Tại sao các tấm pin mặt trời bị mất điện khi thời tiết nóng? Hệ số nhiệt độ và thông gió trên mái nhà ảnh hưởng đến năng suất năng lượng mùa hè như thế nào

Bạn có thể thấy các tấm pin mặt trời của mình hoạt động kém hiệu quả hơn vào những ngày nắng nóng. Khi trời nóng hơn, các tấm pin mặt trời có thể mất 10% đến 25% năng lượng. Bảng dưới đây cho thấy các tấm pin mặt trời khác nhau hoạt động như thế nào dưới nhiệt độ:

Hệ số nhiệt độ giải thích tại sao điều này xảy ra. Nó cho bạn biết mức điện năng giảm xuống ở mỗi độ trên 25°C. Ví dụ: một tấm pin có hệ số nhiệt độ -0,4%/°C ở 45°C sẽ mất khoảng 8% năng lượng. Ngay cả những tấm pin đắt tiền như Mô-đun năng lượng mặt trời IBC cũng mất điện khi trời nóng. Một số tấm xử lý nhiệt mùa hè tốt hơn những tấm khác.

Bài học chính

• Các tấm pin mặt trời có thể mất 10% đến 25% điện năng vào những ngày nắng nóng. Biết được điều này sẽ giúp bạn lập kế hoạch và sử dụng năng lượng tốt hơn.

• Chọn các tấm pin mặt trời có hệ số nhiệt độ thấp. Những tấm này hoạt động tốt hơn ở nhiệt độ cao và cung cấp cho bạn nhiều năng lượng hơn.

• Hãy chắc chắn rằng có luồng không khí tốt dưới các tấm pin mặt trời của bạn. Khoảng cách 6 inch cho phép không khí di chuyển và giữ cho các tấm mát hơn. Điều này giúp họ làm việc tốt hơn.

• Làm sạch các tấm pin mặt trời của bạn thường xuyên, đặc biệt là vào mùa hè. Các tấm sạch sẽ mát hơn và tạo ra nhiều năng lượng hơn.

• Hãy suy nghĩ về việc sử dụng Mô-đun năng lượng mặt trời IBC hoặc tấm màng mỏng ở những nơi nóng. Những loại này tiếp tục hoạt động tốt khi trời rất nóng.

Sản lượng năng lượng mặt trời giảm trong thời tiết nóng

Tại sao hiệu suất của tấm pin mặt trời giảm do nhiệt

Bạn có thể mong đợi các tấm pin mặt trời của mình hoạt động tốt hơn khi mặt trời chiếu sáng hơn vào mùa hè. Trên thực tế, sản lượng năng lượng mặt trời giảm khi thời tiết nóng lên. Điều này xảy ra vì nhiệt ảnh hưởng đến cách hoạt động của các tấm pin mặt trời ở mức cơ bản. Khi nhiệt độ tăng lên trên 25°C (77°F), đây là điều kiện thử nghiệm tiêu chuẩn cho hầu hết các tấm pin, bạn bắt đầu thấy mất điện. Vào những ngày quá nóng, bạn có thể mất từ ​​10% đến 30% năng lượng dự kiến. Ví dụ: nếu bảng điều khiển của bạn được định mức ở mức 320W, nó chỉ có thể cung cấp khoảng 308,5W khi nhiệt độ đạt tới 35°C (95°F). Đó là một dấu hiệu rõ ràng về việc nhiệt có thể làm giảm sản lượng điện như thế nào.

Chúng ta hãy xem xét những lý do khoa học chính cho sự mất mát này:

Điều kiện thử nghiệm tiêu chuẩn (STC) đánh giá các tấm pin mặt trời ở 25°C. Trong thực tế, tấm pin của bạn thường đạt nhiệt độ từ 40°C đến 75°C. Điều này có nghĩa là bạn có thể mất 10-15% năng lượng khi nhiệt độ cao hơn 30-40°C so với STC.

Nhiệt độ cao ảnh hưởng đến điện áp và năng lượng như thế nào

Khi bạn nhìn vào Nhiệt độ ảnh hưởng như thế nào đến hiệu suất của tấm pin mặt trời , bạn thấy rằng vấn đề lớn nhất là sụt áp. Khi nhiệt độ tăng lên, các electron trong silicon sẽ chuyển động nhanh hơn. Chuyển động thêm này làm cho điện áp giảm. Mặc dù dòng điện có thể tăng lên một chút nhưng công suất tổng thể lại giảm do điện áp giảm nhiều hơn. Đây là lý do tại sao bạn thấy mất điện lớn vào những ngày nắng nóng.

• Các tấm pin mặt trời có thể đạt tới 55°C hoặc hơn vào mùa hè.

• Một tấm pin có hệ số nhiệt độ -0,34%/°C sẽ mất 0,34% năng lượng cho mỗi độ trên 25°C.

• Ở 55°C, bảng điều khiển của bạn sẽ tạo ra ít điện năng hơn nhiều so với giá trị định mức của nó.

Bạn nên biết rằng sự mất mát này không chỉ là một sự sụt giảm nhỏ. Vào những ngày cực nóng, sản lượng điện giảm 17-20% hoặc thậm chí hơn. Nguyên nhân chính là do nhiệt làm tăng điện trở bên trong các tấm pin và khiến nhiều electron tái kết hợp trước khi chúng có thể tạo ra điện. Điều này có nghĩa là ít năng lượng hơn cho ngôi nhà của bạn.

Nếu bạn muốn giữ cho hệ mặt trời của mình hoạt động tốt vào mùa hè, bạn cần hiểu nhiệt độ ảnh hưởng đến các tấm pin của bạn như thế nào. Khi biết về những tổn thất này, bạn có thể thực hiện các bước để giảm thiểu chúng và tận dụng tối đa năng lượng từ khoản đầu tư vào năng lượng mặt trời của mình.

Hệ số nhiệt độ và hiệu suất của bảng điều khiển

Hiểu hệ số nhiệt độ

Điều quan trọng là phải biết hệ số nhiệt độ có nghĩa là gì. Con số này cho thấy mức độ thay đổi năng lượng của tấm pin mặt trời khi trời nóng hơn hoặc lạnh hơn. Hệ số nhiệt độ thường là số âm. Khi nhiệt độ tăng lên, nguồn điện từ bảng điều khiển giảm xuống. Nếu bạn sống ở một nơi nào đó nóng bức, bạn nên nhìn vào con số này. Nó cho bạn biết bạn có thể mất bao nhiêu năng lượng vào mùa hè. Ví dụ: nếu một tấm pin có hệ số nhiệt độ -0,4%/°C, nó sẽ mất 0,4% năng lượng cho mỗi độ trên 25°C. Điều này có thể đồng nghĩa với tổn thất lớn khi trời rất nóng.

Mẹo: Luôn xem hệ số nhiệt độ trước khi mua tấm pin mặt trời. Số âm nhỏ hơn có nghĩa là tấm nền hoạt động tốt hơn ở nhiệt độ cao.

So sánh xếp hạng hiệu quả của tấm pin mặt trời

Các tấm pin mặt trời khác nhau xử lý nhiệt theo những cách khác nhau. Bạn sẽ thấy rằng các hệ số nhiệt độ ở mỗi tấm pin không giống nhau. Đây là cách một số bảng so sánh:

• Tấm đơn tinh thể thường có hệ số nhiệt độ tốt hơn tấm đa tinh thể. Điều này có nghĩa là chúng giữ được nhiều điện hơn khi trời nóng.

• Các loại mới hơn như pin TOPCON loại N và Công nghệ Heterojunction (HJT) thậm chí còn hoạt động tốt hơn ở nhiệt độ cao.

• Các tấm màng mỏng không bị nóng và ít bị ảnh hưởng bởi nhiệt hơn, nhưng chúng không hiệu quả bằng tấm silicon.

Các nhà sản xuất thử nghiệm các tấm để đảm bảo chúng hoạt động tốt trong thời tiết nóng. Họ sử dụng các thử nghiệm như thử nghiệm chu trình nhiệt độ và thử nghiệm nhiệt độ cao theo tiêu chuẩn IEC TS 63126. Những thử nghiệm này kiểm tra xem tấm pin có bền và hoạt động tốt ở những nơi rất nóng hay không.

Tác động của hệ số nhiệt độ trong thế giới thực

Bạn có thể thấy hệ số nhiệt độ quan trọng như thế nào trong mùa hè. Bảng dưới đây cho thấy các tấm pin khác nhau sẽ mất bao nhiêu điện năng khi nhiệt độ tăng từ 25°C đến 65°C:

Nếu bạn chọn một tấm nền có hệ số nhiệt độ thấp hơn, bạn sẽ mất ít năng lượng hơn do nhiệt. Ví dụ, các tấm HJT mất ít hơn 10% năng lượng, trong khi các tấm khác mất nhiều hơn. Điều này có nghĩa là bạn sẽ có được nhiều năng lượng hơn cho ngôi nhà của mình và mang lại giá trị tốt hơn cho số tiền bạn bỏ ra.

Có nhiều cách giúp tấm pin ít thất thoát nhiệt hơn. Một số tấm sử dụng hệ thống làm mát bằng nước hoặc không khí để hạ nhiệt. Những hệ thống này có thể làm cho các tấm nền mát hơn 10-15°C và cung cấp thêm năng lượng tới 15%. Bạn cũng có thể gắn các tấm để không khí có thể lưu thông bên dưới chúng. Một số tấm sử dụng vật liệu đặc biệt để giúp giữ nhiệt độ ổn định.

Lưu ý: Luồng không khí tốt dưới tấm pin của bạn sẽ giúp ích rất nhiều. Nó giữ cho chúng mát hơn và làm cho chúng hoạt động tốt hơn.

Khi bạn biết về hệ số nhiệt độ, bạn có thể đưa ra lựa chọn tốt hơn. Bạn có thể chọn những tấm pin tốt nhất và sử dụng các thủ thuật làm mát để tận dụng tối đa năng lượng từ hệ mặt trời của mình.

So sánh các mô-đun năng lượng mặt trời IBC và các tấm pin khác

Mô-đun năng lượng mặt trời IBC ở vùng có khí hậu nóng

Nếu bạn muốn các tấm pin mặt trời cho những nơi nóng, bạn nên kiểm tra xem chúng hoạt động như thế nào ở nhiệt độ cao. Mô-đun năng lượng mặt trời IBC đặc biệt vì chúng giữ được nhiều năng lượng hơn khi trời nóng. Thiết kế của chúng giúp chúng mất ít năng lượng hơn khi trời ấm hơn. Điều này được thể hiện bởi họ hệ số nhiệt độ . Các mô-đun năng lượng mặt trời IBC có hệ số nhiệt độ khoảng -0,446% mỗi độ C. Điều này tốt hơn nhiều tấm pin thông thường vốn tiêu tốn nhiều năng lượng hơn.

Các mô-đun năng lượng mặt trời IBC cũng mát hơn khi có bóng râm. Ví dụ, tấm Maxeon 7 IBC giữ cho các ô có bóng râm mát hơn nhiều so với các tấm khác. Điều này có nghĩa là có ít cơ hội xảy ra các điểm nóng hơn và hệ mặt trời của bạn có thể tồn tại lâu hơn. Các mô-đun năng lượng mặt trời IBC vẫn hoạt động tốt ngay cả khi một phần của tấm pin ở trong bóng râm. Điều này làm cho chúng trở thành một lựa chọn tốt nếu mái nhà của bạn có bóng râm vào ban ngày.

• Mô-đun năng lượng mặt trời IBC giữ nhiều năng lượng hơn trong thời tiết nóng.

• Những tấm này mát hơn trong bóng râm nên không dễ bị hư hỏng.

• Bạn có được năng lượng ổn định, ngay cả trong những ngày rất nóng.

Đơn tinh thể so với đa tinh thể so với màng mỏng

Bạn có nhiều loại tấm pin mặt trời khác nhau để lựa chọn. Các tấm đơn tinh thể tốt cho thời tiết nóng vì chúng có hệ số nhiệt độ thấp hơn, khoảng -0,34%. Điều này có nghĩa là chúng sẽ mất ít điện hơn khi trời nóng. Các tấm đa tinh thể mất nhiều năng lượng hơn khi có nhiệt độ cao, vì vậy chúng không phải là loại tốt nhất cho những nơi rất nóng.

Tấm màng mỏng là một lựa chọn khác. Chúng có hệ số nhiệt độ khoảng -0,2% mỗi độ C. Điều này có nghĩa là chúng giữ được hiệu suất tốt hơn so với các tấm đơn tinh thể và đa tinh thể khi trời nóng. Nhưng các tấm màng mỏng thường có hiệu suất thấp hơn, vì vậy bạn cần nhiều không gian hơn để có được cùng mức năng lượng.

• Tấm đơn tinh thể: Tốt cho thời tiết nắng nóng, ít hao điện.

• Tấm đa tinh thể: Mất nhiều điện hơn khi trời nóng.

• Tấm màng mỏng: Giữ nhiệt hiệu quả nhất nhưng cần nhiều không gian hơn.

Lời khuyên: Đối với kết quả tốt nhất vào mùa hè , hãy chọn mô-đun năng lượng mặt trời ibc hoặc tấm màng mỏng. Cả hai đều giúp bạn có thêm năng lượng khi trời nóng.

Giải pháp thông gió và làm mát mái nhà

Hệ thống thông gió trên mái nhà cải thiện sản lượng năng lượng mặt trời như thế nào

Bạn có thể giúp ngăn chặn các vấn đề về nhiệt bằng cách để không khí di chuyển dưới các tấm pin mặt trời của bạn. Khi không khí lưu thông tốt, các tấm pin sẽ mát hơn và mất ít điện năng hơn. Luồng khí tốt giúp tấm pin không bị quá nóng, ngay cả trong mùa hè. Bạn nên chừa khoảng trống ít nhất 6 inch giữa mái nhà và các tấm ván. Khoảng trống này cho phép không khí di chuyển và ngăn nhiệt tích tụ. Sử dụng giá đỡ để nâng các tấm pin lên và tính toán hướng gió cũng giúp làm mát.

Dưới đây là bảng các chiến lược thông gió trên mái nhà hoạt động tốt:

Mẹo: Mái nhà màu sáng có thể mát hơn nhiều so với mái nhà màu tối. Điều này có nghĩa là ít nhiệt truyền vào tấm pin của bạn hơn và chúng hoạt động tốt hơn.

Những cách khác để giảm tổn thất nhiệt

Có nhiều cách hơn để giữ cho tấm pin mặt trời của bạn mát mẻ. Hãy thử những ý tưởng sau để giúp giảm nhiệt:

• Để lại đủ không gian dưới các tấm để không khí di chuyển.

• Đặt các tấm ở góc và khoảng cách tốt nhất để ngăn nhiệt.

• Sử dụng quạt làm mát nếu tấm nền của bạn quá nóng.

• Làm sạch các tấm pin của bạn vài tháng một lần để loại bỏ bụi giữ nhiệt.

• Rửa sạch tấm bằng nước mát vào buổi trưa để giảm nhiệt độ.

• Giữ khoảng cách 4-8 inch so với mái nhà và khoảng cách 1–2 inch xung quanh đường ray để luồng không khí lưu thông.

Bạn cũng có thể sử dụng hệ thống lắp đặt thông minh. Hệ thống theo dõi hướng theo mặt trời và giúp giữ các tấm ở một góc thích hợp để làm mát. Dữ liệu thời tiết địa phương có thể giúp bạn chọn độ nghiêng và hướng phù hợp để tránh tăng thêm nhiệt.

Khi nào cần tìm kiếm sự trợ giúp chuyên nghiệp

Đôi khi bạn cần một chuyên gia để khắc phục vấn đề về nhiệt. Nếu bạn sống ở nơi các tấm pin nóng hơn 120°F, hãy gọi cho chuyên gia. Họ có thể kiểm tra hệ thống của bạn và đề xuất các giải pháp làm mát hoặc luồng không khí tốt nhất. Các chuyên gia biết cách đưa vào hệ thống làm mát tiên tiến và giúp bạn tận dụng tối đa năng lượng. Chúng cũng giúp tấm pin của bạn bền hơn và mất ít điện năng hơn do nhiệt.

Lưu ý: Việc vệ sinh và kiểm tra các tấm pin thường giúp ngăn chặn mất nhiệt và giúp chúng hoạt động tốt suốt mùa hè.

Các vấn đề về biến tần và hệ thống trong mùa hè

Hiệu ứng nhiệt trên biến tần

Biến tần năng lượng mặt trời của bạn hoạt động tốt nhất khi trời mát. Hầu hết các bộ biến tần hoạt động tốt trong khoảng nhiệt độ từ 25°C đến 40°C. Nếu trời nóng hơn, biến tần sẽ không hoạt động. Với mỗi mức tăng 10°C, biến tần của bạn có thể giảm hiệu suất tới 1%. Nếu biến tần của bạn là 10kW, nó có thể chỉ cung cấp 8kW hoặc ít hơn vào những ngày rất nóng. Điều này xảy ra do biến tần giảm công suất để ngừng quá nhiệt.

Nhiệt không chỉ làm giảm hiệu suất. Nhiệt độ cao có thể gây ra các vấn đề khác:

• Giảm hiệu suất : Biến tần mất hiệu suất khi trời nóng hơn, do đó bạn sẽ nhận được ít năng lượng hơn.

• Giới hạn công suất đầu ra : Biến tần có thể cắt điện để tránh quá nóng, đồng nghĩa với việc ít điện hơn.

• Suy thoái linh kiện : Nhiệt làm cho các bộ phận như tụ điện và chất bán dẫn bị hao mòn nhanh hơn, do đó chúng có thể hỏng sớm hơn.

• Giảm tuổi thọ : Mỗi lần tăng 10°C có thể khiến tuổi thọ của các bộ phận quan trọng giảm đi một nửa.

Lưu ý: Giữ cho biến tần luôn mát sẽ giúp bạn có được nhiều điện năng hơn và giúp hệ thống của bạn hoạt động lâu hơn.

Mẹo bảo trì khi thời tiết nóng

Bạn có thể làm những việc để giúp hệ mặt trời của bạn hoạt động tốt vào mùa hè. Chăm sóc hệ thống của bạn và thực hiện các thói quen tốt sẽ giúp ngăn chặn các vấn đề về nhiệt.

• Kiểm tra hiệu suất hệ thống của bạn mỗi tuần bằng ứng dụng điện thoại thông minh.

• Làm sạch các tấm pin của bạn mỗi tháng nếu bạn sống ở nơi có nhiều bụi hoặc có nhiều phấn hoa.

• Thay đổi hệ thống tưới tiêu của bạn để nước không để lại vết trên tấm của bạn.

• Hãy kiểm tra hệ thống của bạn xem có bị hư hại do nhiệt khi bên ngoài trời rất nóng không.

• Nhờ chuyên gia thực hiện kiểm tra ảnh nhiệt mỗi năm một lần.

• Đặt biến tần của bạn ở nơi râm mát, thoáng mát để giữ mát.

• Sử dụng quạt hoặc lỗ thông hơi nếu biến tần của bạn quá nóng.

• Thực hiện theo kế hoạch để làm sạch và sửa chữa hệ thống của bạn một cách nhanh chóng.

Mẹo: Chăm sóc thường xuyên và bố trí thiết bị thông minh giúp bạn tận dụng tối đa hệ mặt trời của mình, ngay cả trong những ngày nóng nhất.

Các tấm pin mặt trời bị mất điện khi trời nóng. Nhiệt làm cho các electron di chuyển nhanh hơn bên trong các tấm pin. Điều này khiến điện áp giảm và làm giảm hiệu quả hoạt động của các tấm pin. các hệ số nhiệt độ cho thấy bạn mất bao nhiêu năng lượng khi trời nóng hơn. Một số tấm nền, như mô-đun IBC, hoạt động tốt hơn ở nhiệt độ cao. Những tấm này giúp bạn giữ được nhiều năng lượng hơn trong mùa hè.

• Chọn các tấm có hệ số nhiệt độ thấp cho những nơi nóng.

• Hãy để không khí di chuyển dưới các tấm pin của bạn và sử dụng mái nhẹ để giữ cho chúng mát mẻ.

• Theo dõi hệ thống của bạn bằng các công cụ theo dõi và kiểm tra thường xuyên.

Mẹo: Tấm có hệ số nhiệt độ lớn có thể duy trì hiệu suất 85–90% ngay cả khi trời rất nóng. Điều này có nghĩa là bạn nhận được nhiều năng lượng hơn và giá trị tốt hơn từ các tấm pin mặt trời của mình.

Câu hỏi thường gặp

Các tấm pin mặt trời mất bao nhiêu năng lượng trong cái nóng mùa hè?

Bạn có thể mong đợi các tấm pin mặt trời của mình sẽ mất 10% đến 25% năng lượng vào những ngày rất nóng. Sự mất mát chính xác phụ thuộc vào loại bảng điều khiển và nhiệt độ địa phương.

Hệ số nhiệt độ có ý nghĩa gì đối với các tấm pin mặt trời của tôi?

Hệ số nhiệt độ cho biết tấm pin của bạn mất bao nhiêu năng lượng đối với mỗi độ trên 25°C. Số thấp hơn (ít âm hơn) có nghĩa là tấm pin của bạn sẽ giữ được nhiều năng lượng hơn khi trời nóng.

Hệ thống thông gió trên mái nhà có thực sự giúp các tấm pin mặt trời của tôi hoạt động tốt hơn không?

Đúng! Luồng không khí tốt dưới tấm pin của bạn giúp chúng mát hơn. Các tấm làm mát mất ít năng lượng hơn, do đó bạn sẽ có được nhiều năng lượng hơn cho ngôi nhà của mình.

Mẹo: Để khoảng cách ít nhất 6 inch giữa các tấm và mái nhà để có kết quả tốt nhất.

Tôi có nên vệ sinh tấm pin mặt trời thường xuyên hơn vào mùa hè không?

Bạn nên kiểm tra và vệ sinh tấm pin thường xuyên hơn vào mùa hè, đặc biệt nếu thấy bụi hoặc phấn hoa. Tấm sạch sẽ mát hơn và hoạt động tốt hơn.

Có phải tất cả các tấm pin mặt trời đều xử lý nhiệt theo cùng một cách?

Không. Một số tấm nền, như loại IBC và màng mỏng, mất ít năng lượng hơn do nhiệt. Luôn kiểm tra hệ số nhiệt độ trước khi mua tấm mới.