Hướng dẫn tìm Độ nghiêng tấm pin năng lượng mặt trời tối ưu

 
Độ nghiêng tấm pin năng lượng mặt trời là góc nghiêng của các tấm pin mặt trời. Còn góc ngang là hướng ngang của tấm pin so với đường xích đạo. Các tấm pin mặt trời nên được đặt trực tiếp hứng ánh sáng mặt trời để đạt hiệu suất cao nhất.

Quá trình tìm góc nghiêng giúp tìm ra vị trí và cách đặt tấm pin mặt trời để hệ thống điện mặt trời có sản lượng điện từ năng lượng tái tạo này cao nhất. Bởi vì chúng ta đã biết mặt trời không đứng yên mà mọc từ hướng Đông và lặn về hướng Tây. Do đó khi thiết kế và lắp đặt tấm pin ta cần tìm ra góc nghiêng và góc ngang, phương hướng của pin để có thể hứng được nhiều năng lượng mặt trời nhất trong cả ngày.

Chú ý: Hiện đã có một số thiết bị tự động theo dõi vị trí mặt trời và tự động điều chỉnh hướng lắp pin mặt trời có góc tối ưu nhất. Nhờ vậy cắt giảm chi phí đầu tư hơn rất nhiều so với việc lắp thêm nhiều tấm pin.

 

 
Ta có 4 yếu tố ảnh hưởng trực tiếp đến công suất sản xuất điện mặt trời của tấm pin năng lượng mặt trời:

 
Có thể nói góc nghiêng là một trong những yếu tố quan trọng nhất ảnh hưởng đến công suất sản xuất điện mặt trời. Bởi vì các tấm pin năng lượng mặt trời cần hấp thụ trực tiếp năng lượng mặt trời để chuyển hóa thành điện. Trong khi đó mặt trời không đứng yên một chỗ mà mọc hướng đông rồi lặn hướng tây mỗi ngày. Do đó để tấm pin năng lượng mặt trời có thể hấp thụ được tối đa lượng ánh nắng mặt trời hàng ngày ta cần điều chỉnh góc nghiêng hợp lý nhất.

 
Đối với những khu vực nhiều bụi, hay có sương, tuyết thì yêu cầu bảo dưỡng càng cần thường xuyên. Ta cần làm sạch bề mặt tấm pin năng lượng mặt trời thường xuyên để tránh làm giảm hiệu suất của pin. Đồng thời với khu vực có tuyết cần điều chỉnh góc nghiêng dốc thêm 10 độ để tránh bị đọng tuyết, đọng nước.

 
Mùa hạ và mùa đông kết hợp cùng góc nghiêng ảnh hưởng trực tiếp đến sản lượng điện. Nếu mùa hạ dùng nhiều điện hơn ta nên chỉnh góc nghiêng tối ưu cho mùa hạ, ngược lại mùa đông cũng vậy. Tuy nhiên để tối ưu sản lượng điện quanh năm ta có thể:

- Cách 1: Lắp đặt giàn đỡ có khả năng điều chỉnh. Người dùng điều chỉnh theo mùa như cách tính độ nghiêng theo mùa.
- Cách 2: Lắp đặt giàn xoay tự động sẽ giúp hệ thống tấm pin năng lượng mặt trời tự động theo dõi vị trí mặt trời và tự động điều chỉnh hướng lắp pin và góc tối ưu nhất.

 

 
Nên chọn các tấm pin năng lượng mặt trời chính hãng với đầy đủ bảo hành. Như vậy ta có thể đảm bảo thời gian bảo hành hiệu suất 25 – 30 năm sử dụng. Với các sản phẩm pin năng lượng mặt trời kém chất lượng, trôi nổi trên thị trường sẽ dẫn đến khấu hao hiệu suất rất nhanh. Đồng thời không đảm bảo các tiêu chuẩn kỹ thuật và tiêu chuẩn chất lượng để có thể hoạt động trong mọi điều kiện thời tiết, nhanh bị hỏng hóc.

 

 
Như chúng ta đã biết để tấm pin mặt trời có thể tạo ra sản lượng cao nhất thì cần đặt bề mặt tấm pin vuông góc hướng ánh nắng mặt trời.

Với cách đặt đó thì các cell pin sẽ hoạt động tốt nhất với hiệu suất cao nhất, nhận lượng ánh nắng trực tiếp lớn nhất để chuyển hóa thành nhiều điện năng nhất. Nhưng mặt trời không đứng yên một vị trí suốt cả ngày, do đó cần tìm độ nghiêng và điều chỉnh độ nghiêng theo mùa để pin mặt trời cho ra nhiều điện nhất.

 
Nhờ có việc tính độ nghiêng và lắp đặt hợp lý mà sản lượng điện thu được tối đa. Do đó dòng điện phục vụ sinh hoạt, sản xuất, kinh doanh của chúng ta cũng nhiều hơn. Ta có thể dùng dòng điện mặt trời miễn phí này thay thế dần cho dòng điện từ lưới điện, thậm chí lượng điện dư có thể bán lại cho EVN.

Cho nên tính độ nghiêng và điều chỉnh tấm pin mặt trời đã gián tiếp giúp người dùng giảm được tiền hóa đơn điện hàng tháng.

 

 
Việt Nam nằm trên Bắc bán cầu, do đó ta cần lắp đặt các tấm pin năng lượng mặt trời xoay về hướng Nam.

 
Chúng ta nếu có ít thời gian và không thể thường xuyên điều chỉnh tấm pin. Vậy thì tốt nhất hãy đặt tấm pin có góc nghiêng bằng với vĩ độ tại nơi lắp đặt.

Ví dụ: Vĩ độ của TP. Hồ Chí Minh là khoảng 10 độ thì lắp các tấm pin NLMT nghiêng 10 độ.
 
Yếu tố mùa hè, mùa đông và góc nghiêng cũng ảnh hưởng trực tiếp đến sản lượng điện mặt trời sản xuất được. Nếu ta sử dụng nhiều điện vào mùa hè hơn thì hãy tối ưu góc nghiêng theo mùa hè. Ngược lại nếu dùng nhiều điện vào mùa đông hơn thì hữu tối ưu góc nghiêng theo mùa đông để sản xuất được nhiều điện nhất.

 - Tối ưu hóa sản lượng điện quanh năm: góc nghiêng = vĩ độ
- Tối ưu hóa sản lượng điện mùa hè: góc nghiêng = vĩ độ – 10 độ
- Tối ưu hóa sản lượng điện mùa đông: góc nghiêng = vĩ độ + 10 độ (đến 15 độ)

 Nếu chúng ta lắp đặt một hệ thống tấm pin năng lượng mặt trời có thể điều chỉnh độ nghiêng của tấm pin năng lượng mặt trời và bỏ ra chút thời gian để điều chỉnh. Thì như vậy ta đã có sản lượng điện cao nhất quanh năm.

Ta có công thức chỉnh góc nghiêng theo mùa như sau:

- Mùa xuân: góc nghiêng = vĩ độ
- Mùa hạ: góc nghiêng = vĩ độ – 10 độ
- Mùa thu: góc nghiêng = vĩ độ
- Mùa đông: góc nghiêng = vĩ độ + 10 độ (hoặc 15 độ).

 

 Độ dốc tấm pin năng lượng mặt trời thường 5 đến 10 độ tùy khu vực để đạt hiệu suất tối đa. Tuy nhiên viền nhôm của các tấm pin năng lượng mặt trời và giàn đỡ khá cao nên dễ gây đọng nước sau mưa. Người lắp đặt cần chú ý vận dụng lý thuyết lẫn kinh nghiệm thực tế để giải quyết vấn đề này trong tình huống cụ thể.

 Lắp sai độ dốc của tấm pin năng lượng mặt trời có thể khiến tấm pin mặt trời bị đơn vị bảo hành từ chối tiếp nhận. Bởi vì:

- Dây giắc nối sai kỹ thuật. Thay vì bấm và dùng giắc nối chuyên biệt, lại cắt nối và dán băng keo. Dây không bọc, không có ống luồn bảo vệ.
- Trời mưa khiến nước đọng rất nhiều trên tấm pin khiến pin bị ố và giảm tuổi thọ đáng kể. Thậm chí nước thẩm thấu và lọt vào bên trong tấm pin.
- Lắp đặt pin không dùng kẹp chuyên dụng, không có sơn chống rỉ sét.
- Đường dẫn dây điện để ngoài nắng lại lắp ống bọc nhựa mỏng, sau 2 – 3 tháng sẽ bị bục. Nên lựa chọn vật liệu bọc dây có độ bền cao chịu được điều kiện ngoài trời lẫn thời tiết.
- Các vị trí đọng nước mưa còn kèm theo lớp bùn bẩn, nên những tấm pin này hầu như không sản xuất ra điện được.
- Tem giả khi mua tấm pin mặt trời trôi nổi, không chính hãng.
- Giàn khung yếu gây nguy hiểm và làm võng các tấm pin khiến pin đọng nước.
…
Chú ý: Để có một hệ thống điện mặt trời được lắp đặt đúng quy chuẩn, được bảo hành và có công suất lẫn tuổi thọ cao. Khách hàng nên lựa chọn đơn vị thi công uy tín và chuyên nghiệp. Hoặc nếu tự lắp đặt thì khách hàng nên tìm hiểu kỹ lưỡng và học các kiến thức chuyên môn để tránh xảy ra các sự cố không đáng có.