Tin tức

Inverter năng lượng mặt trời loại nào tốt? Các lỗi thường gặp

Đăng vào bởi Tiên Tiên WeTech

Bộ inverter năng lượng mặt trời là bộ biến tần đóng vai trò trung tâm, đảm bảo dòng điện từ tấm pin được chuyển đổi hiệu quả để sử dụng trong sinh hoạt hoặc hòa vào lưới điện. Để hiểu rõ hơn về thiết bị này, bài viết dưới đây sẽ cung cấp thông tin chi tiết về cấu tạo, nguyên lý hoạt động và các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu suất của nó.

1/ Inverter năng lượng mặt trời là gì?

Bộ inverter năng lượng mặt trời là thiết bị điện tử có chức năng chuyển đổi dòng điện một chiều (DC) từ các tấm pin mặt trời thành dòng điện xoay chiều (AC) để sử dụng trong các thiết bị điện hoặc hòa vào lưới điện quốc gia. 

1.1 Cấu tạo

Một bộ inverter năng lượng mặt trời thông thường bao gồm các thành phần chính sau:

  • Bộ chuyển đổi điện tử công suất: Bao gồm các bóng bán dẫn như IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor) hoặc MOSFET (Metal-Oxide Semiconductor Field-Effect Transistor) để thực hiện quá trình chuyển đổi DC sang AC.
  • Bộ điều khiển vi xử lý: Điều khiển quá trình chuyển đổi, theo dõi điểm công suất cực đại (MPPT – Maximum Power Point Tracking), và quản lý các chức năng bảo vệ.
  • Bộ lọc tần số: Đảm bảo chất lượng điện áp đầu ra ổn định, với dạng sóng sin chuẩn và tần số phù hợp với tiêu chuẩn điện quốc gia.
  • Hệ thống làm mát: Thường là quạt làm mát hoặc hệ thống tản nhiệt để duy trì nhiệt độ hoạt động ổn định cho inverter.
  • Giao diện người dùng: Màn hình hiển thị thông số hoạt động, cổng kết nối với các thiết bị giám sát và điều khiển từ xa.
  • Hệ thống bảo vệ: Bao gồm các cơ chế bảo vệ quá áp, quá dòng, quá nhiệt, chống sét… nhằm đảm bảo an toàn cho toàn bộ hệ thống.
Bộ inverter điện năng lượng mặt trời là gì?
Inverter năng lượng mặt trời là linh kiện quan trọng trong toàn bộ hệ thống điện mặt trời

1.2 Nguyên lý hoạt động của inverter năng lượng mặt trời 

Nguyên lý hoạt động của biến tần năng lượng mặt trời dựa trên quá trình chuyển đổi điện năng:

  • Tấm pin mặt trời thu nhận ánh sáng và tạo ra dòng điện một chiều (DC).
  • Inverter nhận dòng DC này, sử dụng mạch nghịch lưu để chuyển đổi thành dòng AC với tần số và điện áp phù hợp (thường là 220V, 50Hz tại Việt Nam).
  • Bộ điều khiển MPPT liên tục điều chỉnh để đảm bảo hệ thống hoạt động ở điểm công suất tối đa, bất kể điều kiện ánh sáng thay đổi.
  • Sau khi chuyển đổi, dòng AC được truyền đến thiết bị tiêu thụ hoặc hòa vào lưới điện (với hệ thống on-grid).

Nhờ quá trình này, inverter không chỉ giúp sử dụng năng lượng hiệu quả mà còn bảo vệ hệ thống khỏi các sự cố như quá tải hoặc dao động điện áp.

Gợi ý cho bạn: Tổng hợp thiết bị đo hệ thống điện mặt trời tốt nhất thị trường 

Phân biệt các loại inverter năng lượng mặt trời phổ biến

Inverter chuỗi (String Inverter)

Gọi là inverter chuỗi vì các tấm pin năng lượng mặt trời được mắc nối tiếp thành chuỗi, và các chuỗi này được kết nối đến một inverter trung tâm. Inverter sẽ chuyển đổi dòng điện DC từ các chuỗi pin thành dòng điện AC. Ưu điểm của inverter chuỗi là chi phí đầu tư thấp, dễ dàng lắp đặt và bảo trì. Tuy nhiên, hiệu suất toàn hệ thống sẽ bị ảnh hưởng nếu một hoặc một vài tấm pin trong chuỗi gặp sự cố hoặc bị che bóng. Không có khả năng giám sát hiệu suất từng tấm pin riêng lẻ.

Loại này phụ hợp với các hệ thống có các tấm pin không bị che bóng và có hướng lắp đặt giống nhau.

Inverter vi mô (Microinverter)

Inverter vi mô là mỗi tấm pin mặt trời được kết nối với một inverter nhỏ riêng biệt (microinverter). Microinverter sẽ chuyển đổi dòng điện DC thành dòng điện AC ngay tại vị trí của tấm pin. Loại này có ưu điểm là  tối ưu hóa hiệu suất của từng tấm pin riêng lẻ, vì vậy không bị ảnh hưởng bởi bóng râm hay sự cố của các tấm pin khác. Cho phép giám sát hiệu suất từng tấm pin. An toàn hơn do điện áp DC được chuyển đổi thành AC ngay tại tấm pin. Chi phí đầu tư sẽ cao hơn inverter chuỗi và khó lắp đặt và bảo trì phức tạp hơn do có nhiều thiết bị riêng lẻ.

Inverter vi mô sẽ hù hợp với các hệ thống có nhiều hướng lắp đặt khác nhau, bị che bóng một phần hoặc muốn giám sát hiệu suất từng tấm pin.

Inverter chuỗi kết hợp bộ tối ưu hóa công suất (String Inverter with Power Optimizers)

Nguyên lý hoạt động: Mỗi tấm pin được kết nối với một bộ tối ưu hóa công suất (power optimizer). Bộ tối ưu hóa sẽ điều chỉnh điện áp và dòng điện của từng tấm pin để đạt được hiệu suất tối đa trước khi truyền về inverter chuỗi trung tâm để chuyển đổi thành dòng điện AC.

Ưu điểm: Tối ưu hóa hiệu suất ở cấp độ tấm pin tương tự như microinverter nhưng với chi phí thấp hơn. Cho phép giám sát hiệu suất từng tấm pin. Giảm thiểu ảnh hưởng của bóng râm và sự khác biệt giữa các tấm pin. Phù hợp với các hệ thống bị che bóng một phần hoặc muốn tối ưu hóa hiệu suất và giám sát ở cấp độ tấm pin mà vẫn giữ chi phí hợp lý hơn microinverter.

2/ Các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu suất của bộ biến tần điện năng lượng mặt trời

Hiệu suất của inverter năng lượng mặt trời quyết định lượng điện thực tế mà hệ thống có thể cung cấp. Thông thường, hiệu suất của bộ inverter điện mặt trời thường dao động từ 95% đến 98% tùy thuộc vào nhiều yếu tố khác nhau như:

  • Công suất định mức: Nếu công suất inverter nhỏ hơn công suất tấm pin (under-sizing), năng lượng dư thừa sẽ bị cắt bỏ, làm giảm hiệu suất. Ngược lại, over-sizing quá mức có thể gây lãng phí chi phí đầu tư.
  • Hiệu suất chuyển đổi: Inverter hiện đại đạt hiệu suất từ 95-98%, những con số này giảm khi hoạt động ở tải thấp hoặc nhiệt độ cao.
  • Nhiệt độ môi trường: Nhiệt độ vượt quá 40-50°C có thể khiến inverter giảm hiệu suất hoặc tự động ngắt để bảo vệ linh kiện.
  • Chất lượng linh kiện: Inverter năng lượng mặt trời từ các thương hiệu uy tín như SMA, Huawei, hoặc Growatt thường có độ bền và hiệu suất cao hơn sản phẩm giá rẻ.
  • Bóng che và bức xạ mặt trời: Khi tấm pin bị che khuất, dòng điện đầu vào giảm, ảnh hưởng đến hiệu suất hoạt động của inverter.
  • Bảo trì và vệ sinh: Bụi bẩn tích tụ hoặc lỗi kỹ thuật không được xử lý kịp thời cũng làm suy giảm hiệu quả vận hành.
Các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu suất của bộ inverter điện năng lượng mặt trời
Hiệu suất của bộ inverter điện mặt trời thường dao động từ 95% đến 98%

3/ Các lỗi thường gặp của Inverter năng lượng mặt trời

1. Lỗi Không Hòa Lưới

Đây là một trong những lỗi phổ biến nhất, khi inverter không thể kết nối hoặc truyền điện lên lưới. Nguyên nhân có thể do điện áp hoặc tần số của lưới điện không ổn định, các kết nối dây bị lỏng hoặc đứt, hoặc công suất của tấm pin không phù hợp với inverter. Để khắc phục, bạn cần kiểm tra điện áp lưới điện, siết chặt lại các kết nối dây và đảm bảo hệ thống tấm pin được lắp đặt đúng cách.

2. Lỗi Quá Nhiệt (Over Temperature)

Inverter hoạt động liên tục với công suất cao dễ bị nóng, đặc biệt khi lắp đặt ở những nơi không có đủ không gian thông gió. Khi nhiệt độ vượt quá giới hạn, hệ thống sẽ tự động ngắt để bảo vệ linh kiện bên trong. Lỗi này thường do vị trí lắp đặt không hợp lý, quạt tản nhiệt bị hỏng hoặc bám bụi. Để tránh lỗi này, hãy lắp đặt inverter ở nơi thoáng mát, có mái che và vệ sinh định kỳ.

3. Lỗi Rò Rỉ Điện (Ground Fault)

Đây là một lỗi rất nguy hiểm, xảy ra khi dòng điện bị rò rỉ ra ngoài vỏ thiết bị hoặc hệ thống dây dẫn. Nguyên nhân có thể do dây dẫn bị hỏng lớp cách điện, tấm pin bị lỗi hoặc hệ thống nối đất không đạt chuẩn. Khi gặp lỗi này, bạn cần ngắt hệ thống ngay lập tức và liên hệ với các chuyên gia điện mặt trời để kiểm tra và xử lý.

4. Lỗi Khởi Động hoặc Hoạt Động Chập Chờn

Inverter có thể không khởi động được hoặc hoạt động không ổn định khi điện áp đầu vào từ tấm pin quá thấp, thường xảy ra vào những ngày trời nhiều mây hoặc vào buổi sáng sớm. Bên cạnh đó, lỗi phần mềm hoặc hỏng hóc linh kiện bên trong cũng là nguyên nhân gây ra tình trạng này. Khi gặp lỗi, bạn nên kiểm tra lại điện áp từ tấm pin và thử khởi động lại inverter. Nếu lỗi vẫn tiếp diễn, hãy liên hệ với nhà cung cấp để được hỗ trợ.

Việc nhận biết sớm và khắc phục các lỗi trên không chỉ giúp đảm bảo hiệu suất hoạt động mà còn kéo dài tuổi thọ của hệ thống điện năng lượng mặt trời.

4/ Tầm quan trọng của việc theo dõi hiệu suất hệ thống điện mặt trời

Theo dõi hiệu suất của inverter năng lượng mặt trời, mang lại nhiều lợi ích thiết thực:

  • Phát hiện sự cố sớm: Giảm sản lượng bất thường có thể là dấu hiệu của hỏng hóc inverter, tấm pin hoặc kết nối. Theo dõi giúp khắc phục kịp thời, tránh thiệt hại lớn hơn.
  • Tối ưu hóa hiệu quả: Dữ liệu hiệu suất cho phép điều chỉnh góc lắp đặt, vệ sinh tấm pin hoặc nâng cấp thiết bị để đạt sản lượng tối đa.
  • Đánh giá hiệu quả đầu tư: Theo dõi sản lượng điện thực tế so với dự kiến giúp đánh giá chính xác thời gian hoàn vốn và hiệu quả đầu tư.
  • Điều chỉnh góc nghiêng tấm pin: Dựa trên dữ liệu sản lượng thực tế, có thể điều chỉnh góc nghiêng tấm pin để tối ưu hóa lượng ánh sáng thu được theo mùa.
  • Đảm bảo tuổi thọ hệ thống: Theo dõi thường xuyên giúp phát hiện các vấn đề tiềm ẩn, từ đó bảo vệ inverter và các thiết bị khác khỏi hư hỏng lâu dài
  • Giảm chi phí bảo trì: Phát hiện và xử lý sớm các vấn đề giúp giảm chi phí sửa chữa lớn và thời gian ngừng hoạt động.
Tầm quan trọng của việc theo dõi hiệu suất hệ thống điện mặt trời
Sử dụng inverter năng lượng mặt trời giúp phát hiện các sự cố sớm

Tham khảo thêm: Hướng dẫn cách tính công suất tấm pin năng lượng mặt trời

5/ Các thiết bị đo hệ thống điện mặt trời Hioki chính hãng

Hioki là thương hiệu Nhật Bản nổi tiếng với các thiết bị đo lường điện tử chính xác và đáng tin cậy. Đối với hệ thống điện mặt trời, Hioki cung cấp nhiều giải pháp đo lường chuyên nghiệp như:

Tại thị trường Việt Nam, Hioki hiện đang được phân phối các thiết bị đo năng lượng mặt trời chính hãng bởi Hioki Việt Nam. Khi lựa chọn mua hàng tại đây bạn sẽ được đảm bảo:

  • Sản phẩm chính hãng 100%: Được nhập khẩu trực tiếp từ Hioki Nhật Bản, đầy đủ giấy tờ chứng nhận chất lượng.
  • Chế độ bảo hành chính hãng: Bảo hành dài hạn, hỗ trợ kỹ thuật nhanh chóng và chuyên sâu từ đội ngũ kỹ thuật viên giàu kinh nghiệm.
  • Giá cả cạnh tranh: Mức giá hợp lý, minh bạch, đi kèm với nhiều ưu đãi dành cho doanh nghiệp và đại lý.
  • Dịch vụ tư vấn và hỗ trợ tận tình: Hỗ trợ chọn lựa thiết bị phù hợp với nhu cầu sử dụng, hướng dẫn lắp đặt và vận hành tối ưu.

Inverter năng lượng mặt trời là linh kiện cốt lõi, quyết định hiệu quả hoạt động của hệ thống điện mặt trời. Hiểu rõ cấu tạo, nguyên lý hoạt động và các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu suất sẽ giúp bạn lựa chọn và vận hành thiết bị một cách tối ưu. Đồng thời, việc theo dõi hiệu suất hệ thống bằng các thiết bị đo chuyên dụng của Hioki cũng là lựa chọn lý tưởng để đảm bảo sản lượng điện ổn định và tuổi thọ hệ thống lâu dài.

Để lại một bình luận

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *