User Online

User Online: 5
Today Accessed: 490
Total Accessed: 129133
Your IP: 54.225.55.174

ตัวอย่างบ้านประหยัดพลังงานและการใช้งานร่วมกับเทคโนโลยี SOLAR CELL


“บ้าน นับเป็นปัจจัยสำคัญในการดำรงชีวิต ซึ่งถือว่าเป็นปัจจัย 4 ที่ทุกคนต่างให้ความสำคัญ แต่ยิ่งไปกว่านั้นพลังงานก็ถือเป็นปัจจัยที่มีความสำคัญไม่ยิ่งหย่อนไปกว่ากัน”
 
เราจะขอนำท่านได้รู้จักการออกแบบบ้านประหยัดพลังงานและการใช้งานร่วมกับเซลล์ แสงอาทิตย์ นอกเหนือจากประหยัดพลังงานแล้วยังสามารถใช้พลังงานไฟฟ้าจากแสงอาทิตย์ได้อีก ด้วยตัวอย่างเทคโนโลยีที่นำมาใช้ในการสร้างบ้านประหยัดพลังงานได้แก่
1. หลังคา Shingles Roof ต่างจากหลังคาทั่วไปคือป้องกันความร้อนจากแสงอาทิตย์และกันรังสี UV และกันน้ำฝนได้ 100 เปอร์เซ็นต์ มีน้ำหนักเบากว่าหลังคาโดยทั่วไป คงทน และมีความสวยงามเข้ากับธรรมชาติได้อย่างดี
2. กระจก Heat Stop มีคุณสมบัติเป็นกระจกฉนวนภายในช่องว่างระหว่างกระจกเคลือบด้วยสารที่มีสภาพ การแผ่รังสีต่ำ และช่องว่างระหว่างกระจกบรรจุด้วยแก๊สเฉื่อย โดยทำหน้าที่ป้องกัน ความร้อนความชื้นจากอากาศภายนอกเข้าตัวบ้าน แต่ยังคงให้แสงสว่างเข้าบ้านได้ดี โดยค่าการสะท้อนแสงจากภายในน้อยกว่าทำให้การมองผ่านกระจก Heat Stop สามารถมองเห็นทิวทัศน์ภายนอกได้ชัดเจน
3. ผนัง EIFS (Extortion Insulation and finish System) มีฉนวนโฟมหนา 4 นิ้ว และระบบ
เคลือบกันความร้อนและความชื้นด้านภายนอกอาคารโดยตรง   โดยเฉพาะเมื่อเปรียบเทียบกับ
ระบบผนังก่ออิฐฉาบปูนหนา 4 นิ้วที่ใช้กันทั่วไป พบว่าสามารถกั้นความร้อนได้มากถึง 6 เท่า
 
หลักการออกแบบ PASSIVE DESIGN HOUSE คือบ้านที่มีแนวความคิดในการออกแบบโดย
มุ่งเน้นการประยุกต์ใช้ระบบธรรมชาติ รอบบ้านอย่างเต็มที่และวัสดุก่อสร้างเพื่อสร้างสภาวะ
อากาศภายในบ้านให้อยู่ ในเขตสบายตามธรรมชาติตามหลักวิทยาศาสตร์ เกือบตลอดเวลา
โดยไม่ต้องพึ่งพาระบบปรับอากาศ (Passive Building) ใช้แสงสว่างจากท้องฟ้าแทนแสง
จากหลอดไฟฟ้าซึ่งเป็นรูปแบบที่เหมาะสมกับการ อยู่อาศัยนอกเมือง หรือในชนบทที่ยังมี
สภาพแวดล้อมที่ดี
 
หลักการออกแบบ ACTIVE DESIGN HOUSE
คือ บ้านที่มีแนวความคิดในการออกแบบโดยมุ่งเน้นการประยุกต์ใช้ระบบธรรมชาติผสม ผสาน
กับการใช้ระบบเครื่องกลพลังงานเพิ่มเติม เพื่อให้ผู้อยู่อาศัยมีคุณภาพชีวิตที่ดีและมีสภาวะ
อากาศในบ้านอยู่ในเขตสบาย ตามหลักวิทยาศาสตร์(Comfort Zone) อย่างสมบูรณ์ตลอดเวลา
ซึ่งจะเป็นรูปแบบของบ้านพักอยู่อาศัยที่เหมาะสมกับการอยู่อาศัยในเขตเมือง และบริเวณโดย
รอบบ้านมีพื้นที่พอเพียงที่จะสร้างสภาพแวดล้อมธรรมชาติที่ดี
 
การออกแบบบ้านประหยัดพลังงานที่ดี จึงต้องอาศัยแนวความคิดตามหลักธรรมชาติมาใช้ร่วม
กับสถาปัตยกรรม อีกทั้งยังเป็นการใชวิ้ธีทั้งเชิงรับเชิงรุกในการป้องกันทั้งความร้อน ความชื้น
และมลภาวะจากภายนอก ไม่ให้เข้ามาภายในบ้าน รวมทั้งการสร้างและรักษาสภาวะภาย
ในบ้านให้อยู่ในสภาวะน่าสบายได้ตลอดเวลา โดยใช้พลังงานอย่างมีประสิทธิภาพจึงเหมาะ
อย่างยิ่งสำหรับเศรษฐกิจและสังคม ปัจจุบัน

เทคโนโลยีการติดตั้งระบบ Solar Cell ร่วมกับบ้านประหยัดพลังงาน
เทคโนโลยี การติดตั้งระบบเซลล์แสงอาทิตย์เพื่อผลิตกระแสไฟฟ้าสามารถแบ่งเทคโนโลยีการ
ติดตั้งได้ 2แบบคือระบบพลังงานเซลล์แสงอาทิตย์ชนิดติดตั้งอิสระ(Stand-alon-Solar system)
และแบบเชื่อมต่อระบบสายส่งการไฟฟ้า (Grid connected Solar system)

1. ระบบพลังงานแสงอาทิตย์ชนิดติดตั้งอิสระ (Stand-alone Solar System) 
ออกแบบให้สามารถนำไปใช้งานแบบติดตั้งอิสระ เหมาะสำหรับทุกพื้นที่ซึ่งระบบสายส่งการไฟ
ฟ้าเข้าไม่ถึง โดยมีเครื่องควบคุมการประจุกระแสไฟฟ้า (Charge Controller) ทำหน้าที่ประจุ
กระแสไฟฟ้าที่ผลิตได้จากแผงเซลล์แสงอาทิตย์เก็บไว้ใน แบตเตอรี่ เพื่อนำไปใช้กับอุปกรณ์
ไฟฟ้ากระแสตรง หรือ ใช้เครื่องแปลงกระแสไฟฟ้าให้เป็นไฟฟ้ากระแสสลับเพื่อใช้งานกับเครื่องใช้ไฟฟ้าที่เป็นระบบไฟฟ้ากระแสสลับได้
2. ระบบพลังงานแสงอาทิตย์ชนิดต่อเชื่อมระบบสายส่งหรือระบบจำหน่าย (Grid connected Solar System)
ออกแบบเพื่อใช้ผลิตกระแสไฟฟ้าจากพลังงานแสงอาทิตย์ แล้วผ่านเครื่องแปลงกระแสไฟฟ้า
ที่เชื่อมต่อกับสายส่ง(Grid connected Inverter) จากนั้นจ่ายกระแสไฟฟ้าไปยังอุปกรณ์ไฟฟ้า
ซึ่งสามารถทำการขายคืนกระแสไฟฟ้าที่เกินความต้องการให้กับการไฟฟ้า โดยต้องทำสัญญา
การขายไฟฟ้าให้กับการไฟฟ้าได้
 
อุปกรณ์ที่ใช้ในการติดตั้งระบบ Solar Cell สำหรับบ้านประหยัดพลังงาน
1. แผงเซลล์แสงอาทิตย์ (solar module) 
ทำหน้าที่เปลี่ยนพลังงานแสงให้เป็นพลังงานไฟฟ้าซึ่งเป็นไฟฟ้ากระแสตรงโดย สามารถนำแผงเซลล์แสงอาทิตย์หลายๆ เซลล์มาต่อกันเป็นแถว เพื่อให้ได้พลังงานไฟฟ้าใช้งานตามต้องการ
1.1 เซลล์แสงอาทิตย์ที่มีจำหน่ายในตลาด
1. เซลล์แสงอาทิตย์ที่ทำจากซิลิคอน ชนิดผลึกเดี่ยว (Single Crystalline Silicon Solar Cell)หรือที่รู้จักกันในชื่อ Mono-crystalline Silicon Solar Cell และชนิดผลึกรวม (Polycrystalline SiliconSolar Cell) ลักษณะเป็นแผ่นซิลิคอนแข็งและบางมาก มีประสิทธิภาพประมาณ 10-15%
2. เซลล์แสงอาทิตย์ที่ทำจากอะมอร์ฟัสซิลิคอน (Amorphous Silicon Solar Cell) ลักษณะเป็น ฟิลม์บางเพียง 0.5 ไมครอน(0.0005 มม.) นํ้าหนักเบามากและประสิทธิภาพประมาณ 5-10%
3. เซลล์แสงอาทิตย์ที่ทำจากสารกึ่งตัวนำอื่นๆ เช่น แกลเลี่ยมอาร์เซไนด์, แคดเมียมเทลเลอไรด์และคอปเปอร์อินเดียม ไดเซเลไนด์ เป็นต้น จะให้ประสิทธิภาพประมาณ 9-11% การเปรียบเทียบพื้นที่ในการติดตั้งระบบขนาด 1kWp โดยเลือกใช้เทคโนโลยีเซลล์แสงอาทิตย์ชนิดต่างๆดังจะเห็นได้ในข้อมูลนี้
 
 
1.2 เซลล์แสงอาทิตย์ซึ่งอยู่ในขั้นตอนการวิจัยและพัฒนาอย่างต่อเนื่องได้แก่
เซลล์ แสงอาทิตย์ทรงกลม (Spherical Micro Solar Cells) เซลล์แสงอาทิตย์ประเภทดายเซนซิไทซ์ (Dye-sensitized Solar Cells)โดยมีหลักการออกแบบเซลล์จากกระบวนการสังเคราะห์แสงของพืช มีประสิทธิภาพอยู่ที่ 3-5%และเซลล์แสงอาทิตย์ประเภทควอนตัมดอต (Quantum Dot Solar Cells) ถูกพัฒนาขึ้นเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการเปลี่ยนผลทางเทอร์โมไดนามิกส์ของโฟตอน ให้มีค่ามากที่สุด นับเป็นการพัฒนาจากข้อจำกัดของเซลล์ชนิดผลึก โดยเพิ่มประสิทธิภาพทางเทอร์โมไดนามิกส์เป็น 66 เปอร์เซ็นต์ (จากเดิมของวัสดุสารกึ่งตัวนำทั่วไปอยู่ที่ 31-33 เปอร์เซ็นต์) ยังไม่มีการผลิตเชิงพาณิชย์แต่ก็ประกอบด้วยหลายหน่วยงานทั้งในและต่างประเทศ ที่ให้ความสนใจและดำเนินการศึกษาในเรื่องดังกล่าวซึ่งในประเทศไทยโดย Semiconductor Device Research Laboratory จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัยได้ทำการวิจัยพัฒนา Multi-Stacked HighDensity InAs Quantum Dot

2. เครื่องควบคุมการประจุ (charge controller) 
ทำหน้าที่ประจุกระแสไฟฟ้าที่ผลิตได้จากแผงเซลล์แสงอาทิตย์เข้าสู่แบตเตอรี่และการจ่ายกระแสไฟฟ้าออกจากแบตเตอรี่
 
ระบบ เซลล์แสงอาทิตย์แบบอิสระ ตามปกติจะมีแรงดันไฟฟ้า 12, 24 หรือ 48 โวลต์ซึ่งอุปกรณ์ ในระบบต้องมีแรงดันไฟฟ้าที่สอดคล้องกัน โดยแรงดันไฟฟ้าในการอัดประจุของเครื่องควบคุม การประจุจะต้องสูงกว่าของแบตเตอรี่เสมอส่วนแรงดันไฟฟ้าของแผงเซลล์แสงอาทิตย์ต้องสูงพอที่จะสามารถจ่ายกำลังไฟฟ้า สูงสุดได้ขณะที่อุณหภูมิสูง (โดยปกติหากอุณหภูมิสูงขึ้นแรงดันไฟฟ้าของแผงเซลล์แสงอาทิตย์จะต่ำลง) Molecule Solar Cells.  อีกทั้งยังต้องพิจารณาแรงดันตกคร่อมในสายไฟที่ต้องเสียไปอีก 2-3 เปอร์เซนต์ ส่วนในกรณีอุณหภูมิต่ำแรงดันไฟฟ้าของแผงเซลล์แสงอาทิตย์จะสูงซึ่งเครื่องควบ คุมการประจุแบตเตอรี่จะต้องควบคุมแรงดันในการอัดประจุไม่ให้สูงเกินไปจนทำ ให้แบตเตอรี่เสียหายทั้งนี้การป้องกันการอัดประจุเกินพิกัดของเครื่องควบคุม
   การประจุทำได้หลายวิธี ยกตัวอย่างเช่น
• ตัดวงจรแผงเซลล์แสงอาทิตย์ออกจากระบบเมื่อแรงดันไฟฟ้าสูงเกินกว่า charge cut-out voltage วิธีนี้ใช้สำหรับเครื่องควบคุมการประจุที่ต่อแบบอนุกรม
• ทำการลัดวงจร (short-circuit) แผงเซลล์แสงอาทิตย์ซึ่งใช้สำหรับเครื่องควบคุมการประจุที่ต่อแบบขนาน
• ปรับระดับแรงดันไฟฟ้า โดยใช้ MPPT charge controller
 
ใน กรณีแสงแดดมีน้อย แรงดันแผงเซลล์แสงอาทิตย์จะต่ำกว่าของแบตเตอรี่ซึ่งทำให้กระแสไฟฟ้าไหลย้อน กลับได้จึงต้องมีการป้องกันโดยเพิ่มไดโอดป้องกันการกลับทิศของกระแส  ซึ่งส่วนใหญ่จะประกอบอยู่ภายในเครื่องควบคุมการประจุอยู่แล้ว จากวัตถุประสงค์ที่ต้องการยืดอายุการใช้งานของแบตเตอรี่ ดังนั้นเครื่องควบคุมการประจุแบตเตอรี่จำเป็นต้องทำงานที่หลากหลายได้อย่าง มีประสิทธิภาพ เนื่องจากแรงดัน charge cut-out และ discharge cut-off จะขึ้นอยู่กับสภาวะการอัดประจุของแบตเตอรี่ อีกทั้งคุณสมบัติของแบตเตอรี่แต่ละชนิดก็แตกต่างกัน และการทำงานที่อุณหภูมิแตกต่างกันนั่นคือเครื่องควบคุมการประจุที่ดีจึงต้อง สามารถทำงานที่เงื่อนไขแตกต่างกันเหล่านี้ได้
 
หน้าที่ของเครื่องควบคุมการประจุโดยทั่วไปดังต่อไปนี้
• ควบคุมแรงดันไฟฟ้าที่เหมาะสมกับแบตเตอรี่ชนิดต่างๆ กัน
• สามารถป้องกันการอัดและการคายประจุไฟฟ้าเกินพิกัดได้อย่างมีประสิทธิภาพ
• มีการตรวจสอบสภาวะการอัดประจุของแบตเตอรี่เสมอ
3. แบตเตอรี่ (Battery) 
ทำหน้าที่เก็บพลังงานไฟฟ้าที่ผลิตจากแผงเซลล์แสงอาทิตย์ไว้ใช้เวลาที่ต้องการเช่นเวลาที่ไม่มีแสงอาทิตย์หรือเวลากลางคืน
 
ลักษณะของแบตเตอรี่
แบตเตอรี่ ใช้งานในระบบเซลล์แสงอาทิตย์เป็นแบตเตอรี่ซึ่งถูกออกแบบเพื่อให้การจ่าย ประจุของแบตเตอรี่มีค่าแรงดันไฟฟ้าคงที่ตลอด ซึ่งจะแตกต่างจากแบตเตอรี่สำหรับการสตาร์ทเครื่องยนต์ เช่นในรถยนต์ทั่วไป โดยได้รับการออกแบบให้เกิดการจ่ายกระแสไฟฟ้ามากๆ ในชั่วระยะเวลาหนึ่งๆ ตัวอย่างยานพาหนะที่ใช้แบตเตอรี่ชนิดนี้ เช่น รถกอลฟ์ รถฟอร์คลิฟท์ และรถกวาดพื้นเป็นต้น ความแตกต่างของโครงสร้างที่สำคัญระหว่างแบตเตอรี่แบบ Deep cycle lead-acid ซึ่งเหมาะสมในการใช้งานกับระบบเซลล์แสงอาทิตย์ เปรียบเทียบกับแบตเตอรี่ตะกั่ว-กรดทั่วไปคือ แผ่นตะกั่วของแบตเตอรี่แบบแรกเป็นของแข็งทึบแต่ในแบตเตอรี่อีกแบบหนึ่งเป็น แบบของแข็งมีรูพรุนเหมือนฟองน้ำ ทั้งนี้อาจพบแบตเตอรี่แสดงไว้ที่ฉลากเป็น Deep cycle lead-acid แต่ภายในไม่ใช้แผ่นตะกั่วแบบของแข็งทึบอย่างไรก็ตามจะเรียกแบตเตอรี่นี้เป็น แบบผสมผสาน(hybrid battery) แบตเตอรี่แบบ Deep cycle lead-acid ถูกออกแบบให้สามารถจ่ายกระแสไฟฟ้าได้ถึง 20 เปอร์เซ็นต์ของค่าความจุรวมถึงสามารถทำการประจุได้หลายพันรอบ ทั้งนี้หลายๆ บริษัทได้แนะนำว่า แบตเตอรี่แบบผสมผสานจะไม่สามารถจ่าย ประจุได้ถึง 50 เปอร์เซ็นต์ของค่าความจุ

4. เครื่องแปลงกระแสไฟฟ้า (Inverter) 
ทำหน้าที่แปลงพลังงานไฟฟ้าจากกระแสตรง (DC) ที่ผลิตได้จากแผงเซลล์แสงอาทิตย์ให้เป็นไฟฟ้ากระแสสลับ(AC)เพื่อให้สามารถ ใช้ได้กับอุปกรณ์ไฟฟ้าต่างๆ ได้โดยอินเวอร์เตอร์ในระบบเซลล์แสงอาทิตย์สามารถแบ่งออกได้เป็น 2ประเภท คือ อินเวอร์เตอร์แบบเชื่อมต่อระบบจำหน่าย (Grid-connected or Grid tied inverter) และ อินเวอร์เตอร์แบบอิสระ (Stand-alone inverter) ในช่วงระยะเวลาประมาณ 20 ปี ที่ผ่านมามีงานวิจัยเกี่ยวกับอินเวอร์เตอร์สำหรับการผลิตไฟฟ้า ด้วยโซล่าเซลล์แบบมีการเชื่อมต่อสายส่ง (Grid-connected PV inverters)งานวิจัยเหล่านี้ส่วนหนึ่งเน้นไปที่วงจรหรือเทคนิคการควบคุมใหม่ๆ ซึ่งเมื่ออาศัยความก้าวหน้าด้านโซลิทสเตททำให้มีความเป็นไปได้ที่จะสร้างเอ ซีโมดูลที่กะทัดรัดมีประสิทธิภาพสูง มีความไว้วางใจได้ และมีราคาถูกกว่าเดิม
 
จาก ข้อมูลในบทความเบื้องต้นนี้เพื่อให้ผู้ใช้งานสามารถใช้เป็นแนวทางการออกแบบ และติดตั้งระบบ Solar Cell สำหรับบ้านประหยัดพลังงาน ซึ่งจะสามารถทำให้ผู้ใช้สามารถเลือกเทคโนโลยีที่แหมะสมกับพื้นที่ ตรงตามความต้องการ และการเลือกใช้อุปกรณ์ที่ดีมีประสิทธิภาพสูงได้ ท่านสามารถเยี่ยมชมบ้านประหยัดพลังงานและเทคโนโลยี Solar cell ได้ที่อาคารอนุรักษ์พลังงานเฉลิมพระเกียรติ บริเวณเทคโนธานี คลอง 5 ปทุมธานี
 
ที่มา: http://www.energysavingmedia.com/news/page.php?a=10&n=107&cno=3163

SOLAR NEWS

Tags

โซล่าฟาร์ม solar inverter โซล่าเซลล์ solar farm โซล่าอินเวอร์เตอร์ บริษัทติดตั้งโซล่าเซลล์ฟาร์ม ชุดประหยัด Solar Rooftop วิธีติดตั้งแผงโซล่าเซลล์ สายไฟ DC รับซื้อไฟฟ้า จําหน่ายโซล่าเซลล์ Best Seller PV Roof top solar แผงโซล่าเซล Schneider LappKabel Solar XLR-R Sshneider Grid Tie Inverter ขายไฟฟ้า กริดอินเวอร์เตอร์ ราคาโรงงาน Growatt อินเวอร์เตอร์ inverter สายไฟโซล่า grid tie solar farm ราคา Asian Solar deep cycle battery เซ็นทรัล อินเวอร์เตอร์ อุปกรณ์ป้องกันแรงดันเกิน ขาย solar cell Best Chioce PV Roof top solar ขายแผงโซลา แบตเตอรี่ ดีพไซเคิล solar cell ขาย แผง solar cell globatt grid inverter 3 phase โซล่าเซล โซล่าอินเวอร์เตอร์ 3เฟส ติดตั้งโซล่าฟาร์ม โกลแบต Solar farm inverter จำหน่าย แผงโซล่าเซลล์ solar cell ราคา การลงทุนทำsolar farm