การคำนวณและการออกแบบระบบโซล่าเซลล์


การคำนวณและการออกแบบระบบโซล่าเซลล์ 

จากบทความตอนที่แล้ว การคำนวณหาโหลดทางไฟฟ้าของระบบโซล่าเซลล์ทำให้เราสามารถคำนวณต่อได้ว่า เราจะต้องใช้ขนาดความจุของแบตเตอรี่และขนาดของแผงโซล่าเซลล์เท่าไหร่ เพื่อตอบสนองความต้องการปริมาณการใช้งานของโหลดได้อย่างเพียงพอกับความต้องการในแต่ละวัน

การคำนวณหาขนาดความจุของแบตเตอรี่
          
พลังงานไฟฟ้าที่ใช้ต่อวัน [a]                                                                                655 Wh/day
ประสิทธิภาพของอินเวอร์เตอร์ [b]                                                                         80%
พลังงานไฟฟ้ารวมค่าสูญเสียของอินเวอร์เตอร์ [c]=[a]/[b]                                          818.75 Wh/day
ถ้าต้องการสำรองแบตเตอรี่ให้จ่ายไฟได้เป็นเวลา [d]                                                 1 day
แบตเตอรี่ที่เลือกมีแรงดันไฟฟ้า [e]                                                                        12 V
ถ้าเลือกแบตเตอรี่ที่มีเปอร์เซนต์ความลึกในการจ่าย
เพื่อไม่ให้อายุการใช้งานเกินกว่าที่กำหนดไว้  [f]                                                       60%
คิดเผื่อค่าความผิดพลาดในการออกแบบ [g]                                                            110%
แบตเตอรี่ที่เลือกต้องมีขนาดความจุไม่ต่ำกว่า [h]=([c]x[d]x[g]) / ([e]x[f])                  125.09 Ah

การหาจำนวนแผงโซล่าเซลล์
ถ้าแผงโซล่าเซลล์ที่เลือกใช้มีกำลังวัตต์ไฟฟ้าที่แรงดัน 12V  [m]                                 100 W
จำนวนชั่วโมงที่มีแสงอาทิตย์เฉลี่ยต่อวัน [n]                                                            4 hour
ประสิทธิภาพของแผงเมื่อคิดเผื่อค่าความเสื่อมสภาพ
ความคลาดเคลื่อนในการติดตั้งและอื่นๆ รวม [o]                                                      20%
แผงโซล่าเซลล์สามารถผลิตพลังงานไฟฟ้าต่อวันได้เท่ากับ [p]=[m]x[n]x(100%-[o])    320 Wh/day
ถ้าประสิทธิภาพของเครื่องชาร์จแบตเตอรี่ [q]                                                          90%
พลังงานไฟฟ้ารวมค่าสูญเสียของอินเวอร์เตอร์และเครื่องชาร์จ [r]=[c]/[q]                     909.72 Wh/day
ดังนั้นจะต้องใช้จำนวนแผงโซล่าเซลล์ทั้งหมด [r]/[p]                                               3 แผง

การเลือกขนาดอินเวอร์เตอร์ ต้องไม่ต่ำกว่าค่ากำลังไฟฟ้าวัตต์รวมของเครื่องใช้ไฟฟ้าที่ใช้งาน ซึ่งจากตัวอย่าง กำลังไฟฟ้าวัตต์รวมของเครื่องใช้ไฟฟ้าทั้งหมด 240W คิดเผื่อ 125% จะได้ขนาดอินเวอร์เตอร์เท่ากับ 300W ส่วนแรงดันไฟฟ้าขาเข้าควรเลือกให้เท่ากับแรงดันไฟฟ้าของแบตเตอรี่ที 12V และแรงดันไฟฟ้าขาออกเท่ากับ 220V ตามค่าแรงดันไฟฟ้าของเครื่องใช้ไฟฟ้าบ้านเรา

การเลือกขนาดเครื่องโซล่าชาร์จเจอร์ สำหรับชาร์จแบตเตอรี่ คิดจากกำลังไฟฟ้าวัตต์รวมของแผงโซล่าเซลล์ทั้งหมด ซึ่งจากตัวอย่าง กำลังไฟฟ้าวัตต์รวมของแผงโซล่าเซลล์เท่ากับ 300W (100W x 3 แผง) คิดเผื่อ 125% จะได้ขนาดของเครื่องโซล่าชาร์จเจอร์สำหรับชาร์จแบตเตอรี่เท่ากับ 375W ส่วนแรงดันไฟฟ้าขาเข้าและออกต้องเลือกเท่ากับ 12V หรือถ้าคิดเป็นพิกัดกระแสขาออกของเครื่องโซล่าชาร์จเจอร์จะเท่ากับ 32A (375W/12V)

ขนาดของอุปกรณ์ไฟฟ้าที่มีขายอยู่ตามท้องตลาดอาจมีขนาดไม่พอดีกับความต้องการตามที่เราได้คำนวณไว้ ดังนั้นเราต้องเลือกขนาดของอุปกรณ์ไฟฟ้าให้ใหญ่กว่าค่าที่เราได้จากการคำนวณ

ยกตัวอย่างเช่น อินเวอร์เตอร์ขนาด 375W ไม่มีขายตามท้องตลาด เราจึงเลือกขนาด 500W แทน
การหาขนาดของอุปกรณ์ไฟฟ้าข้างต้นดังกล่าวใช้กับระบบพลังงานไฟฟ้าโซล่าเซลล์แบบโดดเดี่ยวเท่านั้น (Stand Alone Solar Power System) ซึ่งไม่ได้ออกแบบมาให้ใช้ร่วมกับแหล่งจ่ายไฟฟ้าชนิดอื่น

ไม่มีความคิดเห็น:

แสดงความคิดเห็น