สาเหตุหลักที่ต้องตั้งแผงโซลาร์เซลล์ให้เอียงประมาณ 15 องศาในประเทศไทยนั้นเกี่ยวข้องกับตำแหน่งทางภูมิศาสตร์ของประเทศและมุมตกกระทบของแสงอาทิตย์
- ละติจูดของประเทศไทย: ประเทศไทยตั้งอยู่ที่ละติจูดประมาณ 15 องศาเหนือ
- การรับแสงอาทิตย์สูงสุด: การตั้งแผงโซลาร์เซลล์ให้มีมุมเอียงเท่ากับค่าละติจูดของพื้นที่ติดตั้ง จะช่วยให้แผงตั้งฉากกับแสงอาทิตย์ได้มากที่สุดโดยเฉลี่ยตลอดทั้งปี ซึ่งทำให้แผงสามารถรับพลังงานจากแสงอาทิตย์ได้อย่างเต็มที่และผลิตกระแสไฟฟ้าได้สูงสุด
การเอียง 15 องศาจึงเป็นมุมที่เหมาะสมที่สุดในการติดตั้งแผงโซลาร์เซลล์ในประเทศไทยเพื่อให้ได้รับพลังงานแสงอาทิตย์เฉลี่ยสูงสุดตลอดปี เพื่อให้แผงสามารถแปลงพลังงานแสงอาทิตย์เป็นพลังงานไฟฟ้าได้มากที่สุด มีปัจจัยสำคัญหลายประการที่ส่งผลต่อการรับแสงอาทิตย์สูงสุด ซึ่งรวมถึง
- มุมเอียงของแผง (Tilt Angle): นี่เป็นปัจจัยสำคัญที่เราได้พูดถึงไปแล้ว การปรับมุมเอียงของแผงให้เหมาะสมกับละติจูดของพื้นที่ติดตั้ง (เช่น ประมาณ 15 องศาสำหรับประเทศไทย) จะช่วยให้แผงตั้งฉากกับแสงอาทิตย์ได้มากที่สุดโดยเฉลี่ยตลอดทั้งปี ทำให้ได้รับพลังงานแสงอาทิตย์สูงสุด มุมเอียงนี้ช่วยให้แผงสามารถจับแสงแดดได้อย่างมีประสิทธิภาพทั้งในช่วงฤดูร้อนและฤดูหนาว แม้ว่าตำแหน่งของดวงอาทิตย์จะเปลี่ยนแปลงไป
- ทิศทางการติดตั้ง (Orientation): ในซีกโลกเหนือ รวมถึงประเทศไทย การติดตั้งแผงโซลาร์เซลล์โดยหันหน้าไปทาง ทิศใต้ จะช่วยให้แผงรับแสงอาทิตย์ได้มากที่สุดตลอดทั้งวัน เนื่องจากดวงอาทิตย์จะโคจรผ่านทางท้องฟ้าด้านทิศใต้ หากไม่สามารถหันไปทางทิศใต้ได้อย่างสมบูรณ์ การติดตั้งในทิศตะวันออกเฉียงใต้หรือตะวันตกเฉียงใต้ก็ยังคงให้ผลลัพธ์ที่ดี แต่ประสิทธิภาพอาจลดลงเล็กน้อยเมื่อเทียบกับทิศใต้โดยตรง
- การหลีกเลี่ยงเงาบดบัง (Shading Avoidance): เงาจากต้นไม้ อาคารสูง เสาไฟฟ้า หรือสิ่งกีดขวางอื่นๆ ที่ตกกระทบบนแผงโซลาร์เซลล์แม้เพียงบางส่วน ก็สามารถลดประสิทธิภาพการผลิตไฟฟ้าของแผงทั้งหมดในแถวนั้นได้อย่างมาก การติดตั้งควรอยู่ในตำแหน่งที่ปราศจากเงาบดบังตลอดทั้งวัน โดยเฉพาะในช่วงเวลาที่แดดจัด (ประมาณ 9 โมงเช้าถึง 3 โมงเย็น)
แกนโลกที่เอียงประมาณ 23.5 องศาเมื่อเทียบกับระนาบวงโคจรของโลกรอบดวงอาทิตย์นี้มีผลกระทบสำคัญหลายอย่างค่ะ โดยหลักๆ แล้วคือการทำให้เกิด ฤดูกาล ต่างๆ บนโลก
ผลกระทบจากแกนโลกที่เอียงมีดังนี้
- การเกิดฤดูกาล: ขณะที่โลกโคจรรอบดวงอาทิตย์ ส่วนต่างๆ ของโลกจะได้รับแสงแดดในปริมาณที่ไม่เท่ากันในแต่ละช่วงเวลาของปี เมื่อซีกโลกหนึ่งเอียงเข้าหาดวงอาทิตย์ ซีกโลกนั้นจะได้รับแสงแดดโดยตรงมากกว่า ทำให้เป็นฤดูร้อน ในขณะที่อีกซีกโลกหนึ่งจะเอียงออกจากดวงอาทิตย์ ทำให้ได้รับแสงแดดน้อยกว่าและเป็นฤดูหนาว การเอียงนี้ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิและสภาพอากาศตามฤดูกาล
- การเปลี่ยนแปลงตำแหน่งปรากฏของดวงอาทิตย์: มุมที่แสงอาทิตย์ตกกระทบพื้นผิวโลกและตำแหน่งของดวงอาทิตย์บนท้องฟ้าจะเปลี่ยนแปลงไปตลอดทั้งปี นี่คือสาเหตุที่เราเห็นดวงอาทิตย์ขึ้นและตกในตำแหน่งที่แตกต่างกันไปในแต่ละฤดู และทำให้ระยะเวลาของกลางวันและกลางคืนไม่เท่ากัน
- ผลต่อการรับแสงของแผงโซลาร์เซลล์: การที่ตำแหน่งปรากฏของดวงอาทิตย์เปลี่ยนไป ทำให้มุมที่ดีที่สุดในการติดตั้งแผงโซลาร์เซลล์เพื่อรับแสงอาทิตย์สูงสุดมีการเปลี่ยนแปลงตามไปด้วย ผู้ที่ติดตั้งแผงโซลาร์เซลล์ในแต่ละพื้นที่จึงต้องพิจารณาถึงละติจูดและรูปแบบการใช้พลังงานตลอดทั้งปี เพื่อกำหนดมุมเอียงแผงที่เหมาะสมที่สุด ซึ่งในประเทศไทย มุม 15 องศาถือเป็นค่าเฉลี่ยที่ให้ประสิทธิภาพดีที่สุดเมื่อพิจารณาตลอดทั้งปี แต่ในบางประเทศที่มีการใช้พลังงานสูงสุดในฤดูหนาว อาจต้องปรับมุมให้ชันขึ้นเพื่อรับแสงแดดในมุมที่เหมาะสมในช่วงฤดูหนาวมากขึ้น
การประยุกต์ใช้แนวคิดเรื่องมุมเอียงของแผงโซลาร์เซลล์ในประเทศไทยสามารถทำได้ในหลายลักษณะ
- การติดตั้งบนอาคารเพื่อประสิทธิภาพสูงสุดตลอดปี: การประยุกต์ใช้ที่พบเห็นได้บ่อยที่สุดคือการติดตั้งแผงโซลาร์เซลล์บนหลังคาอาคารบ้านเรือนหรือโรงงานอุตสาหกรรม โดยทั่วไปแล้ว ช่างผู้เชี่ยวชาญจะแนะนำและดำเนินการติดตั้งแผงให้มีมุมเอียงประมาณ 15 องศา ซึ่งเป็นมุมที่เหมาะสมที่สุดสำหรับประเทศไทย (ตามละติจูด) เพื่อให้แผงสามารถรับแสงอาทิตย์และผลิตพลังงานไฟฟ้าได้สูงสุดตลอดทั้งปี มุมนี้ช่วยให้มั่นใจได้ว่าระบบโซลาร์เซลล์ที่ติดตั้งจะมีประสิทธิภาพในการผลิตพลังงานในระยะยาว
- การติดตั้งสำหรับระบบโซลาร์ฟาร์ม: สำหรับโครงการโซลาร์ฟาร์มขนาดใหญ่ การพิจารณามุมเอียงที่เหมาะสมเป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่งเพื่อให้ได้ผลตอบแทนจากการลงทุนสูงสุด โดยส่วนใหญ่จะใช้มุมเอียงใกล้เคียงกับ 15 องศาเช่นกัน แต่อาจมีการปรับปรุงเล็กน้อยขึ้นอยู่กับการออกแบบและการวิเคราะห์สภาพพื้นที่เฉพาะจุด
- การประยุกต์ใช้ในการเดินทางหรือกิจกรรมกลางแจ้ง: ดังที่วิดีโอได้กล่าวถึง แม้จะไม่ใช่การติดตั้งถาวร แต่หลักการเรื่องมุมตกกระทบของแสงอาทิตย์ก็สามารถนำมาประยุกต์ใช้ได้ เช่น หากนำแผงโซลาร์เซลล์แบบพกพาไปใช้ในการตั้งแคมป์ โดยเฉพาะในช่วงฤดูหนาว (ซึ่งดวงอาทิตย์จะโคจรต่ำลงทางทิศใต้เล็กน้อย) การปรับมุมแผงให้ชันขึ้นเล็กน้อยเพื่อให้ตั้งฉากกับแสงอาทิตย์ในช่วงเวลาที่ต้องการชาร์จไฟ ก็จะช่วยให้ได้รับพลังงานมากขึ้นได้
- การพิจารณาปัจจัยอื่นๆ ร่วมด้วย: นอกจากการปรับมุมเอียงให้เหมาะสมตามละติจูดแล้ว ในการประยุกต์ใช้ในประเทศไทยยังต้องพิจารณาปัจจัยอื่นๆ เช่น ทิศทางการติดตั้ง (ควรเป็นทิศใต้เพื่อรับแสงอาทิตย์ได้เต็มที่ที่สุด) การหลีกเลี่ยงเงาบดบังจากต้นไม้ อาคาร หรือสิ่งกีดขวางอื่นๆ รวมถึงระบบการระบายอากาศใต้แผงเพื่อไม่ให้แผงร้อนเกินไปซึ่งจะลดประสิทธิภาพลงได้
- หากหลังคาของคุณมีความลาดชันมากเกินไปจนทำให้แผงโซลาร์เซลล์ไม่ได้อยู่ในมุมที่เหมาะสมที่สุดสำหรับการรับแสงแดด คุณสามารถใช้อุปกรณ์เสริมที่เรียกว่า “ชุดติดตั้ง” เพื่อปรับมุมของแผงโซลาร์เซลล์ให้ได้องศาที่ต้องการได้
- ชุดติดตั้งที่ช่วยชดเชยความเอียงของหลังคา
- ขาตั้งปรับมุม (Adjustable Mounting Brackets): อุปกรณ์เหล่านี้สามารถปรับมุมเอียงของแผงโซลาร์เซลล์ได้ ทำให้คุณสามารถติดตั้งแผงบนหลังคาที่ชัน แต่ยังคงรักษามุมของแผงให้เหมาะสมได้
- โครงยึดแบบยกสูง (Racking Systems with Tilt): ในบางกรณี อาจมีการใช้โครงสร้างที่ยกแผงโซลาร์เซลล์ให้สูงขึ้นจากหลังคา และมีกลไกในการปรับมุมเอียงของแผงได้
- ทำไมต้องชดเชยความเอียงของหลังคา การติดตั้งแผงโซลาร์เซลล์ในมุมที่เหมาะสมเป็นสิ่งสำคัญเพื่อให้ได้ประสิทธิภาพสูงสุดในการผลิตไฟฟ้า หากแผงเอียงมากเกินไปหรือน้อยเกินไป อาจทำให้
- รับแสงแดดได้น้อยลง: โดยเฉพาะในช่วงเวลาสำคัญของการผลิตไฟฟ้า
- ประสิทธิภาพโดยรวมลดลง: ทำให้คุณได้รับพลังงานจากแสงอาทิตย์น้อยกว่าที่ควรจะเป็น
- ชุดติดตั้งที่ช่วยชดเชยความเอียงของหลังคา
การหลีกเลี่ยงเงาบดบัง
ควรหลีกเลี่ยงบริเวณที่มีเงาจากต้นไม้ อาคาร หรือสิ่งก่อสร้างอื่นๆ มาบดบังแผงโซลาร์เซลล์ในช่วงเวลาที่มีแสงแดดจัด เพราะเงาจะลดประสิทธิภาพในการผลิตไฟฟ้าลงอย่างมาก
ปัญหาที่เกิดจากเงาในการติดตั้งโซลาร์เซลล์
- ลดปริมาณไฟฟ้าที่ผลิตได้
- เมื่อแผงโซลาร์เซลล์ถูกบดบังด้วยเงา แม้เพียงบางส่วน เซลล์แสงอาทิตย์ในบริเวณนั้นจะไม่สามารถรับแสงแดดและผลิตไฟฟ้าได้อย่างเต็มที่ หรืออาจไม่ผลิตไฟฟ้าได้เลย
- เนื่องจากแผงโซลาร์เซลล์มักจะถูกเชื่อมต่อกันแบบอนุกรม (Series) หากมีแผงใดแผงหนึ่ง หรือแม้แต่เซลล์ใดเซลล์หนึ่งในแผงนั้น ถูกเงาบดบัง ประสิทธิภาพของทั้งชุด (String) อาจลดลงอย่างมาก เหมือนกับการไหลของน้ำที่ถูกบีบท่อให้แคบลง
- เกิด จุดร้อน และลดอายุการใช้งานของแผง
- เมื่อเซลล์บางส่วนถูกเงาบดบัง เซลล์ที่ได้รับแสงแดดยังคงผลิตไฟฟ้า ทำให้เกิดความต่างศักย์ (Voltage) และกระแส (Current) ที่ไม่สมดุลภายในแผง
- เซลล์ที่ถูกบังเงาจะกลายเป็นเหมือนตัวต้านทาน ทำให้เกิดความร้อนสะสมในบริเวณนั้น หรือที่เรียกว่า “จุดร้อน”
- ความร้อนสูงนี้สามารถทำให้วัสดุภายในแผงเสื่อมสภาพเร็วขึ้น ลดประสิทธิภาพในระยะยาว และอาจทำให้แผงเสียหายได้
- ส่งผลต่อประสิทธิภาพของระบบโดยรวม
- หากมีเงาบดบังแผงโซลาร์เซลล์หลายแผง หรือเป็นระยะเวลานานในแต่ละวัน ปริมาณไฟฟ้าที่ผลิตได้โดยรวมของทั้งระบบก็จะลดลงอย่างมาก ทำให้ระยะเวลาคืนทุนนานขึ้น และความคุ้มค่าในการลงทุนลดลง
- อาจทำให้ระบบป้องกันทำงานผิดพลาด
- ในบางกรณี เงาที่ไม่สม่ำเสมออาจส่งผลต่อการทำงานของระบบป้องกัน เช่น ไดโอดบายพาส (Bypass Diode) ที่ติดตั้งอยู่ในแผงโซลาร์เซลล์ ซึ่งมีหน้าที่ป้องกัน จุดร้อน
- หากเกิดความแตกต่างของแสงแดดมากเกินไป ไดโอดบายพาสอาจทำงานบ่อยเกินความจำเป็น หรือทำงานผิดพลาดได้
แนวทางการแก้ไขปัญหาเรื่องเงา
- การสำรวจและวิเคราะห์เงา : ก่อนการติดตั้ง ควรมีการสำรวจและวิเคราะห์ทิศทางของแสงแดดและเงาในช่วงเวลาต่างๆ ของวัน เพื่อหลีกเลี่ยงบริเวณที่มีเงาตกกระทบเป็นประจำ
- การเลือกตำแหน่งติดตั้งที่เหมาะสม : เลือกตำแหน่งบนหลังคาที่ได้รับแสงแดดโดยตรงมากที่สุด และมีสิ่งกีดขวางน้อยที่สุด
- การตัดแต่งหรือย้ายสิ่งกีดขวาง : หากเป็นต้นไม้ อาจพิจารณาตัดแต่งกิ่ง หรือหากเป็นสิ่งก่อสร้างขนาดเล็กที่เคลื่อนย้ายได้ ก็อาจพิจารณาย้ายตำแหน่ง
- การใช้เทคโนโลยี Optimizers หรือ Microinverters : อุปกรณ์เหล่านี้จะช่วยให้แผงโซลาร์เซลล์แต่ละแผงทำงานได้อย่างอิสระมากขึ้น หากมีแผงใดแผงหนึ่งถูกเงาบดบัง แผงอื่นๆ จะยังคงผลิตไฟฟ้าได้เต็มประสิทธิภาพ
- Optimizer คือ อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์อัจฉริยะที่ติดตั้งบนแผงโซล่าเซลล์แต่ละแผง ทำหน้าที่สำคัญในการปรับแต่งและเพิ่มประสิทธิภาพการทำงานของแผงโซล่าเซลล์ให้สูงสุด
- เพิ่มประสิทธิภาพการผลิตไฟฟ้า : Optimizer ช่วยให้แผงโซล่าเซลล์แต่ละแผงสามารถผลิตไฟฟ้าได้อย่างเต็มประสิทธิภาพ แม้ในสภาวะที่ไม่เหมาะสม เช่น มีเงาบังบางส่วน หรือแผงโซล่าเซลล์มีความร้อนสูง
- ลดผลกระทบจากเงาและสิ่งกีดขวาง : ในกรณีที่มีเงาตกกระทบบนแผงโซล่าเซลล์บางส่วน Optimizer จะช่วยลดผลกระทบจากเงานั้น ทำให้แผงโซล่าเซลล์ที่เหลือยังคงผลิตไฟฟ้าได้อย่างต่อเนื่อง
- ตรวจสอบและบำรุงรักษาง่าย : Optimizer ส่วนใหญ่มีระบบตรวจสอบในตัว ทำให้สามารถติดตามประสิทธิภาพการทำงานของแผงโซล่าเซลล์แต่ละแผงได้แบบเรียลไทม์ ช่วยให้การบำรุงรักษาระบบง่ายขึ้นและสามารถแก้ไขปัญหาได้อย่างรวดเร็ว
- MicroInverter คือ หม้อแปลงไฟฟ้าหรืออินเวอร์เตอร์สำหรับระบบโซลาร์เซลล์ที่ถูกพัฒนาให้มีขนาดเล็กมากกว่าอินเวอร์เตอร์ประเภทอื่นๆ สามารถติดตั้งไว้ที่ด้านหลังของแผงโซลาร์เซลล์แต่ละแผงได้โดยไม่เปลืองพื้นที่ โดย Micro Inverter มีประสิทธิภาพในการแปลงพลังงานแสงอาทิตย์ที่เป็นไฟฟ้ากระแสตรง (DC) เป็นไฟฟ้ากระแสสลับ (DC) ได้ทันทีตั้งแต่ได้รับพลังงานจากบนหลังคาของอาคารและมีการเชื่อมต่อไปยัง Micro Inverter ตัวอื่นๆ ในแนวขนานกัน แตกต่างจาก String Inverter ที่ส่งพลังงานจากทุกแผงไปยังอินเวอร์เตอร์เดียวเท่านั้น
- Single-phase Micro Inverter หรือ ไมโครอินเวอร์เตอร์แบบเฟสเดียว เหมาะสำหรับระบบโซลาร์เซลล์ขนาดเล็กที่ใช้ในบ้านพักอาศัยทั่ว ติดตั้งง่ายไม่ยุ่งยาก
- Three-phase Micro Inverter เป็นไมโครอินเวอร์เตอร์ที่ออกแบบมาสำหรับแผงเซลล์แสงอาทิตย์แบบสามเฟส มักใช้กับระบบผลิตไฟฟ้าสำหรับเชิงพาณิชย์และอุตสาหกรรม
- Optimizer คือ อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์อัจฉริยะที่ติดตั้งบนแผงโซล่าเซลล์แต่ละแผง ทำหน้าที่สำคัญในการปรับแต่งและเพิ่มประสิทธิภาพการทำงานของแผงโซล่าเซลล์ให้สูงสุด
- การออกแบบระบบที่คำนึงถึงเงา : ในการออกแบบระบบ ควรแบ่งแผงโซลาร์เซลล์ออกเป็นชุด (String) โดยพิจารณาจากลักษณะของเงา เพื่อลดผลกระทบที่เกิดจากเงาบนแผงใดแผงหนึ่งต่อทั้งระบบ
“หวังว่าข้อมูลนี้จะเป็นประโยชน์นะคะ หากมีอะไรให้เราช่วยเหลือเพิ่มเติม หรือต้องการปรึกษาในเชิงลึก สามารถติดต่อกลับมาได้เลยค่ะ เราพร้อมให้คำแนะนำค่ะ”
โทร : 0914782475 หรือ 0982276889
Facebook : C&A Solar Energy จำหน่าย-ติดตั้งโซลาเซลล์
⚡ Line OA : กดที่นี่เพื่อเพิ่มเพื่อน.
