โซล่าเซลล์ คืออะไร มีหลักการทำงานอย่างไร และทำงานร่วมโคมไฟโซล่าเซลล์อย่างไร

โซล่าเซลล์ คืออีกหนึ่งเทคโนโลยีที่มีการพัฒนาอย่างต่อเนื่องเพราะ เป็นการนำพลังงานที่ไม่มีวันหมดมาใช้ นั่นคือ แสงพระอาทิตย์ ซึ่งเหมาะกับสถานการณ์ ณ ปัจจุบันเป็นอย่างมาก เพราะ พลังงานแสงพระอาทิตย์นั้น เป็นพลังงานสะอาด ไม่มีมลพิษ โซล่าเซลล์ถูกนำมาพัฒนาเป็นโคมไฟถนนโซล่าเซลล์ ที่ทำให้ประหยัดค่าใช้จ่ายสำหรับผู้ที่นำไปใช้ในพื้นที่ห่างไกล เช่น ตามชนบทที่สายไฟฟ้ายังไปไม่ถึง หรือ ตามสวน ไร่ นา ที่ต้องการความสว่างทางเดิน และอยู่ในที่โล่งแจ้ง แต่หลักการทำงานและประเภทของโซล่าเซลล์นั้นมีอะไรบ้าง ที่ร่วมกับทำงานกับพลังงานแสงอาทิตย์

พลังงานแสงอาทิตย์ (Solar Energy) คืออะไร

พลังงานแสงอาทิตย์ (Solar Energy) คือ พลังงานทดแทนชนิดหนึ่งที่สามารถผลิตได้จากการแผ่รังสีของดวงอาทิตย์ที่อยู่ในรูปของแสงแดด ซึ่งให้ทั้งพลังงานแสงและพลังงานความร้อน พลังงานแสงอาทิตย์ถือเป็นพลังงานหมุนเวียนสะอาดที่ไม่ก่อให้เกิดมลพิษหรือส่งผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม และยังเป็นแหล่งพลังงานที่มีศักยภาพสูง ไม่มีวันหมด และสามารถนำไปใช้ประโยชน์ได้หลากหลาย หลัก ๆ คือ การผลิตกระแสไฟฟ้าและการผลิตพลังงานความร้อน

3 ระบบพลังงานแสงอาทิตย์เพื่อผลิตกระแสไฟฟ้า

• เซลล์แสงอาทิตย์แบบอิสระ (Photovoltaic (PV) Stand Alone System)

  เป็นระบบผลิตกระแสไฟฟ้าที่ออกแบบเพื่อการใช้งานในพื้นที่ห่างไกลหรือพื้นที่ที่ไม่มีระบบสายส่งไฟฟ้าของการไฟฟ้าหรือโครงข่ายไฟฟ้าแห่งชาติ อุปกรณ์สำคัญที่ใช้ในการผลิตกระแสไฟฟ้าในรูปแบบเซลล์แสงอาทิตย์แบบอิสระประกอบด้วย 4 ส่วนหลัก คือ แผงเซลล์แสงอาทิตย์ แบตเตอรี่ อุปกรณ์ควบคุมการประจุแบตเตอรี่ และอุปกรณ์เปลี่ยนระบบไฟฟ้ากระแสตรงเป็นไฟฟ้ากระแสสลับแบบอิสระ

• เซลล์แสงอาทิตย์แบบต่อกับระบบจำหน่าย (Photovoltaic (PV) Grid Connected System)

  เป็นระบบผลิตกระแสไฟฟ้าด้วยเซลล์แสงอาทิตย์ที่เชื่อมต่อกับระบบจำหน่าย นิยมใช้ในเขตเมืองหรือพื้นที่ที่มีระบบจำหน่ายไฟฟ้าเข้าถึง อุปกรณ์สำคัญที่ใช้ในการผลิตกระแสไฟฟ้ารูปแบบนี้ ได้แก่ แผงเซลล์แสงอาทิตย์และอุปกรณ์เปลี่ยนระบบไฟฟ้ากระแสตรงเป็นไฟฟ้ากระแสสลับชนิดต่อกับระบบจำหน่ายไฟฟ้า โดยเมื่อมีพลังงานส่วนเกิน ระบบจะจำหน่ายไฟฟ้าเข้าสู่โครงข่ายไฟฟ้าแห่งชาติเพื่อจำหน่ายไฟฟ้าให้กับภาครัฐหรือผู้ประกอบการที่เกี่ยวข้อง

• เซลล์แสงอาทิตย์แบบผสมผสาน (Photovoltaic (PV) Hybrid System)

  เป็นระบบผลิตกระแสไฟฟ้าด้วยเซลล์แสงอาทิตย์ที่ทำงานร่วมกับอุปกรณ์สำหรับผลิตกระแสไฟฟ้าชนิดอื่นเพื่อจุดประสงค์ในการใช้งานเฉพาะด้าน เช่น ระบบเซลล์แสงอาทิตย์กับพลังงานลม และไฟฟ้าพลังน้ำ ระบบเซลล์แสงอาทิตย์กับพลังงานลม และเครื่องยนต์ดีเซล เป็นต้น

เครดิตและขอบคุณจากเพจ

• https://www.uac.co.th/th/knowledge-sharing/341/solar-energy

โซล่าเซลล์ คืออะไร

โซล่าเซลล์(Solar cell) หรือ เซลล์โพโตวอลเทอิก (Photovoltaic cell) เป็นอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่ทำจากสารกิึ่งตัวนำ ที่มีความสามารถในการแปลงพลังงานแสงอาทิตย์ที่ตกกระทบตัวสารกิึ่งตัวนำเพื่อเปลี่ยนมาเป็นพลังงานไฟฟ้ากระแสตรง (DC current) ซึ่งเอานำมาใช้งานกับอุปกรณ์ไฟฟ้าทีเราได้ดำเนินการต่อกับระบบโซล่าเซลล์ของเราได้

โดยหลักการทำงานของโซล่าเซลล์ที่อยู่ถูกติดตั้งในแผงของโซล่าเซลล์ นั้นจะเริ่มต้นจากการที่อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ดังกล่าวได้รับพลังงานแสงอาทิตย์ในช่วงเวลากลางวัน ซึ่งเป็นคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าไปกระทบกับสารกึ่งตัวนำของโซล่าเซลล์ โดยพลังงานจากแสงอาทิตย์จะทำการถ่ายเทพลังงานให้กับอิเลคตรอนเคลื่อนที่ไปรวมตัวกันที่ขั้วลบของแผงโซล่า และโฮลจะถูกเติมเต็มด้วยอิเลคตรอนจากขั้วบวกของแผงโซ่ล่า ซึ่งจากกระบวนการนี้ทำให้เกิดกระแสไฟฟ้าได้ในที่สุด และสามารถไปใช้งานได้ต่อไป

เครดิตและขอบคุณเพจ https://www.primo.co.th/

ขั้นตอนการทำงานของระบบโซล่าเซลล์เพื่อนำพลังงานไปใช้

• แผงโซล่าเซลล์ รับแสงแดด เปลี่ยนเป็นพลังงานไฟฟ้า
  ปรับแรงดันไฟฟ้าที่ได้ให้เป็น 12V ด้วยเครื่องควบคุมประจุ (Solar Charge Controller) เพื่อควบคุมแรงดันไฟฟ้าให้คงที่ กระแสไฟฟ้าที่ได้เป็นกระแสตรง (DC)
• เก็บสำรองพลังงานไฟฟ้าไว้ในแบตเตอรี่ (ในกรณีที่ระบบโซล่าเซลล์เป็นแบบ Off Grid)
• แปลงไฟฟ้าจากกระแสตรง (DC) เป็นกระแสสลับ (AC) โดยใช้ตัวแปลงกระแสหรืออินเวอร์เตอร์ (Inverter) ทำให้สามารถนำไฟฟ้าที่ได้ไปใช้กับอุปกรณ์ไฟฟ้ากระแสสลับ (AC Load) หรือเครื่องใช้ไฟฟ้าทั่วไปภายในบ้านได้

เครดิตและขอบคุณเพจ https://www.kebtawansolarcell.com/

 

โซล่าเซลล์มีการนำมาประยุกต์และพัฒนามาทำเป็นโคมไฟถนนโซล่าเซลล์ หรือ ที่เราเรียกว่า ไฟโซล่าเซลล์  มีส่วนประกอบสำคัญของ ไฟโซล่าเซลล์ หรือ โคมไฟโซล่าเซลล์ ดังนี้

• แผงโซล่าเซลล์,
  • แผงโซล่าเซลล์ (Solar panel หรือ Photovoltaics)
    คือการนำเอา โซล่าเซลล์ จำนวนหลายๆเซลล์ มาต่อวงจรรวมกัน อยู่ในแผงเดียวกัน เพื่อที่จะทำให้สามารถผลิตและจ่ายกระแสไฟฟ้าได้มากขึ้น โดยไฟฟ้าที่ได้นั้นเป็นไฟฟ้ากระแสตรง (DC)
• เครื่องควบคุมการชาร์จ,
• แบตเตอรี่,
• โคมไฟและหลอดไฟ,
• เสาไฟและตู้ไฟสำหรับใส่อุปกรณ์ (กรณีเป็นหลอดไฟ 220Vac ก็ต้องมีตัวแปลงไฟขึ้น หรือ Voltage Inverter ด้วย)

การเลือกซื้อไฟโซล่าเซลล์ มีเคล็ดลับน่าสนใจดังนี้

• พื้นที่ที่จะติดตั้ง  ก่อนจะซื้อต้องดูก่อนว่าพื้นที่ที่ต้องการติดตั้งโคมไฟนั้นมีความสว่างมากน้อยเพียงใด ต้องเน้นที่แดดจัด การลับแสงของแผงในลักษณะโล่ง
• แนะนำให้ใช้หลอดไฟที่เป็นประเภท LED เพราะว่าให้ความสว่างมากกว่า มีอายุการใช้งานยาวนานอย่างน้อย 50,000 ขึ้นไป
• แบตเตอรี่ของโคมไฟ ถนน โซลาร์เซลล์ แอลอีดี (LED Solar Streetlight) ควรใช้แบตเตอรี่แบบแห้ง กำลังไฟ 28 วัตต์ขึ้นไป ความจุ 12 โวลต์ (ตัวอย่างการแนะนำ)
• ประกันของโคมไฟ ถนน โซลาร์เซลล์ แอลอีดี (LED Solar Streetlight) การมีประกันจะช่วยรับประกันได้ว่าอุปกรณ์ที่ซื้อมามีมาตรฐานน่าเชื่อถือได้ และยังสามารถส่งซ่อมหรือเคลมได้หากเกิดปัญหาขึ้นตามระยะเวลาที่ประกันกำหนด