Tuổi thọ của biến tần năng lượng mặt trời thường bị hạn chế do nhiều yếu tố. Tuy nhiên, nhiều biến tần bị hỏng trước khi hết tuổi thọ và tuổi thọ sử dụng thực tế ngắn hơn tuổi thọ lý thuyết được thiết kế. Tuổi thọ sử dụng được xác định bởi chất lượng sản phẩm và các điều kiện lắp đặt, vận hành và bảo trì sau thời gian sử dụng. Vì vậy, cách cải thiện tuổi thọ biến tần năng lượng mặt trời là như thế nào?

Nhiệt độ bên trong của biến tần năng lượng mặt trời

Nhiệt độ là một yếu tố quan trọng có thể ảnh hưởng đến tuổi thọ sử dụng của biến tần năng lượng mặt trời và nhiệt độ quá cao có thể làm giảm đặc tính và tuổi thọ của linh kiện. Các nghiên cứu liên quan chứng minh rằng mỗi khi nhiệt độ tăng thêm 10 độ, tuổi thọ của tụ điện sẽ giảm 50% và tỷ lệ hỏng của mô-đun nguồn sẽ tăng gấp đôi. Biến tần năng lượng mặt trời là một thiết bị tạo nhiệt và mô-đun nguồn, cuộn cảm, công tắc, cáp và các mạch khác của nó sẽ tạo ra nhiệt. Nhiệt này phải được tản ra theo thời gian và không được cất giữ biến tần trong không gian kín.

  1. Bộ biến tần năng lượng mặt trời phải được đặt trong không gian thông gió. Nếu nó được lưu trữ ở nơi trong nhà, không gian trong nhà phải lớn hơn 10 lần kích thước biến tần. Nên lắp quạt hút và các thiết bị liên quan khác. Nếu có điều kiện thì có thể lắp thêm máy lạnh.
  2. Cần tránh ánh nắng trực tiếp. Nếu bộ biến tần năng lượng mặt trời được lắp đặt ở ngoài trời, nó phải được lắp đặt dọc theo tường hoặc dưới khung để ánh sáng mặt trời có thể bị che bởi mái nhà hoặc bộ phận. Nếu phải lắp đặt biến tần ở nơi trống trải, thì phải lắp đặt mái che nắng để tránh mưa hoặc nắng cho biến tần.
  3. Nếu một số bộ biến tần nối lưới được lắp cùng nhau, phải đảm bảo khoảng cách nhất định giữa đầu ra biến tần và đầu vào của biến tần khác để đảm bảo tản nhiệt tốt và khoảng cách này tối thiểu phải là 0,5m.
  4. Bộ biến tần năng lượng mặt trời phải được lắp đặt ở nơi cách xa nồi hơi, bếp điện, lò sưởi dầu, đường ống sưởi và những nơi có nhiệt độ cao khác.
  5. Nếu công suất đầu ra của biến tần cao, năng lượng nhiệt sẽ được tạo ra nhiều hơn. Do đó, để kéo dài tuổi thọ, tỷ lệ phù hợp của thành phần PV và biến tần không được vượt quá tiêu chuẩn.

Điện áp và dòng điện biến tần năng lượng mặt trời

Nếu con người luôn bồn chồn, tức giận và căng thẳng, hệ thống miễn dịch sẽ bị ức chế và phá hủy dưới áp lực cao trong thời gian dài. Như vậy, hệ thống tim mạch của con người sẽ trở nên dễ bị tổn thương và cuộc sống của con người sẽ bị ảnh hưởng. Chính vì thế, nếu linh kiện chịu điện áp cao và dòng điện cao, tuổi thọ sử dụng sẽ giảm theo.

  • Điện áp đầu vào của bộ biến tần năng lượng mặt trời phải đáp ứng phạm vi nhất định. Ví dụ, phạm vi trong khoảng là 200-1000V, nghĩa là điện áp đầu vào trong phạm vi này, biến tần có thể hoạt động bình thường. Tuy nhiên, ngay cả khi điện áp đầu vào nằm trong phạm vi này, tuổi thọ sử dụng của biến tần PV là khác nhau với điện áp đầu vào khác nhau. Khi nguồn thành phần cố định, điện áp thành phần nối tiếp không được quá cao hoặc quá thấp. Tốt hơn là đảm bảo điện áp thành phần nối tiếp gần với điện áp định mức của biến tần. Ví dụ, nếu điện áp đầu ra một pha của biến tần là 220V, thì điện áp thành phần nối tiếp có thể được điều chỉnh xung quanh 330V. Nếu điện áp đầu ra ba pha của biến tần là 400V, thì điện áp thành phần nối tiếp có thể được đặt khoảng 630V. Trong những tình huống này, hiệu suất biến tần cao nhất và độ an toàn cao nhất có thể được đảm bảo. Nếu điện áp thành phần nối tiếp được đặt là 800V, hiệu suất làm việc của bộ biến tần năng lượng mặt trời sẽ giảm và các thiết bị nguồn và tụ điện bus hiện tại sẽ chịu điện áp cao. Do đó, tuổi thọ của lớp cách nhiệt sẽ bị giảm và tuổi thọ của biến tần sẽ giảm.
  • Trong cùng một điều kiện nguồn, nếu giảm điện áp và tăng cường độ dòng điện, tuổi thọ của biến tần sẽ bị ảnh hưởng. Đối với biến tần hòa lưới 50kW, nếu điện áp một chiều được đặt là 600V và dòng điện một chiều sẽ là khoảng 100A. Nếu đặt điện áp một chiều là 400V, thì dòng điện một chiều sẽ là khoảng 150V. Vì nhiệt của biến tần chủ yếu do dòng điện gây ra, cấu hình này sẽ tăng 50% nhiệt năng. Nhiệt độ biến tần sẽ tăng lên và tuổi thọ sẽ bị rút ngắn.
Biến tần năng lượng mặt trời
Biến tần năng lượng mặt trời

Môi trường bên ngoài của biến tần năng lượng mặt trời

Mặc dù biến tần PV có thể đáp ứng điều kiện bảo vệ ngoài trời IP65 và có thể tự chống bụi, mưa và sương mù, tuổi thọ của biến tần trong môi trường sạch sẽ lâu hơn so với biến tần PV trong môi trường bụi bẩn.

  • Tốt hơn hết bạn nên lắp đặt bộ biến tần điện mặt trời trong không gian kín khi môi trường bên ngoài có ô nhiễm nghiêm trọng hoặc khói bụi nhiều. Điều này là do khi bụi rơi xuống bộ tản nhiệt, chức năng bức xạ nhiệt sẽ bị ảnh hưởng. Ngoài ra, nếu bụi, lá cây, cát bay vào đường ống dẫn khí của biến tần thì chức năng bức xạ nhiệt cũng sẽ bị ảnh hưởng.
  • Tuổi thọ sử dụng của biến tần năng lượng mặt trời cũng sẽ bị ảnh hưởng bởi chất lượng điện của lưới điện. Nếu điện áp lưới không ổn định hoặc sóng hài lưới cao, biến tần sẽ khởi động chức năng bảo vệ và sẽ ngừng hoạt động khi điện áp vượt quá phạm vi nhất định. Khi điện áp trở lại mức bình thường, biến tần sẽ bắt đầu hoạt động trở lại. Tuy nhiên, việc khởi động biến tần nhiều lần sẽ làm giảm tuổi thọ. Hơn nữa, tuổi thọ sử dụng cũng có thể bị ảnh hưởng bởi các điều kiện tiếp đất, chống sét, cách điện mạch DC và AC của hệ thống.

Tóm lại

Tuổi thọ thiết kế của biến tần PV khi xuất xưởng là như nhau, nhưng tuổi thọ thực sẽ bị ảnh hưởng rất nhiều bởi các yếu tố lắp đặt, vận hành và bảo trì. Để cải thiện tuổi thọ biến tần năng lượng mặt trời trước hết phải tạo ra một môi trường lắp đặt tốt để tránh ảnh hưởng của môi trường kém. Mặt khác, biến tần phải được kiểm tra thường xuyên để tìm ra bất kỳ tiếng ồn bất thường, không mùi, nhiệt độ cao bất thường hoặc tạp chất. Biến tần phải được duy trì ở trạng thái sạch và đường ống bức xạ nhiệt phải trơn tru. Dây cũng phải được kết nối tốt.

Đọc thêm:

Biến tần năng lượng mặt trời là một trong những thiết bị quan trọng nhất trong  hệ thống điện mặt trời, nhưng việc lắp đặt sai biến tần năng lượng mặt trời sẽ làm giảm tuổi thọ của biến tần năng lượng mặt trời. Sau đây là một số lưu ý về cách cài đặt của biến tần năng lượng mặt trời.

Lưu ý khi lắp đặt biến tần năng lượng mặt trời

  • Trước khi lắp đặt, hãy kiểm tra xem bộ biến tần năng lượng mặt trời có bị hư hỏng trong quá trình vận chuyển hay không.
  • Khi lựa chọn vị trí lắp đặt, cần đảm bảo rằng không bị nhiễu bởi bất kỳ thiết bị điện và điện tử nào khác ở khu vực xung quanh.
  • Trước khi thực hiện các kết nối điện, hãy đảm bảo sử dụng vật liệu mờ để che các tấm quang điện hoặc ngắt kết nối bộ ngắt mạch phía DC. Khi tiếp xúc với ánh sáng mặt trời, dãy quang điện sẽ tạo ra các hiệu điện thế nguy hiểm.
  • Tất cả các hoạt động lắp đặt phải được hoàn thành bởi chỉ nhân viên chuyên nghiệp và kỹ thuật.
  • Cáp sử dụng trong hệ thống phát điện quang điện phải được kết nối chắc chắn, cách điện tốt và có thông số kỹ thuật phù hợp.
  • Tất cả các thiết bị điện phải đáp ứng các tiêu chuẩn điện địa phương và quốc gia.
  • Biến tần năng lượng mặt trời chỉ có thể được kết nối với lưới điện sau khi được sự cho phép của sở điện lực địa phương và hoàn thành tất cả các kết nối điện bởi các kỹ thuật viên chuyên nghiệp.
  • Trước khi thực hiện bất kỳ công việc bảo trì nào, nên ngắt kết nối điện giữa bộ biến tần năng lượng mặt trời và lưới điện trước, sau đó ngắt kết nối điện ở phía DC.
  • Chờ ít nhất 5 phút cho đến khi các bộ phận bên trong được xả hết trước khi tiến hành bảo trì.
  • Bất kỳ lỗi nào ảnh hưởng đến hiệu suất an toàn của biến tần năng lượng mặt trời phải được loại bỏ ngay lập tức trước khi có thể bật lại biến tần năng lượng mặt trời.
  • Tránh tiếp xúc bảng mạch không cần thiết.
  • Tuân thủ các quy định về bảo vệ tĩnh điện và đeo vòng tay chống tĩnh điện.
  • Chú ý và làm theo các dấu hiệu cảnh báo trên sản phẩm.
  • Kiểm tra sơ bộ bằng mắt thường thiết bị về hư hỏng hoặc các tình trạng nguy hiểm khác trước khi vận hành.
  • Chú ý đến bề mặt nóng của biến tần năng lượng mặt trời. Ví dụ, bộ tản nhiệt của chất bán dẫn công suất, v.v., vẫn duy trì nhiệt độ cao trong một khoảng thời gian sau khi bộ biến tần năng lượng mặt trời tắt nguồn.
Hệ thống điện mặt trời
Hệ thống điện mặt trời

Yêu cầu về vị trí lắp đặt biến tần năng lượng mặt trời

  • Không lắp đặt bộ biến tần năng lượng mặt trời dưới ánh nắng trực tiếp. Nếu không, nhiệt độ bên trong bổ sung có thể được thêm vào và bộ biến tần năng lượng mặt trời sẽ giảm tốc độ để bảo vệ các bộ phận bên trong. Thậm chí nhiệt độ quá cao có thể gây ra lỗi nhiệt độ biến tần.
  • Vị trí lắp đặt phải đủ chắc chắn để chịu được trọng lượng của biến tần trong thời gian dài.
  • Nhiệt độ môi trường của vị trí lắp đặt đã chọn là -25 ° C – 50 ° C và môi trường lắp đặt phải sạch sẽ.
  • Độ ẩm xung quanh của vị trí lắp đặt đã chọn không vượt quá 95% và không có ngưng tụ.
  • Phía trước biến tần phải có đủ khe hở để dễ dàng quan sát dữ liệu và bảo trì.
  • Cố gắng lắp đặt nó ở nơi xa nơi sinh sống do biến tần có thể tạo ra một số tiếng ồn trong quá trình hoạt động.
  • Đảm bảo rằng nơi lắp đặt sẽ không bị rung lắc.

Đọc thêm:

Bộ biến tần năng lượng mặt trời, còn được gọi là bộ biến tần PV, đóng một vai trò quan trọng trong hệ thống năng lượng mặt trời. Biến tần bảng điều khiển năng lượng mặt trời có lợi trong việc thay đổi dòng điện một chiều thành dòng điện thay thế.

Dòng điện một chiều là dòng điện chạy theo một chiều trong mạch và hỗ trợ cung cấp dòng điện khi không có điện. Biến tần năng lượng mặt trời làm được gì? Bài viết dưới đây sẽ cung cấp cho các bạn thông tin về biến tần năng lượng mặt trời là gì và nó hoạt động như thế nào.

Biến tần năng lượng mặt trời là gì và tại sao nó lại quan trọng?

Biến tần năng lượng mặt trời là một trong những thành phần quan trọng nhất của cấu trúc năng lượng mặt trời. Bộ biến tần biến năng lượng đầu ra từ các tấm pin mặt trời thành dạng điện năng tiêu thụ được sử dụng trong các khu dân cư hoặc thương mại.

Biến tần năng lượng mặt trời hoạt động như thế nào?

Nó hoạt động bằng cách lấy dòng điện một chiều có thể thay đổi từ các tấm pin mặt trời và thay đổi nó thành dòng điện xoay chiều 120V / 240V hoặc dòng điện thay thế. Hầu hết các thiết bị gia dụng chạy bằng dòng điện xoay chiều nhưng không chạy bằng dòng điện một chiều. Đó là lý do tại sao các tấm pin mặt trời phải thay đổi sản lượng dòng điện một chiều được thu bởi tấm pin mặt trời.

Về mặt kỹ thuật, mặt trời chiếu vào các tế bào quang điện (tấm pin mặt trời) được thiết kế bằng các lớp silicon tinh thể bán dẫn. Các lớp là sự kết hợp của các lớp âm và dương được nối với nhau bằng một đường giao nhau.

Các lớp hấp thụ ánh sáng và truyền năng lượng mặt trời đến các tế bào quang điện. Năng lượng chạy xung quanh và các điện tử va chạm sẽ mất đi. Các electron di chuyển giữa các lớp âm và dương tạo ra dòng điện, thường được gọi là dòng điện một chiều.

Khi năng lượng được tạo ra, nó sẽ được gửi trực tiếp đến bộ biến tần hoặc được lưu trữ trong pin để sử dụng sau này. Điều này cuối cùng phụ thuộc vào hệ thống biến tần bảng năng lượng mặt trời.

Khi năng lượng được gửi đến biến tần, nó thường ở định dạng dòng điện một chiều. Tuy nhiên, nhà của bạn yêu cầu một dòng điện thay thế. Biến tần được giữ năng lượng và chạy nó thông qua một máy biến áp, do đó tạo ra một đầu ra dòng điện thay thế.

Nói tóm lại, biến tần chạy dòng điện một chiều qua hai hoặc nhiều bóng bán dẫn, bật và tắt cực nhanh và cấp nguồn cho hai mặt khác nhau của máy biến áp.

Biến tần năng lượng mặt trời là gì và hoạt động như thế nào?

Đọc thêm:

Biến tần năng lượng mặt trời làm được gì?

Biến tần PV được coi là bộ não của hệ thống năng lượng mặt trời. Điều này có nghĩa là nếu không có bộ biến tần mặt trời, toàn bộ hệ thống không thể hoạt động.

Biến tần năng lượng mặt trời là gì và hoạt động như thế nào? - ảnh 1

  1. Chuyển đổi dòng điện một chiều thành dòng điện xoay chiều

Đây là chức năng cơ bản của biến tần bảng điều khiển năng lượng mặt trời giúp tạo ra nguồn điện có thể sử dụng được trong gia đình và các khu thương mại.

  1. Tối đa hóa sản lượng điện

Bộ biến tần năng lượng mặt trời liên tục theo dõi điện áp của mảng năng lượng mặt trời để khám phá công suất tối đa mà các mô-đun có thể hoạt động. Nếu các mô-đun bị suy giảm chất lượng hoặc hiện tượng đổ bóng do các yếu tố môi trường, các bộ nghịch lưu có thể vô tình xác định sai đỉnh của chuỗi. Điều này làm giảm sản xuất năng lượng chung của hệ thống.

  1. Giao tiếp với lưới điện

Biến tần thông minh mới đã cải tiến từ giao tiếp một chiều sang hai chiều với lưới điện, hỗ trợ chức năng hỗ trợ lưới điện. Biến tần thông minh có thể thực hiện một số chức năng hỗ trợ lưới điện liên quan đến giao tiếp, tần số, điện áp và điều khiển, nhờ vào phần mềm tiên tiến.

Một trong những chức năng hỗ trợ lưới điện này là khả năng vượt qua những nhiễu động tối thiểu, chẳng hạn như sự thay đổi điện áp. Biến tần thông minh có thể chuyển sang chế độ chờ trong trường hợp thay đổi điện áp và đánh giá khoảng thời gian xảy ra nhiễu và tắt nếu nó vẫn tiếp diễn.

  1. Báo cáo về sản xuất điện

Biến tần năng lượng mặt trời giúp theo dõi sản lượng điện của hệ thống năng lượng mặt trời của bạn. Các biến tần mới nhất đi kèm với khả năng giao tiếp qua Wi-Fi, Ethernet phần cứng hoặc Bluetooth. Với công nghệ đó có thể theo dõi mã lỗi, dữ liệu giảm năng lượng và chẩn đoán từ bộ biến tần trên ứng dụng điện thoại thông minh hoặc máy tính chuyên dụng.

  1. Đảm bảo hệ thống hoạt động an toàn

Bộ biến tần năng lượng mặt trời được yêu cầu tắt trong trường hợp có hồ quang điện, điều này có thể xảy ra do sự xuống cấp của vật liệu và sự lão hóa của hệ thống. Biến tần được lập trình để phát hiện những vòng cung này, nhưng nghiên cứu đã phát hiện ra rằng không phải tất cả các biến tần đều hoạt động hiệu quả.

Các loại biến tần năng lượng mặt trời

Công nghệ biến tần bảng điều khiển năng lượng mặt trời bao gồm ba loại, bộ biến tần vi mô, bộ tối ưu hóa công suất và bộ biến tần chuỗi. Biến tần dây là lựa chọn phổ biến nhất trên toàn thế giới.

  1. Biến tần

Đây là lựa chọn biến tần tiết kiệm chi phí nhất hiện có ở Mỹ. Trước đây, các công ty lắp đặt năng lượng mặt trời thường cung cấp hệ thống biến tần dạng chuỗi nếu mái nhà có độ che nắng hạn chế trong những ngày dài và không phải đối mặt với nhiều hướng.

Tuy nhiên, các bản cập nhật gần đây từ các công ty biến tần lớn thiết kế bộ biến tần để có thể áp dụng trong các trường hợp rộng rãi hơn. Các tấm được sắp xếp thành các nhóm liên kết với nhau bằng các chuỗi. Nhiều chuỗi bảng điều khiển có thể được liên kết với một biến tần duy nhất, biến dòng điện một chiều của bảng điều khiển thành nguồn điện thân thiện với thiết bị.

  1. Biến tần điện

Chúng là một loại thiết bị điện tử công suất cấp mô-đun, thường có những lợi ích tương tự như bộ biến tần siêu nhỏ nhưng rẻ hơn. Các biến tần được đặt ở mỗi bảng điều khiển. Tuy nhiên, thay vì chuyển đổi dòng điện một chiều thành dòng điện thay thế tại vị trí bảng điều khiển, bộ tối ưu hóa điều kiện dòng điện một chiều và chuyển nó đến một bộ biến tần chuỗi.

Tối ưu hóa cấp bảng điều khiển của chúng dẫn đến hiệu quả hệ thống cao hơn so với bộ biến tần trong trường hợp mái nhà được che bóng.

  1. Biến tần siêu nhỏ

Có thể cài đặt biến tần trên mỗi bảng điều khiển trong hệ thống năng lượng mặt trời. Chúng biến đổi dòng điện một chiều từ các tế bào quang điện của bạn thành dòng điện thay thế trên mái nhà của bạn mà không cần một bộ biến tần trung tâm riêng biệt. Các chuyên gia chủ yếu gắn chúng vào mặt sau của các tấm pin mặt trời.

Cũng giống như với bộ biến tần tối ưu hóa công suất, bộ biến tần siêu nhỏ cho phép theo dõi hiệu suất của từng tấm pin mặt trời.