Tìm góc tối ưu để gắn các tấm pin năng lượng mặt trời

Tóm tắt nội dung bài viết:

Góc nghiêng mô tả độ nghiêng dọc của các tấm pin và góc phương vị là hướng ngang của chúng so với đường xích đạo. Các tấm pin năng lượng nên được đặt đối diện trực tiếp với mặt trời để tối ưu hóa sản lượng của chúng. Tìm góc nghiêng và góc phương vị thích hợp sẽ giúp bạn có được hiệu quả cao trong quá trình sản xuất của các mảng pin mặt trời.

Hôm nay, chúng tôi sẽ giải thích và hướng dẫn cách gắn các tấm pin mặt trời của bạn để có được hiệu quả sản xuất nhiều năng lượng nhất từ chúng.

Đầu tiên, hãy bắt đầu với hai thuật ngữ chính: góc độ nghiêng và góc phương vị (thường được gọi tắt là góc nghiêng và góc ngang).

  • Góc nghiêng: Độ nghiêng dọc của tấm năng lượng mặt trời
  • Góc ngang: Hướng ngang của các tấm pin mặt trời (so với đường Xích Đạo).

Các tấm pin mặt trời hoạt động tốt nhất khi chúng đối diện trực tiếp với mặt trời. Nhưng nhiệm vụ đó phức tạp bởi thực tế là mặt trời không bao giờ đứng im và chiếu sáng vào một hướng trong suốt cả ngày. Nó cũng sẽ thay đổi góc chiếu khi thay đổi mùa này sang mùa khác.

Vì vậy, khi bạn xây dựng một hệ mặt trời, câu hỏi đặt ra là: góc nào tốt nhất để gắn các tấm pin mặt trời của bạn để có được sản lượng cao nhất?

Rất nhiều người lắp đặt hệ thống mà không quan tâm đến vấn đề này nên sản lượng điện tạo ra vẫn chưa được hoạt động tối ưu nhất. Hệ thống của họ có thể đã vận hành hiệu quả hơn nhiều nếu họ có tính toán trong việc điều hướng tấm pin hợp lý.

Ngoài ra, bạn cũng có thể mua một thiết bị tự động theo dõi vị trí mặt trời và tự động điều chỉnh hướng góc tối ưu nhất. Nhưng đây thường không phải là một ý tưởng lợi về kinh tế bởi vì chi phí bạn bỏ ra để đầu tư thiết bị tự động này còn tốn hơn rất nhiều so với việc bạn lắp thêm số lượng tấm pin năng lượng.

Phương pháp tối ưu góc ngang cho các tấm pin

Để có kết quả tốt nhất, các tấm pin mặt trời của bạn nên hướng về phía xích đạo. Nếu bạn sống ở Bắc bán cầu, hãy lắp đặt chúng xoay mặt hướng về phía Nam, còn nếu bạn sống ở Nam bán cầu, hãy hướng chúng về phía Bắc.

Ví dụ: Bạn đang sống tại Việt Nam thuộc Bắc bán cầu, để tăng hiệu quả cho hệ thống điện mặt trời bạn nên hướng các tấm pin năng lượng về phía Nam.

Nhiều người ngạc nhiên khi thấy la bàn của họ không hoàn toàn chính xác. Điều này xảy ra là vì những sự ảnh hưởng từ tính bên trong lòng Trái Đất làm cho kim la bàn bị lệch khỏi điểm thực của phía nam và bắc. Mức độ lệch còn tuỳ thuộc vào vị trí địa lý của bạn, la bàn có thể cho kết quả sai lệch lên đến 25°.

Chênh lệch giữa hướng bắc trong la bàn (có ảnh hưởng của từ tính) với hướng bắc thực được gọi là sự suy giảm từ tính. Dựa vào con số này mà bạn có thể biết được tại vị trí lắp đặt hệ thống cần bù bao nhiêu độ để tìm ra hướng bắc thực.

Độ suy giảm từ tính là số dương biểu thị sự suy giảm về phía đông, có nghĩa là hướng bắc thực nằm ở phía đông hướng bắc trong la bàn. Ngược lại, hướng bắc thực xe nằm ở phía tây của hướng bắc trong la bàn.

Tuỳ vào vị trí địa lý tại nơi bạn lắp đặt hệ thống mà độ suy giảm từ tính của la bàn sẽ khác nhau. Bạn có thể tham khảo các thông tin chính xác từ các chuyên gia của các nhà cung cấp khi lắp đặt hệ thống.

Tìm góc tối ưu để gắn các tấm pin năng lượng mặt trời 1

Phương pháp tìm góc nghiêng tối ưu cho các tấm pin mặt trời:

1. Góc nghiêng tối ưu không điều chỉnh

Nếu bạn là người khá bận rộn và không có thời gian để bận tâm đến việc phải thường xuyên điều chỉnh hướng cấc tấm pin, thì hãy đặt chúng ở một góc nghiêng bằng với vĩ độ tại nơi đó.

Ví dụ: Tại TP.HCM vĩ độ là khoảng 10° thì bạn có thể đặt các tấm bảng với góc nghiêng là 10°.

Một vấn đề cần xem xét là bạn có thể thay đổi độ nghiêng một chút để ưu tiên sản lượng mùa hè hay mùa đông. Nếu như cầu sử dụng điện của bạn vào mùa hè cao hơn thì bạn có thể điều chỉnh để tối ưu khả năng sản xuất điện vào mùa hè. Ngược lại, bạn có thể điều chỉnh các tấm pin tối ưu cho mùa đông nếu mức sử dụng điện năng vào mùa đông của bạn cao hơn.

Điều này quan trọng hơn đối với các hệ thống ngoài lưới, vì bạn phải lưu trữ và tự chủ trong việc sử dụng điện của mình. Còn nếu bạn sở hữu hệ thống năng lượng mặt trời hoà lưới rất có thể bạn sẽ muốn tối ưu hóa cho sản xuất mùa hè hơn, vì vào mùa hè thời gian chiếu nắng nhiều hơn dẫn đến sản lượng điện cũng cao hơn, thêm vào đó khi hoà lưới nếu lượng điện thừa ra từ sản xuất của hệ thống mặt trời sẽ được công ty điện lực mua lại và vào mùa đông cũng không phải lo lắng về việc không có điện sinh hoạt. Tóm lại:

  • Để tối ưu hóa tổng thể sản xuất quanh năm: hãy nghiêng các tấm năng lượng ở vĩ độ của bạn.
  • Để ưu tiên sản xuất nhiều hơn vào mùa hè: hãy nghiêng các tấm pin ở vĩ độ của bạn trừ đi 10°
  • Để ưu tiên sản xuất nhiều hơn vào mùa đông: hãy nghiêng các tấm pin ở vĩ độ của bạn cộng với 10-15°.

Tìm góc tối ưu để gắn các tấm pin năng lượng mặt trời 2

2. Điều chỉnh góc nghiêng tối ưu theo mùa

Nếu bạn sở hữu một giá treo tấm pin có thể điều chỉnh và không ngại việc nghiêng, điều chỉnh chúng thì bạn có thể thay đổi góc một vài lần trong năm để có thêm một chút hiệu quả sản xuất cho các tấm pin của bạn.

Có một lưu ý cho bạn nếu bạn ở khu vực có tuyết rơi dày vào mùa đông. Việc tuyết tích tụ và bám trên các tấm pin sẽ ảnh hưởng tiêu cực đến năng suất của chúng, do đó vào mùa đông tuyết rơi dày bạn có thể điều chỉnh độ nghiêng của tấm pin dốc hơn một chút. Điều này không chỉ giúp cải thiện khả năng sản xuất mà còn giúp tuyết không bám vào bề mặt tấm pin được.

Nếu bạn có thời gian để điều chỉnh góc nghiêng của các tấm pin mặt trời một vài lần mỗi năm thì đây là lịch điều chỉnh mà chúng tôi khuyên bạn nên áp dụng:

  • Mùa xuân: Nghiêng các tấm theo vĩ độ của bạn.
  • Mùa hạ: Nghiêng các tấm đến vĩ độ của bạn và trừ đi 10°.
  • Mùa thu: Nghiêng các tấm theo vĩ độ của bạn.
  • Mùa đông: Nghiêng các tấm theo vĩ độ của bạn và cộng thêm 10-15°.

Đây là những nguyên tắc chung, nhưng bạn có thể nhận được kết quả tốt hơn bằng cách tùy chỉnh lịch điều chỉnh dựa trên vị trí của bạn.