รอบรู้อินเวอร์เตอร์

รอบรู้อินเวอร์เตอร์

 อินเวอร์เตอร์ (Inverter) 

                คลิ๊กดูอินเวอร์เตอร์ (Inverter) คือ อุปกรณ์ทางไฟฟ้า ที่ใช้สำหรับเปลี่ยนกระแสไฟฟ้าตรงเป็นกระแสไฟฟ้าสลับ โดยไฟฟ้ากระแสตรงที่จะนำมาทำการเปลี่ยนนั้นมาจาก แบตเตอรี่เครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสตรงหรือแผงโซล่าเซลล์ก็ได้ ไฟฟ้ากระแสสลับที่ได้มานั้นจะเหมือนกับไฟฟ้าที่ได้จากปลั๊กไฟตามบ้าน โดย อินเวอร์เตอร์ ทำให้อุปกรณ์ต่างๆ เช่น มอเตอร์ พัดลม หรืออุปกรณ์ตางๆที่ใช้ไฟฟ้ากระแสสลับ สามารถใช้ได้กับกระแสไฟฟ้าตรง

 

อินเวอร์เตอร์ใช้สำหรับแปลงไฟฟ้าจากแผงเซลล์แสงอาทิตย์

                อินเวอร์เตอร์ใช้สำหรับแปลงไฟฟ้าจากแผงเซลล์แสงอาทิตย์ Solar cell โดยตรงให้เป็นไฟฟ้ากระแสสลับ และส่งเข้าสายส่ง ไฟฟ้า ใช้งานได้ทันที โดย inverter แบบนี้จะต้องใช้แรงดันอ้างอิงจาก ไฟฟ้ากระแสสลับ ของการไฟฟ้า จึงต้องมีระบบการไฟฟ้าอยู่ก่อนแล้ว อินเวอร์เตอร์ชนิดนี้จะผลิตไฟฟ้าที่มี ลักษณะเหมือนกับไฟฟ้าของการไฟฟ้า ทำให้ไฟฟ้าที่ผลิตได้จากโซล่าเซลล์สามารถรวมเข้าไปกับ ไฟฟ้าของการไฟฟ้าได้ การผลิตไฟฟ้าจากโซล่าเซลล์นั้นเป็นผลิตและใช้ทันที ไม่ต้องสำรองในแบตเตอรี่ และแปลงออกมาใช้งาน เป็นอินเวอร์เตอร์ที่สามารถใช้งานเพื่อผลิตกระแสไฟฟ้าจากโซล่าเซลล์ และขายให้การไฟฟ้าได้ โดยสามารถแบ่งแยกชนิดของอินเวอร์เตอร์ออนกริด ได้ตามแรงดันที่เชื่อมต่อ หรือขนาดของ On grid inverter

โครงสร้างภายในของอินเวอร์เตอร์

ชุดคอนเวอร์เตอร์ (Converter Circuit) 

ซึ่งทำหน้าที่ แปลงไฟสลับจากแหล่งจ่ายไฟ  AC. power supply (50 Hz) ให้เป็นไฟตรง (DC Voltage)

ชุดอินเวอร์เตอร์ (Inverter Circuit) 

ซึ่งทำหน้าที่ แปลงไฟตรง (DC Voltage)  ให้เป็นไฟสลับ (AC Voltage) ที่สามารถเปลี่ยนแปลงแรงดันและความถี่ได้

ชุดวงจรควบคุม (Control Circuit) 

ซึ่งทำหน้าที่ ควบคุมการทำงานของชุดคอนเวอร์เตอร์ และชุดอินเวอร์เตอร์

อินเวอร์เตอร์

            อินเวอร์เตอร์ประหยัดไฟได้เพราะว่าผลจากการทำงานของระบบอินเวอร์เตอร์ มีผลโดยตรงต่อมอเตอร์คอมเพรสเซอร์ ทำให้ไมโครคอมสั่งการเปลี่ยนความถี่ของไฟฟ้าที่ป้อนให้กับมอเตอร์ คอมเพรสเซอร์อยู่ตลอดเวลา มีผลทำให้ความเร็วรอบของมอเตอร์ลดลง การกินไฟของมอเตอร์คอมเพรสเซอร์ก็จะลดลงตามไปด้วย ทำให้เราสามารถประหยัดไฟฟ้าได้ แม่ว่ามอเตอร์จะทำงานอยู่ก็ตามแต่ก็เป็นการทำงานตามคำสั่งของไมโคร คอมพิวเตอร์ที่ควบคุมความถี่ของไฟฟ้าเท่านั้น

แม้ว่าการทำงานของคอมเพรสเซอร์จะทำงานอยู่ตลอดเวลาด้วยความเร็วรอบที่ช้าลงอันเป็น ผลจากการควบคุมความถี่ไฟฟ้าจากการทำงานโดยวงจรอิเล็กทรอนิกส์ ชึ่งเป็นผลจากการประมวลผลของไมโครคอมพิวเตอร์ และก็ธรรมดาที่อุปกรณ์ภายในตัวคอมเพรสเซอร์ชนิดนี้ย่อมแตกต่างจากคอมแบบเดิม ไปบ้างด้วยหลักการดังกล่าว โดยที่ระบบเดิมใช้การควบคุมการทำงานโดยการควบคุมแบบเทอร์โมสตั๊ด ควบคุมการทำงานของมอเตอร์คอมเพรสเซอร์ และทำงานด้วยความถี่ไฟฟ้าเดียวตลอด ทำให้การกินกระแสไฟฟ้ามากตามไปด้วย ซึ่งแตกต่างจากระบบอินเวอร์เตอร์ที่มีการกินของกระแสไฟฟ้าเปลี่ยนแปลงตาม ความถี่ของไฟฟ้า โดยการควบคุมการทำงานของไมโครคอมพิวส์เตอร์ที่ใช้ในการควบคุมความถี่ไฟฟ้า และสามารถทำให้เราประหยัดไฟฟ้าได้ ด้วยหลักการทำงานดังกล่าว

 ประโยชน์ของ Inverter 

1. ใช้เป็นแหล่งจ่ายไฟฟ้ากระแสสลับสำรอง เมื่อแหล่งจ่ายไฟฟ้ากระแสสลับหลักเกิดขัดข้องขึ้น

หรือที่เรียกกันว่า Uninteruptible Power Supplie (UPS) เป็นระบบไฟฟ้าสำรอง

สำหรับอุปกรณ์ที่สำคัญๆ เช่น คอมพิวเตอร์ มื่อแหล่งจ่ายไฟฟ้ากระแสสลับหลักเกิดขัดข้อง

Transfer Switch จะต่ออุปกรณ์เข้ากับ Inverter จ่ายไฟกระแสกลับให้แทน โดยแปลงจาก

แบตเตอรี่ที่ประจุไว้

2. ใช้ควบคุมความเร็วของมอร์เตอร์กระแสสลับ โดยการเปลี่ยนความถี่

เมื่อความถี่ของไฟฟ้ากระแสสลับเปลี่ยนแปลง ความเร็วของมอร์เตอร์จะเปลี่ยนแปลงตามสมการ

N=120f/N โดยที่ N=ความเร็วรอบต่อนาที, f=ความถี่ของแหล่งจ่ายไฟฟ้าต่อวินาที

และ P=จำนวนขั้วของมอร์เตอร์

3. ใช้แปลงไฟฟ้าจากระบบส่งกำลังไฟฟ้าแรงสูงชนิดกระแสตรง ให้เป็นชนิดกระแสสลับ

เพื่อจ่ายให้กับผู้ใช้

แบตเตอร์รี่

        คลิ๊กดู แบตเตอรี่  เป็นอุปกรณ์ที่ประกอบด้วย เซลล์ไฟฟ้าเคมี หนึ่งเซลล์หรือมากกว่า ที่มีการเชื่อมต่อภายนอกเพื่อให้เกิดพลังงานกับอุปกรณ์ไฟฟ้า แบตเตอรี่มี ขั้วบวก (cathode) และ ขั้วลบ (anode) ขั้วบวกจะมีพลังงานศักย์ไฟฟ้าสูงกว่าขั้วที่มีเครื่องหมายลบ ขั้วลบเมื่อเชื่อมต่อกับวงจรภายนอกอิเล็กตรอนจากขั้วลบจะไหลจนครบวงจรและให้พลังงานแก่อุปกรณ์ภายนอก(แบตเตอร์รี่จ่ายไฟ)  เมื่อแบตเตอรี่เชื่อมต่อกับวงจรภายนอกสารอิเล็กโทรไลต์ ซึ่งมีความสามารถในการเคลื่อนที่โดยทำตัวเป็นไอออน ทำให้เกิดให้ปฏิกิริยาทางเคมีในขั้วไฟฟ้าที่อยู่ห่างกัน เป็นการให้พลังงานกับวงจรภายนอก การเคลื่อนไหวของไอออนเหล่านั้นที่อยู่ในแบตเตอรี่ที่ทำให้เกิดกระแสไหลออกจากแบตเตอรี่เพื่อปฏิบัติงาน ในอดีตคำว่า "แบตเตอรี่" หมายถึงเฉพาะอุปกรณ์ที่ประกอบด้วยเซลล์หลายเซลล์ แต่การใช้งานได้มีการพัฒนาให้รวมถึงอุปกรณ์ที่ประกอบด้วยเซลล์เพียงเซลล์เดียว

การทำงานของปฏิกิริยาในแบตเตอรรี่

       แบตเตอรี่ปฐมภูมิ  จะถูกใช้เพียงครั้งเดียวหรือใช้แล้วทิ้ง วัสดุที่ใช้ทำขั้วไฟฟ้าจะมีการเปลี่ยนแปลงอย่างถาวรในช่วงปล่อยประจุออก  ตัวอย่างที่พบบ่อยก็คือ แบตเตอรี่อัลคาไลน์ ที่ใช้สำหรับ ไฟฉาย และอีกหลายอุปกรณ์พกพา 

ตัวอย่าง แบตเตอร์รี่ปฐมภูมิ

        แบตเตอรี่ทุติยภูมิ  สามารถดิสชาร์จและชาร์จใหม่ได้หลายครั้ง ทำให้ขั้วไฟฟ้าสามารถคืนสภาพเดิมได้โดยกระแสย้อนกลับ ตัวอย่างเช่น แบตเตอรี่ตะกั่วกรด ที่ใช้ในยานพาหนะและแบตเตอรี่ ลิเธียมไอออน ที่ใช้สำหรับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์แบบเคลื่อนย้ายได้

ตัวอย่าง แบตเตอร์รี่ทุติยภูมิ

       ในระบบโซล่าเซลล์ นั้นจะใช้แบตเตอรี่แบบทุติยภูมิซึ่งสามารถชาร์จได้ใหม่เมื่อแบตเตอรี่มีกำลังไฟที่อ่อนลง โดยจะทำหน้าที่เก็บพลังงานจากแผงโซล่าเซลล์ไว้ในตอนกลางวันแล้วจะนำมาใช้ตอนกลางคืน เพราะไม่มีการผลิตพลังงานแสงอาทิตย์ เป็นตัวเก็บสะสมพลังงานไฟฟ้าที่ผลิตได้จากแผงเซลล์แสงอาทิตย์ไว้ใช้ในเวลาที่ต้องการ เช่น เวลาที่ไม่ มีแสงอาทิตย์ เวลากลางคืน รวมทั้งท าหน้าที่ในการควบคุมรักษาแรงดันไฟฟ้ากระแสตรง (DC) ในระบบไว้ในระดับ ที่ต้องการ และสามารถจ่ายกระแสไฟฟ้าได้อย่างต่อเนื่องไม่ให้ขาดหาย จ่ายกระแสได้ตามขนาดของแบตเตอรี่ แบตเตอรี่มีหลายชนิดและหลายขนาดให้เลือกใช้งานตามความเหมาะสม แต่แบตเตอรี่ที่ควรใช้กับ ระบบโซล่าเซลล์ และมีราคาที่เหมาะสมในขณะนี้ที่มีผลิตจำหน่ายคือ แบตเตอรี่ชนิด Deep Cycle เป็นแบตเตอรี่ ชนิดที่สามารถประจุไฟฟ้าได้แม้กระแสไหลเข้าน้อยๆ และสามารถจ่ายกระแสไฟฟ้าได้อย่างต่อเนื่อง โดยไม่เกิดการ เสียหายของแผ่นเซลล์ภายใน ตัวแบตเตอรี่ ซึ่งต่างจากแบตเตอรี่รถยนต์ ที่ถูกออกแบบมาให้การประจุ ไฟฟ้าด้วย กระแสสูงๆได้ และจ่ายพลังงานสูงในช่วงสั้นๆได้ดี แต่จะจ่ายพลังงานออกมาไม่ได้มาก จะจ่ายออกมาแค่เพียง 20-30 % ของพลังงานที่เก็บอยู่ หากน ามาใช้งานกับ ระบบเซลล์แสงอาทิตย์ จะจ่ายประจุมาได้น้อยกว่าชนิด Deep Cycle

ไดอะแกรมในระบบโซล่าเซลล์