Hướng Dẫn Lắp Đặt, Đấu Nối Và Bảo Trì Tấm Pin Năng Lượng Mặt Trời Đúng Kỹ Thuật

Lắp đặt tấm pin năng lượng mặt trời đúng kỹ thuật không chỉ ảnh hưởng đến khả năng vận hành của hệ thống mà còn liên quan trực tiếp đến an toàn điện, độ bền dây dẫn, connector và các thiết bị liên quan.

Bài viết dưới đây tổng hợp các hướng dẫn quan trọng về đấu nối điện, đi dây DC, bán kính uốn cáp, tiếp địa, vệ sinh và bảo trì tấm pin năng lượng mặt trời.

---

1. Nguyên tắc lắp đặt điện tấm pin năng lượng mặt trời

Khi thiết kế hệ thống điện, các thông số chính phải được xác định dựa trên datasheet và nhãn thông số của module.

Tấm pin có thể được đấu nối tiếp hoặc song song. Tuy nhiên, số lượng module trong một chuỗi phải được tính toán phù hợp với cấu hình hệ thống, biến tần, điều kiện môi trường tại công trình và các quy định áp dụng.

Việc tính toán và thiết kế hệ thống cần được thực hiện bởi người có chuyên môn.

1.1. Đấu nối tiếp tấm pin năng lượng mặt trời

Khi các module được đấu nối tiếp:

Điện áp chuỗi = Tổng điện áp của các module trong chuỗi

Không được kết nối nối tiếp các module có thông số điện khác nhau.

Đặc biệt, điện áp của chuỗi PV không được vượt quá:

• Điện áp hệ thống tối đa cho phép.
• Điện áp DC đầu vào tối đa của biến tần.
• Điện áp cho phép của các thiết bị điện khác trong hệ thống.

Để kiểm tra điện áp chuỗi tại nhiệt độ môi trường thấp nhất, theo công thức sau:

Điện áp hệ thống tối đa ≥ N × Voc × [1 + TCVOC × (Tmin − 25)]

Trong đó:

Các giá trị Voc và TCVOC cần được lấy từ nhãn sản phẩm hoặc datasheet của module.

1.2. Đấu song song tấm pin

Khi các module hoặc chuỗi PV được đấu song song, dòng điện tổng bằng tổng dòng điện của các nhánh.

Số lượng kết nối song song tối đa được tính theo:

N ≤ (Fuse Rating / Isc) + 1

Trong đó:

• N: số lượng kết nối song song tối đa.
• Fuse Rating: giá trị cầu chì tối đa của chuỗi.
• Isc: dòng điện ngắn mạch của module.

Tùy theo dòng cầu chì tối đa và tiêu chuẩn lắp đặt điện tại công trình, các chuỗi mắc song song cần được trang bị cầu chì phù hợp để bảo vệ mạch điện.

---

2. Lựa chọn dây DC cho tấm pin năng lượng mặt trời

Tiết diện dây và khả năng chịu tải của connector phải đáp ứng dòng ngắn mạch tối đa của hệ thống PV.

Đối với một module:

Nếu dây dẫn hoặc đầu nối không đáp ứng khả năng chịu dòng, chúng có thể bị quá nhiệt khi dòng điện lớn.

---

3. Hướng dẫn đi dây tấm pin năng lượng mặt trời

Việc thiết kế và quản lý dây cáp phải được xem xét kỹ trước khi thi công, đặc biệt đối với hệ thống sử dụng giá đỡ tracking.

Chiều dài cáp cần được kiểm tra trước nhằm đảm bảo khả năng hoạt động và lắp đặt phù hợp.

Kiểm tra Voc và Isc

Trước khi khởi động hệ thống cần kiểm tra lại toàn bộ dây dẫn.

Nếu:

Voc thực tế ≠ Voc thiết kế

hoặc:

Isc thực tế ≠ Isc thiết kế

thì có thể tồn tại lỗi đấu dây.

Sau khi module được lắp đặt, mỗi chuỗi cần được để ở trạng thái hở mạch cho đến khi hệ thống được kết nối với lưới điện. Đồng thời cần có biện pháp ngăn hơi nước và bụi xâm nhập.

---

4. Các phương pháp đi dây module PV

Tùy hướng bố trí tấm pin, có thể sử dụng những phương pháp đi dây khác nhau.

Lắp đặt tấm pin theo chiều dọc

Với phương án sử dụng cáp tiêu chuẩn, hai dạng bố trí như sau:

• Sơ đồ đấu dây module hai hàng.

• Sơ đồ đấu dây module một hàng.

Đối với module lắp dọc và sử dụng cáp có chiều dài tùy chỉnh, Sunny đưa ra phương pháp Leapfrog Wiring.

Đối với module lắp ngang, sử dụng cáp có chiều dài tùy chỉnh theo sơ đồ bố trí tương ứng.

Số lượng module mắc nối tiếp thực tế phải được xác định theo thiết kế của từng hệ thống.

---

5. Bán kính uốn dây DC tấm pin

Trong quá trình thi công, không nên bẻ hoặc uốn dây DC tùy ý. Cần đảm bảo bán kính uốn tối thiểu của dây.

Công thức xác định:

R = d × Cable Multiplier

Trong đó:

• R: bán kính uốn tối thiểu.
• d: đường kính ngoài của dây.
• Cable Multiplier: hệ số cáp.

Đối với dây DC được đề cập trong tài liệu:

Cable Multiplier = 4

Như vậy:

Bán kính uốn tối thiểu = Đường kính ngoài của dây × 4.

---

6. Hộp đấu nối Junction Box và diode bypass

Hộp đấu nối của module được trang bị diode bypass.

Diode được đấu song song với từng chuỗi cell, cho phép dòng điện đi qua chuỗi cell tiếp theo khi xảy ra điểm nóng hoặc che bóng cục bộ, qua đó hạn chế tổn thất hiệu suất và nhiệt.

Cần đặc biệt lưu ý:

Diode bypass không phải là thiết bị bảo vệ quá dòng.

Không nên tự ý mở Junction Box. Nếu các module được đấu nối không chính xác, diode bypass, dây dẫn hoặc hộp đấu nối có thể bị hư hỏng.

---

7. Kiểm tra hệ thống trước khi vận hành

Trước khi chạy thử và đưa hệ thống điện mặt trời vào vận hành cần kiểm tra:

• Cực dương (+) và cực âm (−).
• Kết nối giữa các module.
• Kết nối giữa các chuỗi PV.
• Điện áp hở mạch.
• Tình trạng connector.
• Độ chắc chắn của các kết nối.

Các connector phải được khóa hoàn toàn trước khi vận hành.

Đấu nối không chính xác có thể dẫn đến hồ quang điện hoặc nguy cơ điện giật.

---

8. Hướng dẫn tiếp địa tấm pin năng lượng mặt trời

Khung module phải được tiếp địa nhằm đảm bảo an toàn và hỗ trợ bảo vệ module trước tác động của sét và tĩnh điện.

Thiết kế và vật liệu tiếp địa phải đáp ứng các quy định, quy chuẩn và tiêu chuẩn áp dụng tại khu vực lắp đặt.

Việc đấu nối tiếp địa cần được thực hiện bởi thợ điện có chuyên môn.

Lỗ tiếp địa trên khung tấm pin

Theo datasheet, trên cạnh dài phía sau khung module có:

Lỗ tiếp địa đường kính 4 mm.

Lỗ được đánh dấu bằng ký hiệu tiếp địa theo tiêu chuẩn IEC 61730-1:2023.

Các lỗ này chỉ được sử dụng cho mục đích tiếp địa bằng bulông và không được sử dụng để lắp đặt module.

Một bộ liên kết tiếp địa gồm:

Bulông → Vòng đệm phẳng → Vòng đệm sao → Lỗ tiếp địa → Vòng đệm → Đai ốc

Không được tự ý khoan thêm lỗ hoặc làm hư hỏng khung module.

---

9. Thông số dây tiếp địa

Bulông, đai ốc và vòng đệm cần có kích thước phù hợp với lỗ tiếp địa và được làm bằng thép không gỉ.

Đối với dây tiếp địa:

Vật liệu và phương pháp tiếp địa vẫn phải tuân thủ các quy định và tiêu chuẩn áp dụng tại công trình.

---

10. Hướng dẫn bảo trì tấm pin năng lượng mặt trời

Tấm pin cần được kiểm tra và bảo trì thường xuyên, đặc biệt trong thời gian bảo hành.

Các hạng mục cần kiểm tra

Khi kiểm tra trực quan tấm pin, cần chú ý:

• Kính có bị nứt hoặc vỡ.
• Có vật sắc nhọn tiếp xúc với bề mặt pin.
• Tấm pin bị che bóng bởi vật cản hoặc dị vật.
• Busbar của cell có dấu hiệu ăn mòn.
• Mặt sau module có bị hư hỏng.
• Backsheet có dấu hiệu cháy.
• Vít và phụ kiện lắp đặt có bị lỏng.

Nếu phát hiện vít hoặc phụ kiện lỏng, cần kiểm tra, điều chỉnh và siết lại khi cần thiết.

---

11. Bao lâu nên vệ sinh tấm pin năng lượng mặt trời?

Bụi và chất bẩn tích tụ trên bề mặt tấm pin có thể làm giảm sản lượng điện.

Theo Sunny solar, nên vệ sinh module khoảng:

1 lần/năm

Trong khu vực có nhiều bụi, cần tăng tần suất vệ sinh phù hợp.

Có thể sử dụng khăn mềm khô hoặc ẩm để làm sạch bề mặt. Không sử dụng vật liệu có tính mài mòn.

Nước sử dụng để vệ sinh kính được khuyến nghị có:

pH từ 6,5 đến 8

Nước có hàm lượng khoáng chất cao không được khuyến nghị vì có thể để lại cặn trên kính.

---

12. Thời điểm vệ sinh tấm pin phù hợp

Nên vệ sinh tấm pin vào:

Sáng sớm hoặc chiều muộn

Đây là thời điểm bức xạ mặt trời thấp và module mát hơn, đặc biệt quan trọng tại những khu vực có nhiệt độ cao.

Không vệ sinh module khi:

• Kính bị vỡ.
• Có dây điện lộ ra ngoài.

Các tình trạng này có thể gây nguy cơ điện giật.

Ngoài ra, tài liệu yêu cầu không sử dụng hóa chất để vệ sinh module, vì có thể ảnh hưởng đến bảo hành và sản lượng điện.

Áp suất nước khi vệ sinh

Nếu sử dụng vòi hoặc thiết bị phun nước:

Áp suất nước khuyến nghị < 675 kPa.

---

13. Kiểm tra dây và connector định kỳ 6 tháng

Tài liệu khuyến nghị thực hiện bảo trì phòng ngừa mỗi 6 tháng.

Các hạng mục gồm:

• Kiểm tra lớp làm kín của Junction Box.
• Kiểm tra dấu hiệu xuống cấp của module.
• Kiểm tra dây có bị động vật gặm nhấm.
• Kiểm tra tình trạng lão hóa do thời tiết.
• Kiểm tra các đầu nối có chắc chắn.
• Kiểm tra hiện tượng ăn mòn.
• Kiểm tra hệ thống tiếp địa.

---

14. Những lưu ý quan trọng khi lắp đặt tấm pin năng lượng mặt trời

Để quá trình thi công và vận hành hệ thống an toàn, cần chú ý đồng bộ từ khâu thiết kế đến bảo trì:

Thiết kế chuỗi PV đúng thông số → Chọn dây DC phù hợp → Đi dây đúng kỹ thuật → Kiểm tra cực tính → Khóa chắc connector → Tiếp địa → Kiểm tra trước vận hành → Vệ sinh và bảo trì định kỳ.

Đặc biệt, không nên chỉ căn cứ vào số lượng tấm pin để xác định số module trên một string. Cần tính toán dựa trên Voc, hệ số nhiệt, nhiệt độ thấp nhất, điện áp hệ thống và giới hạn đầu vào của biến tần theo các thông số được nêu trong tài liệu.

---

15. Kết luận

Lắp đặt tấm pin năng lượng mặt trời đúng kỹ thuật đóng vai trò quan trọng đối với an toàn và khả năng vận hành lâu dài của hệ thống.

Từ việc tính toán số lượng module trên string, lựa chọn dây DC, bố trí dây dẫn, đảm bảo bán kính uốn cáp, kiểm tra Junction Box đến tiếp địa và bảo trì, mỗi bước đều cần được thực hiện theo thông số kỹ thuật của thiết bị và các tiêu chuẩn áp dụng tại công trình.

Bên cạnh thi công ban đầu, hệ thống cũng cần được kiểm tra connector và dây dẫn định kỳ 6 tháng, đồng thời vệ sinh tấm pin theo điều kiện môi trường thực tế.

---

SUNNY SOLAR – Giải pháp điện năng lượng mặt trời

Bạn cần tư vấn tấm pin, biến tần, pin lưu trữ, phụ kiện hoặc giải pháp điện năng lượng mặt trời, liên hệ:

☎️ Hotline: 0357690717
🌐 Website: www.sunnysolar.vn