1. Giới Thiệu
Hệ thống điện mặt trời đạt hiệu suất tối ưu khi các tấm pin được định vị chính xác và căn chỉnh đúng góc nghiêng so với hướng mặt trời. Tuy nhiên, sau thời gian vận hành, nhiều yếu tố như gió bão, lắp đặt sai kỹ thuật hoặc xuống cấp vật liệu có thể làm lệch vị trí tấm pin, dẫn đến giảm sản lượng điện từ 10-30%. Bài viết này sẽ hướng dẫn chi tiết cách chẩn đoán, điều chỉnh và khắc phục các lỗi liên quan đến định vị và căn chỉnh tấm pin mặt trời.
2. Các Vấn Đề Thường Gặp Về Định Vị & Căn Chỉnh
2.1. Tấm Pin Bị Lệch Hướng
-
Triệu chứng:
-
Tấm pin không hướng về phía Nam/Bắc (tùy bán cầu) theo thiết kế ban đầu.
-
Bóng đổ không đồng đều trên các tấm pin liền kề.
-
-
Nguyên nhân:
-
Lắp đặt khung giá đỡ sai góc phương vị (azimuth).
-
Hư hỏng hệ thống solar tracker (nếu có).
-
2.2. Góc Nghiêng (Tilt Angle) Không Chuẩn
-
Triệu chứng:
-
Góc nghiêng không phù hợp theo mùa (mùa hè: 10-15°, mùa đông: 30-45°).
-
Nước đọng trên bề mặt tấm pin do góc quá thấp.
-
-
Nguyên nhân:
-
Khung giá đỡ bị cong vênh do gió mạnh.
-
Lỗi điều chỉnh góc nghiêng thủ công hoặc tự động.
-
2.3. Khoảng Cách Giữa Các Tấm Pin Không Đủ
-
Triệu chứng:
-
Hiện tượng bóng che giữa các dãy pin vào sáng sớm/chiều tối.
-
Giảm công suất cục bộ do "hotspot".
-
-
Nguyên nhân:
-
Tính toán sai khoảng cách tối ưu (thường bằng 1.5–2 lần chiều cao tấm pin).
-
3. Công Cụ Cần Thiết Để Kiểm Tra & Căn Chỉnh
-
La bàn kỹ thuật số: Xác định góc phương vị (azimuth).
-
Máy đo góc nghiêng (Inclinometer): Kiểm tra độ dốc tấm pin.
-
Ứng dụng Solar Pathfinder hoặc Sun Surveyor: Phân tích quỹ đạo mặt trời.
-
Thước dây, dây dọi: Đo khoảng cách giữa các tấm pin.
4. Quy Trình Khắc Phục Chi Tiết
4.1. Căn Chỉnh Lại Hướng Tấm Pin (Azimuth Adjustment)
-
Xác định hướng chuẩn:
-
Bán cầu Bắc: Hướng Nam chếch 5–15° Đông/Tây tùy vị trí địa lý.
-
Bán cầu Nam: Hướng Bắc.
-
Dùng la bàn hoặc app Solar Compass để kiểm tra.
-
-
Điều chỉnh khung giá đỡ:
-
Nới lỏng bulong neo khung, xoay toàn bộ hệ thống về hướng đúng.
-
Siết lại bulong với mô-men xoắn tiêu chuẩn (ví dụ: 25 Nm cho bulong M10).
-
4.2. Hiệu Chỉnh Góc Nghiêng (Tilt Angle Correction)
-
Tính toán góc nghiêng lý tưởng:
-
Công thức đơn giản: Góc nghiêng = Vĩ độ địa phương ± 10–15° (mùa đông: +15°, mùa hè: -15°).
-
-
Thực hiện điều chỉnh:
-
Với hệ thống cố định: Dùng máy đo góc nghiêng, nâng/hạ khung theo thông số.
-
Với hệ thống điều chỉnh theo mùa: Ghi chú góc chuẩn cho từng tháng.
-
4.3. Tối Ưu Khoảng Cách Giữa Các Dãy Pin
-
Tính toán khoảng cách tối thiểu:
-
Công thức: D = H / tan(α)
-
D: Khoảng cách giữa 2 dãy pin.
-
H: Chiều cao tấm pin (tính từ mép dưới đến điểm cao nhất).
-
α: Góc cao mặt trời thấp nhất trong ngày (thường lấy 15–20° vào mùa đông).
-
-
-
Di chuyển lại vị trí giá đỡ (nếu cần):
-
Đảm bảo không có bóng che giữa các dãy pin từ 9h sáng đến 3h chiều.
-
5. Khắc Phục Sự Cố Liên Quan Đến Hệ Thống Solar Tracker
-
Lỗi cảm biến ánh sáng: Lau sạch bụi, kiểm tra kết nối dây.
-
Motor điều chỉnh góc bị kẹt: Bôi trơn trục truyền động bằng mỡ chịu nhiệt.
-
Lỗi bộ điều khiển: Reset lại hệ thống hoặc cập nhật firmware.
6. Biện Pháp Phòng Ngừa
✅ Kiểm tra định kỳ 6 tháng/lần: Góc nghiêng, độ chặt bulong.
✅ Lắp đặt hệ thống giám sát từ xa: Theo dõi sản lượng để phát hiện sớm bất thường.
✅ Sử dụng khung giá đỡ chất lượng: Vật liệu nhôm anodized hoặc thép mạ kẽm.
✅ Ghi chép góc chỉnh theo mùa: Áp dụng cho hệ thống điều chỉnh thủ công.
7. Tiêu Chuẩn Áp Dụng
-
IEC 62446-1: Yêu cầu kiểm tra hệ thống PV, bao gồm căn chỉnh.
-
NREL Solar Position Algorithm: Tính toán góc mặt trời chính xác.
8. Kết Luận
Việc căn chỉnh chính xác vị trí và góc nghiêng tấm pin mặt trời là yếu tố quyết định hiệu suất hệ thống. Cần kết hợp giữa kiểm tra thủ công (dụng cụ đo) và công nghệ (phần mềm mô phỏng) để tối ưu hóa sản lượng điện. Đối với hệ thống lớn hoặc solar tracker, nên thuê đơn vị chuyên nghiệp để hiệu chuẩn định kỳ.
