Ý nghĩa công suất biểu kiến trên tấm pin mặt trời

Công suất biểu kiến là một thuật ngữ khá xa lạ đối với nhiều người. Nhưng thời gian gần đây, lại có không ít người tò mò và muốn tìm hiểu về loại công suất này. Vậy công suất biểu kiến là gì? Công thức tính như thế nào? Và được ứng dụng ở đâu?

Cùng Saigon Solar tìm hiểu sâu hơn về loại công suất này nhé.

Công suất biểu kiến là gì?

Công suất biểu kiến hay còn gọi là công suất toàn phần, đây là một thuật ngữ sử dụng phổ biến trong lĩnh vực điện học. Công suất này biểu hiện sự cung ứng nguồn điện năng, đồng thời thể hiện tổng công suất trong một hệ thống. 

Trong dòng điện xoay chiều, công suất biểu kiến bao gồm cả phần công suất hữu ích (P) được chuyển hóa thành các dạng năng lượng khác (như nhiệt, ánh sáng) và phần công suất phản kháng (Q) liên quan đến việc tạo ra và duy trì từ trường trong các thiết bị điện.

Do đó, công suất biểu kiến luôn lớn hơn hoặc bằng công suất thực. Thông số này thường được ghi trên các thiết bị điện như máy phát điện, UPS để đánh giá khả năng cung cấp điện năng của chúng.

Đơn vị tính công suất biểu kiến

Vì công suất biểu kiến bao gồm cả công suất thực (P) và công suất phản kháng (Q). Do đó, để bao quát cả hai thành phần này, người ta sử dụng đơn vị của công suất biểu kiến (S) là VA (vôn-ampe) và các bội (ước) số của nó là kVA, MVA,…

Cách quy đổi đơn vị của công suất biểu kiến được thực hiện theo công thức sau: 

1 MVA (mega vôn-ampe) = 1.000 kVA (kilô vôn-ampe) = 1.000.000 VA (vôn-ampe).

Trong đó:

• Công suất hiệu dụng có đơn vị đo là: W (Oát)
• Công suất phản kháng có đơn vị đo là: VAr (vôn – ampe phản kháng)

Công thức của công suất biểu kiến 

Công suất biểu kiến (S) là tổng hợp của công suất thực (P) và công suất phản kháng (Q) trong một mạch điện xoay chiều. Công thức tính toán S được biểu diễn dưới dạng số phức: S = P + iQ. 

Tuy nhiên, để thuận tiện hơn trong tính toán, người ta thường sử dụng công thức: S = √(P² + Q²). Trong đó:

• S: Công suất biểu kiến, thể hiện tổng công suất trong mạch, đơn vị là VA (vôn-ampe)
• P: Công suất thực, đơn vị tính là W (Oat).
• Q (VAr): Công suất phản kháng, đơn vị là VAr (vôn-ampe phản kháng).

Công thức tính trên được xây dựng dựa trên định lý Pytago trong tam giác vuông, để chúng ta có thể thể hình dung mối quan hệ giữa các đại lượng một cách trực quan. Trong đó, S tương ứng với cạnh huyền, P và Q tương ứng với độ dài 2 cạnh góc vuông của tam giác.

Việc hiểu rõ công thức này giúp đánh giá hiệu suất làm việc của các thiết bị điện và tối ưu hóa việc sử dụng năng lượng. 

Công suất biểu kiến được ứng dụng như thế nào?

Hiện nay, công suất biểu kiến được ứng dụng rộng rãi ở nhiều lĩnh vực khác nhau như:

Trong hệ thống điện gia đình: 

• Công suất biểu kiến giúp xác định kích thước dây dẫn phù hợp để đảm bảo an toàn và tránh quá tải.
• Giúp chọn aptomat có dòng định mức phù hợp để bảo vệ mạch điện.
• Xác định công suất của máy biến áp hoặc nguồn phát điện cần thiết.

Trong hệ thống điện công nghiệp:

• Giúp thiết kế hệ thống phân phối điện hợp lý, đảm bảo điện năng được cung cấp đến từng thiết bị một cách ổn định.
• Chọn động cơ điện có công suất phù hợp với tải làm việc.
• Phân tích nguyên nhân gây ra sự cố quá tải hoặc ngắn mạch trong hệ thống.

Đối với lưới điện:

• Giúp lập kế hoạch xây dựng và mở rộng lưới điện, đảm bảo đáp ứng nhu cầu điện năng tăng trưởng.
• Sử dụng trong các hệ thống điều khiển tự động để điều chỉnh dòng điện và điện áp, đảm bảo ổn định lưới điện.
• Là cơ sở để tính toán giá bán điện và các giao dịch mua bán điện năng giữa các nhà máy điện và khách hàng.

Trong hệ thống điện mặt trời:

• Giúp xác định số lượng và loại tấm pin mặt trời cần thiết để sản xuất đủ điện năng.
• Thiết kế hệ thống điện mặt trời, bao gồm các thành phần như bộ điều khiển sạc, bộ inverter, pin lưu trữ.
• Xác định điểm kết nối và các thiết bị bảo vệ khi kết nối hệ thống điện mặt trời vào lưới điện.

Đối với thiết bị điện tử:

• Giúp chọn nguồn cấp điện có công suất phù hợp để cung cấp đủ năng lượng cho thiết bị hoạt động ổn định.
• Tính toán lượng nhiệt tỏa ra từ thiết bị và thiết kế hệ thống tản nhiệt phù hợp.
• Việc sử dụng thiết bị vượt quá công suất định mức có thể làm giảm tuổi thọ của thiết bị.

Ý nghĩa của công suất biểu kiến trên tấm pin mặt trời

Công suất biểu kiến được ứng dụng phổ biến trong hệ thống điện mặt trời. Khi chọn mua tấm pin năng lượng mặt trời, bạn sẽ thường gặp thông số Pmax. Nhiều người thường nhầm lẫn Pmax với công suất biểu kiến. Tuy nhiên, đây là hai khái niệm hoàn toàn khác nhau:

• Pmax là công suất tối đa mà tấm pin có thể sản xuất ra được trong điều kiện ánh sáng mặt trời trực tiếp và nhiệt độ lý tưởng. Đây chính là lượng điện năng hữu ích mà bạn sẽ thu được từ tấm pin.
• Công suất biểu kiến lại là một khái niệm tổng quát hơn, bao gồm cả công suất hữu ích và công suất phản kháng. Chúng thường được ghi trên một vài loại máy móc, điển hình như máy phát điện (mVA hoặc KVA). 

Vì vậy, khi chọn mua tấm pin, bạn nên quan tâm đến Pmax hơn cả, bởi đây mới là con số thể hiện hiệu suất thực tế của tấm pin.

Với văn phòng, nhà xưởng, gia đình, tiền điện mà bạn phải trả được tính dựa trên kW. Trường hợp công thức tính dòng điện một pha P = Cos(phi) x U x I = cos(phi) x S. Với động cơ có công suất 1kVA,  cos(phi) = 0.9 thì lượng điện cần trả 0.9 kW. 

Thông thường, cos(phi) nằm ở khoảng [0.2;0.9] nên 1kVA sẽ tương ứng từ 0.2 – 0.9 kW. 

Trên đây là những chia sẻ của Saigon Solar về khái niệm, đơn vị và công thức tính công suất biểu kiến. Hy vọng những thông tin trên giúp ích cho bạn đọc. Nếu cần hỗ trợ về dịch vụ lắp đặt hệ thống điện mặt trời. Vui lòng liên hệ với Saigon Solar qua các hình thức dưới đây:

————————————————-
THÔNG TIN LIÊN HỆ:
Hotline: 0913 541 168
Văn phòng chính: H4, Đường A, KDC Tân Tiến, Khu phố 2, Phường Tân Thới Hiệp, TP.HCM
Chi nhánh: 20 Hồ Xuân Hương, Phường Mũi Né, Tỉnh Lâm Đồng
Website: https://saigonsolar.com.vn/
Email: marketing.cnsg@gmail.com