Nên lắp pin năng lượng mặt trời hướng nào là tốt nhất?

Tại Việt Nam (nằm ở Bắc bán cầu), hướng lắp tấm pin năng lượng mặt trời lý tưởng nhất là hướng Nam. Góc nghiêng chuẩn được khuyến nghị dao động từ 10° đến 15° so với mặt phẳng ngang để hứng trọn bức xạ mặt trời tốt nhất quanh năm, đảm bảo hiệu suất thu điện cao nhất (bạn nên tham khảo thêm đánh giá tấm pin năng lượng mặt trời loại nào tốt trước khi mua).

Bài viết này được đội ngũ chuyên gia tại DAT Group biên soạn nhằm cung cấp kiến thức chuẩn xác nhất về cách chọn hướng và tính toán góc nghiêng tối ưu theo vĩ độ từng vùng miền. Những thông tin dưới đây

Phân tích hiệu suất khi lắp tấm pin theo các hướng khác nhau

Dưới đây là bảng so sánh hiệu suất tương đối giữa các hướng chính tại Việt Nam:

Lắp đặt theo hướng Đông và hướng Tây

Nhiều khách hàng thắc mắc nhà hướng Đông có nên lắp điện mặt trời không? Câu trả lời là có. Hệ thống lắp hướng Đông tạo ra nhiều điện năng hơn vào buổi sáng. Đây là giải pháp phù hợp nếu gia đình bạn tập trung sinh hoạt hoặc sản xuất trước 12:00 trưa.

Đối với giải pháp điện mặt trời cho nhà hướng Tây, tấm pin sẽ hoạt động mạnh nhất vào buổi chiều. Điều này giúp giảm hóa đơn tiền điện hiệu quả khi nhu cầu sử dụng máy lạnh tăng cao từ 14:00 đến 17:00.

Tuy nhiên, sản lượng điện tổng thể từ hai hướng này thường thấp hơn hướng Nam khoảng 10,15%. Các kỹ thuật viên installer chuyên nghiệp sẽ khảo sát hiện trạng công trình để tính toán diện tích lắp đặt phù hợp nhất cho chủ nhà.

Tại sao không nên lắp đặt tấm pin theo hướng Bắc?

Đội ngũ kỹ thuật từ DAT Group nhận được nhiều câu hỏi về việc có nên lắp tấm pin mặt trời hướng Bắc không. Chúng tôi khuyến nghị bạn tuyệt đối không nên lắp đặt theo hướng này.

Tại khu vực Bắc bán cầu như Việt Nam, hướng Bắc nhận được rất ít bức xạ mặt trời trực tiếp. Tấm pin chủ yếu chỉ nhận được ánh sáng tán xạ yếu ớt.

Hiệu suất chuyển đổi điện năng lúc này cực thấp, thường không đủ để bù đắp chi phí vật tư và hệ thống khung giàn. Việc lắp hướng Bắc sẽ làm kéo dài thời gian hoàn vốn đầu tư lên đến 15,0 hoặc 20,0 năm.

Phân tích hướng nắng giúp bạn chọn được phương vị tối ưu để giàn pin thu nhận tối đa dải quang phổ bức xạ trong ngày. Tuy nhiên, ngay cả khi đặt đúng hướng Nam, nếu chọn dòng pin công nghệ cũ có hệ số suy giảm hiệu suất theo nhiệt độ cao, giàn pin vẫn bị tụt công suất khi mái tôn nóng lên. Việc tìm hiểu bài tư vấn tấm pin năng lượng mặt trời loại nào tốt sẽ giúp bạn ưu tiên các thương hiệu pin N-type chịu nhiệt giỏi để duy trì sản lượng phát điện đỉnh.

Cách tính góc nghiêng tấm pin mặt trời theo vĩ độ vùng miền

Góc nghiêng tối ưu cho khu vực miền Bắc và Hà Nội

Khu vực phía Bắc có vĩ độ cao nên cần độ nghiêng lớn hơn miền Nam để đón nắng hiệu quả nhất. Khi tìm hiểu nên lắp tấm pin mặt trời hướng nào tại miền Bắc, chủ nhà cần chú ý đến tọa độ vĩ lý của khu vực mình sinh sống.

• Thành phố Hà Nội: Vĩ độ khoảng 21,0 độ Bắc. Góc nghiêng tối ưu từ 18,0 đến 21,5 độ.

• Thành phố Hải Phòng: Vĩ độ khoảng 20,5 độ Bắc. Góc nghiêng tối ưu từ 18,0 đến 20,5 độ.

Góc nghiêng phù hợp cho khu vực miền Trung và Đà Nẵng

Các tỉnh miền Trung có vĩ độ trung bình khoảng 16,0 độ Bắc. Theo kinh nghiệm triển khai dự án của DAT Group, góc nghiêng chuẩn cho khu vực này dao động từ 15,0 đến 18,0 độ. Độ nghiêng này giúp hệ thống khung giàn hoạt động ổn định và thoát nước nhanh trong mùa mưa bão.

Việc lắp đặt điện mặt trời hướng Đông Nam hay Tây Nam tốt hơn nếu kết hợp cùng góc nghiêng phù hợp để bù đắp sự thiếu hụt bức xạ.

Tại Đà Nẵng, góc nghiêng 16,0 độ giúp tấm pin Mono Crystalline đạt hiệu suất chuyển đổi cao nhất vào các tháng mùa hè. Điều này hạn chế tối đa tình trạng nước mưa đọng lại gây hiện tượng điểm sương hoặc ố vàng trên bề mặt kính cường lực của tấm pin.

Góc nghiêng chuẩn cho khu vực miền Nam và TP.HCM

Tại đây, vĩ độ thực tế chỉ đạt khoảng 10,8 độ Bắc. Tại TP.HCM thường ưu tiên góc nghiêng từ 10,0 đến 13,0 độ để tối đa hóa thời gian đón nắng đỉnh điểm.

Bảng thống kê góc nghiêng khuyến nghị cho một số tỉnh miền Nam:

Góc nghiêng tối thiểu 10,0 độ giúp hệ thống tự rửa trôi bụi bẩn khi trời mưa. Việc vệ sinh tấm pin định kỳ nhờ đó trở nên đơn giản và tiết kiệm chi phí bảo trì hệ thống cho gia chủ.

Công thức điều chỉnh góc nghiêng tấm pin mặt trời theo mùa

Điều chỉnh góc nghiêng vào mùa hè để tăng hiệu suất

Vào mùa hè mặt trời gần như chiếu thẳng đứng xuống mặt đất tại Việt Nam. Để đón được lượng quang năng lớn nhất bạn nên giảm độ nghiêng của tấm pin.

• Công thức tính toán: Góc nghiêng bằng vĩ độ địa phương trừ đi 15,0 độ.

• Ví dụ tại Hà Nội vĩ độ là 21,0 độ. Góc nghiêng mùa hè lý tưởng sẽ là 6,0 độ.

• Ví dụ tại TP.HCM vĩ độ là 10,8 độ. Góc nghiêng mùa hè lý tưởng sẽ là âm 4,2 độ (nghiêng về hướng Bắc).

Cách lắp pin mặt trời đón nắng tốt nhất này đảm bảo nước mưa không bị đọng lại. Việc duy trì độ nghiêng giúp bụi bẩn tự rửa trôi và bảo vệ bề mặt silicon tinh thể của tấm pin. Cách tối ưu sản lượng điện mặt trời trong mùa hè có thể giúp tăng thêm 3,0% đến 5,5% sản lượng điện hàng tháng.

Cách tăng độ nghiêng tấm pin vào mùa đông

Vào mùa đông mặt trời di chuyển thấp dần về phía chân trời hướng Nam. Góc chiếu của ánh nắng lúc này rất xiên. Bạn cần tăng độ nghiêng để tấm pin hứng được bức xạ trực tiếp vuông góc nhất.

• Công thức tính toán: Góc nghiêng bằng vĩ độ địa phương cộng thêm 15,0 độ.

• Tại khu vực Hà Nội: Góc nghiêng mùa đông nên đạt mức 36,0 độ.

• Tại khu vực TP.HCM: Góc nghiêng mùa đông nên đạt mức 25,8 độ.

Việc tăng độ nghiêng giúp hệ thống hấp thụ tốt cả bức xạ trực tiếp và tán xạ trong những ngày ít nắng. Bảng dưới đây tóm tắt các thông số điều chỉnh góc nghiêng phổ biến:

Điều chỉnh góc nghiêng từ 10° đến 15° theo mùa giúp bề mặt pin tự làm sạch bụi bẩn và tối ưu góc chiếu mặt trời. Với công trình mặt đất, việc chỉnh hướng và góc nghiêng rất linh hoạt, nhưng trên mái nhà dân cư, góc dốc lại bị phụ thuộc hoàn toàn vào độ dốc sẵn có của kiến trúc mái. Đọc ngay bài so sánh giải pháp lắp pin mặt trời mái nhà hay mặt đất để cân nhắc ưu nhược điểm kỹ thuật trước khi thi công khung giàn.

3 yếu tố kỹ thuật ảnh hưởng đến vị trí lắp đặt tấm pin

Kiểm soát rủi ro từ vật thể gây che bóng

Một vật cản nhỏ như bồn nước, cây xanh hoặc cột anten có thể làm giảm 30,0% công suất của cả chuỗi pin.

Kỹ thuật viên sử dụng các thiết bị đo đạc chuyên dụng để xác định chính xác vùng bị che khuất. Chúng tôi khuyên bạn nên xử lý triệt để các nguồn gây bóng rổ trong khoảng từ 9,00 sáng đến 15,00 chiều. Đây là thời điểm nắng tốt nhất trong ngày để hệ thống đón nắng đỉnh điểm.

Đảm bảo khoảng cách thông gió và giải nhiệt cho tấm pin

Bạn cần duy trì khoảng cách trống tối thiểu 10,0cm giữa tấm pin và mặt mái nhà. Khoảng cách này tạo ra luồng khí lưu thông liên tục để giải nhiệt tự nhiên cho hệ thống.

Nếu lắp đặt quá sát, nhiệt độ cell pin có thể tăng cao lên đến 70,0 hoặc 80,0 độ C. Điều này làm giảm công suất phát điện khoảng 0,4% cho mỗi 1,0 độ C tăng thêm vượt ngưỡng tiêu chuẩn.

Tương thích giữa hướng lắp và loại mái tôn mái bằng hoặc mái ngói

Tùy thuộc vào kích thước tấm pin mặt trời lựa chọn, kết cấu khung giàn đỡ cần được tùy biến riêng cho mái tôn, mái bằng bê tông hay mái ngói chéo để tối ưu hóa góc nghiêng đón nắng.

DAT Group khuyến nghị bạn nên kiểm tra kỹ tải trọng mái nhà trước khi tiến hành lắp đặt. Tổng trọng lượng của một hệ thống công suất 5,0kWp thường dao động từ 300,0 đến 450,0kg. Việc tính toán chính xác tải trọng giúp bảo vệ an toàn cho cấu trúc công trình trong suốt 25,0 năm vận hành.

3 bước khảo sát thực tế hướng lắp đặt tấm pin mặt trời

Kỹ thuật viên installer chuyên nghiệp thường sử dụng 3 dụng cụ chính gồm thang cao, máy đo khoảng cách laser và la bàn kỹ thuật số.

Các hạng mục công việc cụ thể trong quy trình khảo sát:

• Đo đạc chính xác diện tích mái nhà cần lắp điện mặt trời khả dụng trên mặt bằng.

• Chụp ảnh toàn cảnh mặt bằng để phát hiện ảnh hưởng của bóng rổ đến tấm pin mặt trời.

• Ghi nhận hướng mái thực tế để xác định góc azimuth chuẩn xác.

• Đánh giá các vật thể gây che khuất như bồn nước, cột anten hoặc cây xanh lân cận.

Dựa trên các dữ liệu thực tế này, đội ngũ kỹ thuật sẽ lập bản vẽ thiết kế hệ thống chi tiết. Việc chuẩn bị kỹ lưỡng giúp quá trình lắp đặt điện mặt trời mái tôn hiệu quả hơn 20,0%.

Điều này giúp tránh hoàn toàn việc phải chỉnh sửa hệ thống khung giàn sau khi đã tiến hành thi công thực tế.

3 điểm cần lưu ý để đảm bảo an toàn và thẩm mỹ

Tiêu chuẩn hệ thống tiếp địa và chống sét lan truyền

Hệ thống chống sét lan truyền giúp bảo vệ các thiết bị điện tử nhạy cảm như biến tần và pin lưu trữ. Khi tư vấn lắp điện mặt trời hộ gia đình, chúng tôi luôn yêu cầu lắp đặt tiếp địa hệ thống đúng quy chuẩn.

Sử dụng cọc đồng có chiều dài ít nhất 2,4m, đóng sâu xuống lòng đất. Phải đạt giá trị dưới 5,0 Ohm để đảm bảo thoát dòng điện sự cố nhanh nhất. Sử dụng thiết bị chống sét lan truyền chuyên dụng cho cả phía xoay chiều AC và một chiều DC.

Quy tắc đi dây dẫn DC và cố định đầu nối MC4 gọn gàng

Dây cáp DC chuyên dụng phải được bảo vệ trong ống nhựa hoặc máng nhôm để chịu được tác động từ môi trường. Các đầu nối MC4 cần được bấm bằng kìm chuyên dụng để đảm bảo độ tiếp xúc tốt nhất.

Việc cố định dây dẫn gọn gàng dưới thanh rail nhôm giúp ngăn ngừa tình trạng dây bị võng, cọ xát vào mái tôn gây rò rỉ điện. Một hệ thống đi dây chuyên nghiệp giúp quá trình bảo trì định kỳ hệ thống trở nên dễ dàng và an toàn hơn.

Bố trí khu vực lắp đặt inverter và tủ điện an toàn

Bộ biến tần (inverter) hoặc inverter hybrid nên được đặt ở nơi thông thoáng, tránh ánh nắng trực tiếp và nước mưa tạt vào. Nhiệt độ vận hành cao có thể làm giảm 20,5% tuổi thọ của thiết bị. DAT Group khuyến nghị lắp đặt tủ điện và biến tần ở độ cao ít nhất 1,5m so với mặt sàn. Vị trí này giúp tránh xa tầm tay trẻ em và hạn chế rủi ro khi có ngập lụt cục bộ.

Câu hỏi thường gặp về hướng và góc lắp tấm pin mặt trời

Nhà hướng Tây Bắc có lắp được điện mặt trời không?

Có, bạn hoàn toàn có thể lắp đặt. Tuy nhiên, sản lượng điện từ hướng này sẽ thấp hơn hướng Nam khoảng 15,0% đến 20,0%. Giải pháp điện mặt trời cho nhà hướng Tây Bắc là tăng thêm số lượng tấm pin để bù đắp sản lượng thiếu hụt.

Có cần thường xuyên thay đổi góc nghiêng theo tháng không?

Không cần thiết đối với hộ gia đình. Việc thay đổi góc nghiêng tốn nhiều công sức và chi phí nhân công.

Góc nghiêng bao nhiêu độ là tối thiểu để tự thoát nước mưa?

Độ nghiêng tối thiểu phải đạt 10,0 độ. Nếu lắp đặt dưới mức này, bụi bẩn và nước mưa sẽ đọng lại ở viền tấm pin.

Lắp pin mặt trời trên mái chéo có cần thêm khung xoay hướng không?

Nếu mái chéo đã thuộc các hướng tốt như Nam, Đông Nam hoặc Tây Nam, bạn nên lắp áp mái để đảm bảo thẩm mỹ và an toàn. Trường hợp mái quay về hướng Bắc, bạn cần lắp thêm hệ thống khung giàn để xoay tấm pin về hướng Nam nhằm tối ưu sản lượng điện.

Làm thế nào để biết tấm pin đang bị che bóng rổ?

Bạn có thể quan sát bằng mắt thường vào các khung giờ từ 9:00 sáng đến 15:00 chiều. Ngoài ra, việc sử dụng hệ thống giám sát từ xa sẽ giúp bạn phát hiện sự sụt giảm công suất bất thường. Khi thấy sản lượng điện thấp hơn 20,0% so với dự kiến dù trời nắng tốt, bạn cần kiểm tra ngay các vật thể xung quanh.