การเลือกตัว Inverter ปั๊มน้ำ , แผงโซล่าเซลล์และการเผื่อกำลังไฟ
สำหรับ Inverter นั้น มีหน้าที่ในการแปลงพลังงานไฟฟ้าจากแผงโซล่าร์เซลล์ให้กลายมาเป็นไฟที่สามารถทำการจ่ายเข้าสู่ตัวบ้านได้อย่างปลอดภัย และทำให้เครื่องใช้ไฟฟ้าใช้งานได้เหมือนกับการใช้พลังงานไฟจากแหล่งทั่วไป
โดยอินเวอร์เตอร์จะเริ่มทำงานเมื่อแผงโซล่าเซลล์มีพลังงานมากพอ จากนั้นมันจะทำการแผลงไฟจากแผงโซล่าเซลล์ที่เป็นไฟกระแสตรง ให้กลายเป็นไฟฟ้ากระแสสลับขนาด 220 โวลต์ แล้วจึงทำการเชื่อมเข้ากับไฟของการไฟฟ้าหรือกระบวนการ Synchronization เพื่อทำการจ่ายไฟเข้าไปในสายไฟภายในบ้านและอาคารให้กับอุปกรณ์ไฟฟ้าต่างๆ นอกจากนี้หากเข้าสู่ช่วงแดดอ่อนหรือเมื่อไม่มีแสงแดด อินเวอร์เตอร์ก็จะปรับไปใช้ไฟจากการไฟฟ้ามาจ่ายแทนโดยอัตโนมัติ ทำให้การใช้งานเป็นไปอย่างสะดวก ไม่ต้องกังวลแม้ช่วงแสงแดดอ่อน อีกทั้งยังช่วยลดค่าไฟในระยะยาวได้เป็นอย่างดี
นอกเหนือจากความสามารถในการแปลงไฟแล้ว อินเวอร์เตอร์ยังช่วยรักษาระดับไฟให้มีความเสถียร ไม่เกิดการไฟตกหรือไฟอ่อน นอกจากนี้อินเวอร์เตอร์ยังมีความปลอดภัยในการใช้งานสูงและที่สำคัญอินเวอร์เตอร์บางรุ่นยังสามารถแสดงผลการแปลงไฟและปริมาณไฟที่จ่ายผ่านแอปพลิเคชั่นมือถือได้อีกด้วย ถือเป็นก้าวใหม่ของเทคโนโลยีจริงๆ ครับ
สิ่งที่ควรคำนึงถึงการเลือก Inverter ปั๊มน้ำ
1. สถานที่และอุณหภูมิที่ติดตั้งปั๊มน้ำและ Inverter
2. แรงดันไฟ , ความถี่ , และกำลังไฟฟ้า ของปั๊มน้ำ รวมถึงรอบของมอเตอร์ปั๊มน้ำ
3. ระบบ MPPT
4. ฟังก์ชั่นการทำงาน Manual , Auto , Hybrid
5. ระยะความห่างระหว่างปั๊มน้ำและตัว Inverter
6. อุปกรณ์เสริม เช่น พัดลม
7. อุณหภูมิของสภาพแวดล้อมสถานที่ 45-60 องศา ( ได้ -10~60 องศา )
8. ช่วงระดับความสูง / ลึก : ความห่างระหว่าง Inverter และตัวปั๊ม
9. โดยถ้าเกิน 1,000 เมตร แล้วกระแสไฟขาออก ( Output ) จะมีการลดลงโดยประมาณ 1 % ต่อ 100 เมตร
- ระบบ MPPT : สร้างความเสถียรในการจ่ายไฟได้ 99% ( ไม่สวิงมากเมื่อแดดอ่อน / แดดแรง )
- มีรองรับช่วงของแรงดันไฟ ( Voltage ) และกำลังไฟ Watt ที่กว้าง : รองรับไฟ 1 และ 3 เฟส ทั้ง 220 V และ 380 V, Power 0.7 ~ 710 kW.
- ใช้งานง่าย : ไม่ต้องเซ็ทค่าพารามิเตอร์ต่างๆ สามารถใช้งานอัตโนมัติได้เลย
- มีระบบป้องกันครอบคลุม : ระบบป้องกันน้ำขาด , ระบบตรวจจับระดับน้ำ , ระบบป้องกัน ไฟขาด ไฟเกิน ไฟตกหรือกระชาก , ป้องกันเฟสไฟขาด , ระบบป้องกันความร้อน , และอื่นๆ
โดยปกติแล้วตัว Inverter จะมาคุ่กับปั๊มน้ำอยุ่แล้ว จึงไม่ค่อยมีปัญหาที่ว่าอินเวิร์ดเตอร์ใช้ไม่ได้กับปั๊มน้ำ เพราะได้คำนวณกำลังไฟไฟ แรงม้า กำลังมอเตอร์ รวมถึงค่าอื่นๆ ของปั๊มไว้แล้วว่าสามารถใช้ได้กับอินเวิร์ดเตอร์แน่นอน
ซึ่งโดยมากปัญหาที่พบเจอจะเป็นการคำนวณการจ่ายกระแสไฟจากแหล่งที่มาต่างๆ ว่ามีการเผื่อ หรือเพียงพอไหม รวมถึงอินเวิร์ดเตอร์มีสิ่งที่รองรับการสวิงหรือไม่เสถียรในการจ่ายไฟไหม เช่น ระบบ MPPT คือ การดึงกำลังไฟฟ้าจากแผงโซล่าเซลล์ให้ได้มากที่สุด โดยการทำให้แผงโซล่าเซลล์ทำงานที่แรงดันไฟฟ้าที่มีประสิทธิภาพสูงที่สุด
กล่าวคือ MPPT ทำงานโดยการตรวจสอบที่ Output ของแผงโซล่าเซลล์ และเปรียบเทียบกับแรงดันไฟฟ้าในระบบ จากนั้นกำหนดค่ากำลังไฟฟ้าสูงสุดที่แผงโซล่าเซลล์สามารถจ่ายออกมา และทำการแปลงเป็นแรงดันไฟฟ้าสูงสุดเพื่อให้ได้กระแสไฟฟ้าสูงสุดในการจ่ายใช้งาน นอกจากนี้ ยังสามารถจ่ายกระแสไฟฟ้าให้กับอุปกรณ์ไฟฟ้ากระแสตรง (DC load) ที่ต่อโดยตรงกับแบตเตอรี่ได้อีกด้วย
สำหรับการคำนวณกำลังไฟที่จะใช้แผงโซล่าเซลล์ ให้สัมพันธ์และเพียงพอกับการใช้งานปั๊มน้ำ
1. โดยส่วนมากนั้น เราจะเลือกเผื่อกำลังไฟใหม้มากกว่า 1.3~1.5 เท่าของกำลังของปั๊ม
2. ค่าแรงดันไฟฟ้าในการทำงานของมอเตอร์ ปกติกำหนดค่าเผื่อไว้ 1.414 เท่า
3. เมื่อมีการเปิดโหลดหรือมีการใช้งาน แรงดันไฟฟ้าอาจจะมีค่าต่ำกว่าที่เขียนระบุสเป็คไว้ที่คอนโทรลเลอร์
ตัวอย่างเช่น
1. ปั๊มน้ำบาดาลระบบ DC , 750W , มอเตอร์ 72V. เราจะคำนวณดังนี้
- Power 750W x 1.3 = 975W
- Motor Voltage 72V x 1.414 = 101.8V
ถ้าเป้นค่าตามนี้เราควรใช้แผง Monocrystalline Silicon 330W , Vmp = 37.87V. , Voc = 45.82V.
เป็นจำนวน 3 แผง เพื่อให้ได้กำลังไฟและแรงดันไฟถึงตามที่สเป็คปั๊มระบุไว้ ถึงจะใช้งานปั๊มได้
2. ปั๊มมอเตอร์ 2 HP , 380V , จะเลือกใช้แผงยังไง ?
- ลำดับแรกแปลงหน่วยแรงม้า HP ให้เป็นแรงดันไฟฟ้า V โดย 1HP = 0.75 kW , ดังนั้น 20 HP = 15 kW.
- ต่อมาคำนวณกำลังไฟ 15kW x 1.5 = 22.5 kW.
- และสเป็คปั๊ม คือ ต้องการไฟ 380V. ดังนั้น 380 x 1.414 = 537.32V ( ตีไป 540 ) ดังนั้นเราจึงเลือกแผงที่ให้กำลัง 545 W ตามตารางสเป็นแผงด้านล่าง
- เพื่อให้มอเตอร์ทำงาน ปั๊มต้องการแรงดันไฟจากที่คำนวณและเผื่อไว้ คือ 540V และ Vmp ( Minimum Power Voltage ของ 1 แผง คือ 41.8V ดังนั้น 540 ÷ 41.8 = 12.9V. เราจึงต้องใช้ 13 แผง เพื่อให้ได้กำลังไฟตามที่ต้องการ
- การต่อแผง : แผงโซลาเซลล์ 13 แผงเชื่อมต่อแบบอนุกรม และ 3 สายขนาน เพื่อ 13 แผง x 545W x 3 = 21.255 kW. ซึ่งที่เราคำนวณเผื่อไว้ คือ 22.5 ถือว่าใช้ได้อยุ่สำหรับคนที่ไมได้ซีเรียสเรื่องการเผื่อไว้ 1.5 เท่า
- สำหรับคนที่ต้องการเผื่อกำลังไว้ 1.5 เท่า สามารถเพิ่มแผงโซล่าเซลล์ไปอีก 1 แผงได้เลย ก็จะเป็น 14 x 545 x 3 = 22.89 kW.
" สำหรับหลักการคำนวณเบื้องต้นก็จะเป็นประมาณนี้ คนที่สนใจระบบไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์สามารถนำไปประยุกต์ใช้คำนวณคร่าวๆดูได้เลยจ้า "
Comments