Cách đọc hiểu các thông số kỹ thuật của tấm pin năng lượng mặt trời

Có một vài thuật ngữ và xếp hạng liên quan đến tấm pin năng lượng mặt trời mà có thể bạn muốn biết. Việc tìm hiểu ý nghĩa của chúng cũng khá cần thiết với những người đã và đang có ý định muốn mua sắm đèn năng lượng mặt trời, lắp đặt hệ thống điện mặt trời… Tuy nhiên, với mạng thông tin Internet quá đa dạng khiến nhiều người gặp khó khăn trong việc tìm kiếm những thông tin chính xác mà họ cần. Chính vì thế, bài viết này tôi sẽ tổng hợp và liệt kê để giải thích cho các bạn một cách chi tiết về những thông số kỹ thuật quan trọng của tấm pin mặt trời

Mục lục

1. Các điều kiện thử nghiệm của tấm pin mặt trời

Điều kiện thử nghiệm tiêu chuẩn (STC)

STC là tiêu chí chuẩn mà pin năng lượng mặt trời cần được thử nghiệm. Do điện áp và cường độ dòng điện thay đổi dựa trên nhiệt độ môi trường và mật độ của ánh sáng, giữa các tiêu chí khác nhau, tất cả các tấm pin năng lượng đều được kiểm tra trong cùng một điều kiện tiêu chuẩn. Ở đây gồm nhiệt độ các tế bào là 25℃ (77℉), cường độ ánh sáng 1000W/m², về cơ bản thì thì cường độ ánh sáng này tương đương ánh nắng mặt trời vào buổi trưa và mật độ khí quyền là 1,5.

Nhiệt độ tế bào hoạt động bình thường (NOCT)

Tôi không biết bạn như thế nào, nhưng tôi đã thử trèo lên mái nhà vào buổi trưa mùa hè và chắc chắn rằng nhiệt độ của các tế bào tại thời điểm đó không phải là 25℃. Chúng nóng hơn rất nhiều và khoảng chừng 37℃.

NOCT cho chúng ta cái nhìn chân thật hơn về các điều kiện môi trường trong thực tế thế giới thật và cung cấp cho chúng ta các đánh giá chính xác hơn về các loại tấm pin mặt trời. Thay vì 1000W/m², thì thử nghiệm này sử dụng chỉ 800W/m², gần hơn với thực tế những ngày nắng có những đám mây “lượn lờ”. Nó sử dụng nhiệt độ không khí là 20℃ (không phải nhiệt độ pin mặt trời) và có thêm 2,24MPH sức gió làm mát mặt sau của tấm pin gắn trên mặt đất. Những đánh giá này sẽ thấp hơn STC, nhưng thực tế hơn.

2. Đánh giá thông số kỹ thuật đầu ra của tấm pin mặt trời

Điện áp mạch mở (Voc)

Điện áp mạch mở là mức điện áp đầu ra của tấm pin mặt trời khi không có tải. Khi tấm pin mặt trời không được kết nối với bất cứ thứ gì, không có tải và không tạo ra dòng điện, thì bạn có thể dùng một cái vôn kế để đo và đọc được Voc.

Đây là một con số rất quan trọng, vì nó là điện áp tối đa mà tấm pin có thể tạo ra dưới điều kiện thử nghiệm tiêu chuẩn (STC), vì vậy đây là con số để sử dụng khi xác định có bao nhiêu tấm pin mặt trời bạn có thể liên kết nối tiếp vào bộ biến tần hoặc điều khiển sạc năng lượng mặt trời của bạn.

Voc sẽ có khả năng được tạo ra trọng một khoảng thời gian ngắn vào buổi sáng khi mặt trời vừa mới mọc và các tấm pin đang ở trạng thái “mát mẻ” và các thiết bị điện tử được kết nối vẫn chưa hoạt động trở lại.

Hãy ghi nhớ rằng, cầu chì và cầu dao chỉ bảo vệ dây điện chống quá dòng, chứ không chống quá áp. Vì vậy, nếu bạn đặt quá nhiều điện áp vào các thiết bị điện tử có thể sẽ làm hỏng chúng.

Dòng ngắn mạch (Isc)

Dòng điện ngắn mạch là mức cường độ dòng điện (ampe) mà tấm pin năng lượng đang tạo ra khi không được kết nối với tải và hai cực âm dương của tấm pin bắt điện kết nối trực tiếp với nhau. Bạn chỉ cần dùng một cái ampe kế là có thể đo và đọc được Isc. Đây là dòng điện cao nhất mà các tấm pin mặt trời sẽ tạo ra trong điều kiện thử nghiệm tiêu chuẩn.

Khi xác định mức cường độ dòng điện có thể xử lý của một thiết bị được kết nối như bô điều khiển sạc điện mặt trời hoặc biến tần thì chúng ta sẽ sử dụng Isc.

Điểm công suất tối đa (Pmax)

Pmax là điểm công suất tuyệt vời nhất của sản lượng điện mặt trời. Đó là nơi kết hợp giữa điện áp và cường độ dòng điện ở mức cao nhất (Vôn x Ampe = Watt).

Khi bạn sử dụng một bộ theo dõi điểm công suất tối đa (MPPT) của bộ điều khiển sạc hoặc bộ biến tần năng lượng mặt trời, đây là điểm mà các thiết bị điện tử MPPT sẽ cố gắng để giữ mức điện áp và cường độ dòng điện giúp tối đa hoá công suất năng lượng đầu ra.

Điện áp tại điểm công tối đa (Vmpp)

Vmpp là điện áp khi công suất đầu ra là lớn nhất. Đây là điện áp thực tế bạn muốn thấy khi được kết nối với thiết bị năng lượng mặt trời MPPT trong điều kiện kiểm nghiệm tiêu chuẩn.

Cường độ dòng điện tại điểm công suất tối đa (Impp)

Impp là cường độ dòng điện (ampe) khi công suất đầu ra lớn nhất. Đây là cường độ dòng điện thực tế bạn muốn thấy khi kết nối với thiết bị MPPT trong điều kiện thử nghiệm tiêu chuẩn.

Điện áp định mức

Điện áp định mức hay còn gọi là điện áp danh nghĩa, là một thông số mà rất nhiều hay hiểu nhầm. Nó không phải là một điện áp thực mà bạn sẽ thực sự đo được.

Ví dụ, một tấm pin năng lượng mặt trời có điện áp danh nghĩa là 12V có Voc=22V và Vmp=17V. Nó được sử dụng để sạc pin 12V nhưng thực tế là khoảng 14V. Điện áp danh nghĩa cho mọi người biết được những thiết bị nào có thể tương thích và phù hợp với nhau.

Một bảng pin mặt trời 12V được sử dụng với bộ điều khiển sạc 12V, hệ thống ắc quy 12V và biến tần 12V. Bạn có thể tạo một mảng năng lượng mặt trời 24V bằng cách nối tiếp 2 tấm pin 12V lại với nhau.

Hi vọng với những gì mà tôi chia sẻ ở trên sẽ phần nào giúp ích cho các bạn trong việc đọc và hiểu rõ được các thống số kỹ thuật quan trọng, qua đó có thể đánh giá và so sánh các loại tấm pin năng lượng mặt trời với nhau để đưa ra được quyết định mua hàng tốt nhất.