Dòng điện, điện áp và điện trở trong hệ thống điện mặt trời

Với những tiến bộ của ngành năng lượng, công nghệ pin mặt trời đã không còn quá xa lạ ở Việt Nam. Tuy nhiên, để hiểu và phân tích được các hệ thống điện mặt trời, đòi hỏi người dùng phải có những kiến thức cơ bản về dòng điện, điện áp, điện trở công suất và năng lượng. Để giúp bạn đọc hiểu rõ hơn về các thông số này, bài viết dưới đây đã giải đáp chi tiết, cùng chúng tôi tìm hiểu nhé!

Các đại lượng đo trong ngành điện mặt trời

Dòng điện

Dòng điện là sự chuyển động không ngừng của các electron trong dây dẫn. Thông thường, dây dẫn sẽ được làm từ đồng hoặc nhôm. Các nguyên tử kim loại được cấu tạo từ các electron tự do chuyển động từ nguyên tử này sang nguyên tử khác. Nếu một electron được thêm vào dây dẫn, một electron tự do sẽ bị hút bởi một proton để trung hòa. Khi đó, buộc các electron ra khỏi quỹ đạo của chúng và gây ra hiện tượng thiếu electron. Điều này dẫn đến sự dịch chuyển liên tục của các electron và tạo ra dòng điện.

Cường độ dòng điện được xác định bằng số lượng electron đi qua mặt cắt ngang của dây dẫn trong một giây. Đơn vị của cường độ dòng điện là ampe (A).

Trong hệ thống điện mặt trời, tồn tại 2 loại dòng điện là dòng điện DC và dòng điện AC.

• Dòng điện AC là dòng điện xoay chiều, cung cấp năng lượng để chạy các thiết bị điện. Dòng điện xoay chiều thường có tần số là 50/60 Hz.
• Dòng điện DC là dòng điện một chiều có tần số bằng 0. Đối với hệ thống điện mặt trời, điện DC sẽ được sinh ra từ các tấm pin mặt trời và chuyển đến bộ biến tần. Bộ biến tần khi đó sẽ có chức năng chuyển điện DC thành AC để cung cấp cho các thiết bị điện.

Điện áp

Điện áp là áp suất cần thiết để đẩy dòng điện chạy từ phía nguồn đến các thiết bị điện. Điện áp còn có một thuật ngữ khác là điện thế và được đo bằng đơn vị Volt (V). Điện áp và dòng điện có mối quan hệ tỷ lệ thuận với nhau.

Các yếu tố ảnh hưởng đến điện áp của tấm pin mặt trời gồm có:

Sự che phủ

Khi đấu các tấm pin mặt trời mắc nối tiếp, nếu một trong số các tấm pin bị che khuất bởi bóng râm thì hiệu suất của toàn hệ thống cũng sẽ bị ảnh hưởng. Do đó, để tránh hiện tượng này, người dùng cần tính toán lắp đặt các tấm pin mặt trời ở những vị trí sao cho tấm pin nhận được ánh sáng mặt trời đầy đủ và không bị che khuất bởi bất kỳ bóng râm nào.

Nhiệt độ

Với điều kiện thời tiết mát mẻ, nhiệt độ bình thường, các electron sẽ di chuyển với tốc độ nhanh hơn, số lượng lớn hơn nên có thể tạo ra nhiều năng lượng hơn. Ngược lại khi nhiệt độ tăng, các electron sẽ di chuyển chậm hơn, điện áp trên tấm pin cũng thấp hơn. Do đó sản lượng điện mặt trời tạo ra cũng sẽ kém hơn.

Điện trở

Điện trở là khả năng cản trở dòng điện của vật dẫn. Tất cả các vật liệu đều mang trong mình một điện trở nhất định. Điện trở tăng khi tăng chiều dài hoặc giảm tiết diện của dây dẫn. Đơn vị đo điện trở là ôm và ký hiệu là Ω.

Điện trở của dây dẫn sẽ phụ thuộc vào chất liệu và nhiệt độ của vật liệu. Các vật liệu cho phép nhiều electron tự do di chuyển là các chất dẫn điện như đồng, bạc, nhôm, dung dịch clohydric, axit sunfuric… Ngược lại, những vật liệu cho phép ít electron di chuyển là các chất cách điện, ví dụ như nhựa, cao su, thủy tinh và giấy khô… Ngoài ra, một loại vật liệu khác vừa có đặc tính của chất dẫn điện và chất cách điện là chất bán dẫn, có thể kể đến như carbon, silicon và germanium…

Mối liên hệ giữa điện trở, điện áp và dòng điện được thể hiện qua công thức:

U = I x R

Trong đó, U là điện áp, I là cường độ dòng điện và R là điện trở của vật dẫn.

Công suất

Công suất có đơn vị đo là Watts, được hiểu là năng lượng cần thiết để vận hành thiết bị điện. Tùy vào công suất được cung cấp mà thiết bị sẽ yêu cầu nhiều hoặc ít hơn năng lượng.

Công thức tính công suất là: Watts = Vôn x Ampe.

» Xem thêm: Công suất là gì, ý nghĩa công suất trong hệ thống điện mặt trời

Năng lượng

Năng lượng là tổng lượng điện năng mà một thiết bị tiêu thụ trong một đơn vị thời gian. Đơn vị của năng lượng là kilowatt giờ (kWh). Giá trị này phụ thuộc vào lượng điện năng tiêu thụ của thiết bị tại một thời điểm cụ thể và thời gian tiêu thụ điện năng.

Công thức tính điện năng tiêu thụ là: A = P x t với P là công suất thiết bị và t là thời gian thiết bị hoạt động.

» Xem thêm: Điện năng tiêu thụ là gì và công thức tính điện năng tiêu thụ

Phân biệt công suất và năng lượng

Công suất và năng lượng là hai đại lượng hoàn toàn khác nhau. Công suất đo bằng W hoặc kW (1kW = 1000W), trong khi năng lượng đo bằng kWh. Công suất thể hiện lượng điện năng có thể được sử dụng, trong khi năng lượng thể hiện tổng lượng điện năng được sử dụng trong một khoảng thời gian.

Ví dụ: Một thiết bị có công suất 100W. Khi đó, thiết bị sẽ hoạt động với công suất 100W và tiêu thụ mức năng lượng là 0.1 kWh nếu nó hoạt động liên tục trong một giờ.

Như vậy với những giải thích trên đây, hi vọng SUNEMIT đã giúp bạn đọc hiểu rõ hơn về các thuật ngữ dòng điện, điện áp, điện trở, công suất và năng lượng. Nhờ đó, khi biết được mức tiêu thụ năng lượng của ngôi nhà, bạn có thể tính toán công suất lắp đặt điện mặt trời phù hợp.

Để hiểu hơn về cách tính công suất lắp đặt, bạn đọc có thể xem chi tiết tại:

Cách tính sản lượng và công suất điện năng lượng mặt trời

Ngoài ra, để biết được chính xác mức chi phí đầu tư cho hệ thống điện mặt trời, quý khách hàng có thể liên hệ đến các đơn vị chuyên thi công lắp đặt điện mặt trời uy tín. Tại Việt Nam, SUNEMIT là một trong những đơn vị tiên phong trong lĩnh vực điện năng lượng mặt trời. Với đội ngũ kỹ thuật viên lành nghề, trình độ chuyên môn cao, bạn sẽ được khảo sát về vị trí lắp đặt và tư vấn lựa chọn hệ thống phù hợp nhất, không chỉ đảm bảo cho hiệu suất tối ưu, đáp ứng tốt nhu cầu khi sử dụng, mà còn giúp tiết kiệm chi phí hiệu quả khi đầu tư.

Vì vậy, nếu có nhu cầu lắp đặt hệ thống điện mặt trời, đừng quên để lại thông tin hoặc liên hệ trực tiếp cho chúng tôi theo địa chỉ:

ĐIỆN MẶT TRỜI SUNEMIT – CAM KẾT UY TÍN & CHẤT LƯỢNG

• Hotline: 0946868498 – 0943968848
• Website: https://sunemit.com
• Facebook: https://facebook.com/sunemit
• Văn phòng miền Bắc: Tầng 12, tòa nhà Tech 181 Nguyễn Lương Bằng, Đống Đa, Hà Nội.
• Văn phòng miền Nam: KĐT Saigon Pearl, 92 Nguyễn Hữu Cảnh, quận Bình Thạnh, TP.HCM

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.