Tính Toán Thiết Kế Hệ Thống điện Năng Lượng Mặt Trời Bạn đã Biết Chưa

Hệ thống điện năng lượng mặt trời từ lâu đã không còn quá xa lạ với chúng ta. Mặt trời là nguồn năng lượng xanh vô tận mà tạo hóa đã ban tặng cho con người. Những năm gần đây các nước phát triển trên thế giới đã nổ lực phát triển nguồn năng lượng này. Nó mang đến kỹ nguyên xanh cùng những bước tiến vượt bậc cho nền kinh tế thế giới. Vậy gia đình bạn đã tiếp cận và sử dụng nguồn năng lượng xanh này chưa?. Nếu chưa thì cùng bắt tay với chúng tôi thiết kế hệ thống điện năng lượng mặt trời nhé.

Cách thiết kế pin mặt trời là một trong những giải pháp tiết kiệm điện hàng đầu được người dân thực hiện trong giai đoạn gần đây. Tuy nhiên cách thiết kế ra sao vẫn còn là thắc mắc chung của nhiều người. Đừng lo lắng về vấn đề này bởi vì bài viết dưới đây sẽ cung cấp cho bạn một số thông tin bổ ích.

• Xem thêm: Sơ đồ hệ thống điện năng lượng mặt trời

Điện năng lượng mặt trời là gì?

Điện năng lượng mặt trời là hệ thống sử dụng pin mặt trời để thu các dòng bức xạ điện tử xuất phát từ mặt trời sau đó biến đổi thành điện năng. Điện năng thu được từ pin mặt trời sẽ được đưa trực tiếp xuống bộ biến đổi inverter. Tại đây từ dòng điện một chiều sẽ được biến đổi thành dòng điện xoay chiều. Nó tích ứng phù hợp và sử dụng cho các thiết bị trên tải tiêu thụ điện.

Điện mặt trời được coi là nguồn nguyên liệu xanh, sạch, đẹp. Nó không hề thải ra bất kỳ khí thải độc hại gây ô nhiễm môi trường. Đây được coi là giải pháp năng lượng hàng đầu được các nước trên thế giới phát triển. Dự tính trong tương lai gần nguồn năng lượng này sẽ thay thế các giải pháp năng lượng truyền thống khác.

Cấu tạo của hệ thống điện năng lượng mặt trời

Cấu tạo của hệ thống điện năng lượng mặt trời gồm có các thành phần chính sau:

• Pin năng lượng mặt trời: Đây là thành phần quan trọng nhất. Nó có nhiệm vụ hấp thụ quang năng của mặt trời và biến đổi thành điện năng. Điện từ pin mặt trời là dòng điện một chiều (DC).
• Giá đỡ cho hệ thống: Sử dụng giá đỡ giúp cho quá trình thực hiện lắp đặt pin mặt trời được đơn giản hơn. Không những vậy nó giúp chúng ta cân bằng và dễ dàng lắp đặt hệ thống ở những nơi nhận được nhiều ánh nắng nhất.
• Bộ điều khiển sạc: Sử dụng để sạc ắc quy và bảo vệ hệ thống pin năng lượng mặt trời.
• Ắc quy lưu trữ: Dùng để lưu trữ năng lượng sử dụng cho những lúc mất điện hay cạn kiệt nguyên liệu.
• Bộ chuyển đổi inverter: Sử dụng inverter để chuyển đổi dòng điện một chiều thành xoay chiều. Để phù hợp và tích ứng được với các thiết bị sử dụng của tải tiêu thụ điện.

Cách thiết kế hệ thống điện năng lượng mặt trời

Để thiết kế hệ thống điện năng lượng mặt trời chúng ta phải lần lượt tính toán và thực hiện các bước sau đây.

10 ngày 10 ngày

Bước 1: Tính tổng điện của tải tiêu thu hàng tháng mà điện mặt trời cung cấp

Để tính được tổng số điện tải tiêu thụ hàng tháng chúng ta phải tính ra được tổng điện tiêu thụ của các thiết bị trong một ngày. Sau đó lấy tất cả thiết bị cộng lại và nhân cho 30 ngày. Chúng ta sẽ có được tổng số Watt-hour toàn tải đã sử dụng trong một tháng.Đầu tiên, bạn phải tính Watt-hour thiết bị điện sử dụng mỗi ngày. Tổng số thiết bị điện Watt-hour này chính là toàn tải sử dụng hàng ngày.

Bước 2: Tính tổng điện mà pin mặt trời phải cung cấp cho toàn tải mỗi ngày

Để thiết kế hệ thống điện năng lượng mặt trời chúng ta cần phải tính được tổng điện mà các tấm pin mặt trời phải cung cấp cho toàn tải. Do các hao tổn của hệ thống cũng như tính những ngày không có ánh năng tốt. Vì vậy tổng số điện mà pin mặt trời cung cấp bắt buộc phải cáo hơn tổng số điện tiêu hao của toàn tải.Tham khảo một số sản phẩm pin mặt trời của GPsolarChúng ta có công thức tính tổng điện mà pin mặt trời phải cung cấp chung như sau: (1.3 – 1.5) * tổng điện tiêu hao của toàn tải. Trong đó 1.3 đến 1.5 là hệ số an toàn của tình hình ánh nắng mặt trời.

Bước 3: Tính công suất pin mặt trời cần sử dụng

Để thiết kế hệ thống điện năng lượng mặt trời chúng ta cần tính được công suất của các tấm pin. Công suất của các tấm pin mặt trời tùy thuộc vào tình hình thời tiết của các vùng khác nhau. Cùng một tấp pin mặt trời khi đặt ở vùng này sẽ cho công suất hấp thụ năng lượng mặt trời khác với vùng khác. Vì vậy trước khi thiết kế hệ thống điện năng lượng mặt trời chúng ta phải tiến hành khảo sát từng vùng và đưa ra chỉ số điện mặt trời cụ thể.Mức hấp thu trung bình của năng lượng mặt trời tại Việt Nam là 4.58kWh/M2/ngày. Lấy tổng số điện pin mặt trời cung cấp chia cho 4.58. Chúng ta có được công suất của tấm pin mặt trời đó.Mỗi sản phẩm pin mặt trời chúng ta sử dụng đều có ghi đầy đủ công suất của nó. Vì vậy để tính được tổng số tấm pin mặt trời cần dùng. Chúng ta lấy tổng số công suất của hệ thống pin mặt trời cần dùng chia cho công suất của mỗi tấm.Tính công suất của pin là bước quan trọng trong thiết kế điện mặt trờiKết quả trên chính là số lượng tối thiểu của các tấm pin mặt trời cần dùng. Càng có nhiều tấm pin mặt trời hệ thống hoạt động sẽ càng tốt. Tuổi thọ hệ thống sẽ cao hơn và điện mặt trời luôn đủ cung cấp cho tải ngay cả khi trời không có nắng.

Bước 4: Tính toán bộ chuyển đổi inverter

Hiện nay các hệ thống điện năng lượng mặt trời sử dụng chủ yếu 2 loại inverter chuẩn. Đó chính là inverter sine tần số cao và inverter sine tần số thấp.Nếu bạn chọn bộ chuyển đổi dòng điện inverter tần số cao cho thiết kế hệ thống điện năng lượng mặt trời. Thì công suất của bộ inverter phải đủ lớn để đáp ứng được dòng điện khi tất cả tải bật lên. Vì vậy tốt nhất công suất của nó phải từ 150% đến 200% công suất của toàn tải. Vì trong quá trình sử dụng hệ thống điện mặt trời. Có những lúc chúng ta phải khởi động lại tất cả các thiết bị. Thông thường khi thiết bị được khởi động dòng điện cần thiết sẽ tăng từ 4 đến 6 lần so với khi vận hành ổn định. Ngoài ra chúng ta có thể lựa chọn phương pháp vận hành mềm để giảm công suất của bộ inverter.Nếu bạn lựa chọn bộ inverter chẩn tần số thấp thì công suất của bộ inverter chỉ từ 125% đến 150%. Tuy nhiên nhược điểm của loại inverter này là tiêu hao điện rất lớn.Khi chọn inverter cho hệ thống điện mặt trời. Chúng ta phải chọn hệ thống phù hợp với điện áp của dòng điện xạc cho ắc quy hoặc điện áp của hệ pin mặt trời.

Bước 5: Tính toán ắc quy lưu trữ (Battery)

Thiết kế hệ thống điện năng lượng mặt trời nên dùng loại Battery nạp xả sâu (deep-cycle). Loại này cho phép chúng ta xả năng lượng ắc quy đến mức thấp nhất. Đồng thời nó cũng là loại cho phép nạp đầy bình nhanh chóng nhất. Loại battery này cho phép chúng ta xả rất nhiều lần mà không bị hư hỏng từ bên trong. Ưu điểm của nó là rất bền bỉ và có tuổi thọ rất cao.Có 2 cách tính toán công suất batteryCách thứ nhất chúng ta tính toán dựa vào tổng điện sản xuất mỗi ngày của pin mặt trời. Dung lượng của mỗi bình ắc quy phải chứa được từ 1.5 đến 2 lần dòng điện pin mặt trời sản xuất ra mỗi ngày. Hiệu suất xả nạp của ắc quy trung bình khoảng 70 đến 80%. Để tính được công suất của battery chúng ta lấy tổng lượng điện pin mặt trời sản xuất ra 1 ngày chia cho 0.7 hoặc 0.8 sau đó nhân với 1.5 hoặc 2 lần. Trường hợp nếu bạn thiết kế hệ thống điện năng lượng mặt trời chỉ để sử dụng vào ban ngày. Thì công suất của bình ắc quy chỉ cần bằng lượng điện pin mặt trời sản xuất một ngày là đủ.Cách thứ hai là chúng ta tính công suất của battely cần dùng cho những ngày dự phòng. Khi trời không có nắng và pin mặt trời không sản sinh ra được điện.Ta có công thức chung như sau:Dung lượng ắc quy tối thiểu khi không có ngày dự phòng. Bằng tổng điện tiêu thụ của toàn tải mỗi ngày chia cho tổng hiệu suất xả nạp của ắc quy (Trung bình là 80% =0.8) nhân với mức xả sâu nhất của battely nhân với điện thế của battely.Để tính dung lượng battely cho cả hệ thống có số ngày dự phòng. Chúng ta lấy tổng dung lượng battely không dự phòng nhân cho số ngày dự phòng. Ta sẽ có ra được tổng công suất của battely cho cả hệ thống điện mặt trời.Có 2 cách tính công suất của Battely cho hệ thống điện mặt trời

Bước 6: Thiết kế bộ điều khiển sạc pin mặt trời (solar charge controller)

Bộ điều khiển sạc phải có đầu vào phù hợp với điện thế của pin mặt trời. Đầu ra có điện thế tương đương với điện thế của ắc quy hoặc điện lưới. Trên thị trường hiện nay có rất nhiều loại solar charge controller. Nên bạn phải chọn loại nào phù hợp với hệ thống điện mặt trời của mình. Đối với các hệ thống điện mặt trời lớn có nhiều dãy pin mặt trời khác nhau. Thì mỗi dãy sẽ phải có một bộ điều khiển sạc khác nhau phụ trách cho pin của dãy đó.Bộ điều khiển sạc của hệ thống phải có công suất đủ lớn để nhận điện từ pin và đủ công suất để nạp ắc quy.Bạn nên chọn bộ điều khiển sạc pin mặt trời có dòng Imax bằng 1.3 nhân với dòng ngắn mạch của điện mặt trời.

Phần này bạn không nên tự lắp đặt hay tính toán, hãy đến các kỹ thuật viện của GPsolar tư vấn cho bạn, hãy liên hệ với GPsolar qua thông tin: https://gpsolar.vn/lien-he

Tham khảo một số biến tần inverter điện mặt trời của GPsolar

• Inverter Sungrow 20/25Kw Giá Rẻ 2024
• Inverter Hybrid 12kw 1pha Luxpower/Deye/Kobell/SolaX
• Inverter Hybrid 5kw Kobell cao cấp bảo hành 5 năm
• inverter hòa lưới độc lập 1.2kw
• Inverter hybrid 6kw Kobell bản cao cấp nhất hiện nay
• Inverter hòa lưới có lưu trữ Deye inverter hybrid(SUN-5K-SG03LP1-EU)
• Inverter Hybrid Sungrow 10kW 3 pha – Model SH10.0RT
• Inverter Kobell hybrid 3kw độc lập giá rẻ
• Inverter hybrid Kobell 5kw – hòa lưới có lưu trữ

Tham khảo một số pin mặt trời của GPsolar

• Tấm pin năng lượng mặt trời Astronergy 550/580 Wp
• Tấm pin năng lượng mặt trời AE SOLAR 550/580Wp
• Tấm pin năng lượng mặt trời Axitec 570/580 Wp
• Pin mặt trời Dehui Bi Max công suất 450 W
• Tấm pin năng lượng mặt trời CABERA 100W
• Tấm pin năng lượng mặt trời Canadian 440W – 445W
• Tấm pin năng lượng mặt trời Hanwha Q-CELL poly 345W
• Pin năng lượng mặt trời Cabera 400w 9BB hiệu suất cao
• Tấm pin mặt trời Ja solar 445W công nghệ mới

Trên đây là cách tính toán các chỉ số khi thiết kế hệ thống điện năng lượng mặt trời. Hi vọng thông qua bài viết này bạn sẽ tự thiết kế cho gia đình một hệ thống điện mặt trời riêng. Nếu không hãy liên hệ ngay với chúng tôi tại website: gpsolar.vn hoặc số hotline: 0931480 336. Để chúng tôi tư vấn và mang đến cho gia đình bạn hệ thống điện mặt trời phù hợp với giá cả cạnh tranh nhất.

Tham khảo hệ thống điện mặt trời

Nếu bạn là khách hàng không am hiểu về kỹ thuật điện có thể tham khảo các hệ thống điện mặt trời đã được tính toán sẵn của GPsolar

• Hệ thống điện mặt trời 4.4kwp lưu trữ 5kwh
• Hệ thống điện mặt trời hòa lưới bám tải 4.5kWp
• HỆ THỐNG ĐIỆN MẶT TRỜI HÒA LƯỚI BÁM TẢI 2.7 Kwp
• Điện năng lượng mặt trời 5.5kw có lưu trữ 14kwh
• Chi phí lắp điện mặt trời 5kw (Hòa lưới bám Tải hoặc Hybrid có lưu trữ)
• Bộ điện năng lượng mặt trời độc lập 2kw giá rẻ
• Giá lắp điện năng lượng mặt trời cho gia đình năm 2024
• Máy bơm năng lượng mặt trời 12V
• Giá lắp hệ thống điện mặt trời 10kW

Tác giả

• Dũng DX

  Nguyễn Văn Dũng (Dung DX) là co founder của GPsolar. Là kỹ sư, kỹ thuật viên, chuyên viên hỗ trợ và lắp đặt các hệ thống điện mặt trời của công ty GPsolar. Dũng đã tham gia vào lĩnh vực năng lượng sạch hơn 8 năm, đã lắp trên 100 dự án hệ thống năng lượng mặt trời lớn nhỏ.

  View all posts