การติดตั้งแผงเซลล์แสงอาทิตย์ หรือ Solar cell ที่ถูกต้องมีส่วนสำคัญที่จะทำให้การผลิตกระแสไฟฟ้าทำได้ผลสมบูรณ์ เต็มขีดความสามารถของแผง ผู้ใช้หรือผู้ติดตั้งจำเป็นต้องพิถีพิถันในการติดตั้งเป็นพิเศษ

และควรคำนึงถึงองค์ประกอบด้านต่างๆ ที่อยากจะแนะนำกันในบทความตอนนี้ เราจึงได้ไปเก็บรวมรวมข้อมูลจากที่ต่างๆ มาให้ศึกษากัน

ติดตั้งอย่างไร

การติดตั้งแผงเซลล์แสงอาทิตย์ให้เกิดประสิทธิภาพสูงสุดนั้น สิ่งสำคัญที่สุดคือเราต้องคำนึงถึงสถานที่ตั้งและภูมิประเทศเป็นหลัก สำหรับประเทศไทยนั้นตำแหน่งที่ตั้งจะอยู่ระหว่างเส้นรุ้งที่ 15 องศาเหนือ ดังนั้นหากต้องการติดตั้งแผงเซลล์แสงอาทิตย์ให้ได้ผลดีที่สุด จะต้องหันหน้าแผงไปทางทิศใต้ โดยทำมุมกับพื้นราบ 10-15 องศา ด้วยเหตุนี้จึงมีความจำเป็นต้องเลือกสถานที่ ที่สามารถให้แผงหันองศาหรือปรับทิศทางได้จากทางทิศเหนือไปจรดทิศใต้

สถานที่ติดตั้งต้องไม่มีเงาไม้หรือสิ่งกีดขวางใดๆ มาบดบังในระหว่างวัน หรือปราศจากเศษใบไม้ที่จะหล่นมาปกปิดแผง ทั้งนี้ผู้ใช้ต้องตรวจตราอยู่เป็นประจำด้วย

ลักษณะของโครงสร้างรองรับแผง

โครงสร้างรองรับแผงโดยมากจะออกแบบให้เหมาะสมกับสภาพพื้นที่ และจำนวนแผงที่จะติดตั้ง สภาพพื้นที่โดยทั่วไปจะพิจารณาว่าเป็นพื้นที่ราบที่มีน้ำท่วมถึงหรือไม่ หรือเป็นพื้นที่ลาดชัน ทั้งนี้เพื่อจะได้กำหนดความสูงของฐานรองรับแผง

ในบางกรณีหากแผงมีจำนวนไม่มากอาจใช้หลังคาบ้านเพื่อติดตั้งแผงได้ แต่สภาพโครงหลังคาต้องมีความแข็งแรงพอ อีกประการหนึ่งที่ต้องคำนึงถึงคือสภาพพื้นที่ทำการติดตั้ง บางพื้นที่จะมีปัญหาเรื่องต้นไม่หรือเงาไม้ บางพื้นที่กลับพบว่าจุดที่ติดตั้งเป็นแอ่ง จึต้องใช้ฐานแบบสูงเพื่อป้องกันน้ำท่วมในหน้าน้ำ ในบางพื้นที่มีปัญหาด้านการขนส่งในการออกแบบโครงสร้างรองรับแผงจึงต้องพิจารณาในปัญหาเหล่านี้ด้วย เช่น โครงสร้างเหล็กมีขนาดยาวและน้ำหนักมากมีปัญหาด้านการขนส่งเข้าไปในพื้นที่ติดตั้ง

พอจะสรุปได้ว่าลักษณะโครงสร้างรองรับแผง จะต้องคำนึงถึงจำนวนแผงและพื้นที่ติดตั้ง ตลอดจนการขนส่ง เป็นสำคัญ แต่ที่นิยมติดตั้งกันตามบ้านพักอาศัยมักจะเป็นการติดตั้งบนหลังคาเนื่องจากใช้จำนวนแผงไม่มากและไม่สิ้นเปลื้องพื้นที่

การติดตั้งแผงจำนวนไม่มาก

สามารถติดตั้งบนหลังคาบ้าน โดยหันทิศทางด้านหน้าแผงไปทางทิศใต้ให้ทำมุมกับพื้นราบ 15 องศา ในกรณีที่หลังคาทำมุม 15 องศาอยู่แล้ว ก็สามารถติดตั้งได้เลย หากหลังคาทำมุมเกิน 15 องศาก็ให้รองแผงส่วนล่างขึ้นเพื่อให้ได้มุม 15 องศา

การเชื่อมต่อสายไฟหลังแผง

ควรต่อสายไฟด้านหลังแผงก่อนการยึดแผงเข้ากับโครงสร้าง เพราะบางกรณีเมื่อติดตั้งอย่างแน่นหนาแล้วจะไม่สามารถถอดออกมาได้ โดยการต่อวงจรด้านหลังแผงพอจะสรุปได้ดังนี้

กรณีแผงเดี่ยว

อันนี้ไม่มีปัญหาเพราะใช้กล่องชุดเดียวดูที่สัญลักษณ์ขั้วบวก + ขั้วลบ – ก็จะได้แรงดันออกมาเป็น 12 โวลต์

การต่อแผงแบบขนาน

กรณีต้องต่อมากกว่าหนึ่งแผง แต่ต้องการแรงดัน(V) เท่าเดิม แต่ได้กระแส (A) เพิ่มขึ้น ต้องต่อแบบขนาน โดยเอาขั้วบวกของแผงแรก ต่อกับขั้วบวกของแผงต่อไป แล้วเอาขั้วลบของแผงแรกต่อกับขั้วลบของแผงต่อไป เมื่อต่อจนครบทุกแผงแล้ว ก็สามารถนำสายไฟบวกและลบไปใช้ได้ทันที การต่อแบบนี้ แรงดันที่ได้จะยังคงเป็น 12V เท่าเดิม แต่กระแสจะเพิ่มขึ้นตามจำนวนแผงที่ต่อ

กรณีนี้จะนำมาใช้ก็ต่อเมื่ออุปกรณ์ไฟฟ้าที่ใช้ กินกระแสมากกว่ากระแสที่ได้จากแผงแผงเดียว หรือแผงเดียวไม่สามารถประจุแบตเตอรี่ได้ เช่นอุปกรณ์ไฟฟ้า 12V ต้องการกระแสวันละ 3.88×5 = 19.4A ซึ่งไม่เพียงพอ จึงต้องเพิ่มแผงโซล่าร์เซลล์ เป็น 3 แผง

การต่อแผงแบบอนุกรม

ในบางกรณ๊จะพบว่าอุปกรณ์ไฟฟ้ากระแสตรง จะระบุให้ใช้กับไฟฟ้ากระแสตรง 24V, 48V หรือมากกว่านั้นซึ่งแผงโวล่าร์เซลล์ต่อแผงจะให้แรงดันเพียง 12V ทำให้ไม่เพียงพอ จำเป็นต้องเพิ่มแรงดันโดยการเพิ่มแผงโวล่าร์เซลล์มาต่อกันแบบอนุกรม จะทำให้แรงดันเพิ่มขึ้นตามจำนวนแผงที่ถูกอนุกรมเข้าไป แต่กระแสจะไม่เพิ่มขึ้น

วิธีการต่อแบบอนุกรมให้เอาสายจากขั้วลบของแผงแรก ต่อเข้ากับขั้วบวกของแผงที่สอง และขั้วลบของแผงที่สอง ต่อเข้ากับขั้วบวกของแผงที่สาม ทำสลับกันไปจนได้แรงดันที่ต้องการ ซึ่งขั้วที่เหลือของแผงแรกและแผงสุดท้ายจะเป็นขั้วที่จำไปใช้งาน

เพื่อความสะดวกและความสวยงาม จึงมักเดินสายของขั้วที่เหลือจากแผงแรกไปเก็บไว้ที่แผงชุมสาย(Junction Box) ของแผงสุดท้าย เพื่อจะได้ชุดสายขั้วบวกและลบออกมาจากกล่องเดียวกัน

การต่อแผงแบบผสม

ในบางครั้งอุปกรณ์ไฟฟ้าระบุว่าจะใช้แรงดันเกิน 12V และก็ยังต้องการกระแสมากกว่าแผงเดียวเสียด้วย เช่นระบุว่าใช้แรงดัน 48V และต้องการกระแส 6A สมมติว่าในหัวข้อที่แล้วเราต่ออนุกรมแผงขนาด 64W จำนวน 4 แผง ก็จะได้แรงดันเป็น 48V กระแส 6A ซึ่งไม่เพียงพอต่อความต้องการของอุปกรณ์ จึงจำเป็นต้องต่อแบบผสม เพื่อให้ได้แรงดันและกระแสตามต้องการ

โดยนำแผงขนาด 64W ซึ่งให้กระแสไฟฟ้าได้ 3.88A/แผง มาต่อแบบอนุกรมให้ได้ 48V จำนวน 2 ชุด จากนั้นนำปลายขั้วบวกและลบของทั้งสองชุดมาต่อขนานกัน ก็จะได้ แรงดันขนาดใช้งาน 48V จากการต่ออนุกรม 4 แผง และได้กระแสจากการขนานกันของทั้งสองชุดเป็น 7.76A ดังรูป