Pin mặt trời là một nguồn năng lượng tái tạo phổ biến được sử dụng để tạo ra điện. Tuy nhiên, để có thể sử dụng hiệu quả năng lượng từ các tấm pin mặt trời, chúng cần được kết nối với hệ thống điện của chúng ta. Và bài viết dưới đây của Việt Nam Solar sẽ tổng hợp lý do tại sao cần sử dụng một thành phần quan trọng trong hệ thống điện mặt trời, được gọi là biến tần.
Pin năng lượng mặt trời là gì?
Pin mặt trời là một thiết bị có khả năng chuyển đổi năng lượng ánh sáng từ mặt trời thành năng lượng điện. Quá trình này dựa trên hiệu ứng quang điện, trong đó các tế bào quang điện hoạt động để tạo ra điện một chiều (DC). Khi các tế bào quang điện được kết hợp lại thành các mô đun năng lượng mặt trời, ta có thể tạo ra tấm pin mặt trời có khả năng khai thác lượng năng lượng mặt trời đáng kể.
Mỗi tế bào quang điện đơn lẻ chỉ tạo ra một lượng nhỏ dòng điện và điện áp mạch hở khoảng 0,5 Volt DC. Tuy nhiên, khi kết hợp nhiều tế bào quang điện thành một mô-đun hoặc tấm pin mặt trời, chúng có thể tạo ra điện áp và dòng điện lớn hơn, tùy thuộc vào kích thước và công suất của mô-đun.
Nhờ vào khả năng kết hợp và lắp đặt nhiều tấm pin mặt trời, người ta có thể tạo ra các hệ thống pin mặt trời lớn hơn, như các trang trại năng lượng mặt trời hoặc các điện mặt trời trên mái nhà. Các hệ thống này cho phép khai thác và sử dụng một lượng năng lượng mặt trời đáng kể để cung cấp điện cho các thiết bị và hệ thống điện trong ngôi nhà, công ty, hay các khu vực công nghiệp.
Tại sao pin mặt trời chỉ sản xuất được điện một chiều DC?
Khi ánh sáng mặt trời chiếu vào bề mặt của pin mặt trời, nó kích thích các electron trong vật liệu của pin và tạo ra dòng điện. Quá trình này được gọi là hiệu ứng quang điện. Khi electron được kích thích, chúng chuyển động và tạo ra dòng điện trong vật liệu pin.
Dòng điện tạo ra bởi pin mặt trời là dòng điện một chiều (DC). Điều này có nghĩa là dòng điện chỉ chảy theo một hướng duy nhất. Pin mặt trời không thể tạo ra dòng điện xoay chiều (AC) như các nguồn điện khác. Do đó, khi sử dụng pin mặt trời để cung cấp điện cho các thiết bị và hệ thống sử dụng điện xoay chiều, cần sử dụng biến tần để chuyển đổi điện từ DC sang AC.
Trong các nguồn điện xoay chiều khác, như điện lưới công cộng, các electron chạy qua và chạy lại trong một chu kỳ, tạo ra dòng điện xoay chiều. Tuy nhiên, trong pin mặt trời, các electron chỉ chạy theo một hướng duy nhất, tạo ra dòng điện một chiều.
Lý do điện xoay chiều AC thường được sử dụng trong dân dụng
Có hai lý do chính khiến chúng ta sử dụng điện xoay chiều trong nhà thay vì điện một chiều. Điều này làm cho việc sử dụng trực tiếp đầu ra DC của pin mặt trời và tấm pin mặt trời trở nên không khả thi. Dưới đây là hai lý do chính:
- Hầu hết các ổ cắm và thiết bị gia dụng sử dụng điện xoay chiều: Trong hầu hết các hệ thống điện trong nhà, chúng ta sử dụng điện xoay chiều (AC) để cấp nguồn cho các ổ cắm và thiết bị gia dụng. Các thiết bị như đèn chiếu sáng, máy lạnh, máy giặt, và tivi đều được thiết kế để hoạt động với dòng điện xoay chiều. Do đó, để sử dụng năng lượng từ pin mặt trời, chúng ta cần chuyển đổi dòng điện một chiều từ pin thành dòng điện xoay chiều.
- Lưới điện phân phối sử dụng điện xoay chiều: Hệ thống lưới điện phân phối sử dụng dòng điện xoay chiều để truyền tải và phân phối điện năng. Các trạm biến áp được sử dụng để tăng điện áp và giảm dòng điện xoay chiều để giảm tổn thất điện năng và giảm chi phí cơ sở hạ tầng. Vì vậy, khi chúng ta kết nối hệ thống năng lượng mặt trời với lưới điện, cần phải điều chỉnh công suất đầu ra của nó để đồng bộ với hệ thống lưới điện, và điều này bao gồm chuyển đổi từ dòng điện một chiều sang dòng điện xoay chiều thông qua biến tần.
Nguyên lý hoạt động của biến tần
Một số thiết bị gia dụng có thể được cung cấp bằng điện một chiều (DC). Ví dụ, bạn có thểsử dụng điện một chiều để cấp nguồn cho máy tính xách tay hoặc điện thoại di động của mình. Tuy nhiên, phần lớn các thiết bị trong nhà được cung cấp bằng dòng điện xoay chiều (AC).
Hầu hết các nguồn điện trong nhà hoạt động ở dạng xoay chiều và có tần số tiêu chuẩn, thường là 50Hz hoặc 60Hz. Điều này có nghĩa là dòng điện xoay chiều sẽ thay đổi hướng 50 hoặc 60 lần trong một giây. Điện xoay chiều là dạng điện mà phần lớn các thiết bị gia dụng cần để hoạt động.
Vai trò chính của biến tần là chuyển đổi dòng điện một chiều (DC) thành dòng điện xoay chiều (AC). Do đó, nếu bạn muốn sử dụng năng lượng mặt trời để cung cấp điện cho ngôi nhà của mình, bạn cần chuyển đổi đầu ra DC của tấm pin mặt trời thành dòng điện xoay chiều. Biến tần có thể được coi là “cầu nối” giữa pin mặt trời và các thiết bị trong nhà. Nó cho phép chúng ta sử dụng năng lượng mặt trời để cấp nguồn cho các thiết bị hoạt động với dòng điện xoay chiều.
Các tấm pin mặt trời có thể hoạt động mà không cần biến tần không?
Bạn có thể sử dụng tấm pin mặt trời mà không cần một thiết bị chuyển đổi đầu ra thành dòng điện xoay chiều. Tuy nhiên, điều này chỉ áp dụng cho các thiết bị gia dụng chỉ cần nguồn điện một chiều.
Các tấm pin mặt trời tạo ra dạng điện thứ hai, đó là dòng điện một chiều (DC). Vì vậy, nếu bạn có các thiết bị như tivi, bóng đèn, máy điều hòa không khí và các thiết bị khác chạy bằng dòng điện một chiều, bạn có thể sử dụng tấm pin mặt trời trực tiếp mà không cần biến tần.
Các tấm pin mặt trời thường hoạt động ở mức điện áp DC như 12V, 24V hoặc 48V. Thay vì sử dụng biến tần, bạn có thể kết nối trực tiếp các tấm pin mặt trời với bộ điều khiển sạc hoặc bộ chuyển đổi DC-to-DC để tạo ra đầu ra điện áp một chiều. Điều này được gọi là hệ thống độc lập.
Hiểu cách các tấm pin năng lượng mặt trời và biến tần hoạt động cùng nhau cho phép chúng ta lựa chọn biến tần phù hợp với mục đích sử dụng của gia đình, bao gồm biến tần hòa lưới, biến tần độc lập và biến tần kết hợp.
Lời kết
Biến tần là một thành phần quan trọng trong hệ thống điện mặt trời, giúp chuyển đổi năng lượng từ dạng điện mặt trời thành dạng điện xoay chiều phù hợp để sử dụng. Việt Nam Solar đảm bảo sự tương thích và hiệu suất tối ưu của hệ thống và cung cấp khả năng điều chỉnh và theo dõi hiệu suất của pin mặt trời.
Mọi chi tiết xin liên hệ:
- CÔNG TY TNHH VIỆT NAM SOLAR
- MST: 0315209693
- Địa chỉ: 56A Hồ Bá Phấn, Khu phố 4, Phường Phước Long A, TP. Thủ Đức, TP.HCM
- Trung tâm bảo hành: 188 Đông Hưng Thuận 41, Phường Tân Hưng Thuận, Quận 12, TP.HCM
- Kho chứa hàng: Lô B14-15 Đường số 2, KCN Hải Sơn, Xã Đức Hòa Hạ, Huyện Đức Hòa, Tỉnh Long An
- Hotline: 0981.982.979 – 088.60.60.660
- Email: [email protected]
- Website: https://vietnamsolar.vn
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!
