เช็กสูตรคำนวณโซล่าเซลล์ภายในบ้าน เลือกยังไงให้คุ้มค่า

เทรนด์ด้านพลังงานทดแทนกำลังมา โดยเฉพาะการติดตั้งโซล่าเซลล์ให้บ้านหรืออาคาร เนื่องจากช่วยประหยัดค่าไฟฟ้าและเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม แต่การเลือกติดตั้งโซล่าเซลล์นั้นไม่ใช่เรื่องง่าย เพราะต้องคำนึงถึงหลายปัจจัย รวมถึงการคำนวณขนาดของระบบให้เหมาะสมกับการใช้งานในบ้าน ในบทความนี้เราจะมาเช็กสูตรคำนวณโซล่าเซลล์ และวิธีการเลือกติดตั้งให้คุ้มค่าที่สุด เหมาะสำหรับมือใหม่ทุกคน

ความหมายของหน่วยไฟฟ้าที่ใช้ในสูตรคำนวณโซล่าเซลล์

ก่อนจะไปดูสูตรคำนวณโซล่าเซลล์ เรามารู้จักกับความหมายของหน่วยไฟฟ้าที่ใช้ในสูตรคำนวณโซล่าเซลล์ เพื่อให้คุณสามารถทำความเข้าใจและคำนวณสูตรได้อย่างแม่นยำมากกว่าเดินม โดยแต่ละหน่วยไฟฟ้าที่ใช้ในสูตรคำนวณโซล่าเซลล์ จะมีความหมายและความสำคัญต่อการคำนวณที่แตกต่างกัน ดังนี้ 

ส่วนประกอบของโซล่าเซลล์มีอะไรบ้าง

โซล่าเซลล์ (Solar Cell) หรือพลังงานแสงอาทิตย์ เป็นอุปกรณ์ที่ใช้ในการเปลี่ยนพลังงานแสงอาทิตย์ให้เป็นพลังงานไฟฟ้า เพื่อช่วยให้บ้านหรืออาคารสามารถประหยัดไฟฟ้าได้อย่างง่ายดาย จากการติดตั้งแผงโซล่าเซลล์ สำหรับส่วนประกอบของโซล่าเซลล์นั้น มีดังนี้ 

• แผงโซล่าเซลล์ (Solar Cell Panel): เป็นส่วนที่สำคัญที่สุดของโซล่าเซลล์ ซึ่งทำหน้าที่เปลี่ยนแสงอาทิตย์เป็นพลังงานไฟฟ้า โดยทั่วไปจะทำจากซิลิคอน (Silicon) ที่มีคุณสมบัติในการนำไฟฟ้า
• อินเวอร์เตอร์ (Inverter): เป็นอุปกรณ์ที่แปลงกระแสไฟฟ้าจากโซล่าเซลล์ ซึ่งเป็นกระแสไฟฟ้ากระแสตรง (DC) ให้เป็นกระแสไฟฟ้ากระแสสลับ (AC) เพื่อให้สามารถใช้งานกับอุปกรณ์ไฟฟ้าทั่วไปได้
• แบตเตอรี่โซล่าเซลล์ (Battery): แบตเตอรี่โซล่าเซลล์มีบทบาทสำคัญในการจัดเก็บพลังงานไฟฟ้าที่ผลิตจากแสงอาทิตย์ โดยมีหลายประเภทที่เหมาะสมกับการใช้งานในระบบโซล่าเซลล์ ทั้ง แบตเตอรี่ Gel, แบตเตอรี่ AGM (Absorbent Glass Mat), หรือ แบตเตอรี่ลิเธียม เป็นต้น
• สายไฟ (Wiring): สายไฟจะเชื่อมต่อเซลล์แสงอาทิตย์เข้ากับระบบไฟฟ้า ทำให้สามารถนำพลังงานที่ผลิตได้ไปใช้งานได้ โดยการติดตั้งสายไฟในระบบโซล่าเซลล์นั้น ควรทำตามขั้นตอนที่ถูกต้อง
• คอนโทรลชาร์จเจอร์ (Charge Controller): ทำหน้าที่ควบคุมการชาร์จแบตเตอรี่จากแผงโซล่าเซลล์ เพื่อให้แบตเตอรี่ทำงานอย่างมีประสิทธิภาพและปลอดภัย

 สูตรคำนวณโซล่าเซลล์ ต้องคำนวณอะไรบ้าง

สูตรคำนวณโซล่าเซลล์ เพื่อหาขนาดของระบบโซล่าเซลล์ที่เหมาะสมนั้น เราจะต้องคำถึงปัจจัยหลายอย่าง ไม่ว่าจะเป็น ความต้องการใช้ไฟฟ้า แสงอาทิตย์ที่ตกกระทบ ประสิทธิภาพของอุปกรณ์ และความจุของแบตเตอรี่ ซึ่งเราควรใช้สูตรคำนวณที่เหมาะสม เพื่อให้ได้ระบบที่มีประสิทธิภาพและตอบสนองความต้องการใช้ไฟฟ้าได้อย่างเพียงพอ ซึ่งสูตรคำนวณโซล่าเซลล์ จะมีการคำนวณที่แตกต่างกัน ตามรายละเอียดดังนี้ 

โซล่าเซลล์

แผงโซล่าเซลล์ (Solar Panel) เป็นส่วนประกอบหลักของระบบโซลาร์เซลล์ที่ทำหน้าที่ในการเปลี่ยนพลังงานแสงอาทิตย์ให้เป็นพลังงานไฟฟ้า ดังนั้นการคำนวณพลังงานที่ได้จากแผงโซล่าเซลล์จึงเป็นสิ่งสำคัญในการออกแบบระบบ โดยพลังงานไฟฟ้าที่ได้จากแผงโซล่าเซลล์ขึ้นอยู่กับขนาดของแผง (กิโลวัตต์ หรือ kW) และปริมาณแสงอาทิตย์ที่ตกกระทบ (กิโลวัตต์ต่อตารางเมตร หรือ kW/m²) โดยเราสามารถคำนวณได้ดังนี้

• kWh = kW × kWh m × 

ตัวอย่าง เช่น แผงโซล่าเซลล์ขนาด 5 กิโลวัตต์ ติดตั้งในพื้นที่ที่มีปริมาณแสงอาทิตย์เฉลี่ย 5 กิโลวัตต์ต่อตารางเมตรต่อวัน และมีประสิทธิภาพ 18% จะสามารถผลิตพลังงานไฟฟ้าได้ :

• 5 kW×5 kWh m × 0.18 = 4.5 kWh 

แบตเตอรี่

แบตเตอรี่โซลาร์เซลล์เป็นส่วนประกอบที่สำคัญในระบบพลังงานแสงอาทิตย์ ดังนั้น การคำนวณพลังงานที่จำเป็นสำหรับแบตเตอรี่โซลาร์เซลล์เป็นขั้นตอนสำคัญในการออกแบบระบบพลังงานแสงอาทิตย์ที่มีประสิทธิภาพ สำหรับสูตรคำนวณของขนาดกระแส/ชั่วโมง สำหรับแบตเตอรี่ เราสามารถคำนวณได้ดังนี้ 

• Total Daily Energy kWh =∑(Power W × Usage Time h )

ตัวอย่างเช่น หากมีหลอดไฟ 10 วัตต์ที่ใช้เวลา 5 ชั่วโมงต่อวัน จะได้ค่าดังนี้ 

• Energy= 10 W×5 h = 50 Wh = 0.05 kWh

เครื่องควบคุมการประจุกระแสไฟฟ้า

เครื่องควบคุมการประจุกระแสไฟฟ้าในระบบโซลาร์เซลล์ หรือที่เรียกว่า คอนโทรลเลอร์ชาร์จ (Charge Controller) ทำหน้าที่ในการจัดการการชาร์จแบตเตอรี่จากแผงโซลาร์เซลล์ เพื่อให้การชาร์จและการใช้งานพลังงานไฟฟ้าทำงานได้อย่างปลอดภัย ซึ่งหน่วยทางไฟฟ้าของเครื่องควบคุมการจ่ายไฟ คือ แอมป์ (A)

โดยสูตรคำนวณโซล่าเซลล์ จะต้องแตกต่างจากสูตรของแผงโซล่าเซลล์ ตรงที่คอนโทรลเลอร์ชาร์จต้องมีขนาดเท่ากับหรือมากกว่ากระแสไฟฟ้า (Amp) เพื่อให้ไหลจากแผงโซลาร์เซลล์ไปยังแบตเตอรี่ จึงทำให้ขนาดของเครื่องควบคุมการชาร์จ จะต้องมีค่ามากกว่าแผงโซลาร์เซลล์ ตัวอย่างเช่น แผงโซลาร์เซลล์มีขนาด 120W สำหรับกระแสไฟฟ้า 8A เราควรเลือกใช้เครื่องควบคุมการชาร์จขนาด 10A เพื่อให้กระแสไฟฟ้ามีขนาดพอดี 

เครื่องแปลงไฟฟ้า

เครื่องแปลงไฟฟ้าในระบบโซล่าเซลล์ หรือ อินเวอร์เตอร์ (Inverter) ช่วยแปลงกระแสไฟฟ้ากระแสตรงให้เป็นกระแสไฟฟ้ากระแสสลับ เพื่อให้สามารถใช้งานกับอุปกรณ์ไฟฟ้าภายในบ้าน หรือเชื่อมต่อกับระบบไฟฟ้าหลักได้ สำหรับการคำนวณกำลังไฟฟ้ารวมของอุปกรณ์ไฟฟ้าที่จะใช้งานในระบบ จะใช้สูตรคำนวณโซล่าเซลล์ 

• Total Load Power W = ∑(Power of Each Device W)
• Inverter Rating W =Total Load Power W ×1.2∼1.3

สำหรับการคำนวณขนาดอินเวอร์เตอร์สำหรับระบบโซลาร์เซลล์ ควรคำนึงถึงกำลังไฟฟ้ารวมของอุปกรณ์ที่ต้องการใช้งานและเพิ่มขนาดอินเวอร์เตอร์ประมาณ 20-30% เพื่อรองรับการทำงานในช่วงที่มีการใช้งานสูงสุด โดยตัวอย่างของการคำนวณกำลังไฟฟ้า เพื่อรวมของอุปกรณ์ไฟฟ้าที่จะใช้งาน มีตัวอย่างดังนี้

• Total Load Power = 50W + 600W + 1,500W = 2,150W
• Inverter Rating = 2,150W × 1.2 ≈ 2,580W

จบไปแล้วสำหรับสูตรคำนวณโซล่าเซลล์ ที่เราได้รวบรวมให้ทุกคนกันในวันนี้ โดยจะเห็นได้แต่ว่าละสูตรคำนวณ จะแตกต่างกันตามส่วนประกอบของโซล่าเซลล์ เพื่อช่วยให้เราสามารถคำนวณขนาดและกำลังไฟฟ้าได้อย่างเหมาะสม แต่สำหรับใครที่อยากติดตั้งโซลาร์เซลล์ มั่นใจในคุณภาพบริการของ KG SOLAR บริษัทติดตั้งโซลาร์เซลล์ ที่ให้บริการครบวงจรตามมาตรฐานสากล ISO9001:2015 ครอบคลุมตั้งแต่การออกแบบ ติดตั้งระบบโซลาร์เซลล์ ทั้งในรูปแบบ EPCและPPA (ขายไฟฟ้า) เพื่อให้คุณใช้ประโยชน์จากโซล่าเซลล์ได้อย่างคุ้มค่า