Tấm pin năng lượng mặt trời sạc ắc quy 24V

Trong thời đại giá điện ngày càng tăng và nhu cầu bảo vệ môi trường trở nên cấp thiết, việc tận dụng năng lượng tái tạo để giảm hóa đơn tiền điện đã trở thành xu hướng toàn cầu. Tấm pin năng lượng mặt trời là một trong những giải pháp hiệu quả, bền vững và dễ dàng triển khai cho gia đình, trang trại cũng như các ứng dụng công nghiệp nhỏ.

Bài viết dưới đây sẽ giúp bạn hiểu rõ về nguyên lý hoạt động, cách lựa chọn tấm pin năng lượng mặt trời sạc acquy 24v. Cũng như cách lắp đặt và bảo trì hệ thống điện năng lượng mặt trời mini này sao cho tối ưu nhất.

1. Giới thiệu về tấm pin mặt trời sạc ắc quy 24V

Tấm pin năng lượng mặt trời (hay còn gọi là tấm pin quang điện, solar panel) hoạt động dựa trên hiện tượng quang điện. Khi ánh sáng mặt trời chiếu vào bề mặt pin, các electron trong vật liệu bán dẫn được kích thích chuyển động và tạo ra dòng điện một chiều (DC). Từ đó, năng lượng mặt trời được chuyển hóa thành điện năng để sạc ắc quy.

Hiện nay, nhu cầu sử dụng tấm pin mặt trời sạc ắc quy 24V ngày càng cao, bởi nó phù hợp với:

Hệ thống gia đình: Làm nguồn điện dự phòng khi mất điện lưới.
Trang trại nông nghiệp: Cung cấp điện cho máy bơm nước, thiết bị chiếu sáng, quạt thông gió.
Công nghiệp nhỏ: Chạy các máy móc, thiết bị công suất vừa phải.
Các dự án ngoài lưới (off-grid): Địa điểm xa xôi, nơi lưới điện không thể tiếp cận.

2. Nguyên lý hoạt động của tấm pin mặt trời sạc ắc quy 24V

Hệ thống tấm pin mặt trời sạc ắc quy 24V vận hành theo quy trình khép kín, liên tục chuyển hóa, lưu trữ và cung cấp điện năng. Dưới đây là các bước cơ bản:

2.1 Chuyển đổi quang năng thành điện năng:

Tấm pin mặt trời (solar panel) hấp thụ ánh sáng, đặc biệt là quang phổ phù hợp, rồi sinh ra dòng điện một chiều (DC). Mức điện áp và cường độ dòng điện phụ thuộc vào công suất và chất lượng của tấm pin.

2.2 Bộ điều khiển sạc (Charge Controller):

Dòng điện từ tấm pin sau đó đi qua bộ điều khiển sạc (thường là PWM hoặc MPPT). Bộ điều khiển này có nhiệm vụ kiểm soát lượng điện nạp vào ắc quy, ngăn ngừa tình trạng quá tải (overcharge), và bảo vệ ắc quy khỏi hư hỏng do xả sâu hoặc sạc quá mức.

2.3 Lưu trữ năng lượng trong ắc quy 24V:

Ắc quy (battery) là nơi tích trữ năng lượng để sử dụng khi cần. Thông thường, ắc quy 24V gồm 2 bình 12V hoặc 4 bình 6V nối tiếp sao cho tổng điện áp đạt 24V. Dung lượng ắc quy (Ah) càng lớn thì khả năng lưu trữ càng nhiều, phục vụ nhu cầu tiêu thụ điện cao hoặc thời gian sử dụng dài hơn.

2.4 Chuyển đổi DC thành AC (nếu cần):

Nếu bạn muốn dùng điện cho thiết bị gia dụng 220V, inverter (bộ nghịch lưu) sẽ chuyển đổi điện DC (24V hoặc 48V) thành điện AC 220V. Nhờ đó, bạn có thể kết nối thiết bị như TV, tủ lạnh, máy tính… vào hệ thống điện mặt trời.

Nhờ mô hình hoạt động tuần hoàn này, hệ thống sạc ắc quy 24V luôn đảm bảo cung cấp nguồn điện ổn định cho gia đình hay công trình, đồng thời giúp bạn tiết kiệm đáng kể hóa đơn tiền điện.

3. Cách chọn tấm pin năng lượng mặt trời phù hợp với ắc quy 24V

Lựa chọn tấm pin năng lượng mặt trời như thế nào để mang lại hiệu suất sạc bình acquy 24v cao? Xem chi tiết bên dưới đây nhé!

3.1. Công suất tấm pin mặt trời

Công suất của tấm pin quyết định lượng điện mà hệ thống có thể tạo ra trong một ngày nắng. Muốn chọn tấm pin phù hợp, bạn cần xem xét:

Nhu cầu sử dụng điện: Tổng công suất tiêu thụ của các thiết bị gia đình, số giờ hoạt động mỗi ngày.
Dung lượng ắc quy: Để sạc đầy ắc quy 24V với dung lượng lớn, bạn cần tấm pin công suất đủ cao.
Điều kiện thời tiết: Ở vùng có nắng nhiều, tấm pin sẽ phát huy tối đa hiệu suất. Với những nơi ít nắng, cần công suất pin cao hơn để bù trừ.

Một số mức công suất phổ biến và ứng dụng tương ứng:

Tấm pin năng lượng mặt trời 24v 150w – 200W: Dành cho hệ thống nhỏ, thường dùng để sạc ắc quy dự phòng cho chiếu sáng, quạt nhỏ, sạc điện thoại.
Từ 300w – 450W: Thích hợp cho nhu cầu gia đình trung bình, hỗ trợ hệ thống chiếu sáng, quạt, tivi, modem mạng.
Trên 500W: Tấm pin công suất lớn cho các dự án cần nhiều điện hơn như máy bơm, tủ lạnh, điều hòa, hoặc kết hợp nhiều thiết bị cùng lúc.

3.2. Điện áp và dòng điện của tấm pin mặt trời

Để sạc hiệu quả cho ắc quy 24V, điện áp danh định của tấm pin phải cao hơn hoặc bằng 24V. Trong thực tế, người ta thường sử dụng:

Tấm pin 36V: Khi kết nối bộ điều khiển sạc MPPT, nó sẽ tối ưu hóa hiệu suất nạp vào ắc quy 24V.
Nối tiếp 2 tấm pin 18V: Hai tấm pin 18V đấu nối tiếp cũng tạo ra điện áp đủ cho ắc quy 24V.

Bên cạnh đó, bộ điều khiển sạc MPPT đóng vai trò quan trọng trong việc tăng hiệu suất. MPPT giúp điều chỉnh điện áp/tải ở mức tối ưu, cho phép dòng điện lớn hơn so với bộ PWM, đặc biệt khi điều kiện thời tiết không lý tưởng (mây mù, sương mù, v.v.).

4. Hệ thống sạc ắc quy 24V bằng năng lượng mặt trời

Một hệ thống hoàn chỉnh sẽ bao gồm các thành phần sau:

4.1 Tấm pin mặt trời (Solar Panel):

Chức năng chính là thu nhận ánh sáng và chuyển đổi thành điện DC. Chất lượng pin, mức độ hấp thụ ánh sáng và công suất định mức là những yếu tố then chốt ảnh hưởng đến hiệu quả toàn hệ thống.

4.2 Bộ điều khiển sạc (Charge Controller)

PWM (Pulse Width Modulation): Thường có giá rẻ, dễ lắp đặt, thích hợp cho hệ thống nhỏ (dưới 200W).
MPPT (Maximum Power Point Tracking): Tối ưu hóa điểm công suất tối đa, giúp tăng 20-30% hiệu suất so với PWM, phù hợp hệ thống trung bình và lớn.

4.3 Ắc quy 24V (Battery):

Là nơi lưu trữ nguồn điện mặt trời. Chất lượng ắc quy năng lượng mặt trời, dung lượng (Ah) và khả năng chịu xả sâu (Deep Cycle) sẽ quyết định độ bền và thời gian sử dụng của hệ thống.

4.4 Inverter (nếu cần dùng điện AC):

Chuyển đổi điện DC thành điện AC 220V. Lựa chọn inverter có công suất phù hợp với tổng tải tiêu thụ.

5. Công thức tính công suất và số lượng tấm pin năng lượng mặt trời sạc bình ắc quy 24v

Việc tính toán chính xác công suất tấm pin giúp đảm bảo sạc đầy ắc quy trong thời gian mong muốn và tránh lãng phí đầu tư.

Công thức đơn giản để ước tính công suất pin:

Công suất pin (W) = (Dung lượng ắc quy (Ah) × Điện áp (V) × Hệ số hiệu suất) / Thời gian sạc (giờ)

Công thức đơn giản để ước tính số lượng tấm pin:

Số lượng tấm pin = (Tổng số Wh của pin) ÷ (Công suất tấm pin × Giờ nắng cao điểm)

Trong đó:

Dung lượng ắc quy (Ah): Ví dụ 100ah, 200Ah, 250Ah…
Điện áp (V): 24V (đối với hệ 24V).
Hệ số hiệu suất: Thường chọn từ 1.1 đến 1.2 (tương đương 90-80% hiệu suất, vì sẽ có tổn hao qua bộ điều khiển, dây dẫn).
Thời gian sạc: Số giờ nắng trung bình mong muốn để sạc đầy ắc quy.

6. Hướng dẫn cách tính số lượng tấm pin cần thiết cho ắc quy 24V

Cần bao nhiêu pin năng lượng mặt trời sạc cho bình acquy 24v 100ah? ( Áp dụng tương tự với pin sắt 24v 100ah). Hướng dẫn cách tính số lượng tấm pin mặt trời cần thiết như sau:

Ắc quy 24v 100w hoặc pin lithium 24v 100ah = 1.200Wh
1 tấm pin năng lượng mặt trời 24v 150W
Với 06 giờ nắng cao điểm mỗi ngày

Áp dụng công thức ta có: 1.200Wh ÷ (100W × 6h) = 2 tấm pin 150w.

Dựa vào kết quả trên: thì cần phải mua 2 tấm pin năng lượng mặt trời 24v 150w để sạc cho bình acquy 100ah. Tuy nhiên ắc quy chỉ cho phép xả được tối đa 50% nên ta có thể dùng 1 tấm pin 150w là sạc đủ rồi.

***Lưu ý: Còn phải tùy vào nhu cầu và thiết bị sử dụng.

Nhu cầu cơ bản: 1 - 2 tấm pin nlmt 150w
Nhu cầu lớn hơn, sử dụng nhiều vào ban ngày thì 3 - 4 tấm pin mặt trời 150w.

7. Hướng dẫn cách tính công suất tấm pin cần thiết cho ắc quy 24V

Để đảm bảo ắc quy hoạt động bền bỉ, chúng ta cần tính toán công suất tấm pin sao cho chỉ sử dụng tối đa 50% dung lượng ắc quy. Dưới đây là 5 bước tính công suất tấm pin năng lượng mặt trời sạc acquy 24v (Giới hạn xả 50%)

Bước 1: Xác định dung lượng ắc quy thực tế cần sử dụng

Ví dụ: Ắc quy 24V - 200Ah

Bước 2: Tính toán năng lượng cần thiết (Wh)

Năng lượng (Wh) = Dung lượng thực tế (Ah) x Điện áp (V)
Năng lượng = 200Ah x 24V = 4.800Wh

Bước 3: Xác định thời gian sạc mong muốn

Ví dụ: 6 giờ nắng

Bước 4: Tính toán công suất tấm pin cần thiết (W)

Công suất (W) = Năng lượng (Wh) / Thời gian sạc (giờ)
Công suất = 4800Wh / 6 giờ = 800W

Tuy nhiện: Bình ắc quy trên thực tế chỉ xả tầm (50%): 200Ah x 50% = 100Ah. Nên chỉ cần mua tấm pin mặt trời công suất 400w là đủ.

Ví dụ:
- 2 tấm pin 200W hoặc 1 tấm pin 330w cũng được.
- Hoặc 1 tấm pin mặt trời 450w.

Kết luận:

Với ắc quy 24V - 200Ah, để chỉ sử dụng 50% dung lượng và sạc đầy trong 6 giờ nắng, bạn cần tấm pin có công suất tối thiểu 400W hoặc hơn.
Việc lựa chọn tổ hợp tấm pin solar còn phụ thuộc vào ngân sách và không gian lắp đặt của bạn.

8. Ứng dụng thực tế của hệ thống sạc ắc quy 24V

8.1 Dùng cho hộ gia đình

Hệ thống sạc ắc quy 24V thường được áp dụng trong gia đình ở vùng có điện lưới không ổn định hoặc muốn tiết kiệm chi phí. Với việc trang bị tấm pin, ắc quy và bộ inverter, bạn có thể chạy:

Thiết bị chiếu sáng
Quạt điện
Tivi, máy tính
Modem Internet

Trong trường hợp mất điện, hệ thống sẽ đóng vai trò như một máy phát điện dự phòng, cung cấp nguồn điện liên tục cho các thiết bị quan trọng.

8.2 Trang trại nông nghiệp, ngư nghiệp

Đối với trang trại, việc bơm nước, vận hành quạt thông gió, đèn chiếu sáng ban đêm là rất cần thiết. Hệ thống pin mặt trời 24V giúp tiết kiệm chi phí, đặc biệt ở các khu vực xa xôi. Chủ trang trại không còn lo mất điện, gián đoạn sản xuất. Đồng thời, hệ thống góp phần bảo vệ môi trường bằng cách giảm khí thải từ máy phát điện diesel.

8.3 Viễn thông, camera giám sát

Các trạm thu phát sóng di động, hệ thống camera an ninh hay trạm khí tượng thường đặt ở nơi hẻo lánh. Việc kéo điện lưới đôi khi rất tốn kém. Hệ thống sạc ắc quy 24V dùng năng lượng mặt trời sẽ đảm bảo nguồn điện liên tục, ổn định và ít rủi ro hỏng hóc.

8.4 Phương tiện di động, xe du lịch (RV), du thuyền

Trên xe cắm trại (RV) hoặc du thuyền, nhu cầu dùng điện cho tủ lạnh, đèn, sạc thiết bị là rất lớn. Thay vì phụ thuộc vào nguồn điện bờ, bạn có thể lắp đặt tấm pin trên nóc xe hoặc boong tàu để khai thác năng lượng mặt trời, vừa tiết kiệm vừa thuận tiện trong suốt hành trình.

9. Hướng dẫn lắp đặt hệ thống tấm pin mặt trời sạc bình ắc quy 24V

9.1 Dụng cụ và thiết bị cần chuẩn bị:

Tấm pin năng lượng mặt trời: Từ 1 tấm đến nhiều tấm, tùy vào nhu cầu công suất.
Bộ điều khiển sạc MPPT hoặc PWM: Nên ưu tiên MPPT để tối ưu hiệu suất, nhất là khi công suất trên 200W.
Ắc quy 24V: Sử dụng 2 bình 12V nối tiếp hoặc nhiều bình tùy dung lượng yêu cầu.
Dây dẫn điện chuyên dụng: Đảm bảo chuẩn solar cable (cách điện tốt, chịu nhiệt cao, chống tia UV).
Giá đỡ tấm pin (khung lắp): Làm từ thép mạ kẽm hoặc nhôm định hình, lắp chắc chắn và có thể điều chỉnh góc nghiêng.
Inverter (nếu cần điện AC): Chọn loại sin chuẩn (pure sine wave) để chạy được nhiều thiết bị nhạy cảm.

9.2 Quy trình lắp đặt cơ bản:

Khảo sát vị trí: Xác định nơi có nhiều ánh nắng, ít bị che khuất. Góc nghiêng tấm pin thường dao động từ 10°–15° so với mặt phẳng (tùy vĩ độ) để đón nắng tốt nhất.
Lắp đặt giá đỡ và tấm pin: Gắn khung trên mái nhà hoặc mặt đất theo hướng Nam (đối với Việt Nam). Đảm bảo chắc chắn để chịu được gió lớn, bão.
Kết nối tấm pin với bộ điều khiển sạc: Lựa chọn dây dẫn phù hợp, chú ý cực dương (+) và cực âm (–). Đảm bảo đầu cắm MC4 (nếu có) kín khít, tránh nước mưa.
Kết nối bộ điều khiển sạc với ắc quy: Cần lắp đúng cực ắc quy, dương vào dương, âm vào âm. Kiểm tra hiển thị trên bộ điều khiển sạc để biết tình trạng sạc.
Lắp đặt inverter (nếu có): Nối inverter với ắc quy và đầu ra AC 220V. Nên lựa chọn công suất inverter vừa đủ, tránh lãng phí.
Kiểm tra và vận hành: Bật hệ thống, theo dõi chỉ số sạc, kiểm tra tải (thiết bị tiêu thụ điện). Đảm bảo không có hiện tượng chập cháy hoặc quá nhiệt.

10. Bảo trì và tối ưu hiệu suất hệ thống điện mặt trời mini

10.1 Vệ sinh tấm pin mặt trời:

Thời gian vệ sinh: Mỗi 2–3 tháng hoặc khi bề mặt pin bám bẩn nhiều.
Cách vệ sinh: Dùng nước sạch hoặc khăn mềm. Không dùng chất tẩy rửa mạnh gây xước bề mặt, ảnh hưởng hiệu suất hấp thụ ánh nắng.

10.2 Kiểm tra bộ điều khiển và ắc quy:

Bộ điều khiển sạc: Xem thử có hoạt động đúng hay không, đèn báo có bất thường không.
Ắc quy: Kiểm tra mức dung dịch (đối với ắc quy nước), điện áp khi không tải. Tránh xả sâu quá mức gây hư hại tuổi thọ.

10.3 Điều chỉnh góc nghiêng và hướng tấm pin NLMT:

Tối ưu bằng cách thay đổi góc nghiêng theo mùa. Mùa đông nắng thấp, nên tăng góc nghiêng. Mùa hè nắng cao, giảm góc nghiêng.
Đảm bảo không có cây cối hay tòa nhà cao che khuất trong khoảng thời gian dài.

10.4 Nâng cấp và mở rộng hệ thống:

Nâng cấp ắc quy: Tăng dung lượng ắc quy để lưu trữ nhiều điện hơn.
Thêm tấm pin: Khi nhu cầu sử dụng điện tăng hoặc khu vực có điều kiện nắng ít, có thể lắp thêm pin để cải thiện tốc độ sạc.

11. Nơi mua tấm pin mặt trời sạc ắc quy 24V uy tín

Việc chọn đơn vị cung cấp, lắp đặt uy tín không chỉ đảm bảo chất lượng sản phẩm. Giúp bạn nhận được hỗ trợ kỹ thuật kịp thời, chế độ bảo hành tốt.

Một số gợi ý:

Công ty tnhh ntech solutions: Chuyên về tấm pin quang điện, bộ điều khiển sạc, biến tần bơm, inverter và dịch vụ lắp đặt,...
Đại lý chính hãng: Có sẵn các thương hiệu uy tín, chứng chỉ CE, TUV, ISO.
Sàn thương mại điện tử: Shopee, Lazada, Tiki… Lưu ý chọn gian hàng chính hãng, có đánh giá tốt, hỏi kỹ về chính sách bảo hành.
Cửa hàng địa phương: Thuận tiện trong việc bảo trì, bảo hành, nhận tư vấn tại cửa hàng.

Kết luận:

Hệ thống tấm pin năng lượng mặt trời sạc ắc quy 24V là lời giải cho bài toán tiết kiệm điện và ổn định nguồn cung cấp điện trong bối cảnh giá điện liên tục biến động. Nếu bạn đang cân nhắc đầu tư cho một giải pháp năng lượng bền vững, đừng ngần ngại lắp đặt hệ thống tấm pin mặt trời sạc ắc quy 24V. Không chỉ giúp giảm hóa đơn tiền điện hằng tháng, giải pháp này còn đem lại sự chủ động về nguồn điện trong những thời điểm quan trọng. Đồng thời, bạn sẽ góp phần vào sứ mệnh sống xanh, giảm thiểu tác động tiêu cực đến môi trường.

NTech Solutions luôn sẵn sàng hỗ trợ tư vấn và cung cấp trọn bộ giải pháp năng lượng mặt trời, đảm bảo chất lượng, giá cạnh tranh và dịch vụ lắp đặt chuyên nghiệp. Hãy liên hệ ngay hôm nay để nhận được ưu đãi và giải đáp mọi thắc mắc về hệ thống pin năng lượng mặt trời sạc ắc quy 24V.

Với những thông tin vừa chia sẻ, hy vọng bạn đã có cái nhìn toàn diện về lợi ích, cách thức hoạt động và cách chọn tấm pin năng lượng mặt trời sạc acquy 24v phù hợp.

Bài viết khác