-->
logo
Noppadon B.
Noppadon B.
Dec-2014
 

ไฟถนนโซล่าเซลล์หลักคิดในการออกแบบ
(Solar Street Light Design Concept)

solar street light
 
 

ทำไมเราต้องใช้ไฟถนนโซล่าเซลล์หรือไฟถนนพลังงานแสงอาทิตย์?

จากการบริโภคทรัพยากรอย่างเต็มที่ของโลกของเราในปัจจุบัน ทรัพยากรที่ใช้แล้วหมดไป อย่างแหล่งพลังงานจากฟอสซิล (ไฮโดรคาร์บอน) เช่น น้ำมัน ถ่านหิน ก๊าซธรรมชาติ เริ่มเหลือน้อยลงไปทุกวัน ทำให้ต้นทุนด้านพลังงานของกิจกรรมต่างๆเพิ่มสูงขึ้นทุกวันอย่างไม่มีทางเลี่ยงได้
นอกจากนั้นผลกระทบที่เกิดขึ้นจากการใช้เชื้อเพลิงจากฟอสซิลโดยตรงคือการปล่อยมลภาวะสู่โลกและชั้นบรรยากาศโลก โดยเฉพาะก๊าซคาร์บอน โดยก๊าซคาร์บอนจำนวนมากมายมหาศาลต่อวันได้ถูกปล่อยออกจากกระบวนการผลิตไฟฟ้าด้วยเชื้อเพลิงฟอสซิล ไม่ว่าจะเป็นจากก๊าซธรรมชาติหรือจากน้ำมัน จนเป็นสาเหตุหลักของการเกิดปรากฎการณ์เรือนกระจกหรือกรีนเฮาส์เอฟเฟค (Green House Effect) ซึ่งเป็นผลทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงของโลกอยา่งผิดปกติหลายๆอย่างตามมา เช่น การเปลี่ยนแปลงสภาพอากาศที่ไม่สมดุล น้ำแข็งขั้วโลกละลาย สภาวะโลกร้อน การเกิดพายุที่รุนแรงมากขึ้น สภาวะโลกรวน การเกิดมะเร็งผิวหนังที่เพิ่มมากขึ้น การเกิดของเชื้อโรคและโรคระบาดสายพันธุ์ใหม่ และอื่นๆอีกเยอะแยะมากมาย ฯลฯ

การเลือกใช้ พลังงานทางเลือก พลังงานทดแทน พลังงานสะอาด ที่ไม่ปล่อยมลภาวะ ลดปริมาณคาร์บอน จึงเป็นเรื่องเร่งด่วนที่สำคัญสำหรับการบริหารจัดการพลังงานและการบริโภคทรัพยากรของทุกๆประเทศทั่วโลก และเป็นหน้าที่ของเราทุกๆคนที่จะต้องช่วยกัน เพื่ออนาคตของโลกและลูกหลานของเรา...

 
     
 


โซล่าเซลล์หรือเซลล์พลังงานแสงอาทิตย์ อยู่ในความสนใจและถูกกล่าวถึงมากที่สุดในปัจจุบัน เป็นพลังงานสะอาดไม่มีมลภาวะ เราสามารถเลือกใช้โซล่าเซลล์ผลิตไฟฟ้าจากดวงอาทิตย์ได้อย่างไม่จำกัด เป็นทางเลือกใหม่และเป็นแหล่งพลังงานทางเลือกที่สำคัญในปัจจุบันและในต่อไปในอนาคต

 
 

ไฟถนน ที่มีความจำเป็นต่อความปลอดภัยในการเดินทาง และการใช้ชีวิตของผู้คนยามค่ำคืนมีความต้องการพลังงานไฟฟ้าสูง อยู่ในที่กลางแจ้ง จึงมีความเหมาะสมที่สุดในการนำเอาพลังงานพลังงานสะอาดและไม่มีวันหมดอย่างจากดวงอาทิตย์มาใช้งาน โดยไม่จำเป็นต้องพึ่งพาระบบสายส่งไฟฟ้าอีกต่อไป
การออกแบบระบบ ไฟถนนโซล่าเซลล์ให้เหมาะสมจึงมีความจำเป็นที่ต้องเข้าใจถึงหลักคิดในการออกแบบ และส่วนประกอบต่างๆ เพื่อก่อให้เกิดประโยชน์สูงสุดและใช้ทรัพยากรให้คุ้มค่าที่สุด



 
 

ไฟถนนโซล่าเซลล์หรือไฟถนนพลังงานแสงอาทิตย์คืออะไร?

ไฟถนนโซล่าเซลล์ (Solar Street Light)คือการ เอาพลังงานจากดวงอาทิตย์ซึ่งเป็นแหล่งพลังงานทางเลือกที่ไม่มีวันหมดมาใช้งานให้แสงสว่างในตอนกลางคืน โดยใช้แผงโซล่าเซลล์ทำหน้าที่เปลี่ยนพลังงานแสงอาทิตย์ให้ อยู่ในรูปพลังงานไฟฟ้านำมาเก็บสะสมไว้ในแบตเตอรี่ในตอนกลางวันหรือตอนมีแสง และ จากนั้นพลังงานไฟฟ้าที่เก็บไว้ในแบตเตอรี่จะถูกนำมาใช้งานให้แสงสว่างในตอนกลางคืนโดยโคมไฟ ซึ่งมีทั้ง ชนิดหลอดLED และหลอดฟลูออเรสเซนต์ ส่วนใหญ่แล้วระบบไฟถนนโซล่าเซลล์จะทำงานปิดเปิดอัตโนมัติด้วยเซนเซอร์ตรวจจับความเข้มของแสง โดยระบบทั้งหมดจะรวมอยู่ในเสาไฟต้นเดียว


 
 

ส่วนประกอบของไฟถนนโซล่าเซลล์หรือ ไฟถนนพลังงานแสงอาทิตย์

ไฟถนนโซล่าเซลล์ (Solar Street Light) ประกอบไปด้วย แผงโซล่าเซลล์, เครื่องควบคุมการชาร์จ, แบตเตอรี่, โคมไฟและหลอดไฟ, เสาไฟและตู้ไฟสำหรับใส่อุปกรณ์ (กรณีเป็นหลอดไฟ 220Vac ก็ต้องมีตัวแปลงไฟขึ้น หรือ Voltage Inverter ด้วย)
 
 

1.แผงโซล่าเซลล์ หรือ แผงเซลล์แสงอาทิตย์ (Solar Panel/Photovoltaics/PV)

แผงโซล่าเซลล์ หรือ แผงเซลล์แสงอาทิตย์ ถือเป็นส่วนประกอบหลัก เพราะเป็นแหล่งกำเนิดพลังงานไฟฟ้าในระบบไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์
อย่างที่ทราบกันดี แผงโซล่าเซลล์คือตัวเปลี่ยนพลังงานจากพลังงานแสงอาทิตย์เป็นพลังงานไฟฟ้า ทำมาจากเซลล์แสงอาทิตย์ (Sloar Cell) หลายๆเซลล์มาต่อรวมกัน เซลล์แสงอาทิตย์มีหลายชนิดด้วยกัน และในบรรดาเซลล์แสงอาทิตย์ทั้งหลายนี้ การเลือกใช้งานโดยทั่วไปแล้ว ในพื้นที่ที่มีแสงแดดดี แดดจ้ามากๆ เซลล์แสงอาทิตย์ชนิดผลึกซิลิคอนหลายผลึก (polycrystalline silicon) จะมีการนำมาใช้มากกว่า เพราะราคาด้วยที่ต่ำกว่า แต่ในพื้นที่ที่มีฝนตกชุกหรือแดดน้อย เซลล์แสงอาทิตย์ชนิดผลึกซิลิคอนเดี่ยว (mono crystalline silicon/single crystalline silicon) จะใช้งานได้ดีกว่า เพราะมีประสิทธิภาพและเสถียรภาพดี แต่ถ้าต้องการลดต้นทุนหรือมีปัญหาเรื่องสภาพอากาศที่ร้อนจัดอย่างพื้นที่ทะเลทราย แผงโซล่าเซลล์ชนิด ฟิล์มบาง (Thin film) ก็เป็นทางเลือกที่เหมาะสมกว่า

 
 

2.ตัวควบคุมการชาร์จและการจ่ายไฟ (Solar Charger Controller)

ไม่ว่าโคมไฟจะมีขนาดใหญ่หรือเล็ก กำลังวัตต์มากหรือน้อย การควบคุมการชาร์จและการจ่ายไฟที่ดีเป็นสิ่งจำเป็นเสมอ เพราะมันมีผลอย่างมากต่อการรักษาอายุการใช้งานของแบตเตอรี่ และการบริหารแบตเตอรี่ให้เหมาะสม
ในเครื่องควบคุมฯที่ดีควรจะต้องมีระบบเพิ่มประสิทธิภาพในการชาร์จ หรือ Mppt ระบบ Mppt คืออะไร อ่านที่นี่ มีอุปกรณ์ป้องกันไฟฟ้า,มีระบบบริหารแบตเตอรี่, มีความสามารถในการตั้งค่าความสว่างของหลอดไฟ, มีการตั้งเวลาการปิดเปิดได้ และฟังก์ชั่นอำนวยความสะดวกอื่นๆ
ทั้งนี้ ก็เพื่อให้คงความสว่างได้ตลอดทั้งคืน ในขณะเดียวกันก็เพื่อรักษาอายุการใช้งานของแบตเตอรี่ด้วย (เป็นสิ่งสำคัญที่สุด) ตลอดจนบริหารจัดการประจุไฟในแบตเตอรี่ให้สามารถเหลือพอที่จะจ่ายในช่วงวันที่ฝนตกหนักได้อีกด้วย

 
 

3.แบตเตอรี่ (Battery)

ในเมื่อแสงแดดไม่ได้มีตลอดทั้งวัน การนำเอาแบตเตอรี่มาใช้เพื่อเก็บสะสมและจัดการกับพลังงานจึงเป็นสิ่งจำเป็น สำหรับระบบโซล่าเซลล์ โดยทั่วไปแล้วชนิดของแบตเตอรี่ที่นำมาใช้ในระบบไฟถนนโซล่าเซลล์ควรต้องเป็นแบบ deep cycle เพราะมีอายุการใช้งานที่นานกว่าและจ่ายไฟได้สม่ำเสมอกว่า

  • แบตเตอรี่น้ำ (Flooded Acid Battery/Wet Battery)

    แบตเตอรี่น้ำมีใช้งานมากที่สุดในระบบโซล่าเซลล์ เพราะมีราคามีที่ต่ำกว่า เมื่อเทียบเป็น Ah ต่อ Ah
    แต่การแบตเตอรี่น้ำมีข้อเสียคือต้องมีการการบำรุงรักษาอย่างสม่ำเสมอ เช่น ดูระดับน้ำกลั่น ดูความสะอาดของขั้วแบตฯ เป็นต้น นอกจากนั้่นก็ต้องติดตั้งในที่มีอากาศถ่ายเทได้ เพราะมีไอระเหยของน้ำกรด และต้องติดตั้งในแนวตั้งเท่านั้นไม่ให้เอียง ตะแคงหรือล้มโดยเด็ดขาด
  • แบตเตอรี่เจล (Gel battery)

    เกิดจากการนำเอาผงซิลิกาเติมลงไปในสารละลายในแบตเตอรี่ ทำให้สารละลายกลายเป็นเจลจึงเรียกว่า แบตฯเจล เป็นหนึ่งในแบตเตอรี่ชนิดแบตฯแห้ง ระบบปิด (Sealed) ไม่ต้องการการบำรุงรักษา ติดตั้งในพื้นที่ปิดได้ สามารถวางตะแคงได้ และมีอายุการใช้งานที่ยาวกว่า
    ส่วนข้อเสียคือ ราคาสูง ระบายความร้อนได้ต่ำถ้าจ่ายประจุมากเกินไปอาจจะร้อนและระเบิดได้(ไม่เหมาะสำหรับรถไฟฟ้า) และอาจจะมีภาวะเกิดก๊าซภายในในบางครั้งซึ่งจะทำให้ชาร์จไม่เข้าจนกว่าก๊าซจะลอยขึ้นเป็นต้น
  • แบตเตอรี่ AGM (Absorbed Glass Mat)

    แบตเตอรี่ AGM หรือแบตฯตาข่ายไฟเบอร์กลาส เป็นแบตเตอรี่ที่มีการนำตาข่ายไฟเบอร์กลาสใส่เข้าไปไปกั้นเซลล์แต่ละเซลล์ทำให้สามารถวางแผ่นตะกั่วได้ใกล้กันมากขึ้น ทำให้ขนาดเล็กลงแต่เก็บไฟได้มากขึ้น เป็นหนึ่งในแบตเตอรี่ชนิดแบตฯแห้ง ระบบปิด (Sealed) ไม่ต้องการการบำรุงรักษา ติดตั้งในพื้นที่ปิดได้ สามารถวางตะแคงได้ ระบายความร้อนได้ดีกว่าชนิดเจล แต่มีข้อเสียคือราคาสูงกว่าแบตฯชนิดอื่น
  • แบตเตอรี่ลิเธี่ยม (Lithium Battery)

    แบตเตอรี่ลิเธี่ยมไม่ใช่แบตเตอรี่ชนิดตะกั่ว-กรด แต่เกิดจากการนำเอาโลหะ ลิเธี่ยม(Li) มาเป็นขั้วอาโนด แทนโลหะตะกั่ว(Pb) ส่วนคาร์โธดนั้น มีโลหะได้หลายชนิดด้วยกันขึ้นอยู่กับแต่ละเทคโนโลยี แต่ส่วนมากจะเป็น แมงกานิสไดอ๊อกไซด์ (MnO2 ), ไอออนไดซัลไฟด์ (FeS2) และอื่นๆอีกหลายชนิด
    สำหรับสารละลายภายในก็เป็นสารหลายชนิดผสมกัน(compound) มีหลากหลายชนิดเช่นกัน อ่านเพิ่มเติมได้ที่ แบตเตอรี่ลิเธี่ยมมีกี่ชนิด บางชนิดก็สามารถนำกลับมาชาร์จไฟใหม่ได้ บางชนิดก็ไม่สามารถชาร์จได้
    ข้อดีของแบตฯลิเธี่ยมคือ จ่ายประจุได้มาก ทำให้มีขนาดเล็ก ประหยัดพื้นที่ เหมาะสำหรับอุปกรณ์ไฮเทคทั้งหลาย
    ข้อเสียคือ ราคาแพง ระเบิดได้ นำกลับมาใช้ใหม่ไม่ได้

 
 

การเลือกขนาดความจุของแบตเตอรี่

ใช้หลักสำคัญในการเลือกคือ
  • 1. สำรองไฟเพียงพอให้แสงสว่างได้ทั้งคืน และยังต้องเพียงพอสำหรับวันที่มีฝนตกมาก หรือแดดน้อย
  • 2. เลือกให้เหมาะสมกับการใช้งานเพื่อยืดอายุของแบตเตอรี่ แบตเตอรี่ที่ขนาดความจุน้อยเกินไปไม่สามารถให้แสงสว่างได้ทั้งคืน ทำให้อายุการใช้งานแบตเตอรี่สั้นลง แบตเตอรี่ที่ขนาดความจุมากเกินความจำเป็นสูญเสียอย่างเปล่าประโยชน์
 
 

4.หลอดไฟ หรือ โคมไฟ

ชนิดของโคมฟถนนที่นำมาใช้กับระบบพลังงานแสงอาทิตย์ หรือโซล่าเซลล์นั้นส่วนใหญ่แล้วจะต้องเป็นหลอดไฟชนิดที่กินไฟน้อยหรือหรือเป็นหลอดประหยัดพลังงาน เพราะจะช่วยลดขนาดแบตเตอรี่แผลขนาดแผงโซล่าเซลล์ได้ ได้แก่ หลอดประหยัดไฟ หลอดไอโซเดียมแรงดันต่ำ หลอดชนิดคายประจุ และ หลอดled
 
 
  • หลอดประหยัดไฟ

    มีกำลังไฟน้อย ประสิทธิภาพสูง แต่มีอายุการใช้งานค่อนข้างสั้นเพียง 2000 ชั่วโมง โดยปกติแล้วมีใช้เฉพาะตามไฟสนามหญ้า หรือไฟสวนหย่อม
  • ปัจจุบันเลิกนิยมไปแล้ว
  • หลอดโซเดียมแรงดันต่ำ

    หลอดโซเดียมแรงดันต่ำบางชนิดอาจมีประสิทธิภาพสูงมากถึง 200 lm/w (ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับชนิดของ inverter) แต่ก็มีราคาค่อนข้างแพง การเปิดต้องมีการอุ่นไส้ และให้แสงไฟคุณภาพต่ำ สีเพี้ยน ไม่เป็นที่นิยมในระบบไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์
  • หลอดชนิดคายประจุ discharge lamp

    กำลังต่ำ ประสิทธิภาพสูง ต้องการ inverter ไม่เป็นที่นิยมในระบบไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์
  • หลอดLED

    เป็นหลอดไฟชนิดใหม่ ที่กำลังจะมาแทนที่ในระบบไฟฟ้าแสงสว่างทั้งหมด เพราะมีข้อดีคือมีอายุการใช้งานยาวนานกว่า,ทนทาน,ใช้งานง่าย,น้ำหนักเบา,ใช้กับไฟ DC ได้ จึงไม่ต้องการ inverter, ประหยัดไฟเพราะมีประสิทธิภาพสูง (100-180 lm/w) และมีแนวโน้มเพิ่มสูงขึ้นอีก เป็นที่แน่นอนว่าในอนาคต หลอดLED จะเป็นหลอดไฟที่ได้รับความนิยมสูงสุด และเหมาะสมที่สุดในการนำมาใช้กับระบบไฟถนนพลังงานแสงอาทิตย์ (รวมไปถึงไฟแสงสว่างโดยทั่วไป) อ่านเพิ่มเติม ข้อดีของหลอดไฟLED
 
 

5.เสาไฟและตู้ใส่อุปกรณ์

ความสูงของเสาไฟควรขึ้นอยู่กับความกว้างของถนน ระยะห่างระหว่างเสา และมาตรฐานของถนนแต่ละประเภท

 

โดยสรุป

การออกแบบระบบไฟถนนโซล่าเซลล์นั้น ต้องคำนึงถึง
  • แสงสว่างเพียงพอ
  • ระบบมีสเถียรภาพ
  • การรักษาอายุการใช้งานของแบตเตอรี่
  • การประหยัดงบประมาณ
  • นอกเหนือจากสิ่งเหล่านี้ที่เกี่ยวข้องด้านข้อมูลเทคนิคตามหลักวิศวกรรมแล้ว ยังต้องคำนึงถึงความสวยงามของภูมิทัศน์อีกด้วยเช่นกัน



 
 

บทความที่เกี่ยวข้อง: ตัวอย่าง การคำนวณ ไฟถนนโซล่าเซลล์, MPPT Solar Charge Controller คืออะไร?, แผงโซล่าเซลล์ เลือกแบบไหนดีกว่า ?,LEDคืออะไร? , หลอด LED ดีอย่างไร, ความรู้เกี่ยวกับLED- รู้ไว้ไม่โดนหลอก , แบตเตอรี่ deep cycle คืออะไร? , แบตเตอรี่ลิเธี่ยมมีกี่ชนิด
 
 

บทความทั้งหมด
 
 

เลือกซื้อสินค้า ไฟถนนโซล่าเซลล์
 
     
 

"มาร่วมช่วยกันทำให้โลกสว่างไสว และรักษ์โลกด้วยไฟถนนโซล่าเซลล์ "
 
     
   

หากอ่านแล้วเห็นว่าบทความเนื้อหามีประโยชน์ ฝาก กดlike กดแชร์ ด้านล่าง  

share


view count 56,443
 
หน้าแรก |  หน้าสินค้า |  วิธีการชำระเงิน |  วิธีการจัดส่งสินค้า |  ติดต่อเรา

DBD Verified

นโยบายบริษัท  |  นโยบายความเป็นส่วนตัว  |  นโยบายการแก้ไขปัญหาข้อร้องเรียน
Copyright © 2003-2022.  KLC Bright Co., Ltd. 
All Rights Reserved.