การเลือกชนิดและขนาดสายไฟฟ้าสำหรับระบบเซลล์แสงอาทิตย์(2)

การเลือกชนิดและขนาดสายไฟฟ้าสำหรับระบบเซลล์แสงอาทิตย์(2)

   

สายไฟนับว่าเป็นส่วนสำคัญของระบบเซลล์แสงอาทิตย์ทีเดียว เป็นเส้นทางส่งผ่านกระแสไฟฟ้าที่ผลิตจากแผงเซลล์แสงอาทิตย์ไปจนถึงจุดใช้งาน ในเมื่อมีความพิเศษมากๆ เช่นนี้มีหรือ "เส้นทางสู่พลังงานสีเขียว" จะพลาด เรายังนำเสนอต่อเนื่องในเรื่องตารางข้อมูลและตัวอย่างอันจะเป็นประโยชน์ต่อการกำหนดขนาดสายไฟที่เหมาะสมกับระบบ ตารางแสดงข้อมูลขนาดสายไฟสำหรับระบบเซลล์แสงอาทิตย์ ตัวอย่างตารางที่แสดงอยู่ในบทความนี้เป็นข้อมูลขนาดสายไฟที่แท้จริงเพื่อใช้ในการกำหนดขนาดสายไฟให้กับอุปกรณ์ไฟฟ้าหรือการต่อไปยังแผงเซลล์แสงอาทิตย์สำหรับระบบเซลล์แสงอาทิตย์ 12 โวลต์และ 24 โวลต์ ที่มีแรงดันตกไม่เกิน 0.5 โวลต์และ 1 โวลต์ตามลำดับ สามารถนำไปใช้ในการเลือกขนาดสายไฟทั้งที่เป็นการต่อสายไฟจากแผงไปยังแบตเตอรี่หรือการต่อสายไฟจากแบตเตอรี่ไปยังอุปกรณ์ไฟฟ้า (ไม่ว่าจะชิ้นเดียวหรือหลายชิ้นก็ตาม) ก่อนการใช้ตาราง ต้องทราบค่าแรงดันของระบบเซลล์แสงอาทิตย์, ความยาวของสายไฟตลอดทั้งเส้นและปริมาณกระแสมากที่สุดที่ต้องไหลในสายไฟ ค่าเหล่านี้จะทำให้เลือกใช้ตารางได้อย่างถูกต้อง การใช้ตาราง คุณยังจะต้องทราบค่ากระแส (แอมแปร์) หรือกำลัง (วัตต์) ด้วย จากนั้นวัดระยะของสายไฟตลอดทั้งเส้นที่ต้องใช้ (อาจประมาณค่าให้ใกล้เคียงก็ได้) แล้วจึงหาค่าจากตารางโดยดูค่าตามแนวขวางของแถวที่แสดงกำลังหรือกระแส ไล่ไปตามคอลัมน์ที่มีความยาวสายไฟจนถึงค่าที่ต้องการ เพียงเท่านี้คุณก็จะได้ค่าขนาดสายไฟที่แท้จริง หน่วยเป็นตารางมิลลิเมตร (มม.2)

ตัวอย่างที่ 1 มีอุปกรณ์ไฟฟ้า 3 ชิ้นต่อไปยังแบตเตอรี่ 12 โวลต์ (ดังรูป) โทรทัศน์ 60 วัตต์ ห่างจากแบตเตอรี่ 2 เมตร, พัดลม 24 วัตต์ ห่างจากแบตเตอรี่ 4 เมตรและหลอดไฟฟ้า 13 วัตต์ ห่างจากแบตเตอรี่ 7 เมตร วิธีคำนวณ ทราบว่าแรงดันของระบบคือ 12 โวลต์ จึงใช้ตารางแสดงข้อมูลสายไฟ 12 โวลต์เพื่อหาขนาดสายไฟที่ต้องใช้สำหรับอุปกรณ์ไฟฟ้าแต่ละชิ้น โทรทัศน์ ต้องการกำลัง 60 วัตต์ อยู่ห่างจากแบตเตอรี่ 2 เมตร เพราะฉะนั้นขนาดสายไฟที่ใช้ = 0.8 มม.2 พัดลม ต้องการกำลัง 24 วัตต์ อยู่ห่างจากแบตเตอรี่ 4 เมตร เพราะฉะนั้นขนาดสายไฟที่ใช้ = 0.64 มม.2 หลอดไฟฟ้า ต้องการกำลัง 13 วัตต์ อยู่ห่างจากแบตเตอรี่ 7 เมตร ขนาดสายไฟที่ใช้ = 0.61 มม.2 รวมขนาดสายไฟต่างๆ เป็นค่าเดียว โดยสามารถแบ่งวงจรเป็น 3 ส่วนดังนี้ สายไฟจากแบตเตอรี่ไปยังโทรทัศน์ จะต้องมีขนาดใหญ่พอที่จะส่งกำลังให้อุปกรณ์ไฟฟ้าทั้ง 3 ชิ้น ขนาดสายไฟที่ใช้ = 0.8 + 0.64 + 0.61 = 2.05 มม.2 สายไฟจากโทรทัศน์ไปยังพัดลม ซึ่งต้องส่งกำลังให้กับพัดลมและหลอดไฟฟ้า ขนาดสายไฟที่ใช้ = 0.64 + 0.61 = 1.25 มม.2 สายไฟจากพัดลมไปยังหลอดไฟฟ้า เพียงส่งกำลังให้กับหลอดไฟฟ้าเท่านั้น ขนาดสายไฟที่ใช้ = 0.61 มม.2 การแยกคำนวณเช่นนี้เพื่อตรวจสอบขนาดสายไฟที่ต่างกันและเลือกใช้สายไฟขนาดใหญ่ที่สุดจากการคำนวณ ดังนั้น ขนาดสายไฟเล็กที่สุดที่จะนำไปใช้เป็น 2.05 มม.2 แต่อาจใช้สายไฟขนาดใหญ่ขึ้นได้ (แนะนำ ให้ใช้สายไฟขนาดไม่ต่ำกว่า 2.5 มม.2 ตามหลักการพิจารณาเลือกสายไฟ)

ตัวอย่างที่ 2 ระบบเซลล์แสงอาทิตย์ 24 โวลต์ ใช้แผงขนาด 42 วัตต์สูงสุด จำนวน 14 แผงในการผลิตไฟฟ้า ต่อสายไฟไปยังแบตเตอรี่ที่อยู่ห่าง 12 เมตร ให้ใช้สายไฟขนาด 2.5 มม.2 ที่มีอยู่ วิธีคำนวณ ทราบว่าแรงดันของระบบเป็น 24 โวลต์ จึงใช้ตารางแสดงข้อมูลสายไฟ 24 โวลต์ในการคำนวณ ผลรวมของวัตต์สูงสุด = 14 x 42 = 588 วัตต์สูงสุด การต่อแผงไปยังแบตเตอรี่ ตารางฯ ที่กำลัง (วัตต์) 600 วัตต์และระยะสายไฟ 12 เมตร ขนาดสายไฟที่แท้จริงเป็น 12 มม.2 ต้องใช้สายไฟขนาด 2.5 มม.2 จำนวน 5 เส้น นำมารวมกันให้ได้ขนาดสายไฟที่ระบบต้องการ เพราะฉะนั้นผลรวมเป็น 2.5 x 5 = 12.5 มม.2 การต่อแผง แผงทั้งหมด 14 แผง ให้นำแผง 7 คู่วางเรียงเป็นแถว และใช้สายไฟขนาด 2.5 มม.2 1 เส้นต่อแผง 1 คู่ เพราะฉะนั้นผลรวมขนาดสายไฟเป็น 2.5 x 7 = 16.5 มม.2 และมีค่าแรงดันตกต่ำมาก ตารางแสดงขนาดสายไฟที่แท้จริงสำหรับระบบ 12 โวลต์ ตารางแสดงขนาดสายไฟที่แท้จริงสำหรับระบบ 24 โวลต์ หมายเหตุ: อย่าลืมว่า ถ้ามีการต่ออุปกรณ์ไฟฟ้าที่ใช้มอเตอร์ในระบบ ควรเพิ่มขนาดสายไฟเป็น 2 เท่าของค่าจากตาราง เรียนรู้การเลือกชนิดและขนาดสายไฟที่กลายเป็นเรื่องง่ายไปแล้วสำหรับระบบเซลล์แสงอาทิตย์ "เส้นทางสู่พลังงานสีเขียว" ยังมีข้อมูลที่น่าสนใจและสำคัญอย่างยิ่งในการกำหนดขนาดระบบเซลล์แสงอาทิตย์ให้ได้ติดตามกันในฉบับหน้า

ที่มาของข้อมูล: PV Solar Photovoltaic Technical Training Manual, Mr. Herbert Wade