Năng lượng mặt trời là một nguồn năng lượng tái tạo vô tận và thân thiện với môi trường. Tuy nhiên, để có thể sử dụng hiệu quả năng lượng mặt trời, ta cần phải biết cách lắp đặt và điều chỉnh các tấm pin năng lượng mặt trời sao cho phù hợp với vị trí địa lý và thời tiết của từng khu vực. Trong bài viết này, chúng ta sẽ tìm hiểu về độ nghiêng tấm pin năng lượng mặt trời – một yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến hiệu suất của hệ thống điện mặt trời.
Độ nghiêng tấm pin năng lượng mặt trời là gì?
Độ nghiêng tấm pin năng lượng mặt trời là góc nghiêng của các tấm pin mặt trời so với mặt phẳng ngang. Còn góc ngang là hướng ngang của tấm pin so với đường xích đạo. Các tấm pin mặt trời nên được đặt trực tiếp hứng ánh sáng mặt trời để đạt hiệu suất cao nhất.
Quá trình tìm góc nghiêng giúp tìm ra vị trí và cách đặt tấm pin mặt trời để hệ thống điện mặt trời có sản lượng điện từ năng lượng tái tạo này cao nhất. Bởi vì chúng ta đã biết mặt trời không đứng yên mà mọc từ hướng Đông và lặn về hướng Tây. Do đó khi thiết kế và lắp đặt tấm pin ta cần tìm ra góc nghiêng và góc ngang, phương hướng của pin để có thể hứng được nhiều năng lượng mặt trời nhất trong cả ngày.
Mục đích của việc đặt nghiêng tấm pin năng lượng mặt trời để làm gì?
Mục đích của việc đặt nghiêng tấm pin năng lượng mặt trời là để tăng cường khả năng hấp thụ ánh sáng mặt trời của tấm pin. Ánh sáng mặt trời là nguồn năng lượng chính để tấm pin chuyển hóa thành điện. Do đó, càng nhiều ánh sáng mặt trời chiếu vào tấm pin, càng nhiều điện được sản xuất.
Độ nghiêng tấm pin ảnh hưởng đến góc chiếu sáng của mặt trời vào tấm pin. Nếu góc chiếu sáng quá nhỏ hoặc quá lớn, ánh sáng mặt trời sẽ bị phản xạ hoặc bị che khuất bởi các vật cản khác. Do đó, ta cần điều chỉnh độ nghiêng tấm pin sao cho góc chiếu sáng gần với 90 độ, tức là ánh sáng mặt trời chiếu thẳng vào tấm pin. Đây là cách để tối ưu hóa hiệu suất của hệ thống điện mặt trời.
Các yếu tố ảnh hưởng đến độ nghiêng tấm pin năng lượng mặt trời
Để tấm pin năng lượng mặt trời hoạt động hiệu quả, ta cần xem xét nhiều yếu tố khác nhau khi lắp đặt và điều chỉnh chúng. Một trong những yếu tố quan trọng nhất là độ nghiêng tấm pin, tức là góc hợp giữa mặt phẳng của tấm pin và mặt phẳng ngang. Độ nghiêng tấm pin ảnh hưởng đến khả năng hấp thụ ánh sáng mặt trời của tấm pin, do đó ảnh hưởng đến công suất sản xuất điện mặt trời. Ngoài ra, ta cũng cần chú ý đến các yếu tố sau:
Bảo dưỡng thường xuyên: Tấm pin năng lượng mặt trời cần được vệ sinh sạch sẽ để loại bỏ bụi bẩn, sương mù, tuyết rơi hay lá cây rụng. Những vật cản này có thể làm giảm ánh sáng chiếu vào tấm pin và làm giảm hiệu suất của chúng. Đồng thời, ta cũng cần điều chỉnh góc nghiêng tấm pin dốc hơn 10 độ so với bình thường khi có tuyết để tránh bị đọng nước hoặc đọng tuyết.
Mùa: Mùa khác nhau sẽ có góc chiếu sáng của mặt trời khác nhau. Do đó, ta cần điều chỉnh góc nghiêng tấm pin theo mùa để hứng được nhiều ánh sáng nhất. Nếu mùa hạ dùng nhiều điện hơn ta nên chỉnh góc nghiêng tối ưu cho mùa hạ, ngược lại mùa đông cũng vậy.
Thời gian và chất lượng: Ta nên chọn các tấm pin năng lượng mặt trời có chất lượng cao và bảo hành dài hạn. Những tấm pin chính hãng sẽ có tuổi thọ cao và khả năng chịu được các điều kiện thời tiết khắc nghiệt. Ngược lại, những tấm pin kém chất lượng sẽ mau bị hao mòn và giảm hiệu suất.
Một yếu tố khác cũng ảnh hưởng đến độ nghiêng tấm pin là mái nhà. Nếu ta lắp đặt tấm pin trên mái nhà, ta cần xem xét hướng và độ dốc của mái nhà để chọn góc nghiêng phù hợp. Nếu mái nhà có độ dốc cao và hướng về phía nam hoặc bắc, ta có thể để tấm pin song song với mái nhà. Nếu mái nhà có độ dốc thấp hoặc hướng về phía đông hoặc tây, ta cần lắp đặt giàn đỡ để điều chỉnh góc nghiêng của tấm pin sao cho gần với góc nghiêng theo vĩ độ hoặc theo mùa.
Cách tính độ nghiêng tấm pin năng lượng mặt trời theo vĩ độ
Vĩ độ là góc giữa một điểm trên bề mặt Trái Đất và đường xích đạo. Vĩ độ ảnh hưởng đến vị trí của mặt trời so với bề mặt Trái Đất trong các thời điểm khác nhau trong năm. Càng xa đường xích đạo, càng ít ánh sáng mặt trời chiếu vào. Do đó, ta cần điều chỉnh độ nghiêng tấm pin năng lượng mặt trời sao cho phù hợp với vĩ độ của khu vực lắp đặt.
Một cách đơn giản để tính độ nghiêng tấm pin năng lượng mặt trời theo vĩ độ là sử dụng công thức sau:
Độ nghiêng = Vĩ độ + 10o
Công thức này cho kết quả gần đúng và phù hợp cho việc lắp đặt tấm pin quanh năm. Tuy nhiên, nếu muốn tối ưu hóa sản lượng điện theo từng mùa, ta có thể sử dụng công thức khác như sau:
Độ nghiêng = Vĩ độ + (15o x số tháng cách tháng có ngày dài nhất)
Công thức này cho phép ta điều chỉnh góc nghiêng tấm pin theo mùa để hứng được nhiều ánh sáng nhất. Tháng có ngày dài nhất là tháng 6 ở bán cầu Bắc và tháng 12 ở bán cầu Nam.
Ví dụ: Nếu vị trí của mảng năng lượng mặt trời ở vĩ độ 50o, và muốn tối ưu cho mùa hạ (tháng 6), thì góc nghiêng sẽ là:
Độ nghiêng = 50o + (15o x 0) = 50o
Nếu muốn tối ưu cho mùa đông (tháng 12), thì góc nghiêng sẽ là:
Độ nghiêng = 50o + (15o x 6) = 140o
Cách điều chỉnh góc nghiêng tấm pin năng lượng mặt trời
Để điều chỉnh góc nghiêng tấm pin năng lượng mặt trời, ta cần có giàn đỡ có khả năng điều chỉnh. Giàn đỡ là bộ phận giúp cố định và nâng đỡ tấm pin trên mái nhà hoặc mặt đất. Giàn đỡ có thể được làm bằng kim loại, nhựa hoặc gỗ. Giàn đỡ cần được chọn sao cho phù hợp với kích thước, trọng lượng và hình dạng của tấm pin, cũng như với loại mái nhà hoặc mặt đất.
Để điều chỉnh góc nghiêng tấm pin, ta cần thực hiện các bước sau:
Bước 1: Xác định góc nghiêng tối ưu cho tấm pin theo vĩ độ hoặc theo mùa bằng cách sử dụng các công thức đã trình bày ở trên.
Bước 2: Đo góc nghiêng hiện tại của tấm pin bằng cách sử dụng thước đo góc hoặc ứng dụng trên điện thoại thông minh. Nếu góc nghiêng hiện tại khác với góc nghiêng tối ưu, ta cần điều chỉnh.
Bước 3: Điều chỉnh góc nghiêng của tấm pin bằng cách xoay giàn đỡ theo chiều ngang hoặc dọc. Ta cần xoay giàn đỡ sao cho góc nghiêng của tấm pin bằng với góc nghiêng tối ưu. Ta có thể sử dụng các thanh ray, bát xoay hoặc các phụ kiện khác để giúp việc xoay giàn đỡ dễ dàng hơn.
Bước 4: Kiểm tra lại góc nghiêng của tấm pin sau khi điều chỉnh bằng cách sử dụng thước đo góc hoặc ứng dụng trên điện thoại thông minh. Nếu góc nghiêng đã đúng với góc nghiêng tối ưu, ta đã hoàn thành việc điều chỉnh. Nếu không, ta cần tiếp tục xoay giàn đỡ cho đến khi đạt được kết quả mong muốn.
Các loại hệ thống, vật tư, thiết bị điện mặt trời liên quan
- Pin Năng lượng mặt trời
- Điện mặt trời
- Điện mặt trời áp mái
- Lắp điện mặt trời áp mái
- Lắp điện mặt trời
- Điện mặt trời Gia đình
- Lắp điện mặt trời Gia đình
- Biến tần
- Inverter
- Bơm năng lượng mặt trời
- Camera năng lượng mặt trời
- Đèn Solar
Kết luận
Trong bài viết này, chúng ta đã tìm hiểu về độ nghiêng tấm pin năng lượng mặt trời – một yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến hiệu suất của hệ thống điện mặt trời. Chúng ta đã biết cách tính và điều chỉnh góc nghiêng tấm pin theo vĩ độ và theo mùa, cũng như các yếu tố khác cần chú ý khi lắp đặt và bảo dưỡng tấm pin. Hy vọng bài viết này sẽ giúp bạn có được những kiến thức cơ bản và hữu ích về độ nghiêng tấm pin năng lượng mặt trời. Nếu bạn có bất kỳ câu hỏi hay thắc mắc gì, xin vui lòng liên hệ với chúng tôi để được tư vấn và hỗ trợ.