LED Solar cell Flashing

สัญญาณไฟกระพริบพลังงานแสงอาทิตย์

(LED Solar cell Flashing)

สัญญาณไฟจราจรที่เรานั้นรู้จักกันดี และมักจะพบเห็นตามท้องถนนทั่วๆไป แหล่งจากจ่ายไฟของสัญญาณไฟพวกนี้ไม่ได้มาจากการไฟฟ้าอย่างเดียว แต่บางพื้นที่ก็เป็นสัญญาณไฟกระพริบพลังงานแสงอาทิตย์ หรือไฟจราจร LED โซล่าเซลล์ ซึ่งเป็นเทคโนโลยีที่ได้มีการนำมาใช้แทนการใช้ไฟกระพริบแบบเดิมๆ ที่ต้องเดินสายไฟ โดยการใส่แผงโซล่าเซลล์พลังงานแสงอาทิตย์(Solar Cell) และระบบควบคุมการทำงานเข้าไปในระบบ ซึ่งทำให้ไม่ต้องเดินสายอีกต่อไป สามารถช่วยให้ประหยัดค่าไฟฟ้าและยังทำการติดตั้งได้ง่ายมากขึ้น

ตัวอย่าง LED Solar cell Flashing

สัญญาณไฟกระพริบพลังงานแสงอาทิตย์มีอุปกรณ์หลักๆดังนี้

    1)แผงโซล่าเซลล์ มีหน้าที่ในการเปลี่ยนพลังงานแสงอาทิตย์ให้เป็นพลังงานไฟฟ้า โดยจะได้ออกมาเป็นไฟฟ้ากระแสตรง คุณสมบัติและตัวแปรที่สําคัญของเซลล์แสงอาทิตย์ ก็คือ ความเข้มของแสง โดยเมื่อความเข้มของแสงสูงกระแสที่ได้จากเซลล์แสงอาทิตย์ก็จะสูงขึ้น ในขณะที่แรงดันไฟฟ้าแทบจะไม่แปรไปตามความเข้มของแสงมากนัก และตัวแปรอีกตัวหนึ่งคืออุณหภูมิ โดยกระแสไฟจะไม่แปรตามอุณหภูมิที่เปลี่ยนแปลงไป ในขณะที่แรงดันไฟฟ้าจะลดลงเมื่ออุณหภูมิสูงขึ้น

    2)แบตเตอรี่ มีหน้าที่กักเก็บพลังงานไฟฟ้าไว้ใช้ยามที่จำเป็น ถ้าตกกลางคืนแผงโซล่าเซลล์จะไม่ทำงานเนื่องจากไม่มีแสงแดด แต่เรายังสามารถใช้พลังงานไฟฟ้าที่กักเก็บไว้ในแบตเตอรี่มาใช้ต่อได้

    3)รีเลย์ไฟกระพริบ เป็นวงจรไฟกระพริบที่กําหนดอัตราการกระพริบ มาตรฐานโดยอ้างอิงจากความถี่ของรีเลย์ไฟกระพริบของรถ ไฟกระพริบที่นําไปใช้เป็นระบบไฟกระพริบแจ้งเตือน หรือตามสถานที่ก่อสร้างต่างๆ แม้กระทั้งทําเป็นไฟกระพริบฉุกเฉินประจํารถ ฯลฯ สามารถใช้กับหลอดไฟ 12 โวลต์ ถึง 220 โวลต์ ที่สูงถึง 500 วัตต์  โดยเลือกต่อใช้งานแบบกระพริบดวงเดียว หรือ 2 ดวง สลับกันได้

    4)หลอดไฟ LED คือหลอดไฟขนาดเล็ก แต่มีหลักการทํางานแตกต่างจากหลอดไฟมีไส้เพราะว่าไม่มีการเผาไส้หลอด ดังนั้นหลอด LED จึงไม่เกิดความร้อน แสงสว่างเกิดขึ้นจากการเคลื่อนของอิเล็กตรอนภายในสารกึ่งตัวนํา ซึ่งเป็นวัสดุแบบเดียวกับที่ใช้ในการทําทรานซิสเตอร์

วิธีการต่อวงจรไฟสัญญาณจราจรพลังงานแสงอาทิตย์

 1. ต่อเส้น +ของแผงโซล่าเซลเอามาต่อเข้ากับขั้ว+ของแบตเตอรี่

 2. ต่อเส้น–ของแผงโซล่าเซลเอามาต่อเข้ากับขั้ว–ของแบตเตอรี่

 3. ต่อเส้น+ของแบตเตอรี่เอามาต่อเข้ากับขั้ว+ ทางเข้าของรีเลย์ไฟกระพริบ

 4. ต่อเส้น–ของแบตเตอรี่เอามาต่อเข้ากับขั้ว– ทางเข้าของรีเลย์ไฟกระพริบ

 5. ในที่นี้ต่อเส้น+ทางออกของรีเลย์ไฟกระพริบเข้ากับขั้ว+ของหลอดไฟLED

 6.แล้วต่อที่เส้น-ทางออกของรีเลย์ไฟกระพริบเข้ากับขั้ว-ของหลอดไฟLED

สัญญาณไฟกระพริบพลังงานแสงอาทิตย์ เหมาะสำหรับการติดตั้งในพื้นที่ที่ไฟฟ้านั้นเข้าถึงลำบาก หรือไม่ค่อยมีไฟฟ้าใช้เพราะไม่ต้องใช้ไฟฟ้าจากการไฟฟ้า ช่วยประหยัดค่าใช้จ่ายได้เยอะ และยังได้ช่วยอนุรักษ์โลกเพราะพลังงานแสงอาทิตย์เป็นพลังงานที่สะอาด ไม่ส่งผลเสียต้อสิ่งแวดล้อม

กริดอินเวอร์เตอร์คืออะไร

กริดอินเวอร์เตอร์(Grid tie inverter) คืออะไร

       กริดอินเวอร์เตอร์มีหลักการทำงาน คือตรวจจับไฟฟ้ากระแสตรงที่ได้มาจากโซล่าเซลล์เพื่อแปลงไปเป็นกระแสสลับ (ไฟฟ้าในบ้าน)   เมื่อแปลงไฟฟ้าเสร็จจะทำการซิงโครไนซ์ไฟฟ้า(ส่งกระแสไฟฟ้า)ที่เราได้มาจากโซล่าเซลล์ไปใช้ในบ้านโดยตรง จึงมีผลให้เครื่องใช้ไฟฟ้าดึงไฟจากกริดอินเวอร์เตอร์ไปใช้ทำให้ค่าไฟลดลง เนื่องจากมีไฟฟ้าที่ได้จากโซล่าเซลล์มาลดจำนวนยูนิตไฟฟ้าที่ได้จากภายนอก(การไฟฟ้า) ซึ่งถ้าหากว่าเราไม่มีการใช้ไฟฟ้าภายในบ้านแต่โซล่าเซลล์ยังทำงานอยู่จะทำให้ระบบจ่ายไฟฟ้าไปที่สายส่ง หรือก็จะคือจ่ายย้อนกลับไปหาการไฟฟ้า วิธีนี้จะทำให้เข็มมิเตอร์ไฟฟ้าย้อนกลับทิศทาง ค่าไฟของเราจึงลดลง หรือจะพูดว่าเราขายไฟฟ้าทางอ้อมก็ได้

การทำงานของกริดอินเวอร์เตอร์

       เราจะรู้ได้อย่างไรว่าเราควรจะใช้กริดอินเวอร์เตอร์หรือไม่ คำตอบนั้นง่ายมากถ้าที่บ้านมีการติดตั้งระบบไฟฟ้ามาอยู่ก่อน แล้วเราอยากติดโซล่าเซลล์เพิ่มเราควรจะใช้กริดอินเวอร์เตอร์เข้าไปเพราะจะเป็นการขนานระบบโซล่าเซลล์กับเต้ารับไฟที่มีอยู่แล้ว ทั้งยังสามารถใช้ไฟฟ้าที่ผลิดได้อย่างคุ้มที่สุดอีกด้วยเมื่อนำมาเปรียบเทียบกับระบบโซล่าเซลล์ระบบอื่นๆ

       ข้อดีของการใช้กริดอินเวอร์เตอร์

1.มีความซับซ้อนของระบบน้อย

2.มีประกันสามารถส่งซ่อมได้

3.สามารถผลิตไฟฟ้าได้คุ้มที่สุดเมื่อเทียบกับระบบอื่น

4.สะดวกต่อการใช้งาน

       ข้อเสียของการใช้กริดอินเวอร์เตอร์

1.เมื่อเกิดไฟฟ้าดับ เครื่องก็จะหยุดทำงานด้วย

2.กริดอินเวอร์เตอร์เป็นอุปกรณ์ที่มีผลต่อความร้อน ฝุ่นจึงต้องใช้การดูแลอย่างดีและถูกวิธี

กริดอินเวอร์เตอร์

        การเลือกซื้อกริดอินเวอร์เตอร์นั้น ต้องดูบริการหลังการขายมากกว่าเรื่องราคาด้วยร้านบางร้านหรือบางบริษัทอาจจะแค่เป็นนายหน้าขายของอย่างเดียวแต่ไม่มีประกันอันนี้ไม่แนะนำให้ซื้อ เพราะว่าปัจจุบันยังไม่มีอะไหร่อุปกรณ์ให้ซื้อเปลี่ยนจึงทำให้ยากต่อการซ่อมแซม ซึ่งส่วนมากถ้ารุ่นที่มีกำลังไฟฟ้าต่ำกว่า 1500 watt จะมีประกัน6เดือน หรือ1ปีก็แล้วแต่บริษัทหรือร้านค้าที่จำหน่าย 

อากาศร้อนดีต่อแผงโซล่าเซลล์หรือไม่

        หลายๆคนคงคิดว่า ถ้าอากาศยิ่งร้อนแผงโซล่าเซลล์จะทำงานได้ดีกว่าเดิม ผลิตกระแสไฟฟ้าได้มากขึ้น จึงนำไปติดตั้งที่อากาศร้อนจัด เช่นเดียวกับการนำกระจกไปติดกับแผงเพื่อให้แสงสะท้อนเข้าหาแผงโซล่าเซลล์เพื่อให้ได้กำลังไฟฟ้าเยอะๆ  ในความเป็นจริงแล้วการที่ทำแบบนี้จะทำให้ตัวแผงโซล่าเซลล์สามารถร้อนขึ้นเป็นหลายเท่าจากการสะท้อนของกระจกและยังทำให้แผงเสื่อมสภาพเช่นเดียวกับการนำแผงไปตั้งที่มีอุณหภูมิสูงจัด 

   เรามาดูกันว่า ผลของอากาศร้อนนั้นส่งผลอย่างไรต่อแผงโซล่าเซลล์

            เมื่อพูดถึงอากาศร้อนขึ้นนั้นก็หมายถึง อุณหภูมิเพิ่มขึ้น ซึ่งส่งผลทำให้ประสิทธิภาพของแผงนั้นต่ำลง ซึ่งจะให้กำลังไฟฟ้าได้น้อยลงกว่าเดิม 

กราฟที่ 1 แสดงความสัมพันธ์ของแรงดันและกระแสที่อุณหภูมิต่างๆ

 จากกราฟที่ 1 จะเห็นได้ว่าเมื่ออุณหภูมิเพิ่มขึ้น แรงดันของแผงโซลาร์เซลล์นั้นจะลดลงแต่กระแสไฟฟ้าเปลี่ยนแปลงไม่มากหรือแทบไม่มีผล จากที่เราทราบกันว่ากำลังทางไฟฟ้าเท่ากับผลคูณของกระแสไฟฟ้าและแรงดันไฟฟ้า ดังนั้นเมื่อแรงดันลดลงดังกราฟนี้ กำลังที่ผลิตได้ก็ลดลง

                     ซึ่งถ้าลองสังเกตจาก datasheet โดยผู้ผลิตนั้นจะระบุแรงดันและกระแสสูงสุดมาซึ่งเป็นการทดสอบที่อุณหภูมิ 25 องศาเซียลเซียส ซึ่งเรียกว่า สภาวะ STC เป็นสภาวะมาตรฐานในการทดสอบแผงโซลาร์เซลล์ และจะมีค่าสัมประสิทธิ์อุณหภูมิซึ่งจะมีค่าลดลงเมื่ออุณหภูมิเพิ่มขึ้น ดังกราฟด้านล่างนี้

     

          ตัวอย่าง รายละเอียด datasheet ในส่วนของอุณหภูมิ

  
แต่แท้จริงแล้วนั้น สิ่งที่ทำให้แผงโซล่าเซลล์นั้นผลิตได้กำลังไฟฟ้ามากขึ้นคือ ความเข้มของแสงแดดนั่นเอง ซึ่งไม่ใช่ความร้อนหรืออุณหภูมิที่หลายคนเข้าใจกัน

กราฟที่ 2 แสดงความสัมพันธ์ของแรงดันและกระแสที่ความเข้มแสงค่าต่างๆ

                     จากกราฟที่ 2 จะเห็นได้ว่าความเข้มแสงเพิ่มขึ้น กระแสของแผงโซลาร์เซลล์นั้นจะเพิ่มขึ้นแต่แรงดันไฟฟ้าเปลี่ยนแปลงไม่มากหรือแทบไม่มีผล  ดังนั้นเมื่อกระแสไฟฟ้าเพิ่มขึ้นดังกราฟนี้ กำลังที่ผลิตได้ก็จะเพิ่มขึ้น  ซึ่งความเข้มแสงมากๆนั้นก็คือสภาพอากาศที่ไม่มีก้อนเมฆเลย

                             นอกจากนี้แล้วปัจจัยที่ทำให้แผงโซล่าเซลล์นั้นผลิตกำลังไฟฟ้าได้ปริมาณมากขึ้นก็คือ จะต้องขึ้นอยู่กับเซลล์ที่ใช้ผลิตแผงแต่ละยี่ห้อ ซึ่งเป็นสารกึ่งตัวนำไฟฟ้า เช่น เซลล์ที่ผลิตจากซิลิกอน โดยปกติแล้วซิลิกอนจะสามารถได้จาก หิน ดิน ทราย เป็นต้น ถ้าแผงโซล่าเซลล์ที่ผลิตจากซิลิกอนชนิดนี้สามารถรับค่าความเข้มของแสงได้ดี ต้นทุนในการผลิตแผงโซล่าเซลล์จากซิลิกอนค่อนข้างที่ต่ำกว่าชนิดอื่นๆและสามารถประหยัดงบได้หลายเท่า ไม่จำเป็นจะต้องดูแลรักษาอะไรมากมาย เพียงใช้น้ำเปล่าเช็ดล้าง แต่ถ้าเกิดเป็นธาตุชนิดอื่นๆ เช่น แกลเลี่ยม ธาตุชนิดนี้ยังมาการนำเทคโนยีที่ราคาสูงพอสมควร เพื่อนำมาใช้ผลิต แผงโซล่าเซลล์ชนิดนี้จะสามารถรับค่าความเข้มของแสงได้ดีกว่า ซิลิกอน แต่มีต้นทุนสูงมากกว่าธาตุซิลิกอน

                             เห็นไหมละครับว่าอากาศร้อนไม่ได้ดีอย่างที่หลายๆคนเข้าใจ ดังนั้นในการติดตั้งก็ขึ้นอยู่กับสถานที่และปัจจัยหลายๆอย่างที่คาดเดาไม่ได้ ดังนั้นควรเลือกพื้นที่ในการติดตั้งที่เหมาะสำหรับการรับแสงอาทิตย์