Điện mặt trời mái nhà biến ánh nắng thành điện ngay trên mái, dùng trực tiếp cho thiết bị trong nhà vào ban ngày; muốn có điện ban đêm hay khi mất lưới thì cần thêm pin lưu trữ. Nó có lợi nhất với gia đình dùng nhiều điện vào ban ngày, như bơm tưới, máy sấy nông sản, tủ đông, xưởng nhỏ, và có mái chắc, thoáng nắng, ít bóng cây.
Ở quê, điện mặt trời mái nhà thường được giới thiệu với những lời hứa về tiết kiệm. Bài này không bàn tiền, chỉ giải thích nguyên lý để chủ nhà biết hệ gồm những gì, mình hợp với kiểu nào, mái nhà cần được kiểm ra sao và điều gì về an toàn mà người bán ít nói. Chính sách đăng ký, mua bán điện dư đã thay đổi nhiều lần, nên phần thủ tục cần hỏi điện lực địa phương ở thời điểm định lắp.
Một hệ điện mặt trời mái nhà gồm những gì
Tấm pin. Các tấm pin quang điện lắp trên khung, biến ánh sáng thành điện một chiều. Điện sinh ra phụ thuộc cường độ nắng, góc nghiêng, nhiệt độ tấm và độ sạch mặt kính. Trời nhiều mây vẫn có điện nhưng ít hơn rõ rệt.
Khung giá đỡ và chân bắt vào mái. Phần cơ khí giữ tấm pin chống gió. Đây là phần ảnh hưởng trực tiếp tới mái nhà: bắt vít xuyên tôn, kẹp vào sóng tôn, hay đặt trên mái ngói, mái bằng.
Bộ biến tần. Đổi điện một chiều từ tấm pin thành điện xoay chiều như điện lưới để thiết bị trong nhà dùng được. Bộ này thường đặt dưới mái hiên hoặc trong nhà, cần chỗ thoáng, tránh nắng chiếu trực tiếp và mưa hắt.
Pin lưu trữ (nếu có). Lưu điện thừa ban ngày để dùng ban đêm hoặc khi mất điện lưới. Pin cần chỗ đặt khô, thoáng, xa nguồn nhiệt và xa chỗ trẻ chơi.
Thiết bị đóng cắt, bảo vệ và dây dẫn. Cầu dao một chiều, aptomat, chống sét lan truyền, dây chuyên dùng cho điện một chiều ngoài trời, và hệ nối đất cho khung.
Ba kiểu hệ thường gặp và gia đình nào hợp
Chọn kiểu hệ quyết định gần như mọi thứ phía sau. Bảng sau tóm tắt ba kiểu phổ biến:
| Kiểu hệ | Cách chạy | Hợp với | Điều cần biết |
|---|---|---|---|
| Hoà lưới không pin | Điện mặt trời dùng trước, thiếu thì lấy lưới; mất lưới thì hệ tự ngắt | Nhà dùng điện ban ngày nhiều, lưới điện ổn định | Mất điện lưới là không có điện mặt trời, kể cả ban ngày nắng to |
| Hoà lưới có pin lưu trữ | Ngày dùng và sạc pin; đêm hoặc mất lưới dùng pin | Vùng hay mất điện, cần điện cho tủ đông, máy bơm khi mất lưới | Pin có tuổi thọ, cần chỗ đặt an toàn và thay sau một số năm |
| Độc lập, không nối lưới | Chỉ dùng điện từ pin mặt trời và pin lưu trữ | Rẫy, chòi, nhà xa lưới điện | Phải tính tải kỹ; dùng quá sức pin thì hết điện |
Ngoài ba kiểu trên còn có hệ lai: chủ yếu hoà lưới nhưng có một ít pin để giữ điện cho vài thiết bị thiết yếu như tủ lạnh, đèn, quạt, máy bơm khi mất lưới. Với nhiều gia đình ở vùng hay mất điện mùa mưa, đây là hướng dung hoà đáng hỏi.
Câu đầu tiên chủ nhà nên tự trả lời: nhà mình dùng điện nhiều vào giờ nào. Nếu ban ngày cả nhà đi rẫy, chỉ có tối mới bật đèn, quạt, tivi, thì hệ hoà lưới không pin ít giúp được bao nhiêu. Nếu ban ngày có máy bơm tưới, máy sấy, tủ đông chạy liên tục, thì hợp hơn nhiều.
Mái nhà có chịu được không
Tấm pin và khung không quá nặng tính trên mỗi mét vuông, nhưng lực gió tác động lên tấm pin, nhất là khi bão, có thể rất lớn. Mái tôn trên xà gồ mỏng, xà gồ đã gỉ, kèo gỗ có mối, mái ngói cũ có viên vỡ là những mái cần được sửa hoặc gia cố trước khi lắp. Nhà ở vùng bão miền Trung và ven biển phải được tính kỹ hơn về chằng neo; mái hai tầng, mái bê tông có tải lớn thì nên có người có chuyên môn kết cấu xem.
Mỗi chỗ bắt vít xuyên tôn là một chỗ có thể dột nếu làm ẩu. Hỏi thợ: bắt vào xà gồ hay chỉ vào tôn, dùng gioăng chống dột loại nào, sau khi lắp có kiểm dột không. Mái ngói thì hỏi cách lắp móc dưới ngói và cách thay viên ngói bị vỡ khi đi lại trên mái.
Mái bằng bê tông thì không phải khoan xuyên tôn, nhưng chân khung đặt lên mái bằng phải không phá lớp chống thấm; khoan vào sàn mái để bắt bu lông mà không xử lý chống thấm lại là cách nhiều nhà bị thấm trần tầng trên sau khi lắp. Có thể dùng chân đế đặt nổi, nhưng chân đế phải đủ nặng hoặc được neo theo tính toán để không bị gió bão lật.
Tuổi thọ tấm pin thường dài hơn tuổi thọ của nhiều mái tôn. Nếu mái tôn đã cũ, gần tới lúc phải thay, nên thay mái trước rồi mới lắp, vì tháo pin xuống để thay mái sau vài năm rất tốn công. Mái phải còn đường cho người đi lại vệ sinh tấm pin và kiểm tra, không lắp kín sát mép mái.
Vị trí, hướng và bóng che
Ở Việt Nam, mặt trời quanh năm đi lệch về phía nam, càng vào miền Nam càng gần đỉnh đầu. Vì vậy mái hướng nam thường cho nhiều điện nhất, mái hướng đông và tây vẫn dùng được, mái hướng bắc kém hơn, nhất là ở miền Bắc. Đây là chuyện nắng và góc chiếu, người lắp có thể ước tính sản lượng cho từng mặt mái.
Bóng che quan trọng hơn hướng. Một cành cây, cột ăng-ten, bồn nước hay nhà bên cạnh che một phần tấm pin vài giờ mỗi ngày có thể làm cả chuỗi tấm giảm điện. Ở quê, cây ăn trái, tre quanh nhà lớn nhanh, nên tính trước sau vài năm cây có che mái không. Không nên chặt cây bóng mát quý chỉ để lắp pin; có khi đặt tấm pin trên mái nhà kho, chuồng trại thoáng hơn lại hợp lý hơn.
Bụi đất, phấn hoa, phân chim, bụi từ sân phơi và đường đất bám mặt kính làm giảm điện. Vùng ít mưa, mùa khô dài như duyên hải Nam Trung Bộ cần rửa thường hơn. Rửa bằng nước sạch, dụng cụ mềm, làm lúc sáng sớm hoặc chiều mát, không dội nước lạnh lên tấm đang nóng.
An toàn: điện một chiều có nắng là có điện
Điều nhiều gia đình không biết: khi trời còn sáng, tấm pin vẫn sinh điện, kể cả khi đã ngắt aptomat trong nhà. Dây từ mái xuống bộ biến tần mang điện áp một chiều có thể gây giật nguy hiểm, và hồ quang điện một chiều khó tắt hơn điện xoay chiều. Vì vậy không tự tháo, nối dây phía tấm pin; mọi việc sửa chữa để thợ có nghề làm.
Leo mái để rửa tấm pin hay kiểm tra là việc trên cao: chỉ làm khi mái khô, có thang chắc, có người hỗ trợ, có dây an toàn với mái cao; không giẫm lên mặt tấm pin. Không leo mái khi trời dông, gió mạnh.
Khi nhà cháy, lực lượng chữa cháy cần biết nhà có điện mặt trời. Nên có ký hiệu ở tủ điện và cho người nhà biết vị trí cầu dao một chiều. Pin lưu trữ cần đặt ở chỗ thông thoáng, không đặt trong phòng ngủ, cạnh bếp hay kho rơm, và theo đúng khuyến cáo của nhà sản xuất về nhiệt độ.
Sau bão, kiểm khung và tấm pin từ dưới đất trước: tấm nào xô lệch, kính vỡ, dây đứt thì không lên mái, gọi thợ. Tấm vỡ vẫn có thể có điện khi có nắng.
Điện mặt trời cho nhu cầu của nhà làm nông
Nhà ở quê có những nhu cầu điện mà nhà ở phố không có: bơm nước tưới vườn, sấy cà phê, hồ tiêu, ca cao, nông sản sau thu hoạch, quạt và đèn chuồng trại, máy ấp trứng, tủ đông giữ hàng. Nhiều nhu cầu trong số này rơi đúng vào ban ngày và mùa nắng, khớp với lúc tấm pin sinh nhiều điện. Đó là lý do ở nhiều vùng, hệ điện mặt trời được tính cho máy bơm và máy sấy trước, rồi mới tới sinh hoạt.
Có loại máy bơm chạy trực tiếp bằng điện mặt trời, không cần nối lưới, hợp với giếng hay ao xa nhà, nơi kéo điện lưới tốn kém. Bơm chạy khi có nắng, dừng khi tắt nắng; muốn có nước buổi tối thì bơm lên bồn trữ trên cao ban ngày. Cách làm này đơn giản, ít thiết bị, nhưng phải tính sao cho lượng nước bơm được trong ngày nắng ít đủ dùng.
Nước nóng là một nhu cầu khác: nếu chỉ cần nước nóng để tắm, máy nước nóng năng lượng mặt trời dùng trực tiếp nhiệt của nắng thường đơn giản hơn so với dùng điện mặt trời để chạy bình nóng lạnh. Nhà có mái hạn chế nên cân nhắc mặt mái nào dành cho tấm pin, mặt nào dành cho máy nước nóng. Lắp tấm pin trên mái chuồng trại, nhà kho xây trên đất nông nghiệp thì cần hỏi UBND cấp xã về quy định công trình trên loại đất đó.
Những câu nên hỏi người lắp đặt
Không có tên hãng hay giá ở đây, nhưng có những câu hỏi giúp phân biệt người lắp có nghề với người chỉ bán hàng:
- Hệ này dự kiến cho bao nhiêu điện một tháng vào mùa nắng và mùa mưa, căn cứ vào đâu?
- Kiểu hệ nào hợp với cách nhà mình dùng điện, và vì sao không chọn kiểu kia?
- Mái nhà đã được kiểm chưa, chỗ nào cần gia cố, bắt vít vào đâu, chống dột thế nào?
- Khung có nối đất không, có chống sét lan truyền không?
- Thủ tục với điện lực địa phương gồm gì ở thời điểm này, ai làm?
- Bảo hành tấm pin, bộ biến tần, pin lưu trữ và phần lắp đặt khác nhau thế nào, gặp ai khi hỏng?
- Khi cần thay mái, tháo dỡ hệ ra sao?
Nên xin người lắp một sơ đồ đơn giản của hệ: tấm pin nằm đâu, dây đi đường nào xuống, bộ biến tần và cầu dao một chiều đặt ở đâu, và cất vào hồ sơ nhà cùng phiếu bảo hành.
Lời hứa "hoàn vốn nhanh" nên được hỏi lại bằng chính số liệu dùng điện của nhà mình. Người lắp có nghề sẽ hỏi lại hoá đơn điện các tháng và thói quen dùng điện trước khi đề xuất.
Câu hỏi thường gặp
Mất điện lưới thì điện mặt trời có dùng được không?
Với hệ hoà lưới không pin, khi mất điện lưới bộ biến tần tự ngắt để bảo đảm an toàn cho thợ điện đang sửa đường dây, nên nhà cũng mất điện dù trời nắng. Muốn có điện khi mất lưới thì cần hệ có pin lưu trữ hoặc bộ biến tần có chế độ dự phòng.
Nhà ở quê dùng ít điện có nên lắp không?
Nếu nhà dùng ít điện và chủ yếu buổi tối, lợi ích của hệ hoà lưới không pin thường nhỏ. Có thể cân nhắc hệ nhỏ cho riêng một nhu cầu cụ thể như đèn sân, máy bơm ban ngày, hoặc tạm chưa lắp. Bắt đầu từ việc xem hoá đơn và thói quen dùng điện.
Tấm pin có làm nhà mát hơn không?
Phần mái dưới tấm pin được che nắng nên nóng ít hơn, vì vậy phòng ngay dưới mái tôn có thể dịu đi phần nào. Nhưng đây là lợi ích phụ, không nên lấy làm lý do chính. Muốn chống nóng mái tôn, các cách như trần cách nhiệt, thông gió mái vẫn là chính.
Bao lâu phải rửa tấm pin một lần?
Không có lịch chung. Mùa mưa, mưa tự rửa phần lớn; mùa khô nhiều bụi, gần sân phơi, đường đất thì cần rửa thường hơn. Cách biết là theo dõi sản lượng điện: tụt rõ trong những ngày nắng như nhau là lúc nên rửa. Luôn giữ an toàn khi lên mái.
Có thể đặt tấm pin dưới đất thay vì trên mái không?
Được, nếu đất rộng và không bị che bóng. Đặt dưới đất dễ vệ sinh, không ảnh hưởng mái, nhưng chiếm đất, cần rào chắn để trẻ nhỏ, vật nuôi không chạm vào, và khung phải chắc chống gió. Lưu ý đất nông nghiệp có quy định riêng về công trình, nên hỏi UBND cấp xã.