Tìm hiểu các bước thiết kế hệ thống điện năng lượng mặt trời

Tìm hiểu các bước thiết kế hệ thống điện năng lượng mặt trời

Tìm hiểu các bước thiết kế hệ thống điện năng lượng mặt trời
5 (100%) 1 vote

Việc thiết kế hệ thống điện năng lượng đòi hỏi phải có kiến thức chuyên môn cùng sự hiểu biết nhất định về hệ thống điện năng lượng mặt. Tuy nhiên, với những ai không chuyên hay đang có nhu cầu lắp đặt điện năng lượng mặt trời thì bài viết là nguồn thông tin đáng để tham khảo. Các bước thiết kế cho hệ thống điện năng lượng mặt trời sẽ được trình bày cụ thể trong bài viết dưới đây.

Xem thêm:

Hệ thống điện năng lượng mặt trời

Thông thường để thiết kế hệ thống điện năng lượng mặt trời cần thực hiện qua một số bước cơ bản như sau:

Tính tổng lượng tiêu thụ

Bước đầu tiên khi thiết kế hệ thống điện mặt trời là cần tính đến tổng lượng tiêu thụ điện của mọi thiết thiết mà hệ thống này sẽ cung cấp. Nên tính tổng số Watt-hour sử dụng mỗi ngày cho từng thiết bị. Cộng lại sẽ có được tổng số Watt – hour toàn tải phải sử dụng cho mỗi ngày.

Tính tổng số Watt-hour

Do dự tổn hao của hệ thống và xét đến tính an toàn cho những ngày thời tiết không thuận lợi, số Watt-hour tấm pin mặt trời cung cấp cần cao hơn tổng Watt-hour của toàn tải, có thể tính theo công thức sau:

Watt-hour PV modules( tấm pin mặt trời) =(1.3-1.5)x tổng Watt-hour toàn tải sử dụng.

Chú thích: 1.3 đến 1.5 là hệ số an toàn.

Tính kích cỡ tấm pin năng lượng mặt trời cần sử dụng

Pin năng lượng mặt trời

Muốn tính toán kích cỡ các tấm pin mặt trời cần dùng, trước hết cần tính Wp( Watt-peak) cần có của tấm pin mặt trời. Lượng Wp pin mặt trời tạo ra phụ thuộc rất nhiều vào khí hậu của từng vùng. Chẳng hạn, cùng một tấm pin mặt trời nhưng đặt ở vùng A ta sẽ thu được mức hấp thụ năng lượng khác với vùng B. Do đó để thiết kế chính xác nhất, việc khảo sát cụ thể vị trí lắp đặt là điều kiện cần để đưa ra được hệ số panel generation factor (hệ số phát điện pin mặt trời).

Hệ số panel generation factor chính là tích số hiệu suất hấp thu, độ bức xạ năng lượng của mặt trời vùng đó trong tháng ( đơn vị kWh/m2/ngày).

Tại Việt Nam, mức hấp thu năng lượng mặt trời khoảng 4.58 kWh/m2/ngày. Do đó có thể lấy tổng số Watt-hour của các tấm pin mặt trời chia cho 4.58 sẽ ra được tổng số Wp của tấm pin năng lượng. Các PV đều có thông số Wp, lấy tổng số Wp của tấm pin mặt trời chia cho thông số Wp sẽ có được số lượng tấm pin năng lượng mặt trời cần dùng đến. Đây là cách để biết được số lượng tối thiểu pin năng lượng mặt trời cần dùng. Hệ thống làm việc tốt hơn khi có nhiều tấm pin mặt trời hơn…

Tính tổng số tấm pin sao cho hệ thống hoạt động hiệu quả hơn, sử dụng loại pin nào tối ưu nhất…tất cả đều đòi hỏi sự dày dặn kinh nghiệm trong thiết kế hệ thống điện mặt trời

Tính toán bộ chuyển đổi Inverter

Hiện tại, hai loại Inverter sine chuẩn dùng để tính toán chính là : inverter sine chuẩn tần số cao và inverter sine chuẩn tần số thấp.

+ Với inverter sine chuẩn tần số cao, bộ biến đổi Inveter đáp ứng được công suất khi toàn tải đều bật lên, nghĩa rằng công suất đó có ít 150% công suất tải và tốt nhất là công suất 200%. Với các tải như tủ lạnh, máy lạnh…cần tính thêm công suất để đáp ứng cho thời gian khởi động.

+Với inverter sine chuẩn tần số thấp có thể chọn mức công suất từ 125% đến 150% là sử dụng dươc. Thế nhưng nhược điểm bộ inverter này có mức tiêu hao lớn.

Nếu chọn hệ thống điện năng lượng mặt trời nối lưới sẽ không cần đến bình ắc quy.

Tính toán hệ thống bình ắc quy

Bình ắc quy dùng cho hệ thống điện mặt trời là depp-cycle, loại bình cho phép xả ở mức thấp nhất và nạp đầy bình nhanh. Loại ắc quy này có khả năng nạp xả nhiều lần mà không hỏng bên trong nên cho tuổi thọ cao. Số lượng bình ắc quy dùng cho hệ thống là số lượng đủ để cung cấp điện cho những ngày dự phòng khi các tấm pin năng lượng mặt trời không sản sinh điện.

Để tính dung lượng bình ắc quy, tính như sau:

+Hiệu suất bình ắc quy trong khoảng 85% nên có thể chia số Wh của tải tiêu thụ với 0.85 để có Wh của bình ắc quy.

+Mức xả sâu (DOD) là 0.6, chia số Wh của bình ắc quy cho 0.6 sẽ ra được dung lượng bình ắc quy.

Kết quả tính toán trên cho biết được dung lượng bình ắc quy tối thiểu cho hệ thống điện năng lượng mặt trời không có dự hòng. Nếu hệ thống điện năng lượng mặt trời có số ngày dự phòng thì cần nhân dung lượng bình ắc quy cho số ngày dự phòng để có số lượng bình ắc quy cần cho hệ thống điện mặt trời.

Thiết kế bộ điều khiển hệ thống(solar charge controller)

Bộ điều khiển hệ thống phải có điện thế vào phù hợp với điện thế pin mặt trời, điện thế ra tương ứng với điện của bình ắc quy. Bộ điều khiển có nhiều loại, do đó cần lựa chọn loại phù hợp nhất với hệ thống điện năng lượng mặt trời đang thiết kế.

Với hệ pin năng lượng lớn được thiết kế thành các dãy song song, mỗi dãy được điều khiển bởi solar charge controller .Công suất của bộ điều khiển đủ lớn để nhận điện năng từ hệ thống pin năng lượng, đủ công suất để nạp bình ắc quy.

Trên đây là một số thông tin tổng hợp cơ bản để thiết kế hệ thống điện năng lượng mặt trời dành cho những ai cần tham khảo. Để hệ thống được thiết kế chỉn chu,hệ thống mang lại hiệu quả sử dụng hơn hãy liên hệ những trung tâm, công ty chuyên nghiệp, có bề dày kinh nghiệm để họ thực hiện.

(Một) 1 bình luận về “Tìm hiểu các bước thiết kế hệ thống điện năng lượng mặt trời

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *