Hướng dẫn lắp đặt pin năng lượng mặt trời chi tiết nhất

Cách lắp đặt pin năng lượng mặt trời quyết định nhiều đến hiệu suất tạo ra điện năng lượng mặt trời. Pin năng lượng mặt trời có nhiệm vụ chuyển đổi quang năng thành dòng điện một chiều. Dưới đây HT Solar Xanh sẽ hướng dẫn những điều cần biết về cách lắp đặt hệ thống pin năng lượng mặt trời.

Những quy tắc khi lắp đặt tấm pin năng lượng mặt trời

Để có được hệ thống điện từ năng lượng mặt trời, chúng ta phải đi qua rất nhiều quy tắc bền chặt. Cách lắp đặt hệ thống pin năng lượng mặt trời đạt yêu cầu, đạt chuẩn về kỹ thuật, về mỹ quan cần nắm chắc những quy tác dưới đây.

Nguyên lý hoạt động của tấm Pin năng lượng mặt trời

Tấm Pin năng lượng mặt trời tạo ra dòng điện một chiều. Vậy tấm Pin năng lượng mặt trời ấy có nguyên lý hoạt động như nào? Tấm pin mặt trời được cấu tạo từ những chất bán dẫn. Chịu sự tác động của bức xạ ánh sáng mặt trời. Các điện từ được bóc tách ra khỏi các nguyên tử. Các điện từ khi chuyển động được đấu nối với các vật dẫn điện sẽ sản sinh ra dòng điện. Quá trình chuyển đổi năng lượng ánh sáng mặt trời thành dòng điện được gọi là hiệu ứng quang điện.

Thực tế các tấm Pin mặt trời được hình thành từ nhiều module giống nhau. Tùy thuộc vào các cách ghép các module, mà người ta có thể tạo ra các tấm Pin có công suất và mức điện áp khác nhau. Trước khi tìm cách lắp đặt hệ thống pin năng lượng mặt trời, thì ta phải hiểu rằng khả năng cung cấp điện của Pin có quan hệ bền chặt với cường độ bức xạ ánh sáng mặt trời. Trong khi đó cường độ bực xạ ánh sáng mặt trời thì không ổn định, thường xuyên biến đổi. Chính vì thế mà công suất Pin mặt trời không thể đo ở dạng W mà phải đo ở dạng Wp.

cach lap dat pin nang luong mat troi
So sánh thông số đầu ra của tấm pin trong các điều kiện chiếu sáng khác nhau

 

Tính toán thông số của một hệ thống điện pin mặt trời cung cấp

WP là gì và làm cách nào để tính toán công suất WP?

WP là công suất của tấm pin, là lượng điện sản sinh ra trong điều kiện:

  • Cường độ ánh sáng đạt 1.000 W/m2
  • Các tia sáng mặt trời phải chạm vuông góc tới các tế bào năng lượng mặt trời.
  • Tiêu chuẩn thước đo chiều dài tương đối đường quang qua bầu khi quyển là
  • Nhiệt độ đạt chuẩn là 25 độ C.

Để tiết kiệm kinh phí cách lắp đặt hệ thống điện năng lượng mặt trời. Ta phải tính toán kích cỡ tấm pin để có hướng lắp đặt pin mặt trời cần sử dụng. Trước tiên là tính WP cần có của tấm pin. Sau tới là lượng công suất Wp mà Pin mặt trời tạo ra tùy thuộc vào từng vùng khí hậu địa phương.

Để thiết kế tính toán chính xác. Chúng ta phải đi khảo sát từng vùng để đưa ra một hệ số phát điện của pin mặt trời. Hệ số này là tích số của hiệu suất hấp thu và độ bức xạ ánh sáng năng lượng mặt trời trong các tháng có tỷ lệ nắng ít nhất của vùng. Với đơn vị tính là kWh/m2/ngày.

Tổng lượng điện tiêu thụ các thiết bị trong gia đình

Bây giờ bài toán đặt ra là. Lượng điện tiêu thụ của mỗi thiết bị trong một ngày là bao nhiêu? Với cách tính: Lấy công suất trong 1 ngày của nó nhân với giờ sử dụng. Ví dụ tủ lạnh của bạn có công suất là 200W, chạy cả ngày thì lượng điện tiêu thụ của nó là:  200*24 =4800 Wh.

Từ đó ta có thể tính tổng lượng điện tiêu thụ trong một ngày như sau:

  • Thiết bị gia dụng, tivi có công suất 80 Wh bật 2 tiếng trong ngày, tủ lạnh 200 Wh bật 24 tiêng/ngày, đèn thắp sáng 50 Wh bật 10 tiếng/ngày, điều hòa 100 Wh bật 4 tiếng/ngày. Tính ra tổng lượng điện sẽ là: 80*2 + 200*24 + 50*10 + 100*4 = 5900 Wh

Với kết quả ví dụ như trên bạn đang băn khoăn rằng, có những ngày bạn dùng điện nhiều hơn hoặc ít hơn thì làm thế nào? Bạn cứ sử dụng bình thường vì cách lắp đặt hệ thống điện mặt trời  đã tính toán kèm theo một hệ thống bình ắc quy để trữ điện. Bình ắc quy này lưu trữ điện trong những ngày dư thừa và sẽ cung cấp cho những ngày nhu cầu sử dụng điện tăng đột biến, hay những ngày trời mưa không có ánh sáng mặt trời.

Tính toán dung lượng ắc quy cho pin năng lượng mặt trời.

Bình ắc quy dùng cho hệ thống điện năng lượng mặt trời là ắc quy tải. Cách lắp đặt hệ thống điện năng lượng mặt trời hoạt động độc lập điện năng sinh ra từ tấm pin, sau đó sẽ đi qua bộ sạc vào nạp vào ắc quy. Ắc quy có thể xả sâu đến mức dung lượng điện cực kỳ thấp trong khi tuổi thọ số lần nạp vào, xả ra lại tương đối cao. Tuy nhiên chúng ta cũng nên tránh xả ác quy xuống mức thấp nhất  sẽ ảnh hưởng lớn đến tuổi thọ và dung lượng chứa nạp tối đa của ắc quy.

Công suất thực tế mà pin năng lượng mặt trời phải cung cấp

Trên lý thuyết thì công suất pin mặt trời được đo ở điều kiện lý tưởng nhất. Chúng ta cần là công suất thực tế của tấm pin sản sinh ra để đáp ứng được tổng nhu cầu điện năng sử dụng. Từ con số đó ta sẽ tính đến yếu tố như pin, bình ắc quy, và các điều kiện khác. Công suất từ nguồn năng lượng mặt trời phụ thuộc vào cường độ ánh sáng, rồi độ ẩm, bụi, mây và môi trường.

Dựa trên các tính toán trên, để thuận lợi cho việc tính toán cách lắp đặt hệ thống pin năng lượng mặt trời người ta đưa ra một hệ số chung gọi là hệ số phát điện panel (PGE).

Ta có công thức tính: công suất lý thuyết của toàn hệ thống = tổng lượng điện cần thiết 1 ngày/PGE

PGE Dựa vào điều kiện môi trường nên nó sẽ khác nhau về vị trí địa lý. Việt Nam có PGE  trung bình khoảng 4,56.

Khi xác định được PGE ta sẽ tính công suất lý thuyết tối thiểu mà hệ thống cần cung cấp cho nhu cầu sử dụng điện toàn ngôi nhà.

Ví dụ: Một ngày bạn cần 2000 Wh, bạn ở Hà Nội có PGE khoảng 3.2. Như vậy bạn cần tối thiểu một  hệ thống điện mặt trời có công suất lý thuyết là: 2000/3.2 = 625 W

Trên đây là cách tính và ví dụ khách quan. Nếu trong gia đình hệ thống điện mặt trời với hệ thống điện lưới chạy song song thì có thể chọn mức công suất thấp hơn. Tùy theo nhu cầu sử dụng mà ta chọn một mức công suất phù hợp nhất.

huong dan lap dat pin nang luong mat troi
Pin mặt trời lắp đặt trên mái nhà

Cách lắp pin năng lượng mặt trời gắn cố định lên mái

  • Tấm pin với mái có khoảng hở tối thiểu là 115mm
  • Các module có khoảng cách ít nhât là 10mm.
  • Khi lắp các module không lắp chặt các lỗ thoát nước của module.
  • Khi lắp đặt phải đảm bảo chịu được sức gió lớn, bão
  • Tất cả các cấu kiện nên dùng vật liệu inox
  • Tối thiểu phải dùng 4 kẹp cố định khung và có độ dày từ 7 đến 10mm
  • Kẹp tuyệt đối không được tiếp xúc với mặt kính và làm biết dạng khung.
So do lap dat pin nang luong mat troi
Hướng dẫn lắp đặt pin năng lượng mặt trời

Cách đấu dây cho pin năng lượng mặt trời

  • Cần người có trình độ kỹ thuật cao để thực hiện công đoạn này.
  • Bằng cách đấu nối tiếp mà có thể tăng điện áp của các module.
  • Điểm tiếp xúc khi đấu nối cần đảm bảo sạch và khô ráo.
  • Nếu đấu dây không đúng cực sản phẩm có thể bị hỏng ngay lập tức
  • Khi đấu song song cần kiểm tra điện áp của từng module. Thấy bị đảo cực hoặc có chênh lệch trên 10 V thì cần kiểm tra lại.
  • Các module có sẵn 2 đường dây chống nắng, và nối với dây diện có tiết diện lõi tối thiểu 4mm2

Quá trình lưu trữ pin năng lượng mặt trời

  • Trong quá trình chờ cách lắp đặt pin năng lượng mặt trời. Cần bảo quản cất giữ pin ở nơi khô ráo, độ ẩm thấp hơn 85%, nhiệt độ trong khoảng âm 20 độ C đến 50 độ C.
  • Không được dùng dao để cắt các dây buộc mà phải dùng kìm. Không được xếp các tấm pin chồng lên nhau tránh trầy xước.
  • Để đạt hiệu suất tối đa thì nên đặt ở góc nghiêng.
  • Không lắp tấm pin ở những nơi có nguy cơ ngập nước.
  • Có thể dùng nhiều biến tần khác nhau để có hướng lắp đặt pin mặt trời ở nhiều phía khác nhau.

Thực hiện quá trình bảo trì pin năng lượng mặt trời

  • Tốt nhất mỗi năm một lần thực hiện bảo trì. Kiểm tra các kết nối của dây cáp. Tránh nơi có ánh sáng chiếu trực tiếp, tránh tiếp xúc với nước.
  • Trường hợp có các cành cây che bóng cần cắt tỉa. Lau chùi mặt kính sạch sẽ bằng giẻ mềm. Cần thực hiện lau chùi thường xuyên đối với trường hợp lắp đặt ở góc nghiêng dưới 10 độ.
  • Trong trường hợp có tấm module hỏng thì cần phải thay thế tấm module khác cùng loại.
  • Đặc biệt nên nhớ đi giày bảo hộ và đeo gang tay trong quá trình sửa chữa.

Những lưu ý khi đầu tư vào Pin năng lượng mặt trời

Để tối đa hóa lợi ích khi đầu tư vào các tấm pin năng lượng mặt trời. Giảm chi phí cho hóa đơn tiện ích. Chúng ta cần phải chắc chắn hiệu quả từ pin năng lượng mặt trời mang lại. Để chắc chắn điều đó chúng ta cần lưu ý sau.

  • Vị trí lắp đặt, cần đảm bảo hướng lắp đặt pin mặt trời có vị trí thu ánh sáng tốt nhất. Các hệ thống cách lắp đặt năng lượng mặt trời gắn trên mái nhà phụ thuộc hoàn toàn vào vị trí và hướng của tấm pin.
  • Tấm pin có phù hợp với mái nhà hay không? Khi mà lắp đặt các tấm pin vào các toàn nhà cũ, chúng ta phải xem xét kiểm tra mái nhà có thể chịu được trọng lượng của tấm pin hay không.
  • Lưu ý về kích thước của tấm pin mặt trời. Các tấm pin năng lượng mặt trời rất đa dạng có nhiều kích thước kiểu dáng khác nhau. Ta phải tính toán nhu cầu sử dụng điện và công suất sinh ra điện của tấm pin mà có  lựa chọn cách lắp đặt hệ thống pin năng lượng mặt trời phù hợp nhất.

Cảnh báo nguy hiểm khi lắp Pin năng lượng mặt trời

Khi tìm hiểu về cách lắp pin năng lượng mặt trời. Các nhà chuyên môn đã cảnh báo chúng ta, trong quá trình lắp đặt có thể sinh ra điện áp DC ở mức nguy hiểm. Để đảm bảo an toàn lao động người trực tiếp tham gia lắp đặt hạn chế đeo trang sức kim loại như: nhẫn, đồng hồ, vòng tay… Tuyệt đối phải trang bị đầy đủ gang tay và giày bảo hộ cách điện.

Đặc biệt cần thuộc lòng và tuân thủ những lưu ý sau đây:

  • Không được đứng lên tấm pin làm xước vỡ bề mặt kính.
  • Các tấm Pin đã bị vỡ tuyệt đối không được sử dụng
  • Không được phép tự ý tháo rời các tấm Pin hay loại bỏ bất kỳ phần nào.
  • Trong trường hợp tấm Pin bị ướt hoặc điều kiện thời tiết mưa to gió lớn không được lắp đặt.
  • Các đầu mối kết nối giữa các tấm Pin phải được đảm bảo chặt chẽ và an toàn không bị hở mạch. Dẫn đến hậu quả điện giật hay hỏa hoạn.
  • Luôn đảm bảo đấu đúng cực các tấm Pin theo kỹ thuật.
  • Trong trường không may bị hỏa hoạn thì tuyệt đối không được dùng nước để dập cháy.

Tham khảo thêm: Nhà máy điện mặt trời lớn nhất thế giới nằm ở đâu

Máy năng lượng mặt trời nào tốt nhất ở Việt Nam hiện nay.

Lời kết

Sử dụng năng lượng điện mặt trời vừa tiết kiệm tiền điện vừa góp sức bảo vệ môi trường sống xanh lành mạnh hơn. Giờ đây cách lắp đặt hệ thống pin năng lượng mặ trời vô cùng đơn giản và dễ dàng, nên có rất nhiều hộ gia đình lắp đặt và sử dụng. Thường xuyên truy cập vào trang HTsolarXanh.com để biết thêm thông tin.