ปกติในงานไฟฟ้าสำหรับไฟบ้านทั่วไปเราจะไม่ค่อยเห็นการต่อวงจรอนุกรมเท่าไหร่ แต่ในงานโซล่าเซลล์ การต่อวงจรอนุกรม ขนาน มีความสำคัญต่อการออกแบบระบบอย่างมาก
เนื่องจากในงานออกแบบโซล่าเซลล์ แต่ละอุปกรณ์จะมีช่วงแรงดัน (V) ต่ำสุด สูงสุด หรือ กระแส (A) ต่ำสุด สูงสุด ที่เราจะต้องเอามาใช้ในการออกแบบระบบของเรา ซึ่งการต่ออนุกรม และขนาน จะเป็นการเพิ่ม แรงดัน และกระแสให้อยู่ในช่วงที่เหมาะกับระบบของเราได้นั่นเอง
หากพูดถึงการต่อวงจร ความแตกต่างระหว่างวงจรอนุกรม และวงจรขนานก็คือ วงจรอนุกรมเป็นการเอา + ต่อ – หรือเอา – ต่อ + ส่วนวงจรขนานคือเอา + ต่อ + หรือเอา – ต่อ – พูดแบบนี้อาจจะเข้าใจยาก เราไปดูตัวอย่างกันดีกว่า
สารบัญ
- ดูคลิป “วงจรไฟฟ้าอนุกรม ขนาน การใช้งานสำหรับโซล่าเซลล์ off-grid”
- การต่อวงจรอนุกรม
- การต่อวงจรขนาน
- การต่อระบบโซล่าเซลล์
- สรุป
บทความต่อไปนี้ ผมสรุปมาจากคลิปด้านล่างครับ ใครขี้เกียจอ่านก็ฟังในคลิปเอานะ ใครอยากฟังใน Youtube สามารถฟังได้ที่ “วงจรไฟฟ้าอนุกรม ขนาน การใช้งานสำหรับโซล่าเซลล์ off-grid”
ถ้าใครคิดว่ามีประโยชน์ อยากสนับสนุน ฟังสาระดีๆ ช่วยกด Like กด Share กด Subscribe
ให้ผมด้วยนะ
การต่อวงจรอนุกรม
การต่ออนุกรมคือการเอา + ต่อ – หรือ – ต่อ + หากพูดแบบนี้ยังไม่เห็นภาพ มาดูตัวอย่างกันดีกว่า
สมมติว่าเรามีแบตเตอรี่อยู่ 3 ก้อน ในแบตเตอรี่ 1 ก้อน จะมีแรงดันอยู่ที่ 3.2V 100Ah (ใครยังไม่เข้าใจ Ah ไม่เป็นไรนะ) มีความจุแบตเตอรี่ 320Wh (P = I x V) ในการต่ออนุกรม สิ่งที่อยากให้สังเกตุก่อนคือ volt หรือแรงดันของระบบ
เราต่อสาย – เข้า + ทุกๆก้อนตามภาพด้านล่าง และเอาสายต่อขั้วบวกของแบตเตอรี่ก้อนแรก (ด้านซ้ายมือ) ไปเข้าวงจร และต่อขั้วลบของแบตเตอรี่ก้อนสุดท้ายไปเข้าวงจร (ด้านขวามือ) แบบนี้เราจะเรียกว่าวงจรอนุกรมนะ
ซึ่งเวลาเราต่ออนุกรมเราจะเอา volt ของแบตเตอรี่แต่ละก้อนไปรวมกันกลายเป็น volt ของระบบ เหมือนกับตัวอย่างในรูปด้านบน แบตเตอรี่แต่ละก้อนมีแรงดัง 3.2V พอเราต่ออนุกรมรวมกัน 3 ก้อน จะมี volt รวม = 3.2V x 3 = 9.6V นั่นเอง เราจะมองแบตทั้ง 3 ก้อนเป็นแบต 1 ก้อนนะ
ในขณะที่ในการต่อวงจรอนุกรม กระแสจะเท่าเดิมทำให้ Ah ยังเท่าเดิมคือ 100Ah เราเรียกแบตเตอรี่ทั้งวงจรนี้ว่า 3S 100Ah (S มาจาก Series หรืออนุกรม)
ส่วนความจุแบตเตอรี่ทั้งหมดไม่ว่าจะเป็นอนุกรม หรือขนาน เราจะเอาไปบวกกันก็คือ 320Wh + 320Wh + 320Wh = 960 Wh นั่นเอง
การต่อวงจรขนาน
ทีนี้มาดูที่แบตก้อนเดิมทุกอย่าง แต่เปลี่ยนเป็นต่อขนาน โดยเอา + ต่อ + และ – ต่อ – แล้วเอาด้าน + และ – ไปต่อเข้าวงจร ตามที่สอนไปตอนต้น แบบนี้จะเรียกว่าวงจรขนาน
ซึ่งการต่อขนานมีข้อแตกต่างจากอนุกรมคือ “volt” เท่าเดิม แต่สิ่งที่เพิ่มขึ้นคือ Ah นั่นเอง จะได้แบตเตอรี่ทั้งระบบคือ 1S 300Ah ส่วนความจุของแบตเตอรี่ ก็บวกกันเหมือนเดิมคือ 960Wh จะเห็นว่าไม่ว่าจะต่ออนุกรมหรือขนาน ความจุของแบตเตอรี่จะไม่ได้แตกต่างกันนะ
การเลือกแผงโซล่าเซลล์ ให้เข้ากับระบบ
ซึ่งการต่ออนุกรมและขนานเป็นพื้นฐานที่สำคัญต่อการต่อระบบโซล่าเซลล์นะครับ ส่วนการเชื่อมต่อไปยังเครื่องใช้ไฟฟ้าต่างๆจะเป็นการต่อแบบขนานเพื่อที่จะให้ volt มันคงที่นะ
ซึ่งแบตเตอรี่แต่ละเคมีก็จะมี volt แตกต่างกัน อย่างเช่น แบตลิเธียมฟอสเฟต (LifePO4) จะมีแรงดันอยู่ที่ 3.2V หากเราต้องการใช้แบตประเภทนี้กับระบบ 12V เราต้องใช้แบต 4 ก้อนซึ่งจะได้ volt รวม เท่ากับ 3.2V x 4 = 12.8V ซึ่งปกติ volt ของแหล่งจ่ายไฟควรสูงกว่า volt ที่เครื่องใช้ไฟฟ้าต้องการเล็กน้อย แต่ไม่ควรส่งจนเกินไปจะทำเครื่องใช้ไฟฟ้าเสียได้
เช่นเดียวกับการชาร์จแบต ตัวอย่างเช่นถ้าเราจะต่อแผงโซล่าเซลล์เข้ากับระบบ 24V แรงดันหรือ volt ของแผงโซล่าเซลล์ของเราจะต้องสูงกว่า volt ของระบบนะครับ ยกตัวอย่างเป็นตัวเลขง่ายๆเช่น ถ้าโซล่าเซลล์ของเราแรงดันแผง volt อยู่ที่ 18V แบบนี้ชาร์ทไม่เข้านะ ต้องต่อแผงอนุกรม หรือต้องใช้แผงที่มี volt สูงขึ้น ให้เกิน 24V นั่นเอง
สรุป
การต่อวงจรอนุกรม ขนาน มีความสำคัญกับงานระบบโซล่าเซลล์ off-grid อย่างมากทั้งการต่อแผงโซล่าเซลล์ และการต่อแบตเตอรี่ ซึ่งหลักการต่อทั้งสองอย่างเหมือนกัน โดยการต่ออนุกรมจะเพิ่ม V ส่วนการต่อขนานจะเพิ่ม A (ในแบตเตอรี่เราเรียกมันว่า Ah)
หากเราเข้าใจเรื่องนี้ จะทำให้เราไม่สับสนเวลาต้องออกแบบระบบจริงครับ
ถ้าใครคิดว่ามีประโยชน์ อยากสนับสนุน ฟังสาระดีๆ ช่วยกด Like กด Share กด Subscribe
ช่อง “Energy for Dummies” ให้ผมด้วยนะ