ไฟถนนโซล่าเซลล์คืออะไร?

มารู้จัก ไฟถนน โซล่าเซลล์ กันเถอะ

      จากที่รู้กันนะคะว่าพลังงานแสงอาทิตย์เป็นพลังงานสะอาด ที่เรานำมาเปลี่ยนเป็นพลังงานไฟฟ้า

ไฟถนนโซล่าเซลล์คืออีกสิ่งหนึ่งที่เรานำมาประยุกต์ใช้เพื่อให้เกิดความประหยัดและช่วยโลกเราได้มากขึ้น

และไฟถนนยังที่มีความจำเป็นต่อความปลอดภัยในการเดินทาง และการใช้ชีวิตของผู้คนยามค่ำคืน ซึ่งมีความต้องการพลังงานไฟฟ้าสูง และอยู่ในที่กลางแจ้ง จึงมีความเหมาะสมในการเอาพลังงานพลังงานแสงอาทิตย์มาใช้งาน เป็นลำดับต้นๆ 
การออกแบบระบบ ไฟถนนโซล่าเซลล์ ให้เหมาะสม จึงมีความจำเป็นที่ต้องเข้าใจถึง หลักคิดในการออกแบบ และส่วนประกอบต่างๆ เพื่อก่อให้เกิดประโยชน์สูงสุดและใช้ทรัพยากรให้คุ้มค่า

อย่างแรกที่เราควรจะทำความรู้จักคือส่วนประกอบของ ไฟถนนโซล่าเซลล์ หรือ ไฟถนนพลังงานแสงอาทิตย์

ไฟถนนโซล่าเซลล์ (Solar Street Light) ประกอบไปด้วย

1.       แผงโซล่าเซลล์

        ในระบบไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ แผงโซล่าเซลล์ หรือ แผงเซลล์แสงอาทิตย์ ถือเป็นส่วนประกอบหลัก เพราะเป็นต้นกำเนิดพลังงาน 
อย่างที่ทราบกันดี มันคือตัวเปลี่ยนพลังงาน จากพลังงานแสงอาทิตย์เป็นพลังงานไฟฟ้า ในบรรดาเซลล์แสงอาทิตย์โดยทั่วไป ในเขตที่มีแสงแดดดี เซลล์แสงอาทิตย์ ชนิด ผลึกซิลิคอนหลายผลึก หรือ polycrystalline silicon จะมีการใช้มากกว่า เพราะราคาที่ต่ำ และขั้นตอนในกระบวนการผลิตที่ง่ายกว่า แต่ในพื้นที่ ที่มีฝนตกชุกหรือแดดน้อย เซลล์แสงอาทิตย์ ชนิด ผลึกซิลิคอนเดี่ยว หรือ mono crystalline silicon หรือ single crystalline silicon จะมีการใช้งานมากกว่า เพราะความมีประสิทธิภาพและเสถียรภาพที่ดี แต่ถ้าต้องการลดต้นทุน หรือปัญหาเรื่องอากาศที่ร้อนเกินไป แผงโซล่าเซลล์ ชนิด ฟิล์มบาง หรือ thin film ก็เป็นทางเลือกที่ดี ส่วน เซลล์แสงอาทิตย์ ชนิด amorphous silicon เหมาะสำหรับ การนำมาใช้งานในพื้นที่ที่มีแสงน้อย

 2.เครื่องควบคุมการชาร์จ

         

        ไม่ว่า หลอดไฟ จะมีขนาดใหญ่หรือเล็ก กำลังวัตต์มากหรือน้อย การควบคุมการชาร์จและการจ่ายไฟที่ดี

ก็เป็นสิ่งจำเป็น เพราะมันมีผลต่ออายุการใช้งานของแบตเตอรี่ 
ในเครื่องควบคุมที่ดีควรจะมี อุปกรณ์ป้องกัน, มีความสามารถในการตั้งค่าความสว่างของ หลอดไฟ และฟังก์ชั่นการตั้งเวลาการปิดเปิด เพื่อให้คงความสว่างได้ตลอดทั้งคืน และเพื่อให้สามารถจัดการกับไฟจากแบตเตอรี่ เหลือพอที่จะจ่ายในช่วงวันที่ฝนตกมากอีกด้วย

1.        แบตเตอรี่

เพราะว่าแสงแดดไม่ได้มีตลอดทั้งวัน การนำเอา แบตเตอรี่ มาใช้เพื่อเก็บสะสมและจัดการกับพลังงานจึงเป็นสิ่งจำเป็น สำหรับระบบโซล่าเซลล์ ชนิดของแบตเตอรี่โดยทั่วไปที่นำมาใช้ในระบบ ไฟถนนโซล่าเซลล์ ควรต้องเป็นแบบ deep cycle ที่มีอายุการใช้งานที่นานกว่าและจ่ายไฟได้สม่ำเสมอ 
ซึ่งแบ่งเป็น 3 ชนิดหลักๆได้แก่

·         แบตเตอรี่ ชนิดน้ำ หรือหรือแบบเปียก (Wet Battery / Flooded Acid Battery) หรือแบบเปียก (Wet Battery / Flooded Acid Battery)

·         แบตเตอรี่ ชนิดเจล (Gel battery)

  ·   แบตเตอรี่ ชนิดตาข่ายไฟเบอร์กลาส หรือที่รู้จักกันในชื่อ AGM (Absorbed Glass Mat)

           การเลือกขนาดความจุของแบตเตอรี่ ใช้หลักสำคัญในการเลือกคือ

ต้องสามารถเก็บไฟเพียงพอให้แสงสว่างได้ทั้งคืน สำหรับการชาร์จไฟในช่วงเวลากลางวัน และยังต้องมีไฟเพียงพอเผื่อไว้สำหรับ วันที่มีฝนตกมาก หรือแดดน้อย 2-3 วัน

แบตเตอรี่ที่ขนาดความจุน้อยเกินไปไม่สามารถให้แสงสว่างได้ตลอดทั้งคืน แบตเตอรี่ที่ขนาดความจุมากเกินไปทำให้เกิดการสูญเสียอย่างเปล่าประโยชน์และทำให้อายุการใช้งานแบตเตอรี่สั้นลง

4.       โคมไฟและหลอดไฟ

ชนิดของหลอดไฟถนน ที่นำมาใช้กับ ระบบพลังงานแสงอาทิตย์ หรือโซล่าเซลล์นั้น ส่วนใหญ่แล้วจะเป็น หลอดไฟชนิดกินไฟน้อย หรือชนิดประหยัดพลังงาน มีได้แก่ หลอดประหยัดไฟ หลอดไอโซเดียมแรงดันต่ำ หลอดชนิดคายประจุ และ หลอดled       

                -หลอดประหยัดไฟ

มีกำลังไฟน้อย ประสิทธิภาพสูง แต่มีอายุการใช้งานค่อนข้างสั้นเพียง 2000 ชั่วโมง โดยปกติแล้วมีใช้เฉพาะตามไฟสนามหญ้า หรือไฟสวนหย่อม

                -หลอดโซเดียมแรงดันต่ำ

มีประสิทธิภาพสูง มากถึง 200 lm/w ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับชนิดของ inverter มีราคาค่อนข้างแพง การเปิดต้องมีการอุ่นไส้ แ และให้แสงคุณภาพต่ำ (CRI น้อย)

                -หลอดชนิดคายประจุ discharge lamp

กำลังต่ำ ประสิทธิภาพสูง ต้องการ inverter

                 -หลอดled

มีอายุการใช้งานยาว ใช้ไฟ DC ได้ จึงไม่ต้องการ inverter มีประสิทธิภาพสูง ปัจจุบันอยู่ที่ 80-100 Lm/w และมีแนวโน้มเพิ่มสูงขึ้นอีกคาดว่าในอนาคต หลอดled เป็นชนิดหลัก ที่จะได้รับความนิยมสูงสุดในการนำมาใช้กับระบบไฟพลังงานแสงอาทิตย์ (รวมไปถึงไฟแสงสว่างโดยทั่วไป)

5.เสาไฟและตู้ใส่อุปกรณ์

ความสูงของเสาไฟควรขึ้นอยู่กับความกว้างของถนน ระยะห่างระหว่างเสา และมาตรฐานของถนนแต่ละประเภท แต่การออกแบบไฟถนนพลังงานงานแสงอาทิตย์ต้องคำนึงถึง การประหยัดไฟและ ความสวยงามของภูมิทัศน์ด้วย