Điện Năng lượng mặt trời, Tin tức cập nhật
Mạch điện Năng lượng mặt trời là gì? Cấu tạo & Chức năng
Chúng ta vẫn hay thường nghe nói nhiều về điện mặt trời, tấm pin năng lượng mặt trời. Thế nhưng đã bao giờ bạn nghe về Mạch điện năng lượng mặt trời hay chưa? Hãy cùng tìm hiểu trong bài viết này nhé.
Cấu tạo và chức năng của một mạch điện NLMT
Hệ thống điện nào cũng luôn luôn phải có hệ mạch điện để dẫn điện từ nguồn điện tới điểm tiêu thụ. Một mạch điện NLMT là một mạch điện có chứa ít nhất một nguồn điện NLMT (năng lượng mặt trời, gió, nước…) và các thiết bị điện khác như đèn, quạt, tủ lạnh… Mạch điện NLMT có thể hoạt động độc lập hoặc kết nối với lưới điện quốc gia. Chức năng của mạch điện NLMT là chuyển đổi năng lượng NLMT thành điện năng và cung cấp cho các thiết bị điện sử dụng.
Các thành phần cơ bản của mạch điện NLMT
Mạch điện NLMT là một loại mạch điện sử dụng tấm pin mặt trời để chuyển đổi quang năng thành điện năng. Mạch điện NLMT có các thành phần cơ bản sau:
Tấm pin NLMT: là thiết bị quan trọng nhất và có mức giá cao nhất của toàn bộ hệ thống. Tấm pin NLMT có chức năng thu bức xạ mặt trời và chuyển đổi thành dòng điện một chiều (DC).
Bộ điều khiển sạc NLMT: là thiết bị có chức năng điều khiển quá trình sạc điện từ tấm pin mặt trời sang ắc quy lưu trữ. Bộ điều khiển sạc NLMT giúp bảo vệ tuổi thọ của ắc quy và tấm pin mặt trời, đồng thời ngăn ngừa quá tải, quá dòng, quá áp và ngắn mạch.
Ắc quy lưu trữ: là thiết bị dùng để tích trữ điện năng từ tấm pin mặt trời để sử dụng cho những lúc không có ánh sáng mặt trời, ví dụ ban đêm hoặc trời mưa. Ắc quy lưu trữ thường là loại ắc quy khô hoặc ắc quy gel, có khả năng chịu được các điều kiện khắc nghiệt của môi trường.
Biến tần (inverter): là thiết bị có chức năng chuyển đổi dòng điện một chiều (DC) từ ắc quy lưu trữ thành dòng điện xoay chiều (AC) phù hợp với các thiết bị sử dụng trong sinh hoạt hay sản xuất. Biến tần cũng có thể hòa lưới với điện lưới quốc gia để tận dụng nguồn điện hiệu quả hơn.
ATS (bộ chuyển mạch tự động): là thiết bị dùng để tự động chuyển mạch giữa điện NLMT và điện lưới quốc gia. ATS giúp đảm bảo nguồn cung cấp điện liên tục và ổn định cho các thiết bị sử dụng, đồng thời tiết kiệm chi phí tiền điện.
Ứng dụng mạch điện NLMT
Mạch điện năng lượng mặt trời là một loại mạch điện sử dụng tấm pin mặt trời để chuyển đổi quang năng thành điện năng. Mạch điện năng lượng mặt trời có nhiều ứng dụng trong đời sống, sản xuất và bảo vệ môi trường. Dưới đây là một số ứng dụng phổ biến của mạch điện năng lượng mặt trời:
Cung cấp điện cho các thiết bị gia đình:
Mạch điện năng lượng mặt trời có thể cung cấp điện cho các thiết bị gia đình như đèn, quạt, tủ lạnh, máy giặt… Mạch điện năng lượng mặt trời giúp tiết kiệm chi phí tiền điện và giảm phụ thuộc vào lưới điện quốc gia. Mạch điện năng lượng mặt trời cũng có thể kết hợp với bình nước nóng để cung cấp nước nóng cho sinh hoạt.
Cung cấp điện cho các khu vực vùng sâu vùng xa:
Mạch điện năng lượng mặt trời là giải pháp hiệu quả để cung cấp điện cho các khu vực vùng sâu vùng xa, nơi khó tiếp cận hoặc không có lưới điện. Mạch điện năng lượng mặt trời giúp cải thiện đời sống và phát triển kinh tế của người dân ở các khu vực này.
Cung cấp điện cho các thiết bị giao thông:
Mạch điện năng lượng mặt trời có thể được sử dụng để cung cấp điện cho các thiết bị giao thông như đèn tín hiệu, biển báo, camera an ninh… Mạch điện năng lượng mặt trời giúp đảm bảo an toàn và liên tục cho giao thông, đồng thời tiết kiệm chi phí và bảo vệ môi trường.
Cung cấp điện cho các ngành công nghiệp:
Mạch điện năng lượng mặt trời có thể được sử dụng để cung cấp điện cho các ngành công nghiệp như nuôi trồng thủy sản, chế biến thực phẩm, may mặc… Mạch điện năng lượng mặt trời giúp tăng hiệu suất và chất lượng sản phẩm, giảm chi phí sản xuất và giảm ô nhiễm môi trường. Ví dụ: trong nuôi trồng thủy sản, mạch điện năng lượng mặt trời có thể được sử dụng để chạy hệ thống tạo khí oxy cho ao nuôi, thay thế cho hệ thống chạy bằng dầu Diesel.
Cung cấp điện cho các phương tiện di chuyển:
Mạch điện năng lượng mặt trời có thể được sử dụng để cung cấp điện cho các phương tiện di chuyển như xe ô tô, máy bay, thuyền, xe đạp, tàu hỏa… Mạch điện năng lượng mặt trời giúp giảm thiểu lượng khí thải gây ô nhiễm và tiết kiệm chi phí nhiên liệu. Một số ví dụ về các phương tiện di chuyển sử dụng năng lượng mặt trời là:
- Xe ô tô năng lượng mặt trời Stella: là phương tiện di chuyển bằng năng lượng mặt trời được phát minh bởi một nhóm nghiên cứu Hà Lan và từng giành giải thưởng quốc tế. Chiếc xe được thiết kế cho các tuyến đường công cộng và có thể đi được 500 dặm chỉ với một lần sạc.
- Máy bay Solar Impulse 2: là phương tiện di chuyển bằng năng lượng mặt trời được sản xuất từ sợi carbon nặng 2,3 tấn với 4 động cơ 17,5 mã lực, được cấp điện nhờ 17.248 tấm pin mặt trời. Máy bay đã bay vòng quanh thế giới chỉ với năng lượng mặt trời.
- Thuyền năng lượng mặt trời Planet Solar: là con thuyền lớn nhất thế giới và có thiết kế đặc biệt. Thuyền đã đi vòng quanh thế giới với tốc độ khoảng 12 km/giờ và chỉ sử dụng động cơ điện hoạt động hoàn toàn bằng năng lượng mặt trời.
- Xe đạp lai ô tô ELF Velomobile: là xe đạp ba bánh lai ô tô chạy bằng năng lượng mặt trời với tên gọi là ELF Velomobile được thiết kế bởi công ty Organcic Transit, có trụ sở tại thành phố Durham, phía bắc Carolina, Mỹ. Chiếc xe có mức giá rẻ hơn ô tô bình thường, vừa có thể sử dụng bàn đạp để chạy nhằm rèn luyện sức khỏe, vừa sử dụng nguồn năng lượng có sẵn, thân thiện với môi trường.
- Tàu hỏa chạy bằng năng lượng mặt trời: Năm 2017, Ấn Độ đã chạy thử nghiệm tàu hỏa hoạt động bằng năng lượng mặt trời. Đoàn tàu DEMU có công suất 1.600 mã lực, gồm 6 toa, mỗi toa gắn 16 tấm pin mặt trời trên nóc để cung cấp năng lượng cho các thiết bị trên tàu thay thế máy phát chạy bằng diesel.
Các loại mạch điện NLMT khác nhau
Có nhiều loại mạch điện NLMT khác nhau tùy thuộc vào nguồn năng lượng NLMT và cách kết nối với lưới điện. Một số loại phổ biến là:
Mạch điện NLMT hỗn hợp: là mạch điện có sử dụng nhiều nguồn năng lượng NLMT khác nhau để tăng hiệu suất và đảm bảo ổn định nguồn cung. Ví dụ: mạch điện sử dụng cả năng lượng mặt trời và gió.
Mạch điện NLMT độc lập: là mạch điện không kết nối với lưới điện quốc gia, chỉ phục vụ cho một khu vực nhỏ hoặc một thiết bị cụ thể. Ví dụ: mạch điện sử dụng pin mặt trời để sạc điện thoại.
Mạch điện NLMT liên kết: là mạch điện có kết nối với lưới điện quốc gia, có thể bán thừa hoặc mua thiếu điện năng từ lưới. Ví dụ: mạch điện sử dụng tấm pin mặt trời để cung cấp cho nhà ở.
Cách lắp đặt, vận hành và bảo trì mạch điện NLMT
Cách lắp đặt, vận hành và bảo trì mạch điện NLMT phụ thuộc vào loại mạch và nguồn năng lượng NLMT. Tuy nhiên, có một số nguyên tắc chung như sau:
Lắp đặt: cần chọn vị trí phù hợp để đặt nguồn năng lượng NLMT sao cho có thể tiếp nhận được nhiều năng lượng nhất. Cần kết nối chắc chắn các dây dẫn và các thiết bị an toàn như cầu dao, công tắc… Cần tuân thủ các quy định về an toàn lao động và bảo vệ môi trường.
Vận hành: cần theo dõi thường xuyên các thông số của nguồn năng lượng NLMT và các thiết bị điện để kiểm tra hiệu suất và phát hiện sớm các sự cố. Cần có biện pháp ứng phó khi có sự cố xảy ra hoặc khi có thay đổi trong nguồn cung hoặc nhu cầu sử dụng.
Bảo trì: cần vệ sinh và kiểm tra định kỳ các thiết bị của mạch điện để duy trì tuổi thọ và hiệu quả. Cần thay thế hoặc sửa chữa các thiết bị hỏng hoặc cũ. Cần tuân thủ các hướng dẫn của nhà sản xuất và các quy định của cơ quan quản lý.
Các loại hệ thống, vật tư, thiết bị điện mặt trời liên quan
Tổng quan
Mạch điện NLMT là một giải pháp tiết kiệm và bền vững cho nhu cầu điện năng ngày càng tăng cao. Mạch điện NLMT có nhiều loại khác nhau tùy thuộc vào nguồn năng lượng NLMT và cách kết nối với lưới điện. Mạch điện NLMT cần được lắp đặt, vận hành và bảo trì đúng cách để đảm bảo an toàn và hiệu quả. Mạch điện NLMT là một hướng phát triển tương lai của ngành điện.
