Ý nghĩa thông số kỹ thuật của tấm pin mặt trời

Ý nghĩa thông số kỹ thuật của tấm pin mặt trời



Trong catalog của nhà sản xuất hoặc trên những tấm pin mặt trời thường được nhà sản xuất dán tem để ghi những thông số kỹ thuật. Các thông số này khá khó để hiểu, tuy nhiên rất quan trọng do nó liên quan trực tiếp để ta có thể thiết kế, tính toán và lựa chọn những thiết bị cụ thể cho hệ thống điện mặt trời. Sau đây tôi xin giải thích để mọi người có thể hiểu rõ ràng những thông số trên



Standard Test Condition(STC)- Điều kiện kiểm tra tiêu chuẩn
STC là bộ tiêu chuẩn được thiết lập để kiểm tra các tấm pin. Từ sự thay đổi điện áp, dòng điện phụ thuộc vào nhiệt độ và cường độ bức xạ, cùng với đó là các tiêu chuẩn khác, tất cả các tấm pin đều được kiểm tra trong cùng một chuẩn điều kiện cơ bản. Bao gồm nhiệt độ tại 25 độ C( 77 độ F), cường độ bức xạ 1000W/mét vuông, áp suất 1.5 atm, hoặc tấm pin được chiếu sáng trực tiếp(theo phương vuông góc) từ tia sáng  mặt trời ở độ cao 500m so với mực nước biển.

Normal Operating Cell Temperature (NOCT)- Nhiệt độ hoạt động thông thường của Cell
Các thông số của tấm pin ghi trên nhãn được lấy ra trong điều kiện nhiệt độ 25 độ C. trên thực tế thì không như vậy, nhiệt độ trên mái nhà đặc biệt vào mùa hè có thể lên tới trên 70 độ.

NOCT đưa cho bạn cái nhìn thực tế hơn về điều kiện hoạt động thực sự của pin và cho bạn thấy được công suất mà hệ thống điện mặt trời có thể đem lại. Cường độ bức xạ mặt trời sẽ chỉ là 800W/mét vuông thay vì 1000W/mét vuông do nằng thường bị mây che trong thực tế. Nó sử dụng nhiệt độ không khí là 20 độ C chứ không phai là 25 độ C ,và gồm gió tự nhiên để làm mát tấm pin  với tốc độ 2.24 dặm/giờ ( điều kiện phổ biến của hệ thống điện mặt trời trên mái nhà). Năng lượng từ hệ thống điện sẽ thu được thấp hơn so với trong điều kiện tiêu chuẩn STC nhưng phản ánh thực tế hơn.

Thông số đầu ra cơ bản của tấm pin



Hình trên so sánh thông số đầu ra của tấm pin trong các điều kiện chiếu sáng khác nhau

Open Circuit Voltage (Voc)- Điện áp hở mạch
Điện áp hở mạch là điện áp mà tấm pin sinh ra khi không có tải, bạn có thể đo được nếu sử dụng voltmeter đo ở 2 đầu cực tấm pin, do không có tải nên dòng điện qua tấm pin cũng bằng không

Đây là thông số quan trọng, bởi vì nó là điện áp tối đa mà tấm pin có thể sản xuất trong điều kiện tiêu chuẩn. từ đó bạn có thể xác định được tối đa tấm pin trong 1 dãy bạn có thể kết nối vào kích điện hay điều khiển sạc

Hãy đảm bảo các thiết bị bảo vệ như cầu chì hoặc aptomat chỉ có thể bảo vệ quá dòng, không phải quá áp. Do đó, nếu điện áp đưa vào quá cao, nó sẽ phá hủy thiết bị của bạn

Short Circuit Current (Isc)- Dòng điện ngắn mạch
Isc là điện áp ngắn mạch sinh ra khi kết nối đầu âm và dương của tấm pin vào nhau. Sử dụng ampe kìm có thể đo được dòng này, đây là dòng điện lớn nhất mà tấm pin có thể sản sinh trong điều kiện tiêu chuẩn

Để xác định dòng điện mà thiết bị kết nối  như inverter hay điều khiển sạc cần có , dòng Isc được sử dụng. Thông thường thì nhân 1,25 lần so với Isc

Maximum Power Point (Pmax)- Điểm công suất cực đại
Pmax là điểm mà công suất của hệ thống sinh ra cao nhất , tại điểm cong nhất của đồ thị bên trên. Khi sử dụng điều khiển sạc hay kích điện có MPPT, đây chính là điểm mà MPPT cố gắng giữ để có được công suất tối đa,  Pmax=Vmpp x Impp

Maximum Power Point Voltage (Vmpp)- điện áp làm việc tại công suất cực đại
Vmpp là điện áp mà tại đó công suất đầu ra là tốt nhất, điện áp này thông thường có thể nhìn thấy được khi hệ thống pin được kết nối vào MPPT ( như điều khiển sạc MPPT hoặc kích hòa lưới) trong điều kiện tiêu chuẩn

Maximum Power Point Current (Impp)- Dòng điện tại công suất cực đại
Impp là dòng điện khi công suất đầu ra đạt tốt nhất, nó là cường độ dòng điện thực tế bạn có thể đo khi nó được kết nối vào thiết bị MPPT trong điều kiện chiếu sáng tiêu chuẩn

Module efficiency-  hiệu suất của tấm pin
Hiệu suất của tấm pin là khả năng chuyển đổi từ bức xạ mặt trời thành điện, như trong ví dụ trên thì hiệu suất chuyển đổng từ bức xạ mặt trời thành điện năng của tấm pin lần lượt là 16,7% và 17 %

Ngoài ra trong một số tấm pin, nhà sản xuất còn có thêm một vài thông số như:

Maximum System Voltage- Điện áp tối đa khi kết nối hệ thống
Dựa vào thông số này đê biết được có thể nối tiếp bao nhiêu tấm pin thành một dãy, đảm bảo an toàn cho toàn hệ thống

Application class A: Điều kiện kiểm tra an toàn cách điện
Max series Fuse:
Dựa vào thông số này để xác định khi nào cần lắp thêm cầu chì trong một dãy pin, thông thường thì từ 3 dãy pin song song trở lên thì cần có cầu thì tại cuối dãy pin để đảm bảo an toàn, tránh trường hợp 1 dãy bị ngắn mạch, hay chạm đất làm hỏng toàn bộ các dãy khác

Trên đây là ý nghĩa những thông số cơ bản trên tấm pin, ngoài ra, mỗi nhà sản xuất lại có thêm một vài thông số nữa như ảnh hưởng của nhiệt độ, áp suất đến hiệu suất tấm pin… Vì thế trước khi thiết kế bất kì một hệ thống nào, hãy đãm bảo rằng bạn đã đọc và hiểu rõ thông số thiết bị.