Phụ tải điện là thuật ngữ thường được sử dụng trong ngành điện để chỉ các thiết bị, máy móc hoặc hệ thống sử dụng điện trong một hệ thống điện. Vai trò của phụ tải điện là tiêu thụ năng lượng điện từ nguồn cung cấp và chuyển đổi thành công việc cần thiết, như ánh sáng, nhiệt, hoặc công suất làm việc của các thiết bị.
Trong hệ thống điện mặt trời, hiểu rõ về phụ tải điện và xác định chính xác phụ tải là rất quan trọng. Và bài viết này vietnamsolar.vn sẽ giúp bạn lựa chọn hệ thống điện mặt trời phù hợp và tiết kiệm chi phí, giúp tối ưu hóa hiệu suất và giảm thiểu hóa đơn tiền điện.
Phụ tải điện là gì ?
Phụ tải điện đơn giản là nơi tiêu thụ điện trong hệ thống. Nó bao gồm các thiết bị và máy móc sử dụng điện để chuyển đổi thành các dạng năng lượng khác như nhiệt, ánh sáng, hoặc công suất làm việc của các thiết bị khác.
Phụ tải điện có thể được hiểu là tổng công suất tiêu thụ của các thiết bị điện. Nó đo lường lượng điện cần thiết để hoạt động các thiết bị như tivi, tủ lạnh, máy giặt, đèn…
Trong một hệ thống điện, việc tính toán và xác định phụ tải điện đúng là rất quan trọng. Nếu tính toán sai, có thể xảy ra hai trường hợp:
- Phụ tải điện nhỏ hơn phụ tải thực tế: Các thiết bị sẽ không hoạt động với công suất tối ưu, làm giảm hiệu suất làm việc và tuổi thọ của chúng.
- Phụ tải điện lớn hơn phụ tải thực tế: Điều này gây lãng phí năng lượng điện. Các thiết bị không sử dụng hết năng lượng được cung cấp, trong khi vẫn hoạt động ở công suất đầy đủ.
Ngoài ra, phụ tải điện còn ảnh hưởng đến hóa đơn tiền điện hàng tháng. Quản lý và sử dụng phụ tải điện một cách hợp lý giúp kiểm soát hóa đơn và tiết kiệm điện hiệu quả.
Các loại phụ tải điện
Hiện nay, có ba loại phụ tải chính được sử dụng trong các thiết bị điện là phụ tải điện trở, phụ tải cảm ứng và phụ tải điện dung.
Phụ tải điện trở
Phụ tải điện trở là các thiết bị tạo nhiệt khi hoạt động. Chúng tạo sự cản trở cho dòng điện trong mạch và chuyển đổi năng lượng điện thành nhiệt năng. Đặc biệt, trong phụ tải điện trở, cường độ dòng điện và điện áp sẽ tương đồng với nhau. Ví dụ về phụ tải điện trở là đèn sợi đốt, lò nướng, lò sưởi…
Phụ tải cảm ứng
Phụ tải cảm ứng hoạt động dựa trên sự tương tác của từ trường. Chúng sử dụng cuộn dây để lưu trữ năng lượng từ tính khi dòng điện chạy qua. Loại phụ tải này thường xuất hiện trong các thiết bị như máy biến áp, máy phát điện hoặc động cơ.
Phụ tải điện dung
Phụ tải điện dung hoạt động dựa trên sự chênh lệch pha giữa điện áp và dòng điện. Tuy nhiên, khác với phụ tải cảm ứng, phụ tải điện dung có dòng điện đạt cực đại trước khi điện áp đạt cực đại. Điểm khác biệt khác của phụ tải điện dung so với hai loại khác là nó thường không tồn tại độc lập. Thay vào đó, phụ tải điện dung thường được sử dụng song song và hỗ trợ cho các phụ tải điện khác.
Vì sao phụ tải điện quan trọng đối với hệ thống điện mặt trời?
Hệ thống điện mặt trời đang là một công nghệ mới tại Việt Nam. Mặc dù chính phủ đã áp dụng nhiều chính sách hỗ trợ để khuyến khích người dân sử dụng năng lượng sạch và tái tạo, nhằm giảm áp lực lên lưới điện quốc gia và phát triển kinh tế xanh, nhưng chi phí đầu tư cho hệ thống điện mặt trời vẫn không hề thấp. Do đó, để tối ưu hóa chi phí đầu tư và tận dụng được lợi ích tối đa từ hệ thống điện mặt trời, các chủ đầu tư cần tính toán kỹ mức công suất lắp đặt phù hợp với nhu cầu sử dụng của gia đình.
Để tính toán chính xác mức công suất điện mặt trời cần lắp, điều quan trọng là hiểu rõ mức tiêu thụ điện của gia đình. Điều này đặc biệt quan trọng khi bạn muốn sử dụng điện mặt trời hoàn toàn cho các thiết bị trong nhà. Do đó, bạn cần tính toán phụ tải cần thiết một cách chính xác.
Khi đã xác định được phụ tải cần thiết, bạn có thể định cỡ hệ thống và nguồn pin dự phòng cho hệ thống điện mặt trời. Tất cả các nguồn điện dự phòng đều có giới hạn về tải điện mà chúng có thể cung cấp, vì vậy người dùng cần chọn bộ lưu trữ phù hợp với nhu cầu sử dụng.
Ngoài ra, việc xác định phụ tải điện cũng giúp bạn tính toán thời gian mà nguồn pin lưu trữ có thể cung cấp năng lượng cho nhà. Đồng thời, nó cũng cho biết liệu nguồn dự phòng có thể cung cấp điện cho tất cả các thiết bị trong nhà hay chỉ dành riêng cho những thiết bị ưu tiên.
Cách tính toán công suất phụ tải điện của nhà bạn
Chủ nhà có thể tính toán phụ tải điện của họ bằng cách sử dụng một công thức tính toán rộng rãi được đề xuất bởi các chuyên gia trong lĩnh vực này. Công thức này giúp tính toán tổng đơn vị điện năng (đo bằng ampe) cần thiết để cung cấp cho ngôi nhà của bạn.
Để sử dụng công thức tính toán này, hãy nhớ giữ một mức chênh lệch 20% để tránh quá tải mạch chính và đảm bảo hoạt động an toàn của tất cả các thiết bị.
Để tính toán phụ tải điện cho một thiết bị cụ thể, bạn cần biết dòng điện (ampe), điện áp (volt) và công suất (watt) của thiết bị đó.
Để tính toán dòng điện (ampe), bạn có thể sử dụng công thức sau:
Dòng điện (ampe) = Công suất (watt) / Điện áp (volt)
Để tính toán công suất (watt), bạn có thể sử dụng công thức sau:
Công suất (watt) = Điện áp (volt) x Dòng điện (ampe)
Bằng cách sử dụng các công thức này, bạn có thể tạo một bảng tính tải chi tiết và xác định công suất cho các mạch chính và các mạch riêng lẻ trong ngôi nhà của mình. Bắt đầu bằng việc ghi lại công suất tiêu thụ điện của các thiết bị gia dụng mà bạn sử dụng.
Dưới đây là công suất trung bình của các thiết bị điện phổ biến (tính bằng watt):
| Thiết bị gia dụng | Công suất định mức (watt) |
| Đèn sợi đốt | 40 – 150 |
| Bóng đèn LED | 4 – 25 |
| Ống đèn LED | 8 – 36 |
| Đèn ống huỳnh quang | 18 – 60 |
| Quạt bàn | 30 – 70 |
| Quạt trần | 60 – 80 |
| Máy nước nóng | 2.500 |
| Tủ lạnh | 80 – 400 |
| Máy tính | 100 – 250 |
| Ti vi | 60 – 120 |
| Sạc điện thoại | 4 – 7 |
| Điều hòa không khí | 1.000 trở lên |
| Máy giặt | 300 – 500 |
| Lò vi sóng | 700 – 1.400 |
| Nồi cơm điện | 500 – 800 |
| Lò nướng bánh | 1.400 |
| Máy sấy tóc | 300 – 1.200 |
Giả sử bạn sử dụng các thiết bị sau. Dưới đây là cách tính phụ tải điện của một ngôi nhà :
| Số lượng thiết bị | Công suất định mức
( Watt) |
Thời gian sử dụng hàng ngày (giờ) | Điện năng tiêu thụ
(Wh) |
| 4 bóng đèn LED | 9 watt mỗi cái | 10 | 4 x 9W x 10 = 360 |
| 1 bình nước nóng | 2.500 watt | 1 | 1 x 2.500W x 1 = 2.500 |
| 2 Quạt trần | 70 watt mỗi cái | 18 | 2 x 70W x 18 = 2.520 |
| 1 tivi | 100 watt | 4 | 1 x 100W x 4 = 400 |
| 2 điều hòa 12000 BTU | 1.200 watt | 5 | 2×1.200×5 = 12.000 |
| 1 tủ lạnh | 300 watt | 12 | 1 x 300W x 12 = 3.600 (xấp xỉ) |
| Tổng số | 21.380 Watt giờ (Wh) | ||
Tự hỏi làm thế nào để tính toán tải trong kW ? Nó đơn giản.
1 kW = 1.000 W
Do đó, phụ tải hàng ngày của bạn là 21,38 kWh hoặc 21,38 số mỗi ngày .
Vì bạn sử dụng các thiết bị này trong cùng một số giờ hàng ngày, mức tiêu thụ điện năng hàng tháng của bạn sẽ là 21.38 x 30 = 641,4 số mỗi tháng .
Nếu giá điện cho khu vực của bạn 3.000 đồng/kwh, hóa đơn năng lượng hàng tháng của bạn sẽ là 641,4 x 3.000= 1.924.200 đồng
Thiết kế hệ thống năng lượng mặt trời dựa trên phụ tải điện
Tính toán tải điện là một phần quan trọng trong quá trình thiết kế hệ thống điện mặt trời. Bằng cách biết mức tiêu thụ điện của các thiết bị, bạn có thể lựa chọn công suất hệ thống phù hợp với nhu cầu năng lượng của bạn.
Lựa chọn bộ biến tần năng lượng mặt trời
Để tương thích với nhu cầu hiện tại và tránh việc phải thay đổi bộ biến tần trong tương lai khi bạn thêm các thiết bị, hãy lựa chọn bộ biến tần có công suất bằng hoặc cao hơn một cấp so với nhu cầu hiện tại.
Tính toán công suất của tấm pin mặt trời
Để tạo ra 21,38 kWh mỗi ngày như ví dụ trên, với trung bình 4 giờ nắng mỗi ngày, bạn cần đầu tư vào một hệ thống điện mặt trời có công suất 5 kW.
Nếu bạn sử dụng tấm pin mặt trời có công suất 450W, bạn sẽ cần 12 tấm pin. Tổng công suất của tấm pin mặt trời sẽ là 5,4 kWp.
Nếu bạn sử dụng tấm pin mặt trời có công suất 550W, bạn sẽ cần 10 tấm pin. Tổng công suất của tấm pin mặt trời sẽ là 5,5 kWp.
Lựa chọn pin lưu trữ cho hệ thống điện năng lượng mặt trời
Dựa trên bảng tính tải điện gia đình, bạn có thể lựa chọn dung lượng pin lưu trữ cho hệ thống điện năng lượng mặt trời. Ví dụ, giả sử tổng tiêu thụ của nhà bạn trong một ngày là 21,38 kWh. Trong khoảng thời gian ban ngày, nhà bạn sử dụng 11,38 kWh, và còn dư 10 kWh.
Trong trường hợp này, bạn có thể lựa chọn pin lưu trữ có dung lượng 10 kWh để lưu trữ phần năng lượng dư thừa không sử dụng vào ban ngày, và sau đó sử dụng vào ban đêm để cung cấp điện cho các thiết bị.
Tác động của tải điện lên công suất hệ thống điện NLMT
Phụ tải điện trong ngôi nhà của bạn là một khía cạnh quan trọng để hiểu về việc sử dụng năng lượng trong quá khứ, hiện tại và tương lai. Đây là lý do tại sao việc tính toán công suất tiêu thụ điện của bạn là yếu tố quan trọng trong việc xác định hệ thống năng lượng mặt trời, đặc biệt nếu bạn muốn đáp ứng 100% nhu cầu sử dụng năng lượng của mình từ tấm pin mặt trời.
Ngoài ra, công suất tiêu thụ điện của ngôi nhà và các thiết bị cá nhân cũng cần được xem xét nếu bạn đang xem xét một giải pháp lưu trữ năng lượng. Hiểu rõ yêu cầu về nguồn điện của các thiết bị và ngôi nhà sẽ giúp bạn xác định công suất và loại pin dự phòng mà bạn cần. Mọi nguồn điện dự phòng đều có giới hạn về phụ tải điện mà chúng có thể cung cấp, vì vậy bạn nên chọn một giải pháp cung cấp đủ công suất cho nhu cầu của bạn.
Hơn nữa, phụ tải điện của bạn cũng sẽ giúp xác định thời gian hoạt động của pin dự phòng và liệu nó có đủ khả năng cung cấp năng lượng cho tất cả các tải hoặc chỉ những tải quan trọng.
Tóm lại, việc đánh giá phụ tải điện một cách tỉ mỉ là một bước quan trọng trong việc thiết kế và lắp đặt hệ thống pin năng lượng mặt trời phù hợp với bộ lưu trữ pin.
Lời kết
Nhờ thông tin trên về phụ tải điện, bạn đã hiểu rõ hơn về khái niệm này, các loại phụ tải và vai trò của chúng, cũng như tác động của phụ tải trong việc lựa chọn hệ thống điện mặt trời. Chúng tôi hy vọng rằng thông tin này đã giúp bạn có kiến thức hữu ích để sử dụng điện một cách hiệu quả và tiết kiệm.
Giấy Chứng Nhận ISO 9001:2015 Công Ty TNHH Việt Nam Solar
Xem Thêm Một Số Sản Phẩm Điện Năng Lượng Mặt Trời
Vui lòng đăng nhập để đánh giá!
