Home Blog Bộ điều khiển sạc năng lượng mặt trời Hướng dẫn lắp đặt hệ thống điện mặt trời độc lập (P2)

Bộ điều khiển sạc năng lượng mặt trời Hướng dẫn lắp đặt hệ thống điện mặt trời độc lập (P2)

by admin
0 comment

Bước 3: Lựa chọn bộ lưu trữ cho hệ thống năng lượng mặt trời

Đầu ra của các tấm pin mặt trời là dòng điện một chiều (DC). Tuy nhiên, điện mặt trời chỉ có thể tạo ra vào ban ngày. Chính vì vậy, nếu bạn muốn sử dụng điện mặt trời vào ban đêm thì chúng ta cần có một thiết bị để lưu trữ, và đó là ắc quy điện mặt trời.

Chúng ta không thể chỉ lắp đặt hệ thống điện mặt trời mà không có nơi lưu trữ điện, bởi vì 2 vấn đề sau:

Hầu hết các thiết bị khi vận hành đều cần một nguồn điện có điện áp định mức ổn định, nhưng dòng điện mà tấm pin tạo ra sẽ có điện áp thay đổi theo bức xạ mặt trời.
Bạn không thể cung cấp điện cho các thiết bị vận hành vào ban đêm nếu không có ắc quy lưu trữ điện.
Có nhiều loại pin lưu trữ điện mặt trời khác nhau. Ắc quy ô tô cũng được thiết kế để lưu trữ dòng điện DC nhưng chúng lại không có khả năng xả sâu nên không được ứng dụng trong năng lượng mặt trời. Ắc quy năng lượng mặt trời axit chì có chu kỳ xả sâu, cho phép xả một phần và xả chậm. Do đó pin axit chì là lựa chọn hoàn hảo cho hệ thống điện mặt trời độc lập.

Ngoài ra, Pin Ni-MH và pin Lithium-ion cũng được sử dụng nhiều trong các ứng dụng năng lượng mặt trời nhỏ.

Tính toán và lựa chọn ắc quy
Dung lượng của pin được đánh giá theo Ampe-giờ (Ah).
Công suất = Điện áp x Cường độ dòng điện.
Năng lượng (Wh) = Điện áp (V) x Cường độ dòng điện (A) x Thời gian (giờ).
Điện áp pin = 12V (vì hệ thống trong ví dụ này là 12V).
Dung lượng pin = Tải / Điện áp = 1600 / 12 = 133,3 Ah.
Trên thực tế chúng ta cần tính toán mức hao mòn pin là 15%. Vậy nên, dung lượng pin cần thiết là 133,3 : 0.85 ≈ 157 Ah.
Để pin duy trì được tuổi thọ tốt hơn, chúng ta không nên để chúng xả ở mức tối đa (100%). Đối với pin axit-chì ngập nước chỉ nên xả 60% (độ xả sâu – DOD).
Vậy chốt lại, dung lượng pin cần thiết cho ví dụ này sẽ là 157 : 0.6 ≈ 262 Ah (có thể sử dụng ắc quy 300Ah có sẵn trên thị trường).

Bước 4: Lựa chọn điều khiển sạc pin năng lượng mặt trời

Bộ điều khiển sạc pin năng lượng mặt trời là một thiết bị được đặt giữa tấm pin và ắc quy. Nó làm nhiệm vụ điều chỉnh điện áp và cường độ dòng điện đến từ các tấm pin của bạn. Nó được sử dụng để duy trì điện áp sạc thích hợp cho pin lưu trữ. Khi điện áp đầu vào từ tấm pin tăng lên, điều khiển sạc sẽ điều chỉnh sạc cho acquy để ngăn chặn việc sạc quá mức.

Thông thường, các hệ thống điện năng lượng mặt trời không hòa lưới sử dụng pin sạc 12V. Tuy nhiên, tấm pin mặt trời có thể cung cấp điện áp cao hơn nhiều so với yêu cầu của ắc quy (chẳng hạn pin mặt trời 400W có điện áp định danh lên đến 41.7V). Về bản chất, khi chuyển đổi điện áp dư thành cường độ dòng điện, điện áp sạc có thể được giữ ở mức tối ưu trong khi thời gian cần thiết để sạc đầy được giảm. Điều này cho phép hệ thống điện mặt trời hoạt động ổn định và tối ưu.

Các kiểu điều khiển sạc pin mặt trời
Có 2 dòng điều khiển sạc phổ biến được ứng dụng cho ngành năng lượng mặt trời là PWM (điều chế độ rộng xung) và MPPT (theo dõi mức công suất tối đa). Trong 2 loại điều khiển sạc này, MPPT có giá đắt hơn nhưng đổi lại chúng lại có hiệu quả tốt hơn. Vậy nên, bạn có thể lựa chọn 1 trong 2 tùy sở thích của mình.
Tính toán và lựa chọn điều khiển sạc năng lượng mặt trời
Vì hệ thống theo ví dụ này là 12V nên chúng ta cần lựa chọn điều khiển sạc 12V.
Cường độ dòng điện = Công suất đầu ra của tấm pin / Điện áp = 400W / 12V = 33.3A.
Chúng ta cũng cần mở rộng ra 20%, do đó điều khiển sạc mà chúng ta cần sẽ có số liệu ampe là 33.3 x 1.2 ≈ 40A
Như vậy trong trường hợp này, chúng ta sẽ lựa chọn bộ điều khiển sạc pin 12V/40A.
Nếu bạn muốn tối ưu chi phí lắp đặt thì bạn có thể lựa chọn điều khiển sạc PWM, còn nếu bạn muốn hệ thống vận hành hiệu quả hơn thì có thể lựa chọn loại điều khiển sạc năng lượng mặt trời MPPT.

Bước 5: Lựa chọn biến tần năng lượng mặt trời

Pin năng lượng mặt trời (PV) tiếp nhận bức xạ mặt trời và chuyển đổi chúng thành điện năng và đây là dòng điện một chiều (DC). Dòng điện DC này sau đó cần được chuyển đổi thành dòng điện xoay chiều AC (để phù hợp với phần lớn các thiết bị điện gia dụng) thông qua một thiết bị gọi là inverter năng lượng mặt trời.

Các kiểu biến tần
Sóng vuông (Square Wave).
Sóng hình sin đã điều chỉnh (Modified Sine Wave).
Sóng sin chuẩn (Pure Sine Wave).
Inverter sóng vuông rẻ nhất trong 3 loại nhưng không phù hợp cho tất cả các thiết bị. Đầu ra của biến tần sóng sin đã điều chỉnh cũng không phù hợp với một số thiết bị nhất định, đặc biệt là những thiết bị điện dung và điện từ như tủ lạnh, lò vi sóng và hầu hết các loại động cơ. Biến tần sóng sin đã điều chỉnh thường hoạt động với hiệu suất thấp hơn inverter sóng sin chuẩn.

Vì vậy, theo ý kiến cá nhân tôi bạn nên lựa chọn các inverter sóng hình sin chuẩn. Inverter có 2 loại là hòa lưới và độc lập. Tất nhiên ở hướng dẫn này chúng ta sẽ lựa chọn biến tần độc lập.
Lựa chọn inverter
Xếp hạng công suất của inverter cần lựa chọn phải bằng hoặc cao hơn tổng tải (cao điểm nhất) tính bằng watt (W).

Trong trường hợp của chúng ta ở hướng dẫn này, tải tối đa tại thời điểm bật tất cả các thiết bị (4 đèn 10W, 1 tivi 75W, 2 quạt 55W) là 4 x 10 + 75 + 2 x 55 = 225W. Như vậy chúng ta có thể lựa chọn một biến tần 300W.

Vì hệ thống của chúng tôi là 12V, nên chúng ta sẽ lựa chọn một inverter năng lượng mặt trời 300W 12V/220V/50HZ

Đơn vị cung cấp hệ thống điện mặt trời gia đình uy tín

Intech Energy – là một công ty chuyên tư vấn giải pháp lắp đặt hệ thống điện năng lượng mặt trời uy tín ở Việt Nam.

Hotline: 0966966819

Địa chỉ: Lô 5+6, KCN, Lai Xá, Hoài Đức, Hà Nội.

You may also like

Leave a Comment