โดยทวไปต าแหนงทเหมาะสมส าหรบตดตงแผงโซลาเซลลนคอบรเวณหลงคา

ของทอยอาศย แตบางพนทอาจจะมการตดตงบรเวณพนทวาง บรเวณผนงหรอแมแตบรเวณทเปนแผงกนแดด เปนตน

18

รปท 2.14 ต าแหนงการตดตงแผงโซลาเซลล

2.9.1.2 การอบแสงอาทตย พนททเหมาะส าหรบการตดต งแผงโซลาเซลลควรเปนบรเวณทโลง

ปราศจากเงาของตนไมหรอเงาของวตถใด ๆ กตามทสามารถบงแสงอาทตยได ซงการบงแสงแดดจะสงผลกระทบใหประสทธภาพในการผลตไฟฟาของโซลาเซลลลดลง โดยค าแนะน าทวไปส าหรบพนททจะตดตงแผงนควรเปนบรเวณทโลงแจงสามารถรบแสงอาทตยไดโดยไมมการบดบงแสงในชวงเวลา 9.00 น. ถง 15.00 น. ในแตละวน

รปท 2.15 การอบแสงอาทตย

2.9.1.3 ทศทางในการตงแผงโซลาเซลล ประเทศไทยซงตงอยซกโลกเหนอนน ควรหนหนาของแผงโซลาเซลลไป

ทางทศใต โดยดวงอาทตยจะเคลอนทจากทศตะวนออกไปทางทศตะวนตกโดยเคลอนทออมทศใต นอกจากนความลาดเอยงของแผงควรมความลาดชนประมาณ 15- 20 องศากบพนดนเพอท าใหแสงอาทตยกระทบตงฉากกบแผงโซลาเซลลในชวงเทยงใหมากทสดเทาทเปนไปได

19

รปท 2.16 ทศทางในการตงแผงโซลาเซลล

2.9.1.4 พนทส าหรบตดตงแผงพลงงานแสงอาทตย

การเปลยนพลงงานแสงอาทตยเปนพลงงานไฟฟานมการใชเนอทในการตดตงแผงโซลาเซลลคอนขางมาก โดยเนอททตองการตดตงนขนอยกบปรมาณพลงงานไฟฟาทตองการและประสทธภาพของแผงพลงงานแสงอาทตย ส าหรบบานเรอนจะมพนทจ ากดนน ถาตองการผลตไฟฟาจากพลงงานแสงอาทตยใหไดประสทธภาพทดควรเผอพนทวางไวในพนททตดตงแผงพลงงานแสงอาทตยประมาณ 20% ของพนททจะตดตง ในกรณทมการตดตงบนหลงคานนหากผอยอาศยมแผนทจะการปรบปรงหรอรอหลงคาเพอปรบปรงในระยะเวลา 5 – 10 ป ควรตดตงแผงพลงงานแสงอาทตยในชวงเวลาทมการปรบปรงหลงคานน เพอลดตนทนในการรอและตดตงแผงโซลาเซลลใหม 2.10 ปจจยทมผลตอการผลตพลงงานไฟฟาของระบบโซลาเซลล

ในการเลอกแผงโซลาเซลลนนผผลตแผงโซลาเซลลจะแสดงคาการผลตก าลงไฟฟาของแผงโซลาเซลลโดยแสดงเปนคามาตรฐานคาหนง คาดงกลาวคอ Standard Test Conditions (STC) โดยคา STC นเปนคาก าลงการผลตก าลงไฟฟาของแผงโซลาเซลลทความเขมแสงอาทตยตกกระทบ 1,000 W/m2 และทอณหภม 25 oC ในสภาพอากาศโปรงและนง (Clear sky) โดยปกตจะแสดงคาในรปแบบดงตวอยางน 100 Watts solar module (100 Watts of power output under STC) แตการตดตงเพอใชงานจรงนนมปจจยหลาย ๆ อยางทท าใหความสารถในการผลตพลงงานไฟฟาทไดจรงนอยกวาคามาตรฐานทก าหนดใหมา ปจจยทมผลตอการผลตพลงงานฟาของระบบโซลาเซลลมดงน

2.10.1 อณหภม อณหภมถอเปนปจจยหนงทส าคญกบประสทธภาพในการผลตก าลงไฟฟา อณหภมของ

แผงยงสงจะท าใหประสทธภาพในการผลตก าลงไฟฟาลดลง โดยทวไปผลกระทบดานความรอน

20

ของแผงโซลาเซลลนสงผลใหประสทธภาพการผลตไฟฟาลดลงเหลอประมาณ 89% ของคา STC (ftemp=0.89) 2.10.2. ฝนและความสกปรกของแผงโซลาเซลล

แผงโซลาเซลลเมอใชไประยะหนงจะมฝ นละอองหรอคราบสกปรกมาเปอนบนหนาแผง ซงปจจยนสงผลใหความสามารถในการรบแสงอาทตยลดลงท าใหศกยภาพในการผลตไฟฟาลดลงตามไปดวย โดยทวไปผลกระทบทเกดจากสงสกปรกและฝ นละอองนท าใหความสามารถในการผลตไฟฟาลดลงเหลอประมาณ 93% ของคา STC (f dirt = 0.93)

2.10.3 การตอของแผงพลงงานแสงอาทตยทไมสม าเสมอและการสญเสยในสายไฟ จากการทดสอบประสทธภาพของแผงโซลาเซลลทประกอบกนเปนแถวเทยบกบ

แผงโซลาเซลลเดยว ๆ พบวาทจ านวนแผงทเทากนประสทธภาพในการผลตพลงงานไฟฟาของแผงทตอกนเปนแถวมคานอยกวาประสทธภาพของแผงเดยว ๆ รวมกน นอกจากนความตานทานในสายไฟท าใหเกดการสญเสยของพลงงานไฟฟาขนได โดยทวไปการสญเสยพลงงานไฟฟาจากการตอแผงทไมสม าเสมอและสญเสยภายในสายไฟท าใหประสทธภาพของการผลตไฟฟาลดลงเหลอ 95% ของคา STC (f mis = 0.95)

2.10.4 การเปลยนพลงงานไฟฟาจาก DC เปน AC พลงงานไฟฟาทผลตไดจากแผงโซลาเซลลนนเปนพลงงานไฟฟากระแสตรง (DC) แต

อปกรณทใชตามบานเรอนนนสวนใหญพลงงานไฟฟากระแสสลบ (AC) ฉะนนไฟฟาทผลตไดจากแผงนนตองผานตวแปลงกระแสไฟหรอเรยกวา Inverter เพอแปลงไฟฟากระแสตรงเปนไฟฟากระแสสลบกอนเสมอ การแปลงกระแสไฟฟานท าใหเกดการสญเสยพลงงานขนสวนหนง โดยทวไปการสญเสยพลงงานเนองจากการแปลงกระแสไฟฟานท าใหประสทธภาพในการผลตไฟฟาลดลงเหลอประมาณ 90% ของคา STC ( f inv = 0.90)

ตวอยาง การประเมนความสามารถในการผลตก าลงไฟฟาไดจรงของแผงพลงงานแสงอาทตยของผผลตรายหนงซงมคา Power output = 100 W solar module ดงน การผลตไฟฟาจรงของแผงพลงงานแสงอาทตย = power output of solar module × ftemp× fdirt×

fmis× f_inv = 100 × 0.89 × 0.93 × 0.95 × 0.90 = 70.77 วตต

21

2.11 อปกรณส าหรบตอวงจรระบบโซลาเซลล

2.11.1 สายไฟฟาโซลาเซลล การเชอมตอระบบโซลาเซลล ตองใชสายไฟฟา สาย PV / PV1-F เปนสายไฟสาหรบไฟ DC ออกแบบมาเพอระบบโซลาเซลลโดยเฉพาะ เปนสายทท าจากทองแดงเคลอบดบก หมฉนวน 2 ชน ทดความรอนสง มความสามารถทนอณหภมไดไมนอยกวา 80 oC ซงเรยกสายส าหรบ โซลาเซลล ภายในสาย PV1-F ประกอบดวยสายเสนเลก ๆ จ านวนมาก ท าใหเหมาะกบไฟฟากระแสตรง (DC) กระแสไฟฟาไหลผานไดด เพราะไฟฟาระบบกระแสตรง จะวงทขอบของสายไฟเสนเลก ๆ มคาความสญเสยการไฟฟานอยกวา การเลอกใชสายจะตองพจารณากระแสแรงดน และระยะทาง การใชสายยาวมากเกนไปจะท าใหเกดการสญเสย ดงนนการตดตงระบบจะตองค านวณคาการสญเสยทไมควรเกน 0.6 โวลต สของสายทใชในระบบสายสแดงใชเปนสายไฟบวก สวนสายสด าหรอสอน ๆ ใชเปนสายไฟกราวดหรอไฟลบ

แรงดนทสญเสย=กระแสไฟฟา x [0.02 x ความยาว (ม) / พนทหนาตด (มม.2)]

รปท 2.17 สายไฟฟาโซลาเซลล

22

ตารางท 2.1 การเลอกขนาดสายไฟ

2.11.2 ขวตอสายโซลาเซลล MC4 Connector

รปท 2.18 ขวตอสายโซลาเซลล MC4 Connector

MC4 Connector เปนอปกรณเชอมตอไฟฟา ประกอบดวยขวตอทเปนเตาเสยบ (plug) กบขวตอทเปนเตารบ (socket) นยมใชส าหรบเชอมสายไฟของแผงโซลาเซลลเขาดวยกน MC4 นนมชอยอจากชอบรษทผผลต นนคอ บรษท Multi-Contact ประเทศสหรฐอเมรกา และ เลข 4 คอ ขนาดของหมดตวเชอม 4 mm2 MC4 เปนอปกรณทชวยใหสายไฟของแผงโซลาเซลลนน เชอมตอกนได

กระแส (A) รองรบแรงดนไฟฟา ขนาดสาย (Sq.mm)

30 AC 0.6/1kV; DC 1.8kV PV1-F 1*1.52

41 AC 0.6/1kV; DC 1.8kV PV1-F 1*2.52

55 AC 0.6/1kV; DC 1.8kV PV1-F 1*4.024

70 AC 0.6/1kV; DC 1.8kV PV1-F 1*6.02

98 AC 0.6/1kV; DC 1.8kV PV1-F 1*102

132 AC 0.6/1kV; DC 1.8kV PV1-F 1*162

218 C 0.6/1kV; DC 1.8kV PV1-F 1*352

23

อยางงายดาย เพยงดนตว Connector ของแผงทอยตดกนดวยมอเทานนเอง เพยงแตวาตว Connector นกจะมกลไกการลอคการเชอมตอเขากนของสายไฟ เพอปองกนในกรณทสายไฟถกดงโดยไมตงใจ

รปท 2.19 ขวตอสายโซลาเซลล MC4 Connector +

เตาเสยบ และเตารบนจะถกวางไวภายในวสดหมทเปนพลาสตกทจะเปนเพศตรงขามกน โดยเตาเสยบจะใสไปในวสดหมรปทรงกระบอกทคลายกบ connector ตวเมย แตเรยกวาตวผ สวนเตารบใสในหวรปสเหลยมทคลาย connector ตวผ แตเรยกวาตวเมย

รปท 2.20 ขวตอสายโซลาเซลล MC4 Connector -

ส าหรบ Connector ตวเมยนน จะมนวพลาสตก 2 อน ทเวลาใสตองกดตรงกลางเลกนอย เพอทจะแทรกเขาไปในรดานหนาของ Connector ตวผ เมอดนขวตอสายโซลาเซลลทงตวผและ

24

ตวเมยเขาดวยกนจะเขาดวยกนพอด การเขาหวหมด (Pin) จะตองใชคมบบ MC4 โดยเฉพาะเพอใหกระแสไฟฟาไหลไดสะดวก

รปท 2.21 การบบหวตอ

2.11.3 อปกรณตดตอนของระบบโซลาเซลล อปกรณตาง ๆ ทเปนไฟฟากระแสตรงจะตองใชอปกรณทผลตส าหรบไฟฟากระแสตรง โดยเฉพาะอปกรณตดตอน (Circuit Breaker) หากน า AC Circuit Breaker มาใชกบวงจรระบบของกระแสตรงจะท าใหเกดอนตราย การตดวงจรจะชากวาปกต จะท าใหเกดความเสยหายกบ อปกรณได

รปท 2.22 อปกรณตดตอนของระบบโซลาเซลล

25

2.12 การบ ารงรกษาระบบโซลาเซลล 2.12.1 การบ ารงรกษาแผงโซลาเซลล 1. ท าความสะอาดคราบสกปรกและฝ นทเกาะบนแผงโซลาเซลลดวยการลางดวยน าสะอาดและเชดคราบสกปรกออก บางครงคราบสกปรกจะเปนพวกยางหรอมลนกใหใชน าเยนลางและขดดวยฟองน า ขอควรระวงในการท าความสะอาดแผงโซลาเซลลคอ หามใชแปรงทมขนเปนโลหะท าความสะอาดผวของแผงโซลาเซลล นอกจากนผงซกฟอกและน ายาใด ๆ กไมควรใชใน การท าความสะอาด เพราะอปกรณและน ายาท าความสะอาดดงกลาว จะท าใหเกดรอยทผวแผงโซลาเซลลได ควรหมนลางท าความสะอาดแผงโซลาเซลลเปนประจ าเพอก าจดฝ นผง ขนกหรอวสดอนๆ ซงมาลดทอนแสงอาทตยทตกกระทบตวแผง ท าใหผลตพลงงานไฟฟาไดนอยลงเกอบ 20% การลางท าความสะอาดควรท าเวลาเชา ไมควรท าเวลากลางวน เพราะเมอกระจกแผงทรอนเจอกบน าเยน อาจจะท าใหกระจกแตกได นอกจากนไมควรใชวสดทเปนฝอยมาขดคราบสกปรกบนกระจกแผงเพราะอาจจะท าใหกระจกเปนรอยได

รปท 2.23 การบ ารงรกษาแผงโซลาเซลล

2. ตรวจสอบดสภาพแผงโซลาเซลลยงมสภาพทสมบรณหรอไม เชน รอยราว, รอยแตก, รอยฝาบรเวณผว, มรอยรวของน าภายในผวแผงโซลาเซลลและสของแผงเปลยน เปนตน ใหมการจดบนทกและสงเกตการณสงผดปกตตาง ๆ ถาประสทธภาพลดลง อาจจะมการซอมบ ารงหรอเปลยนแผงพโซลาเซลลทมปญหาดงกลาว

3. ควรตรวจเชคระบบโซลาเซลลวาสามารถผลตไฟฟาไดตามปกต ตรวจเชคทกวน หรออยางนอยสปดาหละครง

26

4. ควรตรวจสอบสวนทยดโซลาเซลล โครงเหลก นอตและสกรตาง ๆ ใหแนนหนาดอยเสมอ

5. ควรตรวจเชคขวตอและจดเชอมของสายไฟจดตาง ๆ วามการคลายตวของขวตอหรอไม ถามควรขนสกรเชอมตอกบสายไฟฟาใหแนน (ถาจะขนสกรจ าเปนตองปดไฟฟาในระบบเสยกอน หรอใชเครองมอทมฉนวนสามารถปองกนไฟฟา)

6. ตรวจตรารอบ ๆ และเชคดวาสายไฟทอยในระบบมการช ารดเสยหายหรอไม ถามใหด าเนนการเปลยนทนท เพราะสายไฟฟาทเสยหายอาจท าใหเกดไฟฟาลดวงจรและเกดเพลงไหมได

2.12.2 การบ ารงรกษาตวแปลงกระแสไฟฟาและระบบควบคมตาง ๆ (Inverter and Controller) ระบบแปลงกระแสไฟฟาและระบบควบคมตาง ๆ ควรมสภาพทสะอาดปราศจากฝ นเกาะสะสม ฉะนนควรใชผาแหงเชคท าความสะอาดฝ นทเกาะอปกรณเหลาน และใชไฟฉาย LED สองดในชองทตรวจสอบไดยาก เชน รอยตอตาง ๆ ภายในอปกรณวาอยในสภาพสมบรณหรอไม หากมสภาพทไมพรอมใชงานหรอช ารด เชน สายไฟมการหลดออกมา ถาตรวจพบใหท าการแกไขใหเรวทสด นอกจากนตองตรวจสอบกลองทครอบอปกรณควบคมตาง ๆ นตองไมมแมลงหรอหนมาท ารง หากมใหก าจดทงเพอปองกนแมลงและหนมาท าใหระบบมปญหา 2.12.3. การบ ารงรกษาระบบสายไฟและระบบเชอมตอตาง ๆ (Wiring and Connections) การตรวจสอบระบบสายไฟและระบบเชอมตอตาง ๆ นนควรตรวจสอบวาอปกรณดงกลาวมสภาพทบงบอกถงความไมสมบรณหรอชารดหรอไม เชน รอยราว รอยแตก ความเสอมสภาพของฉนวนและทอ รอยกดกรอนตาง ๆ รอยไหม การเกดประกายไฟตอนสบสวตชไฟ สภาพของสายดน เปนตน หากเกดปญหาดงกลาวใหแจงผทมาตดตงมาซอมบ ารงใหเรวทสดเทาทท าได 2.12.4 การบ ารงรกษาแบตเตอร (Battery, The system with Battery Back-up) แบตเตอรใชในระบบทตองการส ารองไฟฟาเอาไวใชงานนน ตองมการตรวจสอบสภาพแบตเตอร เชน ปรมาณสารละลายอเลกโทรไลท รอยแตกราวบรเวณกอนแบตเตอร รอยกดกรอนบรเวณขวแบตเตอร ระดบแรงดนของแบตเตอร เปนตน แบตเตอรทมสภาพดควรสะอาด ไมมฝ นหรอคราบสกปรก และไมควรมรอยกดกรอน และการรวของสารละลายอเลกโทรไลท การเกดปญหาทกลาวมาใหท าการซอมบ ารงดงน 1. หากปรมาณสารละลายอเลกโทรไลทนอยเกนไปใหท าการเตมสารละลายเขาไปเพมใหอยในระดบทใชงานปกต 2. การเกดรอยกดกรอนบรเวณขวใหท าความสะอาด ซงลกษณะการกดกรอนบรเวณขวจะเปนคราบสขาว โดยปกตใหท าความสะอาดเดอนละครง

27

3. ระดบแรงดนของแบตเตอรควรมการตรวจสอบระดบแรงดนไฟฟาอยางสม าเสมอ เมอมความผดปกตใหท าการตรวจสอบ ซอมบ ารง หรอเปลยนกอนแบตเตอรนน

รปท 2.24 การบ ารงรกษาแบตเตอร

4. ตรวจเชคสายไฟฟาตรงขวแบตเตอรใหแนนอยเสมอ ถามการคลายตว ควรขนใหแนน 5. ส าหรบแบตเตอรแบบ Seal Lead-Acid (หรอแบบไมตองเตมน ากลน) ชวงระยะเวลาหนงควรจะมการใชไฟฟาทเกบอยในแบตเตอรบาง ถาแบตเตอรไมไดถกใชงานเปนเวลานาน ๆ จะท าใหแบตเตอรใชงานไดไมเตมประสทธภาพ 6. ส าหรบแบตเตอรแบบ Flooded Lead-Acid (หรอแบตเตอรทตองเตมน ากลน) ควรเตมน ากลนเปนประจ าอยางนอยทก ๆ 1 เดอน อยาใหน ากลนในแบตเตอรแหง อายการใชงานจะสนลง และทก ๆ 3-4 เดอนควรจะมการกระตนแบตเตอรโดยวธการทเรยกวา Equalization (การชารจแบตเตอรดวยแรงดนไฟฟาทมากกวาปกต ซงคาแรงดนไฟฟาจะขนอยทผผลตแบตเตอรแตละราย) เพอจะท าใหประจแบตเตอรแบบน ามการแลกเปลยนปฏกรยาทางเคมภายใน ท าใหกลบมาคงสถานะสมดลอกครง ชวยยดอายแบตเตอรใหยาวนานขน

บทท 3 รายละเอยดการปฎบตงาน

3.1 ชอและทตงของสถานประกอบการ บรษท นวเพาเวอร ซสเทม จ ากด 451 หม 12 ซ. 18/4 ถ.พทธมณฑลสาย 3

รปท 3.1 ทตงสถานประกอบการ

29

3.2 สถานทออกปฏบตงาน บรษท นวเพาเวอร ซสเทม จ ากด หม 12 ซ. 18/4 ถ.พทธมณฑลสาย 3

รปท 3.2 สถานปฏบตงาน

3.3 ลกษณะ ประกอบการขององคกร

บรษท นวเพาเวอร ซสเทม จ ากด เปนบรษทส าหรบการออกแบบและตดตงแผงโซลาเซลลรวมถงอปกรณทเกยวของ 3.4 ต าแหนงและลกษณะงานทนกศกษาไดรบมอบหมาย ต าแหนงชางไฟฟา ลกษณะงาน เดนราง ตดตงระบบไฟฟา ตดตงแผงโซลาเซลล และตดตงอปกรณทเกยวกบโซลาเซลล เชน ตดตงแผงโซลาเซลลเพอลดพลงงานไฟฟาทใชในบรษท

3.5 ชอและต าแหนงงานของพนกงานทปรกษา

ชอพนกงานทปรกษา คณประพนธ หารไชย ต าแหนง ผจดการโครงการ 3.6 ระยะเวลาทปฏบตงาน วนท 15 เดอนพฤษภาคม พ.ศ. 2561 ถงวนท 30 เดอนสงหาคม พ.ศ. 2561

30

3.7 ขนตอนและวธการด าเนนงาน 3.7.1 การออกแบบระบบโซลาเซลลแบบออฟกรด

3.7.1.1 การออกแบบระบบ PVs ทผลตไฟฟาแลวจายเขาสายสงโดยตรง (ไมมการตดตงระบบส ารองไฟ)

3.7.1.2 การออกแบบระบบ PVs ทผลตไฟฟาแลวใชภายในบาน (มการตดตงระบบส ารองไฟ)

3.7.2 ขนตอนการวางแผน

3.7.2.1 โซลาทเลอกใช 3.7.2.2 แบตเตอรรทเลอกใช 3.7.2.3 ชารจคอนโทรลทเลอกใช 3.7.2.4 อนเวอรเตอรทเราเลอกใช

3.7.3 การออกแบบการวางแผง

3.7.3.1สงแบบ AutoCad 3.7.3.2 สงแบบ Auto Cad Singleline

3.7.4 การจดท า BOM (Bill Of Materials) 3.7.5 ตดตงโครงSupport

3.7.5.1 ประกอบ Mounting หรอโครง Support 3.7.5.2 วาง Marking ต าแหนงยด Bracket กบดาดฟา 3.7.5.3 ยดเสา Support กบ Bracket กบดาดฟา 3.7.5.4 วางคานยดเสา Support 3.7.5.5 วางแปร Aluminium Profile

3.7.6 การตดตงและเดนสาย

3.7.6.1 ตดตงกลอง Array Junction Box กบเสา Support 3.7.6.2 ดงรอยสาย DC: Solar cable 6 sq.mm ไปยง Array Junction Box 3.7.6.3 ดงรอยสาย DC: 2xCV 6 sq.mm พรอมสายดน จาก Array Junction Box 3.7.6.4 ดงรอยสายสญญาณจาก Sunny Sensor ไปยง Sunny Webbox 3.7.6.4.1.ตอ sensor ตาง ๆ เขากบ panel ท sensor box ก าหนด 3.7.6.4.2.ตอสาย Solar (RJ45) เขากบ slot ชอง Out

31

3.7.6.5 ขนตอนการเซตคา Datamanager2.0 3.7.6.5.1 เปดโปรแกรม Fronius Solar.access 3.7.6.5.2 กดเลอกท Administration และเลอกท Create PV System 3.7.6.5.3 กรอกคาใหครบ ตามชองทก าหนด 3.7.6.5.4 เลอกท PV System และเลอกตามชอทเราตงไวและท าตามขนตอนดงรปภาพ 3.7.6.5.5 กดเลอกท WLAN 3.7.6.5.6 การเซทคา wifi 3.7.6.5.7 การใหเครอง Inverter สงขอมลเขาส 3.7.6.6 ตดตงอนเวอรเตอร 3.7.6.7 ตดตง Sunny Webbox

3.7.7 ตดตงในสวนตเมนและ Circuit Breaker

3.7.7.1 ดงรอยสาย AC: 2*CV 2.5 sq.mm จาก DC/AC Control cabinet ไปยงเตารบ 3.7.8 งานทดลองการท างานจรง (Trail/Commissioning)

32

ตารางท 3.1 ผงเวลาในการด าเนนงาน

ล าดบ หวขอ พ.ศ. 2561 ม.ค. ก.พ. ม.ค. เม.ย. พ.ค. ม.ย. ก.ค. ส.ค. ก.ย. ต.ค.

1 การเรยนทฤษฎ

2 การออกสหกจ

3 การคนควาหาขอมล

4 การจดท าโครงงาน

5 การสงเลม สหกจ

เวลาทวางแผน เวลาทด าเนนการ

3.8 อปกรณและเครองมอทใช 3.8.1 เหลก อลมเนยม 3.8.2 แคลมลอคแผง 3.8.3 เทปพนสายไฟ 3.8.4 ไขควงแบน-แฉก 3.8.5 สวานไฟฟา 3.8.6 เชคแลมป 3.8.7 คมตด คมจบ คมปอกสายไฟฟา 3.8.8 เครองใชไฟฟาอน ๆ

บทท 4

ผลการปฏบตตามโครงงาน

4.1 การออกแบบระบบโซลาเซลลแบบออฟกรด

ระบบทท าการออกแบบและตดตงสามารถแสดงไดตามรปท 4.1 ซงเปนระบบโซลาเซลลท

ใชชารจคอนโทลเลอรและมแบตเตอรเกบพลงงานใหสามารถใชไดทงกลางวนและกลางคน และ

จะตองแปลงพลงงานงานจาก DC เปนพลงงาน AC โดยใชอนเวอรเตอรทตอกบโหลด AC ในการ

ออกแบบแตละงานขนอยกบโหลดทตองการใชของบานลกคา ซงจะท าใหรวาจะตองใชชารจคอน

โทรเลอรแบบใดและใชแผงโซลาเซลลกบอนเวอรเตอรขนาดเทาไหร

รปท 4.1 ระบบโซลาเซลลแบบออฟกรด

34

4.1.1 การออกแบบระบบ โซลาเซลล (PVs) ทผลตไฟฟาแลวจายเขาสายสงโดยตรง (ไมมการตดตงระบบส ารองไฟ)

การค านวณระบบนจะค านวณจากพนททใชส าหรบตดตงเปนหลก โดยมหลกการค านวณดงน สมมตวา หลงคาบานมพนททเหมาะสมส าหรบตดตงแผงโซลาเซลล 60 ตารางเมตร ตองการตดตงแผงโซลาเซลล จากผขายรายหนงซงมขอมลการผลตดงน มคา STC เทากบ 275 วตตตอแผงโซลาเซลล โดยพนทของแผงโซลาเซลล 1 แผง อยท 1.65 ตารางเมตร แรงดนไฟฟากระแสตรง สงสดท 12 V จะสามารถตดตงแผงโซลาเซลลผลตพลงงานไฟฟาจายเขาสายสงทไดเทาไร วธท า จ านวนแผงพลงงานแสงอาทตยทใช = 60/1.65 = 36 แผง พนทบนหลงคานสามารถผลตก าลงไฟไดสงสด = จ านวนแผง * ก าลงไฟฟาสงสดทไดจากแผง = 36*275 = 9,900 วตต ก าลงไฟทสามารถผลตไดจรง = ก าลงไฟฟาสงสดทผลตได × ftemp× fdirt× fmis× f_inv = 9,900× 0.89 × 0.93 × 0.95 × 0.90 = 7006 W หรอ 7.006 kW ชวโมงการผลตไฟฟาของระบบ PVs อยในชวง 9 โมงเชาถงบาย 3 โมง คดเปน 6 ชวโมง ระบบ PVs สามารถผลตพลงงานไฟฟาได = ก าลงไฟฟาผลตไดจรง (kW) × ชวโมงการผลต ไฟฟา = 7.006 kW × 6 hr/day = 42 kWh (ห น วย ) / day สรปไดวา หลงคาบานแหงนสามารถตดตงแผงพลงงานแสงอาทตยจ านวน 36 แผง เพอผลตก าลงไฟฟาทคาดวาผลตไดจรง 7.06 kW และ สามารถผลตไฟฟาไดใหแกโหลดประมาณ 42 หนวยตอวน

35

4.1.2 การออกแบบระบบ PVs ทผลตไฟฟาแลวใชภายในบาน (มการตดตงระบบส ารองไฟ) การค านวณระบบแบบนจะค านวณจากการค านวณการใชพลงงานไฟฟาภายในบาน

เปนหลก โดยมหลกการค านวณดงน สมมตวา หลงคาบานมพนททเหมาะสมส าหรบตดตงแผงโซลาเซลล 60 ตารางเมตร ตองการตดตงแผงโซลาเซลลจากผขายรายหนงซงมขอมลการผลตดงน มคา STC เทากบ 275 วตตตอแผงโซลาเซล โดยพนทของแผงโซลาเซลล 1 แผงอยท 1.65 ตารางเมตร แรงดนไฟฟากระแสตรงสงสดท 12 V จะสามารถตดตงแผงโซลาเซลลและแบตเตอรจ านวนเทาไร เพอผลตพลงงานไฟฟาใชภายในบานอยางเหมาะสม โดยรายละเอยดอปกรณเครองใชไฟฟาภายในบานหลงนสามารถแสดง ไดดงตารางท 4.1 ตารางท 4.1 รายละเอยดอปกรณเครองใชไฟฟาภายในบาน

อปกรณ (หนวย)

จ านวน เวลาการใชงานตอวน (hrs/day)

สดสวนการท างานของอปกรณ

หลอดไฟขนาด 36 W (หลอด) 5 8 100 หลอดไฟขนาด 18 W (หลอด) 2 6 100

TV LED 40 นว 150 W (เครอง) 1 6 100 ไมโครเวฟ 800 W (เครอง) 1 0.2 100

Laptop 120 W (เครอง) 2 4 100 ตเยน 6 คว 100 W (ต) 1 24 40

หมอหงขาว 500 W (หมอ) 1 0.25 90 พดลมตงพน 55 W (ตว) 2 10 100

พลงงานไฟฟาทใชในแตละวน = ผลรวมของพลงงานไฟฟาทใชในอปกรณแตละชนด

พลงงานไฟฟาทใชในอปกรณ = ก าลงไฟฟาของอปกรณ × สดสวนการใชพลงงาน × จ านวน × ชวโมงการใชงานตอวน ฉะนนสามารถหาพลงงานไฟฟาทใชในแตละวนได แสดงดงตารางท 4.2

36

ตารางท 4.2 พลงงานไฟฟาทใชในแตละวน

อปกรณ (หนวย)

จ านวน

เวลาการใชงาน

ตอวน (hrs/day)

สดสวนการท างาน

ของอปกรณ (%)

พลงงานไฟฟาทใชตอ

วน (kWh/day)

หลอดไฟขนาด 36 W (หลอด)

5 8 100 1.44

หลอดไฟขนาด 18 W (หลอด)

2 6 100 0.43

TV LED 40 นว 150 W (เครอง)

1 6 100 0.9

ไมโครเวฟ 800 W (เครอง)

1 0.2 100 0.16

Laptop 120 W (เครอง) 2 4 100 0.96 ตเยน 6 คว 100 W (ต) 1 24 40 0.96 หมอหงขาว 500 W

(หมอ) 1 0.25 90 0.11

พดลมตงพน 55 W (ตว) 2 10 100 1.10 พลงงานไฟฟารวมทใชในแตละวน 6.06

เมอค านวณพลงงานทใชไดในแตละวนแลวน าคาทไดมาค านวณคาก าลงไฟฟาทแผงโซลาเซลลสามารถผลตไดจรง โดยการออกแบบทเหมาะสมควรใหแผงโซลาเซลลท างานในชวง 9 เชาถงบาย 3 โมงในแตละวน (6 ชวโมงตอวน) ฉะนนสามารถค านวณก าลงไฟฟาจรงทแผงโซลาเซลล ท าไดจาก จ านวนแผง PV ส าหรบตดตง = ก าลงไฟฟาทแผง PV ผลตไดสงสด/ก าลงไฟฟา STC ตอหนงแผง PVs = 6060 W/275 W แผง = 22.036 แผง ประมาณ 23 แผง (ใหประมาณเพมขนเสมอ) พนททใชในการตดตง = จ านวนแผง PV ทจะตดตง × พนทของแผง PV 1 แผง = 23 × 1.65 ตารางเมตรตอแผง = 37.95 ตารางเมตร หรอประมาณ 38 ตารางเมตร

37

ตอไปนเปนการค านวณแบตเตอรเพอใชส ารองพลงงานไฟฟาในยามฉกเฉนหรอวนท ฟาปด โดยทวไปจะมการเกบไฟส ารองไวใชในเวลาฉกเฉนประมาณ 1 – 3 วน ซงจะค านวณ การเกบพลงงานไฟฟาส ารองไวใชไดนานถง 3 วน ซงแบตเตอรทใชเกบพลงงานไฟฟาหนงลก มขนาด 24 V ขนาดแบตเตอร (Ah) = พลงงานทตองการใช 3 วน/แรงดนไฟฟาในแบตเตอร × 0.8 (คาการใชงานของแบตเตอร)

=

V = 757.5 Ah หรอขนาด 1000Ah

4.2 ขนตอนการวางแผน 4.2.1 โซลาทเลอกใช

โซลาเซลลทเลอกใชคอแผงโซลาเซลลแบบโพลเอทลน 260W - 275W สามารถใหพลงงานสงสดท 275W เมอเปรยบเทยบขอมลในตารางท 4.3 กบตาราง ท 4.2 ตารางพลงงานทใชแตละวน แผงโซลาเซลลชนดนจงเหมาะส าหรบการใชงานทสด

รปท 4.2 แผงโซลาเซลล

38

ตารางท 4.3 Name Page

แมกซไฟ 260 265 270 275 ความทนทานตอไฟฟา 0 ถง + 6W (± 3%) แรงดนท pmax (VMP) 31.1 31.4 31.7 32.0 ปจจบนท pmax (Imp) 8.37 8.44 8.52 8.61 แรงดนไฟฟาวงจรเปด (Voc) 38.1 38.6 38.8 39.1 กระแสลดวงจร (Isc) 8.98 9.03 9.09 9.15 แรงดนไฟฟาสงสดของระบบ (VDC) 1000V (IEC) 600v (UL) ประสทธภาพของเซลล 17.9 18.2 18.5 18.8 ประสทธภาพโมดล 16.0 16.3 16.6 16.9 หมายเลขไดโอดไดโอด (ชน) 3 ฟวส Max.series (A) 15A สมประสทธอณหภม pmax -0.395% / oC สมประสทธอณหภมของเสยงเรยก -0.317% / oC คาสมประสทธอณหภมของ isc 0.0377% / oC อณหภมของเซลลปฏบตการทก าหนด 45 ± 2 oC * เงอนไข STC (1000W / m²; 1.5AM และอณหภมเซลล 25 oC

4.2.2 แบตเตอรทเลอกใช

แบตเตอรทเลอกใชคอ POWERSTAR 12V 100Ah Sealed Lead Acid Rechargeable Deep Cycle Battery ซงในแบตเตอรทใชเกบพลงงานหนงลกมขนาด 12 V 100 Ah เมอเปรยบกบการค านวณแลวจะตองใชแบตเตอรชนดน

รปท 4.3 แบตเตอรร

39

4.2.3 ชารจคอนโทรลทเลอกใช ชารจคอนโทรลทเลอกใชคอ SLC-GP Series Available in 20A 30A 12-24V ซงเปนอปกรณทตอระหวางแผงโซลาเซลลและแบตเตอรท างานโดยการปลดโหลด ถาพบวาแบตเตอรอยต ากวาในระดบทตงไว เพอปองกนการเสอมเรวของแบตเตอร แตถาคาแรงดนเพมขนตวชารจกจะท าการตอโหลดใหมและตวชารจจะชารจรกษาระดบแรงดนในแบตเตอรใหคงทอยเสมอ

รปท 4.4 ชารจคอนโทรล

4.2.4 อนเวอรเตอรทเราเลอกใช อนเวอรเตอรทเราเลอกใช การเลอกใชอนเวอรเตอรจะตองค านงถงเรองของ PDC ทตวอนเวอรเตอรนนจะรบได โดยใชหลกการค านวณ PDC 3710 W IDCmax 16.1 A VDCmin 230 V VDCstart 260 V VDC.r 370 V VDCmax 600 V Vmpp 230-500V

รปท 4.5 อนเวอรเตอร

40

4.3 การออกแบบการวางแผง 4.3.1 แบบโดยใชโปรแกรม AutoCad เพอการตดตง

การออกแบบในการวางแผงโซลาเซลลตองค านงถงพนท ทจะท าการตดตงโซลาเซลล วามพนทจะวางแผงแบบไหน ความสงของตวโครงสรางรวมถงองศาและทศทางทเราจะท าการวางแผงวาควรหนไปทศทางไหน แผงโซลาเซลลจงจะสามารถรบแสงและท างานไดอยางเตมท

รปท 4.6 การออกแบบการวางแผงโซลาเซลล

รปท 4.7 การออกแบบโครงสราง

41

4.4 การจดท า BOM ( Bill Of Materials )

เมอออกแบบตามขนตอนและกอนทเราจะสงซอวสด จะตองจดท ารายการสงซอวสด หรอ BOM เพอแกไขปญหาการซอวสดเกนหรอผดพลาด แสดงไดดงตารางท 4.4

ตารางท 4.4 Bill Of Materials

Part Number Description Qty Price Total

300-0001

Reddot Rack High Strenth Rail 4200 mm 270 580 156,600.00

300-0002

Reddot Rack High Strenth Rail 3200 mm 444 443 196,692.00

303-0001

Rail joiner 408 24 9,792.00

302-0003

*** Universal End Clamp *** 200 24 4,800.00

301-0001

Universal Mid Clamp with earthing washer 2076 31 64,356.00

314-0001

Kilp lok 700 bracket 1792 69 123,648.00

305-0001

Earthing Lug 4-6mm Core 332 24 7,968.00

319-0001

T-Head Rail Connector with Nut 1792 10 17,920.00

304-0002 L-bracket (M10 hole) 1792 18 32,256.00

- Note :

Condition : Sub total ฿ 614,032.00 - 100% deposit when issue PO Discount Sub total after discount ฿ 614,032.00 Vat 7% ฿ 42,982.24 Total amount ฿ 657,014.24

Price/watt ฿ 1.97

42

4.5 ตดตงโครง Support

4.5.1 ประกอบ Mounting หรอโครง Support

การประกอบโครงสราง Support จะตองประกอบตามแบบทเราไดวาดไวใหตรงตามแบบ

การประกอบชนสวนแตละจดจงมความส าคญเปนอยางมาก เพราะวาถาหากผดทจดใดจดหนงจะ

กอใหเกดปญหาตอชนงานและโครงสรางตาง ๆได สงทเราจะตองค านงถงกคอรายละเอยดของ

แบบทเราไดท าการวาดไว และลงมอท าตามแบบ

รปท 4.9 การประกอบโครงสราง

43

4.5.2 วาง Marking ต าแหนงยด Bracket กบดาดฟา

การยด Bracket กบดาดฟากอนทเราจะท าการยด Bracket กบดาดฟา จะตองหาต าแหนงใน

การวางใหไดกอน เพราะเปนขนตอนทส าคญถาหากวางต าแหนงยด Bracket ผดตงแตแรกกจะ

ท าใหเกดความลาชาในการท างานและอาจกอใหเกดความเสยหายตอชนงานได ดงนนตองได

ต าแหนงของการยด Bracket กอน จงจะท าการเจาะและยดตดกบดาดฟาได

รปท 4.10 วาง Marking ต าแหนงยด Bracket กบดาดฟา

44

4.5.3 ยดเสา Support กบ Bracket กบดาดฟา

การยดเสา Support คอการยดตวเสา Support ใหตดกบ Bracket ทท าการยดไวกบดาดฟา

และขนตอนน จะตองค านงถงองศาเปนหลก เพราะตวเสา Support ตองตงฉากกบพน 90°

รปท 4.11 ยดเสา Support

4.5.4 วางคานยดเสา Support

วางคานยดเสา Support เปนการวางคานและยดคานเขากบตวเสา Support เพอรองรบตว

แปร Aluminium

รปท 4.12 การวางคาน

45

4.5.5 วางแปร Aluminium Profile

วางแปร Aluminium คอการวางแปร Aluminium เขากบคานทไดวางไว โดยการใชนอต ในการยดเพอใหไดความแขงแรง โดยกอนท าการยดตวแปร Aluminium จะตองเวนระยะหางในการวางแปรใหเทากบแผงโซลาเซลล 1 แผง เพราะระยะในการวางจะตองขนอยกบระยะในการยดตวแผงโซลาเซลลกบแปร Aluminium และรองรบแผงโซลาเซลลโดยการยดตวแผงโซลาเซลลใหตดกบแปรทรองรบอย

รปท 4.13 วางแปร Aluminium Profile

46

4.6 การตดตงและเดนสายไฟ

4.6.1 ตดตงกลอง Array Junction Box กบเสา Support

ตดตงกลอง Array Junction Box กบเสา Support ดงแสดงในรปท 4.14 เพอการแยกสาย

ของโซลาเซลล วามกชดและตดตงไวเพอใหงายตอการซอมแซมท าให กลอง Array Junction Box

มความส าคญในการเดนสายไฟมากและตรวจเชคความผดปกตของแผงโซลาเซลลเปนอยางมาก

รปท 4.14 ตดตงกลอง Array Junction Box

4.6.2 ดงรอยสาย DC: Solar cable 6 sq.mm ไปยง Array Junction Box

ตอสายเขากบ Circuit Breaker ทมแบตเตอรเชอมอยอกดานหนงและตอเขากบโซลาชารจ

คอนโทรลดงแสดงในรปท 4.15

รปท 4.15 การดงรอยสาย DC:Solar

47

4.6.3 ดงรอยสาย DC: 2xCV 6 sq.mm พรอมสายดน จาก Array Junction Box

รปท 4.16 การดงรอยสาย DC: 2xCV 6 sq.mm พรอมสายดน

4.6.4 ดงรอยสายสญญาณจาก Sunny Sensor ไปยง Sunny Webbox การตอ sensor ตาง ๆ เขากบ panel ท Sensor Box ก าหนดและการตอสาย Solar (RJ45) เขากบ slot ชอง Out เพอสงขอมลไปยง Datamanager 2.0 แสดงไดดงรปท 4.17

รปท 4.17 การดงรอยสายสญญาณจาก Sunny Sensor

48

4.6.4 ขนตอนการเซตคาDatamanager2.0 4.6.4.1 เปดโปรแกรม Fronius Solar.access 4.6.4.2 กดเลอกท Administration และเลอกท Create PV System

รปท 4.18 ขนตอนการเซตคาDatamanager2.0 (1)

4.6.4.3 กรอกคาใหครบ ตามชองทก าหนด 4.6.4.4 เลอกท PV System และเลอกตามชอทเราตงไวและท าตามขนตอน ดงรปท 4.19

รปท 4.19 ขนตอนการเซตคาDatamanager2.0 (2)

49

รปท 4.20 ขนตอนการเซตคาDatamanager2.0 (3)

รปท 4.21 ขนตอนการเซตคาDatamanager2.0 (4)

4.6.4.5 กดเลอกท WLAN

50

4.6.4.6 การเซทคา wifi

การเซทคา wifi ให Inverter เชอมตอกบสญญาณ wifi โดยดบเบลคลก ชอสญญาณทเราตองการเ ชอมตอในชอง ssid หลงจากน นใหใสรหสผาน wifi จากนนกด Save ชอ wifi ทเลอกจะปรากฏในหวขอ Configured Networks จากน น ใหสงเกตชองStatus ถาขนวา ”Connected” เสรจสน

4.6.4.7 การใหเครอง Inverter สงขอมลเขาส website ของระบบ

โดยเราสามารถเลอกใหอพเดตขอมลไดแบบทเราตองการจากนนกด ”Save” การลงทะเบยนระบบ Solarใหกดดานบน ”Solar.web.registration”

รปท 4.22 ขนตอนการเซตคาDatamanager2.0 (5)

51

4.6.6 ตดตงอนเวอรเตอร

รปท 4.23 การตดตงอนเวอรเตอร

4.6.7 ตดตง Sunny Webbox

การตดตง Datamanager 2.0 ใหตดตงใน Slot ใดกไดไมตองถอด ENS ออก จากนน ใหโยก switch ไปท Position A แลวตอสาย Lan เพอ Set คา โดยตอเขากบคอมพวเตอร โดยใหโปรแกรม Fronius Solar Access หรอใช IE โดยกรอก IP Address: 169.254.0.180

รปท 4.24 การตดตงSunny Webbox

52

4.7 ตดตงในสวนตเมนและ Circuit Breaker

รปท 4.25 Circuit Breaker

4.7.1 ดงรอยสาย AC: 2*CV 2.5 sq.mm จาก DC/AC Control cabinet ไปยงเตารบ

รปท 4.26 ดงรอยสาย AC: 2*CV 2.5 sq.mm

53

4.8 งานทดลองการท างานจรง (Trail/Commissioning)

กอนทเราท าการทดลองจรงจะตองมการตรวจสอบความเรยบรอยของอปกรณทไดท าการตดตงไวกอนจงจะสามารถกดสวชออนอนเวอรเตอรได

รปท 4.27 การทดลองการท างานจรง

บทท 5

สรปผลและขอเสนอแนะ

5.1 สรปผลการปฎบตงาน

5.1.1 การด าเนนงานโครงการ การปฏบตงานโครงการสหกจศกษา ณ บรษท นเพาเวอร ซสเทม น าเสนอ การออกแบบและตดตงโซลาเซลลระบบ Off-Grid ไดด าเนนงานดานการตดตงงานระบบไฟฟา และระบบพลงงานแสงอาทตย การออกแบบในการวางแผงโซลาเซลล การตดตง และตรวจสอบการท างานใหไดมาตรฐานของไฟฟาการปฏบตงานสามารถลลวงไดเปนอยางดจากการใหความชวยเหลอ และแนะน าจากพนกงานพเลยงทคอยก ากบดแล 5.1.2 ขอจ ากดหรอปญหาของโครงการ - ขาดทกษะในการใชเครองมอและอปกรณตางๆ - ขาดทกษะความช านาญในการตดตง และตรวจสอบระบบการจายรบ-จายไฟฟาของโซลาเซลล - ขาดขอขอมลทใชในการปฏบตงานทางดานการตดตง

- ขาดขอขอมลทใชในการออกแบบและวางแผงโซลาเซลล 5.1.3 ขอเสนอแนะ - สอบถามจากพนกงานทมขอมลในการด าเนนงานและมทกษะทจะตรวจสอบงานไดอยางถกตอง - ใหผทมความช านาญตรวจสอบความถกตองของการท างานตาง ๆ อกครง

5.2 สรปผลการปฏบตงานสหกจศกษา

5.2.1 ขอดของการปฏบตงานสหกจศกษา - ไดเรยนรขนตอนการปฏบตงานตามหนางานจรง - ไดเรยนรการแกไขปญหาเฉพาะหนาไดด - ไดเรยนรการเตรยมความพรอมกอนทจะเรมปฏบตงาน

- ไดเรยนรการวางตวในการท างานภายในบรษท - ไดรจกการท างานเปนทมภายในบรษท

55

5.2.2 ปญหาทพบของการปฏบตงานสหกจศกษา - เกดสอสารผดพลาดในการท างานเปนทม - อปกรณไมเพยงพอตอการใชงานในแตละครง - การท างานผดพลาดและตองแกไขซ าในจดเดม

5.3.3 ขอเสนอแนะ - ควรมระบบการสอสารทเขาใจงายและไมซบซอน - ควรมอปกรณใหเพยงพอตอการใชงานเพอไมใหงานเสรจลาชา

บรรณานกรม

โซลาเซลลไทยแลนด96. (ม.ป.ป.). วธการเลอกซ�อแผงโซลาเซลล (Solar Cell) และอปกรณ

เขาถงไดจาก http://solarcellthailand96.com/design-calculator/buy-solar-cell/ โซลาเซลลไทยแลนด96. (ม.ป.ป.). วธการคานวณและออกแบบระบบโซลาเซลล สตรคานวณ แบตเตอร�แบบบาน ๆ เขาใจงาย ๆ. เขาถงไดจาก http://solarcellthailand96.com/design- calculator/easy-formula/

บานจอมยทธ. (ม.ป.ป.). เซลลแสงอาทตย. เขาถงไดจาก https://www.baanjomyut.com/library_2/ extension-2/solar_cell/01.html

บร ษท AEC EXPORT. (ม.ป.ป.). การทางานของระบบโซลาเซลล. เขาถงไดจาก http://www.aecexport.com/solar-cell/how-to-solar-cell-process/

Solar Smile Knowledge. (ม.ป.ป.). พลงงานแสงอาทตย. เขาถงไดจาก http//solar smileknowledge.com /

Solar Smile Knowledge. (ม.ป.ป.). โซลาเซลล. เขาถงไดจาก https://solarsmileknowledge.com/solar-

cell/

ภาคผนวก ก (ความเปนมาของมาตรฐาน ISO 9001:2000 ISO 50001)

มาตรฐาน ISO 9001: 2000 เปนมาตรฐานสากลทองคกรธรกจทวโลกใหความส าคญ เพอความเปนเลศทางดานคณภาพและความมประสทธภาพของการด าเนนงานภายในองคกร ความเปนมาของมาตรฐาน ISO 9001:2000 ISO มาจากค าวา (International Standardization and Organization) มชอวาองคการมาตรฐานสากล หรอองคการระหวางประเทศ กอตงเมอป ค.ศ.1946 มส านกงานอยทกรงเจนวา ประเทศสวตเซอรแลนด มวตถประสงคคลาย ๆ กบองคการการคาอน ๆ ของโลก คอจดระเบยบการคาโลก ดวยการสรางมาตรฐานขนมา ใครเขาระบบกตกานถงจะอยได ชวงท ISO กอตงขนเปนชวงสงครามโลกเพงจะจบลงใหม ๆ ดงนนประเทศตาง ๆ กไมไดใหความส าคญกบเรองนมากนก ตางคนตางขายของโดยมระบบมาตรฐานไมเหมอนกน จนกระทงในป 2521 เยอรมนเปนตวต งตวตใหทวโลกมมาตรฐานคณภาพสนคาเดยวกน สวนองคกรมาตรฐานโลกกจดตงระบบ ISO/TC176 ขนตอมาอก 1 ป องกฤษพฒนาระบบคณภาพทเรยกวา BS5750 ใชในเชงพาณชยไดส าเรจจากนนในป 2530 ISO จงจดวางระบบการบรหารเพอการประกนคณภาพทสามารถตรวจสอบไดผานระบบเอกสาร หรอทเรยกวา ISO 9000 เปนมาตรฐานทก าหนดใชในทกประเทศทวโลก ในปจจบนมาตรฐาน ISO 9001: 2000 จงกลายเปนเงอนไขหรอขอก าหนดทางการคาในการตดตอธรกจระหวางประเทศ รวมทงเปนใบเบกทางไปสการคาในระดบสากล มาตรฐานทใชไดกบทกองคกร ISO 9001: 2000 เนนบทบาทของผบรหารระดบสงทจะตองใหความส าคญกบความตองการ ความคาดหวงของลกคา และผทเกยวของ องคกรทกประเภทไมวาจะเปนภาคอตสาหกรรมการผลตหรอภาคบรการ ทงรฐและ เอกชน สามารถน าระบบการบรหารงานคณภาพ ISO ไปใชได และไมมขดจ ากดวาตองใชกบองคกรขนาดใหญทการลงทนสงและบคลากรจ านวนมากเทานน แตยงใชไดกบวสาหกจขนาดกลางและขนาดยอม (SMEs) ประโยชนทไดรบภายในองคกร 1. มกระบวนการท างานทเปนระบบยงขน 2. มคณภาพสนคาทดขน 3. ชวยลดคาใชจายทเกดจากของเสยไดอยางเปนรปธรรม 4. เกดประสทธภาพและประสทธผลในการท างานดขน 5. มระบบเอกสารทดขน ประโยชนทไดรบภายนอกองคกร 1. ลกคาเกดความมนใจในสนคาและบรการ 2. กาวสตลาดตางประเทศไดงาย 3. เพมความพงพอใจใหกบลกคา

4. สรางความสมพนธอนดกบลกคา 5. เพมศกยภาพในการแขงขน หลกการของการบรหารงานคณภาพ (Quality Management Principle-QMP) 1. การใหความส าคญกบลกคา (Customer Focus) 2. ความเปนผน า (Leadership) 3. การมสวนรวมของบคลากร (Involvement of People) 4. การบรหารเชงกระบวนการ (Process Approach) 5. การบรหารทเปนระบบ (System Approach) 6. การปรบปรงอยางตอเนอง (Continual Improvement) 7. การตดสนใจบนพนฐานความเปนจรง (Factual Approach to Decision Making) 8. ความสมพนธกบผ ขายเพอประโยชนรวมกน (Mutually Beneficial Supplier Relationship) เหตผลส าคญททวโลกยอมรบ ISO 9000 1. เปนมาตรฐานทใชกนทวโลก 2. คณภาพเปนสงส าคญในการแขงขนของธรกจทงในปจจบนและอนาคต 3. มความหลากหลายในการน าไปประยกตใช 4. การยอมรบของประเทศชนน ามากกวา 130 ประเทศ 5. สามารถขนทะเบยนใบรบรองไดทวโลก ธรกจทประยกตใช ISO 9000 1. น ามน ปโตรเลยม ปโตรเคม กาซธรรมชาต 2. ชนสวนรถยนต 3. พลาสตก กระดาษ โลหะ 4. อเลคโทรนคส และไฟฟา 5. อาหาร และ Catering 6. เคม และยาเวชภณฑ 7. บรการ เชน โรงแรม โรงพยาบาล การประกนภย การขนสง 8. กอสราง

มาตรฐาน ISO 50001 นานาประเทศตางใหความส าคญกบวกฤตพลงงานกนมากขน เนองจากตนทนพลงงานมการปรบตวสงขนเรอย ๆ และมแนวโนมวาพลงงานจะหมดลง ทางองคกรระหวางประเทศวาดวยการมาตรฐาน (International Organization for Standardization : ISO) ตระหนกถงความส าคญของปญหาดานพลงงานและใหความส าคญในการจดการพลงงาน จงไดมการจดท ามาตรฐานระบบการจดการพลงงาน (Energy Management System) หรอ ISO 50001 ใหองคกรตาง ๆ ไดน าไปใช เพอทจะชวยควบคมและลดคาใชจายดานพลงงาน รองรบกบวกฤตดานพลงงาน และลดการสงผลกระทบตอภาวะโลกรอนทเกดขนในปจจบน ISO 50001 คอ ระบบการจดการพลงงานตามมาตรฐานสากล หรอเรยกอยางยอวา EnMS ระบบแรกในโลกทพฒนาขนจากมาตรฐานระดบชาตและภมภาคตาง ๆ มการประกาศใชเมอวนท 15 มถนายน 2011 (ISO 50001:2011) โดยองคการระหวางประเทศ วาดวยการมาตรฐาน (International Organization for Standardization หรอเรยกอยางยอวา ISO) ซงมาตรฐาน ISO 50001 มวตถประสงคในการสงเสรมใหองคกรด าเนนการปรบปรงสมรรถนะพลงงานอยางตอเนอง เพอลดตนทนดานพลงงาน ลดการปลอยกาซเรอนกระจก และ อน ๆ ทมผลกระทบตอสงแวดลอม โดยใชเปนกรอบในการบรหารจดการพลงงานส าหรบธรกจการคา โรงงานอตสาหกรรม และองคกรตาง ๆ โดยมงหวงในการลดการใชพลงงานของโลกลงใหไดประมาณรอยละ 60 ประโยชน ISO 50001 ตอองคกร 1. องคกรมการด าเนนการดานการจดการพลงงานทเปนรปธรรม น าไปปฏบตไดจรง ท าใหเกดการปรบปรงอยางตอเนอง 2. สนบสนนใหเกดการใชเทคโนโลยใหม ๆ ดานประสทธภาพพลงงาน 3. เกดการยอมรบในระดบสากล เปนการเสรมภาพลกษณใหกบองคกรในดาน CSR อกทางหนง 4. องคกรควบคมผสงมอบทเกยวของตลอดหวงโซการผลต เพอสนบสนนใหเกดการใชพลงงานอยางมประสทธภาพ 5. องคกรปรบปรงการใชทรพยากรดานพลงงานใหคมคาตอการลงทน เพอลดคาใชจายและเพมประสทธภาพในการผลต เกดการลดตนทนดานพลงงานอยางย งยน สงผลใหองคกรสามารถเพมความสามารถในการแขงขนในตลาด และเปนการเพมความสามารถในการผลตกบบรการ 6. เกดการตรวจวดการใชพลงงานหรอประสทธภาพของเครองจกรอปกรณทส าคญอยางสม าเสมอ เพอทจะเฝาตดตามหรอควบคมใหอยในสภาวะทเหมาะสม 7. เกดความตระหนกและมสวนรวมในการควบคมและอนรกษพลงงานในงานทกระดบ อนเปนผลมาจากการมก าหนดดชนชวดสมรรถนะดานพลงงาน เปาหมายและแผนงานตาง ๆ ในแตละพนททมการใชพลงงานอยางเปนระบบ 8. เพมประสทธภาพการจดการพลงงานขององคกร โดยบรณาการเขากบระบบการจดการ ISO 9001 กบ ISO 14001 ทองคกรท าอยเปนแนวทางปฏบตส าหรบเกณฑมาตรฐานอน การวด

การจดท าระบบเอกสารและการรายงานผล การปรบปรงดานการพลงงานและการจดการ โครงการทเกยวของกบการลดการปลอยปรมาณกาซเรอนกระจก ประโยชน ISO 50001 ตอพนกงาน 1. เกดการฝกอบรมอยางเปนระบบท งดานขอก าหนด ดานเทคนค และดานจตส านกอนรกษพลงงาน 2. เพมความรความสามารถใหกบพนกงานทเกยวของทตองปฏบตตามระบบจดการพลงงานทก าหนดเอาไว ประโยชน ISO 50001 ตอประเทศไทยและตอโลก 1. เกดกลไกในการชวยลดการปลอยกาซเรอนกระจก เพมเตมจากกลไกอน ๆ ทมอยแลว 2. เกดการควบคมการลดใชพลงงาน และการเปลยนมาใชพลงงานรปแบบอน ๆ อยางเปนระบบและย งยนขององคกร สงผลใหประเทศลดการน าเขาพลงงาน และเปนการเพมความมนคงทางพลงงานอกทางหนง ISO 50001:2011 กบหลกการ PCDA วตถประสงคการจดท า ISO 50001:2011 ในประเทศไทยกคอ เพอปรบปรงประสทธภาพของการพลงงาน รวมถงลดการปลอยกาซเรอนกระจก ลดตนทนดานพลงงาน และลดผลกระทบทางดานสงแวดลอมอน ๆ โดยระบบ ISO 50001:2011 สามารถน าไปใชไดกบองคกรทกขนาด และสามารถบรณาการใหเขากบระบบอน ๆ ได โดยตองปฏบตอยางตอเนองตามหลกการ PCDA 1. การวางแผนพลงงาน (PLAN) : องคกรด าเนนการทบทวนการใชพลงงาน จดท าดชนชวดสมรรถนะขององคกรในดานพลงงาน และก าหนดแผนปฏบตการตาง ๆ ทจ าเปน เพอใหไดผลทจะปรบปรงสมรรถนะดานพลงงานใหเปนไปตามนโยบายพลงงานขององคกร โดยการวดและวเคราะหขอมลการใชพลงงานและปรมาณการใชพลงงาน 2. การปฏบต (DO) : องคกรน าแผนปฏบตการตาง ไปปฏบต ซงครอบคลมถงการด าเนนการในดานอน ๆ ทจะท าใหระบบการจดการพลงงานมความย งยนดงน ดานการออกแบบและการจดซอ ส าหรบกระบวนการ เครองจกรทมนยส าคญและมผลกระทบตอสมรรถนะพลงงาน รวมถงการบรการดานพลงงาน , ดานการควบคมการปฏบตงานและการบ ารงรกษา เฉพาะกระบวนการหรอเครองจกรทมนยส าคญและมผลกระทบตอสมรรถนะพลงงาน , ดานระบบเอกสาร ซงจะตองด าเนนการจดท าเอกสารใหสอดคลองกบขอก าหนดและการควบคมเอกสาร , ดานการสอสารทงภายในและภายนอกองคกร , ดานพลงงานของคนในองคกร , ดานความสามารถ การฝกอบรมและความตระหนก 3. การตรวจสอบ (CHECK) : องคกรเฝาตดตามและตรวจสอบการด าเนนการรวมถงแผนปฏบตการตาง ๆ ทเกยวของ โดยการก าหนดแผนในการเฝาระวงและการตรวจตดตามตวแปรส าคญทมผลตอสมรรถนะพลงงาน ซงในการตรวจสอบยงรวมไปถงการตรวจประเมนภายในระบบการจด

การพลงงานทจะตองท าเปนประจ าทกป และหากพบขอบกพรองหรอแนวโนมทจะเกดขอบกพรอง จะตองด าเนนการปฏบตการแกไขและปฏบตการปองกนทนท 4. การทบทวน (ACT) : องคกรด าเนนการแกไขขอบกพรองทพบ เพอปรบปรงสมรรถนะขององคกรดานพลงงาน ซงสงผลใหระบบมการพฒนาอยางตอเนอง โดยองคกรจะตองด าเนนการทบทวนโดยฝายบรหารทก ๆ ป เพอใหมนใจไดวาระบบการจดการพลงงานยงคงอย และมการปรบปรงและพฒนาไดอยางตอเนอง

ภาคผนวก ข (การปฏบตงานสหกจศกษา)

รปท 1 สถานประกอบการ

รปท 2 อาจารยทปรกษาตรวจดงานทสถานประกอบการ

รปท 3 ระบบการท างานแผงโซลาเซลล

ภาคผนวก ค (การน าเสนอโครงงาน)

รปท 4 การน าเสนอความเปนมาของโซลาเซลล

รปท 5 การน าเสนอขนตอนการตดตงอปกรณตาง ๆ

ประวตผจดท า

รหสนกศกษา : 5804200011 ชอ–นามสกล : นางสาวอมรรตน พนจเวชการ คณะ : วศวกรรมศาสตร สาขาวชา : วศวกรรมไฟฟา ทอย : 19/2 ซ.วดดสตาราม ถ.สมเดจพระ

ปน เกลา แขวงอรณอมรนทร เขต บางกอกนอย จงหวด กรงเทพมหานคร

ผลงาน : ตดตงระบบโซลาเซลล off-Grid รหสนกศกษา : 5804200022 ชอ–นามสกล : นายเมธานนท อมรพพฒนานนท คณะ : วศวกรรมศาสตร สาขาวชา : วศวกรรมไฟฟา ทอย : 93/11(22) ซ.พระรามท 2 ซอย 69

แยก 3 ถนนพระรามท 2 แขวงแสมด า เ ข ต บ า ง ข น เ ท ย น จ ง ห ว ดกรงเทพมหานคร

ผลงาน : ตดตงระบบโซลาเซลล off-Grid