Giới Thiệu Đèn Năng Lượng Mặt Trời Tuvaco

Giới khoa học gia Hoa Kỳ nhận định rằng năng lượng mặt trời là ngành công nghiệp có tương lai tươi sáng ở trên toàn thế giới, trong lúc vấn đề bảo vệ môi trường ngày càng cấp thiết đồng thời với việc giảm sử dụng năng lượng hoá thạch. Nhưng thực ra, trước khi chúng ta nghĩ làm thế nào để bảo vệ môi trường bằng cách sử dụng năng lượng mặt trời, con người, trong suốt nhiều thế kỷ, đã tận dụng sức mạnh của mặt trời theo những cách khác.

Tấm pin năng lượng mặt trời của một nhà máy điện

Ngành công nghiệp năng lượng mặt trời đang bùng nổ với tỉ lệ tăng trưởng trung bình hằng năm là 58%, kể từ năm 2010. Đây là một tin tuyệt vời, nếu nhìn nhận đến nồng độ khí carbon dioxide (CO2) trong không khí trung bình toàn cầu đạt mức cao kỷ lục vào tháng 3/2015, theo các nhà nghiên cứu từ cơ quan National Oceanic and Atmospheric Administration – NOAA của Hoa Kỳ.

Sơ đồ mô tả một hệ thống điện mặt trời dùng cho gia đình làm việc thế nào

Các tấm panel thu năng lượng mặt trời lắp trên mái ngói đảm bảo cấp đủ năng lượng cho các thiết bị điện trong hộ gia đình đã tương đối phổ biến hiện nay

Lịch sử phát triển năng lượng mặt trời

Các nhà khoa học cảnh báo rằng lượng khí thải hiện hành sẽ cần phải được giảm khoảng 80%, nếu không muốn nồng độ CO2 trong không khí tiếp tục tăng. Chính phủ các nước, cũng như các doanh nghiệp phải bắt đầu dựa vào các nguồn nhiên liệu thay thế như thủy điện, điện gió, và năng lượng mặt trời, nếu họ muốn ngăn chặn sự phát thải các loại khí gây hiệu ứng nhà kính.
214 -212 BC: Các ví dụ được biết đến sớm nhất của năng lượng mặt trời
Con người đã học các sử dụng năng lượng mặt trời, bắt đầu từ việc sử dụng kính lúp để tập trung ánh sáng mặt trời chiếu vào một vài thứ làm chúng bùng cháy trong khoảng thế kỷ 7 trước công nguyên.

Tranh vẽ thời cổ mô tả thiết bị của Archimedes

Những ghi nhận đầu tiên về sử dụng năng lượng mặt trời có vào khoảng bốn thế kỷ sau đó. Các nhà sử học Hy Lạp và La Mã cổ đại ghi nhận rằng nhà toán học nổi tiếng – kỹ sư – nhà phát minh Archimedes đã chế tạo “tia nhiệt” từ các tháp chiến đấu của thành Syracuse. Thiết bị đó được cho là sử dụng một tập hợp các gương đồng được đánh bóng để tập trung ánh sáng đốt cháy các cánh buồm của tàu chiến địch. Câu chuyện đã được tranh luận hàng thế kỷ qua. Trong năm 2004, chương trình khoa học MythBusters đã thử nghiệm dựng lại thiết bị này của Archimedes nhưng không thành công. Tuy nhiên, chỉ một năm sau đó, một nhóm các nhà khoa học thuộc MIT đã thử nghiệm tái tạo thành công thiết bị dạng này, chế tạo một mô hình “tàu phóng lửa” sử dụng 127 tấm gương phản xạ ánh nắng mặt trời.

1767: Chiếc hộp của Horace De Saussure

Horace Benedict de Saussure là một nhà vật lý và tự nhiên học, chủ yếu được biết đến với những đóng góp cho ngành địa chất (với tác phẩm “Những chuyến du lịch ở dãy Alps”). Ông cũng là người phát minh ra ẩm kế. Tuy nhiên, De Saussure đã đóng góp vào sự phát triển của công nghệ năng lượng mặt trời bằng cách tạo ra thiết bị thu năng lượng mặt trời đầu tiên vào năm 1767 – một cái hộp bao phủ bởi 3 lớp thủy tinh hấp thụ năng lượng nhiệt, đạt nhiệt độ 230°F (nguồn: Văn phòng Tiết kiệm năng lượng và năng lượng tái tạo).

1839: Hiệu ứng quang điện

Một hệ thống ứng dụng hiệu ứng quang điện trên diện tích lớn

Edmond Becquerel – nhà vật lý người Pháp, phát hiện ra rằng một số vật chất nhất định khi tiếp xúc với ánh sáng mặt trời sẽ tạo ra điện áp. Điều này đánh dấu một mốc quan trọng trong lịch sử của công nghiệp năng lượng mặt trời.
Becquerel chỉ mới 19 tuổi khi ông tạo ra tế bào quang điện đầu tiên trên thế giới trong phòng thí nghiệm của cha mình. Năm đó, ông trình bày chi tiết các thí nghiệm trong tạp chí khoa học Les Comptes Rendus de l’Academie des Sciences – Becquerel đặt một clorua bạc trong axit và chiếu sáng nó trong khi nó được kết nối với điện cực bạch kim và, kết quả là, nó tạo ra điện áp và dòng điện.

1873 – 1876: Hiện tượng quang dẫn của Selenium và sự tạo ra điện

Hơn 40 năm sau khi thí nghiệm của Becquerel, thì Willoughby Smith – một kỹ sư điện người Anh quan sát hiện tượng quang dẫn của nguyên tố hóa học selen. Ba năm sau khám phá đó, William Grylls Adams – giáo sư Khoa Triết học tự nhiên (Đại học King), làm việc cùng với sinh viên Richard Evans Day, phát hiện ra rằng selen sản xuất điện khi tiếp xúc với ánh sáng. Hai năm sau nữa, Adams đã viết “Solar Heat: A Substitute for Fuel in Tropical Countries” (Năng lượng mặt trời: Một thay thế cho nhiên liệu ở các nước nhiệt đới) – cuốn sách đầu tiên về năng lượng mặt trời.
1905 – Nghiên cứu của Einstein
Albert Einstein thì không cần giới thiệu. Nhà vật lý học gốc Do Thái được biết đến với một loạt các sự kiện khoa học quan trọng. Tuy nhiên, có vẻ như hầu hết mọi người không để ý đến nghiên cứu về hiệu ứng quang điện của Einstein. Einstein xây dựng lý thuyết photon của ánh sáng – mô tả rằng ánh sáng mặt trời có thể “giải phóng” các electron trên bề mặt kim loại. 16 năm sau khi công bố bài báo, Einstein được trao giải Nobel cho “khám phá quy luật hiệu ứng quang điện” của mình.

1954 – Sáng chế pin mặt trời đầu tiên

Trong khi nguyên mẫu của mô-đun quang điện được tạo ra trong những năm cuối thế kỷ 19 bởi Charles Fritts, hơn 50 năm sau, cộng đồng khoa học mới thiết kế được một tế bào năng lượng mặt trời thực tế.
Các bước đột phá đầu tiên đến vào năm 1918, khi nhà khoa học Ba Lan Jan Czochralski phát minh ra một phương pháp nuôi cấy silicon đơn tinh thể. “Tiến trình Czochralski ” lấy cảm hứng từ Gerald Pearson và Calvin Fuller của phòng thí nghiệm Bell nổi tiếng, để tạo ra các thiết bị đầu tiên có thể chuyển đổi ánh sáng mặt trời thành năng lượng điện vào năm 1954. Hai nhà khoa học sau đó đã tăng hiệu suất chuyển đổi từ 4% lên 11%.

1977 – Thiết lập Trung tâm Nghiên cứu Năng lượng mặt trời

Việc kiểm soát giá dầu của chính phủ Hoa Kỳ trong những năm 1970, tiếp theo là các lệnh cấm vận dầu mỏ Ả-rập và việc đưa ra Đạo luật Giao khẩn cấp Dầu khí năm 1973 tạo ra một cuộc khủng hoảng năng lượng ở Hoa Kỳ. Tất cả điều này dẫn đến việc đón nhận năng lượng mặt trời và các nguồn tài trợ của Viện Nghiên cứu Năng lượng mặt trời (ngày nay được gọi là Phòng thí nghiệm Năng lượng tái tạo quốc gia). Trong vài năm sau đó, chính phủ các nước khác trên toàn cầu cũng làm như vậy.

1999 – Bước đột phá trong hiệu quả quang điện

Hai mốc quan trọng xảy ra trong 1999; đầu tiên, Chủ tịch EUROSOLAR – Hermann Scheer khởi xướng chương trình “100.000 mái nhà năng lượng mặt trời”, với mục tiêu tạo ra một công suất điện là 300 MW vào năm 2005. Thứ hai, quan trọng hơn, là các công ty sản xuất Spectrolab phát triển một tế bào chuyển đổi được… 32% của ánh sáng nhận được thành điện năng – hơn gấp đôi mức hiệu quả tại thời điểm đó.

Các tấm thu năng lượng mặt trời của một nhà máy điện.

Một loại tấm thu năng lượng mặt trời có thể tự di chuyển được theo hướng nắng

Năng lượng mặt trời trong thế kỷ 21

Kể từ khi bắt đầu thiên niên kỷ thứ ba,đây là thời gian mà ngành công nghiệp năng lượng mặt trời nhìn thấy nhiều cơ hội hơn bao giờ hết. Tấm pin mặt trời dùng cho nhà ở đã trở thành phổ biến rộng rãi vào năm 2001, khi Home Depot bắt đầu bán ra trong 3 cửa hàng ở California, Hoa Kỳ (một năm sau đó, tại hơn 60 cửa hàng trên toàn quốc). Hôm nay, tình hình thậm chí còn tốt hơn, Greentech Media cho biết thị trường năng lượng mặt trời dân cư đã tăng 66% kể từ năm 2009. Hơn nữa, máy phát điện không còn là thứ bắt buộc phải có trong nhà; các thiết bị di động như điện thoại thông minh, máy tính bảng và máy tính xách tay hiện nay có thể được trang bị bộ dụng cụ bảng điều khiển năng lượng mặt trời nhỏ.

Đèn năng lượng mặt trời

Một loại đèn năng lượng mặt trời dùng cho chiếu sáng ngoài trời, có thể tự thu năng lượng mặt trời rồi nạp vào pin phía trong dùng để thắp sáng bóng đèn led của nó

Tương lai tươi sáng nhờ vào sự mở rộng của các khoản tín dụng thuế liên bang, chính sách nhà nước và đặc biệt là cắt giảm chi phí, Hiệp hội Năng lượng mặt trời công nghiệp Hoa Kỳ dự đoán rằng năm 2016 sẽ là một năm kỷ lục cho ngành công nghiệp này . Mặc dù công nghệ tiếp tục phát triển, các nhà nghiên cứu MIT tin rằng công nghệ tinh thể silicon hiện nay có khả năng tạo ra điện quy mô hàng terawatt vào năm 2050. Ngay khi những thứ rào chắn như chính sách dựa vào nhiên liệu hóa thạch bị huỷ bỏ, năng lượng mặt trời sẽ thế chỗ.

Hiện nay, thay cho việc sử dụng đèn điện lưới, trên thị trường xuất hiện loại đèn vô cùng mới mẻ, độc đáo rất được các gia đình yêu thích và tin dùng, đó là đèn sử dụng năng lượng mặt trời, với tên tiếng anh là solar light, là loại đèn trang trí ngoại thất, sân vườn, công viên, lối đi, hành lang…vô cùng thời trang, thẩm mỹ cao và tiện ích.

 

Khi bỏ tiền ra mua solar light, nhiều người tỏ ra ngại ngùng và khó hiểu về cấu tạo và nguyên lý hoạt động của nó. Sau đây, TUVACO sẽ đưa ra những thông tin cần thiết trả lời thắc mắc mà bạn đang có.

Các bộ phận cơ bản của đèn năng lượng mặt trời:

Đèn năng lượng mặt trời được thiết kế đơn giản với nhiều bộ phận chính như tấm pin năng lượng mặt trời, cảm biến ánh sáng, mạch điều khiển, pin sạc, thân đèn, công tắc… với nhiều tính năng thông minh hiện đại, giúp đèn cung cấp ánh sáng cho không gian ngoài trời của gia đình.

Tấm pin mặt trời – Solar panel

Solar panel là thành phần chính và quan trọng của đèn, là tập hợp nhiều tế bào quang điện, có khả năng hấp thu ánh sáng từ mặt trời và chuyển đổi thành năng lượng điện cung cấp cho đèn.
Thường được lắp đặt bên trên cùng của đèn để có thể hấp thu được nhiều ánh sáng mặt trời hơn, tấm pin solar có tuổi thọ khá dài, từ 20-25 năm, được làm với chất liệu silicon tinh khiết, khả năng chống thấm tốt, có thể chịu đựng dưới mọi thời tiết khắc nghiệt của Việt Nam.

Cảm biến ánh sáng – sensor light

Sensor light là thành phần thông minh, có khả năng nhận biết ánh sáng để phát tín hiệu cho đèn tắt và vào trời tối thì tự động bật và phát ra ánh sáng. Nhờ có tính năng này mà đèn năng lượng mặt trời không cần phải chịu sự tác động của con người.

Mạch điều khiển – Controller

Đây là bộ phận quan trọng dùng để ngắt dòng điện khi phát hiện pin đã được sạc đầy, từ đó phòng tránh pin sạc vượt mức, gây nổ. Controller còn đồng thời ngăn không cho dòng điện từ pin sạc chạy ngược lại làm hư tấm pin mặt trời.

Pin sạc- Battery

Khi tấm pin năng lượng hấp thụ ánh sáng mặt trời, chuyển hóa điện năng và tích trữ trong pin sạc. Loại pin này thường làm bằng chất lượng an toàn, như Lithium, thường có tuổi thọ khá cao.

Đèn LED năng lượng mặt trời

Đèn thường sử dụng nhiều con chip LED siêu sáng, có thể chiếu sáng liên tục cùng độ sáng gấp đôi so với các loại đèn truyền thống khác như đèn huỳnh quang, đèn dây tóc…

Với tuổi thọ khá cao lên tới 50.000 giờ, độ bền tốt, bạn có thể yên tâm sử dụng lâu dài mà không cần phải thay bóng đèn thường xuyên.

Thân đèn năng lượng mặt trời

Tùy theo loại đèn mà có chất liệu thân đèn khác nhau như: nhôm mạ đồng, nhôm sơn tĩnh điện, thép không rỉ, hợp kim nhôm…vô cùng chất lượng, có độ bền và khả năng chống thấm nước tốt.

Công tắc trên đèn

Trên mỗi loại đèn đều được trang bị một công tắc ở nhiều vị trí khác nhau, đa số là trên thân đèn, dùng để bật hay tắt nguồn của đèn khi không sử dụng nữa hay lúc mới mua về.

Nguyên lý hoạt động của đèn năng lượng mặt trời:

  • Vào buổi sáng, tấm pin mặt trời thu năng lượng từ ánh sáng mặt trời, rồi chuyển hóa thành điện năng, đi qua bộ điều khiển sạc và lưu trữ điện năng vào pin sạc.
  • Vào buổi tối, solar light sẽ tự động bật sáng khi cảm ứng được trời đã tối, sử dụng điện năng từ pin sạc đã lưu trữ trong ngày, cung cấp nguồn điện cho đèn LED phát ra ánh sáng.

Ứng dụng của đèn năng lượng mặt trời

Đèn năng lượng mặt trời được lắp đặt tại khu vườn, hồ bơi nhà ở, biệt thự, cổng, lối đi công viên…, không chỉ giúp chiếu sáng mà còn trang trí cho không gian nhà bạn thêm đẹp mắt, ấm áp và lung linh.

HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG ĐÈN LED NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI

Tất cả các đèn led được đặt ngoài trời đòi hỏi cần một chút thời gian làm sạch và bảo trì hệ thống để đảm bảo chức năng hoạt động tốt. Hệ thống chiếu sáng cảnh quan Halogen và LED nên được làm sạch và bảo trì một hoặc hai lần một năm, nhưng đèn ngoài trời năng lượng mặt trời đòi hỏi một chút cẩn thận hơn về bền mặt tiếp nhận ánh sáng để giữ cho chúng hoạt động tốt. Do đó bài viết hướng dẫn sử dụng đèn led năng lượng mặt trời một cách cụ thể để có một thiết bị hoạt động bền lâu dài.

Về cơ bản, số lượng thời gian làm sạch và bảo trì này tăng lên khi bạn chọn chất liệu của đèn năng lượng mặt trời. Vì nó là các tấm cells pin mặt trời và pin cho phép bạn khai thác năng lượng mặt trời, nên nó cần phải dành nhiều thời gian cho nó hơn khi chúng được đặt bên ngoài ngôi nhà của bạn.

1. Thường xuyên tỉa cây bụi và cây gần đó.

Bất kỳ có thể chắn những tia năng đến đèn như: nhà, cây hoặc cây bụi nào có thể che đi ánh nắng đến thì cần phải được tỉa thưa thường xuyên để đảm bảo các tấm pin mặt trời của bạn có phơi nắng hoàn toàn. Bởi vì đèn của bạn dựa vào ánh sáng mặt trời, nhiệm vụ này sẽ cần phải được làm thường xuyên. Tùy thuộc vào tốc độ tăng trưởng của cây và bụi cây xung quanh, bạn có thể cần phải tỉa chúng thường xuyên một lần mỗi tháng.

2. Làm sạch các tấm pin mặt trời.

Bước này là điều cần thiết để bảo trì lượng ánh sáng được tiếp nhận được quang phổ mặt trời để có thể đem lại cho bạn lại công suất ổn định cho đèn. Các tấm pin mặt trời có lớp bụi hoặc các mảnh vụn khác không thể sạc đầy pin trong giờ nắng. Đây là một vấn đề vì hai lý do. Vấn đề đầu tiên là đèn ngoài trời của bạn sẽ không ở lại lâu sau khi trời tối, bởi vì pin sẽ không có đủ năng lượng được lưu trữ. Vấn đề thứ hai là điều này có thể rút ngắn tuổi thọ của pin.
Cách tốt nhất là vệ sinh đèn ngoài trời là vải mềm để lau hoặc dùng nước rửa chuyên dụng để lau. Bạn có thể cần một bàn chải lông mềm để loại bỏ các vết vụn bùn và các vết ố cứng đầu. Tốt nhất là vệ sinh các tấm pin mặt trời của bạn sớm hoặc muộn trong ngày để tránh làm sạch chúng khi chúng đang hoạt động.
Hầu hết các chủ nhà có thể làm sạch tấm pin mặt trời của họ khoảng mỗi tháng một lần cho chức năng tối đa. Nếu bạn sống trong một khu vực đặc biệt nhiều bụi, bạn có thể cần thực hiện nhiệm vụ này thường xuyên hơn.

3. Làm sạch đèn.

Trong khi bạn có nước chuyên dụng, vải mềm và bàn chải mềm, bạn cũng có thể làm sạch bất kỳ loại bùn, bụi bẩn, bụi hoặc mảnh vụn nào từ quả địa cầu và đồ đạc. Làm sạch các thành phần kim loại hoặc nhựa của đèn cảnh quan của bạn có thể giúp kéo dài tuổi thọ và duy trị sự tiếp nhận ánh sáng. Vệ sinh kính hoặc mặt kính của đèn bằng nhựa đảm bảo rằng bụi bẩn và bụi không chắn bởi sự tiếp nhận ánh sáng.

4. Kiểm tra thiệt hại của thiết bị.

Trong khi bạn đang làm mặt kính của đèn hoặc các thiết bị, kiểm tra chúng xem có bị hư hại hay không, chẳng hạn như các kính đèn bị nứt, các thành phần bằng nhựa bị nứt hoặc bị vỡ. Nếu bạn tìm thấy thiệt hại, bạn có thể đặt hàng và thay thế các bộ phận bị hỏng.

5. Kiểm tra pin để ăn mòn.

Nếu pin của bạn dường như không sạc đầy đèn ngoài trời bằng năng lượng mặt trời thì bạn sẽ không có nguồn điện để có thể sử dụng và pin của bạn sẽ bị hỏng nếu dùng cạn trong thời gian dài. Bạn có thể cần các công cụ để tháo các thành phần của thiết bị để xem xét bên trong. Khi bạn đã tiếp xúc với pin, tìm đến các vết bụi hoặc những vết bẩn mà chúng tạo trên thiết bị hãy loại bỏ chúng. Nếu chúng bị ăn mòn nhẹ thường có thể được loại bỏ bằng bàn chải mềm. Sự ăn mòn cứng đầu hơn có thể yêu cầu giấy nhám mịn để loại bỏ. Nếu pin bị ăn mòn quá nhiều thì bạn nên thay thế chúng để có thể hoạt động tiếp.

6. Thay pin.

Pin sẽ giúp chiếu sáng cảnh quan năng lượng mặt trời thường kéo dài từ một đến ba năm trước khi chúng cần được thay thế. Nếu thiết bị của bạn đi kèm với pin NiCd, bạn có thể thấy tuổi thọ ở đầu ngắn hơn của quang phổ. Bạn sẽ biết pin của bạn cần phải được thay thế khi đèn của bạn luôn ở trong khoảng thời gian ngắn hơn vào ban đêm, khi ánh sáng trở nên mờ đi hoặc khi đèn năng lượng mặt trời của bạn ngừng hoạt động hoàn toàn.

Nếu bạn nghĩ rằng đã đến lúc thay thế pin trong cho những thiết bị đèn năng lượng ngoài trời, thì bạn nên thực hiện một vài thử nghiệm trước khi sử dụng loại pin mới. Điều đầu tiên cần làm là chỉ đơn giản là làm sạch các tấm pin mặt trời để đảm bảo rằng các tấm cells pin bi bẩn khi làm ảnh hưởng đến thiết bị tiếp nhận ánh sáng.
Bước tiếp theo là chuyển công tắc bật / tắt sang vị trí tắt và để đèn của bạn ở nơi có thể nhận được ánh sáng trong 2 đến 3 ngày. Điều này sẽ giúp bạn có thể sạc đầy mà không cần sử dụng dụng đến năng lượng dự trữ trước đó. Nếu đèn của bạn vẫn không hoạt động bạn nên thay pin là điều tốt nhất.

7. Kiểm tra dây và kết nối của bạn.

Một lợi ích của việc lựa chọn ánh sáng cảnh quan chạy bằng năng lượng mặt trời là bạn không phải lo lắng về việc dây điện. Nếu thiết bị của bạn là riêng biệt với các tấm pin mặt trời, bạn sẽ có một dây kết nối hai thiết bị này với nhau. Trường hợp phổ biến hơn chỉ đơn giản là có dây nội bộ kết nối bảng điều khiển năng lượng mặt trời trên tấm pin của bạn với pin. Mặc dù dây này được bảo vệ khá tốt, nhưng nếu bạn không có thể che chúng cung các thiết bị thi rất dễ bị các con vật làm đứt lúc nào không hay.

8. Điều chỉnh vị trí cố định.

Để sạc đầy pin, các tấm pin mặt trời của bạn cần ít nhất 4-6 giờ ánh sáng mặt trời mỗi ngày. Mặc dù bạn chắc chắn sẽ định vị chúng sao cho các tấm pin mặt trời có thể chụp được ánh sáng mặt trời tối đa khi bạn lắp đặt chúng. Cũng có thể bạn cần phải điều chỉnh vị trí đặt của để đảm bảo chiếu sáng tối ưu đường đi, khu vườn hoặc khu vực sinh hoạt ngoài trời.

Những lưu ý của TuVaCo trước khi lắp pin mặt trời trên mái

Không giống như mua xe máy hay các thiết bị thông thường, pin mặt trời đang là sản phẩm khá mới nên có rất ít người có kinh nghiệm lắp đặt và vận hành hiệu quả. Dưới đây là một số yếu tố cần xem xét.

Hệ thống điện mặt trời được phân thành hai loại, độc lập và hòa lưới.

Hệ thống điện mặt trời hòa lưới.

  • Hầu hết hệ thống điện mặt trời lắp mái đều được hòa với lưới điện quốc gia do nhiều lợi ích kinh tế và môi trường.
  • Một ngôi nhà dùng 2 nguồn điện cấp song song, nối với nhau qua tủ phân phối ACDB. Lượng điện cung cấp từ pin phụ thuộc kích cỡ của tấm PV, nếu dư sẽ chuyển lên lưới, nếu thiếu thì điện lưới cung cấp ngược lại.

Hệ thống điện mặt trời độc lập.

  • Hệ thống điện mặt trời độc lập thường dùng cho những nơi không kết nối được với lưới điện, thường là ở ngoài đảo hoặc vùng sâu vùng xa.
  •  Ngay cả ở thành phố vẫn dùng hệ thống độc lập đối với nơi quá bất tiện hoặc tốn kém, ví dụ như đèn giao thông, đèn đường.
  • Hệ thống điện mặt trời độc lập cần dùng thêm bộ lưu trữ bằng ắc quy hoặc pin lithium.

Xem cách tính toán và thiết kế cho hệ thống độc lập.

Công nghệ pin mặt trời.

Các module pin mặt trời được cấu tạo từ các cell PV làm từ nguyên liệu silicon siêu tinh khiết nối với nhau. Các cell này dày khoảng 1/5 mm nhạy cảm với ánh sáng, có 2 loại công nghệ sản xuất cell PV thường được gọi tắt là Mono và Poly, ngoài ra còn công nghệ màng mỏng khá mới và có tiềm năng lớn.

Các cell Poly

Ảnh hưởng từ nhiệt độ

Nhiệt độ ảnh hưởng đến hiệu suất pin mặt trời, hiệu suất giảm khi nhiệt độ tăng. Ví dụ như nhiệt độ cell PV ở TP.HCM có thể tăng đến 70oC, trong khi hiệu suất theo thông số của nhà sản xuất đo ở 25oC

Đi dây

Dây điện 1 lõi, 2 lớp vỏ cách điện được khuyên dùng để hạn chế ngắn mạch và chạm đất, kết nối với nhau qua hộp nối, đến biến tần, chuyển dòng điện DC (một chiều) thành AC (xoay chiều) để cung cấp điện cho tòa nhà.
Cũng giống như các thiết bị điện khác, hệ thống điện mặt trời cần phải thiết kế nối đất và chống sét, nối đến tất cả các cấu kiện bằng kim loại lộ ra bên ngoài. Người dùng cần có trách nhiệm bảo trì định kỳ để đảm bảo vận hành an toàn.

Cách bố trí pin mặt trời.

Phụ thuộc vào hình dáng của mái để có phương án thi công phù hợp, tuy nhiên không nên lắp pin hướng thẳng đứng, hoặc quá dốc ảnh hưởng đến thời gian hứng nắng, cũng không nên lắp quá phẳng dẫn đến các tấm pin bị đọng nước và dính bẩn, tốt nhất là lắp nghiêng từ 10o – 15o

Loại mái tốt nhất để lắp pin mặt trời là trần bê tông, hoặc mái tôn có xà gồ chắc chắn. Mái ngói cũng lắp được, nhưng ngói không nên quá cũ, tránh sau này sửa lại tốn công. Còn đối với mái làm từ tấm amiang thì không lắp được, phải thay vật liệu khác.

Nếu mái quá thấp và bị nhà xung quanh che bóng, pin mặt trời gần như không có hiệu quả kinh tế. Ngoài ra cũng cần để ý cây cối xung quanh và tuổi thọ của mái vì pin mặt trời có thời hạn sử dụng từ 20 năm trở lên, khi đó tán cây có thể che bóng, mái nhà lúc cải tạo lại có thể làm tăng chi phí.
Các tấm pin dù bị che một góc nhỏ cũng làm giảm đáng kể hiệu suất.

Tính toán trước khi lắp đặt.

Mỗi tháng gia đình sử dụng bao nhiêu KWh điện, từ đó tính diện tích cần có để lắp đặt. Ngoài ra lượng điện dư có thể bán lại cho EVN nên có thể lắp đặt trên diện tích lớn, khi đó cần tính thêm chi phí đầu tư, số KWh điện thu được, cộng với giá điện ra thời gian thu hồi vốn (thường mất khoảng 4 – 5 năm).

Chọn nhà thầu.

Chọn vài nhà thầu để so sánh giá và các dịch vụ liên quan. Lưu ý giá thầu bao gồm tổng chi phí của cả hệ thống năng lượng mặt trời, bao gồm phần cứng, phần mềm, cấu trúc hỗ trợ, đồng hồ, lắp đặt, kết nối với lưới điện (nếu có), giấy phép, thuế, bảo hành và chi phí bảo trì trong tương lai (nếu có).

Chọn công nghệ.

Tùy vào nhu cầu của gia đình để chọn pin mặt trời hoặc máy nước nóng năng lượng mặt trời. Nếu gia đình cần dùng nhiều điện cho máy nước nóng thì lựa chọn kết hợp pin và máy nước nóng cho hiệu quả kinh tế hơn.

Bảo hành.

Hệ thống điện mặt trời cần thời gian bảo hành rất dài, tiêu chuẩn là từ 20-25 năm. Có 2 yếu tố cần bảo hành là:

  1. Bảo hành thông thường như sửa chữa, thay thế hoặc hoàn tiền trong trường hợp bị hư hỏng, thường từ 2-5 năm.
  2. Bảo hành công suất của pin sau một khoảng thời gian. Thông thường công suất của pin còn trên 90% sau 10 năm và trên 80% sau 20 năm. Lưu ý khi công suất giảm quá thông số trên thì nhà thầu thường bảo hành bằng cách lắp thêm tấm PV hoặc sửa chữa các tấm bị lỗi.

Thường các trường hợp không được bảo hành là sét đánh hoặc người dùng tự ý sửa chữa.

Các bước cụ thể để lắp đặt một hệ thống điện mặt trời.

  1. Chọn vị trí và cân nhắc chi phí.
  2. Xác định lượng điện cần thiết và ước tính diện tích lắp đặt.
  3. Khảo sát nơi lắp đặt và xem xét khả năng bảo trì.
  4. Chọn loại module PV (Môn hoặc Poly) và phương pháp gắn khung đỡ bên dưới.
  5. Chọn biến tần phù hợp bao gồm công suất, chủng loại, nơi lắp đặt hợp lý cho công tác bảo trì.
  6.  Đảm bảo khung đỡ bao gồm khả năng lắp thêm, khả năng chịu gió bão, khả năng chống thấm tránh bị giột nước sau khi lắp đặt.
  7. Kiểm tra các tấm PV cùng một hướng chỉ được kết nối với một biến tần.
  8. Kiểm tra độ nghiêng 10o – 15o cho khả năng hứng sáng tốt nhất.
  9. Kiểm tra khả năng thông gió dưới các tấm PV cho mục đích làm mát.
  10. Kiểm tra dây điện phù hợp bao gồm tiết diện lõi để tải điện, nên dùng cáp lõi đơn, 2 lớp cách điện chống nắng.
  11. Kiểm tra hệ thống chống sét.
  12. Đảm bảo các tấm module được nối đất.
  13. Người lắp đặt tấm PV cần có kinh nghiệm và tuân thủ các nguyên tắc an toàn.
  14. Kiểm tra dây điện cần đấu nối đúng cách.
  15. Hoàn thành thử nghiệm, vận hành hệ thống, và bàn giao tài liệu kỹ thuật cho khách hàng.

Hệ thống điện mặt trời được gắn cố định và không có bộ phận chuyển động nên chỉ bảo trì một năm từ 1-2 lần.

Ý nghĩa của chỉ số IP

Khi bạn mua đèn pha ngoài trời, chúng phải chịu được mưa, bụi và điều kiện thời tiết khắc nghiệt. Bộ đèn phải đủ mạnh để có khả năng xử lý tất cả những điều này và khi đó đánh giá IP rất quan trọng. Vì vậy, tất cả các loại đèn đường, đèn đỗ xe, đèn sân vườn, đèn hồ bơi,… cần phải có đánh giá IP tốt. Trong thực tế, ngay cả khi bạn mua một đèn cho phòng tắm, bạn cũng nên tìm đèn có chỉ số IP tốt.

– Xếp hạng IP bao gồm 2 số. Số đầu tiên đề cập đến việc bảo vệ chống lại các vật rắn (bụi) và số thứ hai đề cập đến bảo vệ chống lại chất lỏng (nước).
– Giá trị của chữ số đầu tiên dao động từ 0 đến 6 và giá trị của chữ số thứ hai nằm trong khoảng từ 0 đến 9.
– Hãy xem biểu đồ dưới đây để hiểu rõ hơn cách bảo vệ được cung cấp với mỗi số.

Ví dụ: Trên đèn ghi IP 67: Chữ số thứ nhất (6) nói lên độ bảo vệ chống bụi thâm nhập, chữ số thứ 2 (7) nói lên độ bảo vệ những tác động của việc ngâm trong nước.

– Nếu bạn muốn bảo vệ bóng đèn khỏi bụi, bạn phải đảm bảo rằng số IP đầu tiên phải là 6. Nó đảm bảo bảo vệ hoàn toàn bóng đèn từ chất rắn dưới bất kỳ hình thức nào.

– Nếu bạn muốn bảo vệ thiết bị của bạn khỏi độ ẩm thì số thứ hai của chỉ số IP nên lớn hơn 0. Chỉ số IP càng cao thì mức độ bảo vệ của đèn trước điều kiện thời tiết cũng càng cao. Tất cả các loại đèn chìm (ví dụ đèn bể bơi) phải có chữ số thứ hai lớn hơn 6. Số từ 1 đến 6 có thể bảo vệ khỏi mưa và tốt cho đèn đường.

– Ví dụ: Với mức IP65, đèn Led có thể được sử dụng ở chế độ bên ngoài và có khả năng chịu nước nhưng chúng không chống thấm nước và không phù hợp để ngập nước. Một đèn có IP68 có thể được ngâm trong nước.