เมื่อพูดถึงระบบผลิตไฟฟ้าจากพลังงานแสงอาทิตย์ หรือโซลาร์เซลล์ หลายคนอาจคุ้นเคยกับแผงโซลาร์เซลล์ซึ่งมีหน้าที่เปลี่ยนพลังงานแสงอาทิตย์ให้เป็นพลังงานไฟฟ้า แต่ยังมีอีกหนึ่งอุปกรณ์ที่มีความสำคัญไม่แพ้กัน นั่นคือ อินเวอร์เตอร์ (Inverter) ซึ่งเปรียบเสมือน “สมอง” ที่ควบคุมและจัดการการทำงานของระบบทั้งหมด บทความนี้จะพาทุกท่านไปทำความรู้จักกับอินเวอร์เตอร์ให้มากขึ้น ทั้งหลักการทำงาน ชนิดต่างๆ รวมถึงข้อดีและข้อเสีย

อินเวอร์เตอร์คืออะไร และทำงานอย่างไร?

อินเวอร์เตอร์คืออุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่ทำหน้าที่หลักในการแปลงไฟฟ้ากระแสตรง (DC) ที่ผลิตได้จากแผงโซลาร์เซลล์ ให้เป็นไฟฟ้ากระแสสลับ (AC) ซึ่งเป็นไฟฟ้าที่ใช้กับเครื่องใช้ไฟฟ้าและระบบสายส่งทั่วไปในบ้านเรือนหรืออาคารต่างๆ

หลักการทำงานของอินเวอร์เตอร์คือ:

  1. รับไฟฟ้ากระแสตรง (DC): อินเวอร์เตอร์จะรับกระแสไฟฟ้า DC จากแผงโซลาร์เซลล์

  2. แปลงไฟฟ้า: วงจรภายในของอินเวอร์เตอร์จะทำการแปลงกระแสไฟฟ้า DC ให้เป็นกระแสไฟฟ้า AC

  3. ควบคุมแรงดันและคลื่นความถี่: อินเวอร์เตอร์จะปรับแรงดันและคลื่นความถี่ของไฟฟ้า AC ที่แปลงได้ให้มีความเสถียรและเหมาะสมกับการใช้งาน เช่น 220V และ 50Hz สำหรับประเทศไทย

  4. จ่ายไฟฟ้า: จ่ายไฟฟ้า AC ที่แปลงแล้วไปยังเครื่องใช้ไฟฟ้า หรือส่งเข้าสู่ระบบสายส่งของการไฟฟ้า (สำหรับระบบที่เชื่อมต่อกับโครงข่าย)

อินเวอร์เตอร์มีกี่ชนิด?

อินเวอร์เตอร์สำหรับโซลาร์เซลล์สามารถแบ่งประเภทหลักๆ ตามวิธีการติดตั้งและการเชื่อมต่อกับแผงโซลาร์เซลล์ได้เป็น 2 ชนิดหลัก ซึ่งมีข้อดีและข้อเสียที่แตกต่างกันอย่างชัดเจน:

1. String Inverter (อินเวอร์เตอร์แบบสตริง)

อินเวอร์เตอร์ชนิดนี้เป็นที่นิยมมากที่สุดในระบบที่พักอาศัยและระบบขนาดเล็กถึงขนาดกลาง เนื่องจากมีราคาที่จับต้องได้

  • การทำงาน: ทำงานโดยการต่อแผงโซลาร์เซลล์หลายๆ แผง (ตั้งแต่ 6-12 แผงขึ้นไป) เข้าด้วยกันเป็นชุด หรือที่เรียกว่า "String" แล้วจึงนำสายของ String ทั้งหมดมาเชื่อมต่อเข้ากับอินเวอร์เตอร์เพียงตัวเดียว

  • ข้อดี: ต้นทุนต่ำ, ติดตั้งและบำรุงรักษาง่าย, เหมาะสำหรับหลังคาที่ไม่ค่อยมีเงาบัง

  • ข้อเสีย: หากมีแผงใดแผงหนึ่งถูกบังแสงหรือทำงานผิดปกติ ประสิทธิภาพของแผงอื่นๆ ใน String เดียวกันก็จะลดลงตามไปด้วย, ไม่สามารถตรวจสอบประสิทธิภาพรายแผงได้

2. Micro Inverter (ไมโครอินเวอร์เตอร์)

เป็นเทคโนโลยีอินเวอร์เตอร์ที่ทันสมัยและกำลังได้รับความนิยมมากขึ้นเรื่อยๆ

  • การทำงาน: ทำงานโดยการติดตั้งอินเวอร์เตอร์ขนาดเล็กหนึ่งตัวสำหรับแผงโซลาร์เซลล์แต่ละแผงโดยตรง ทำให้แผงโซลาร์เซลล์แต่ละแผงสามารถแปลงกระแสไฟฟ้า DC เป็น AC ได้อย่างอิสระ

  • ข้อดี: เพิ่มประสิทธิภาพสูงสุด เนื่องจากแต่ละแผงทำงานแยกจากกัน, สามารถตรวจสอบประสิทธิภาพการทำงานได้แบบรายแผง, ระบบยังคงทำงานได้ตามปกติแม้บางแผงจะถูกบังแสงหรือเสียหาย, มีความปลอดภัยสูงกว่า

  • ข้อเสีย: ต้นทุนสูง กว่า String Inverter, การติดตั้งซับซ้อนกว่าในขั้นตอนแรก

สรุปข้อดีและข้อเสียโดยรวมของอินเวอร์เตอร์

ข้อดี

  • เปลี่ยนไฟฟ้าให้ใช้งานได้: เป็นอุปกรณ์จำเป็นที่ทำหน้าที่เปลี่ยนไฟฟ้าจากแผงโซลาร์เซลล์ให้ใช้งานกับเครื่องใช้ไฟฟ้าทั่วไปได้

  • ควบคุมและจัดการระบบ: ทำหน้าที่เป็นตัวควบคุมหลักของระบบ ช่วยให้การทำงานมีประสิทธิภาพและปลอดภัย

  • ป้องกันการเสียหาย: อินเวอร์เตอร์รุ่นใหม่ๆ มีระบบป้องกันความเสียหายจากแรงดันเกิน หรือกระแสไฟฟ้าผิดปกติ

ข้อเสีย

  • จุดที่ต้องบำรุงรักษา: เป็นอุปกรณ์ที่มีความซับซ้อนและอาจเกิดการเสื่อมสภาพตามอายุการใช้งาน

  • ต้นทุนเริ่มต้น: เป็นส่วนประกอบที่มีราคาสูงในระบบโซลาร์เซลล์