ความเป็นไปได้ของบ้านพลังงานสุทธิเป็นบวกในประเทศไทย
คำสำคัญ:
บ้านพลังงานสุทธิเป็นบวก, การออกแบบบ้านโซล่าร์, การกำหนดเป้าหมายพลังงานเป็นบวกบทคัดย่อ
สาเหตุของปัญหาการเปลี่ยนแปลงภูมิอากาศ ส่วนหนึ่งเกิดจากการปลดปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ในขบวนการผลิตไฟฟ้าเพื่อใช้ในภาคอาคาร ภาคการขนส่ง และภาคอุตสาหกรรม ดังนั้นหากสามารถออกแบบบ้านให้ผลิตไฟฟ้าจากพลังงานแสงอาทิตย์ได้เพียงพอสำหรับใช้ในอาคาร และยังมีเหลือพอสำหรับชาร์จรถยนต์ไฟฟ้าด้วย ก็จะช่วยให้เป็นประโยชน์มากยิ่งขึ้น ดังนั้นการศึกษานี้จึงมีวัตถุประสงค์เพื่อหาศักยภาพของบ้านเดี่ยวในปัจจุบันในการพัฒนาให้เป็น “บ้านพลังงานสุทธิเป็นบวก” ที่สามารถผลิตพลังงานได้เพียงพอสำหรับกิจกรรมต่าง ๆ ภายในบ้านและการชาร์จรถยนต์ไฟฟ้า จำนวน 1 คัน โดยเป็นการพิจารณาความต้องการใช้และผลิตพลังงานในรอบระยะเวลาหนึ่งปี การดำเนินงานเริ่มจากการทบทวนความหมาย การศึกษาขั้นตอนและวิธีการออกแบบ จากนั้นเลือกบ้านเดี่ยวประหยัดพลังงานที่เป็นบ้านต้นแบบ จำนวน 2 หลัง ซึ่งมีพื้นที่ใช้สอยใกล้เคียงกัน คือ ประมาณ 200 ตร.ม. ที่มีแนวคิดในการออกแบบแตกต่างกัน ได้แก่ บ้านดีดีรักษ์ฟ้า 2 ของกระทรวงพลังงาน ซึ่งออกแบบเน้นการพึ่งพาธรรมชาติ และบ้านเสนา Oxy Smart ซึ่งเป็นบ้านจัดสรรที่สร้างด้วยระบบคอนกรีตสำเร็จรูป เน้นการอยู่อาศัยแบบปรับอากาศ สร้างขายพร้อมการติดตั้งแผงเซลล์แสงอาทิตย์บนหลังคาของหมู่บ้านเสนา พาร์ค วิลล์ นำมาจำลองหาพลังงานที่ใช้ภายในบ้านด้วยโปรแกรม Revit version 2020 และนำค่าที่ได้มารวมกับพลังงานในการชาร์จรถ EV ได้เป็นค่าพลังงานรวมเป้าหมายที่ต้องผลิตจากแผง PV บนหลังคาบ้าน ในการประเมินพลังงานที่ผลิตได้จากแผง PV ได้ใช้โปรแกรม PV Watts Calculator ผลการศึกษาพบว่า บ้านทั้ง 2 หลัง สามารถเป็นบ้านพลังงานสุทธิเป็นบวกได้ โดยไม่จำเป็นต้องปรับปรุงแบบ เพราะมีพื้นที่หลังคาเพียงพอต่อการติดตั้ง PV ตามขนาดที่ต้องการ อยู่ในช่วง 9.50-10.26 kWP ซึ่งรวมพลังงานการชาร์จรถยนต์ EV 1 คัน จำนวน 6,110 kWh/yr ไว้แล้ว และเมื่อศึกษาเพิ่มเติมถึงแนวทางการลดเงินลงทุนในการติดตั้ง PV โดยการเปลี่ยนจากหลอดไฟฟลูออเรสเซนต์ตามแบบเป็นหลอดไฟ LED พบว่า สามารถลดขนาดติดตั้ง PV เหลือ 8.36-9.5 kWP นอกจากนี้ได้สังเกตว่า บ้านเสนาสามารถติดตั้ง PV สูงสุดเต็มพื้นที่หลังคาได้น้อยกว่าบ้านดีดีรักษ์ฟ้า ซึ่งมีค่าการติดตั้งสูงสุดที่ 15.58 kWP และ 21.66 kWP ตามลำดับ ทั้งที่บ้านทั้งสองหลังมีขนาดพื้นที่ใช้สอยใกล้เคียงกัน ดังนั้นจึงได้ทดลองออกแบบเปลี่ยนจากหลังคาปั้นหยาเป็นหลังคาทรงจั่ว ลาดเอียง 30o ไปทางทิศเหนือ-ใต้ พบว่า สามารถเพิ่มให้มีการติดตั้ง PV สูงสุดจาก 15.58 kWP เป็น 25.08 kWP แสดงให้เห็นถึงความสำคัญของการออกแบบรูปทรงหลังคาเพื่อให้ได้ค่าการผลิตพลังงานสูงสุดโดยพลังงานส่วนเกินนี้อาจนำไปใช้ประโยชน์เพื่อการจำหน่ายในอนาคต
References
- German Sustainable Building Council. (2018). DGNB System Criteria Set New Construction Building Version 2018. Stuttgart: n.p.
- King Mongkut’s University of Technology Thonburi. (2017). Rai Ngan Cha Bab Somboon Karn Seuk Sa Karn Chai Pha Lang Ngan Nai Rod Yon Fai Fah Prom Kor Moon Pued Ti Gum Karn Chai Rod Yon Fai Fah Klong Karn Karn Suek Sa Tek No Lo Yee Yarn Yon Fai Fah. (In Thai) [Completely Report for Energy Consumption of Electric Vehicle, Behavior and Technology Study Project]. Retrieved April 11, 2021, from https://bit.ly/3vUGPuX
- Ministry of Energy. (2011). Pan A Nu Rak Pa Lang Ngan 20 Pee (2554 – 2573 B.E.). (In Thai) [Energy Efficiency Plan; EEP 2011]. Bangkok: n.p.
- Ministry of energy. (2017). Ku mue Peuy Prae DEDE Rak Pha Rang Ngan. (In Thai) [DEDE Energy Conservation House User Manual]. Retrieved November 30, 2020, from https://bit.ly/3xXPlv3
- Mitsubishi Electronics. (2021). 3D Move Eye Human Sensor (MSZ-LN13VF (R/B/V)). Retrieved February 15, 2021, from https://bit.ly/3vYQKQ9
- Residential Energy Service Network. (2018). Home Energy Rating System (HERS) Explained. Retrieved January 10, 2021, from https://bit.ly/33A4x3n
- Sena Development. (2019). Sena Solar House Oxy Smart Type. Retrieved October 15, 2019, from https://bit.ly/3hiRGeb
