MPPT (Maximum Power Point Tracking) คือวงจรในอินเวอร์เตอร์ที่คอยปรับแรงดันของแผงโซล่าเซลล์ให้อยู่ที่จุดที่ผลิตไฟได้มากที่สุดตลอดเวลา การจับคู่แผงกับอินเวอร์เตอร์ให้ถูกต้องต้องเช็ก 3 เรื่อง: แรงดันสตริงตอนอากาศเย็นที่สุดต้องไม่เกินแรงดัน DC สูงสุดของอินเวอร์เตอร์, แรงดันตอนแผงร้อนจัดต้องไม่ต่ำกว่าช่วงทำงาน MPPT และกระแสลัดวงจรของแผงต้องไม่เกินที่ MPPT รับได้ บทความนี้สอนคำนวณทั้งหมดด้วยตัวเลขจริงสำหรับอากาศภาคใต้
MPPT คืออะไร ทำไมสำคัญ
แผงโซล่าเซลล์ไม่ได้ให้กำลังไฟเท่าเดิมทุกแรงดัน ถ้าดึงแรงดันต่ำเกินไปกระแสไม่เพิ่มตาม ถ้าปล่อยให้แรงดันสูงเกินไปกระแสก็ตก จุดที่แรงดันคูณกระแสได้ค่าสูงสุดเรียกว่า Maximum Power Point ซึ่งเลื่อนไปมาตลอดวันตามแดด เมฆ และอุณหภูมิแผง
วงจร MPPT จะค้นหาจุดนั้นใหม่ทุกไม่กี่วินาที และคุมแผงให้ทำงานที่จุดนั้น อินเวอร์เตอร์บ้านส่วนใหญ่มี 2 MPPT หมายความว่ามีช่องรับแผง 2 ชุดที่คุมแยกกันอิสระ จึงต่อแผงสองทิศ (เช่น หลังคาด้านตะวันออกกับตะวันตก) ได้โดยไม่ฉุดกัน
คำศัพท์ที่ต้องรู้ก่อนไปต่อ:
- สตริง (String) — แผงหลายแผงต่ออนุกรมกัน แรงดันบวกกัน กระแสเท่าเดิม
- ต่อขนานสตริง — สตริงหลายชุดเข้า MPPT เดียวกัน แรงดันเท่าเดิม กระแสบวกกัน (ต้องเป็นแผงรุ่นเดียวกัน จำนวนเท่ากัน หันทิศเดียวกัน)
ตัวเลขที่ต้องอ่านจากดาต้าชีท
ทุกแผงและอินเวอร์เตอร์มีตัวเลขเหล่านี้บนดาต้าชีท ตัวอย่างในบทความนี้ใช้ค่าสมมติที่ใกล้เคียงรุ่นที่ขายทั่วไปในตลาด เวลาคำนวณจริงให้ใช้ค่าจากดาต้าชีทของรุ่นที่ใช้เสมอ
ฝั่งแผงโซล่าเซลล์ (ตัวอย่าง: แผง N-Type 580 W)
| ค่าบนดาต้าชีท | ความหมาย | ตัวอย่าง |
|---|---|---|
| Voc | แรงดันตอนไม่มีโหลด (สูงสุดที่แผงจะจ่าย) | 51.0 V |
| Vmp | แรงดันตอนทำงานที่จุดกำลังสูงสุด | 42.6 V |
| Isc | กระแสลัดวงจร (กระแสสูงสุด) | 14.4 A |
| Imp | กระแสตอนทำงานที่จุดกำลังสูงสุด | 13.6 A |
| Temp. Coefficient of Voc | Voc เปลี่ยนกี่ % ต่อ 1°C | −0.25 %/°C |
| Temp. Coefficient of Pmax | กำลังไฟเปลี่ยนกี่ % ต่อ 1°C | −0.29 %/°C |
ฝั่งอินเวอร์เตอร์ (ตัวอย่าง: ไฮบริด 5 kW 1 เฟส 2 MPPT)
| ค่าบนดาต้าชีท | ความหมาย | ตัวอย่าง |
|---|---|---|
| Max. DC Input Voltage | เกินค่านี้แม้เสี้ยววินาทีอินเวอร์เตอร์เสียหายได้ และมักหมดประกัน | 500 V |
| MPPT Voltage Range | ช่วงที่ MPPT ทำงานได้เต็มประสิทธิภาพ | 125–425 V |
| Start-up Voltage | แรงดันขั้นต่ำที่อินเวอร์เตอร์เริ่มทำงานตอนเช้า | 150 V |
| Max. Input Current (ต่อ MPPT) | กระแสที่ MPPT ใช้ได้จริง เกินนี้จะถูกตัดทิ้ง | 13 A |
| Max. Short-Circuit Current (ต่อ MPPT) | Isc สูงสุดที่ต่อเข้าได้อย่างปลอดภัย | 17 A |
| Max. PV Input Power | กำลังแผงรวมสูงสุดที่ต่อได้ | 6,500 W |
คำนวณจำนวนแผงต่อสตริง 4 ขั้น
ขั้นที่ 1: จำนวนแผงสูงสุด — คิดจาก Voc ตอนอากาศเย็นที่สุด
Voc บนดาต้าชีทวัดที่ 25°C แต่แผงยิ่งเย็น แรงดันยิ่งสูง ช่วงเช้าตรู่ที่แดดเพิ่งส่องแต่แผงยังเย็นคือช่วงที่แรงดันสูงที่สุดของวัน
สูตร: Voc เย็น = Voc × [1 + (อุณหภูมิต่ำสุด − 25) × สัมประสิทธิ์ Voc]
หาดใหญ่และภาคใต้อุณหภูมิต่ำสุดแทบไม่ต่ำกว่า 20°C ใช้ 18°C เผื่อไว้:
- Voc เย็น = 51.0 × [1 + (18 − 25) × (−0.0025)] = 51.0 × 1.0175 = 51.9 V
- จำนวนแผงสูงสุด = 500 ÷ 51.9 = 9.6 → ปัดลงเสมอ = 9 แผง
- เช็ก: 9 × 51.9 = 467 V ต่ำกว่า 500 V ✅
ถ้าแผงเดียวกันไปติดที่ภาคเหนือซึ่งหน้าหนาวอาจเหลือ 5°C Voc จะขึ้นเป็นประมาณ 53.6 V และ 9 แผงจะอยู่ที่ 482 V ซึ่งเหลือระยะเผื่อน้อยกว่า นี่คือเหตุผลที่ต้องคำนวณตามอากาศของพื้นที่จริง ไม่ใช้ตัวเลขเดียวทั้งประเทศ
ขั้นที่ 2: จำนวนแผงต่ำสุด — คิดจาก Vmp ตอนแผงร้อนจัด
กลางวันภาคใต้แผงบนหลังคาเมทัลชีทร้อนได้ถึงประมาณ 65°C แรงดันจะตกลง ถ้าตกต่ำกว่าช่วง MPPT อินเวอร์เตอร์จะจับจุดกำลังสูงสุดไม่ได้และผลิตไฟได้น้อยลง
- Vmp ร้อน ≈ 42.6 × [1 + (65 − 25) × (−0.0029)] = 42.6 × 0.884 = 37.7 V (ใช้สัมประสิทธิ์ Pmax แทน เพราะดาต้าชีทส่วนใหญ่ไม่ให้สัมประสิทธิ์ของ Vmp ค่าใกล้เคียงกัน)
- ต่ำสุดตามช่วง MPPT = 125 ÷ 37.7 = 3.3 → ปัดขึ้น = 4 แผง
- แนะนำใช้ 5 แผงขึ้นไป เพราะ 5 × 37.7 = 188 V สูงกว่า Start-up 150 V และอยู่ในช่วง MPPT อย่างสบาย อินเวอร์เตอร์เริ่มงานได้เร็วตอนเช้าและตอนเมฆครึ้ม
ผล: สตริงละ 5–9 แผง (สำหรับคู่แผงและอินเวอร์เตอร์ในตัวอย่างนี้) และต้องเช็กด้วยว่า Vmp ปกติไม่เกินขอบบนของ MPPT: 9 × 42.6 = 383 V ต่ำกว่า 425 V ✅
ขั้นที่ 3: เช็กกระแสต่อ MPPT
- Isc ต้องไม่เกิน Max. Short-Circuit Current: 1 สตริง = 14.4 A ต่ำกว่า 17 A ✅ แต่ถ้าต่อ 2 สตริงขนานกันเข้า MPPT เดียว = 28.8 A เกิน 17 A ❌ ห้ามทำ
- Imp เทียบ Max. Input Current: Imp 13.6 A สูงกว่า 13 A เล็กน้อย ไม่อันตราย อินเวอร์เตอร์จะใช้แค่ 13 A เสียกำลังไปประมาณ 4% เฉพาะช่วงแดดจัดที่สุด เป็นเรื่องปกติของแผงรุ่นใหม่ที่กระแสสูง แต่ถ้าเกินมากควรเลือกอินเวอร์เตอร์ที่รับกระแสได้มากกว่า
ขั้นที่ 4: เช็กกำลังรวม
- กำลังแผงรวมต้องไม่เกิน Max. PV Input Power: 6,500 ÷ 580 = 11.2 → ไม่เกิน 11 แผง
- อัตราส่วน DC/AC (กำลังแผง ÷ กำลังอินเวอร์เตอร์) นิยมอยู่ที่ 1.1–1.3 เพราะแผงไม่ค่อยผลิตได้เต็มพิกัดจริงในอากาศร้อน
ตัวอย่างจัดชุด 5 kW: แบบไหนผ่าน แบบไหนไม่ผ่าน
ใช้แผง 580 W กับอินเวอร์เตอร์ 5 kW 2 MPPT ตามตัวอย่างด้านบน:
| การจัดสตริง | กำลังแผง | Voc เย็นต่อสตริง | กระแสต่อ MPPT | ผล |
|---|---|---|---|---|
| 5 + 5 แผง (MPPT ละสตริง) | 5.8 kW | 259 V | 14.4 A | ✅ แบบมาตรฐาน เหมาะหลังคาสองทิศด้วย |
| 6 + 5 แผง | 6.38 kW | 311 / 259 V | 14.4 A | ✅ ได้ไฟเพิ่ม อัตราส่วน DC/AC 1.28 |
| 10 แผง สตริงเดียว | 5.8 kW | 519 V | 14.4 A | ❌ เกิน 500 V ตอนเช้าเย็น |
| 5 + 5 ต่อขนานเข้า MPPT เดียว | 5.8 kW | 259 V | 28.8 A | ❌ เกิน 17 A |
| 12 แผง (6 + 6) | 6.96 kW | 311 V | 14.4 A | ❌ เกินกำลังแผงสูงสุด 6.5 kW |
ตัวอย่างนี้คำนวณจากค่าสมมติ แผงแต่ละรุ่นและอินเวอร์เตอร์แต่ละยี่ห้อมีตัวเลขต่างกัน ต้องคำนวณใหม่ทุกครั้งที่เปลี่ยนรุ่น
มาตรฐานและกฎหมายที่ต้องเช็กก่อนติดตั้ง
คำนวณสเปกผ่านแล้วยังไม่พอ ระบบโซล่าเซลล์เป็นงานไฟฟ้าที่ต้องทำตามมาตรฐานและกฎหมาย ก่อนติดตั้งควรเช็กสิ่งเหล่านี้:
- ต่อเข้าไฟบ้านต้องขออนุญาตการไฟฟ้าก่อน ระบบ On-Grid และ Hybrid ที่ขนานกับไฟบ้านต้องยื่นขอกับการไฟฟ้าส่วนภูมิภาค (กฟภ.) และผ่านการตรวจก่อนเปิดใช้งาน การต่อขนานเองโดยไม่แจ้งอาจถูกสั่งให้ปลดออก และเป็นอันตรายกับช่างการไฟฟ้าที่ซ่อมสายตอนไฟดับ
- อินเวอร์เตอร์ต้องเป็นรุ่นที่การไฟฟ้ายอมรับ ยี่ห้อ รุ่น และเฟิร์มแวร์ต้องอยู่ในรายชื่อที่ผ่านการทดสอบของการไฟฟ้า เช็กรายชื่อล่าสุดของ กฟภ. ก่อนเลือกรุ่น เพราะอินเวอร์เตอร์ที่สเปกดีแต่ไม่อยู่ในรายชื่อจะขอขนานไฟไม่ผ่าน
- ติดตั้งตามมาตรฐานการติดตั้งทางไฟฟ้า การเดินสาย ขนาดสาย อุปกรณ์ป้องกัน และระบบสายดิน ต้องเป็นไปตามมาตรฐานการติดตั้งทางไฟฟ้าสำหรับประเทศไทย (วสท.) และข้อกำหนดการเชื่อมต่อของการไฟฟ้า บางกรณีต้องมีวิศวกรไฟฟ้าที่มีใบอนุญาตรับรองแบบ ให้สอบถามเอกสารที่ต้องใช้กับ กฟภ. ในพื้นที่
- ช่างต้องมีหนังสือรับรองความรู้ความสามารถ ตาม พ.ร.บ.ส่งเสริมการพัฒนาฝีมือแรงงาน สาขาช่างไฟฟ้าภายในอาคารต้องทำงานโดยผู้ที่ได้รับหนังสือรับรองความรู้ความสามารถจากกรมพัฒนาฝีมือแรงงาน (กพร.)
- น้ำหนักบนหลังคา กฎหมายควบคุมอาคารมีเกณฑ์เรื่องน้ำหนักแผงต่อตารางเมตร (ไม่เกิน 20 กก./ตร.ม. ไม่ถือเป็นการดัดแปลงอาคาร) เงื่อนไขเรื่องพื้นที่และการรับรองโครงสร้างมีการปรับปรุง ให้ตรวจเงื่อนไขล่าสุดกับเทศบาลหรือ อบต. ในพื้นที่
- อุปกรณ์ต้องมีมาตรฐานรับรอง แผงและอินเวอร์เตอร์ควรมีใบรับรองมาตรฐาน (มอก. / IEC) ส่วนเบรกเกอร์ ฟิวส์ และกันฟ้าผ่าฝั่งแผงต้องเป็นพิกัด DC ที่ทนแรงดันสูงกว่า Voc เย็นของสตริง
กฎระเบียบด้านนี้มีการปรับปรุงบ่อย ก่อนเริ่มงานทุกครั้งให้สอบถามเงื่อนไขล่าสุดกับ กฟภ. สาขาในพื้นที่
ข้อผิดพลาดที่เจอบ่อย
- คำนวณจาก Voc ที่ 25°C ตรงๆ ไม่เผื่อแรงดันตอนเช้า สตริงที่เกือบเต็มพอดีจะเกินแรงดันสูงสุดในวันที่อากาศเย็น
- เอาแผงสองทิศมาอยู่สตริงเดียวกัน แผงฝั่งที่ได้แดดน้อยกว่าจะฉุดทั้งสตริงให้ต่ำลง ให้แยกคนละ MPPT
- ผสมแผงต่างรุ่นในสตริงเดียว กระแสทั้งสตริงจะถูกจำกัดที่แผงที่กระแสต่ำที่สุด
- ต่อขนานสตริงเข้า MPPT เดียวโดยไม่เช็กกระแส แผงรุ่นใหม่ Isc 14–18 A สตริงเดียวก็เกือบเต็ม MPPT หลายรุ่นแล้ว
- ใช้เบรกเกอร์หรือฟิวส์ไม่ใช่พิกัด DC อุปกรณ์ฝั่งแผงต้องระบุพิกัด DC และทนแรงดันได้สูงกว่า Voc เย็นของสตริง เบรกเกอร์ AC ดับอาร์ก DC ไม่ได้
- ดูแต่กำลังวัตต์ แผงรวม 5 kW เท่ากันอาจต่อได้แบบหนึ่งแต่ต่ออีกแบบไม่ได้ เพราะตัวตัดสินคือแรงดันและกระแสต่อ MPPT
คำถามที่พบบ่อย
MPPT คืออะไร?
MPPT (Maximum Power Point Tracking) คือวงจรในอินเวอร์เตอร์หรือคอนโทรลเลอร์ที่คอยปรับแรงดันของแผงให้อยู่ที่จุดที่ผลิตกำลังไฟได้มากที่สุด ตามแดดและอุณหภูมิที่เปลี่ยนไปตลอดวัน
อินเวอร์เตอร์ 2 MPPT ดีกว่า 1 MPPT ตรงไหน?
ต่อแผงสองทิศหรือสองจำนวนได้โดยไม่ฉุดกัน และแบ่งกระแสออกเป็นสองทาง หลังคาบ้านทั่วไปที่มีสองฝั่งจะได้ไฟมากกว่า
แผงต่ออนุกรมได้กี่แผง?
ขึ้นกับ Voc ของแผงและแรงดัน DC สูงสุดของอินเวอร์เตอร์ เอาแรงดันสูงสุดหารด้วย Voc ตอนอากาศเย็นแล้วปัดลง ตัวอย่างแผง 580 W กับอินเวอร์เตอร์ 500 V ในภาคใต้ ได้สูงสุด 9 แผงต่อสตริง
ถ้าแรงดันเกิน Max. DC Input จะเกิดอะไร?
อินเวอร์เตอร์อาจเสียหายทันที และผู้ผลิตส่วนใหญ่ไม่รับประกันกรณีต่อแรงดันเกินสเปก ต่างจากกระแสเกินเล็กน้อยซึ่งอินเวอร์เตอร์จะตัดส่วนเกินทิ้งเอง
ต่อแผงเกินกำลังอินเวอร์เตอร์ได้ไหม?
ได้ ถ้าไม่เกิน Max. PV Input Power บนดาต้าชีท ส่วนใหญ่นิยมอัตราส่วน DC/AC 1.1–1.3 เพราะแผงมักผลิตจริงต่ำกว่าพิกัดในอากาศร้อน
ต่ออินเวอร์เตอร์เข้าไฟบ้านต้องขออนุญาตไหม?
ต้องขอ ระบบที่ขนานกับไฟบ้านต้องยื่นขอกับ กฟภ. ใช้อินเวอร์เตอร์รุ่นที่อยู่ในรายชื่อที่การไฟฟ้ายอมรับ ติดตั้งตามมาตรฐานการติดตั้งทางไฟฟ้า และผ่านการตรวจก่อนเปิดใช้งาน
ส่งรุ่นแผงกับอินเวอร์เตอร์มา เราเช็กสเปกให้ฟรี
JSNT Engineering จำหน่ายอุปกรณ์โซล่าเซลล์ครบระบบให้ช่างและผู้รับเหมาในหาดใหญ่และ 9 จังหวัดภาคใต้ ส่งรุ่นแผง จำนวนแผง และรุ่นอินเวอร์เตอร์มาทาง LINE (lin.ee/tgZz2j8) หรือโทร 094-440-5879 ทีมงานจะคำนวณแรงดันและกระแสต่อ MPPT ให้ฟรีก่อนสั่ง พร้อมจัดชุดสาย PV หัว MC4 เบรกเกอร์ DC และกันฟ้าผ่าให้ตรงสเปก (JSNT จำหน่ายอุปกรณ์โซล่าเซลล์อย่างเดียว ไม่รับติดตั้งระบบโซล่าเซลล์)