Inverter năng lượng mặt trời có mấy loại? Chúng có vai trò quan trọng như thế nào trong hệ thống điện năng lượng mặt trời? Đây là những câu hỏi mà không ít người thắc mắc khi tìm hiểu về nguồn điện năng tạo ra từ ánh sáng mặt trời. Bài viết dưới đây sẽ giải đáp chi tiết những thắc mắc của bạn, hãy cùng tìm ra câu trả lời nhé.
Inverter năng lượng mặt trời là gì?
Inverter năng lượng mặt trời được dịch nghĩa là biến tần năng lượng mặt trời. Đây được xem là “bộ não” của hệ thống năng lượng mặt trời có nhiệm vụ chuyển đổi dòng điện một chiều (DC) thành dòng điện xoay chiều (AC) được tạo ra từ các tấm pin mặt trời để sử dụng cho các thiết bị sinh hoạt hằng ngày hoặc máy móc.
Biến tần inverter là một thiết bị quan trọng nhất trong hệ thống năng lượng mặt trời. Bởi các thiết bị sử dụng điện trong nhà không thể sử dụng dòng điện 1 chiều tạo ra từ các tấm pin. Vì vậy, không có inverter năng lượng mặt trời thì hệ thống điện mặt trời không thể sử dụng được.
Cấu tạo của biến tần inverter
Cấu tạo của biến tần inverter năng lượng mặt trời được chia làm 7 bộ phận chính:
- Bộ chỉnh lưu: Có nhiệm vụ biến điện áp đầu vào thành điện áp đầu ra của hệ thống. Nói cách khác, bộ chỉnh lưu có chức năng chuyển đổi dòng điện xoay chiều (AC) hoặc đảo chiều hướng dòng điện một chiều (DC) đi theo một hướng.
- Bộ phận nghịch lưu: Là bộ phận đảm nhận nhiệm vụ chuyển đổi dòng điện một chiều thành dòng điện xoay chiều với tần số tùy biến.
- Mô-đun công suất IGBT: Có chức năng chính điều khiển dòng điện, tích hợp khả năng đo điện áp DC với độ chính xác cao.
- Tuyến dẫn một chiều: Đây là một hệ thống các tụ điện được kết nối với nhau để tạo thành một hệ thống năng lượng điện. Năng lượng này được tích trữ dưới dạng điện áp một chiều sau khi đã qua quá trình chỉnh lưu. Nguồn điện áp lưu trữ sẽ cung cấp điện cho các thiết bị điện tử sau khi IGBT tạo ra điện năng.
- Bộ kháng điện xoay chiều: Còn gọi là cuộn kháng AC, là một linh kiện điện tử được cấu tạo từ một cuộn dây. Khi dòng điện xoay chiều chạy qua cuộn dây, nó sẽ tạo ra một từ trường biến thiên. Chúng thường được sử dụng trong các mạch điện xoay chiều để giảm thiểu sóng hài, hạn chế nhiễu và bảo vệ các thiết bị điện tử như biến tần, động cơ điện khỏi những tác động bất lợi của dòng điện biến thiên nhanh.
- Bộ kháng điện một chiều: Còn gọi là cuộn kháng DC, chúng giúp ổn định nguồn điện một chiều (DC bus) của biến tần. Khi biến tần hoạt động ở tải nặng, cuộn kháng DC sẽ cung cấp một nguồn năng lượng dự trữ, giúp hạn chế sự sụt áp đột ngột, đảm bảo nguồn điện luôn ổn định để nuôi các IGBT hoạt động ở công suất tối đa
- Điện trở hãm: Là bộ phận bảo vệ biến tần inverter, kéo dài tuổi thọ của thiết bị và đảm bảo quá trình vận hành ổn định của hệ thống. Khi không có điện trở hãm, khi động cơ giảm tốc đột ngột, điện áp bus DC sẽ tăng lên rất nhanh, có thể gây ra các hư hỏng nghiêm trọng cho các linh kiện điện tử bên trong biến tần.
Nguyên lý hoạt động của biến tần năng lượng mặt trời
- Đầu tiên, nguồn điện xoay chiều từ lưới điện sẽ được chuyển đổi thành dòng điện một chiều (DC) thông qua bộ chỉnh lưu và tụ điện. Quá trình này giúp ổn định nguồn điện trước khi đưa vào giai đoạn tiếp theo.
- Dòng điện một chiều sau khi được lọc sẽ được biến đổi trở lại thành dòng điện xoay chiều ba pha có tần số và điện áp thay đổi được nhờ các linh kiện bán dẫn công suất như IGBT. Nhờ công nghệ điều chế độ rộng xung (PWM), tần số chuyển mạch của các linh kiện này rất cao, giúp giảm thiểu tiếng ồn và tổn thất năng lượng.
- Bộ điều khiển của biến tần sẽ điều chỉnh tần số và biên độ của điện áp đầu ra dựa trên các tín hiệu điều khiển từ bên ngoài hoặc các cảm biến tích hợp trong biến tần. Nhờ đó, biến tần có thể điều khiển tốc độ và mô-men xoắn của động cơ một cách chính xác, đáp ứng nhu cầu của nhiều loại tải khác nhau.
Các loại inverter năng lượng mặt trời phổ biến
Hiện nay trên thị trường có 3 loại inverter năng lượng mặt trời. Mỗi loại có ưu và nhược điểm sau:
Biến tần mặt trời dạng chuỗi
Ưu điểm: Chi phí đầu tư thấp và hiệu suất chuyển đổi năng lượng cao. Với cấu tạo đơn giản, biến tần chuỗi cho phép kết nối nhiều tấm pin thành một chuỗi, giúp giảm thiểu số lượng biến tần cần sử dụng và đơn giản hóa quá trình lắp đặt.
Nhược điểm: Nếu một tấm pin trong chuỗi bị che bóng hoặc hư hỏng, toàn bộ chuỗi sẽ bị ảnh hưởng, dẫn đến giảm hiệu suất sản xuất điện của cả hệ thống.
Biến tần mặt trời dạng chuỗi có tích hợp tối ưu hóa
Ưu điểm: Bộ tối ưu hóa giúp tăng cường khả năng hoạt động của các tấm pin. Mỗi tấm pin sẽ được trang bị một biến tần riêng, nếu một tấm pin bị che bóng hoặc hư hỏng, các tấm pin khác sẽ không bị ảnh hưởng, đảm bảo hiệu suất tối đa cho toàn bộ hệ thống.
Nhược điểm: Loại biến tần này thường có chi phí đầu tư cao hơn so với biến tần chuỗi.
Biến tần mặt trời vi mô
Ưu điểm: Với biến tần vi mô, mỗi tấm pin sẽ được trang bị một bộ biến tần riêng, hoạt động độc lập. Dù tấm pin nào bị che bóng hoặc hiệu suất giảm, các tấm pin khác vẫn hoạt động bình thường. Khi cần tăng công suất, chỉ cần bổ sung thêm các tấm pin và biến tần vi mô mà không cần thay đổi toàn bộ hệ thống.
Nhược điểm: So với các loại biến tần khác, biến tần vi mô thường có giá thành cao hơn do mỗi tấm pin cần một bộ biến tần riêng.
Inverter năng lượng mặt trời có mấy loại và cách thức hoạt động của chúng ra sao? Những thắc mắc đã được Saigon Solar giải đáp trong bài viết trên. Nếu có nhu cầu lắp đặt hệ thống điện mặt trời hãy gọi ngay cho chúng tôi để được tư vấn lựa chọn phù hợp với nhu cầu của bạn.
THÔNG TIN LIÊN HỆ
Địa chỉ: Số 4, lô i5, Đ. DD5, P.Tân Hưng Thuận, Quận 12, TPHCM
Hotline: 0913 541 168
Website: https://saigonsolar.com.vn/
Email: marketing.cnsg@gmail.com