Các tấm Pin năng lượng mặt trời sẽ nhận ánh sáng mặt trời và chuyển hóa thành nguồn điện một chiều [DC].
Thông qua bộ biến tần độc lập [Inverter Off-Grid] thế hệ mới tích hợp hai chức năng vừa nạp cho bộ Pin lưu trữ và vừa biến đổi thành điện xoay chiều [AC] để cung cấp trực tiếp cho các thiết bị điện gia đình sử dụng.
Khi trời tối hay những lúc mữa bão, thì nguồn điện được lấy từ bộ Pin lưu trữ thông qua bộ biến tần độc lập để chuyển đổi thành nguồn điện xoay chiều [AC] cung cấp cho các thiết bị điện gia đình sử dụng vào ban đêm.
Sơ đồ nguyên lý hệ thống điện năng lượng mặt trời độc lập 5kW
Video giới thiệu nguyên lý vận hành hệ thống điện năng lượng mặt trời độc lập:
Hệ thống điện năng lượng mặt trời độc lập - Tự chủ nguồn năng lượng
- Ưu điểm của hệ thống điện mặt trời độc lập thế hệ mới:
- Bộ biến tần độc lập công nghệ mới tích hợp bộ điều khiển sạc, và giúp cho việc chuyển đổi điện trực tiếp từ tấm pin năng lượng mặt trời ra nguồn điện xoay chiều để sử dụng, giúp hạn chế suy hao về chuyển đổi so với thế hệ cũ thường hay bị hỏng bộ sạc.
- Bộ Pin lưu trữ [lithium] công nghệ mới thân thiện với môi trường, độ bền sử dụng lên đến 10 năm. So với dòng acquy axit chì độc hại và tuổi thọ kém.
- Hệ thống này phù hợp cho những nơi mà điện lưới không ổn định, thường xuyên bị mất điện hoặc không có điện lưới như hải đảo, trên tàu, trên ghe, đồi núi xa xôi, bè cá,…
- Sử dụng điện mặt trời độc lập giúp tự chủ nguồn điện, an toàn tuyệt đối, không gây tiếng ồn khó chịu như những hệ thống máy phát điện diesel.
- Những lưu ý trước khi quyết định chọn sử dụng
Hệ thống này sử dụng được các thiết bị cơ bản, chẳn hạn như: Tivi, bóng đèn, nồi cơm, quạt điện. Chi tiết theo bảng kê bên dưới:
Mặc dù hệ thống điện mặt trời độc lập có thể dễ dàng lặp đặt ở nhiều nơi, tuy nhiên có những lưu ý cần phải biết trước khi chọn lựa lắp đặt và sử dụng hệ thống điện độc lập này.
Hệ thống điện mặt trời độc lập cần một bộ lưu trữ điện để dùng vào ban đêm, ngoài ra còn có chức năng ổn áp và cung cấp dòng ổn định cho thiết bị cả ngày lẫn đêm. Trong ví dụ này chúng ta dùng 2 bình đấu song song cho điện áp DC 12V.
Pin mặt trời thường dùng ắc quy 100% GEL cho độ bền cao và chu kỳ phóng xả sâu. Loại ắc quy này cũng thường dùng cho ngành viễn thông nên còn gọi là ắc quy viễn thông, tuổi thọ từ 3-5 năm, một số hãng sản xuất được ắc quy có tuổi thọ 20 năm. Dung lượng của pin hay ắc quy thường tính theo đơn vị ampe giờ Ah. Theo tính toán ở bước 1 và đối với điện áp DC 12V suy ra dung lượng cần là 365/12 = 30.42 Ah. Trừ hao khoảng 20% hiệu suất của ắc quy, ta chọn bình có dung lượng khoảng 40Ah.
Bước 3. Chọn tấm PV. Lấy kết quả tính được ở bước 2, ta tính được số ký điện mà tấm PV cần tạo ra: 40Ah x 12V = 480Wh Một ngày nắng bình thường, lượng điện tạo ra trong 12 tiếng có thể tính rút gọn thành 4 tiếng với công suất tối đa. Như vậy cần chọn tấm PV 12V có công suất: 480Ah / 4 = 120W. Bước 4. Chọn bộ điều khiển sạc. Bộ điều khiển sạc năng lượng mặt trời nằm giữa ắc quy và tấm PV, chức năng chính là duy trì điện áp ổn định để sạc cho ắc quy.
Có 3 loại sạc:
- ON/OFF
- PWM
- MPPT – Không nên dùng loại ON/OFF vì hiệu suất rất thấp, loại MPPT có hiệu suất cao nhất nhưng khá đắt tiền nên tùy trường hợp để chọn MPPT hay PWM. – Hệ thống 12V DC nên dùng bộ điều khiển sạc 12V, suy ra dòng điện 120W / 12V = 10A. Vậy ta chọn bộ sạc 12V, dòng lớn hơn 10A.
Hướng Dẫn Tính Toán Lắp Đặt Hệ Thống Điện Mặt trời Độc Lập Trên Mái
Bước 5. Chọn máy kích điện inventer. Tấm PV chuyển đổi ánh sáng mặt trời thành dòng điện DC. Hầu hết thiết bị điện dùng trong gia đình dùng điện AC 220V nên cần inverter để chuyển đổi. Các loại inverter thông dụng:
– Máy kích điện sóng vuông
– Máy kích điện mô phỏng sin
– Máy kích điện sin chuẩn
Máy kích điện sóng vuông có giá rẻ nhất nhưng không phù hợp với một số thiết bị điện, nếu dùng lâu có thể gây hỏng máy móc trong nhà. Máy kích điện sin chuẩn là loại có hiệu suất tốt nhất, đắt tiền nhất, phù hợp để sử dụng lâu dài. Trong ví dụ này tôi dùng máy kích điện sin chuẩn, công suất bằng hoặc lớn hơn công suất tải. Tổng công suất của cả 3 thiết bị hoạt động cùng lúc là Đèn 11W + Quạt 50W + TV 80W = 141W. Vậy nên chọn inverter 200W. Lưu ý các thiết bị như tủ lạnh, máy bơm, máy giặt… có dòng khởi động lớn hơn nhiều so với dòng khi hoạt động bình thường, nên chọn inverter có công suất cao hơn 20 – 30%.
Phần II. Lắp đặt. Bước 1. Lắp tấm PV. Đầu tiên là chọn vị trí, gắn trên mái hoặc dưới đất, nơi không bị che nắng. Sau đó làm khung đỡ, chất liệu rẻ tiền là thép hoặc gỗ, nhưng nếu làm trên mái thì chọn vật liệu inox hoặc thép mạ kẽm để đảm bảo an toàn. Để hứng sáng tối đa cần nhiều tính toán phức tạp tùy theo khu vực và mùa trong năm, nhưng để đơn giản, ở Việt Nam cho tấm PV nghiêng về hướng Nam.
Trộn bê tông với tỷ lệ xi măng 1 : 3 đá, đổ vào chân khung. Cách đấu dây và gắn tấm PV vào khung xem lại bài viết Hướng dẫn lắp đặt pin mặt trời.
Bước 2. Đấu dây. Hệ thống độc lập có sơ đồ nối dây như hình dưới, lưu ý cần đấu đúng cực, đấu dây âm [-] trước, dây dương [+] sau, các tấm PV đấu sau cùng. Lắp thêm CB ở những vị trí sau:
– Giữa tấm PV và bộ sạc.
– Giữa bộ sạc và ắc quy.
– Giữa ắc quy và inverter.
Hướng Dẫn Tính Toán Lắp Đặt Hệ Thống Điện Mặt trời Độc Lập Trên Mái
9 Lý do nên lắp điện mặt trời độc lập
–Tiết kiệm chi phí điện hiệu quả: Hệ thống điện năng lượng mặt trời độc lập sản xuất điện cho các thiết bị điện tiêu thụ – Tận dụng tối đa diện tích mái nhà: Làm mát mái nhà, tạo nét thẩm mỹ cho cả ngôi nhà – Tự chủ nguồn điện: Dù điện lưới có bị ngắt hay chập chờn thì nguồn điện vẫn không bị ảnh hưởng – An toàn cho người sử dụng: Giảm tối đa trường hợp nổ, cháy do sét, trời mưa, nắng gắt – Cải thiện môi trường: Cứ 20 kW công suất điện mặt trời tương đương trồng 70 cây xanh – Không còn lo về giá điện trong các giờ cao điểm: Trong quá trình sử dụng điện mặt trời độc lập, giá điện luôn bằng 0 – Sản xuất điện ngay cả khi trời lạnh, ít nắng: Các tấm pin mặt trời vẫn không ngừng hấp thụ ánh nắng và chuyển hóa thành điện năng để tiêu thụ – Nâng cao đời sống thương hiệu: Đối với hộ gia đình: Luôn đảm bảo nguồn điện sinh hoạt, Đối với doanh nghiệp: Thu hút vốn đầu tư, đối tác và khách hàng. – Dễ dàng di chuyển và lắp đặt: Với đặc thù như cái tên điện năng lượng mặt trời độc lập, bạn có thể di chuyển và lắp đặt hệ thống một cách dễ dàng
Hướng Dẫn Tính Toán Lắp Đặt Hệ Thống Điện Mặt trời Độc Lập Trên Mái
Hiện nay bên KISATO chúng tôi đã nhận thi công lắp đặt hệ thống năng lượng mặt trời cho các khách hàng tại 63 tỉnh thành. Nếu các bạn có nhu cầu về sản phẩm này hãy liên hệ với chúng tôi để được các chuyên gia tư vấn về kỹ thuật cũng như công suất sử dụng cho gi đình bạn sao cho phù hợp nhất.
Với một hệ thống pin mặt trời, bạn chỉ cần đầu tư một lần duy nhất và tiền điện hằng tháng của bạn sẽ giảm đi rất nhiều. Pin mặt trời mang lại hiệu quả kinh tế, gọn nhẹ, lắp ở mọi nơi có ánh sáng mặt trời, tuyệt đối an toàn khi sử dụng và hoàn toàn thân thiện với môi trường.