Điều hướng pin mặt trời - Giải pháp giúp nâng cao năng suất

Pin mặt trời là sản phẩm biến đổi ánh sáng mặt trời thành điện năng cung cấp cho người dùng. Do đó năng lượng mặt trời ảnh hưởng rất lớn đến hiệu suất của sản phẩm. Để nâng cao năng suất, bộ điều hướng pin mặt trời đã ra đời. Vậy đây là sản phẩm gì, có công dụng như thế nào, cách hoạt động ra sao? Trong bài viết này Phúc Nguyễn Solar sẽ giải đáp tất cả.

Lý do cần sử dụng bộ điều hướng pin mặt trời

Đầu tiên, chúng ta hãy đi tìm hiểu nguyên nhân ra đời của sản phẩm. Như đã biết thì hiện nay các loại năng lượng hóa thạch ngày càng cạn kiệt, do đó con người đang dần chuyển sang sử dụng các nguồn năng lượng tái tạo. Nguyên nhân là vì những nguồn năng lượng này không chỉ cung cấp điện năng cho người dùng mà còn đảm bảo không gây ô nhiễm môi trường, không cạn kiệt. 

Một trong những ứng dụng phổ biến của năng lượng sạch là các tấm pin năng lượng mặt trời. Các tấm pin này hấp thụ ánh sáng mặt trời và chuyển hóa chúng thành điện năng. Nguồn điện này được sử dụng như một giải pháp tối ưu thay thế cho điện lưới.

Tuy nhiên, nguồn điện mà tấm pin cung cấp sẽ phụ thuộc vào ánh sáng mặt trời. Thế nhưng vì Trái Đất quay nên không phải lúc nào các tấm pin cũng nhận được hết lượng ánh sáng. Chính vì vậy để nâng cao năng suất cho các tấm pin cần đảm bảo chúng liên tục được đặt theo góc và độ nghiêng có thể hấp thụ tối đa nguồn ánh sáng mặt trời. Để làm được điều này, bộ điều hướng pin mặt trời đã được ra đời.

Cảm biến ánh sáng dùng trong điều hướng các tấm pin mặt trời

Cấu tạo của hệ thống điều hướng pin mặt trời

Để tạo nên một sản phẩm điều hướng pin, người ta cần dùng đến hai điện trở quang, tấm pin năng lượng mặt trời, động cơ và bộ điều khiển. 

Điện trở quang

Điện trở quang (LDR) là loại điện trở có giá trị điện tỉ lệ nghịch với cường độ ánh sáng. Khi cường độ ánh sáng chiếu vào điện trở quang càng lớn thì giá trị điện trở càng giảm. Khi không có ánh sáng, giá trị điện trở càng tăng. Do đó, trong bóng tối, điện trở quang sẽ có sức đề kháng tối đa. 

Trong hệ thống điều hướng pin, hai điện trở quang được đặt bên cạnh dãy hệ thống các tấm pin năng lượng mặt trời.

Tấm pin năng lượng mặt trời

Trên bề mặt của các tấm pin năng lượng mặt trời có chứa các tế bào quang điện được sắp xếp theo một trình tự nhất định. Ngoài ra nó còn được tạo thành bởi vật liệu bán dẫn silicon.

Khi ánh sáng mặt trời chiếu đến tấm pin, vật liệu bán dẫn silicon này sẽ hấp thụ năng lượng mặt trời. Khi hấp thụ đủ các năng lượng, bên trong nguyên tử các electron sẽ di chuyển từ quỹ đạo này sang quỹ đạo khác. Khi gặp các tế bào có một hoặc nhiều điện trường, chúng sẽ sản sinh ra điện. Lúc này chỉ cần đặt năng lượng tiếp xúc với kim loại là có thể thu được nguồn điện này.

Tại hệ thống điều hướng pin, các tấm pin sẽ được đặt trên một hệ thống kết cấu cơ khí có khả năng xoay, phía dưới có kết nối với động cơ.

Tấm pin năng lượng mặt trời ( Solar Panel )

Động cơ

Động cơ là bộ phận đảm bảo cả hệ thống pin mặt trời có thể quay. Chúng được điều khiển bởi tín hiệu PWM được gắn dưới chân. Khi kết nối động cơ với các tấm pin năng lượng mặt trời, bạn có thể lưu trữ nguồn điện do tấm pin tạo ra và sử dụng nó lúc cần. Ngoài ra để kiểm soát hiệu quả nguồn điện được tạo ra, động cơ còn được trang bị các mạch điều khiển sạc riêng biệt.

Bộ điều khiển

Thông thường các hệ thống điều hướng pin sẽ sử dụng bộ điều khiển vi mô gia đình AVR được sản xuất dựa trên kiến trúc RISC tiên tiến, hiện đại. Đây là bộ phận điều khiển mọi hoạt động của hệ thống điều hướng pin năng lượng mặt trời, đảm bảo nó quay theo đúng chiều.

Bộ điều khiển đảm bảo hệ thống điều hướng quay theo chiều mặt trời

Nguyên lý hoạt động của bộ điều hướng pin mặt trời

Bạn có thắc mắc rằng làm thế nào mà điều hướng pin năng lượng mặt trời có thể quay theo đúng hướng mặt trời chưa? Thật ra bộ điều hướng pin hoạt động dựa trên nguyên tắc so sánh lượng ánh sáng mà hai tấm điện trở quang nhận được. Điện trở quang nào có cường độ cao hay điện trở thấp hơn so với bên còn lại thì tấm pin sẽ được xoay về phía điện trở quang đó. 

Ví dụ nếu cường độ ánh sáng tại điện trở quang bên phải cao hơn thì hệ thống sẽ di chuyển sang bên phải. Mà ngược lại, nếu cường độ ánh sáng bên trái cao hơn thì hệ thống sẽ quay về bên trái. Vậy trong trường hợp hai bên điện trở bằng nhau thì sao? Trong trường hợp này, tấm pin đang ở đâu sẽ giữ nguyên vị trí đó và không quay.

Nguyên lý hoạt động của hệ thống điều hướng pin

Ứng dụng của điều hướng pin mặt trời

Như đã đề cập qua ở phía trên thì việc ứng dụng hệ thống điều hướng pin năng lượng mặt trời sẽ giúp các tấm pin nhận được nhiều ánh sáng mặt trời hơn, nâng cao năng suất cho sản phẩm.

Do đó, hệ thống điều hướng pin có thể ứng dụng để cung cấp năng lượng cho các thiết bị điện, các thiết bị sử dụng năng lượng mặt trời, cho đèn giao thông, đèn đường,... Ngoài ra còn có thể sử dụng cho các ngành công nghiệp, các solar farm muốn gia tăng tối đa năng lượng thu được trong chu kỳ hoạt động ngày.

Ưu, nhược điểm của điều hướng pin mặt trời

Vậy có nên ứng dụng hệ thống điều hướng pin năng lượng mặt trời hay không? Để trả lời được câu hỏi này, hãy cùng Phúc Nguyễn Solar đi tìm hiểu về ưu, nhược điểm của sản phẩm:

Ưu điểm

- Lợi ích đầu tiên chắc chắn phải nói đến là đảm bảo hệ thống hấp thu tối đa nguồn năng lượng mặt trời, gia tăng chi phí lợi nhuận cho chủ đầu tư so với cách lắp đặt cơ bản. 

- Sử dụng solar tracking còn có thể loại bỏ tối đa bụi bẩn, dị vật bám trên bề mặt tấm pin.

Ưu điểm của sản phẩm

Nhược điểm

Công dụng của sản phẩm sẽ bị hạn chế vào mùa mưa, những ngày trời nhiều mây. Bên cạnh đó, hệ thống có thiết kế nặng và chiếm nhiều diện tích không gian. Ngoài ra vì sở hữu rất nhiều khả năng siêu việt nên giá thành của sản phẩm khá cao.

Lời kết

Thông qua bài viết này chắc hẳn bạn đã hiểu được rõ hơn về bộ điều hướng pin mặt trời. Nếu bạn cảm thấy hứng thú với sản phẩm này thì đừng quên liên hệ với Phúc Nguyễn Solar thông qua hotline 0868 74 8833 để nhận được tư vấn cụ thể nhất.