คู่มือฉบับสมบูรณ์: คุณสามารถเรียกใช้ Window AC ด้วยพลังงานแสงอาทิตย์ได้หรือไม่? การปรับขนาดและการตั้งค่า

คุณต้องการใช้เครื่องปรับอากาศแบบหน้าต่างโดยใช้พลังงานแสงอาทิตย์ คำตอบสั้นๆ คือ ใช่ แต่หากคุณจับคู่สามสิ่งได้เท่านั้น ได้แก่ กำลังไฟฟ้ากระแสสลับของ AC การผลิตพลังงานในแต่ละวันของแผงโซลาร์เซลล์ และความจุของแบตเตอรี่ หน่วยหน้าต่าง 5,000 บีทียู ส่วนใหญ่จะใช้พลังงาน 450 ถึง 550 วัตต์ขณะทำงาน แต่จะเพิ่มขึ้นเป็น 1,200–1,500 วัตต์เมื่อเริ่มต้นระบบ การเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วนั้นมักเป็นส่วนที่ทำให้การตั้งค่า DIY สะดุด วิธีการที่ถูกต้องคือการกำหนดขนาดระบบสุริยะของคุณสำหรับแอมป์โรเตอร์ที่ถูกล็อค ไม่ใช่แค่วัตต์ที่ทำงานอยู่

ขั้นตอนที่ 1: ระบุการดึงพลังงานที่แท้จริงของ Window AC ของคุณ

ผู้ผลิตระบุพิกัด BTU แต่ BTU ไม่ได้บอกคุณว่าวัตต์ หน่วยขนาด 5,000 บีทียูจากแบรนด์หนึ่งอาจใช้พลังงานได้ 480 วัตต์ ในขณะที่อีกแบรนด์หนึ่งใช้พลังงานได้ 540 วัตต์ หมายเลขที่เชื่อถือได้เพียงหมายเลขเดียวคือบนสติกเกอร์ป้ายชื่อที่ติดอยู่ด้านข้างของเครื่องปรับอากาศ มองหา "แอมแปร์" ที่ 115V หรือ 120V คูณโวลต์ด้วยแอมแปร์เพื่อให้ได้วัตต์ จากนั้นคูณวัตต์ด้วย 3 ถึง 5 สำหรับการประมาณค่าไฟกระชากเริ่มต้น

ข้อมูลอ้างอิงโดยย่ออิงจากการวัดหน่วยหน้าต่างทั่วไปในโลกแห่งความเป็นจริง:

ใช้วัตต์มิเตอร์แบบเสียบปลั๊กราคาไม่แพง (เช่น Kill-A-Watt) เพื่อยืนยันหน่วยเฉพาะของคุณ หากไม่มีการวัดนั้น คุณกำลังคาดเดา และการคาดเดาจะทำให้อินเวอร์เตอร์มีขนาดเล็กลงหรือความจุของแบตเตอรี่ไม่เพียงพอในช่วงบ่ายวันแรกที่อากาศร้อนจัด

ขั้นตอนที่ 2: คำนวณขนาดอาร์เรย์แผงโซลาร์เซลล์

แผงโซลาร์เซลล์ได้รับการจัดอันดับที่สภาวะการทดสอบมาตรฐาน (การฉายรังสี 1,000 W/m² ที่ 25°C) ในการติดตั้งจริง คุณจะสูญเสียประมาณ 20–25% เนื่องจากความร้อน การสูญเสียการเดินสายไฟ ประสิทธิภาพของอินเวอร์เตอร์ และฝุ่น ใช้ค่าลดอัตรา 0.75 เพื่อปรับขนาดในทางปฏิบัติ

สูตรการผลิตรายวัน

ขนาดอาร์เรย์ (kW) = (AC รายวัน kWh × 1.25 อัตรากำไรขั้นต้นลดลง) ÷ (ชั่วโมงพระอาทิตย์สูงสุด × 0.75 ประสิทธิภาพของระบบ)

ตัวอย่าง: เครื่องปรับอากาศขนาด 5,000 BTU ใช้ 4 kWh ต่อวัน สถานที่นี้มีแสงแดดจัดสูงสุด 5 ชั่วโมง อาร์เรย์ที่ต้องการ = (4 × 1.25) ÷ (5 × 0.75) = 5 ÷ 375 = 1.33 กิโลวัตต์ นั่นคือแผง 400W สามถึงสี่แผง

ในกรณีที่ชั่วโมงที่มีดวงอาทิตย์สูงสุดอยู่ในระดับต่ำ (ต่ำกว่า 4 ชั่วโมง) ให้เพิ่มแผงพิเศษอีกหนึ่งแผงเพื่อชดเชยเมฆในตอนเช้าหรือมุมดวงอาทิตย์ในฤดูหนาว

ขั้นตอนที่ 3: การกำหนดขนาดแบตเตอรีเพื่อการทำความเย็นข้ามคืน

หากไม่มีแบตเตอรี่ AC ของคุณจะทำงานเฉพาะเมื่อมีแสงแดดส่องถึงเท่านั้น หากคุณต้องการความเย็นหลังพระอาทิตย์ตกดินหรือในช่วงที่คลาวด์แบงค์เคลื่อนผ่าน คุณต้องมีพื้นที่จัดเก็บข้อมูล แบตเตอรี่ตะกั่วกรดที่ถูกน้ำท่วมควรคายประจุจนเหลือความลึก 50% ของการคายประจุเท่านั้น แบตเตอรี่ลิเธียมไอออน (LiFePO₄) สามารถคายประจุได้อย่างปลอดภัยถึง 80–90%

สูตรความจุแบตเตอรี่

ความจุของแบตเตอรี่ที่ใช้งานได้ (kWh) = รายวัน AC kWh × ชั่วโมงเวลาใช้งานของแบตเตอรี่ ÷ เวลาใช้งานรายวันทั้งหมด

ตัวอย่าง: คุณต้องการเวลา AC 4 ชั่วโมงหลังพระอาทิตย์ตก กระแสไฟ AC กินไฟ 550 วัตต์ 550W × 4h = 2.2 กิโลวัตต์ชั่วโมง เมื่อใช้แบตเตอรี่ LiFePO₄ ที่ 80% DoD คุณต้องมีความจุแบตเตอรี่ทั้งหมด 2.2 ÷ 0.8 = 2.75 kWh นั่นแปลว่าแบตเตอรีแบตเตอรีขนาด 48V 60Ah โดยประมาณ

สำหรับกรดตะกั่วที่ 50% DoD ปริมาณการใช้งาน 2.2 kWh เท่าเดิมนั้นต้องใช้ทั้งหมด 2.2 ÷ 0.5 = 440 kWh นั่นเป็นธนาคารที่หนักกว่า ใหญ่กว่า และมีอายุสั้นกว่ามาก

ขั้นตอนที่ 4: การเลือกอินเวอร์เตอร์และการจัดการไฟกระชาก

โหลดไฟฟ้า 500 วัตต์อาจดูน้อย แต่อินเวอร์เตอร์ต้องรองรับไฟกระชากเมื่อสตาร์ทเครื่อง หน่วยขนาด 5,000 บีทียูสามารถรับไฟฟ้า 1,500 วัตต์เป็นเวลา 100–200 มิลลิวินาที อินเวอร์เตอร์ขนาด 1,000 วัตต์ที่มีพิกัดไฟกระชาก 2,000 วัตต์เป็นค่าขั้นต่ำ สำหรับหน่วย 8,000 BTU ที่มีไฟกระชาก 2,500 วัตต์ ให้เลือกอินเวอร์เตอร์ต่อเนื่อง 1,500 วัตต์ที่มีความสามารถไฟกระชากอย่างน้อย 3,000 วัตต์

อินเวอร์เตอร์คลื่นไซน์บริสุทธิ์จำเป็นสำหรับมอเตอร์คอมเพรสเซอร์ คลื่นไซน์ดัดแปลงอาจทำให้เกิดความร้อนสูงเกิน ประสิทธิภาพลดลง และมอเตอร์ขัดข้องในที่สุด อินเวอร์เตอร์ไฮบริดเฉพาะพลังงานแสงอาทิตย์ เช่นเดียวกับที่ติดตั้งในระบบบางระบบ สามารถจัดการทั้งอินพุตที่แผงและการชาร์จแบตเตอรี่ได้พร้อมกัน ซึ่งช่วยลดความยุ่งยากในการเดินสายไฟและลดจุดที่เกิดข้อผิดพลาด

ขั้นตอนที่ 5: ตัวเลือกการตั้งค่าที่ใช้งานได้จริง

ตัวเลือก A: ระบบนอกกริดเฉพาะสำหรับ AC แบบหน้าต่างเดียว

นี่เป็นเส้นทางที่ตรงไปตรงมาที่สุด ติดตั้งแผงโซลาร์เซลล์โดยเฉพาะ ตัวควบคุมการชาร์จ แบตเตอรีแบงก์ และอินเวอร์เตอร์ที่มีขนาดเฉพาะสำหรับหน่วย AC นั้น ไม่มีการโต้ตอบกับสายไฟภายในบ้าน โดยทั่วไปราคาจะอยู่ระหว่าง 1,200 ถึง 2,800 เหรียญสหรัฐ ขึ้นอยู่กับจำนวนแผงและเคมีของแบตเตอรี่ การตั้งค่านี้ใช้ได้ดีกับเวิร์กช็อป โรงเก็บของ ห้องโดยสาร หรือห้องที่มีหน้าต่างห้องนอนเดี่ยว

ตัวเลือก B: ระบบไฮบริดพร้อมการสำรองข้อมูลกริด

หากไฟฟ้ากระแสสลับที่หน้าต่างอยู่ในบ้านที่เชื่อมต่อกับโครงข่ายอยู่แล้ว อินเวอร์เตอร์แบบไฮบริดพร้อมที่เก็บแบตเตอรี่ช่วยให้คุณสามารถใช้งานไฟฟ้ากระแสสลับจากพลังงานแสงอาทิตย์ในระหว่างวันและจากแบตเตอรี่ในเวลากลางคืน โดยมีกริดเป็นทางเลือกสำรอง วิธีนี้จะหลีกเลี่ยงความซับซ้อนของขนาดนอกกริดโดยสมบูรณ์ ในขณะที่ยังคงลดความต้องการใช้ไฟฟ้าสูงสุดและค่าไฟฟ้าของคุณ หน่วยไฮบริดหลายตัวอนุญาตให้คุณตั้งค่าโหมด "ลำดับความสำคัญจากแสงอาทิตย์" ได้ ดังนั้น AC จะดึงจากพลังงานแสงอาทิตย์และแบตเตอรี่เท่านั้น จนกว่าแบตเตอรี่จะลดลงต่ำกว่าเกณฑ์ที่ตั้งไว้

ตัวเลือก C: เครื่องปรับอากาศพลังงานแสงอาทิตย์แบบออลอินวัน

เครื่องปรับอากาศพลังงานแสงอาทิตย์แบบติดผนัง Deye Hybrid ACDC เครื่องปรับอากาศพลังงานแสงอาทิตย์ ACDC แบบไฮบริด Deye นี้รวมบูสเตอร์ MPPT และอินเวอร์เตอร์ไว้ในยูนิตกลางแจ้ง ช่วยลดส่วนประกอบที่แยกจากกัน ทำงานโดยตรงจากแผงโซลาร์เซลล์และสลับไปใช้พลังงานกริดโดยอัตโนมัติ นำเสนอโซลูชั่นระบายความร้อนที่เรียบง่ายและคุ้มต้นทุน ดูผลิตภัณฑ์ →

ผู้ผลิตบางราย รวมถึง Deye ผลิตยูนิตแบบหน้าต่างหรือแบบแยกส่วนขนาดเล็กที่มีพอร์ตอินพุต DC ในตัวที่เชื่อมต่อโดยตรงกับแผงโซลาร์เซลล์ เครื่องปรับอากาศ ACDC แบบไฮบริดเหล่านี้ไม่จำเป็นต้องใช้อินเวอร์เตอร์แยกต่างหาก เครื่องจะสลับระหว่างไฟ DC พลังงานแสงอาทิตย์และไฟ AC แบบกริดโดยอัตโนมัติตามความพร้อมใช้งาน ซึ่งช่วยลดจำนวนส่วนประกอบและต้นทุนล่วงหน้า ในขณะเดียวกันก็ปรับปรุงประสิทธิภาพของระบบโดยรวม เนื่องจากไม่มีการสูญเสียการแปลงจาก DC เป็น AC เป็นคอมเพรสเซอร์

ข้อผิดพลาดทั่วไปเกี่ยวกับขนาด

วงจรคอมเพรสเซอร์ AC ของหน้าต่างส่งผลต่อขนาดพลังงานแสงอาทิตย์หรือไม่

ใช่อย่างมีนัยสำคัญ หน้าต่าง AC ไม่ทำงานอย่างต่อเนื่อง คอมเพรสเซอร์จะเปิดและปิดตามการตั้งค่าเทอร์โมสตัทและอุณหภูมิโดยรอบ ในวันที่อุณหภูมิ 95°F หน่วยที่มีขนาดเหมาะสมอาจทำงาน 70–80% ของเวลา ในวันที่อุณหภูมิอุ่นขึ้น 80°F รอบการทำงานนั้นจะลดลงเหลือ 40–50% ขนาดของพลังงานแสงอาทิตย์และแบตเตอรี่ของคุณจะต้องคำนึงถึงรอบการทำงานที่เลวร้ายที่สุดในช่วงที่ร้อนที่สุดของปี

เพื่อจุดประสงค์ในการปรับขนาด สมมติว่ามีรอบการทำงาน 75% ในช่วงฤดูทำความเย็นสูงสุด นั่นหมายถึงเซสชั่นทำความเย็น 8 ชั่วโมงกับหน่วย 5,000 BTU (ทำงาน 550W) จะกลายเป็น 550W × 8h × 0.75 = 3.3 kWh ไม่ใช่ 4.4 kWh การลดลง 25% นั้นสามารถทำให้ระบบส่วนเพิ่มสามารถทำงานได้

คุณสามารถเรียกใช้ Window AC จากเครื่องกำเนิดไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์แบบพกพาได้หรือไม่?

ใช่ แต่มีข้อจำกัด เครื่องกำเนิดไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์แบบพกพาพิกัด 1,500W ต่อเนื่องและไฟกระชาก 3,000W สามารถรองรับหน่วยหน้าต่างขนาด 5,000 หรือ 8,000 BTU ปัจจัยจำกัดคือความจุของแบตเตอรี่ เครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบพกพาส่วนใหญ่มีพื้นที่จัดเก็บข้อมูล 1,000–2,000 Wh ที่โหลด 550W เครื่องกำเนิดไฟฟ้า 1,500 Wh จะให้รันไทม์เพียง 2.7 ชั่วโมงก่อนที่แบตเตอรี่จะหมด หากต้องการวิ่งข้ามคืน คุณต้องมีเครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่ใหญ่กว่ามาก (5,000 Wh) หรืออุปกรณ์ที่จะชาร์จแบตเตอรี่ในระหว่างวันขณะที่ไฟฟ้ากระแสสลับทำงาน

คำถามที่พบบ่อย

เครื่องปรับอากาศแบบหน้าต่างขนาด 5,000 บีทียู ต้องใช้แผงโซลาร์เซลล์จำนวนเท่าใด

แผง 400W สามถึงสี่แผง สมมติว่ามีแสงแดดสูงสุด 5 ชั่วโมง และมีแบตเตอรี่สำรองสำหรับใช้ในตอนเย็น ถ้าเปิดแอร์เฉพาะตอนกลางวัน สองแผงก็เพียงพอแล้ว

ฉันสามารถเปิดเครื่องปรับอากาศแบบติดหน้าต่างโดยไม่ใช้แบตเตอรี่ได้หรือไม่

ใช่ แต่เฉพาะเมื่อดวงอาทิตย์ส่องแสงเท่านั้น ทันทีที่เมฆผ่านไป คอมเพรสเซอร์อาจหยุดทำงานและไม่สามารถรีสตาร์ทได้ แนะนำให้ใช้บัฟเฟอร์แบตเตอรี่ขนาดเล็กอย่างน้อย 500 Wh

แผงโซลาร์เซลล์ขนาด 100W จะใช้ไฟ AC แบบหน้าต่างหรือไม่

ไม่ แผง 100W ให้พลังงานสูงสุด 80W ในสภาวะจริง แม้แต่หน่วยขนาด 5,000 BTU ที่เล็กที่สุดยังต้องการกำลังไฟ 450W และ 1,200W เพื่อสตาร์ท

ฉันต้องใช้อินเวอร์เตอร์ขนาดใดสำหรับเครื่องปรับอากาศแบบหน้าต่างขนาด 10,000 BTU

ขั้นต่ำ 1,500W ต่อเนื่องพร้อมความสามารถไฟกระชาก 3,500W อินเวอร์เตอร์ 2,000W ปลอดภัยกว่าและเหลือพื้นที่สำหรับโหลดขนาดเล็กอื่นๆ

ฉันจำเป็นต้องมีอินเวอร์เตอร์คลื่นไซน์บริสุทธิ์หรือไม่?

ใช่. มอเตอร์คอมเพรสเซอร์อาศัยพลังงานคลื่นไซน์ที่สะอาด คลื่นไซน์ที่ได้รับการดัดแปลงอาจทำให้เกิดเสียงฮัม ความร้อนสูงเกินไป และความเสียหายของคอมเพรสเซอร์ในที่สุด

แบตเตอรี่ 48V 100Ah จะใช้ไฟ AC แบบหน้าต่างได้นานแค่ไหน

แบตเตอรี่ 48V 100Ah รองรับพลังงานได้ 4.8 kWh เมื่อใช้งานได้ 80% (LiFePO₄) ซึ่งก็คือ 3.84 kWh ไฟฟ้ากระแสสลับ 550 วัตต์จะทำงานต่อเนื่องประมาณ 7 ชั่วโมงหรือนานกว่านั้นตามรอบการทำงานของคอมเพรสเซอร์

เครื่องปรับอากาศพลังงานแสงอาทิตย์สามารถทำงานตอนกลางคืนได้หรือไม่?

เฉพาะในกรณีที่มีช่องเก็บแบตเตอรี่หรือการเชื่อมต่อแบบกริดเท่านั้น หน่วยพลังงานแสงอาทิตย์โดยตรงจะหยุดทำงานเมื่อพระอาทิตย์ตกดิน รุ่น ACDC ไฮบริดที่มีพอร์ตแบตเตอรี่ในตัวสามารถเก็บพลังงานในเวลากลางวันไว้ใช้ในเวลากลางคืน