เครื่องปรับอากาศพลังงานแสงอาทิตย์ทำงานได้หรือไม่? ใช่—นี่คืออย่างไรและเมื่อไหร่

บทนำ: คำถามที่แท้จริงเบื้องหลัง "Solar AC ใช้งานได้จริงหรือไม่"

ค่าไฟช่วงฤดูร้อนของคุณเพิ่มขึ้นทุกปี ระบบกริดคาดเดาได้ยากขึ้นเรื่อยๆ และคำว่า "เครื่องปรับอากาศพลังงานแสงอาทิตย์" ก็ปรากฏในผลการค้นหาเกือบทุกรายการ คำถามเชิงปฏิบัติเบื้องหลังเสียงรบกวนนั้นง่ายมาก: เครื่องปรับอากาศพลังงานแสงอาทิตย์ใช้งานได้จริง หรือเป็นเพียงเครื่องปรับอากาศธรรมดาที่มีแผงปิดอยู่

คำตอบโดยตรงคือใช่ เครื่องปรับอากาศพลังงานแสงอาทิตย์ทำงานได้ และเทคโนโลยีดังกล่าวเติบโตเพียงพอจน Deye ได้พัฒนาเทคโนโลยีอินเวอร์เตอร์มาตั้งแต่ปี 2550 โดยมุ่งเน้นไปที่ระบบไฟฟ้ากระแสสลับพลังงานแสงอาทิตย์มาตั้งแต่ปี 2558 และจัดส่งหน่วยรุ่นที่สี่ไปยังกว่า 20 ประเทศในปี 2563 รวมถึงสหรัฐอเมริกา ออสเตรเลีย ปากีสถาน และอินเดีย คำตอบที่ตรงไปตรงมามากกว่าก็คือประสิทธิภาพในโลกแห่งความเป็นจริงนั้นขึ้นอยู่กับเส้นทางทางเทคนิคที่คุณใช้ และความเหมาะสมกับอาคาร สภาพอากาศ และรูปแบบการใช้งานของคุณอย่างไร

นอกจากนี้ยังมีสองสิ่งที่แตกต่างกันที่เรียกว่าเครื่องปรับอากาศพลังงานแสงอาทิตย์ เส้นทางทั่วไปคือไฟฟ้ากระแสสลับปกติที่เชื่อมต่อกับระบบสุริยะบนหลังคาผ่านอินเวอร์เตอร์ภายนอก ใช้งานได้ แต่ต้องจ่ายค่าปรับด้านพลังงานในกระบวนการแปลง เส้นทางที่มีความสำคัญมากกว่าสำหรับต้นทุนการทำความเย็นคือเครื่องปรับอากาศพลังงานแสงอาทิตย์ในตัว ซึ่งเป็นหน่วย AC/DC แบบไฮบริดหรือระบบ DC นอกกริดที่รับไฟฟ้า DC โดยตรงจากแผงโซลาร์เซลล์ บทความนี้เน้นเส้นทางนั้น

เครื่องปรับอากาศพลังงานแสงอาทิตย์ทำงานอย่างไร

เครื่องปรับอากาศพลังงานแสงอาทิตย์ในตัวทำงานบนหลักการง่ายๆ คือ แผงเซลล์แสงอาทิตย์สร้างกระแสไฟฟ้ากระแสตรง และคอมเพรสเซอร์ภายในแผงไฟฟ้ากระแสสลับพลังงานแสงอาทิตย์ทำงานโดยใช้ไฟกระแสตรง แทนที่จะส่งไฟ DC ที่แผงผ่านอินเวอร์เตอร์ภายนอกให้เป็น AC จากนั้นปล่อยให้เครื่องปรับอากาศแปลงกลับเป็น DC ภายใน หน่วย AC/DC แบบไฮบริดจะป้อนพลังงาน DC จากแสงอาทิตย์โดยตรงเข้าสู่ไดรฟ์คอมเพรสเซอร์ การนำขั้นตอนการแปลงออกจะช่วยลดการสูญเสียทางไฟฟ้าและเปลี่ยนวัตต์ทุกแผงให้เป็นความเย็นมากขึ้น

ลำดับการปฏิบัติงานในยูนิต AC/DC แบบไฮบริดมีสามขั้นตอนดังนี้:

• แผงโซลาร์เซลล์สร้างพลังงาน DC และระบบจะจัดลำดับความสำคัญของพลังงานนั้นสำหรับคอมเพรสเซอร์ในช่วงเวลากลางวัน
• หากกำลังพลังงานแสงอาทิตย์ต่ำกว่าที่หน่วยต้องการ AC จะดึงพลังงานจากกริดหรือ DC จากแบตเตอรี่โดยอัตโนมัติ ขึ้นอยู่กับรุ่น
• เมื่อดวงอาทิตย์กลับมา เครื่องจะเปลี่ยนกลับไปทำงานโดยใช้พลังงานแสงอาทิตย์เป็นหลักโดยไม่มีการแทรกแซงด้วยตนเอง

ระบบไฟฟ้ากระแสตรงนอกโครงข่ายทำงานในลักษณะเดียวกัน ยกเว้นว่าแหล่งสำรองจะเป็นแบตเตอรีแทนที่จะเป็นโครงข่ายไฟฟ้า

ส่วนประกอบหลักภายในยูนิตเหล่านี้คือตัวควบคุมอินเวอร์เตอร์ ตัวควบคุมอินเวอร์เตอร์ DC คลื่นไซน์ 180° Deye พัฒนาขึ้นในปี 2550 ทำให้กำลังที่ส่งไปยังคอมเพรสเซอร์ราบรื่นขึ้น ช่วยให้ทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพที่โหลดบางส่วน เรื่องนี้สำคัญเนื่องจากเครื่องปรับอากาศใช้เวลาส่วนใหญ่ในการทำงานต่ำกว่าประสิทธิภาพสูงสุด และการควบคุมรูปคลื่นที่สะอาดส่งผลโดยตรงต่อทั้งประสิทธิภาพและความทนทาน

นอกจากนี้ยังมีเทคโนโลยีแยกต่างหากที่เรียกว่าปั๊มความร้อนจากแสงอาทิตย์ ซึ่งใช้พลังงานแสงอาทิตย์เพื่อให้ความร้อนกับของเหลวที่ขับเคลื่อนวงจรการทำความเย็น อาจเป็นคำตอบที่ถูกต้องสำหรับโครงการเฉพาะเจาะจง แต่มีโครงสร้างที่แตกต่างจากระบบขับเคลื่อนโดยตรงของเซลล์แสงอาทิตย์ที่ครอบคลุมอยู่ที่นี่ สำหรับบ้านและธุรกิจขนาดเล็ก โดยทั่วไปแล้วอุปกรณ์ AC/DC แบบไฮบริดและอุปกรณ์ DC นอกกริดจะเป็นตัวเลือกที่ใช้งานได้จริงมากกว่า

ปัจจัยที่กำหนดว่าพลังงานแสงอาทิตย์ AC เหมาะกับคุณหรือไม่

เครื่องปรับอากาศพลังงานแสงอาทิตย์ในตัวทำงานได้ดีหรือไม่นั้นไม่ใช่คำถามทางทฤษฎี ตัวแปรสี่ตัวควบคุมผลลัพธ์ และแต่ละตัวสามารถประเมินได้ก่อนที่คุณจะตัดสินใจซื้อ

ข้อร้องเรียนส่วนใหญ่เกี่ยวกับ Solar AC มาจากความไม่ตรงกันของหนึ่งในสี่ปัจจัยนี้ ไม่ใช่จากข้อบกพร่องในเทคโนโลยีเอง

ไฮบริด AC/DC กับ Off-Grid DC: การตั้งค่า Solar AC ใดทำงานได้ดีกว่า

หมวดหมู่ AC พลังงานแสงอาทิตย์แบบบูรณาการมีสองเส้นทางการออกแบบที่โดดเด่น ไม่มีความเหนือกว่าในระดับสากล สิ่งที่ถูกต้องขึ้นอยู่กับสิ่งที่คุณพยายามแก้ไข: ลดค่าไฟฟ้าที่สูงหรือการทำความเย็นในสถานที่ที่ระบบไฟฟ้าไม่ครอบคลุม

AC/DC แบบไฮบริด — ตัวเลือกสำหรับพลังงานกริดที่มีราคาแพงแต่เชื่อถือได้

เมื่อโครงข่ายมีเสถียรภาพแต่อัตราเกิดความเสียหาย หน่วย AC/DC แบบไฮบริดจะเป็นวิธีแก้ปัญหาที่ตรงที่สุด เครื่องปรับอากาศใช้พลังงานแสงอาทิตย์ DC ในระหว่างวัน สลับไปใช้พลังงานไฟฟ้าจากโครงข่ายโดยอัตโนมัติทุกครั้งที่แสงอาทิตย์ผลิตได้ไม่เพียงพอ และไม่ต้องใช้แบตเตอรี่ในการทำงาน กริดทำหน้าที่เป็นตัวสำรองไม่จำกัด ดังนั้นอาคารจึงคงความเย็นตลอดเวลาโดยไม่ต้องเปลี่ยนด้วยตนเอง

เจ้าของส่วนใหญ่ที่ประเมิน AC พลังงานแสงอาทิตย์เป็นครั้งแรกควรเปรียบเทียบกับการออกแบบนี้ หากคุณจะติดตั้งเครื่องปรับอากาศพลังงานแสงอาทิตย์ AC/DC แบบไฮบริดติดผนังแบบแยกขนาดเล็กแบบธรรมดาจะครอบคลุมรูปแบบที่อยู่อาศัยแบบคลาสสิกและคุ้มค่าที่จะรวมไว้ในตัวเลือกก่อนที่คุณจะตัดสินใจ

DC นอกกริด — ตัวเลือกสำหรับไม่มีกริดหรือกริดที่ไม่น่าเชื่อถือ

ในกรณีที่กริดขาดหายไปหรือถูกตัดออกบ่อยครั้ง ระบบ DC 48V นอกกริดคือประเภทที่ถูกต้อง เครื่องทำงานโดยตรงจากอินพุต DC ของแผง และแบตเตอรีแบงค์จะจ่ายโหลดในเวลากลางคืนหรือในช่วงที่มีเมฆมากเป็นเวลานาน มาตรฐาน 48V เป็นเรื่องปกติในการจัดเก็บพลังงานแสงอาทิตย์ ซึ่งช่วยให้การจัดหาแบตเตอรี่ทำได้ง่ายและสามารถขยายได้เมื่อเวลาผ่านไป

สำหรับบ้านในชนบท อาคารฟาร์ม สถานที่ทำงานระยะไกล และที่พักพิงด้านโทรคมนาคม เครื่องปรับอากาศพลังงานแสงอาทิตย์ DC 48V แบบนอกโครงข่ายคือคำตอบที่ได้รับการพิสูจน์แล้วในภาคสนาม ข้อดีข้อเสียตรงไปตรงมา: ความจุของแบตเตอรี่จะเพิ่มค่าใช้จ่ายระบบล่วงหน้าและต้องมีขนาดที่เหมาะสม และในทางกลับกัน คุณจะได้รับความเย็นที่ไม่ขึ้นอยู่กับอรรถประโยชน์เลย

การติดตั้งเชิงพาณิชย์แบบเบาจะเพิ่มฟอร์มแฟคเตอร์ที่สาม

ร้านค้า สำนักงาน และพื้นที่ค้าปลีกขนาดเล็กต้องมีรูปแบบการไหลเวียนของอากาศที่แตกต่างจากห้องนอน เครื่องปรับอากาศพลังงานแสงอาทิตย์ชนิดคาสเซ็ตต์เชิงพาณิชย์ขนาดเบาติดตั้งเข้ากับเพดาน กระจายอากาศได้อย่างสม่ำเสมอ และเพิ่มพื้นที่ผนังและพื้นสำหรับเก็บเข้าลิ้นชัก ตรรกะการประเมินยังคงเหมือนเดิม — ความต้องการในการทำความเย็นในเวลากลางวัน, แสงแดดในสถานที่ทำงาน และความน่าเชื่อถือของตาราง — แต่รูปแบบอุปกรณ์เป็นไปตามแผนผังห้อง

คุณสามารถประหยัดเงินได้เท่าไร? (และราคาเท่าไหร่)

จุดเริ่มต้นที่ตรงไปตรงมา: เครื่องปรับอากาศพลังงานแสงอาทิตย์มีราคาสูงกว่าเครื่องปรับอากาศแบบ mini split ทั่วไป คุณกำลังจ่ายเงินสำหรับตัวควบคุมที่ชาญฉลาดกว่า แผงโซลาร์เซลล์ อุปกรณ์สำหรับติดตั้ง และในบางกรณี แบตเตอรี่และค่าแรงในการติดตั้ง ใครก็ตามที่สัญญาว่าจะมีเปอร์เซ็นต์การออมคงที่จะทำให้คณิตศาสตร์ง่ายเกินไป

สร้างประมาณการของคุณเองแทน จำเป็นต้องมีอินพุตสี่ช่อง:

• อัตราค่าไฟฟ้า: รวมต้นทุนต่อกิโลวัตต์ชั่วโมงรวมค่าธรรมเนียมแล้ว
• ปริมาณการใช้ความเย็นต่อปี: kWh ที่ระบบทำความเย็นใช้ตลอดฤดูกาลปกติ
• อัตราส่วนการใช้พลังงานแสงอาทิตย์โดยตรง: สัดส่วนของการใช้พลังงานที่ครอบคลุมโดยแผงพลังงานโดยตรง ซึ่งจะปรับปรุงเมื่อมีความต้องการทำความเย็นในเวลากลางวันสูง
• ต้นทุนสำรอง: พลังงานกริดหรือการหมุนเวียนของแบตเตอรี่เป็นเวลาหลายชั่วโมงโดยไม่มีแสงแดด

สูตรการประหยัดรายปีแบบง่ายคือ: อัตราไฟฟ้า × การทำความเย็นต่อปี kWh × อัตราส่วนการใช้แสงอาทิตย์โดยตรง

เปรียบเทียบผลลัพธ์ดังกล่าวกับค่าใช้จ่ายเพิ่มเติมของอุปกรณ์พลังงานแสงอาทิตย์และการติดตั้ง แล้วคุณจะมีประมาณการคืนทุนตามตัวเลขของคุณเอง ในตลาดที่มีแสงแดดจ้าและมีอัตราสูง เวลาฟื้นตัวจะสั้นลงอย่างเห็นได้ชัด ในภูมิภาคพลังงานราคาถูกซึ่งมีแสงอาทิตย์โดยเฉลี่ยจะใช้เวลานานกว่ามาก และในกรณีดังกล่าว AC ประสิทธิภาพสูงแบบมาตรฐานอาจให้ความหมายทางการเงินที่ดีขึ้น

สำหรับไซต์ที่ไม่มีกริดที่เชื่อถือได้ การคำนวณจะเปลี่ยนไปโดยสิ้นเชิง หน่วยพลังงานแสงอาทิตย์ไม่ได้แข่งขันกับพลังงานกริดราคาถูก มันแข่งขันกันโดยไม่มีการระบายความร้อนเลย ที่นั่น มูลค่าจะวัดเป็นชั่วโมงการทำงาน ไม่ใช่ดอลลาร์ในบิลค่าสาธารณูปโภค

ระบบที่ลดการใช้กริดยังมีประโยชน์ในระยะยาวอีกด้วย โดยอาศัยโครงสร้างราคาที่คุณไม่ได้ควบคุมน้อยกว่า นั่นเป็นข้อได้เปรียบเชิงโครงสร้าง ไม่ใช่จำนวนการคืนทุนที่รับประกัน

ข้อกังวลทั่วไป: AC พลังงานแสงอาทิตย์ทำงานในเวลากลางคืน ในฤดูหนาว หรือในคลื่นความร้อนหรือไม่

การดำเนินงานในเวลากลางคืน

ไม่มีแผงโซลาร์เซลล์เกิดขึ้นในเวลากลางคืน ดังนั้น AC พลังงานแสงอาทิตย์ทุกตัวจึงทำงานบนแหล่งสำรองหลังจากพระอาทิตย์ตกดิน หน่วย AC/DC แบบไฮบริดจะสลับไปใช้ไฟแบบกริดโดยอัตโนมัติ ซึ่งช่วยให้ห้องเย็นแต่จะเรียกเก็บเงินสำหรับการใช้งานตอนกลางคืนในอัตรามาตรฐาน ระบบนอกโครงข่ายใช้พลังงานจากแบตเตอรี่ และจำนวนคืนที่สามารถครอบคลุมได้นั้นขึ้นอยู่กับความจุของแบตเตอรี่ หากคุณต้องการความเย็นแปดชั่วโมงทุกคืนโดยอยู่ห่างจากกริด ให้กำหนดขนาดพื้นที่สำหรับโหลดนั้น

ฤดูหนาวและอุณหภูมิภายนอกต่ำ

การระบายความร้อนไม่ค่อยเป็นปัญหาในสภาพอากาศหนาวเย็น ประสิทธิภาพการทำความร้อนจะได้รับผลกระทบ ในโหมดปั๊มความร้อน เอาท์พุตจะลดลงเมื่ออุณหภูมิภายนอกลดลง หากเครื่องมีระบบทำความร้อนในฤดูหนาวด้วย ให้เลือกรุ่นอุณหภูมิต่ำที่เหมาะกับสภาพอากาศหนาวเย็น ตัวเลือกสารทำความเย็นก็มีความสำคัญเช่นกัน และโดยทั่วไปแล้ว R32 จะจัดการกับสภาวะแวดล้อมที่ต่ำได้ดีกว่าสารทำความเย็นรุ่นเก่า ซึ่งเป็นเหตุผลว่าทำไมหน่วยไฮบริดและนอกกริดในปัจจุบันจึงมีการจัดส่ง R32 มากขึ้น

คลื่นความร้อนและแสงแดดที่แรง

นี่คือหน้าต่างที่ดีที่สุดสำหรับแผงโซลาร์เซลล์ ความต้องการการทำความเย็นสูงสุดและการผลิตพลังงานแสงอาทิตย์สูงสุดซ้อนทับกันในช่วงบ่าย แผงจะสูญเสียประสิทธิภาพเล็กน้อยเมื่ออุณหภูมิเพิ่มขึ้น แต่ผลในทางปฏิบัติจะมีน้อยเนื่องจากรังสีในตอนกลางวันยังคงแข็งแกร่ง วางตำแหน่งยูนิตกลางแจ้งในที่ร่มบางส่วนซึ่งมีการไหลเวียนของอากาศแบบเปิด เช่นเดียวกับที่คุณทำกับมินิสปลิต และระบบจะยังคงใกล้เคียงกับประสิทธิภาพที่กำหนด

เครื่องปรับอากาศพลังงานแสงอาทิตย์ทำงานได้หรือไม่? บรรทัดล่าง

ใช่ เครื่องปรับอากาศพลังงานแสงอาทิตย์ใช้งานได้ และการออกแบบ AC/DC แบบไฮบริดแบบบูรณาการและ DC นอกกริดมีประวัติอันยาวนานในกว่า 20 ประเทศ สิ่งเหล่านี้ไม่ใช่การทดลอง และข้อได้เปรียบด้านประสิทธิภาพของ DC direct drive นั้นมีอยู่จริง คุณสมบัติที่ซื่อสัตย์คือมูลค่านั้นขึ้นอยู่กับเว็บไซต์ของคุณ

Solar AC สมควรได้รับการพิจารณาอย่างจริงจังเมื่อคุณเผชิญกับสถานการณ์เหล่านี้อย่างน้อยหนึ่งสถานการณ์:

• อัตราค่าไฟฟ้าสูงพร้อมความต้องการการทำความเย็นในเวลากลางวันอย่างมาก
• ตารางที่ไม่น่าเชื่อถือหรือขาดหายไปซึ่งจำกัดการระบายความร้อนที่สะดวกสบายแบบเดิมๆ
• ธุรกิจขนาดเล็กที่มีการทำความเย็นในเวลากลางวันจำนวนมาก และมีพื้นที่หลังคาสำหรับติดตั้งแผง

หากพลังงานของคุณราคาถูกผิดปกติ โครงข่ายก็เชื่อถือได้ และการระบายความร้อนส่วนใหญ่เกิดขึ้นในตอนกลางคืน การแยกขนาดเล็กที่มีประสิทธิภาพสูงแบบธรรมดาอาจเป็นทางเลือกที่ดีกว่า การดำเนินการที่ชาญฉลาดคือการเลือกรูปแบบอุปกรณ์ที่เหมาะกับสภาวะที่แท้จริงของคุณ โดยไม่วิ่งตามฉลากพลังงานแสงอาทิตย์เพื่อประโยชน์ของตัวเอง

หากคุณต้องการการประเมินอาคารของคุณตามความเป็นจริง โปรดติดต่อทีมขายของ Deye พร้อมแจ้งสถานที่ตั้ง ห้องหรือพื้นที่ และอัตราค่าสาธารณูปโภค ซึ่งจะช่วยจับคู่การกำหนดค่า AC พลังงานแสงอาทิตย์กับไซต์ของคุณ