Author: admin

พลังงานแสงอาทิตย์ เป็นพลังงานของแสงและพลังงานของความร้อนที่แผ่รังสีมาจากดวงอาทิตย์พลังงานแสงอาทิตย์แบ่งออกเป็น 2 ส่วนใหญ่ๆ คือ พลังงานที่เกิดจากแสงและพลังงานที่เกิดจากความร้อน  พลังงานที่เกิดจากแสง รูปแบบการนำพลังงานของแสงอาทิตย์มาใช้งาน แบ่งอย่างกว้าง ๆ เป็น 2 รูปแบบ ขึ้นอยู่กับวิธีการในการจับพลังงานแสง การแปรรูปให้เป็นพลังงานอีกรูปหนึ่ง และการแจกจ่ายพลังงานที่ได้ใหม่นั้น รูปแบบแรกเรียกว่า แอคทีพโซลาร์ เป็นการใช้วิธืการของ โฟโตโวลตาอิคส์ หรือ solar thermal เพื่อจับและเปลี่ยนพลังงานของแสงอาทิตย์ให้เป็นพลังงานไฟฟ้าหรือพลังงานความร้อนโดยตรง อีกรูปแบบหนึ่งก็คือ พาสซีฟโซลาร์ เป็นวิธีการใช้ประโยชน์ทางอ้อม ได้แก่ การออกแบบอาคารในประเทศหนาวให้รับแสงแดดได้เต็มที่ หรือ การติดตั้งวัสดุที่ไวต่ออุณหภูมิ thermal mass เพื่อปรับสมดุลของอากาศในอาคาร หรือติดตั้งวัสดุที่มีคุณสมบัติกระจายแสง หรือการออกแบบพื้นที่ว่างให้ อากาศหมุนเวียนโดยธรรมชาติ พลังงานที่เกิดจากความร้อน เช่นพลังงานลม พลังงานน้ำ พลังงานคลื่น เป็นต้น

   ในระบบไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ แผงโซล่าเซลล์ หรือ แผงเซลล์แสงอาทิตย์ ถือเป็นส่วนประกอบหลัก เพราะเป็นต้นกำเนิดพลังงาน  ที่เปลี่ยนพลังงานจากพลังงานแสงอาทิตย์เป็นพลังงานไฟฟ้า

รู้หรือไม่ว่าพลังงานแสงอาทิตย์ถูกใช้งานอย่างมากแล้วในหลายส่วนของโลก และมีศักยภาพในการผลิตพลังงานมากกว่าการบริโภคพลังงานของโลกในปัจจุบันหลายเท่าหากใช้ประโยชน์อย่างเหมาะสม พลังงานแสงอาทิตย์สามารถใช้โดยตรงเพื่อผลิตไฟฟ้าหรือสำหรับทำความร้อน หรือแม้แต่ทำความเย็น  นี้คือประโยชน์ที่เราได้จากพลังงานแสงอาทิตย์

ไม่ว่าจะเป็นถนนสาธารณะ บ้าน หรือ สวน ก็มีการนำหลอดไฟพลังงานแสงอาทิตย์ไปใช้กันอย่างแพร่หลายในปัจจุบัน

มีการใช้ประโยชน์ในหลากหลายส่วนด้วยกันยักตัวอย่างเช่น

1. โคมไฟขั้นบันไดพลังงานแสงอาทิตย์
2. โคมไฟพลังงานแสงอาทิตย์
3. ไฟตกแต่งสวนพลังงานแสงอาทิตย์

เป็นเทคโนโลยีที่ใช้พลังงานความร้อนจากดวงอาทิตย์มาใช้ประโยชน์ โดยอาศัยพื้นผิวหรือของเหลวที่สามารถดูดกลืนแสงอาทิตย์และเปลี่ยนเป็นความร้อน จากนั้นกักเก็บไว้และนำความร้อนที่ผลิตได้เพื่อใช้ต่อไป สำหรับการผลิตไฟฟ้า ความร้อนที่อุณหภูมิสูงจะถูกทำให้กลายเป็นไอเพื่อจ่ายให้เครื่องจักรหรือจ่ายความร้อนโดยตรงเพื่อทำให้เครื่องจักรร้อนและทำการผลิตไฟฟ้า เทคโนโลยีนี้จะให้กำลังไฟฟ้าสูงมาก แต่ต้องใช้พื้นที่มากในการติดตั้ง reflector แล้วยังขึ้นอยู่กับแสงอาทิตย์ที่ส่องตรงยังตัวรับพลังงานด้วย

ระบบผลิตความร้อนจากแสงอาทิตย์ มีส่วนประกอบดังนี้

Solar collector ถือเป็นหัวใจสำคัญของระบบ เพราะเป็นตัวรวบรวมพลังงานจากดวงอาทิตย์และแปลงเป็นความร้อนที่สามารถนำไปใช้ในงานอื่นๆ ต่อไป Solar collector มีหลายชนิดด้วยกัน เช่น Flat-plate collector – เป็นชนิดที่ใช้มากที่สุดสำหรับระบบทำน้ำร้อนที่ใช้ในบ้านเรือน และจะให้ความร้อนได้ดีแก่ของเหลวหรืออากาศที่อุณหภูมิต่ำกว่า 180 °F, Evacuated-tube collector – ในภาวะที่อุณหภูมิสูงจะมีประสิทธิภาพสูงกว่าชนิดแรก นิยมใช้มากที่สุดในเชิงพาณิชย์และอุตสาหกรรม เพราะทำงานได้ที่อุณหภูมิสูงถึง 170-350 °F และ Concentrating collector – ใช้เป็นตัวรับพลังงานภายใต้สภาวะความเข้มของแสงอาทิตย์สูงกว่าปกติ 6 เท่า มักนำมาใช้ในเชิงพาณิชย์และอุตสาหกรรม เป็นต้น

ถังเก็บน้ำ (Water storage) เป็นส่วนประกอบในระบบส่วนมาก ยกเว้นระบบผลิตความร้อนสำหรับสระว่ายน้ำ
นอกจากนี้แล้วอุปกรณ์อื่นที่จำเป็น เช่น ปั๊มน้ำ, วาล์วและตัวควบคุมเพื่อหมุนเวียนน้ำหรือของเหลวที่เป็นตัวกลางถ่ายเทความร้อนให้ไหลผ่าน collector

ความร้อนที่ผลิตได้สามารถนำไปทำน้ำร้อนใช้ภายในบ้าน สระว่ายน้ำ สปา ตลอดจนประยุกต์ใช้ในอาคาร งานในเชิงพาณิชย์และอุตสาหกรรมขนาดใหญ่ เช่น ระบบทำความร้อน ระบบทำความเย็นและใช้แทนที่ในงานที่ใช้เชื้อเพลิงฟอสซิล การใช้ประโยชน์นอกเหนือจากที่กล่าวมาก็คือการผลิตไฟฟ้า

ปัจจุบันเทคโนโลยีเหล่านี้ยังถือว่ามีต้นทุนสูงในการนำมาใช้ผลิตไฟฟ้า แต่จะมีผลในระยะยาวเพราะมีระยะเวลาการคืนทุนที่ยาวนาน แต่ในทางกลับกันหากพิจารณาถึงข้อดีที่มีอยู่มากมาย เช่น เป็นการใช้พลังงานจากแหล่งธรรมชาติที่ไม่มีวันหมด, ช่วยลดปัญหาการสะสมของก๊าซพิษต่างๆ ที่จะส่งผลต่อสิ่งแวดล้อม, สามารถนำอุปกรณ์รองรับแสงอาทิตย์ไปติดตั้งบนหลังคาหรือสถานที่อื่นได้ รวมถึงต้องการการบำรุงรักษาน้อยมาก เป็นต้น

ในฉบับหน้า เราจะมาจับตามองที่การใช้ประโยชน์จากแหล่งพลังงานโดยตรงจากดวงอาทิตย์ ขยายความเจาะลึกถึงระบบพลังงานแสงอาทิตย์และระบบผลิตความร้อนจากแสงอาทิตย์ถูกนำไปใช้ในด้านใดและอย่างไรบ้าง

ระบบพลังงานสำรอง หรือระบบผสมผสานนั้น สามารถใช้งานได้หลากหลาายรูปแบบ ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับความจำเป็นทางด้านพื้นฐาน และความคุ้มค่าในการลงทุนเป็นหลักสำคัญ บริํษัทฯ ได้ออกแบบระบบพลังงานสำรองที่สามารถใช้งานได้จริง จนได้รับความไว้วางใจเข้ารวมโครงการสนับสนุนการลงทุนระบบน้ำร้อนพลังงานแสงอาทิตย์ กระทรวงพลังงาน เป็นลำดับเรื่อยมา

Hybrid Solar with Heating Elements

การผสมผสานด้วยพลังงานไฟฟ้า (ขดลวดความร้อน) ส่วนใหญ่ถูกออกแบบให้จุ่มอยู่ในถัง โอกาสที่ระบบไฟฟ้าสำรองทำงานมีมากกว่าระบบพลังงานแสงอาทิตย์ ซึ่งเป็นสาเหตุให้การลงทุน ระบบน้ำร้อนพลังงานแสงอาทิตย์สูญเปล่า ไม่สามารถลดค่าใช้จ่ายได้จริง บริษัทฯจึงได้พัฒนา ระบบควบคุมการทำงานของขดลวดความร้อน ให้สามารถควบคุมการทำงานได้ เราจึงมั่นใจได้ว่า การลงทุนครั้งนี้ สามารถลดค่าใช้จ่ายได้จริง

Hybrid Solar with Rheem Storage Tanks

ข้อดีของการเลือกระบบพลังงานสำรองแบบหม้อต้มไฟฟ้า คือลงทุนน้อย และยังสามารถออกแบบ ให้ระบบพลังงานแสงอาทิตย์ทำงานได้อย่าเต็มประสิทธิภาพ 100% บริษัทฯ ได้ออกแบบระบบ ควบคุมการทำงานเป็นแบบอนุกรม เสริมพลังงานความร้อนด้านตัวจ่าย ทำให้ลดโอกาสการใช้ พลังงานไฟฟ้า โดยไม่จำเป็นอีกด้วย ยิ่งกว่านั้นหม้อต้มไฟฟ้า Rheem ยังนับได้ว่าเป็น The World largest Water heaters manufacturing ที่วิศวกรทั่วโลกให้การยอบรับในเรื่องคุณภาพ และอายุการใช้งานที่ยาวนาน

Hybrid Solar with Raypak Gas Boiler

การออกแบบเลือกบอยล์เลอร์แก๊ส เป็นพลังงานสำรองนั้น จะสามารถช่วยลดต้นทุนการผลิตน้ำร้อน ได้มากยิ่งขึ้น เพราะเมื่อเปรียบเทียบค่าใช้จ่ายทางด้านพลังงานแก๊ส ถูกกว่า ไฟฟ้า ถึง 2 เท่า สามารถ เลือกระบบ ก๊าซธรรมชาติ NGV หรือ ก๊าซหุงต้ม LPG ได้ การออกแบบพลังงานสำรองโดยใช้ระบบ บอยล์เลอร์แก๊ีสนี้ ระบบจะควบคุมการเสริมพลังงานทางด้ายจ่ายเท่านั้น เพื่อให้การลงทุนของระบบ พลังงานแสงอาทิตย์คุ้มค่าที่สุด

Hybrid solar with ecotech heat pump

เนื่องจากโดยตัวระบบปั๊มความร้อนของ ecotech นี้เอง สามารถช่วยประหยัดพลังงาน ในการผลิต น้ำร้อนได้ มากถึง 4 เท่า เมื่อเปรียบเทียบกับพลังงานด้านอื่นๆ ดังนั้นการออกแบบโดยเลือกกระบบ อีโคเทค ฮีทปั๊ม มาเป็นพลังงานสำรอง กรณีที่มีความจำเป็นในการใช้ปริมาณน้ำร้อนมาก ระบบนี้ จะสามารถช่วยประหยัดค่าใช้จ่ายด้านพลังงาน ได้อย่างมากที่เดียว

Hybrid Solar with ecotech heat recovery

ข้อดีของการเลือกระบบแอร์น้ำร้อน หรือ ระบบพลังงานความร้อนเหลือทิ้งจากระบบปรับอากาศ คือ การลดค่าใช้จ่าย และลดการปล่อยก๊าซCO2 ที่เป็นต้นเหตุการเกิดภาวะโลกร้อนในปัจจุบัน หลักการออกแบบระบบพพลังงานสำรองนี้ สามารถทำได้หลากหลาย เช่น การออกแบบเป็นระบบ อุ่นน้ำร้อนในระบบ (Pre-heat) หรือการออกแบบเสริมพลังงานด้านจ่าย ในระบบหลัก ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับ ความเหมาะสม และความจำเป็นขั้นพื้นฐานของการออกแบบแต่ละโครงการ

ในทุกๆ 2 ปี กระทรวงพลังงานของสหรัฐอเมริกาจะจัดงาน Solar Decathlon ขึ้น โดยในงานจะคัดเลือกตัวแทน 20 ทีม จากทั่วโลก มาเพื่อร่วมประกวดออกแบบและก่อสร้างบ้านประหยัดพลังงานที่ใช้พลังงานแสงอาทิตย์ โดยทุกทีมจะต้องทำการก่อสร้างบ้านในขนาดเท่าจริงและจะต้องสามารถประหยัดพลังงานได้จริง ซึ่งที่ผ่านมาได้มีบ้านพลังงานแสงอาทิตย์ต้นแบบหลายหลังที่มีการออกแบบที่น่าสนใจ รวมทั้ง UrbanEden หลังนี้

บ้านต้นแบบ UrbanEden หลังนี้ ออกแบบและก่อสร้างโดยทีมนักศึกษาจาก University of North Carolina at Charlotte ซึ่งแนวคิดในการออกแบบโดยรวมนั้นไม่ต่างจากทีมอื่นๆ ตรงที่พยายามใช้พลังงานจากแสงอาทิตย์ให้มากที่สุด เพื่อลดการปล่อยคาร์บอนออกสู่สิ่งแวดล้อม แต่ที่โดดเด่นและแตกต่างไปจากทีมอื่นๆ คือ บ้านหลังนี้มีการคำนึงถึงการผลิตอาหาร และนำมาเป็นองค์ประกอบส่วนหนึ่งของตัวอาคาร

ตัวอาคารออกแบบอย่างเรียบง่าย โดยถูกบรรจุอยู่ในโครงเหล็กรูปทรงสี่เหลี่ยม มีทั้งส่วนที่ปรับอากาศ ซึ่งเป็นส่วนของตัวบ้าน กับส่วนนอกชาน ซึ่งเป็นที่โล่งด้านนอก ซึ่งล้อมรอบด้วยสวนแนวตั้งสำหรับปลูกพืชผักชนิดต่างๆ ไว้สำหรับบริโภค หรือปลูกไม้ประดับเพื่อสร้างความร่มรื่น เพิ่มบรรยากาศที่ดีในการนั่งพักผ่อนนอกชาน นอกจากนี้สวนแนวตั้ง ยังช่วงป้องกันแสงแดดบางส่วนไม่ให้เข้าถึงตัวบ้าน ช่วยลดการใช้พลังงานในการปรับอากาศได้อีกทางหนึ่ง ทั้งส่วนตัวบ้านและส่วนชานจะถูกคลุมด้วยหลังคาที่ทำจากแผงพลังงานแสงอาทิตย์สำหรับบังแดดและผลิตกระแสไฟฟ้าที่ใช้ทั้งหมดภายในบ้าน วัสดุทุกอย่างที่ใช้ล้วนเป็นวัสดุที่มีกระบวนการผลิตที่เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม ผนังและกระจกมีคุณสมบัติในการประหยัดพลังงาน ซึ่งได้รับการพิสูจน์แล้วว่าสามารถใช้งานได้จริงอย่างมีประสิทธิภาพ บ้านหลังนี้จึงถือเป็นต้นแบบสำหรับการอยู่อาศัยในอนาคต ในยุคที่ประเด็นเรื่องสิ่งแวดล้อมและพลังงาน เป็นเรื่องที่ไม่สามารถจะเพิกเฉยและละเลยได้อีกต่อไป

จุดอ่อนที่ทำให้ระบบผลิตไฟฟ้าจากเซลล์แสงอาทิตย์ไม่แพร่หลายในประเทศไทยนั้น  มีหลายปัจจัยผสมกันที่พอจะลองลำดับมาให้ได้เห็นกัน อย่างนี้

1. ราคาสูงจึงใช้เงินลงทุนสูง
   ราคาของแผงเซลล์แสงอาทิตย์ที่เป็นอุปกรณ์หลักของระบบที่แม้จะผลิตได้ในประเทศแล้วแต่ก็ยังต้องพึ่งพิงวัตถุดิบนำเข้าจากต่างประเทศซึ่งมีอยู่น้อยรายในขณะที่ความต้องการในตลาดมีอยู่มากเพราะนำไปใช้ได้ในอุตสาหกรรมหลายแขนงจึงมีราคาสูงและทำให้ราคาของระบบสุดท้ายสูงตามขึ้นไปด้วย
2. ข้อจำกัดทางเทคนิคของระบบมีอยู่ค่อนข้างมาก
   ระบบผลิตไฟฟ้าจากเซลล์แสงอาทิตย์มีข้อจำกัดทางเทคนิคอยู่หลายประการที่เป็นเสมือนจุดอ่อนซึ่งทำให้ไม่เหมาะสมนักที่จะเป็นระบบหลักในการผลิตไฟฟ้าแบบที่จะคาดหวังได้ว่าจะพึ่งตัวเองได้อย่างเบ็ดเสร็จและสนองความต้องการได้ทุกประการ
3. มีสินค้าและผลิตภัณฑ์ทางเลือกอื่นๆอยู่แล้วรวมทั้งสินค้าทดแทนใหม่อื่นๆ
   ไฟฟ้าเป็นสาธารณูปโภคจำเป็น จึงมีการลงทุนและขยายงานด้านนี้โดยภาครัฐผ่านการไฟฟ้าฝ่ายผลิตแห่งประเทศไทยและฝ่ายจำหน่าย คือการไฟฟ้านครหลวงและการไฟฟ้าส่วนภูมิภาคอย่างกว้างขวาง มีการกระจายระบบจำหน่ายไฟฟ้าออกไปค่อนข้างทั่วถึง กล่าวคืออยู่ในระดับสูงกว่า 99 เปอร์เซ็นต์ของผู้ต้องการใช้ไฟ  สำหรับพื้นที่ที่ไฟฟ้าเข้าไม่ถึงก็ใช้เครื่องกำเนิดไฟฟ้าหรือเครื่องปั่นไฟมาผลิตไฟฟ้าทั้งโดยรัฐหรือผู้ใช้แต่ละรายเอง  เป็นส่วนใหญ่  เว้นแต่บางพื้นที่ที่มีความเหมาะสมอย่างอื่นสูงกว่า
4. พฤติกรรมผู้บริโภคไม่สอดรับกับระบบผลิตไฟฟ้าจากเซลล์แสงอาทิตย์
   ในส่วนพฤติกรรมของผู้บริโภคที่มีผลต่อการที่จะทำให้ระบบผลิตไฟฟ้าจากเซลล์แสงอาทิตย์แพร่หลายในประเทศไทยหรือไม่นั้น
5. ความไม่พร้อมของอุปกรณ์ควบคุมระบบ
   การผลิตไฟฟ้าจากเซลล์แสงอาทิตย์จำเป็นที่จะต้องมีอุปกรณ์ควบคุมระบบที่สำคัญขึ้นอยู่กับรูปแบบหรือลักษณะการติดตั้ง หากเป็นชนิดติดตั้งอิสระ ซึ่งจะมีอุปกรณ์ควบคุมระบบ 3 รายการ คือ เครื่องควบคุมการประจุแบตเตอรี่แบตเตอรี่ ชนิดที่มีความสามารถในการคายประจุสูง และ เครื่องแปลงกระแสไฟฟ้าจากไฟฟ้ากระแสตรงเป็นไฟฟ้ากระแสสลับ แต่หากเป็นชนิดติดตั้งแบบเชื่อมโยงกับระบบผลิตไฟฟ้าปกติ จะเหลืออุปกรณ์ควบคุมระบบเฉพาะเครื่องแปลงกระแสไฟฟ้าคืออินเวอร์เตอร์ เท่านั้น
6. ลักษณะเฉพาะของอุปกรณ์ไฟฟ้าบางชนิดที่ไม่สอดคล้องกับระบบผลิตไฟฟ้าจากเซลล์แสงอาทิตย์
   โดยที่กล่าวแล้วว่าระบบผลิตไฟฟ้าจากเซลล์แสงอาทิตย์เป็นระบบผลิตไฟฟ้าขนาดเล็ก ดังนั้นจึงย่อมไม่เหมาะกับอุปกรณ์ไฟฟ้าขนาดใหญ่ที่กินกระแสสูง โดยเฉพาะกระแสในขณะเริ่มเดินเครื่อง เครื่องใช้ไฟฟ้าดังกล่าวเช่น เครื่องปรับอากาศ ปั๊มน้ำ หรือมอเตอร์ในลักษณะต่างๆ
7. การพัฒนาเป็นผลิตภัณฑ์ต่อเนื่องหรือประยุกต์ใช้งานลักษณะอื่นๆยังมีน้อย
   ผลิตภัณฑ์ต่อเนื่องที่พบเห็นค่อนข้างมากคือชุดโคมไฟส่องสว่าง ไฟสัญญาณ ซึ่งคล่องตัวในการติดตั้ง เคลื่อนย้าย แต่มักจะมีจุดอ่อนในด้านความสวยงาม ขนาดและน้ำหนัก และประโยชน์ใช้สอยที่ยังไม่เสถียรนักอันเนื่องจากอุปกรณ์ควบคุมระบบที่หากมีการพัฒนายิ่งขึ้น ความนิยมก็น่าจะเพิ่มขึ้นได้ไม่ยาก
8. ความรู้จักแพร่หลายของระบบผลิตไฟฟ้าจากเซลล์แสงอาทิตย์และผลิตภัณฑ์ต่อเนื่องมีอยู่น้อยมาก
   อาจกล่าวได้ว่าความรู้ความเข้าใจถึงคุณลักษณะและประโยชน์ใช้สอยของเซลล์หรือแผงเซลล์แสงอาทิตย์ตลอดจนหลักการผลิตไฟฟ้าโดยระบบนี้มีอยู่น้อยมาก แทบไม่มีการเรียนการสอนไม่ว่าในระดับใดๆทั้งสิ้น คนที่พอรู้และเข้าใจการทำงานของระบบผลิตไฟฟ้าจากเซลล์แสงอาทิตย์กระจุกตัวอยู่ในวงแคบๆ
9. การขาดนโยบายสนับสนุนจากภาครัฐ ที่มีความเป็นไปได้ ชัดเจน  มั่นคง  และต่อเนื่อง
   ทิศทางในด้านพลังงานทดแทนในประเทศไทยแทบจะเป็นไปในเชิงรับไปตามแต่ละสถานการณ์   ความที่ติดอยู่ในกับดักของปัญหาเฉพาะหน้าด้านน้ำมันที่เป็นปัญหาพลังงานในภาคเชื้อเพลิงและขนส่ง  จึงอาจลืมคิดถึงปัญหาของพลังงานภาคไฟฟ้าที่ได้เกิดขึ้นแล้วและจะทวีความรุนแรงยิ่งขึ้นในอนาคต
   ต้นทุนในการผลิตไฟฟ้าด้วยพลังงานทดแทนโดยเทคโนโลยี่ใหม่ๆส่วนใหญ่จะมีต้นทุนสูงกว่าระบบผลิตไฟฟ้าปกติ  อาจทั้งเพราะขนาดในการผลิตไม่ถึงเกณฑ์ที่จะทำให้ต้นทุนถูกลงไปถึงขั้นที่ถูกที่สุดด้วยข้อจำกัดที่เป็นเรื่องใหม่หรือสินค้าใหม่ของตลาด  และค่าใช้จ่ายในการวิจัยและพัฒนาที่ยังต้องถมลงไปอีกมากมาย และนานาประการ  ก้าวเดินของพลังงานทดแทนทั่วโลกจึงมีวิวัฒนาการคล้ายๆกันที่ภาครัฐจะต้องก้าวลงมาผลักดันและสร้างแรงจูงใจในระยะเริ่มต้น   จนกว่าอุตสาหกรรมจะปรับตนเองโดยกลไกตลาดให้เดินได้ด้วยตนเองได้แล้ว   จึงจะค่อยๆถอยออกไป

การออกแบบเครื่องทำน้ำร้อนด้วยพลังงานแสงอาทิตย์

มีส่วนประกอบหลัก คือ ตัวรับรังสีดวงอาทิตย์และถังเก็บน้ำร้อน การออกแบบจะขึ้นอยู่กับวัตถุประสงค์ของการใช้ ความต้องการของผู้ใช้ และข้อกำหนดจะเป็นแบบระบบ Thermosiphon แบบราคาต้นทุน ซึ่งเครื่องทำน้ำร้อนราคาถูกรับความร้อนโดยตรงจากตัวรับรังสี ซึ่งเป็นแบบการไหลเวียนของน้ำร้อนอย่างอิสระเนื่องจากความแตกต่างของอุณหภูมิ จึงไม่ต้องใช้ปั๊มน้ำช่วยในการไหลเวียน ส่วนเครื่องทำน้ำร้อนแบบโดยอ้อมเป็นแบบใช้ของเหลวบางชนิด รับความร้อนจากตัวรับรังสีแล้วมีตัวแลกเปลี่ยนความร้อน ทำให้น้ำร้อนขึ้น เครื่องทำน้ำร้อนระบบนี้มีข้อดีหลายประการ แต่จะมีราคาแพง

หลักการทำงานของเครื่องทำน้ำร้อนพลังงานแสงอาทิตย์จะใช้แผ่นรับรังสีแบบแผ่นเรียบใช้ระบบหมุนวนแรงดันน้ำแบบทางอ้อม มีการทำงานกับสื่อการไหลเวียนแรงดันน้ำชนิดแบบห่อหุ้มด้านนอก พื้นผิวที่รับแสงจะรับแสงอาทิตย์โดยตรงเพื่อดูดซับความร้อนจากแสงอาทิตย์ และดูดซับพลังงานแสงอาทิตย์ส่งไปยังท่อด้านบนส่วนหัวของแผ่นเรียบ หลังจากนั้นสื่อความร้อนก็จะไหลเข้าไปภายในด้านนอกของถังน้ำผ่านท่อหมุนวนนำน้ำเข้าที่เชื่อมต่อกับท่อส่วนหัวด้านบนและแลกเปลี่ยนความร้อนกับน้ำในกระบอกสูบผ่านผนังของกระบอกสูบ เกิดการแลกเปลี่ยนความร้อนขึ้น เมื่อมันถูกทำให้ร้อนและไหลไปตามท่ออีกครั้ง วงจรการทำงานดังกล่าวสามารถนำความร้อนจากพลังงานแสงอาทิตย์ที่ได้ไปเก็บไว้ในถังน้ำสแตนเลส

ระบบผลิตน้ำร้อนจากพลังงานแสงอาทิตย์ยังสามารถนำมาใช้ร่วมกับระบบผลิตน้ำร้อนจากเครื่องปรับอากาศ ระบบผลิตน้ำร้อนจากปล่องควันบอยเลอร์ ซึ่งเป็นระบบที่สามารถนำพลังงานฟรีจากแสงอาทิตย์มาใช้ร่วมกับพลังงานความร้อนเหลือทิ้งจากเครื่องปรับอากาศหรือบอยเลอร์จึงเป็นระบบที่มีระยะเวลาคืนทุนที่เร็วที่สุด ระบบนี้จึงเป็นอีกทางเลือกเพื่อประหยัดพลังงานในการผลิตน้ำร้อนในโรงแรม, โรงงานอุตสาหกรรม, โรงเรียน, อพาร์ทเม้นท์, รีสอร์ท , สปาร์, ภัตตาคาร, ร้านเสริมสวย, บ้านพักอาศัย

ข้อดีของการใช้งานเครื่องทำน้ำร้อนพลังงานแสงอาทิตย์

1.ให้ผลตอบแทนอย่างคุ้มค่า เพียงลงทุนครั้งเดียว
2.ใช้พลังงานจากแสงอาทิตย์ ลดการใช้ทรัพยากรธรรมชาติและสามารถลดค่าใช้จ่ายในการใช้ไฟฟ้าจากการใช้น้ำร้อนทุกจุดภายในบ้าน
3.สามารถทำให้น้ำร้อนมีอุณหภูมิไม่ต่ำกว่า 55-60 องศาเซลเซียส
4.ลดการใช้ไฟฟ้าและทรัพยากรธรรมชาติอย่างเช่นน้ำมันและแก๊ส

ความร้อนจากดวงอาทิตย์ถูกนำมาใช้เป็นพลังงานที่สำคัญต่อโลก มีประโยชน์อย่างมากในการผลิตพลังงานหากมีการใช้อย่างคุ้มค่า พลังงานแสงอาทิตย์สามารถใช้โดยตรงเพื่อผลิตไฟฟ้าหรือสำหรับทำความร้อน หรือแม้แต่ทำความเย็น มีอยู่หลายวิธีการในการนำความร้อนจากดวงอาทิตย์มาใช้

กระบวนการของเซลล์แสงอาทิตย์คือการผลิตไฟฟ้าจากแสง ความลับของกระบวนการนี้คือการใช้สารกึ่งตัวนำที่สามารถปรับเปลี่ยนให้เหมาะสมเพื่อปล่อยประจุไฟฟ้า ซึ่งเป็นอนุภาคที่ถูกชาร์จที่ขั้วลบ สิ่งนี้เป็นพื้นฐานของไฟฟ้า ซิลิกอนเป็นสารที่ใช้ในการนำแสงอาทิตย์ เมื่อแสงส่องมายังสารกึ่งตัวนำ ทำให้เกิดกระแสไฟฟ้าสลับ ยิ่งแสงส่องมากเท่าไรไฟฟ้าก็ยิ่งมากขึ้น ดังนั้นหากใช้สารตัวนำก็ยังสามารถผลิตไฟฟ้าในวันที่มีเมฆมากได้อีกด้วย เนื่องจากผลิตไฟฟ้าได้สัดส่วนกับความหนาแน่นของเมฆ
อุปกรณ์ขนาดเล็กหลายชนิดมีการทำงานโดยใช้เซลล์แสงอาทิตย์ เช่น เครื่องคิดเลข นอกจากนี้เซลล์แสงอาทิตย์ยังใช้เพื่อผลิตไฟฟ้าในพื้นที่ที่ไม่มีสายส่งไฟฟ้า นอกจากนี้ยังมีตู้เย็นที่สามารถปฏิบัติงานโดยใช้พลังงานแสงอาทิตย์ และยังถูกนำไปใช้เพื่อรักษาความเย็นของอาหารในพื้นที่ที่ไม่มีไฟฟ้าใช้

นอกจากนี้ยังมีบ้านพลังงานแสงอาทิตย์ซึ่งถูกออกแบบขึ้นโดยการใช้หินชนวนติดเซลล์แสงอาทิตย์บนหลังคา ฟิล์มแบบบางที่ยืดหยุ่นสามารถนำไปประกอบเข้ากับหลังคารูปโค้งได้ ตัวสะสมแสงเป็นกล่องที่มีฝาเป็นกระจก ที่ตั้งอยู่บนหลังคาเหมือนหน้าต่างบนหลังคา ในกล่องนี้มีชุดท่อทองแดงที่มีปีกทองแดงติดอยู่ โครงสร้างทั้งหมดถูกเคลือบด้วยสารสีดำที่ออกแบบมาเพื่อดูดลำแสงอาทิตย์ ในขณะที่ฟิล์มกึ่งโปร่งแสงทำให้เกิดการผสมผสานแสงเงาเข้ากับแสงในตอนกลางวัน ละผลิตพลังงานแสงอาทิตย์ให้กับอุปกรณ์จำนวนมาก ตั้งแต่น้ำร้อนและการทำความร้อนในอาคารพักอาศัยและอาคารพาณิชย์ ไปจนถึงการทำความร้อนในสระว่ายน้ำ การทำความเย็นโดยใช้แสงอาทิตย์ การทำความร้อนในกระบวนการอุตสาหกรรม และ การกำจัดความเค็มของน้ำดื่ม การผลิตน้ำร้อนในครัวเรือนเป็นสิ่งที่นิยมมากที่สุด สามารถตอบสนองความต้องการในการใช้ได้มากที่สุดขึ้นอยู่กับสภาพแวดล้อมและระบบ ซึ่งช่วยลดค่าใช้จ่ายจากไฟฟ้าได้มากขึ้น

ประเทศไทยเริ่มให้ความสำคัญกับพลังงานทางเลือกอื่นๆนอกจากพลังงานจากฟอสซิล ในนโยบายแผนพัฒนาพลังงานทดแทน 15 ปีของกระทรวงพลังงานที่มุ่งเน้นให้ประเทศไทยใช้พลังงานทางเลือกเพื่อทดแทนการนำเข้าพลังงานจากต่างประเทศ จึงมีแผนธุรกิจที่มุ่งไปในด้านเทคโนโลยีการอนุรักษ์พลังงานและผลิตพลังงานทดแทน ประเทศไทยได้เริ่มมีการบุกเบิกพลังงานทดแทนที่เป็นพลังงานสะอาดอย่างเป็นจริงเป็นจัง เป็นการสร้างความมั่นคงด้านพลังงาน ช่วยรักษาสิ่งแวดล้อม และบรรเทาปัญหาภาวะโลกร้อนด้วย เนื่องจากสามารถลดปริมาณการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์สู่ชั้นบรรยากาศได้มากถึง 6,270-7,200 ตันต่อปี

ประเทศไทยมีศักยภาพการผลิตไฟฟ้าจากพลังงานแสงอาทิตย์ได้มากกว่า 10,000 เมกะวัตต์

ขณะที่ปัจจุบันมีโรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์จ่ายไฟฟ้าเข้าระบบแล้วยังไม่ถึง 400 เมกะวัตต์ ดังนั้นโอกาสในการเติบโตของการผลิตไฟฟ้าจากพลังงานแสงอาทิตย์ยังมีอีกมาก และกล่าวได้ว่าเกินกว่าเป้าหมายที่กำหนดไว้ในแผนพัฒนาพลังงานทดแทน 10 ปีที่กำหนดไว้เพียง 2,000 เมกะวัตต์ การลงทุนในโรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์จะเดินหน้าต่อไปได้หรือไม่นั้นหลังจากกระทรวงพลังงานหยุดรับซื้อไฟฟ้าไปเมื่อช่วงกลางปี 2553 เพื่อศึกษารูปแบบการรับซื้อไฟฟ้าใหม่ เป็นระยะเวลา 10 ปี เปลี่ยนมาเป็นรูปแบบการรับซื้อไฟฟ้าตามต้นทุนจริงหรือ Feed-in Tariff ในระยะเวลา 25 ปี ซึ่งขณะนี้อยู่ระหว่างการเจรจาของหลายฝ่ายว่าจะอยู่ในอัตราใด

อีกไม่เกิน 10 ปีข้างหน้า พลังงานแสงอาทิตย์จะเข้ามามีบทบาทและใช้กันอย่างแพร่หลายในสังคมไทย จนทำให้สังคมเปลี่ยนแปลงไปจากเดิม ตามบ้านเรือนจะมีแผงโซล่าเซลล์ เพื่อผลิตไฟฟ้าใช้เอง แต่ละครัวเรือนมากขึ้น ซึ่งอาจจะมาใกล้เคียงกับรถเสียบปั๊ก และอาจมีทีเก็บพลังงานไว้ใช้ในอนาคตเทคโนโลยีจะทันสมัยมากยิ่งขึ้น และราคาต้นทุนอุปกรณ์ที่ใช้ผลิตพลังงานจะลดต่ำลงมาก ทั้งนี้พลังงานแสงอาทิตย์ถือว่าเหมาะกับประเทศไทย แต่ปัจจุบันยังไม่ได้นำมาใช้อย่างเต็มที่ ดังนั้นรัฐควรส่งเสริม เนื่องเพราะกระบวนการผลิตพลังงานจากแสงอาทิตย์ไม่ยุ่งยาก ไม่จำเป็นต้องมีฐานการผลิตอย่างอื่นก็สามารถทำได้ เพียงมีพื้นที่ที่เหมาะสม และยังไม่ต้องพึ่งทรัพยากร อย่างถ่านหิน, ก๊าซธรรมชาติ ฯลฯ

การสร้างโรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ยังได้พลังงานไม่แน่นอน

ขึ้นกับความเข้มของแสงแดดซึ่งควบคุมไม่ได้ และถ้าต้องการผลิตไฟฟ้ามากๆก็จำเป็นต้องใช้ที่ดินมาก ดังนั้นนับว่าเป็นเรื่องค่อนข้างยากที่เราจะใช้แต่พลังงานแสงอาทิตย์อย่างเดียว คงต้องผสมผสานกับการผลิตไฟฟ้าจากเชื้อเพลิงประเภทอื่นด้วย เพื่อที่เราจะสามารถผสมผสานการใช้พลังงานจากเชื้อเพลิงต่างๆ ซึ่งจะช่วยสร้างความมั่นคงให้กับระบบไฟฟ้าของประเทศได้มากที่สุด เนื่องจากพลังงานแสงอาทิตย์นับเป็นพลังงานหนึ่งที่ได้รับความนิยมในการนำมาแปลงให้เป็นพลังงานไฟฟ้า โดยมองว่าเป็นพลังงานทดแทนที่สะอาด ใช้แล้วไม่หมดไป จึงไม่แปลกที่พลังงานแสงอาทิตย์จะเป็นที่นิยมให้บริษัทต่างๆด้านพลังงานหันมาลงทุนก่อสร้างโรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์