อินเวอเตอร์(Inverter) มีกี่ชนิด? เลือกใช้ชนิดไหนดี?

      อินเวอร์เตอร์(Inverter) มีกี่ชนิด? เลือกใช้ชนิดไหนดี?

     อินเวอร์เตอร์ ทำหน้าที่แปลงไฟฟ้ากระแสตรง(DC) เป็นไฟฟ้ากระแสสลับ (AC) เพื่อนำไปใช้กับอุปกรณ์ใช้ไฟฟ้าต่างๆ ที่ใช้ไฟฟ้ากระแสสลับ

     การเลือกใช้อินเวอร์เตอร์ให้เหมาะสม
     ผู้ออกแบบระบบจะต้องทำการเลือกใช้อินเวอร์เตอร์ให้เหมาะสมกับระบบที่ออกแบบ ซึ่งแบ่งออกเป็น 3 ระบบใหญ่ๆ ดังนี้
    1. ระบบออฟกริด (Off-Grid System) มีการรับพลังงานไฟฟ้าจากแบตเตอรี่เพียงแหล่งเดียว ขนาดต้องเพียงพอต่อการใช้อุปกรณ์ไฟฟ้าและสัมพันธ์กับขนาดแผงและแบตเตอรี่ ถ้าใช้ไฟเกินอินเวอร์เตอร์จะตัดไฟทันที
     2. ระบบออนกริด (On-Grid System) มีการรับพลังงานไฟฟ้าจากแผงโซล่าเซลล์และจากการไฟฟ้า ระบบนี้ถ้าไฟจากการไฟฟ้าดับอินเวอร์เตอร์ก็ตัดการทำงาน และผลิตไฟฟ้าออกมาตามปริมาณไฟฟ้าที่ใช้เนื่องจากมีระบบกันย้อนและไม่มีแบตเตอรี่
     3. ระบบไฮบริด (Hybrid System) เป็นการผสมกันระหว่าง On-Grid และ Off-Grid เพื่อให้มีเสถียรภาพมากขึ้น โดยมีการรับพลังงานไฟฟ้าจากแผงโซล่าเซลล์ จากการไฟฟ้าและจากแบตเตอรี่หรือการผลิตไฟฟ้าจากแหล่งอื่นๆ ซึ่ง Hybrid นี้จะมีการติดตั้งแบตเตอรี่หรือไม่ก็ได้
       การใช้งานนั้นจะนำพลังงานไฟฟ้าจากแผงมาใช้ก่อนถ้าไม่พอก็จะนำไฟฟ้าจากแบตเตอรี่ออกมาใช้(ถ้ามีแบตเตอรี่) และถ้าไม่พอก็นำไฟฟ้าจากการไฟฟ้าหรือเจนเนอร์เรเตอร์(back up) มาใช้ร่วมโดยผ่านอินเวอร์เตอร์ แต่ถ้าความต้องการมากกว่าขนาดอินเวอร์เตอร์นั้นระบบจะตัดการทำงานซึ่งควรติดตั้งระบบ ATS เพื่อต่อไฟฟ้าจากการไฟฟ้าเพื่อใช้แทน นอกจากนั้นอินเวอร์เตอร์จะจ่ายไฟฟ้าออกเท่าที่โหลดต้องการเท่านั้น ข้อสำคัญไม่สามารถใช้ไฟฟ้ามากกว่าขนาดของอินเวอร์เตอร์ได้  ข้อดีกว่า On-Grid System คือกรณีไฟฟ้าของการไฟฟ้าดับก็จะยังมีไฟฟ้าจากแผงหรือแบตเตอรี่ออกมาใช้งานได้ (Hybrid มีขั้วต่อ AC-IN และ AC-OUT ส่วน On-Grid จะมีเฉพาะ AC-IN )      

      อินเวอร์เตอร์แบ่งตามขนาดและลักษณะการติดตั้งเป็น 2 ชนิด คือ String Inverter และ Micro Inverter
      1. String Inverter เป็นอินเวอร์เตอร์แบบรวม มีราคาถูก แรงดันไฟฟ้าสูงอาจเป็นอันตรายได้ นอกจากนั้นถ้าติดตั้งไกลจากแผงมากและขนาดสายเล็กจะสูญเสียในระบบสายมาก นอกจากนั้นถ้าแผงใดมีร่มเงาบังจะทำให้กระแสไฟฟ้าของแผงอื่นจะลดลงได้เท่ากับแผงที่ได้รับเงา เนื่องจากแต่ละแผงต่อแบบอนุกรมกัน นอกจากนั้นแต่ละแผงควรมีกระแสไฟฟ้าที่เท่ากันด้วย
      2. Micro Inverter ราคาค่อนข้างแพง ดูแลรักษายาก แรงดันไฟฟ้าต่ำเนื่องจากอินเวอร์เตอร์แต่ละตัวต่อแบบขนาน สามารถตรวจสอบความผิดปกติของแต่ละแผงได้ง่าย กรณีชำรุดไม่ส่งผลต่อการผลิตไฟฟ้าของระบบโดยรวม เหมาะกับระบบขนาดเล็กและการดูแลเข้าถึงได้ง่าย เพราะติดตั้งใต้แผง ข้อดีแบบนี้คือกรณีมีร่มเงาบดบังแผงใดกระแสไฟฟ้าจะลดลงเฉพาะแผงนั้นเนื่องจากมีการต่อกันแบบขนาน     

      สิ่งที่ควรทราบ
      1. กรณี On Grid และ Hybrid ที่เชื่อมต่อกับระบบจำหน่าย ต้องใช้อินเวอร์เตอร์ที่อยู่ในตารางแนะนำของการไฟฟ้าฝ่ายจำหน่าย
      2. อินเวอร์เตอร์มีอายุสั้นกว่าแผงมากควรระบายความร้อนให้ดี และติดตั้งในจุดที่มีการระบายอากาศที่ดี
      3. การรับประกัน 5-10 ปี
      4. ต้องติดตั้งระบบป้องกันไฟย้อนกรณีที่ไม่ได้ขายไฟ ซึ่งบางรุ่นมีมาพร้อมอินเวอร์เตอร์
      4. ถ้าติดตั้งจำนวนมากควรแยกอินเวอร์เตอร์เป็นหลายชุดเพื่อเสถียรภาพการใช้งานแต่ราคาจะสูงขึ้น และที่สำคัญแต่ละชุดต้องมีสัญญาณที่เชื่อมต่อกันได้
      5. ควรเลือกอินเวอร์เตอร์ที่ผ่าน มอก. หรือมีมาตรฐานรับรอง
      6. อินเวอร์เตอร์ On Grid ที่ใช้กันทั่วไปเป็นแบบ High Volt.
      7. เลือกใช้ชนิดให้เหมาะสม เช่น On Grid, Off Grid ,Hybrid
      8. กรณี Off Grid และใช้กับโหลดที่เป็นมอเตอร์ ควรใช้แบบขดลวดToroid เพราะทนกระแสกระชากได้ดีกว่าแบบสวิทชิ่ง
      9. ค่าที่สำคัญที่ติดที่ Name plate
- ค่า Max. DC power input คือค่ากำลังไฟฟ้าสูงสุดด้าน DC ที่ออกจากแผงและเข้าอินเวอร์เตอร์ โดยทั่วไปการออกแบบที่ให้อินเวอร์เตอร์ทำงานเต็มประสิทธิภาพนั้นจะติดตั้งแผงให้มีกำลังไฟฟ้ามากกว่ากำลังไฟฟ้าสูงสุดของอินเวอร์เตอร์ประมาณ 10-20% เนื่องจากกำลังไฟฟ้าตามพิกัดแผงได้จากการทดสอบตาม STC หรือ Standard Test Condition ที่ความเข้มแสง (Irradiance) 1000 W/m² แสงที่ผ่านชั้นบรรยายกาศ 1.5 เท่าของมวลอากาศ และที่อุณหภูมิแผง 25 องศาเซลเซียส เมื่อนำมาใช้งานจริงแล้วไม่ได้ตาม Condition ที่ทดสอบทำให้กำลังไฟฟ้าที่ได้ต่ำลง นอกจากนั้น ทิศและมุมเอียงในการติดตั้ง รวมทั้งความสกปรกของพื้นผิว ส่งผลต่อการลดลงของกำลังไฟฟ้าที่ได้
- ค่า Max. input voltage (V) คือค่าแรงดันไฟฟ้าสูงสุดที่รับได้ ซึ่งแรงดันไฟฟ้าจากแผงก่อนเข้าอินเวอร์เตอร์ ต้องไม่เกินค่านี้ เพราะถ้าเกินค่านี้ ถ้าอินเวอร์เตอร์ไม่มีตัวป้องกัน ก็จะทำให้อินเวอร์เตอร์เสียหายได้ หรือหากอินเวอร์เตอร์มีตัวป้องกัน ก็ไม่ควรที่จะต่อแผงอนุกรมจนมีค่าเกินค่านี้ โดยทั้วไปจะนำค่า Vmp ของแผงที่ต่ออนุกรมกันใน String มารวมกันต้องมีค่าไม่เกินค่านี้
- ค่า Min. input voltage คือ แรงดันไฟฟ้าเข้าอินเวอร์เตอร์ต่ำสุด และ แรงดันไฟฟ้าที่อินเวอร์เตอร์เริ่มทำงาน  ตัวอย่างเช่น 150 V / start input voltage = 180 V คือ แรงดันไฟฟ้าเข้าอินเวอร์เตอร์ต่ำสุด 150 V  และ แรงดันไฟฟ้าที่อินเวอร์เตอร์เริ่มทำงาน 180 V ถ้าแรงดันต่ำกว่าที่ระบุไว้อินเวอร์เตอร์จะไม่ทำงาน
- ค่า Rated input voltage (V) คือค่าแรงดันไฟฟ้าที่ทำให้อินเวอร์เตอร์ทำงานมีประสิทธิภาพสูงสุด    ดังนั้นการต่ออนุกรมแผงโซล่าเซลล์ควรให้แรงดันไฟฟ้า ใกล้เคียงค่านี้มากที่สุด โดยใช้ Vmp ของแต่ละแผงรวมกัน
- ค่า Max. input current  input A / input B คือกระแสไฟฟ้าสูงสุดที่เข้ามาในแต่ละ input ไม่เกินค่าที่ระบุไว้ ซึ่งผู้ออกแบบก็นำกระแสสูงสุดสภาวะช็อตเซอร์กิต Isc ของแผงในแต่ละ String มาคำนวณ เช่น นำแผง PV ที่มีค่า Isc  8 A. มาต่ออนุกรมกัน ทำให้ได้กระแสไฟฟ้า 8 A. แล้วเอาทั้ง 2 String มาต่อขนานกันก่อนเข้า input ของอินเวอร์เตอร์ ทำให้ได้กระแสไฟฟ้า 16 A. ค่านี้จะต้องไม่เกินที่กำหนด
- ค่า Rated output power (W) คือค่าพิกัดกำลังไฟด้านออกของอินเวอร์เตอร์ (AC) ซึ่งไม่ควรติดตั้งแผงรวมกันแล้วมีกำลังเกินค่านี้ เพราะจะได้กำลังไฟฟ้าออกสูงสุดเท่าค่านี้
- ค่า Max. Output current (A) คือค่าไฟฟ้ากระแสสลับสูงสุด (AC) ที่ออกจากอินเวอร์เตอร์ ซึ่งใช้ออกแบบขนาดสายไฟฟ้าที่เชื่อมไฟยังตู้ไฟฟ้า
- ค่า Nominal grid voltage คือค่าแรงดันไฟฟ้าที่ออกจากอินเวอเตอร์ไปใช้งาน
- ค่า Max. Efficiency คือค่าประสิทธิภาพสูงสุด ในขณะรับภาระเต็มพิกัด (อเมริกาไม่ต่ำกว่า 96%)
- ค่า Euro- Efficiency คือค่าประสิทธิภาพสูงสุด ในขณะรับภาระเต็มพิกัด (ยุโรปไม่ต่ำกว่า 95%)