การออกแบบระบบ

มุมเอียงแผงโซลาร์และทิศหลังคา ออกแบบให้ได้ผลผลิตสูงสุดจากหลังคาที่มีอยู่

21 ก.ย. 2569 อ่าน 8 นาที ระดับ กลาง โดย

ผลผลิตของโซลาร์รูฟท็อปถูกกำหนดโดยหลังคาเป็นหลัก ทั้งทิศที่หลังคาหัน รูปทรงและจำนวนด้าน มุมเอียงแผงโซลาร์ ที่ต้องวางตามระนาบหลังคา และพื้นที่ที่วางได้จริง ทั้งหมดนี้ถูกตัดสินไปแล้วตั้งแต่วันที่สร้างบ้าน และแก้ไม่ได้ในทางปฏิบัติ เพราะการรื้อหลังคาเพื่อโซลาร์ไม่เคยคุ้มกับหน่วยที่ได้เพิ่ม งานออกแบบที่ดีจึงไม่ใช่การไล่ตามค่าที่ดีที่สุดในตำรา แต่คือการดึงผลผลิตให้ได้มากที่สุดจากหลังคาที่มีอยู่ และความผิดพลาดที่แพงที่สุดในบทความนี้มีอยู่อย่างเดียว คือการยอมให้ระบบเล็กลงเพราะหลังคาด้านที่ดีที่สุดมีพื้นที่ไม่พอ ทั้งที่ด้านที่แย่ที่สุดในภาคใต้เสียผลผลิตเพียง 6.8%

ข้อมูล ณ เดือนกันยายน 2569 · ตัวเลขผลผลิตในบทความนี้มาจากแบบจำลอง ไม่ใช่ค่าที่วัดจากระบบจริง และแบบจำลองไม่ได้คิดการสูญเสียจากฝุ่นและเงาบัง · เปิดเผยส่วนได้เสีย: เราเป็นผู้รับเหมาติดตั้งโซลาร์รูฟท็อป

หลังคาเอียง 10 ถึง 20 องศา ไม่ต้องแก้มุมอะไรเลย

หลักที่ใช้อ่านทั้งบทความนี้มีข้อเดียว คือ หลังคาเป็นข้อจำกัด ไม่ใช่ตัวแปรที่ปรับได้ หน้าที่ของการออกแบบคือทำให้หลังคาที่มีอยู่ผลิตได้มากที่สุดเท่าที่มันจะทำได้ ไม่ใช่การพยายามดัดหลังคาให้เข้าหาค่าอุดมคติ เอาสภาพหลังคาของคุณมาเทียบกับสี่แถวข้างล่างนี้ แล้วอ่านคำตอบในช่องขวา ตัวเลขทั้งหมดอ้างจากงานวิจัยและแบบจำลองที่อธิบายไว้ในหัวข้อถัดไป ส่วนพื้นที่ที่ต้องใช้ต่อกำลังติดตั้งคือ 5 ถึง 7 ตารางเมตรต่อ kWp ตามที่ระบุไว้ใน การคำนวณขนาดระบบจากโหลดกลางวัน ซึ่งเป็นบทความที่ต้องอ่านก่อนบทความนี้ เพราะขนาดที่เหมาะกับบ้านคุณเป็นตัวตั้ง ส่วนหลังคาเป็นข้อจำกัด

หลังคาของคุณสิ่งที่ต้องทำเสียผลผลิตเท่าไร
ด้านเดียว เอียง 10–20 องศา พื้นที่พอวางตามหลังคา ไม่ต้องเสริมโครงปรับมุมแทบไม่เสีย อยู่ในช่วงที่ผลผลิตราบแล้ว
หลายด้าน ด้านที่ดีที่สุดพื้นที่ไม่พอใช้ด้านรองเพิ่มจนครบขนาดที่ต้องการเสียน้อยกว่าการลดขนาด ดูหัวข้อถัดไป
หลังคาแบน ต้องตั้งโครงเองตั้งเอียงประมาณเท่าละติจูดของจังหวัด อย่าตั้งราบราบที่สุดได้แสงสูงสุดในแบบจำลอง แต่สะสมฝุ่น
มีแต่ด้านที่หันไปทางทิศเหนือยังติดได้ ไม่ใช่เหตุผลที่จะไม่ติด6.8% ในภาคใต้ และมากกว่านั้นเมื่อขึ้นไปทางเหนือ
ตารางสรุป: ค่าปรับของทิศอ้างจากการจำลอง 8 ทิศที่ละติจูด 7.81 องศาเหนือ ส่วนช่วง 10 ถึง 20 องศา เป็นช่วงเดียวกับที่คู่มือออกแบบระบบใช้ และครอบด้วยค่าที่ดีที่สุดของหกจังหวัดจากเจ็ดจังหวัดในหัวข้อถัดไป

ถ้าคุณอยู่แถวแรก ก็จบตรงนี้ได้ หลังคากระเบื้องบ้านไทยส่วนใหญ่เอียงอยู่ในช่วงนั้นอยู่แล้ว ทางภาคเหนือช่วงนี้ขยับขึ้นได้ถึง 22 องศาตามตารางข้างล่าง และผู้ติดตั้งที่เสนอโครงเสริมเพื่อ “ปรับมุมให้เหมาะสม” บนหลังคาที่เอียงอยู่แล้ว กำลังขายของที่ให้ผลตอบแทนน้อยกว่าราคาของมันเอง ส่วนคนที่อยู่แถวสองต้องอ่านต่อ เพราะเป็นกรณีเดียวในสี่แถวนี้ที่มีการตัดสินใจจริงรออยู่ และเป็นกรณีที่ผู้ติดตั้งมักตัดสินใจแทนคุณโดยไม่บอก

ค่าปรับของทิศน้อยกว่าค่าปรับของการลดขนาดระบบ

นี่คือข้อสรุปที่ใช้ตัดสินใจได้จริง และเป็นเหตุผลว่าทำไมคำถามเรื่องทิศถึงไม่สำคัญเท่าที่คิด งานวิจัยระบบ 1 เมกะวัตต์บนหลังคามหาวิทยาลัยทักษิณ วิทยาเขตพัทลุง ที่ละติจูด 7.81 องศาเหนือ จำลองการหันแผงทั้ง 8 ทิศด้วย PVsyst พบว่า หันทิศใต้ได้ 1,451 หน่วยต่อ kWp ต่อปี ส่วนทิศเหนือซึ่งแย่ที่สุดได้ 1,353 หน่วย ต่างกัน 6.8% นั่นคือช่องว่างระหว่างทิศที่ดีที่สุดกับทิศที่แย่ที่สุด ทิศที่เหลืออีกหกทิศอยู่ระหว่างกลาง

ตัวเลข 6.8% นี้มีขอบเขตที่ต้องบอกไว้ก่อนใช้ มันวัดที่ละติจูด 7.81 องศาเหนือ ซึ่งอยู่ทางใต้ของประเทศ ยิ่งละติจูดต่ำ ดวงอาทิตย์ยิ่งอยู่ใกล้แนวตั้งฉาก ทิศที่หันแผงจึงยิ่งมีผลน้อย ตามหลักการเดียวกัน บ้านที่เชียงรายซึ่งอยู่ที่ 19.9 องศาเหนือ ควรคาดว่าค่าปรับของหลังคาด้านเหนือจะ มากกว่า 6.8% ไม่ใช่เท่ากัน เราไม่มีผลจำลองแปดทิศของภาคเหนือมาให้ จึงบอกทิศทางได้แต่บอกตัวเลขไม่ได้ ให้ใช้ 6.8% เป็นค่าที่ดีที่สุดที่จะเป็นไปได้ ไม่ใช่ค่ากลางของทั้งประเทศ

ทีนี้เอา 6.8% ไปเทียบกับทางเลือกอีกทาง สมมติโหลดกลางวันของบ้านคุณต้องการระบบ 6 kWp แต่หลังคาด้านที่หันทิศใต้วางได้แค่ 4 kWp ถ้าเลือกวางเฉพาะด้านใต้ คุณเสียกำลังติดตั้งไป 2 kWp คิดเป็น 33% ของระบบ ถ้าเอา 2 kWp ที่เหลือไปวางด้านเหนือซึ่งแย่ที่สุด ส่วนนั้นผลิตได้น้อยลง 6.8% เท่ากับเสียไปเพียง 0.14 kWp เทียบเท่า หรือ 2.3% ของทั้งระบบ ตัวเลขสองตัวนี้ห่างกันเกือบสิบห้าเท่า และมันเป็นจริงกับหลังคาทุกหลังที่ด้านดีที่สุดมีพื้นที่ไม่พอ ข้อสรุปนี้ไม่ได้ขึ้นกับความแม่นของเลข 6.8% ด้วย ถึงค่าปรับของทิศจะเป็นสองเท่าของนั้นทางภาคเหนือ ข้อสรุปก็ไม่เปลี่ยน เพราะ 13.6% ของส่วนที่วางบนด้านรอง ก็ยังเป็นเพียง 4.5% ของทั้งระบบ เทียบกับ 33% ที่เสียจากการลดขนาด

ข้อควรระวังที่ต้องพูดพร้อมกัน คือเรื่องนี้ไม่ได้แปลว่ายิ่งใหญ่ยิ่งดี ภายใต้ระบบ Net Billing หน่วยที่คุ้มคือหน่วยที่ใช้เองตอนกลางวัน ขนาดที่ถูกต้องจึงมาจากโหลดกลางวันของบ้าน ไม่ใช่จากพื้นที่หลังคาที่ว่างอยู่ เหตุผลที่ควรใช้ด้านรองคือเพื่อไปให้ถึงขนาดที่โหลดกลางวันเรียกร้อง ไม่ใช่เพื่อถมหลังคาให้เต็ม พูดอีกอย่างคือ การใช้หลังคาให้คุ้มไม่ได้แปลว่าวางแผงทุกตารางเมตรที่ว่างอยู่ แต่แปลว่า อย่าให้ข้อจำกัดของหลังคาเป็นเหตุผลที่ระบบออกมาเล็กกว่าที่บ้านคุณต้องการ ถ้าโหลดกลางวันของคุณต้องการแค่ 4 kWp และหลังคาด้านใต้วางได้ 4 kWp พอดี ก็ไม่มีเหตุผลที่จะแตะด้านอื่นเลย

ถ้าต้องใช้ด้านรอง ให้เรียงลำดับตามตารางนี้

เมื่อตกลงว่าจะใช้ด้านรองแล้ว คำถามถัดไปคือด้านไหนก่อน งานวิจัยเดียวกันจำลองครบทั้งแปดทิศ ตัวเลขข้างล่างนี้เราอ่านจากแผนภูมิเชิงขั้วของงานนั้น จึงมีความละเอียดระดับหลักหน่วย ไม่ใช่ค่าที่พิมพ์ไว้เป็นตัวอักษร ยกเว้นทิศใต้กับทิศเหนือซึ่งระบุไว้ในเนื้อความโดยตรง

ทิศที่หันแผงผลผลิต หน่วย/kWp/ปีเทียบกับทิศใต้
ใต้1,451ดีที่สุด
ตะวันตกเฉียงใต้1,448−0.2%
ตะวันออกเฉียงใต้1,441−0.7%
ตะวันตก1,428−1.6%
ตะวันออก1,417−2.3%
ตะวันตกเฉียงเหนือ1,381−4.8%
ตะวันออกเฉียงเหนือ1,375−5.2%
เหนือ1,353−6.8% แย่ที่สุด
ตารางสรุป: ค่าจากการจำลองด้วย PVsyst ที่ละติจูด 7.81 องศาเหนือ ใช้ข้อมูลอากาศ Meteonorm 7.3 · สามทิศบนสุดห่างกันไม่ถึง 1% ซึ่งอยู่ในระดับที่หลังคาจริงกลบได้ด้วยฝุ่นและเงาบัง

สิ่งที่อ่านได้จากตารางนี้มีสามข้อ ข้อแรก ด้านที่หันไปทางทิศใต้ ตะวันตกเฉียงใต้ และตะวันออกเฉียงใต้ ถือว่าเท่ากันในทางปฏิบัติ ต่างกันไม่ถึง 1% ซึ่งน้อยกว่าความคลาดเคลื่อนจากฝุ่นบนหลังคาจริง ใครที่บอกว่าต้องหันใต้เป๊ะ ๆ เท่านั้นกำลังขายความแม่นยำที่วัดไม่ได้ ข้อสอง ด้านที่ควรปฏิเสธก่อนคือสองด้านเฉียงเหนือ ไม่ใช่ทิศตะวันออกหรือตะวันตก ข้อสาม ระหว่างตะวันออกกับตะวันตก ตะวันตกได้หน่วยมากกว่าเล็กน้อย คือ 1,428 เทียบกับ 1,417

แต่ข้อสามมีอีกครึ่งที่ต้องพูดพร้อมกัน เพราะงานวิจัยเดียวกันระบุไว้ในเนื้อความว่า Performance Ratio ต่ำที่สุดเมื่อหันไปทางทิศตะวันตก โดย Performance Ratio หรือ PR คือสัดส่วนของไฟที่ผลิตได้จริง เทียบกับไฟที่ควรผลิตได้ตามทฤษฎีจากแสงที่ตกกระทบ และสูงที่สุดเมื่อหันไปทางเหนือกับตะวันออกเฉียงเหนือ ซึ่งเป็นการจัดอันดับที่กลับทางกับผลผลิตทั้งหมด งานวิจัยไม่ได้ระบุสาเหตุของ PR ที่ต่ำทางทิศตะวันตกไว้ ย่อหน้าถัดไปนี้เป็นคำอธิบายทางฟิสิกส์ของเราเอง อ่านสองอย่างนี้ด้วยกันแล้วได้ความหมายว่า ด้านตะวันตกรับแสงในช่วงบ่ายซึ่งเป็นช่วงที่แผงร้อนที่สุดของวัน จึงเปลี่ยนแสงเป็นไฟได้ด้อยกว่าต่อหนึ่งหน่วยแสงที่ตกกระทบ แม้จะเก็บแสงรวมได้มากกว่าด้านตะวันออกก็ตาม ผลในทางปฏิบัติคือ ถ้าต้องเลือกระหว่างสองด้านนี้ ความต่างเล็กน้อยเรื่องหน่วยไม่ควรเป็นตัวตัดสิน ให้ดูเงาบังกับพื้นที่ที่วางได้จริงแทน

มีเหตุผลหนึ่งที่อาจทำให้ด้านตะวันตกคุ้มกว่าที่ตัวเลขผลผลิตบอก และเราต้องบอกด้วยว่ามันยังไม่มีตัวเลขรองรับ ภายใต้ Net Billing หน่วยที่คุ้มคือหน่วยที่ใช้เอง ด้านตะวันตกผลิตไฟเลื่อนไปทางบ่ายแก่ ซึ่งใกล้กับช่วงที่คนกลับบ้านและเปิดแอร์มากกว่าด้านตะวันออก บ้านที่ไม่มีคนอยู่ตอนกลางวันจึงอาจใช้ไฟจากด้านตะวันตกได้เองมากกว่า ทั้งที่ผลิตได้น้อยกว่ารวมทั้งปี กลไกนี้เป็นเรื่องของนิยาม ไม่ใช่การอ้างงานวิจัย เราหางานที่วัดขนาดของผลนี้ในบริบทไทยไม่พบ จึงบอกทิศทางได้ แต่บอกไม่ได้ว่ากี่เปอร์เซ็นต์ ใครที่เสนอตัวเลขให้ ควรถูกถามว่าวัดจากที่ไหน

มุมเอียงแผงโซลาร์ที่ดีที่สุดในไทยคือ 6 ถึง 22 องศา

มุมเอียงที่ให้ผลผลิตสูงสุดไม่ใช่ค่าเดียวทั้งประเทศ เพราะไทยยาวจากเบตงที่ละติจูด 5.8 องศาเหนือ ขึ้นไปถึงเชียงรายที่ 19.9 องศาเหนือ เราเปิดค่ามุมเอียงที่ดีที่สุดของเจ็ดจังหวัดจาก Global Solar Atlas ของธนาคารโลกและ Solargis ซึ่งเป็นแบบจำลองที่คิดสัดส่วนแสงตรงกับแสงกระจายของแต่ละจุดไว้แล้ว

จังหวัดละติจูดมุมเอียงที่ดีที่สุดต่างจากละติจูด
เบตง5.8°N+0.2
สงขลา7.2°N+0.8
ภูเก็ต7.9°N11°+3.1
กรุงเทพฯ13.75°N15°+1.3
ขอนแก่น16.4°N19°+2.6
เชียงใหม่18.8°N22°+3.2
เชียงราย19.9°N22°+2.1
ตารางสรุป: ค่ามุมเอียงที่ดีที่สุดเป็นค่า OPTA ซึ่งคือมุมเอียงที่แบบจำลองคำนวณว่าดีที่สุดของจุดนั้น จากชั้นข้อมูล PVOUT ของ Global Solar Atlas รุ่นข้อมูล 1.7 โมดูล 2.2.68 ปรับปรุงเมษายน 2569 ซึ่งเป็นค่าจากแบบจำลอง ไม่ใช่ค่าที่วัดจากระบบจริง

ตารางนี้ลบสูตรที่ผู้ติดตั้งใช้กันมากที่สุดออกไปหนึ่งสูตร คือ “มุมเอียงเท่ากับละติจูดลบสิบองศา” สูตรนั้นผิดทาง ทั้งเจ็ดจุดที่เปิดดู มุมเอียงที่ดีที่สุดอยู่ สูงกว่าละติจูด ระหว่าง 0.2 ถึง 3.2 องศา ไม่มีจุดไหนต่ำกว่าเลย สูตรที่ใกล้ความจริงกว่ามากคือ “มุมเอียงประมาณเท่ากับละติจูด” ซึ่งใช้ได้ทั้งประเทศและจำง่ายกว่าด้วย

มีข้อจำกัดของงานวิจัยพัทลุงที่ต้องบอกไว้ตรงนี้ เพราะมันถูกอ้างต่อผิดบ่อย งานนั้นกวาดมุมเอียงตั้งแต่ 10 ถึง 45 องศา ทีละ 5 องศา แล้วพบว่า 10 องศาให้ผลผลิตสูงสุด แต่ 10 องศาคือค่าต่ำสุดที่งานนั้นทดสอบ ผู้วิจัยไม่ได้ลองมุมที่ต่ำกว่านั้นเลย ผลจึงบอกได้แค่ว่ามุมที่ดีที่สุดอยู่ที่ 10 องศาหรือต่ำกว่า ไม่ได้บอกว่าอยู่ที่ 10 องศาพอดี ค่าจาก Global Solar Atlas ที่จุดใกล้เคียงกันสองจุดคือสงขลา 8 องศาและเบตง 6 องศา สอดคล้องกับทิศทางนั้น แต่ใครก็ตามที่เขียนว่า “งานวิจัยพบว่ามุม 10 องศาดีที่สุดสำหรับประเทศไทย” กำลังอ่านเกินกว่าที่งานนั้นวัดไว้ ทั้งในเรื่องค่าและในเรื่องขอบเขตทางภูมิศาสตร์

กระเบื้องลอนคู่ 15 ถึง 20 องศา เมทัลชีทต่ำถึง 5 องศา

ตัวเลขข้างบนทั้งหมดจะใช้ได้ก็ต่อเมื่อรู้ว่าหลังคาบ้านไทยเอียงเท่าไรจริง ๆ ซึ่งเป็นข้อมูลที่ไม่มีมาตรฐานฉบับไหนระบุไว้ มอก. ที่เกี่ยวกับกระเบื้องและเมทัลชีทกำหนดคุณสมบัติของตัววัสดุ ไม่ได้กำหนดมุมที่ต้องมุง ตัวเลขที่เหลือจึงมาจากคู่มือของผู้ผลิต ซึ่งเป็นแหล่งของผู้ขายและเราไม่อ้างอิง ตัวเลขสองบรรทัดนี้จึงมาจากหน้างานของเราเอง

  • กระเบื้องลอนคู่ เอียง 15 ถึง 20 องศา อยู่ในช่วงที่ไม่ต้องแก้อะไรพอดี และใกล้ค่าที่ดีที่สุดของภาคกลางกับภาคเหนือมากกว่าที่คนคิด บ้านกระเบื้องลอนคู่ส่วนใหญ่จึงไม่มีอะไรให้ตัดสินใจเรื่องมุมเลย
  • เมทัลชีท ลาดต่ำได้ถึง 5 องศา ซึ่ง ต่ำกว่าค่าที่ดีที่สุดของทุกจังหวัดในตารางข้างบน แม้แต่เบตงที่ต่ำสุดก็ยังอยู่ที่ 6 องศา หลังคาเมทัลชีทลาดต่ำจึงเป็นหลังคาชนิดเดียวที่มุมของมันอาจเสียผลผลิตจริง และเป็นชนิดเดียวที่ควรคิดเรื่องโครงปรับมุม

ผลที่ตามมาของบรรทัดที่สองสำคัญกว่าเรื่องผลผลิต เพราะ มุมที่ลาดต่ำคือมุมที่น้ำฝนชะฝุ่นลงได้แย่ที่สุด หลังคาเมทัลชีทที่ลาด 5 องศาจึงโดนสองต่อ คือรับแสงได้น้อยกว่าที่ควรเล็กน้อย และสะสมฝุ่นมากกว่าตลอดอายุการใช้งาน ซึ่งเป็นเหตุผลเดียวกับที่หลังคาแบนไม่ควรตั้งแผงให้ราบ ตามหัวข้อถัดไป ถ้าบ้านคุณเป็นเมทัลชีทลาดต่ำ ให้ถามผู้ติดตั้งว่ามีการยกมุมแผงขึ้นจากระนาบหลังคาหรือไม่ และยกแล้วกระทบการยึดกับการรั่วอย่างไร

หลังคาแบนอย่าตั้งราบ เพราะแบบจำลองไม่ได้คิดฝุ่น

หลังคาแบนเป็นกรณีเดียวที่คุณเลือกมุมเอียงได้จริง และเป็นกรณีเดียวที่การเลือกตามแบบจำลองล้วนจะให้ผลแย่ลง เหตุผลอยู่ที่ขอบเขตของแบบจำลองเอง งานวิจัยพัทลุงจำลองเฉพาะแสงที่ตกกระทบ ไม่มีการสูญเสียจากฝุ่นอยู่ในแบบจำลอง และไม่ได้กล่าวถึงฝุ่นไว้เลย ส่วนรายงาน IEA PVPS Task 13 เรื่องการสูญเสียจากฝุ่น จัดไทยอยู่ในเขตร้อนชื้นฝนมาก และแนะนำตรงข้ามกับแบบจำลองว่า มุมเอียงต่ำสะสมฝุ่นมากกว่า จึงควรเอียงมากกว่าค่าที่แบบจำลองบอก เพื่อให้ฝนมรสุมชะฝุ่นลงได้เอง

สิ่งที่เรายังบอกไม่ได้คือตัวเลข ไม่มีงานที่วัดอัตราการสูญเสียจากฝุ่นเทียบกับมุมเอียงในประเทศไทยที่เราเปิดอ่านได้ คำแนะนำของ IEA PVPS เป็นเชิงคุณภาพตามเขตภูมิอากาศ ไม่ใช่เส้นโค้งที่บอกว่าเอียงเพิ่มหนึ่งองศาแล้วฝุ่นลดกี่เปอร์เซ็นต์ ใครที่อ้างตัวเลขนั้นกับหลังคาในไทย ควรถูกถามว่าเอามาจากไหน ข้อสรุปที่ใช้ได้จึงเป็นเชิงทิศทางเท่านั้น คือบนหลังคาแบน ให้ตั้งประมาณเท่าละติจูดของจังหวัดตามตารางข้างบน แทนที่จะตั้งให้ราบที่สุดเพื่อไล่ตามผลผลิตสูงสุดในแบบจำลอง มุมเอียงที่ดีที่สุดในภาพจำลอง กับมุมเอียงที่ดีที่สุดตลอดยี่สิบห้าปี ไม่ใช่ตัวเดียวกัน

โครงเอียงบนหลังคาแบนมีสองผลตามมาที่ต้องคิดต่อ อย่างแรกคือน้ำหนักรวม เพราะเกณฑ์ที่ใช้ตัดสินว่าต้องยื่นดัดแปลงอาคารหรือไม่ นับน้ำหนักทั้งระบบต่อตารางเมตร ไม่ใช่น้ำหนักแผงอย่างเดียว ตัวโครงกับบัลลาสต์นับรวมอยู่ในนั้นด้วย รายละเอียดอยู่ใน คู่มือออกแบบระบบโซลาร์รูฟท็อป อย่างที่สองคือแผงที่ตั้งเอียงจะทอดเงาลงบนแถวหลัง ทำให้ต้องเว้นระยะระหว่างแถว ซึ่งกินพื้นที่หลังคาและเป็นคนละเรื่องกับมุมเอียง เราจะแยกไปว่ากันในบทความเรื่องเงาบังและระยะห่างแถวโดยเฉพาะ

ปรับมุมตามฤดูกาลไม่คุ้มกับหลังคาบ้านในไทย

คำถามนี้มาจากเนื้อหาต่างประเทศที่แนะนำให้ปรับมุมแผงปีละสองครั้งตามฤดู ในไทยมันไม่คุ้ม และเหตุผลอ่านออกได้จากตัวเลขที่มีอยู่แล้วในบทความนี้ ข้อแรก ที่ละติจูดต่ำ ดวงอาทิตย์อยู่ใกล้แนวตั้งฉากเกือบทั้งปี ช่วงมุมเอียงที่ให้ผลผลิตใกล้เคียงกันจึงกว้างมาก ข้อสอง สัดส่วนแสงกระจายในไทยสูง ที่เบตงแสงกระจายคิดเป็น 52% ของแสงรวมทั้งหมด และที่เชียงราย 48% แสงกระจายมาจากทั่วท้องฟ้า ไม่ได้มาจากตำแหน่งดวงอาทิตย์ การหมุนแผงตามดวงอาทิตย์จึงไปเพิ่มได้เฉพาะกับแสงอีกครึ่งเดียว

ต้องบอกให้ชัดว่าย่อหน้าข้างบนเป็นการให้เหตุผลจากข้อมูลไทยที่เรามีในมือ ไม่ใช่การอ้างงานวิจัยที่วัดเรื่องนี้ในไทยโดยตรง เพราะเราหาไม่พบ ตัวเลขที่มีคนอ้างกันบ่อยว่าปรับมุมแล้วได้เพิ่ม 3.63% มาจากงานที่ทำในซาอุดีอาระเบีย ซึ่งเป็นภูมิอากาศทะเลทรายที่แสงกระจายต่ำ คนละเงื่อนไขกับที่ทำให้การปรับมุมได้ผลน้อยในไทย จึงเป็นตัวเลขที่ยกมาใช้กับหลังคาไทยไม่ได้ ในทางปฏิบัติยังมีข้อที่หนักกว่านั้นอีกข้อ คือทุกครั้งที่ปรับมุมต้องมีคนขึ้นไปบนหลังคาและคลายจุดยึด ซึ่งเป็นทั้งค่าแรงและความเสี่ยงต่อการรั่ว ที่ต้องหักออกจากผลได้ที่เล็กอยู่แล้ว

ตรวจการวางแผงในใบเสนอราคาด้วยสี่ข้อ

  • ใบเสนอราคาระบุหรือไม่ว่าแผงอยู่หลังคาด้านไหน ถ้าไม่ระบุ ให้ขอผังการวางแผงพร้อมทิศ เพราะจำนวน kWp เท่ากันบนคนละด้าน ให้ผลผลิตไม่เท่ากัน และนี่คือข้อที่ถูกละไว้บ่อยที่สุด
  • ถ้าระบบเล็กกว่าที่โหลดกลางวันเรียกร้อง ให้ถามว่าทำไม ถ้าคำตอบคือหลังคาด้านที่ดีที่สุดพื้นที่ไม่พอ นั่นเป็นเหตุผลที่ตกไปแล้วตามหัวข้อที่สอง ให้ขอให้เสนอแบบที่ใช้ด้านรองเพิ่ม
  • มีโครงเสริมปรับมุมบนหลังคาที่เอียงอยู่แล้วหรือไม่ ถ้ามี ให้ขอตัวเลขผลผลิตที่ได้เพิ่มเทียบกับราคาโครง บนหลังคาที่เอียง 10 ถึง 20 องศาอยู่แล้ว ผลได้มักน้อยกว่าราคา
  • ถ้าเป็นหลังคาแบน มุมที่เสนอตั้งไว้กี่องศา ถ้าต่ำกว่า 10 องศาให้ถามเรื่องการชะล้างฝุ่นด้วยน้ำฝน และให้ถามน้ำหนักรวมต่อตารางเมตรของโครงและบัลลาสต์ ไม่ใช่น้ำหนักแผงอย่างเดียว

สรุปเชิงวิศวกรรม

  • หลังคาคือข้อจำกัดที่แก้ไม่ได้ งานออกแบบคือดึงผลผลิตจากหลังคาที่มีให้ได้มากที่สุด ทุกข้อข้างล่างนี้เป็นการนำหลักข้อนี้ไปใช้กับกรณีที่ต่างกัน
  • ค่าปรับของทิศที่วัดได้คือ 6.8% ระหว่างทิศใต้กับทิศเหนือ ที่ละติจูด 7.81 องศาเหนือเท่านั้น ภาคเหนือควรคาดว่ามากกว่านี้ หลังคาที่หันผิดทิศจึงแทบไม่เคยเป็นเหตุผลที่จะไม่ติดตั้ง
  • เมื่อหลังคาด้านที่ดีที่สุดมีพื้นที่ไม่พอ การใช้ด้านรองเสียน้อยกว่าการลดขนาดระบบเสมอ ในตัวอย่าง 6 kWp เทียบกัน 2.3% กับ 33%
  • มุมเอียงที่ดีที่สุดของไทยอยู่ที่ 6 ถึง 22 องศา ไล่ตามละติจูด และอยู่สูงกว่าละติจูดของจุดนั้น 0.2 ถึง 3.2 องศาทุกจุดที่ตรวจ สูตร “ละติจูดลบสิบองศา” ผิดทาง
  • งานวิจัยพัทลุงกวาดมุมเอียงจาก 10 องศาเป็นค่าต่ำสุด ผลที่ว่า 10 องศาดีที่สุดจึงเป็นขอบของช่วงที่ทดสอบ ไม่ใช่ค่าที่พิสูจน์แล้ว
  • จากหน้างานของเรา กระเบื้องลอนคู่เอียง 15 ถึง 20 องศา ซึ่งไม่ต้องแก้อะไร ส่วน เมทัลชีทลาดต่ำได้ถึง 5 องศา ซึ่งต่ำกว่าค่าที่ดีที่สุดของทุกจังหวัด และชะฝุ่นได้แย่ที่สุด
  • บนหลังคาแบน ให้ตั้งประมาณเท่าละติจูด ไม่ใช่ตั้งราบ เพราะแบบจำลองไม่ได้คิดฝุ่น และ ไม่มีตัวเลขฝุ่นเทียบมุมเอียงของไทยให้อ้าง
  • การปรับมุมตามฤดูไม่คุ้มในไทย เพราะแสงกระจายคิดเป็น 48 ถึง 52% ของแสงรวม และแสงส่วนนั้นไม่ขึ้นกับตำแหน่งดวงอาทิตย์

อ้างอิง

  1. Waewsak, J., Khamharnphol, R., Khunpetch, S., Kamdar, I., Chiwamongkhonkarn, S., Kongruang, C., และ Gagnon, Y. — “Techno-Economic Assessment of a 1 MW Solar PV Rooftop System at Thaksin University (Phatthalung Campus), Thailand” ASEAN Journal of Scientific and Technological Reports 26(1), 59–75 (2566) DOI 10.55164/ajstr.v26i1.248159 · ph02.tci-thaijo.org — เข้าถึงเมื่อ 10 ก.ย. 2569
  2. Global Solar Atlas — World Bank Group / ESMAP / Solargis ชั้นข้อมูล PVOUT และ OPTA รุ่นข้อมูล 1.7 โมดูล 2.2.68 ปรับปรุงเมษายน 2569 · globalsolaratlas.info — เข้าถึงเมื่อ 10 ก.ย. 2569
  3. IEA PVPS Task 13 — Soiling Losses: Impact on the Performance of Photovoltaic Power Plants Report T13-21:2022 · iea-pvps.org — เข้าถึงเมื่อ 10 ก.ย. 2569

คำถามที่พบบ่อย

หลังคาบ้านหันทิศเหนือ ติดโซลาร์ได้ไหม

ได้ และเสียผลผลิตน้อยกว่าที่คนส่วนใหญ่คิด การจำลองแปดทิศที่ละติจูด 7.81 องศาเหนือ ให้ทิศใต้ 1,451 หน่วยต่อ kWp ต่อปี และทิศเหนือซึ่งแย่ที่สุด 1,353 หน่วย ต่างกัน 6.8% ทิศจึงแทบไม่เคยเป็นเหตุผลที่จะไม่ติดตั้ง แต่ถ้าหลังคามีหลายด้าน ให้ไล่ใช้ด้านใต้ ตะวันตกเฉียงใต้ และตะวันออกเฉียงใต้ก่อน

มุมเอียงแผงโซลาร์ที่ดีที่สุดในประเทศไทยคือกี่องศา

อยู่ระหว่าง 6 ถึง 22 องศาไล่ตามละติจูด จากค่า OPTA ของ Global Solar Atlas เบตง 6 องศา สงขลา 8 ภูเก็ต 11 กรุงเทพฯ 15 ขอนแก่น 19 เชียงใหม่และเชียงราย 22 ทั้งเจ็ดจุดค่าที่ดีที่สุดอยู่สูงกว่าละติจูดของจุดนั้น 0.2 ถึง 3.2 องศา สูตร มุมเอียงเท่ากับละติจูดลบสิบองศา จึงผิดทางสำหรับประเทศไทย

หลังคาเอียงอยู่แล้ว ต้องใส่โครงเสริมปรับมุมไหม

ไม่ต้อง ถ้าหลังคาเอียงอยู่ในช่วง 10 ถึง 20 องศา หรือถึง 22 องศาทางภาคเหนือ ซึ่งครอบคลุมหลังคากระเบื้องส่วนใหญ่ ผลผลิตในช่วงนั้นราบพอที่ค่าโครงเสริมจะไม่คุ้มกับหน่วยที่ได้เพิ่ม ถ้าผู้ติดตั้งเสนอโครงปรับมุมบนหลังคาที่เอียงอยู่แล้ว ให้ขอตัวเลขผลผลิตที่ได้เพิ่มเทียบกับราคาโครงก่อนตัดสินใจ

หลังคาแบนควรตั้งแผงเอียงกี่องศา

ตั้งประมาณเท่าละติจูดของจังหวัด อย่าตั้งราบที่สุดเพียงเพราะแบบจำลองบอกว่าได้ผลผลิตสูงสุด เพราะแบบจำลองที่อ้างกันไม่ได้คิดการสูญเสียจากฝุ่นไว้เลย รายงาน IEA PVPS Task 13 จัดไทยอยู่ในเขตร้อนชื้นฝนมาก และแนะนำให้เอียงมากกว่าค่าจากแบบจำลองเพื่อให้ฝนชะฝุ่นลงได้ แต่ยังไม่มีงานที่วัดเป็นตัวเลขในไทย

ปรับมุมแผงตามฤดูกาลคุ้มไหมในประเทศไทย

ไม่คุ้ม เพราะที่ละติจูดต่ำดวงอาทิตย์อยู่ใกล้แนวตั้งฉากเกือบทั้งปี ช่วงมุมที่ให้ผลใกล้เคียงกันจึงกว้าง และสัดส่วนแสงกระจายในไทยสูงถึง 48 ถึง 52% ของแสงรวม ซึ่งเป็นแสงที่มาจากทั่วท้องฟ้าไม่ขึ้นกับตำแหน่งดวงอาทิตย์ ตัวเลข 3.63% ที่มีคนอ้างกันมาจากงานในซาอุดีอาระเบีย ซึ่งเป็นภูมิอากาศทะเลทรายที่แสงกระจายต่ำ ใช้กับหลังคาไทยไม่ได้

หลังคาบ้านไทยแต่ละแบบเอียงกี่องศา

จากหน้างานของเราเอง กระเบื้องลอนคู่เอียงราว 15 ถึง 20 องศา ซึ่งอยู่ในช่วงที่ไม่ต้องแก้มุมอะไรเลย ส่วนเมทัลชีทลาดต่ำได้ถึง 5 องศา ซึ่งต่ำกว่ามุมที่ดีที่สุดของทุกจังหวัด แม้แต่เบตงที่ต่ำสุดก็ยังอยู่ที่ 6 องศา ไม่มีมาตรฐาน มอก. ฉบับใดกำหนดมุมมุงหลังคา มอก. กำหนดคุณสมบัติของตัววัสดุเท่านั้น เมทัลชีทลาดต่ำจึงเป็นหลังคาชนิดเดียวที่มุมของมันอาจเสียผลผลิตจริง และยังชะฝุ่นด้วยน้ำฝนได้แย่ที่สุดด้วย

Leave a Comment