Roger Haug อาศัยอยู่บนเกาะ Bonaire ดินแดนดัตช์ที่มีแดดจ้าและห่างไกลในทะเลแคริบเบียน ในฐานะผู้จัดการฝ่ายปฏิบัติการดำน้ำของรีสอร์ทดำน้ำท้องถิ่นขนาดใหญ่ Roger มีทั้งประสบการณ์ทางเทคนิคแบบลงมือทำและความรู้ด้านไฟฟ้าที่ได้รับการรับรอง
Roger ได้ปรับเปลี่ยนบ้านของเขา ซึ่งเดิมใช้ไฟฟ้าจากระบบกริดสามเฟส 220V/110V ให้ทำงานด้วยพลังงานแสงอาทิตย์เพียงอย่างเดียว เพื่อรองรับอุปกรณ์ในบ้านทั้ง 220V และ 110V เขาออกแบบระบบที่อินเวอร์เตอร์จ่ายไฟ 220V AC ซึ่งส่วนหนึ่งจะถูก ลดแรงดันลงเป็น 110V โดยใช้หม้อแปลงสองตัวที่แยกต่างหาก
เมื่อเทียบกับอินเวอร์เตอร์ 110V อินเวอร์เตอร์โซลาร์เซลล์ 220V มักจะประหยัดกว่าเล็กน้อย โดยเฉพาะในพื้นที่ที่ใช้ทั้งอุปกรณ์ 220V และ 110V การตั้งค่าของ Roger จึงเป็น ตัวอย่างการติดตั้งโซลาร์เซลล์แบบ DIY ที่ใช้งานได้จริงและคุ้มค่า
แหล่งพลังงานจากแสงอาทิตย์ เครื่องกำเนิดไฟฟ้า และแบตเตอรี่สำรอง
ระบบพลังงานออฟกริดของ Roger ใช้แผงโซลาร์เซลล์ แบตเตอรี่ขนาดใหญ่ และเครื่องกำเนิดไฟฟ้าสำรอง โดยมีอินเวอร์เตอร์ POW-HVM11KW-48V เป็นศูนย์กลางที่จ่ายไฟ 220VAC และควบคุมการไหลของพลังงานทั้งหมด
แผงโซลาร์เซลล์ 24 แผง JA Solar 450W ของเขาผลิตไฟฟ้าได้สูงสุด 10.8 กิโลวัตต์ ใช้จ่ายไฟให้กับโหลดในบ้านและชาร์จแบตเตอรี่ขนาด 30kWh ที่ประกอบด้วย แบตเตอรี่ LiFePO₄ ขนาด 200Ah จำนวนสิบสองก้อน จัดเรียงใน สามสายขนาน แต่ละสายมีสี่ก้อนต่อเนื่องกัน การตั้งค่านี้ให้แรงดันไฟฟ้าปกติที่ 52.4V ซึ่งเหมาะสมกับอินเวอร์เตอร์อย่างลงตัว
เพื่อเพิ่มความมั่นคง Roger ได้ติดตั้ง เครื่องกำเนิดไฟฟ้าสำรองขนาด 5kW ที่สามารถให้การสนับสนุนชั่วคราวในช่วงที่มีเมฆมากนานๆ อย่างไรก็ตาม ด้วยการผสมผสานที่แข็งแกร่งของพลังงานแสงอาทิตย์และแบตเตอรี่ การใช้เครื่องกำเนิดไฟฟ้าจึงน้อยมากและใช้เฉพาะในกรณีฉุกเฉินเท่านั้น
บทความที่เกี่ยวข้อง:
หม้อแปลงลดแรงดัน 220V เป็น 110V และการกระจายโหลด
อินเวอร์เตอร์โซลาร์เซลล์ของ Roger จ่ายไฟ 220V AC ที่เสถียร ซึ่งผ่าน ฟิวส์ 60A ก่อนจะเข้าสู่รางจ่ายไฟที่ประกอบด้วย L1 และนิวทรัล จากนั้นพลังงานจะถูกแจกจ่ายบางส่วนไปยังโหลด 220V โดยตรง และบางส่วนจะถูกส่งไปยังหม้อแปลงลดแรงดัน 220v เป็น 110V สองตัว
จากนั้น วงจรหนึ่งจ่ายไฟให้โหลด 220V โดยตรง ส่วนอีกวงจรหนึ่งจ่ายไฟ 40A ไปยังหม้อแปลงลดแรงดัน 5kW สองตัว ซึ่งแปลงไฟ 220V เป็น 110V AC โดยแต่ละตัวมีฟิวส์ 60A ป้องกัน และจ่ายไฟให้กับวงจร 110V แยกสองวง
เพื่อความปลอดภัยและรองรับกระแสไฟฟ้าอย่างเหมาะสม Roger ได้เปลี่ยนสายไฟหลักทั้งหมดในระหว่างการติดตั้ง การเชื่อมต่อหลักจากอินเวอร์เตอร์ไปยังกล่องฟิวส์ถูกอัปเกรดจากสายขนาด 2 มม² เป็น 10 มม² ขณะที่สายขนาด 6 มม² ถูกใช้สำหรับสายที่เชื่อมต่อรางจ่ายไฟไปยังวงจรแต่ละวง
นอกจากนี้ กำลังของเครื่องกำเนิดไฟฟ้ามี สวิตช์ Y เพื่อเลือกเชื่อมต่อกับอินเวอร์เตอร์ หรือปิดการจ่ายไฟจากอินเวอร์เตอร์และเชื่อมต่อโดยตรงกับรางไฟ 220V จากนั้นจ่ายไฟให้กลุ่ม 220V และอินพุต 220V ของขดลวด 110V สองชุด
💡เคล็ดลับการปรับปรุง:
การเปลี่ยนฟิวส์ 220V ที่รางจ่ายไฟเป็น ATS (สวิตช์โอนถ่ายอัตโนมัติ) จะช่วยป้องกันกระแสไฟย้อนกลับจากเครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่อาจไหลกลับเข้าสู่วงจรอินเวอร์เตอร์เมื่อเครื่องกำเนิดไฟฟ้าเชื่อมต่อโดยตรงกับรางจ่ายไฟ
โหลดอุปกรณ์และการใช้พลังงาน
การใช้พลังงานของ Roger สมดุลระหว่างโหลด 220V และ 110V ได้ดี ปรับให้เหมาะสมกับการผลิตพลังงานแสงอาทิตย์และความจุแบตเตอรี่ของเขา
ฝั่ง 220V โหลดประกอบด้วย ปั๊มสระว่ายน้ำ เครื่องปรับอากาศสี่เครื่อง เครื่องทำน้ำร้อนสองเครื่อง และตู้เย็น ที่ใช้พลังงานประมาณ 140Wh ต่อชั่วโมง โดยปกติจะเปิดเครื่องปรับอากาศสองเครื่องพร้อมกันเพื่อรักษาความเย็นในสภาพอากาศเขตร้อน สำหรับน้ำร้อน เครื่องทำน้ำร้อนขนาด 3kW จะทำงานประมาณ 10 นาทีต่อครั้งที่อาบน้ำ ปั๊มสระว่ายน้ำถูกควบคุมด้วยตัวตั้งเวลา ทำงานวันละสองครั้ง ครั้งละหนึ่งชั่วโมง
ฝั่ง 110V หม้อแปลงลดแรงดันจ่ายไฟให้กับ ไฟ LED และการใช้งานอุปกรณ์บางครั้ง เช่น เครื่องดูดฝุ่นหรือเครื่องซักผ้า เมื่อใช้งาน โหลด 110V จะอยู่ระหว่าง 0.6 ถึง 1.6 กิโลวัตต์
ด้วยการผสมผสานอย่างลงตัวของพลังงานแสงอาทิตย์ เครื่องกำเนิดไฟฟ้าสำรอง และหม้อแปลง 220V เป็น 110V ระบบออฟกริด 100% ของ Roger จึงทำงานได้อย่างน่าเชื่อถือตั้งแต่วันที่ 21 เมษายน ครอบคลุมการ ใช้พลังงานรายวัน 24–28 kWh รวมประมาณ 800 kWh ต่อเดือน และ ประหยัดค่าไฟฟ้าประมาณ 400 ดอลลาร์ต่อเดือน
