Cách đấu pin năng lượng mặt trời chuẩn xác, đạt hiệu quả cao

Cách đấu pin năng lượng mặt trời có ảnh hưởng trực tiếp đến sản lượng điện tạo ra của hệ thống. Vì vậy để sở hữu một hệ thống điện mặt trời chất lượng, chủ đầu tư cần quan tâm và hiểu rõ về sơ đồ lắp đặt pin năng lượng mặt trời. Với mỗi hệ thống, các tấm pin sẽ được đấu theo cách riêng để đảm bảo hệ thống hoạt động ổn định, lâu dài và hiệu quả. Bài viết dưới đây đã tổng hợp các cách đấu nối pin mặt trời phổ biến, mời bạn đọc cùng tham khảo. 

I. Sơ đồ hệ thống điện năng lượng mặt trời hoàn chỉnh

Sơ đồ điện năng lượng mặt trời phân theo đối tượng sử dụng

Tùy vào quy mô và công suất hoạt động mà mỗi hệ thống điện mặt trời sẽ có cấu tạo và thành phần khác nhau.

a. Đối với hệ thống điện mặt trời dành cho hộ gia đình

Thường dùng loại hệ thống có công suất hoạt động dưới 10kw.

Sơ đồ cấu tạo và cách hoạt động của hệ thống:

• Các tấm pin năng lượng mặt trời: Hấp thu năng lượng mặt trời và chuyển hóa thành dòng điện một chiều.
• Biến tần Inverter: Nhận dòng điện một chiều từ tấm pin và chuyển thành dòng điện xoay chiều có cùng pha, cùng tần số với điện lưới quốc gia.
• Tủ điện năng lượng mặt trời: Nhận điện xoay chiều từ Inverter và phân phối đến các tải tiêu thụ. Đồng thời, thực hiện chức năng đóng, ngắt mạch để ngăn ngừa hiện tượng sụt áp hoặc quá tải gây ảnh hưởng đến các thiết bị điện.
• Phụ kiện, cáp điện: Có nhiệm vụ kết nối các thiết bị trong hệ thống điện mặt trời với nhau và kết nối với điện lưới quốc gia.
• Các tải tiêu thụ: Bao gồm các thiết bị điện trong nhà như hệ thống đèn chiếu sáng, tủ lạnh, điều hòa, máy giặt…

Xem thêm: Hộ gia đình nên lắp đặt hệ thống điện mặt trời bao nhiêu kw?

b. Đối với hệ thống điện mặt trời dành cho công ty, xí nghiệp lớn

Đây là những hệ thống có quy mô và công suất lớn hơn (thường trên 10kw). Tuy nhiên, nhìn chung cấu tạo và cách hoạt động của hệ thống cũng tương tự như hệ thống điện mặt trời cho gia đình. Chỉ khác ở chỗ, thay vì sử dụng điện mặt trời cho các thiết bị dân dụng thì hệ thống sẽ cung cấp điện năng cho các thiết bị có công suất lớn như máy móc công nghiệp, dây chuyền sản xuất, hệ thống làm mát… Do đó, hệ thống sẽ sử dụng loại tủ điện công nghiệp thay vì tủ điện dân dụng như trong hệ thống điện mặt trời gia đình.

Sơ đồ điện năng lượng mặt trời phân theo hệ thống

Hiện nay có hai loại hệ thống điện mặt trời được lựa chọn và lắp đặt phổ biến nhất tại các hộ gia đình và doanh nghiệp là: điện mặt trời hòa lưới có lưu trữ và hòa lưới không lưu trữ. Mỗi hệ thống sẽ có cấu tạo và cách hoạt động khác nhau, phù hợp với từng yêu cầu và mục đích của người sử dụng.

a. Đối với hệ thống điện mặt trời hòa lưới không lưu trữ

Cấu tạo hệ thống gồm:

• Các tấm pin năng lượng mặt trời
• Inverter hòa lưới
• Tủ điện năng lượng mặt trời
• Phụ kiện và cáp điện

Cách thức hoạt động:

• Hệ thống giàn pin lắp đặt trên mái hoặc trên mặt đất sẽ hấp thụ ánh nắng mặt trời và chuyển hóa thành dòng điện một chiều.
• Dòng điện này đi qua biến tần Inverter và chuyển đổi thành dòng điện xoay chiều.
• Dòng điện xoay chiều được truyền tới tủ điện và hòa vào điện lưới để phân phối cho các thiết bị điện.

Hệ thống này sẽ hoạt động cùng với lưới điện nhưng điện mặt trời luôn luôn được ưu tiên hàng đầu. Nếu mất điện, hệ thống sẽ ngừng hoạt động để không phát điện vào lưới điện quốc gia, gây nguy hiểm cho thợ điện sửa chữa.

Xem thêm: Báo giá hệ thống điện mặt trời hòa lưới không lưu trữ 5Kw, 10Kw, 15Kw

b. Đối với hệ thống điện mặt trời hòa lưới có lưu trữ

Cấu tạo hệ thống gồm:

• Các tấm năng lượng mặt trời
• Bộ điều khiển sạc: Điều chỉnh dòng điện từ các tấm pin mặt trời để sạc cho pin lưu trữ. Giúp kiểm soát pin không bị xả quá sâu cũng như sạc quá tải làm ảnh hưởng đến tuổi thọ và hiệu suất hoạt động của nó.
• Pin lưu trữ năng lượng mặt trời (thường là pin lithium): Lưu lại lượng điện dư thừa từ các tấm pin mặt trời để sử dụng khi mất điện, vào buổi tối hoặc những hôm trời mưa, ít ánh nắng mặt trời.
• Biến tần Hybrid
• Phụ kiện khác

Cách thức hoạt động:

• Các tấm pin hấp thụ năng lượng mặt trời và chuyển thành dòng điện một chiều.
• Dòng điện một chiều tiếp tục được chuyển tới bộ điều khiển sạc để ổn áp dòng.
• Sau đó, dòng điện này sẽ đi qua inverter để chuyển thành dòng điện xoay chiều cung cấp cho các tải tiêu thụ. Nếu không sử dụng hết, lượng DC dư thừa sẽ được lưu trữ vào pin lithium.

Xem thêm: Báo giá hệ thống điện mặt trời hòa lưới có lưu trữ 5Kw, 10Kw

II. Các cách đấu pin năng lượng mặt trời phổ biến

Ngoài hiểu rõ về sơ đồ hệ thống điện mặt trời, bạn còn phải nắm được cách đấu nối pin năng lượng mặt trời với nhau. Hiện nay trên thị trường, có 3 cách đấu pin mặt trời cơ bản là: ghép nối tiếp, ghép song song và ghép hỗn hợp.

Phương pháp ghép các tấm pin nối tiếp

Phương pháp này được thực hiện để làm tăng tổng điện áp của hệ thống. Cách đấu các tấm pin mặt trời nối tiếp là đấu cực âm của tấm pin này với cực dương của tấm pin khác, cho đến khi một dãy pin chỉ còn 1 đầu âm và 1 đầu dương duy nhất.

Với cách đấu dây pin năng lượng mặt trời mắc nối tiếp, bạn có thể tính điện áp, dòng điện cũng như công suất của toàn hệ thống như sau:

Trường hợp 1: Các tấm pin có cùng mức điện áp và dòng điện.

Ví dụ, khi lắp 3 tấm pin mặt trời nối tiếp có cùng mức điện áp và dòng điện là 6V và 3A thì hệ thống sẽ có tổng điện áp là 18V (6 + 6 + 6) và dòng điện 3A. Khi đó, công suất của toàn hệ thống sẽ là 18 x 3 = 54w.

Trường hợp 2: Các tấm pin khác điện áp nhưng có cùng dòng điện

Ví dụ lắp 3 tấm pin 5V/3A với 7V/3A và 9V/3A thì điện áp tổng của hệ thống là 5 + 7 + 9 = 21 và dòng điện vẫn là 3A. Công suất của hệ thống là 21 x 3 = 63w.

Trường hợp 3: Các tấm pin khác cả điện áp và dòng điện định mức

Trong trường hợp này, điện áp của hệ thống vẫn là điện áp tổng, nhưng dòng điện sẽ bị giới hạn ở mức giá trị thấp nhất. Cụ thể, bạn có thể xem qua ví dụ sau:

Lắp 3 tấm pin nối tiếp: 3V/1A, 7V/3A và 9V/5A. Khi đó, điện áp của hệ thống là 3 + 7 + 9 = 19V. Dòng điện được tính ở mức thấp nhất là 1A. Và tổng công suất của hệ thống sẽ là 19 x 1 = 19w.

Phương pháp ghép các tấm pin song song

Phương pháp này giúp làm tăng tổng công suất của hệ thống. Để thiết lập hệ thống các tấm pin mắc song song, bạn thực hiện đấu cực dương của tấm pin này với cực dương của tấm pin khác.

Tương tự như cách ghép nối tiếp, cũng xảy ra các trường hợp đối với các tấm pin khi ghép song song như sau:

Trường hợp 1: Các tấm pin có cùng mức điện áp và dòng điện.

Với hệ thống 3 tấm pin 19V/8A ghép song song thì tổng điện áp sẽ là 19V và tổng dòng điện là 8 x 3 = 24A. Khi đó công suất của hệ thống là 19 x 24 = 456w

Trường hợp 2: Các tấm pin khác điện áp và cùng dòng điện.

Trong trường hợp này, điện áp của hệ thống sẽ bị giới hạn ở mức điện áp thấp nhất, còn dòng điện vẫn được tính bằng dòng điện tổng của các tấm pin.

Ví dụ, lắp 3 tấm pin 17V/8A, 19V/8A và 19V/8A thì điện áp của hệ thống sẽ ở mức thấp nhất 17V. Còn dòng điện sẽ là 8 x 3 = 24A. Khi đó công suất tổng là 24 x 17 = 408w

Trường hợp 3: Các tấm pin có cùng mức điện áp và khác về dòng điện.

Khi đó, điện áp tổng của hệ thống sẽ bằng mức điện áp chung của các tấm pin. Còng tổng dòng điện sẽ được tính cộng vào nhau.

Ví dụ, lắp 3 tấm pin 19V/5A, 19V/8A và 19V/8A thì điện áp tổng vẫn là 19V, còn dòng điện tổng là 5 + 8 + 8 = 21A. Và công suất hệ thống là 21 x 19 = 399w

Trường hợp 4: Các tấm pin khác nhau cả về điện áp và dòng điện

Với trường hợp này, điện áp tổng sẽ là mức điện áp thấp nhất giữa các tấm pin, còn dòng điện tổng sẽ được tính cộng lại.

Ví dụ với 3 tấm pin 17V/5A, 18V/7A và 19V/8A thì điện áp tổng là 17V và dòng điện tổng là 5 + 7 + 8 = 20A. Khi đó, công suất hệ thống là 20 x 17 = 340w.

Phương pháp ghép nối tấm pin hỗn hợp

Đây là phương pháp kết hợp giữa hai cách đấu pin năng lượng mặt trời nối tiếp và song song. Các tấm pin được mắc nối tiếp thành từng dãy, sau đó các dãy pin sẽ ghép song song với nhau. Phương pháp này sẽ làm tăng đồng thời cả điện áp và công suất của hệ thống, nên sẽ phù hợp với những hệ thống điện mặt trời cỡ vừa và cỡ lớn hơn.

III. Những lưu ý khi đấu nối tấm pin năng lượng mặt trời

Để các tấm pin mặt trời được ghép nối chuẩn xác và mang lại hiệu suất tốt nhất cho hệ thống, chủ đầu tư cần lưu ý đến những vấn đề sau:

• Ngắt điện hoàn toàn trước khi lắp đặt và ghép nối các tấm pin mặt trời.
• Tránh đấu nối các tấm pin mặt trời trong thời tiết mưa ẩm.
• Đảm bảo địa điểm lắp đặt an toàn, đặc biệt là khi lắp đặt trên mái nhà.
• Không đứng hay ngồi trên tấm pin.
• Sử dụng các thiết bị, đồ bảo hộ chuyên dụng để hỗ trợ quá trình lắp đặt tốt nhất.

Do việc đấu nối các tấm pin mặt trời liên quan nhiều đến kỹ thuật, nên để đảm bảo kỹ thuật đấu nối chính xác, đảm bảo an toàn khi sử dụng, bạn không nên tự lắp điện mặt trời nếu không am hiểu về lĩnh vực này.

Thay vào đó, bạn có thể lựa chọn các đơn vị lắp đặt điện mặt trời chuyên nghiệp như SUNEMIT. Tại đây, các kỹ thuật viên sẽ giúp bạn xây dựng hệ thống điện mặt trời an toàn, hiệu quả với hiệu suất hoạt động cao. Vì vậy, nếu có nhu cầu lắp điện năng lượng mặt trời, hãy liên hệ ngay cho SUNEMIT theo Hotline: 0946868498 – 0943968848.

Hi vọng với những thông tin cung cấp trên đây về cách đấu pin năng lượng mặt trời sẽ giúp các chủ đầu tư hiểu rõ hơn về hệ thống trước khi lắp đặt. Từ đó có thể sở hữu cho mình hệ thống điện mặt trời tốt với chi phí tối ưu nhất.

Phạm Hân

Phạm Hân là chuyên viên marketing tại Công ty điện mặt trời Sunemit. Với nhiều năm làm việc trong ngành marketing và 3 năm tìm hiểu về lĩnh vực điện năng lượng mặt trời, Hân hi vọng có thể mang đến cho độc giả những kiến thức bổ ích, giúp bất kỳ ai cũng có thể hiểu rõ về hệ thống để lựa chọn giải pháp điện mặt trời tối ưu.