ต่อแผงโซลาร์อนุกรมกี่แผง คำนวณจาก Voc ที่อุณหภูมิต่ำสุด ไม่ใช่ 25°C

วิธีนับจำนวนแผงต่ออนุกรมที่ใช้กันทั่วไปคือ เอาแรงดันสูงสุดที่อินเวอร์เตอร์รับได้ (Vdc,max) หารด้วยค่า Voc บนดาต้าชีทที่ 25°C แล้วปัดลง วิธีนี้ผ่านบนกระดาษเสมอ เพราะแผงโซลาร์มีสมบัติที่สวนทางกับสัญชาตญาณ คือ Voc ยิ่งเย็นยิ่งสูง และเช้าที่กรุงเทพฯเคยหนาวที่สุดในรอบ 72 ปีคือ 9.9°C ไม่ใช่ 25°C สตริง Jinko Tiger Neo 625N จำนวน 12 แผงกับอินเวอร์เตอร์ Sungrow SH5.0RS ผ่านที่ 25°C ด้วย 591V แต่ที่ 9.9°C พุ่งเป็น 613.7V ทะลุเพดาน 600V ทันที และเป็นแบบนี้ทั้ง 4 คู่ที่คำนวณ คำตอบคือ ต่อแผงโซลาร์อนุกรมให้ปลอดภัยต้องนับที่ Voc ณ อุณหภูมิต่ำสุดที่ไซต์เคยบันทึกจริง ซึ่งในทางปฏิบัติแปลว่าลบออกหนึ่งแผงจากตัวเลขเดิม

เราทำงาน EPC ติดตั้งระบบโซลาร์เป็นธุรกิจหลัก จึงมีส่วนได้เสียกับยี่ห้อที่กล่าวถึง ตัวเลขทุกตัวในบทความนี้ยกมาจากดาต้าชีทของผู้ผลิตเองเพื่อใช้เป็นตัวอย่างการคำนวณ ไม่ใช่การแนะนำหรือจัดอันดับยี่ห้อใด

ต่อแผงโซลาร์อนุกรมกี่แผง นับที่ 25°C แล้วลบหนึ่งแผง

กฎที่ใช้ได้กับอินเวอร์เตอร์ทุกรุ่นคือ นับจำนวนแผงสูงสุดด้วยวิธีเดิม (Vdc,max ÷ Voc ที่ 25°C) แล้วลบออกหนึ่งแผงก่อนสั่งของจริง ส่วนขั้นต่ำ ให้เช็คว่าจำนวนแผงในสตริงไม่ต่ำกว่าพื้น MPPT ของอินเวอร์เตอร์ในวันที่แดดแรงที่สุด ตารางด้านล่างคือช่วงที่ใช้ได้จริงของอินเวอร์เตอร์ 3 รุ่นเมื่อต่อกับแผง Jinko Tiger Neo 625N คำนวณที่กรุงเทพฯ (ที่มาของตัวเลขอยู่ในหัวข้อถัดไป)

อินเวอร์เตอร์	เพดาน DC สูงสุด	ขั้นต่ำ (จำกัดด้วยความร้อน)	ขั้นสูงสุด (จำกัดด้วยความเย็นที่ 9.9°C)
Sungrow SH3.0-6.0RS	600V	2 แผง	11 แผง
Huawei SUN2000-12K-MB0	1,100V	6 แผง	21 แผง

ถ้าคุณแค่ต้องตรวจใบเสนอราคา งานจบตรงนี้ได้ นับจำนวนแผงในสตริงที่ผู้ติดตั้งเสนอ แล้วเทียบกับช่วงขั้นต่ำ-สูงสุดของอินเวอร์เตอร์รุ่นที่ใช้ในตารางข้างบน ถ้าตัวเลขอยู่ในช่วง ก็ผ่าน ถ้าเกินขั้นสูงสุดแม้เพียงแผงเดียว ให้ถามกลับว่าคำนวณด้วย Voc ที่อุณหภูมิเท่าไร ส่วนที่เหลือของบทความอธิบายว่าทำไมตัวเลขในตารางนี้ถึงไม่เท่ากับสิ่งที่หารด้วยดาต้าชีทตรงๆ และวิธีคำนวณเองสำหรับแผงและอินเวอร์เตอร์รุ่นอื่น อินเวอร์เตอร์แต่ละยี่ห้อมีเพดานแรงดันและช่วง MPPT ไม่เท่ากันเสมอ รายละเอียดการเลือกอินเวอร์เตอร์อยู่ใน คู่มือเลือกอินเวอร์เตอร์ และถ้าต้องการมากกว่า "ไม่เกินเพดาน" ตัวเลขในตารางนี้คือขีดจำกัด ไม่ใช่จุดที่ควรออกแบบ ในงานจริงเราเลือกสั้นกว่านั้นอีกหนึ่งแผงเพื่อให้อินเวอร์เตอร์เดินที่แรงดันซึ่งมีประสิทธิภาพสูงสุด ดูหัวข้อ "เราออกแบบที่จุดประสิทธิภาพสูงสุด ไม่ใช่ชิดเพดาน"

ความเย็นคือตัวกำหนดเพดานแรงดัน ไม่ใช่ความร้อน

Voc ของแผงโซลาร์เพิ่มขึ้นเมื่ออุณหภูมิลดลง เพราะแรงดันวงจรเปิดผูกกับกระแสอิ่มตัวย้อนกลับของเซลล์ ซึ่งลดลงเมื่ออุณหภูมิต่ำลง ความสัมพันธ์นี้เขียนเป็นสูตรเชิงเส้นประมาณได้ว่า Voc(T) = Voc,STC × [1 + (β_Voc/100) × (T − 25)] โดย β_Voc เป็นค่าลบเสมอ อุณหภูมิยิ่งต่ำกว่า 25°C มาก Voc ยิ่งสูงกว่าที่พิมพ์บนดาต้าชีท ค่า β_Voc ไม่ใช่ตัวเลขเดียวที่ใช้ได้กับทุกแผง แม้จะเป็นแผง N-type รุ่นปัจจุบันด้วยกัน จากดาต้าชีทจริง 3 รุ่นที่เปิดตรง คือ LONGi Hi-MO 9 (โครงสร้างเซลล์แบบ back-contact HPBC ไม่ใช่ TOPCon) อยู่ที่ −0.20%/°C, Trina Vertex N NE19R (i-TOPCon) อยู่ที่ −0.24%/°C และ Jinko Tiger Neo (TOPCon) อยู่ที่ −0.25%/°C ต้องใช้ค่าเฉพาะของแผงที่ติดตั้งจริงเสมอ ไม่ใช่ค่าเฉลี่ยหรือค่าจากแผงรุ่นอื่น

สูตรนี้ไม่ใช่ค่าประมาณที่เว็บนี้สร้างขึ้นเอง แต่ตรวจสอบย้อนกลับกับตัวเลขที่ผู้ผลิตพิมพ์เองได้ Jinko พิมพ์ค่า Voc ทั้งที่ STC (25°C) และที่ NOCT (45±2°C) ไว้ในดาต้าชีทเดียวกัน แทนค่า 49.28 × [1 + (−0.0025) × (45 − 25)] = 46.82V เทียบกับค่า NOCT Voc ที่ดาต้าชีทพิมพ์จริงคือ 46.81V คลาดเคลื่อนเพียง 0.006V สูตรเดียวกันนี้จึงใช้คำนวณแรงดันที่อุณหภูมิใดก็ได้ รวมถึงอุณหภูมิต่ำสุดที่ไซต์เคยบันทึก (ดาต้าชีทที่เปิดตรวจสอบทั้งสามรุ่นยังพิมพ์คำว่า NOCT ซึ่งหมายถึงเงื่อนไขอ้างอิงที่ 800 W/m² อุณหภูมิอากาศ 20°C และความเร็วลม 1 m/s)

เพดานฝั่งอินเวอร์เตอร์เป็นข้อจำกัดทางวงจรอินพุต ไม่ใช่ค่าที่ปรับได้ (โครงสร้างอินพุต DC อธิบายไว้ในบทความเรื่องโครงสร้างอินเวอร์เตอร์) ฝั่งแผงก็มีเพดานแรงดันระบบของตัวเอง ซึ่งแผง N-type เชิงพาณิชย์ปัจจุบันอยู่ที่ 1,500V DC ตามมาตรฐาน มอก./IEC แต่เพดานที่จำกัดสตริงบ้านเราจริงคือ Vdc,max ของอินเวอร์เตอร์ ซึ่งต่ำกว่ามากและต่างกันทุกรุ่น (600V และ 1,100V ตามตารางข้างต้น)

ตารางด้านล่างพิสูจน์ว่านี่ไม่ใช่เรื่องบังเอิญของแผงหรืออินเวอร์เตอร์รุ่นเดียว

แผง + อินเวอร์เตอร์	จำนวนแผงตามวิธีเดิม (ที่ 25°C)	แรงดันจริงที่ 9.9°C	เพดาน Vdc,max	จำนวนแผงที่ถูกต้อง
Jinko 625N + Sungrow SH5.0RS	12 แผง (591V)	613.7V	600V	11 แผง (562.5V)
Jinko 625N + Huawei SUN2000-12K-MB0	22 แผง (1,084V)	1,125.1V	1,100V	21 แผง (1,073.9V)
Trina NE19R + Sungrow SH5.0RS	12 แผง (588V)	609.3V	600V	11 แผง
Trina NE19R + Huawei SUN2000-12K-MB0	22 แผง (1,078V)	1,117.1V	1,100V	21 แผง

ผลลัพธ์คือ 4 ใน 4 คู่เกินเพดานพอดี 1 แผง ไม่ใช่เกินเยอะ ไม่ใช่ไม่เกินเลย นี่คือลักษณะของข้อผิดพลาดที่วิธีคำนวณแบบเดิมสร้างขึ้นเป็นระบบ ไม่ใช่ความบังเอิญของแผงหรืออินเวอร์เตอร์รุ่นใดรุ่นหนึ่ง

และไม่ต้องรอให้หนาวถึง 9.9°C ด้วย ถ้าแก้สมการหาอุณหภูมิที่สตริงเริ่มทะลุเพดานพอดี จะได้ 19.2°C สำหรับคู่ Jinko และ 16.5°C สำหรับคู่ Trina นั่นคือระดับที่เช้าฤดูหนาวในกรุงเทพฯไปถึงได้เป็นปกติ ไม่ใช่สถิติในรอบ 72 ปี ข้อมูลตรวจวัดชุดเดียวกับที่ใช้ในหัวข้อด้านร้อนบันทึกอุณหภูมิอากาศเฉลี่ยรายเดือนต่ำสุดของกรุงเทพฯไว้ที่ 20.0°C ในเดือนมกราคม ซึ่งห่างจากเส้น 19.2°C อยู่ไม่ถึงหนึ่งองศา ส่วนเชียงใหม่ ขอนแก่น หรือนครราชสีมา ผ่านเส้นนี้ทุกฤดูหนาว สถิติ 9.9°C จึงเป็นขอบเขตล่างที่ใช้ออกแบบ ไม่ใช่เงื่อนไขที่ต้องเกิดขึ้นก่อนจะมีปัญหา

กรุงเทพฯ เคยหนาวสุด 9.9°C นี่คือเลขที่ใช้ออกแบบสตริง

กรุงเทพฯเคยบันทึกอุณหภูมิต่ำสุดไว้ที่ 9.9°C เมื่อ 12 มกราคม 2498 และตัวเลขนี้เป็นตัวเลขที่กรมอุตุนิยมวิทยาเผยแพร่เอง ไม่ใช่ตัวเลขที่หาไม่เจอ เพียงแต่มันซ่อนอยู่หลังรายการเอกสารที่โหลดด้วย JavaScript ซึ่งเสิร์ชเอนจินมองไม่เห็น สถิติอุณหภูมิต่ำที่สุดในช่วงฤดูหนาวของประเทศไทย ระหว่าง พ.ศ. 2494-2565 ของกรมอุตุนิยมวิทยาเป็นเอกสาร 5 หน้า มีตารางสถิติของสถานีตรวจอากาศทั่วประเทศ ใช้ค่าของสถานีที่ใกล้ไซต์งานที่สุดเป็นอุณหภูมิออกแบบ

สถานี	ต่ำสุดที่เคยบันทึก	เมื่อ
สกลนคร	−1.4°C	2 ม.ค. 2517
เลย	−1.3°C	2 ม.ค. 2517
เชียงราย	1.5°C	2 ม.ค. 2517
เชียงใหม่	3.7°C	2 ม.ค. 2517
นครราชสีมา	4.9°C	12 ม.ค. 2498
ขอนแก่น	5.6°C	29 ธ.ค. 2518
กรุงเทพมหานคร	9.9°C	12 ม.ค. 2498
ชลบุรี	9.9°C	12 ม.ค. 2498
หาดใหญ่ (สงขลา)	13.7°C	4 ก.พ. 2557
ภูเก็ต	17.4°C	4 ม.ค. 2500

ตัวเลขเหล่านี้คือสถิติต่ำสุดในรอบ 72 ปี ไม่ใช่ค่าเฉลี่ยฤดูหนาว การใช้ค่าสถิติต่ำสุดเป็นทิศทางที่ปลอดภัยสำหรับเพดานแรงดัน เพราะไม่มีทางเผื่อน้อยเกินไป แต่ก็แปลว่าเช้าปกติจะไม่หนาวถึงระดับนี้ และนี่เป็นการเลือกของบทความนี้เอง ไม่ใช่สิ่งที่มาตรฐานกำหนด มาตรฐานฉบับปัจจุบัน (IEC 62548-1:2023 ฉบับที่ 1.0 ประกาศ 7 ธ.ค. 2566) มีข้อ 5.1.10 ว่าด้วยผลของอุณหภูมิใช้งานอยู่จริง แต่เราไม่ได้เปิดอ่านเนื้อหาข้อนี้ จึงยืนยันได้เฉพาะว่ามาตรฐานมีอยู่และเป็นฉบับปัจจุบัน เช่นเดียวกับมาตรฐานการติดตั้งทางไฟฟ้าสำหรับประเทศไทย พ.ศ. 2564 ของ วสท. ซึ่งวิศวกรผู้ควบคุมงานต้องถือใช้ — ยืนยันได้เฉพาะฉบับ ไม่ใช่ข้อกำหนดเรื่องอุณหภูมิออกแบบ

สิ่งที่ใช้กันจริงในอุตสาหกรรมติดตั้งของไทยตอนนี้ไม่ใช่ตัวเลขอุณหภูมิ แต่เป็นกฎเผื่อแรงดันแบบเปอร์เซ็นต์คงที่ ประมาณ 5-10% โดยไม่อ้างอิงอุณหภูมิจุดใดจุดหนึ่งเลย และเป็นทิศทางที่เผื่อผิดด้านสำหรับปัญหานี้ด้วย เพราะเหตุผลที่มักให้กันคือ “แดดแรงอากาศร้อนทำให้แรงดันตก” ซึ่งเป็นจริงสำหรับ Vmp ฝั่งร้อน (ดูหัวข้อถัดไป) แต่ไม่ใช่ปัญหาของเพดานแรงดัน Voc ฝั่งเย็นที่บทความนี้กำลังพูดถึง

หลังคาไทยร้อนถึง 67.4°C ทำให้ Vmp เหลือ 87%

หลังคาบ้านในกรุงเทพฯเคยวัดอุณหภูมิแผงได้สูงถึง 67.4°C ในเดือนกันยายน จากการติดตามระบบจริงขนาด 3.12 kWp บนหลังคาเรียบแบบยกลอยบริเวณตอนใต้ของกรุงเทพฯ ระหว่างปี 2555-2559 โดย IEA-PVPS Task 13 ซึ่งวัดด้วยเทอร์โมคัปเปิลตาม IEC 61724 ช่วงที่วัดได้ตลอดการติดตามคือ 19.6-67.4°C เฉลี่ย 33.3°C ข้อควรระวัง: ระบบนี้เป็นแบบยกลอยพื้นราบ ไม่ใช่แผงแนบชิดหลังคากระเบื้องซึ่งมักร้อนกว่าเพราะระบายอากาศด้านหลังได้น้อยกว่า 67.4°C จึงเป็นค่าอ้างอิงพื้นฐาน ไม่ใช่ค่าที่แย่ที่สุดของหลังคาบ้าน

ที่ 67.4°C ค่า Vmp ของแผงลดลงเหลือประมาณ 87% ของค่าที่ 25°C สำหรับแผง Jinko 625N คือลดจาก 40.88V เหลือ 35.71V ผลกระทบนี้อยู่ที่ขั้วตรงข้ามกับ Voc คือมันดันจำนวนแผงขั้นต่ำในสตริงให้ สูงขึ้น ไม่ใช่ต่ำลง เพราะอินเวอร์เตอร์ต้องการแรงดันอย่างน้อยเท่ากับพื้น MPPT ของตัวเองตลอดเวลาที่ระบบยังผลิตไฟอยู่ (อัลกอริทึมค้นหาจุดกำลังสูงสุดเองเป็นเรื่องที่อธิบายไว้ใน บทความ MPPT แล้ว ไม่ขอย้ำที่นี่)

อินเวอร์เตอร์ Huawei SUN2000-12K-MB0 มีพื้น MPPT ต่ำสุด 200V คณิตศาสตร์แบบ STC ที่ 25°C บอกว่าสตริง 5 แผงพอ (5 × 40.88 = 204.4V) แต่ที่ 67.4°C สตริง 5 แผงเหลือเพียง 178.6V ต่ำกว่าพื้น MPPT อินเวอร์เตอร์จะหลุดจากโหมด MPPT ในวันที่แดดแรงที่สุดของปี ต้องใช้ 6 แผงเป็นขั้นต่ำ (6 × 35.71 = 214.3V) ไม่ใช่ 5 แผง ด้านร้อนของอินเวอร์เตอร์รุ่นนี้จึงบังคับเพิ่มอีกหนึ่งแผงเช่นกัน แต่ในทิศทางตรงข้ามกับด้านเย็น

ผลนี้ไม่บังคับเท่ากันทุกอินเวอร์เตอร์ ไฮบริด 1 เฟสอย่าง Sungrow SH-RS มีพื้น MPPT เพียง 40V สตริง 2 แผง ซึ่งเป็นขั้นต่ำที่ใช้จริงอยู่แล้ว ยังอยู่เหนือพื้นสบาย ๆ แม้ที่ 67.4°C (71.4V) ด้านร้อนจึงไม่เปลี่ยนแผนการออกแบบของอินเวอร์เตอร์กลุ่มนี้ ต่างจาก Huawei ที่ขั้นต่ำขยับจาก 5 เป็น 6 แผงจริง ๆ ด้านร้อนจึงต้องตรวจเฉพาะกับอินเวอร์เตอร์พื้น MPPT สูง

ดาต้าชีทไม่พิมพ์สัมประสิทธิ์ Vmp แต่ Isc แทบไม่ขยับ

ดาต้าชีทที่เปิดตรวจสอบทั้งสามรุ่นไม่พิมพ์ค่าสัมประสิทธิ์อุณหภูมิของ Vmp ไว้เลย มีเฉพาะ β_Voc และ β_Pmax การหยิบ β_Voc มาใช้กับ Vmp แทนจึงคลาดเคลื่อนไปในทิศทางที่อันตราย ลองคำนวณ Vmp ที่ 45°C ด้วย β_Voc จะได้ 38.84V แต่ค่า Vmp ที่ NOCT ซึ่ง Jinko พิมพ์ไว้เองคือ 38.44V แปลว่า Vmp ตกเร็วกว่า Voc เมื่อแก้ย้อนกลับจากคอลัมน์ NOCT จะได้สัมประสิทธิ์รวมของ Vmp ราว −0.298%/°C (มีผลของความเข้มแสง 800 W/m² ปนมาด้วย) บทความนี้ใช้ −0.30%/°C กับการคำนวณด้านร้อนทั้งหมด เป็นค่าที่แก้ย้อนกลับจากตัวเลขของผู้ผลิต ไม่ใช่ค่าที่ดาต้าชีทระบุตรง ๆ

ฝั่งกระแสนิ่งกว่ามาก Isc เพิ่มขึ้นเพียง 1.7% ตลอดช่วง 25-67.4°C (จาก 16.14A เป็น 16.41A สำหรับแผง Jinko 625N) ค่าสัมประสิทธิ์อุณหภูมิของ Isc จึงแทบไม่มีผลต่อการออกแบบสตริงบนหลังคาไทย แต่ฝั่งกระแสมีกับดักคนละแบบรออยู่ คือดาต้าชีทอินเวอร์เตอร์ระบุพิกัดกระแส DC ไว้สองบรรทัด และใช้แทนกันไม่ได้ ดาต้าชีทของ Sungrow SH5.0RS ระบุ Max. PV input current ไว้ที่ 32A (16A ต่อ MPPT) และ Max. DC short-circuit current ไว้ที่ 40A (20A ต่อ MPPT) บรรทัดแรกคือพิกัดสำหรับกระแสขณะทำงาน ต้องเทียบกับ Imp ของแผง ส่วนบรรทัดที่สองคือพิกัดกระแสลัดวงจร ต้องเทียบกับ Isc แผง Jinko 625N มี Imp 15.29A และ Isc 16.14A จึงผ่านทั้งสองเกณฑ์ ถ้าหยิบ Isc 16.14A ไปเทียบกับบรรทัดแรกที่ 16A จะสรุปผิดทันทีว่าคู่นี้ใช้ด้วยกันไม่ได้ ทั้งที่ตัวเลขที่ต้องเทียบคือ 20A

เราออกแบบที่จุดประสิทธิภาพสูงสุด ไม่ใช่ชิดเพดาน

ทั้งหมดข้างบนคือขีดจำกัด ไม่ใช่เป้าหมาย ในงานติดตั้งจริงของเรา เราไม่ได้ออกแบบสตริงให้ชิดเพดานแล้วเผื่อไว้นิดหน่อย แต่ออกแบบที่แรงดันซึ่งอินเวอร์เตอร์แปลงไฟได้ดีที่สุด แล้วปล่อยให้ระยะห่างจากเพดานเกิดขึ้นเอง

เหตุผลอยู่ในดาต้าชีทของอินเวอร์เตอร์เอง ประสิทธิภาพการแปลงไฟไม่ได้คงที่ แต่ขึ้นกับแรงดัน DC ที่ป้อนเข้าไป Sungrow พิมพ์กราฟประสิทธิภาพของ SH6.0RS ไว้สามเส้น ที่ Vdc = 285V, 360V และ 480V และเส้น 360V อยู่สูงที่สุดตลอดทั้งช่วงโหลด โดยเส้น 480V ต่ำกว่าราว 0.3-0.4 จุด และเส้น 285V ต่ำกว่าราวหนึ่งจุดเต็ม ไม่ใช่เรื่องบังเอิญ เพราะ 360V คือค่า Rated PV input voltage ที่ระบุไว้ในดาต้าชีทรุ่นเดียวกัน ตัวเลขประสิทธิภาพสูงสุด 97.7% ที่พิมพ์อยู่บนสเปกจึงเป็นค่าที่ได้ตรงแรงดันนี้ ไม่ใช่ที่แรงดันใกล้เพดาน

ทีนี้ลองนับกลับ แผง Jinko 625N สตริงละ 10 แผง ให้ Vmp ราว 384V ที่อุณหภูมิเซลล์ 45°C และ 357V ที่ 67.4°C คือคร่อมค่า 360V อยู่ตลอดช่วงอุณหภูมิที่หลังคาไทยทำงานจริง อินเวอร์เตอร์จึงเดินอยู่บนเส้นประสิทธิภาพสูงสุดเกือบทั้งปี

จำนวนแผง/สตริง	Vmp ที่ 45°C	Vmp ที่ 67.4°C	Voc ที่ 9.9°C	ระยะห่างจากเพดาน 600V
10 แผง (จุดที่เราออกแบบ)	384V	357V	511.4V	เหลือ 88.6V (14.8%)
11 แผง (ขีดจำกัดที่คำนวณได้)	423V	393V	562.5V	เหลือ 37.5V (6.2%)
12 แผง (วิธีนับที่ 25°C)	461V	429V	613.7V	เกินเพดาน 13.7V

ผลพลอยได้คือปัญหาทั้งบทความนี้หายไปเอง สตริง 10 แผงที่ 9.9°C อยู่ที่ 511.4V ห่างจากเพดาน 600V อยู่ 88.6V หรือ 14.8% เช้าที่หนาวผิดปกติกว่าสถิติ 72 ปีก็ยังไม่แตะเพดาน เทียบกับสตริง 11 แผงซึ่งเป็นขีดจำกัดที่คำนวณได้ เหลือระยะห่างเพียง 6.2% และเดินที่ 393-423V ซึ่งเลยจุดประสิทธิภาพสูงสุดไปทางเส้น 480V แล้ว

กฎ "ลบหนึ่งแผง" จึงเป็นพื้นความปลอดภัย คือด่านที่กันไม่ให้อินเวอร์เตอร์พัง ส่วนการออกแบบที่จุดประสิทธิภาพเป็นเป้าหมายของงานที่ดี ซึ่งผ่านด่านแรกไปโดยอัตโนมัติ ถ้าใบเสนอราคาที่คุณได้รับสตริงยาวชิดเพดานพอดี นั่นแปลว่าผู้ออกแบบนับให้ครบเพดาน ไม่ได้ออกแบบให้ได้ประสิทธิภาพ

ตัวเลข 360V นี้เป็นของ Sungrow SH-RS เท่านั้น อินเวอร์เตอร์ทุกรุ่นระบุ Rated PV input voltage ของตัวเองไว้ในดาต้าชีท และหลายรุ่นพิมพ์กราฟประสิทธิภาพแยกตามแรงดันมาให้ด้วย ให้อ่านของรุ่นที่จะซื้อจริง อย่ายกค่าจากรุ่นอื่นมาใช้

เช็คใบเสนอราคาสตริงได้ใน 4 ขั้นตอน

ทั้งหมดข้างบนย่อลงเหลือ 4 ขั้นตอนที่ทำได้เองก่อนเซ็นสัญญา

1. หาค่า Vdc,max และช่วง MPPT operating range จากดาต้าชีทอินเวอร์เตอร์รุ่นที่เสนอจริง ไม่ใช่จากโบรชัวร์การตลาด
2. หาค่า Voc,STC และ β_Voc จากดาต้าชีทแผงรุ่นที่เสนอจริง แผงแต่ละรุ่นมีค่าต่างกัน อย่าใช้ค่าเฉลี่ยหรือค่าจากแผงรุ่นอื่น
3. หาอุณหภูมิต่ำสุดที่เคยบันทึกของสถานีใกล้ไซต์งานที่สุดจากตารางในหัวข้อก่อนหน้า หรือใช้ 9.9°C ของกรุงเทพฯเป็นค่าเผื่อกลางหากไซต์อยู่ภาคกลางหรือรอบอ่าวไทย
4. คำนวณ Voc(Tmin) = Voc,STC × [1 + (β_Voc/100) × (Tmin − 25)] คูณด้วยจำนวนแผงในสตริงที่เสนอ แล้วเทียบกับ Vdc,max ถ้าเกิน ให้ขอลดสตริงลงหนึ่งแผง จากนั้นเช็คต่ออีกขั้นว่า Vmp ของสตริงอยู่ใกล้ค่า Rated PV input voltage ของอินเวอร์เตอร์หรือไม่ ส่วนฝั่งกระแสให้เทียบ Imp กับ Max. PV input current และเทียบ Isc กับ Max. DC short-circuit current อย่าสลับสองค่านี้

ผู้ติดตั้งที่ทำงานถูกต้องจะตอบคำถามเหล่านี้ได้ทันทีโดยไม่ต้องเปิดคอมพิวเตอร์ค้นหา เพราะเป็นตัวเลขที่ต้องคำนวณอยู่แล้วตั้งแต่ขั้นออกแบบ ถ้าคำตอบคือ “ใช้ margin มาตรฐาน 5-10%” โดยไม่มีตัวเลขอุณหภูมิหรือรุ่นแผง-อินเวอร์เตอร์กำกับ ให้ถือเป็นสัญญาณเตือน

สรุปเชิงวิศวกรรม

• ต่อแผงโซลาร์อนุกรมด้วยวิธีเดิม (Vdc,max ÷ Voc ที่ 25°C) ให้จำนวนแผงที่มากเกินไปเสมอ เพราะไม่ได้คิดว่า Voc สูงขึ้นเมื่ออากาศเย็นลง ตัวอย่างจริง สตริง 12 แผง Jinko 625N + Sungrow SH5.0RS ผ่านที่ 25°C ด้วย 591V แต่พุ่งเป็น 613.7V ที่ 9.9°C ทะลุเพดาน 600V
• 4 ใน 4 คู่แผง-อินเวอร์เตอร์ (Jinko/Trina × Sungrow/Huawei) เกินเพดานพอดี 1 แผงเมื่อคำนวณที่กรุงเทพฯ 9.9°C กฎที่ใช้ได้คือ นับที่ 25°C แล้วลบหนึ่งแผงก่อนสั่งของจริง
• สูตร Voc(T) = Voc,STC × [1 + (β_Voc/100)(T−25)] ตรวจสอบย้อนกลับกับดาต้าชีท Jinko เองแล้ว คลาดเคลื่อนเพียง 0.006V ไม่ใช่ค่าประมาณที่คิดขึ้นเอง
• β_Voc เป็นค่าเฉพาะของแผงแต่ละรุ่น ไม่ใช่ตัวเลขเดียว จากดาต้าชีทจริง 3 รุ่น อยู่ในช่วง −0.20%/°C (LONGi Hi-MO 9 back-contact) ถึง −0.25%/°C (Jinko Tiger Neo TOPCon)
• กรุงเทพฯเคยหนาวสุด 9.9°C (12 ม.ค. 2498) เป็นตัวเลขที่กรมอุตุนิยมวิทยาเผยแพร่จริง อยู่ในเอกสาร PDF ที่เสิร์ชเอนจินมองไม่เห็น เป็นสถิติต่ำสุดในรอบ 72 ปี ไม่ใช่ค่าเฉลี่ยฤดูหนาว
• ด้านร้อน หลังคาไทยเคยวัดอุณหภูมิแผงได้ถึง 67.4°C ทำให้ Vmp เหลือ 87% ของ STC อินเวอร์เตอร์พื้น MPPT สูงอย่าง Huawei SUN2000-12K-MB0 ต้องการขั้นต่ำ 6 แผง ไม่ใช่ 5 แผงตามคณิตศาสตร์ STC แต่ผลนี้ไม่บังคับกับอินเวอร์เตอร์พื้น MPPT ต่ำอย่าง Sungrow
• ดาต้าชีทไม่พิมพ์ β_Vmp บทความนี้ใช้ −0.30%/°C ที่แก้ย้อนกลับจากคอลัมน์ NOCT ของผู้ผลิตเอง เป็นค่าฝั่งระมัดระวัง
• ในงานจริงเราออกแบบที่แรงดันประสิทธิภาพสูงสุด ไม่ใช่ชิดเพดาน สตริง 10 แผงคร่อมค่า Rated PV input voltage 360V ของ Sungrow SH-RS ตลอดช่วงอุณหภูมิใช้งาน และเหลือระยะห่างจากเพดาน 14.8% ปัญหาเช้าหนาวจึงไม่เกิดตั้งแต่แรก
• Isc เพิ่มเพียง 1.7% ตลอดช่วงอุณหภูมิที่หลังคาไทยเจอ ค่าสัมประสิทธิ์นี้แทบไม่มีผล แต่ดาต้าชีทอินเวอร์เตอร์มีพิกัดกระแส DC สองบรรทัด เทียบ Imp กับ Max. PV input current และเทียบ Isc กับ Max. DC short-circuit current อย่าสลับกัน
• IEC 62548-1:2023 และมาตรฐาน วสท. พ.ศ. 2564 มีข้อกำหนดเรื่องอุณหภูมิใช้งานอยู่จริง แต่เนื้อหาเฉพาะไม่ได้ถูกตรวจสอบในบทความนี้ ยืนยันได้เฉพาะการมีอยู่และฉบับปัจจุบัน

อ้างอิง

1. Trina Solar. Datasheet — Vertex N NE19R, N-type i-TOPCon Backsheet Monocrystalline Module (595-625W), DT-M-0093 A (2024). static.trinasolar.com — เข้าถึงเมื่อ 23 ส.ค. 2569
2. LONGi Solar. Hi-MO 9 LR7-72HYD 625-660M Datasheet (version 20241024V01). static.longi.com — เข้าถึงเมื่อ 23 ส.ค. 2569
3. JinkoSolar. Tiger Neo N-type 66HL4M-BDV Datasheet, JKM600-625N-66HL4M-BDV-F1-EN. jinkosolarcdn.shwebspace.com — เข้าถึงเมื่อ 23 ส.ค. 2569
4. Huawei. SUN2000-12/15/17/20/25K-MB0 Specifications (Thailand-market model). solar.huawei.com — เข้าถึงเมื่อ 23 ส.ค. 2569
5. Sungrow Power Supply Co., Ltd. SH3.0/3.6/4.0/5.0/6.0RS Datasheet, Version 18 (2024). info-support.sungrowpower.com — เข้าถึงเมื่อ 23 ส.ค. 2569
6. IEC 62548-1:2023, Ed. 1.0. “Photovoltaic (PV) arrays – Part 1: Design requirements.” International Electrotechnical Commission (2023-12-07, สถานะปัจจุบัน, stability date 2029). webstore.iec.ch — เข้าถึงเมื่อ 23 ส.ค. 2569 — ยืนยันเฉพาะการมีอยู่ ฉบับ และขอบเขต ไม่ได้เปิดอ่านเนื้อหาข้อ 5.1.10
7. IEC 61730-2:2023, Ed. 3.0. “Photovoltaic (PV) module safety qualification – Part 2: Requirements for testing.” International Electrotechnical Commission (2023-09-12, +COR1:2024). webstore.iec.ch — เข้าถึงเมื่อ 23 ส.ค. 2569
8. IEC 61215-1:2021, Ed. 2.0. “Terrestrial photovoltaic (PV) modules – Design qualification and type approval – Part 1: Test requirements.” International Electrotechnical Commission (2021-02-23, stability date 2026). webstore.iec.ch — เข้าถึงเมื่อ 23 ส.ค. 2569
9. IEA PVPS Task 13. Climatic Rating of Photovoltaic Modules: Different Technologies for Various Operating Conditions, Report IEA-PVPS T13-20:2020, ISBN 978-3-907281-08-6 (2021), §5.5. iea-pvps.org — เข้าถึงเมื่อ 23 ส.ค. 2569
10. กรมอุตุนิยมวิทยา, ศูนย์ภูมิอากาศ กองพัฒนาอุตุนิยมวิทยา. สถิติอุณหภูมิต่ำที่สุดในช่วงฤดูหนาวของประเทศไทย ระหว่าง พ.ศ. 2494-2565 (วันที่ข้อมูล 13 ธ.ค. 2566). tmd.go.th — เข้าถึงเมื่อ 23 ส.ค. 2569
11. วิศวกรรมสถานแห่งประเทศไทย (วสท.). มาตรฐานการติดตั้งทางไฟฟ้าสำหรับประเทศไทย พ.ศ. 2564 — ยืนยันเฉพาะชื่อฉบับและปีที่ประกาศเป็นฉบับปัจจุบัน ไม่มีสำเนาออนไลน์ให้เข้าถึงฟรี ข้อกำหนดเฉพาะเรื่องอุณหภูมิออกแบบไม่ได้ตรวจสอบโดยตรงในบทความนี้