Cách chọn góc nghiêng lắp pin năng lượng mặt trời tối ưu nhất

Lắp pin năng lượng mặt trời tuy đơn giản, nhưng thực tế lại khó khan rất nhiều. Tại sao lại như vậy? Trên thực tế, để tiến hành thiết kế một hệ thống pin mặt trời nhằm đảm bảo chúng có thể hoạt động hiệu quả nhất.

Lưu ý khi tiến hành lắp pin năng lượng mặt trời

Khi tiến hành lắp đặt, chúng ta phải giải quyết được hai vấn đề cơ bản:

• Hướng đặt tấm pin năng lượng mặt trời: chọn hướng nào để đảm bảo tấm pin có thể nhận được ánh nắng mặt trời nhiều nhất trong ngày.
• Độ nghiêng của tấm pin: nghiêng một góc bao nhiêu là hợp lí nhất, để tia sáng mặt trời rọi vuông góc vào tấm pin.

Hai vấn đề này đồng nghĩa với việc tấm pin sẽ hấp thụ được nhiều tia bức xạ nhất. Do đó, việc xác định định chính xác hướng và góc nghiêng của tấm pin là vô cùng quan trọng. Quá trình này ảnh không chỉ ảnh hưởng đến hiệu suất hoạt động của sản phẩm. Mà còn có thể ảnh hưởng đến cả tuổi thọ của toàn hệ thống.

Chọn hướng và góc nghiêng như thế nào khi lắp pin năng lượng mặt trời?

Chọn hướng lắp pin năng lượng mặt trời

Quỹ đạo di chuyển của mặt trời trong một ngày sẽ có sự thay đổi nhất định:

• Biết rằng, mặt trời mọc ở phía Đông, tùy theo mùa mà nó sẽ mọc ở bán cầu Bắc (mùa hè) hay bán cầu cầu Nam (mua Thu Đông) và sẽ lặn ở phía Tây. Quỹ đạo di chuyển của mặt trời chếch về hướng Nam. Do đó, tấm pin năng lượng mặt trời sẽ phải đặt hướng về phía Nam là hợp lý nhất. (Theo lý thuyết)
• Tuy nhiên, trong một nghiên cứu của Viện Pecan Street (Mỹ) đã tìm ra hướng lắp đặt chính xác hơn. Các tấm pin cần phải được lắp đặt theo hướng Tây mới thực sự thu nhận được nhiều năng lượng mặt trời nhất, thay vì hướng Nam như trước đây. Mặc dù độ chênh lệch năng lượng mỗi ngày chỉ khoảng 2%. Tuy nhiên, đây sẽ là con số đáng kể nếu hệ thống hoạt động trong suốt một thời gian dài.

Trên thực tế, viêc lắp đặt tấm pin phụ thuộc rất nhiều vào địa hình lắp đặt của công trình. Đối với công trình mái ngói, hoặc mái tôn – dễ dàng lựa chọn hướng lắp đặt hơn đối với các công trình sử dụng mái bằng, bê tông phẳng.

Chọn góc nghiêng khi lắp pin năng lượng mặt trời

• Về mùa Đông thì mặt trời xa xích đạo nên yêu cầu góc nghiêng của tấm pin lớn.
• Ngược lại vào mùa Hè thì mặt trời gần xích đạo nên góc nghiêng nhỏ hơn. Để có thể hứng vuông góc tia nắng mặt trời rọi vào.

Như vậy, tùy theo từng mùa trong năm mà góc nghiêng cần phải thay để phù hợp nhất.

Đối với Việt Nam, theo nghiên cứu và kinh nghiệm thực tế của các chuyên gia. Khi lắp đặt hệ thống pin, cần chọn một góc từ 11-15 độ là phù hợp cho hệ thống cố định trên mái hay trên mặt đất. Nếu có điều kiện điều chỉnh hệ thống pin mặt trời trong suốt cả năm. Chúng ta sẽ thu được năng lượng nhiều nhất quanh năm.

Một số lưu ý khi lắp pin năng lượng mặt trời tại Việt Nam

Hướng lắp pin năng lượng mặt trời

Theo nhiều nghiên cứu và một số kinh nghiệm thực tế, tại Việt Nam hướng lắp đặt pin mặt trời tối ưu nhất để hệ thống có thể đón năng nhiều nhất chính là hướng Nam.

Số giờ sản xuất điện

Theo tính toán từ các chuyên gia năng lượng, số giờ sản xuất điện bình quân tại Thành phố Hồ Chí Minh của pin năng lượng mặt trời là 5,17 hours/ngày.

Tần suất vệ sinh tấm pin để đạt hiệu suất tốt nhất

Để hoạt động đạt công suất tối ưu nhất, các tấm pin năng lượng mặt trời cần đón được cường độ ánh sáng mạnh với bề mặt sạch. Có ưu thế lắp đặt ở các vị trí trên cao, nên thông thường pin mặt trời không bị dơ bởi rác thải. Tuy nhiên, các loại bụi bẩn tích tụ lâu ngày, cũng có thể làm giảm hiệu suất hoạt động của chúng. Theo một tiến hành thử nghiệm từ Google tại một trang trại năng lượng. Họ thấy rằng: làm sạch pin mặt trời là biện pháp tối ưu nhất trong những cách tối đa hóa năng lượng được tạo ra.

• Như vậy, nếu không được làm sạch đúng cách các tấm pin mặt trời có thể mất khoảng 15-25% hiệu suất của chúng.
• Tốt nhất, bạn nên vệ sinh tấm pin từ 1 đến 2 lần trong vòng 1 năm. Điều này sẽ giúp hệ thống tăng từ 3,5 đến 5,1% sản lượng điện (so với các thiết bị không được làm sạch) trong vòng 1 năm.

Tuy số lượng điện tăng trong một ngày chỉ hơn các hệ thống khác từ 1 – 2%. Nhưng nếu xét trong khoảng thời gian dài, thì con số điện năng ta thu về sẽ là đáng kể. Ngoài ra, vệ sinh định kỳ không chỉ giúp tối đa hiệu suất tấm pin và hệ thống. Mà việc này còn hỗ trợ tăng độ bền và tuổi thọ của sản phẩm đến mức cao nhất.

Thông số góc nghiêng tối ưu khi lắp pin năng lượng mặt trời tại một số khu vực

Thành phố Hồ Chí Minh

Tháng 1	Tháng 2	Tháng 3	Tháng 4	Tháng 5	Tháng 6	Tháng 7	Tháng 8	Tháng 9	Tháng 10	Tháng 11	Tháng 12
63o	71o	79o	87o	95o	102o	95o	87o	79o	71o	63o	56o

Buôn Mê Thuật

Tháng 1	Tháng 2	Tháng 3	Tháng 4	Tháng 5	Tháng 6	Tháng 7	Tháng 8	Tháng 9	Tháng 10	Tháng 11	Tháng 12
61o	69o	77o	85o	93o	100o	93o	85o	77o	69o	61o	54o

Thủ đô Hà Nội

Tháng 1	Tháng 2	Tháng 3	Tháng 4	Tháng 5	Tháng 6	Tháng 7	Tháng 8	Tháng 9	Tháng 10	Tháng 11	Tháng 12
53o	61o	69o	77o	85o	92o	85o	77o	69o	61o	53o	46o

Lưu ý khi sử dụng và duy trì hệ thống pin năng lượng mặt trời

• Khi lắp pin năng lượng mặt trời, cần theo dõi đường đi của mặt trời. Để xác định vị trí và hướng tối ưu nhất.
• Nếu một giàn pin năng lượng mặt trời không đạt đủ góc nghiêng, sẽ dẫn đến việc tồn đọng bụi kết hợp với sương hoặc nước mưa. Ảnh hưởng trực tiếp đến  quá trình hấp thụ cũng như hiệu suất. Đặc biệt là hao tốn chi phí bảo dưỡng, vệ sinh hàng năm.
• Loại bỏ tất cả các vật cản ngăn chặn ánh sáng mặt trời tiếp xúc với các tấm pin như: cây cối, tấm che… Nếu không hệ thống sẽ bị giảm hiệu quả đáng kể.
• Để hệ thống luôn đạt hiệu suất cao nhất, bạn nên chú trọng bảo dưỡng, vệ sinh định kỳ. Hãy lau rửa các lớp bụi bẩn bám lên bề mặt của các tấm pin. Bởi lớp bụi phủ dù mỏng hay dày cũng sẽ ảnh hưởng không nhỏ đến hiệu suất toàn hệ thống.

Tùy thuộc vào khu vực, vị trí địa lý, mặt bằng công trình… mà chúng ta có được hướng lắp đặt và góc nghiêng phù hợp nhất. Đôi khi, có những công trình không thể lắp đặt theo đúng hướng 100%. Tuy nhiên, tùy khảo sát thực tế mà có thể thay đổi hướng lắp tấm pin năng lượng mặt trời sao cho phù hợp nhất, đảm bảo về mặt lâu dài.