Bài 2: Cấu tạo một hệ điện mặt trời nhỏ

Bài học này trình bày cấu tạo cơ bản của một hệ điện mặt trời quy mô nhỏ, phù hợp cho học tập, hộ gia đình, vườn nhà, chuồng trại, bể cá, hệ tưới nhỏ hoặc các nhu cầu sử dụng điện đơn giản.

Sau khi học xong, cần nắm được các nội dung chính sau:

1. Một hệ điện mặt trời nhỏ gồm những thành phần nào.
2. Tấm pin mặt trời có nhiệm vụ gì.
3. Bộ sạc MPPT/PWM có vai trò gì trong hệ thống.
4. Pin lưu trữ dùng để làm gì và cần quan tâm thông số nào.
5. Inverter có chức năng gì, khi nào cần dùng inverter.
6. Cầu chì, CB và dây dẫn có vai trò bảo vệ hệ thống như thế nào.
7. Cách các thiết bị liên kết với nhau thành một hệ điện mặt trời nhỏ hoàn chỉnh.

Một hệ điện mặt trời nhỏ thường có cấu trúc cơ bản như sau:

Tấm pin mặt trời → Bộ sạc → Pin lưu trữ → Inverter → Thiết bị sử dụng điện

Nếu sử dụng thiết bị điện một chiều DC như đèn DC, quạt DC, bơm DC nhỏ hoặc bộ sạc USB DC, có thể cấp điện trực tiếp từ phía DC của hệ thống mà không cần inverter.

Sơ đồ tổng quát có thể hình dung như sau:

Tấm pin mặt trời
        ↓
 Bộ sạc MPPT/PWM
        ↓
   Pin lưu trữ
   ↙         ↘
Tải DC     Inverter
              ↓
           Tải AC 220V

Trong hệ thống này, mỗi bộ phận có một chức năng riêng. Tấm pin tạo ra điện, bộ sạc điều phối quá trình nạp, pin lưu trữ tích điện, inverter chuyển điện DC thành AC, còn cầu chì, CB và dây dẫn bảo đảm hệ thống hoạt động an toàn.

Một hệ nhỏ có thể rất đơn giản, nhưng vẫn cần tuân thủ nguyên tắc kỹ thuật. Nếu đấu nối sai, chọn thiết bị sai thông số hoặc bỏ qua thiết bị bảo vệ, hệ thống có thể hoạt động kém, nhanh hỏng hoặc gây mất an toàn.

Một hệ điện mặt trời nhỏ thường gồm các thành phần chính sau:

Tấm pin mặt trời
Bộ điều khiển sạc MPPT hoặc PWM
Pin lưu trữ hoặc ắc quy
Inverter
Cầu chì
CB hoặc aptomat
Dây dẫn và đầu nối
Thiết bị sử dụng điện

Tùy mục đích sử dụng, hệ thống có thể có thêm:

Đồng hồ đo điện áp, dòng điện, công suất
Thiết bị chống sét lan truyền
Thanh cái DC
Hộp bảo vệ ngoài trời
Bộ giám sát pin
Khung giá đỡ tấm pin
Tiếp địa

Tuy nhiên, ở giai đoạn học căn bản, cần hiểu chắc các bộ phận chính trước.

4.1. Khái niệm

Tấm pin mặt trời là thiết bị biến đổi năng lượng ánh sáng mặt trời thành điện năng. Điện do tấm pin tạo ra là điện một chiều DC.

Tấm pin mặt trời gồm nhiều tế bào quang điện ghép lại với nhau. Khi ánh sáng chiếu vào, các tế bào quang điện tạo ra điện áp và dòng điện. Nhiều tế bào ghép lại thành một tấm pin có công suất lớn hơn.

4.2. Vai trò của tấm pin

Tấm pin mặt trời là nguồn phát điện đầu tiên của hệ thống. Vai trò chính gồm:

Thu nhận ánh sáng mặt trời
Tạo ra điện một chiều DC
Cấp điện cho bộ sạc
Nạp điện cho pin lưu trữ thông qua bộ sạc
Cấp điện cho tải DC trong một số hệ thống phù hợp

Không có tấm pin, hệ thống không có nguồn điện mặt trời để khai thác.

4.3. Các thông số quan trọng của tấm pin

Khi xem thông số tấm pin, cần chú ý các thông số sau:

Thông số	Ý nghĩa
Pmax hoặc Wp	Công suất cực đại danh định của tấm pin
Voc	Điện áp hở mạch
Vmp	Điện áp tại điểm công suất cực đại
Isc	Dòng điện ngắn mạch
Imp	Dòng điện tại điểm công suất cực đại
Loại cell	Mono, Poly hoặc công nghệ khác
Kích thước	Diện tích và khả năng bố trí lắp đặt
Hiệu suất	Khả năng chuyển đổi ánh sáng thành điện năng

Ví dụ, tấm pin 100W không có nghĩa lúc nào cũng phát đủ 100W. Công suất thực tế phụ thuộc vào cường độ nắng, nhiệt độ, góc lắp, hướng lắp, bóng che, bụi bẩn và tổn hao trong hệ thống.

4.4. Điện áp danh nghĩa và điện áp thực tế

Một điểm dễ nhầm là tấm pin gọi là “12V” không có nghĩa điện áp hở mạch chỉ là 12V. Tấm pin loại 12V danh nghĩa thường có điện áp hở mạch khoảng 20–24V tùy loại.

Điều này là bình thường, vì điện áp tấm pin phải cao hơn điện áp pin lưu trữ để có thể nạp điện thông qua bộ sạc.

4.5. Lưu ý khi sử dụng tấm pin

Tấm pin cần được lắp ở nơi có ánh sáng tốt, hạn chế bóng che. Chỉ một phần tấm pin bị che cũng có thể làm giảm đáng kể sản lượng điện.

Các lưu ý chính:

Lắp nơi thoáng, ít bóng che
Tránh bụi bẩn bám lâu ngày trên bề mặt
Lắp chắc chắn, chịu được gió
Dây dẫn ngoài trời cần có khả năng chịu nắng, chịu ẩm
Không để đầu dây tấm pin chập vào nhau
Không tự ý đấu nối nhiều tấm pin nếu chưa hiểu điện áp và dòng điện tổng

5.1. Khái niệm

Bộ sạc năng lượng mặt trời là thiết bị nằm giữa tấm pin và pin lưu trữ. Thiết bị này điều khiển quá trình nạp điện từ tấm pin vào pin lưu trữ.

Nếu nối trực tiếp tấm pin với pin lưu trữ, quá trình nạp có thể không ổn định, không đúng chế độ và có thể làm giảm tuổi thọ pin. Vì vậy, bộ sạc là thành phần rất quan trọng trong hệ điện mặt trời độc lập quy mô nhỏ.

5.2. Vai trò của bộ sạc

Bộ sạc có các chức năng chính:

Nhận điện DC từ tấm pin
Điều chỉnh điện áp và dòng điện nạp
Bảo vệ pin khỏi nạp quá mức
Ngắt hoặc hạn chế tải khi pin yếu trong một số loại bộ sạc
Hiển thị điện áp, dòng sạc, trạng thái pin trong một số thiết bị
Tối ưu khả năng thu năng lượng từ tấm pin, đặc biệt với loại MPPT

5.3. Bộ sạc PWM

PWM là loại bộ sạc phổ biến, đơn giản và giá thành thấp.

Đặc điểm của bộ sạc PWM:

Cấu tạo đơn giản
Giá thành thấp
Dễ sử dụng
Phù hợp với hệ nhỏ
Hiệu suất thấp hơn MPPT
Phù hợp khi điện áp tấm pin và pin lưu trữ tương đối tương thích

PWM phù hợp cho các hệ học tập, hệ đèn nhỏ, hệ công suất thấp hoặc trường hợp cần chi phí thấp.

5.4. Bộ sạc MPPT

MPPT là loại bộ sạc có khả năng dò điểm công suất cực đại của tấm pin. Đây là loại bộ sạc hiệu quả hơn PWM.

Đặc điểm của bộ sạc MPPT:

Hiệu suất cao hơn PWM
Tận dụng công suất tấm pin tốt hơn
Phù hợp với hệ công suất trung bình trở lên
Có thể dùng tấm pin điện áp cao hơn để nạp cho hệ pin điện áp thấp hơn trong giới hạn thiết kế
Giá thành cao hơn PWM
Cần chọn đúng dải điện áp và dòng điện

MPPT thường được ưu tiên khi cần hiệu quả cao, khi dùng tấm pin công suất lớn hơn hoặc khi hệ thống cần khai thác tốt hơn trong điều kiện nắng thay đổi.

5.5. So sánh MPPT và PWM

Tiêu chí	PWM	MPPT
Giá thành	Thấp	Cao hơn
Hiệu suất	Trung bình	Cao hơn
Cấu tạo	Đơn giản	Phức tạp hơn
Khả năng tận dụng công suất tấm pin	Hạn chế hơn	Tốt hơn
Phù hợp	Hệ nhỏ, chi phí thấp	Hệ cần hiệu quả cao
Yêu cầu lựa chọn thông số	Dễ hơn	Cần kỹ hơn

5.6. Chọn bộ sạc cần chú ý gì?

Khi chọn bộ sạc, cần quan tâm:

Điện áp hệ pin: 12V, 24V hoặc 48V
Dòng sạc tối đa
Công suất tấm pin cho phép
Điện áp đầu vào PV tối đa
Loại pin hỗ trợ: chì, AGM, Gel, Lithium, LiFePO4
Chức năng bảo vệ
Chất lượng thiết bị và khả năng tản nhiệt

Ví dụ, nếu dùng pin 12V và tấm pin 200W, dòng sạc có thể ở mức khoảng trên 10A. Bộ sạc cần có dòng định mức đủ lớn, thường chọn dư so với dòng làm việc thực tế.

6.1. Khái niệm

Pin lưu trữ là bộ phận tích điện để sử dụng khi không có nắng hoặc khi phụ tải cần dùng điện vào thời điểm khác với thời điểm phát điện.

Trong hệ điện mặt trời độc lập, pin lưu trữ rất quan trọng. Nếu không có pin lưu trữ, hệ thống chỉ có thể sử dụng điện trực tiếp khi có nắng và công suất tải phù hợp với công suất phát tức thời của tấm pin.

6.2. Vai trò của pin lưu trữ

Pin lưu trữ có các vai trò chính:

Tích điện từ tấm pin thông qua bộ sạc
Cấp điện cho tải vào buổi tối
Cấp điện khi trời mây hoặc ít nắng
Ổn định nguồn điện DC cho inverter
Giúp hệ thống chủ động hơn về thời gian sử dụng điện

6.3. Các thông số cần quan tâm

Thông số	Ý nghĩa
Điện áp danh nghĩa	12V, 24V, 48V
Dung lượng Ah	Dung lượng theo ampe-giờ
Điện năng Wh	Khả năng tích điện tính theo Wh
Dòng sạc tối đa	Dòng nạp cho phép
Dòng xả tối đa	Dòng cấp tải cho phép
Độ sâu xả DoD	Mức xả an toàn
Chu kỳ sạc xả	Tuổi thọ tương đối của pin
Loại pin	Chì axit, AGM, Gel, Lithium, LiFePO4

6.4. Tính điện năng của pin

Điện năng danh định của pin có thể tính sơ bộ bằng công thức:

Điện năng Wh = Điện áp V × Dung lượng Ah

Ví dụ:

Pin 12V – 100Ah
Điện năng danh định = 12 × 100 = 1.200Wh

Tuy nhiên, không nên hiểu rằng có thể sử dụng toàn bộ 1.200Wh này. Điện năng sử dụng thực tế phụ thuộc loại pin, độ sâu xả cho phép, hiệu suất inverter và tổn hao trong hệ thống.

6.5. Ắc quy chì

Ắc quy chì là loại lưu trữ truyền thống, phổ biến và dễ mua.

Ưu điểm:

Giá thành ban đầu thấp hơn
Dễ tìm trên thị trường
Công nghệ quen thuộc

Nhược điểm:

Nặng
Tuổi thọ thấp hơn pin lithium trong nhiều trường hợp
Không nên xả quá sâu
Hiệu suất thấp hơn
Cần chú ý thông gió, bảo trì tùy loại

6.6. Pin LiFePO4

Pin LiFePO4 là loại pin lithium có độ an toàn và tuổi thọ tốt hơn nhiều loại pin lithium khác, ngày càng được dùng nhiều trong hệ điện mặt trời nhỏ.

Ưu điểm:

Tuổi thọ chu kỳ cao
Độ sâu xả cho phép lớn hơn
Hiệu suất sạc xả tốt
Trọng lượng nhẹ hơn ắc quy chì
Điện áp ổn định hơn trong quá trình xả
Thường có BMS bảo vệ

Nhược điểm:

Giá thành ban đầu cao hơn
Cần bộ sạc phù hợp
Cần chú ý chất lượng BMS và cell pin

6.7. BMS trong pin lithium

BMS là bộ quản lý pin, thường có trong các bộ pin lithium hoặc LiFePO4.

BMS có các chức năng chính:

Bảo vệ quá sạc
Bảo vệ quá xả
Bảo vệ quá dòng
Bảo vệ ngắn mạch
Cân bằng cell
Giám sát nhiệt độ trong một số loại pin

Với pin lithium, BMS là thành phần rất quan trọng để bảo đảm an toàn và kéo dài tuổi thọ pin.

7.1. Khái niệm

Inverter là thiết bị chuyển đổi điện một chiều DC thành điện xoay chiều AC. Trong hệ điện mặt trời nhỏ, inverter thường dùng để biến điện DC từ pin lưu trữ thành điện AC 220V phục vụ thiết bị gia đình.

Nếu chỉ dùng thiết bị DC như đèn DC, quạt DC, bơm DC, có thể không cần inverter. Nếu muốn dùng thiết bị 220V, cần có inverter phù hợp.

7.2. Vai trò của inverter

Inverter có các chức năng chính:

Nhận điện DC từ pin lưu trữ
Chuyển đổi thành điện AC 220V
Cấp điện cho thiết bị gia đình
Bảo vệ quá tải, quá áp, thấp áp trong một số loại
Hiển thị trạng thái làm việc trong một số thiết bị

7.3. Các thông số quan trọng của inverter

Thông số	Ý nghĩa
Điện áp đầu vào DC	12V, 24V hoặc 48V
Điện áp đầu ra AC	Thường là 220V
Tần số đầu ra	Thường là 50Hz
Công suất liên tục	Công suất làm việc ổn định
Công suất đỉnh	Khả năng chịu tải khởi động ngắn hạn
Dạng sóng	Sóng sin chuẩn hoặc sóng mô phỏng
Hiệu suất	Tỷ lệ chuyển đổi DC sang AC

7.4. Sóng sin chuẩn

Inverter sóng sin chuẩn tạo ra điện AC có dạng sóng gần giống điện lưới. Loại này phù hợp hơn cho các thiết bị điện gia đình, đặc biệt là thiết bị có motor, thiết bị điện tử và thiết bị nhạy cảm.

Nên ưu tiên inverter sóng sin chuẩn cho hệ điện mặt trời sử dụng thực tế.

7.5. Chọn công suất inverter

Công suất inverter cần lớn hơn tổng công suất các thiết bị sử dụng đồng thời.

Ví dụ:

Đèn LED: 30W
Quạt: 60W
Router: 12W
Tivi nhỏ: 80W

Tổng công suất sử dụng đồng thời = 30 + 60 + 12 + 80 = 182W

Trong trường hợp này, có thể chọn inverter công suất liên tục khoảng 300W–500W tùy mức dự phòng và loại tải.

Với thiết bị có motor như máy bơm, tủ lạnh hoặc máy nén, cần xét công suất khởi động. Công suất khởi động có thể cao hơn công suất chạy ổn định nhiều lần.

8.1. Khái niệm

Cầu chì là thiết bị bảo vệ mạch điện bằng cách tự đứt khi dòng điện vượt quá giới hạn cho phép. Khi cầu chì đứt, mạch điện bị ngắt, giúp giảm nguy cơ cháy dây hoặc hỏng thiết bị.

8.2. Vai trò của cầu chì

Cầu chì giúp bảo vệ hệ thống khỏi:

Quá dòng
Ngắn mạch
Chập điện
Dòng sự cố bất thường

Trong hệ điện mặt trời nhỏ, cầu chì thường được đặt ở các nhánh quan trọng để bảo vệ thiết bị và dây dẫn.

8.3. Vị trí thường đặt cầu chì

Các vị trí thường đặt cầu chì gồm:

Giữa tấm pin và bộ sạc
Giữa bộ sạc và pin lưu trữ
Giữa pin lưu trữ và inverter
Trước các tải DC quan trọng

Cầu chì cần chọn theo dòng làm việc của từng nhánh, không chọn quá nhỏ gây đứt liên tục, cũng không chọn quá lớn làm mất tác dụng bảo vệ.

9. CB hoặc aptomat

9.1. Khái niệm

CB, thường gọi là aptomat, là thiết bị đóng cắt và bảo vệ mạch điện. Khác với cầu chì, CB có thể đóng lại sau khi ngắt, nếu sự cố đã được xử lý.

9.2. Vai trò của CB

CB có các vai trò chính:

Bảo vệ quá dòng
Bảo vệ ngắn mạch tùy loại
Đóng cắt thủ công khi cần bảo trì
Cô lập từng phần hệ thống
Tăng tính thuận tiện khi vận hành

9.3. CB DC và CB AC

Cần phân biệt CB dùng cho DC và CB dùng cho AC. Không nên dùng tùy tiện CB AC cho mạch DC nếu thiết bị không được thiết kế cho DC.

Lý do là hồ quang điện trong mạch DC khó dập hơn mạch AC. Vì vậy, mạch DC cần thiết bị đóng cắt phù hợp với điện áp và dòng điện DC.

9.4. Vị trí thường đặt CB

Trong hệ điện mặt trời nhỏ, CB có thể đặt tại:

Đầu ra tấm pin
Đầu vào bộ sạc
Nhánh pin lưu trữ
Nhánh inverter
Đầu ra AC của inverter

CB không chỉ dùng để bảo vệ mà còn giúp ngắt từng phần hệ thống khi cần kiểm tra, sửa chữa hoặc bảo trì.

10.1. Vai trò của dây dẫn

Dây dẫn là thành phần liên kết toàn bộ hệ thống. Dây dẫn đưa điện từ tấm pin đến bộ sạc, từ bộ sạc đến pin, từ pin đến inverter và từ inverter đến thiết bị sử dụng điện.

Dây dẫn tuy đơn giản nhưng ảnh hưởng rất lớn đến hiệu suất và an toàn của hệ thống.

10.2. Vì sao phải chọn đúng dây dẫn?

Nếu dây dẫn quá nhỏ so với dòng điện, có thể xảy ra các vấn đề:

Dây bị nóng
Sụt áp lớn
Tổn hao điện năng
Chảy vỏ cách điện
Tăng nguy cơ cháy
Thiết bị hoạt động yếu hoặc không ổn định

Đặc biệt, hệ điện mặt trời 12V và 24V thường có dòng điện lớn. Dòng lớn đòi hỏi dây dẫn có tiết diện đủ lớn.

10.3. Nguyên tắc chọn dây

Khi chọn dây dẫn, cần xét:

Dòng điện chạy qua dây
Chiều dài dây
Điện áp hệ thống
Mức sụt áp cho phép
Môi trường lắp đặt trong nhà hay ngoài trời
Khả năng chịu nhiệt và chịu tia UV

Với phần dây ngoài trời từ tấm pin về bộ sạc, nên dùng dây chuyên dụng cho điện mặt trời hoặc loại dây có cách điện tốt, chịu nắng, chịu ẩm và chịu thời tiết.

10.4. Màu dây trong hệ DC

Trong hệ DC nhỏ, thường quy ước:

Dây đỏ: cực dương
Dây đen: cực âm

Tuy nhiên, màu dây chỉ là quy ước. Trước khi đấu nối, vẫn cần kiểm tra cực tính bằng đồng hồ vạn năng.

10.5. Đầu nối và mối nối

Mối nối lỏng là nguyên nhân phổ biến gây phát nóng, sụt áp và cháy đầu nối.

Yêu cầu đối với mối nối:

Tiếp xúc chắc chắn
Không lỏng
Không hở lõi đồng
Có cách điện tốt
Hạn chế nối tạm bợ
Phù hợp dòng điện của nhánh mạch

Thiết bị sử dụng điện trong hệ điện mặt trời nhỏ có thể chia thành hai nhóm chính:

Tải DC
Tải AC

11.1. Tải DC

Tải DC là thiết bị dùng trực tiếp điện một chiều, ví dụ:

Đèn DC 12V
Quạt DC 12V
Bơm DC 12V hoặc 24V
Camera DC
Router qua bộ chuyển đổi DC phù hợp
Bộ sạc USB DC

Ưu điểm của tải DC là không cần inverter, giúp giảm tổn hao chuyển đổi.

11.2. Tải AC

Tải AC là thiết bị dùng điện xoay chiều 220V, ví dụ:

Quạt điện 220V
Tivi
Máy bơm 220V
Laptop dùng adapter AC
Một số thiết bị gia đình thông dụng

Muốn sử dụng tải AC từ hệ điện mặt trời độc lập cần inverter phù hợp.

Một hệ điện mặt trời nhỏ hoạt động tốt khi các thành phần được phối hợp đúng thông số.

Cần bảo đảm:

Điện áp tấm pin phù hợp với bộ sạc
Công suất tấm pin không vượt quá giới hạn bộ sạc
Bộ sạc phù hợp với loại pin lưu trữ
Pin lưu trữ phù hợp với điện áp đầu vào inverter
Inverter đủ công suất cho phụ tải
Dây dẫn đủ tiết diện
Cầu chì và CB chọn đúng dòng bảo vệ

Ví dụ về sơ đồ phối hợp có bảo vệ:

Tấm pin mặt trời
      ↓
CB hoặc cầu chì phía PV
      ↓
Bộ sạc MPPT/PWM
      ↓
CB hoặc cầu chì phía pin
      ↓
Pin lưu trữ
   ↙         ↘
Tải DC     CB phía inverter
              ↓
           Inverter
              ↓
            CB AC
              ↓
           Tải AC 220V

Sơ đồ này cho thấy hệ thống không chỉ là tấm pin, pin và inverter. Các thiết bị bảo vệ và dây dẫn đúng chuẩn là một phần không thể thiếu.

Một hệ rất nhỏ phục vụ học tập và sử dụng nhẹ có thể gồm:

Tấm pin mặt trời 100W
Bộ sạc PWM hoặc MPPT 10A–20A
Pin lưu trữ 12V–50Ah
Đèn DC 12V
Quạt DC nhỏ
Cầu chì hoặc CB phía pin
Dây dẫn đủ tiết diện
Đồng hồ vạn năng để kiểm tra điện áp

Nếu cần sử dụng thiết bị 220V nhỏ, có thể bổ sung inverter sóng sin chuẩn 300W–500W. Tuy nhiên, cần tính toán phụ tải trước khi chọn inverter.

Một hệ lớn hơn có thể dùng:

Tấm pin 200W–400W
Bộ sạc MPPT
Pin LiFePO4 12,8V–100Ah hoặc hệ 24V
Inverter sóng sin chuẩn 500W–1000W
CB DC, CB AC, cầu chì và dây dẫn phù hợp

Các ví dụ trên chỉ mang tính minh họa. Việc lựa chọn thiết bị cụ thể cần dựa trên nhu cầu sử dụng điện hằng ngày.

Một số lỗi thường gặp gồm:

Chỉ quan tâm công suất tấm pin mà bỏ qua dung lượng pin lưu trữ
Chọn inverter quá nhỏ so với phụ tải
Chọn dây dẫn quá nhỏ
Không lắp cầu chì hoặc CB
Dùng sai điện áp giữa pin và inverter
Đấu ngược cực dương và cực âm
Đấu nối lỏng lẻo
Lắp thiết bị điện ngoài trời nhưng không có bảo vệ chống nước
Dùng bộ sạc không phù hợp loại pin
Dùng tải AC 220V khi inverter không đủ công suất

Các lỗi này có thể làm hệ thống hoạt động kém, nhanh hỏng hoặc mất an toàn. Vì vậy, cần học cấu tạo hệ thống trước khi chuyển sang tính toán và lắp đặt.

Khi làm việc với hệ điện mặt trời nhỏ, cần tuân thủ các nguyên tắc sau:

Không đấu nối khi chưa hiểu rõ cực tính
Không chập hai cực của pin lưu trữ
Không chập hai dây đầu ra của tấm pin
Không bỏ qua cầu chì hoặc CB
Không dùng dây quá nhỏ
Không lắp thiết bị điện ở nơi ẩm ướt nếu không có hộp bảo vệ phù hợp
Không tự đấu nối điện lưới 220V vào hệ điện mặt trời khi chưa đủ chuyên môn
Luôn kiểm tra điện áp bằng đồng hồ vạn năng trước khi thao tác

Pin lưu trữ, đặc biệt là pin dung lượng lớn, có thể phóng dòng rất mạnh khi chập mạch. Vì vậy, dù hệ chỉ 12V hoặc 24V, vẫn cần bảo vệ đúng cách.

Một hệ điện mặt trời nhỏ gồm nhiều thành phần phối hợp với nhau, không chỉ riêng tấm pin mặt trời.

Các thành phần cơ bản gồm:

Tấm pin mặt trời
Bộ sạc MPPT/PWM
Pin lưu trữ
Inverter
Cầu chì
CB
Dây dẫn
Thiết bị sử dụng điện

Chức năng chính của từng bộ phận:

Tấm pin mặt trời tạo ra điện DC từ ánh sáng.
Bộ sạc điều phối quá trình nạp điện vào pin lưu trữ.
Pin lưu trữ tích điện để dùng khi cần.
Inverter chuyển điện DC thành điện AC 220V.
Cầu chì và CB bảo vệ hệ thống khi có sự cố.
Dây dẫn liên kết các thiết bị và phải đủ tiết diện.

Nắm rõ cấu tạo hệ thống là bước nền tảng trước khi học sâu hơn về nguyên lý hoạt động của tấm pin, bộ sạc, pin lưu trữ, inverter, tính toán phụ tải và thiết kế hệ điện mặt trời phù hợp nhu cầu thực tế.

Bài học tiếp theo nên là:

Bài 3: Tấm pin mặt trời hoạt động như thế nào – từ ánh sáng đến điện năng