Hướng dẫn thiết kế hệ thống điện năng lượng mặt trời

Để xây dựng một hệ thống điện năng lượng mặt trời hiệu quả. Việc thiết kế hệ thống điện mặt trời kỹ lưỡng là vô cùng quan trọng. Bài viết này, NTech Solutions sẽ hướng dẫn bạn từng bước để tự thiết kế hệ thống điện năng lượng mặt trời cho gia đình mình.

1. Quy trình 6 bước thiết kế hệ thống điện năng lượng mặt trời

Điện mặt trời là một hệ thống hiện đại và phức tạp, do vậy, quá trình thiết kế hệ thống năng lượng mặt trời phải trải qua các bước chặt chẽ dưới đây.

1.1. Xác định lượng điện tiêu thụ hàng tháng

Đầu tiên, bạn cần ghi lại lượng điện tiêu thụ hàng tháng của gia đình trong một năm để xác định mức tiêu thụ trung bình. Phải tính được lượng điện tiêu thụ trung bình hàng tháng để tính công suất phù hợp. Nên chúng ta cần phải xác định lượng điện tiêu thụ chủ yếu vào buổi sáng hay tối.

Tránh trường hợp lắp đặt hệ thống có công suất quá nhỏ, chỉ cung cấp được lượng điện rất ít. Hoặc lắp đặt hệ thống có công suất quá lớn, lượng điện sản xuất ra quá nhiều, không sử dụng hết gây lãng phí mà chi phí đầu tư lại cao. Nhưng thường các doanh nghiệp sản xuất sử dụng buổi sáng là chủ yếu nên hệ thống bám tải là tối ưu.

Còn đối với hệ thống gia đình sẽ xài cả buổi tối nên cần tính toán hệ thống lưu trữ. Ta tính tổng lượng điện tiêu thụ buổi tối / 0,8 sẽ ra dung lượng pin lưu trữ cần lắp.

Ví dụ: Buổi tối tiêu thụ 20KW điện thì pin lưu trữ cần lắp là: 20/0,8= 25KWH pin lưu trữ điện mặt trời. Lý do là vì "Pin liFePo4 chỉ nên xả 80% dung lượng".

***Mẹo nhỏ: Bạn tính tổng lượng điện tiêu thụ 1 năm và chia cho 12, lấy số làm tròn gần nhất. Đơn giản hơn, bạn có thể nhờ đơn vị lắp đặt điện mặt trời NTech Solutions tư vấn thiết kế.

1.2. Tính tổng lượng điện do hệ thống điện mặt trời tạo ra

Lượng điện do hệ thống tạo ra nên chiếm khoảng 80% tổng lượng điện tiêu thụ. Như vậy chi phí đầu tư không quá lớn, thời gian hoàn vốn nhanh hơn. Nếu thay thế hoàn toàn điện lưới thì bạn cần dùng acquy/pin lưu trữ vào ban đêm. Chi phí đầu tư acquy/pin khá cao.

Bạn cần tính đến các yếu tố như thời tiết (nắng, mưa, âm u…). Thời gian sử dụng điện nhiều ban ngày hay ban đêm, vị trí tấm pin ảnh hưởng đến hiệu quả của hệ thống!

1.3 .Tính số lượng tấm pin năng lượng mặt trời

Ví dụ nhà bạn sử dụng điện chủ yếu vào ban ngày thì ta ưu tiên lắp hệ hòa lưới bám tải. Nếu tải nhà 1h trung bình 5 số điện thì ta xác định được công suất tấm pin cần lắp là: 5kwx1,5= 7,5kw pin nếu mình sử dụng tấm pin 550w thì ta lấy 7,5kw/550w ta lắp 14 tấm pin mặt trời.!

Nếu nhà bạn sử dụng điện chủ yếu ban đêm từ 18h đến 6h với tải tiêu thụ trung bình 2kw buổi sáng tiêu thụ trung bình 300w. Thì ta tính 0.3x12 + 2x12 = 27,6kwh thì lượng tấm pin ta cần 27,6x1,5/4= 10,35kwp pin. Năng lượng lưu trữ cho hệ thống này = 24kw  ta tính được dung lượng pin lưu trữ cần lắp là 24/0,8= 30kwh vì lượng pin 30kw chỉ xả được 80% là 24kw.

1.4. Tính số lượng inverter

Hệ thống lớn sẽ cần số lượng inverter nhiều hơn để truyền tải điện năng tốt nhất. Với hệ thống điện mặt trời hòa lưới, người dùng không cần battery. Nhưng phải đảm bảo công suất inverter đủ lớn để đáp ứng được khi tất cả tải đều bật lên.

1.5. Thiết kế sơ đồ hệ thống điện mặt trời

Sau khi đã xác định được số thiết bị trong hệ thống, bạn cần thiết kế sơ đồ lắp đặt hệ thống. Sơ đồ phải thể hiện rõ các thiết bị cần dùng, vị trí lắp đặt, khoảng cách và sự liên kết giữa các thiết bị trong hệ thống. Đây chính là cơ sở để bạn lắp đặt hệ thống đúng kỹ thuật và hoạt động hiệu quả.

1.6. Thiết kế hệ thống khung đỡ tấm pin

Khung đỡ tấm pin thường được cấu tạo từ xà gồ thép/nhôm, bu lông, ốc vít…Bộ phận này có tác dụng nâng đỡ các tấm pin mặt trời nên cần có sự chắc chắn, vững chãi. Nên lựa chọn khung đỡ chắc chắn, độ bền cao để tránh rỉ sét và phải thay nhiều lần.

2. Hướng dẫn tính toán thiết kế hệ thống điện mặt trời

Tương ứng với các bước thiết kế bên trên, Ntech Solutions sẽ có những công thức tính toán thiết kế năng lượng mặt trời cho gia đình như sau:

2.1. Công thức tính lượng điện tiêu thụ hàng tháng

Lượng điện tiêu thụ hàng tháng bằng tổng lượng điện tiêu thụ của tất cả các thiết bị điện như đèn, quạt, máy tính, tủ lạnh, máy móc…. Công thức tính lượng điện trong file thiết kế điện mặt trời áp mái như sau:

Lượng điện tiêu thụ hàng tháng = Tổng lượng điện tiêu thụ trung bình của các thiết bị trong 1 ngày x 30 ngày.

***Ví dụ: Với 1 hộ gia đình sử dụng cơ bản tại Việt Nam:

Tên thiết bị	Công suất (W)	Số lượng	Tổng công suất (W)
Đèn	11	20	220
Quạt	80	4	320
Nồi cơm điện	300	1	300
TV vệ tinh/VCD	25	1	25
Máy tính (màn hình LCD)	150	2	300
Tủ lạnh (200L)	120	1	120
Lò vi sóng	1500	1	1500
Máy giặt	300	1	300
Máy điều hòa(1.5HP)	1125	4	4500
Máy bơm nước	200	1	200
Tổng cộng			7785

Nếu tất cả các thiết bị đều bật cùng lúc, thì 1 ngày gia đình có thể dùng đến 7785w. Tương đương 7.785kw/ 1 tháng gia đình dùng đến 233.55kw. Hệ thống điện năng lượng mặt trời 8kwh là lựa chọn phù hợp nhất. ( Đối với hệ hòa lưới - Bám tải)

2.2. Công thức tính số lượng tấm pin mặt trời

Số lượng tấm pin mặt trời = Tổng công suất của hệ thống pin mặt trời / Công suất của mỗi tấm pin mặt trời

Ví dụ: Gia đình lắp hệ thống điện năng lượng 8kWp dùng tấm pin mặt trời công suất 440W. Ta tính số tấm pin cần dùng như sau: 8.000/440 = 19 tấm pin.

2.3. Công thức tính số lượng inverter

Số lượng inverter = Công suất hệ thống/công suất inverter

Ví dụ: Nếu bạn định sử dụng inverter có công suất 5kW cho hệ thống điện mặt trời 8kWp thì số inverter phải sử dụng là: 8/5 = 1.6 (nên dùng 2 inverter).

3. Lời kết:

Bạn có thể tham khảo bài hướng dẫn thiết kế hệ thống điện năng lượng mặt trời trên để tính toán sơ bộ. Bài viết đã tổng hợp các thông tin cơ bản, để có bảng giá chi tiết và thông số thiết bị xin vui lòng liên hệ với NTech Solutions qua số hotline: 0987 176 467 hoặc nhấp vào mục nhận báo giá điện mặt trời để được kỹ sư tư vấn cũng như hỗ trợ nhé.

NTech Solutions là đơn vị có kinh nghiệm trên 05 năm trong mãng năng lượng mặt trời. Tổng thầu thi công điện năng lượng mặt trời áp mái cho các hộ gia đình mục đích dân dụng, công nghiệp, nhà máy và trang trại năng lượng mặt trời. Với đội ngũ hơn 50 nhân sự tính đến hết 2025, đã thi công hơn 20MWp và đang vận hành hơn 30MWp nhà máy điện mặt trời, đạt tiêu chuẩn ISO 9001:2015, ISO 14001:2015 và ISO 45001:2018 chứng nhận quốc tế bởi SGS Global. Cam kết mang đến khách hàng các dự án điện mặt trời chất lượng cao, hiệu suất cao và tuổi thọ trên 30 năm.