คริสโตเฟอร์ เจ้าของบ้านในฟิลิปปินส์ แชร์ระบบโซลาร์เซลล์ที่เขาใช้งานที่บ้าน ได้แก่ อินเวอร์เตอร์ไฮบริด PowMr ขนาด 6.2kW แบตเตอรี่ LiFePO4 ขนาด 7kWh และแผงโซลาร์เซลล์แบบสองหน้าขนาดประมาณ 3kWp (3,000W) อินเวอร์เตอร์สามารถเชื่อมต่อกับแผงโซลาร์เซลล์ แบตเตอรี่ และโครงข่ายไฟฟ้าได้พร้อมกัน ทำให้บ้านใช้พลังงานแสงอาทิตย์ในช่วงกลางวัน และสลับไปใช้แบตเตอรี่เมื่อไฟฟ้าดับ
ระบบนี้มีขนาดไม่ใหญ่ แต่ก็มีองค์ประกอบหลัก 3 ส่วนของระบบไฮบริดสำหรับบ้านครบแล้ว ด้านล่างนี้จะอธิบายว่าอินเวอร์เตอร์โซลาร์เซลล์ แบตเตอรี่ลิเธียม และแผงโซลาร์เซลล์แบบสองหน้าแต่ละส่วนทำหน้าที่อะไรในระบบของคริสโตเฟอร์ และบ้านแบบใดเหมาะกับการติดตั้งลักษณะนี้
ภายในอินเวอร์เตอร์ไฮบริดขนาด 6.2kW ของคริสโตเฟอร์
ระบบโซลาร์เซลล์ที่บ้านของคริสโตเฟอร์ในฟิลิปปินส์ใช้อินเวอร์เตอร์ไฮบริด PowMr ขนาด 6.2kW (SKU:POW-HVM6.2K-48V-E) อินเวอร์เตอร์รุ่นนี้มีกำลังไฟขาออก 6200W และจ่ายไฟคลื่นไซน์บริสุทธิ์ 230V ซึ่งตรงกับเครื่องใช้ไฟฟ้าภายในบ้านทั่วไปที่ใช้ไฟ 220–230V สำหรับอุปกรณ์ที่มีมอเตอร์ เช่น ตู้เย็นหรือปั๊มน้ำ อินเวอร์เตอร์โซลาร์เซลล์แบบไฮบริดสามารถจ่ายกำลังไฟได้ประมาณสองเท่าของกำลังไฟพิกัดเป็นเวลา 3 วินาที จึงรองรับกระแสไฟกระชากขณะเริ่มทำงานได้
อินเวอร์เตอร์ขนาด 6.2kW นี้ใช้แบตเตอรี่ 48V LiFePO4 ควรจับคู่กับแบตเตอรี่ 48V LiFePO4 ไม่ใช่ชุดแบตเตอรี่ 12V หรือ 24V ส่วนด้านโซลาร์เซลล์ รองรับอินพุต PV สูงสุดประมาณ 8000W ช่วงแรงดัน MPPT อยู่ที่ 60–450V และแรงดันไฟฟ้าวงจรเปิดของ PV ต้องต่ำกว่า 500V แผงโซลาร์เซลล์แบบสองหน้าขนาด 3kWp ของคริสโตเฟอร์อยู่ภายในขีดจำกัดดังกล่าว จึงสามารถเพิ่มแผงในภายหลังได้ เมื่อชาร์จจากพลังงานแสงอาทิตย์และไฟฟ้าจากโครงข่ายพร้อมกัน กระแสชาร์จสูงสุดอยู่ที่ประมาณ 120A
อินเวอร์เตอร์ยังมีเอาต์พุตไฟฟ้ากระแสสลับ 2 ชุด เอาต์พุตหลักจ่ายกำลังไฟได้สูงสุด 6200W ส่วนเอาต์พุตที่สองจ่ายได้ประมาณ 1240–4340W ระหว่างไฟฟ้าดับ ควรต่อตู้เย็น ไฟส่องสว่าง และเราเตอร์เข้ากับเอาต์พุตสำรอง และต่อเครื่องใช้ไฟฟ้ากำลังสูงเข้ากับอีกเอาต์พุต เพื่อไม่ให้ระบบสำรองไฟจากแบตเตอรี่ภายในบ้านทำงานเกินกำลัง
เหตุใดแบตเตอรี่ LiFePO4 ขนาด 7kWh จึงมีความสำคัญ
แบตเตอรี่ LiFePO4 ขนาด 7kWh จะเก็บพลังงานแสงอาทิตย์ส่วนเกินในช่วงกลางวัน และจ่ายไฟให้บ้านในเวลากลางคืนหรือระหว่างไฟฟ้าดับ ตามคู่มือ อินเวอร์เตอร์ไฮบริดขนาด 6.2kW นี้ต้องใช้แบตเตอรี่ 48V ดังนั้นแรงดันไฟฟ้าของแบตเตอรี่ต้องตรงกับอินเวอร์เตอร์
คุณสามารถประเมินระยะเวลาสำรองไฟได้ดังนี้:
ระยะเวลาสำรองไฟ (ชั่วโมง) ≈ พลังงานแบตเตอรี่ที่ใช้งานได้ (kWh) ÷ โหลด (kW)
หากคิดจากความจุที่ใช้งานได้ประมาณ 80% แบตเตอรี่โซลาร์เซลล์ขนาด 7kWh จะจ่ายพลังงานได้ประมาณ 5.6kWh
เมื่อมีโหลดเฉลี่ย 1kW จะใช้งานได้นานประมาณ 5–6 ชั่วโมง หากใช้โหลด 2kW จะใช้งานได้นานประมาณ 2–3 ชั่วโมง โดยทั่วไปตู้เย็น พัดลม และไฟส่องสว่างสามารถใช้งานร่วมกันได้ แต่ควรแยกเครื่องปรับอากาศและปั๊มน้ำให้ทำงานต่างหากเมื่อเป็นไปได้
สำหรับระบบนี้ เป้าหมายไม่ใช่การให้อินเวอร์เตอร์ขนาด 6.2kW ทำงานเต็มกำลังตลอดเวลา ระบบสำรองไฟจากแบตเตอรี่ภายในบ้านมีไว้รองรับโหลดที่จำเป็นระหว่างไฟฟ้าดับ หากคริสโตเฟอร์ต้องการสำรองไฟได้นานขึ้นในอนาคต ก็สามารถเพิ่มแบตเตอรี่ LiFePO4 แบบต่อขนานได้
แผงโซลาร์เซลล์แบบสองหน้าขนาด 3kWp ในระบบบ้านนี้
ในระบบนี้ แผงโซลาร์เซลล์แบบสองหน้าขนาด 3kWp ทำหน้าที่ผลิตไฟฟ้าในช่วงกลางวัน พลังงานแสงอาทิตย์จะจ่ายให้กับโหลดที่กำลังใช้งานภายในบ้านก่อน และพลังงานส่วนเกินจะนำไปชาร์จแบตเตอรี่ LiFePO4 ขนาด 7kWh
แผงโซลาร์เซลล์แบบสองหน้าสามารถรับแสงอาทิตย์จากด้านหน้า และใช้แสงสะท้อนจากพื้นดินหรือหลังคาที่ด้านหลังได้ ต่างจากแผงแบบหน้าเดียว จึงอาจผลิตพลังงานได้มากขึ้นเล็กน้อยจากพื้นที่หลังคาเท่าเดิม ซึ่งเป็นประโยชน์เมื่อมีพื้นที่ติดตั้งจำกัด
มีประเด็นหนึ่งที่ควรทำความเข้าใจ: 3kWp ไม่เท่ากับ 6.2kW กำลังของแผงโซลาร์เซลล์หมายถึงปริมาณพลังงานที่ชุดแผงสามารถผลิตได้ ส่วนกำลังพิกัดของอินเวอร์เตอร์ไฮบริดหมายถึงปริมาณโหลดที่อินเวอร์เตอร์สามารถจ่ายพร้อมกันได้ ชุดแผง PV ของคริสโตเฟอร์ยังมีกำลังต่ำกว่าอินพุตโซลาร์เซลล์สูงสุดของอินเวอร์เตอร์ ดังนั้นระบบจึงใช้งานได้ในปัจจุบัน และยังสามารถเพิ่มแผงโซลาร์เซลล์ได้ในภายหลัง
