Sơ đồ hệ thống điện năng lượng mặt trời

Sơ đồ hệ thống điện năng lượng mặt trời

Hệ thống pin năng lượng mặt trời là hệ thống điện sản xuất ra từ nguồn năng lượng mặt trời  vô tận hoàn toàn miễn phí mà tự nhiên ưu ái cho chúng ta. Hiện nay nguồn năng lượng xanh –  sạch – đẹp này đang được sử dụng rộng rãi

Trong tương lai đây chính là nguồn năng luợng thay thế cho các năng lượng truyền thống đang cạn kiệt dần. Vậy bạn đã biết điện mặt trời hoạt động ra sao chưa ?. Hãy cùng Sotek tìm hiểu về Sơ đồ hệ thống điện năng lượng mặt trời ngay bài viết dưới đây nhé.

Hệ thống điện năng lượng mặt trời là gì ?

Hệ thống điện năng lượng mặt trời chính là quá trình biến đổi quang năng của mặt trời thành điện năng thông qua hệ thống pin mặt trời. Sau đó bộ chuyển đổi inverter sẽ chuyển dòng điện một chiều từ pin mặt trời thành dòng điện xoay chiều. Dòng điện này thích ứng với tất cả các thiết bị sử dụng điện từ tải tiêu thụ.

Sơ đồ hệ thống điện năng lượng mặt trời

Hệ thống điện năng lượng mặt trời là giải pháp ưu việt nhất để tiết kiệm điện

Nói theo các khác hệ thống điện năng lượng mặt trời là việc hấp thụ ánh sáng mặt trời để biến thành điện năng. Nguồn điện này sẽ thay thế điện lưới của nhà nước cung cấp năng lượng cho các tải tiêu thụ.

Hệ thống điện năng lượng mặt trời bao gồm 3 loại chính như sau:

Sơ đồ hệ thống điện năng lượng mặt trời

Cấu tạo hệ thống điện năng lượng mặt trời

Để biết được sơ đồ hệ thống điện mặt trời chúng ta cùng tìm hiểu cấu tạo của chúng. Nhìn chung cả 3 hệ thống điện mặt trời đều có cấu tạo cơ bản khá giống nhau như sau.

Tấm pin mặt trời

Tấm pin năng lượng mặt trời là thành phần quan trọng nhất trong sơ đồ hệ thống điện năng lượng mặt trời. Nó có nhiệm vụ tiếp nhận và hấp thụ ánh sáng mặt trời. Sau đó biến đổi thành dòng điện một chiều cung cấp cho hệ thống.

Tấm pin năng lượng mặt trời được làm ra từ những chất liệu đặc biệt. Nó được lắp đặt ở ngoài trời, những vị trí có thể hứng được nhiều ánh năng mặt trời nhất. Vì vậy pin mặt trời siêu bền, có tuổi thọ lên đến hơn 25 năm. Đặc biệt nó chống chịu được những tác động khắc nghiệt của sự thay đổi thời tiết.

Thông thường trong một ngày có thời tiết thuận lợi nắng đẹp. Một tấm pin năng lượng mặt trời sẽ cung cấp lượng điện bằng 1kW/ m2. Tổng công suất điện mà pin mặt trời tạo ra sẽ do cách chúng ta lắp đặt và kết nối các tấm pin lại với nhau.

Tấm pin mặt trời là bộ phận quan trọng nhất trong sơ đồ hệ thống điện năng lượng mặt trời

Tấm pin mặt trời là bộ phận quan trọng nhất trong sơ đồ hệ thống điện năng lượng mặt trời

Bộ điều khiển sạc mặt trời

Đây cũng là bộ phận không kém phần quan trong trong sơ đồ hệ thống điện năng lượng mặt trời. Nó có nhiệm vụ điều khiển việc lấy điện từ tấm pin mặt trời sạc bình ắc quy, ổn áp cho dòng điện. Đảm bảo cho bình ắc quy không bao giờ bị quá tải hay xả quá sâu. Giúp bảo vệ an toàn bào tăng tuổi thọ cho bình ắc quy lưu trữ. Ngoài ra nó giúp hệ thống pin mặt trời sử dụng hiệu quả và lâu dài hơn.

Bộ điều khiển sạc mặt trời còn cho ta biết được tình trạng các ắc quy được sạc điện từ tấm pin mặt trời thế nào. Vì vậy nó cho người sử dụng kiểm soát được tình trạng của hệ thống và các phụ tải.

Công dụng cuối cùng của bộ điều khiển sạc mặt trời đó là bảo vệ nạp không vượt quá điện thế cho phép. Đảm bảo nó luôn dao động từ 13,8 V đến 10,5V. Mạch của bộ điều khiển sẻ tự động ngắt điện khi bình ắc quy đã đầy hoặc điện thế không đảm bảo mức cho phép.

Hệ thống chuyển đổi nguồn tự động ATS

Thiết bị này chỉ sử dụng cho sơ đồ hệ thống điện năng lượng mặt trời nối lưới. Còn hệ thống điện năng lượng mặt trời độc lập thì không có. Nó có công dụng để chuyển mạch điện mặt trời và điện lưới tùy vào tình trạng sử dụng điện khi phối hợp cả hai nguồn điện.

Hệ thống điện mặt trời khi đã sạc đầy bình ắc quy lưu trữ thì thiết bị này sẽ giúp tự động chuyển nguồn điện sang điện lưới. Hoặc khi hệ thống điện mặt trời không đủ cung cấp điện cho tải nó sẽ tự động chuyển sang điện lưới. Nếu hệ thống của bạn không sử dụng bộ chuyển đổi tự động thông minh ATS. Bạn có thể sử dụng những loại cầu dao chuyển mạch thủ công khác.

Bộ chuyển đổi dòng điện inverter

Bộ chuyển đổi dòng điện inverter có nhiệm vụ nhận dòng điện 1 chiều từ pin mặt trời. Sau đó nó tiến hành biến đổi từ dòng điện một chiều sang dòng điện xoay chiều. Dòng điện xoay chiều này có tần số phù hợp với hệ thống điện lưới của nhà nước. Dòng điện này sẽ cung cấp điện trực tiếp cho các tải tiêu thụ tiện hàng ngày.

Có hai dạng chuyển đổi inverter cơ bản là chuyển đổi bằng sóng điện hình sin mô phỏng và sóng điện hình sin thực. Mỗi loại có một ưu và nhược điểm khác nhau và được ứng dụng vào nhiều mô hình điện khác nhau.

Bình ắc quy lưu trữ

Bình ắc quy chỉ sử dụng cho sơ đồ hệ thống điện năng lượng mặt trời hòa lưới có lưu trữ và điện năng lượng mặt trời độc lập. Bình ắc quy có nhiệm vụ lưu trữ điện để sử dụng cho tải vào ban đêm hoặc những ngày không có nắng.

Trên thị trường hiện nay có rất nhiều loại thương hiệu và công suất bình ắc quy khác nhau. Tùy theo hệ thống của bạn mà lựa chọn cho mình hệ thống ắc quy phù hợp. Những hệ thống điện mặt trời có công suất lớn thì phải chọn ắc quy có công suất lớn. Nếu không bạn nên kết nối nhiều bình ắc quy lại với nhau.

Nguyên lý hoạt động của hệ thống điện năng lượng mặt trời

Sơ đồ nguyên lý nhà máy điện mặt trời sẽ hoạt động cơ bản theo mô hình sau đây. Pin mặt trời sẽ trực tiếp thu quang năng từ mặt trời và biến đổi thành dòng điện một chiều. Sau đó dòng điện này sẽ được đưa trực tiếp đến bộ chuyển đổi inverter. Tại đây dòng điện một chiều sẽ được chuyển đổi thành dòng điện xoay chiều. Nó phù hợp với công suất và tần số của các tải tiêu thụ và điện lưới.

Sơ đồ hệ thống điện năng lượng mặt trời

Nguyên lý hoạt động của hệ thống điện năng lượng mặt trời

  • Với sơ đồ hệ thống điện năng lượng mặt trời độc lập. Dòng điện này sẽ được sạc trực tiếp cho các bình ắc quy và cung cấp điện cho các tải tiêu thụ.
  • Với hệ thống điện năng lượng mặt trời hòa lưới không có lưu trữ. Dòng điện sau khi được chuyển đổi thành điện xoay chiều. Nó được hòa trực tiếp vào điện lưới và ưu tiên cho các tải sử dụng điện mặt trời.
  • Với hệ thống điện năng lượng mặt trời hòa lưới có lưu trữ. Dòng điện này sẽ được sạc đầy bình ắc quy lưu trữ và chuyển sang hòa vào điện lưới. Ưu tiên cho các tải sử dụng điện mặt trời. Khi nào mất điện hay điện mặt trời không đủ cung cấp điện cho tải. Hệ thống sẽ tự động lấy điện từ bình ắc quy lưu trữ cung cấp cho tải tiêu thụ.