การติดตั้งระบบผลิตไฟฟ้าจากเซลล์แสงอาทิตย์แบบติดตั้งบนหลังคา เนื้อหาสรุปจาก Ai
Referece: กระทรวงพลังงาน, การไฟฟ้าส่วนภูมิภาค, การไฟฟ้านครหลวง
การติดตั้งระบบผลิตไฟฟ้าจากเซลล์แสงอาทิตย์แบบติดตั้งบนหลังคา
สารบัญ (เนื้อหาหลัก)
1. ลักษณะระบบผลิตไฟฟ้าจากเซลล์แสงอาทิตย์
ระบบผลิตไฟฟ้าจากเซลล์แสงอาทิตย์สามารถแบ่งออกเป็น 2 ประเภทหลัก ได้แก่ แบบไม่เชื่อมต่อกับสายส่ง (Off-grid) และแบบเชื่อมต่อกับสายส่ง (On-grid)
Off-grid System
- ไม่เชื่อมต่อกับสายส่งไฟฟ้า
- ต้องมีระบบกักเก็บพลังงาน (แบตเตอรี่)
- เหมาะสำหรับพื้นที่ห่างไกล
- ต้นทุนเริ่มต้นสูง
On-grid System
- เชื่อมต่อกับสายส่งไฟฟ้า
- ไม่จำเป็นต้องมีแบตเตอรี่
- สามารถขายไฟคืนได้
- ต้นทุนต่ำกว่า
1.1 ระบบผลิตไฟฟ้าแบบไม่เชื่อมต่อกับสายส่ง (Off-grid หรือ Stand-alone)
เป็นระบบที่ผลิตไฟฟ้าเพื่อใช้งานเองโดยไม่เชื่อมต่อกับโครงข่ายไฟฟ้าของการไฟฟ้า เหมาะสำหรับพื้นที่ที่ไฟฟ้าเข้าไม่ถึง หรือต้องการพึ่งพาตนเองด้านพลังงานเป็นหลัก
องค์ประกอบหลักของระบบ Off-grid:
- แผงเซลล์แสงอาทิตย์ (Solar Panel): แปลงแสงอาทิตย์เป็นไฟฟ้ากระแสตรง (DC)
- อุปกรณ์ควบคุมการชาร์จ (Charge Controller): ควบคุมการชาร์จแบตเตอรี่
- แบตเตอรี่ (Battery): เก็บสำรองพลังงานไฟฟ้า
- อินเวอร์เตอร์ (Inverter): แปลงไฟฟ้ากระแสตรงเป็นกระแสสลับ (AC)
- โหลด (Load): อุปกรณ์ไฟฟ้าที่ใช้งาน
1.2 ระบบผลิตไฟฟ้าแบบเชื่อมต่อกับสายส่ง (On-grid)
เป็นระบบที่เชื่อมต่อกับโครงข่ายไฟฟ้าของการไฟฟ้า สามารถใช้ไฟฟ้าจากระบบเซลล์แสงอาทิตย์ร่วมกับไฟฟ้าจากการไฟฟ้า และสามารถขายไฟฟ้าส่วนเกินคืนให้การไฟฟ้าได้
องค์ประกอบหลักของระบบผลิตไฟฟ้าจากเซลล์แสงอาทิตย์
- แผงเซลล์แสงอาทิตย์ (Solar Panel): แปลงแสงอาทิตย์เป็นไฟฟ้ากระแสตรง (DC)
- อุปกรณ์ควบคุมการชาร์จ (Charge Controller): ควบคุมการชาร์จแบตเตอรี่ (สำหรับระบบ Off-grid)
- แบตเตอรี่ (Battery): เก็บสำรองพลังงานไฟฟ้า (สำหรับระบบ Off-grid)
- อินเวอร์เตอร์ (Inverter): แปลงไฟฟ้ากระแสตรงเป็นกระแสสลับ (AC)
- มิเตอร์ (Meter): วัดปริมาณไฟฟ้าที่ผลิตและใช้งาน
- โหลด (Load): อุปกรณ์ไฟฟ้าที่ใช้งาน (สำหรับระบบ Off-grid)
2. แนวทางการติดตั้งระบบผลิตไฟฟ้าจากเซลล์แสงอาทิตย์บนหลังคา
2.1 ทิศทางการวางแผงและการหลีกเลี่ยงเงา
การวางแผงเซลล์แสงอาทิตย์ควรให้หน้าแผงรับพลังงานแสงอาทิตย์ให้มากที่สุด โดยทั่วไปควรวางแผงในแนวเหนือใต้ และเอียงตามมุมของละติจูดของพื้นที่ติดตั้ง
มุมเอียงแนะนำ: สำหรับประเทศไทย ควรวางแผงเอียงระหว่าง 10-20 องศา
ผลกระทบของเงา
เงาบดบังแสงตกกระทบแผงจะส่งผลให้ไฟฟ้าที่ผลิตได้ลดลง โดยทั่วไป:
- เงาบดบัง 33% ของพื้นที่แผงจะส่งผลให้ไฟฟ้าที่ผลิตได้ลดลงประมาณ 33%
- เงาบดบัง 50% ของพื้นที่แผงจะส่งผลให้ไฟฟ้าที่ผลิตได้ลดลงประมาณ 80%
2.2 โครงสร้างรองรับแผงเซลล์แสงอาทิตย์
วัสดุที่ใช้ติดตั้งแผงเซลล์แสงอาทิตย์ควรเป็นโลหะกันสนิม โดยแนะนำให้ใช้โลหะชุบกัลวาไนซ์แบบจุ่มร้อน (Hot dip galvanizing) ตามมาตรฐาน ATM A123 อะลูมิเนียม 6061 หรือ 6063 โลหะสแตนเลส หรือโลหะปลอดสนิมอื่น ๆ
ข้อกำหนดสำคัญ:
- ต้องทนทานต่อรังสี UV
- สามารถถอดออกเป็นชิ้นส่วนและประกอบได้อย่างสะดวก
- ต้องติดตั้งแผงเซลล์แสงอาทิตย์ให้ห่างจากชายคาของหลังคาอย่างน้อย 16 นิ้ว และห่างจากด้านข้างของหลังคา 12 นิ้ว
2.3 การเดินสายไฟฟ้าและติดตั้งสายดิน
การเดินสายไฟฟ้าควรเป็นไปตามหลักวิชาการและให้มีการป้องกันเพื่อความปลอดภัยที่ดี โดยอ้างอิงตามมาตรฐาน มอก. 2572 การติดตั้งทางไฟฟ้า-ระบบจ่าย กาลังไฟฟ้าพลังแสงอาทิตย์ หรือตามมาตรฐาน IEC60364-7-712 Requirements for special installations or locations – Solar photovoltaic (PV) power supply systems
ข้อกำหนดสำคัญ:
- ใช้สายไฟฟ้าที่ติดตั้งมาพร้อมกับ Terminal box ของแผงเซลล์
- ต่อวงจรให้ถูกต้อง แข็งแรง หรือใช้สายไฟฟ้าชนิด Photovoltaic wire หรือเป็นสายไฟฟ้าชนิด CV 0.6/1 กิโลโวลต์ ขนาดไม่น้อยกว่า 2.5 ตารางมิลลิเมตร
- ใช้ขั้วต่อสายแบบ PV Connector หรือเทียบเท่า
- ต้องต่อวงจรสายดินให้ครบถ้วน
2.4 มาตรฐานและข้อกำหนดด้านความปลอดภัย
การติดตั้งระบบผลิตไฟฟ้าจากเซลล์แสงอาทิตย์ต้องปฏิบัติตามมาตรฐานและข้อกำหนดด้านความปลอดภัยที่เกี่ยวข้อง เช่น
มาตรฐานสากล
- IEC 62446: Photovoltaic (PV) systems – Design qualification and type approval
- IEC 61730: Photovoltaic (PV) module safety qualification
- IEC 61215: Crystallization of terrestrial photovoltaic (PV) modules
มาตรฐานในประเทศไทย
- มาตรฐานการติดตั้งทางไฟฟ้าสำหรับประเทศไทย พ.ศ. 2545
- มาตรฐานการติดตั้งระบบผลิตไฟฟ้าจากพลังงานแสงอาทิตย์ที่ติดตั้งบนหลังคา (Solar Rooftop)
- มาตรฐานการติดตั้งระบบผลิตไฟฟ้าจากพลังงานแสงอาทิตย์ที่ติดตั้งบนพื้นดิน (Solar Ground Mount)
3. ขั้นตอนการติดตั้งระบบผลิตไฟฟ้าจากเซลล์แสงอาทิตย์บนหลังคา
3.1 การออกแบบและจัดเตรียมอุปกรณ์
ขั้นตอนแรกคือการออกแบบและจัดเตรียมอุปกรณ์ที่จำเป็นสำหรับการติดตั้งระบบผลิตไฟฟ้าจากเซลล์แสงอาทิตย์บนหลังคา โดยขั้นตอนหลักดังนี้
- สำรวจพื้นที่ติดตั้งเพื่อตรวจสอบว่ามีพื้นที่เพียงพอสำหรับการติดตั้งและมีอุปสรรคใด ๆ ในการติดตั้ง
- ตรวจสอบอุปกรณ์และแผนผังการเชื่อมต่อและทดสอบสินค้าและการรับประกันจากผู้ขายแต่ละบริษัท
- ตรวจสอบว่าอุปกรณ์ที่เลือกใช้ได้ผ่านมาตรฐานคุณภาพจากหน่วยงานที่รับผิดชอบในแต่ละพื้นที่
- ติดต่อการไฟฟ้าในแต่ละพื้นที่เพื่อขออนุญาตติดตั้งและเชื่อมต่อระบบผลิตพลังงานด้วยแสงอาทิตย์กับระบบสายส่ง
- ตรวจสอบเอกสารทั้งหมดว่าระบบที่จะติดตั้งตรงกับความต้องการของการไฟฟ้าและหน่วยงานที่เกี่ยวข้อง
- จัดซื้ออุปกรณ์และวัสดุต่าง ๆ ตามที่ได้ออกแบบ
- วางแผนการวางแผงเซลล์แสงอาทิตย์ โดยเลือกตำแหน่งที่จะติดตั้งในส่วนที่โครงสร้างมีความมั่นคงและไม่มีสิ่งกีดขวางต่าง ๆ ที่อาจทดให้เกิดเงาบนแผงเซลล์แสงอาทิตย์
- คำนวณผลกระทบจากเงาบนแผงเซลล์แสงอาทิตย์ โดยหลีกเลี่ยงการวางแผงเซลล์แสงอาทิตย์ในจุดที่โดนเงาเป็นเวลานานออกแบบไว้
- วัดระยะทางระหว่างอุปกรณ์ต่าง ๆ และจัดทำแผนภูมิไฟฟ้าตามระบบที่ได้ออกแบบไว้
- จัดทำแบบทางวิศวกรรมที่จำเป็น เช่น แผนผังการวางแผงเซลล์แสงอาทิตย์ แบบคำนวณโครงสร้างของหลังคา เป็นต้น
3.2 การติดตั้งระบบ
หลังจากที่ได้ออกแบบและจัดเตรียมอุปกรณ์เรียบร้อยแล้ว ขั้นตอนต่อไปคือการติดตั้งระบบผลิตไฟฟ้าจากเซลล์แสงอาทิตย์บนหลังคา โดยขั้นตอนหลักดังนี้
- ยื่นเอกสารและแบบทั้งหมดให้หน่วยงานที่เกี่ยวข้องเพื่อขออนุญาตดำเนินการติดตั้ง
- ตรวจรับอุปกรณ์และวัสดุ โดยตรวจสอบว่าอุปกรณ์และวัสดุทั้งหมดเป็นไปตามการออกแบบ อีกทั้งอยู่ในสภาพที่ดี ไม่มีความเสียหาย
- ศึกษาคู่มือการติดตั้งของอุปกรณ์แต่ละชนิดเพื่อให้เกิดความคุ้นเคยในกระบวนการติดตั้ง
- ประมาณความยาวของสายไฟที่จะใช้จากแผงเซลล์แสงอาทิตย์ไปยังตู้รวมสายไฟและเครื่องแปลงกระแสไฟฟ้า
- ตรวจสอบค่ากระแสไฟฟ้าของชุดแผงเซลล์แสงอาทิตย์เพื่อเลือกขนาดสายไฟที่เหมาะสม โดยขนาดสายไฟจะต้องสามารถรองรับกระแสไฟฟ้าสูงสุดของแผงเซลล์แสงอาทิตย์ได้ โดยต้องคำนึงระยะทางระหว่างอุปกรณ์
ตัวอย่าง Single Wire Diagram เพื่อยื่นขอ แบบ Ongrid ขนาด 3.2 kW (รูป Ai จาก Drawing file DWG)
ขั้นตอนและตัวอย่างการต่อ การติดตั้ง เอกสารการขออนุญาต
