Pin mặt trời cần biến tần vì đầu ra một chiều DC của chúng cần được chuyển đổi thành điện xoay chiều AC. Lý do chính cho điều này là hầu hết các thiết bị gia dụng của chúng ta đều cần điện ở dạng xoay chiều để hoạt động chính xác.
Vì vậy, Inverter thực hiện công việc chuyển đổi. Nó nhận năng lượng điện một chiều từ pin mặt trời. Sau đó, biến tần sử dụng các thành phần điện và điện tử khác nhau để làm cho dòng điện một chiều đầu vào dao động ở tần số 50 hoặc 60 Hertz, đậy được gọi là biến đổi tần số hay biến tần.
Đầu ra của biến tần là một dòng điện có dạng sóng hình sin được gọi là AC. Khi dòng điện một chiều của pin mặt trời chuyển thành dòng điện xoay chiều, các thiết bị gia đình của chúng ta có thể sử dụng nó để hoạt động một cách tương thích.
Nếu bạn muốn tìm hiểu thêm về chủ đề này, hãy theo dõi lắp điện mặt trời .com giải thích chi tiết hơn trong bài viết này. Đi nào!
Pin năng lượng mặt trời là gì?
Nội dung
Pin mặt trời là một thiết bị hình vuông hoặc hình chữ nhật có thể chuyển đổi năng lượng ánh sáng từ mặt trời thành năng lượng điện. Quá trình tạo năng lượng này sẽ diễn ra thông qua hiệu ứng quang điện.
Pin mặt trời là một đi-ốt tiếp giáp pn ở dạng đơn giản nhất, với các đặc tính điện thay đổi khi tiếp xúc với ánh sáng mặt trời. Pin mặt trời là tế bào quang điện hoặc PV hoạt động theo hiệu ứng quang điện để tạo ra điện DC. Khi các tế bào này được kết hợp với nhau, chúng tạo thành một mô-đun năng lượng mặt trời.
Một pin mặt trời riêng lẻ sẽ chỉ có thể tạo ra một lượng nhỏ dòng điện. Một pin mặt trời đơn lẻ sẽ chỉ có thể tạo ra điện áp mạch hở khoảng 0,5 Volts DC.
Do đó, khi bạn kết hợp nhiều pin mặt trời theo một hướng và mặt phẳng, bạn sẽ tạo ra các mô-đun. Chúng cũng có thể được gọi là tấm pin mặt trời. Khi các tế bào năng lượng mặt trời riêng lẻ được kết hợp để tạo ra một tấm pin năng lượng mặt trời, chúng ta có thể khai thác một lượng năng lượng mặt trời đáng kể.
Tại sao pin mặt trời chỉ sản xuất được điện một chiều DC?
Khi ánh sáng mặt trời chiếu vào bề mặt của pin mặt trời, nó sẽ kích thích các electron chuyển động, tạo ra dòng điện. Những electron này sẽ chỉ chảy theo một hướng.
Dòng điện tử một chiều tạo ra dòng điện một chiều hoặc một chiều. Do đó, pin mặt trời chỉ có thể tạo ra điện DC chứ không phải AC. Nếu không, sẽ không cần biến tần trong trường hợp này nữa.
Trái ngược với bất kỳ nguồn điện xoay chiều nào, trong đó các electron chạy qua chạy lại trong một chu kỳ, dòng điện của pin mặt trời chỉ chạy theo một hướng.
Tại sao điện xoay chiều AC được sử dụng trong dân dụng chứ không phải điện một chiều DC?
Có hai lý do chính khiến chúng ta sử dụng điện xoay chiều trong nhà thay vì điện một chiều. Vì những điều này, chúng tôi không thể sử dụng trực tiếp đầu ra DC của pin mặt trời và tấm pin mặt trời. Họ là những điều sau đây:
Hầu hết các ổ cắm và thiết bị gia dụng của chúng ta đều sử dụng dòng điện xoay chiều.
Dòng điện một chiều không phải là thứ mà chúng ta có thể sử dụng trực tiếp để cấp nguồn cho hầu hết các thiết bị trong nhà. Đây là lý do chính tại sao chúng ta cần sử dụng biến tần để sử dụng năng lượng mặt trời.
Vào ban ngày, hệ thống điện năng lượng mặt trời có thể cung cấp điện năng cho ngôi nhà của chúng ta với sự trợ giúp của bộ biến tần. Một biến tần có thể chuyển đổi điện áp và nguồn DC thành AC, điều này sẽ cho phép chúng ta sử dụng các thiết bị gia dụng của mình.
Trong trường hợp nhà bạn có lắp đặt hệ thống điện mặt trời hòa lưới, khi năng lượng mặt trời nhiều hơn nhu cầu sử dụng điện năng của gia đình, lượng điện dư thừa sẽ được phát lên lưới.
Ngoài ra, còn có 2 loại hệ thống điện mặt trời chính nữa hệ thống điện mặt trời độc lặp và hệ thống điện mặt trời hybrid. Để biết thêm về sự khác nhau giữa hệ thống hòa lưới và độc lập mời các bạn tham khảo bài viết trước.
Lưới điện phân phối sử dụng điện xoay chiều, không phải một chiều.
Tập đoàn điện lực truyền tải điện năng từ các nhà máy phát điện thông qua các đường dây truyền tải và phân phối. Những trạm biến áp được sử dụng tăng điện áp lên cao do đó dòng điện xoay chiều thấp để giảm thiểu tổn thất điện năng và giảm chi phí hạ tầng truyền tải điện do phải sử dụng dây cáp có tiết diện lớn, cột điện có kết cấu chịu lực lớn hơn.
Vì vậy, hệ thống điện năng lượng mặt trời của bạn cần điều chỉnh theo yêu cầu sử dụng các thiết bị điện và đồng bộ với lưới điện, ở dạng xoay chiều. Khi bạn kết nối hệ thống năng lượng mặt trời hòa lưới, bạn cũng cần phải đồng bộ hóa công suất đầu ra của nó với lưới điện. Đây cũng là một lý do khác tại sao pin mặt trời cần biến tần để chuyển đổi.
Biến tần là gì và chúng hoạt động như thế nào?
Một số thiết bị gia dụng được cung cấp bởi điện DC. Ví dụ: bạn có thể sử dụng điện một chiều để cấp nguồn cho máy tính xách tay hoặc điện thoại di động của mình. Tuy nhiên, nhiều thiết bị mà bạn có ở nhà được cấp nguồn bằng dòng điện xoay chiều hoặc xoay chiều.
Các nguồn điện trong nhà của chúng ta ở dạng xoay chiều hoạt động ở tần số tiêu chuẩn, 50Hz hoặc 60Hz. Ở đây, dòng điện đổi chiều lần lượt là 50 và 60 lần trong một giây nhất định. Dạng điện này là thứ mà phần lớn các thiết bị gia dụng của chúng ta cần để hoạt động.
Vai trò chính của biến tần là biến đổi dòng điện một chiều (DC) thành dòng điện xoay chiều (AC). Vì vậy, nếu bạn muốn sử dụng năng lượng mặt trời để cung cấp năng lượng cho ngôi nhà của mình, bạn cần chuyển đổi đầu ra của tấm pin mặt trời thành dòng điện xoay chiều. Bạn có thể coi biến tần là “cầu nối” giữa pin mặt trời và các thiết bị của chúng ta.
Các tấm pin mặt trời có thể hoạt động mà không cần biến tần không?
Bạn có thể sử dụng các tấm pin mặt trời mà không cần một thiết bị để chuyển đổi đầu ra của nó thành dòng điện xoay chiều không? Các thiết bị gia dụng sử dụng điện để hoạt động và yêu cầu năng lượng điện của chúng có thể ở dạng AC (dòng điện xoay chiều) hoặc DC (dòng điện một chiều).
Nếu bạn chọn sử dụng năng lượng mặt trời cho các thiết bị gia dụng chỉ cần nguồn một chiều, bạn có thể bỏ qua phần biến tần cho hệ thống điện mặt trời của mình.
Các tấm pin mặt trời chỉ tạo ra dạng điện thứ hai, đó là DC. Vì vậy, nếu bạn có tivi, bóng đèn, máy điều hòa không khí và các thiết bị khác chạy bằng nguồn một chiều, các tấm pin mặt trời của bạn sẽ vẫn hoạt động ngay cả khi không có biến tần. Chúng thường hoạt động ở các mức điện áp DC:
- 12 V
- 24 V
- 48 v
Thay vì sử dụng biến tần, bạn có thể kết nối trực tiếp các tấm pin mặt trời của mình với bộ điều khiển sạc hoặc bộ chuyển đổi DC-to-DC sẽ tạo ra điện áp 12V, 24V hoặc 48V DC làm đầu ra. Đây là cái mà chúng tôi gọi là thiết lập độc lập.
Hiểu cách các tế bào năng lượng mặt trời và bộ biến tần hoạt động cùng nhau cho phép chúng ta lựa chọn những loại biến tần phù hợp với mục đích sử dụng của gia đình mình, như biến tần hòa lưới, biến tần độc lập và biến tần hybrid. Trên đây lắp điện mặt trời .com đã trình bày chi tiết vì sao pin mặt trời cần biến tần một cách đơn giản và hợp lý nhất.
Nếu bạn muốn tìm hiểu thêm về năng lượng mặt trời và các nguồn năng lượng tái tạo khác, hãy đăng ký vào danh sách email của chúng tôi ngay bây giờ và trở thành một phần của Quang Điện Solar!
