Biến tần (Inverter) là một thành một thiết bị quan trọng trong các hệ thống điện năng lượng mặt trời. Nhiều người vẫn nghĩ rằng việc cài đặt và vận hành một thiết bị phức tạp như biến tần chỉ dành cho các kỹ sư được đào tạo bài bản. Liệu nếu chưa có kinh nghiệm chuyên môn, bạn có thể tự mình cài đặt Inverter năng lượng mặt trời một cách an toàn và hiệu quả không? Câu trả lời là hoàn toàn có thể. Cùng theo dõi hướng dẫn chi tiết qua bài viết sau của KITAWA.
Inverter năng lượng mặt trời là gì?
Bộ biến tần (Inverter), còn được gọi là biến tần điều khiển tốc độ hay biến tần điều khiển tần số (VFD - Variable Frequency Drive), là một thiết bị điện tử công suất. Chức năng cốt lõi của biến tần là biến đổi năng lượng điện bằng cách chuyển đổi dòng điện một chiều (DC) thành dòng điện xoay chiều (AC).
Biến tần được sử dụng để điều chỉnh tốc độ của động cơ bằng cách thay đổi tần số của dòng điện xoay chiều cấp cho chúng. Phạm vi tần số phổ biến có thể từ 1 Hz - 50 Hz hoặc thậm chí lên đến 400 Hz đối với các loại động cơ tốc độ cao, chẳng hạn như trong máy CNC.
Phân loại biến tần trong hệ thống điện mặt trời
Biến tần trong hệ thống điện mặt trời được phân loại theo hai tiêu chí chính: Điện áp đầu vào (pha) và cấu trúc hệ thống (loại biến tần).
Biến tần 1 pha
Biến tần 1 pha là một thiết bị điện tử công suất, có chức năng cốt lõi là chuyển đổi dòng điện một chiều (DC) được tạo ra từ các tấm pin mặt trời thành dòng điện xoay chiều (AC) một pha, thường là 220V, để cung cấp cho các tải tiêu thụ hoặc hòa vào lưới điện. Nó không phải là máy biến áp (biến áp là thiết bị dùng để thay đổi điện áp AC sang AC qua cuộn sơ cấp và thứ cấp).
-
Công suất: Thường nhỏ, phổ biến dưới 10 kW.
-
Số lượng MPPT (Bộ theo dõi điểm công suất tối đa): Thường có 2 bộ MPPT, giúp tối ưu hóa hiệu suất từ hai hướng pin khác nhau.
-
Số chuỗi pin trên mỗi MPPT: 1/1 (Mỗi MPPT quản lý một chuỗi pin).
-
Dòng điện DC tối đa: Khoảng 25A.
-
Giá thành: Thấp, phù hợp với ngân sách của các hệ thống hộ gia đình.
Biến tần 3 pha
Biến tần 3 pha là thiết bị điện tử công suất lớn, được thiết kế để chuyển đổi dòng điện một chiều (DC) từ các tấm pin mặt trời thành dòng điện xoay chiều (AC) 3 pha (thường là 380V/400V). Loại biến tần này là tiêu chuẩn cho các hệ thống điện mặt trời quy mô thương mại và công nghiệp.
-
Công suất: Rất lớn, có thể đạt tới hàng nghìn kW (Megawatt), đáp ứng nhu cầu sản xuất quy mô lớn.
-
Số lượng MPPT (Bộ theo dõi điểm công suất tối đa): Thường có 2 hoặc 3 bộ MPPT, cho phép quản lý các mảng pin có hướng hoặc độ nghiêng khác nhau một cách hiệu quả.
-
Số chuỗi pin trên mỗi MPPT: 1 (Mỗi MPPT quản lý một chuỗi pin riêng biệt).
-
Dòng điện DC tối đa: Khoảng 32A hoặc 48A (tùy thuộc vào model và công suất).
-
Giá thành: Cao hơn biến tần một pha, nhưng hiệu quả kinh tế cao trên mỗi Watt lắp đặt, rất phù hợp với doanh nghiệp và các dự án lớn.
Biến tần vi mô (Micro Inverter)
Biến tần vi mô được thiết kế để hoạt động kết hợp trực tiếp với duy nhất một tấm pin năng lượng mặt trời. Mỗi tấm pin sẽ có biến tần micro riêng để thực hiện nhiệm vụ chuyển đổi dòng điện DC thành AC ngay tại vị trí lắp đặt.
Ưu điểm:
-
Thực hiện chức năng Hiệu chỉnh Điểm Công suất Tối đa (MPPT) riêng biệt cho từng tấm pin.
-
Đảm bảo nếu một tấm pin bị che bóng hoặc giảm hiệu suất, sẽ không làm ảnh hưởng đến đầu ra của các tấm pin khác trong hệ thống, giúp tăng tính khả dụng tổng thể.
-
Dễ dàng hơn trong việc bảo trì, phát hiện và sửa chữa hư hỏng.
-
Độ an toàn cao do chuyển đổi DC điện áp cao thành AC điện áp thấp ngay trên mái nhà.
Hạn chế:
-
Có mức giá cao hơn so với các loại biến tần chuỗi hoặc trung tâm.
-
Quy trình lắp đặt và đấu nối inverter có thể phức tạp hơn vì cần lắp đặt nhiều đơn vị biến tần nhỏ.
Biến tần trung tâm (Central Inverter)
Biến tần trung tâm là loại biến tần công suất cực lớn, chuyên biệt cho các hệ thống điện mặt trời quy mô công nghiệp và tiện ích. Chúng thường được lắp đặt tại các cơ sở công nghiệp, trang trại điện mặt trời lớn và các tòa nhà cao tầng có mảng pin mặt trời khổng lồ.
Ưu điểm
-
Hiệu quả chi phí: Có chi phí đầu tư trên mỗi Watt (W) thấp nhất so với các loại khác, mang lại hiệu quả kinh tế cao cho các dự án quy mô lớn.
-
Công suất lớn: Được thiết kế để xử lý lượng điện năng khổng lồ, phù hợp với các mảng pin mặt trời rất lớn.
Hạn chế:
-
Tính khả dụng của hệ thống: Đây là nhược điểm lớn nhất. Do quản lý toàn bộ mảng pin, nếu một tấm pin bị giảm công suất (ví dụ: bị che bóng) hoặc biến tần gặp sự cố, nó sẽ ảnh hưởng đến hiệu suất của toàn bộ hệ thống pin.
-
Kích thước và vị trí: Có kích thước vật lý rất lớn, đòi hỏi nhiều không gian lắp đặt và thường gây ra tiếng ồn khi hoạt động.
-
Lắp đặt: Việc cài đặt rất phức tạp và không thể tự thực hiện tại nhà, đòi hỏi đội ngũ kỹ thuật chuyên nghiệp.
Biến tần chuỗi (String Inverter)
Biến tần chuỗi là loại biến tần phổ biến nhất trong các hệ thống điện mặt trời, đặc biệt là trong phân khúc dân cư và thương mại. Nó được gọi là "biến tần chuỗi" vì nó xử lý nguồn điện DC được tạo ra từ một chuỗi (string) gồm nhiều tấm pin mặt trời được nối tiếp với nhau.
Ưu điểm
-
Là một trong những lựa chọn hiệu quả về mặt chi phí và có chi phí đầu tư thấp nhất so với các loại biến tần khác.
-
Có độ linh hoạt cao trong thiết kế hệ thống.
Hạn chế
-
Không có chế độ hiệu chỉnh Điểm Công suất Tối đa (MPPT) riêng lẻ cho từng bảng pin.
-
Nhược điểm lớn nhất là nếu một tấm pin trong chuỗi bị giảm hiệu suất (do che bóng, bụi bẩn, hoặc lỗi), nó sẽ làm giảm sản lượng điện của tất cả các tấm pin còn lại trong cùng chuỗi đó.
Các thông số kỹ thuật quan trọng khi cài đặt biến tần
Việc cài đặt biến tần đòi hỏi thiết lập các tham số để xác định cách thức hoạt động của động cơ, bao gồm phương pháp khởi động/dừng, tốc độ và giới hạn hoạt động.
Cài đặt nguồn lệnh chạy/dừng (RUN/STOP)
Thông số này (thường gọi là Main run source selection, Operation Method, hoặc Drive Mode – Run/Stop Method) xác định cách thức ra lệnh cho biến tần khởi động và dừng động cơ. Trong hướng dẫn sẽ có các lựa chọn như sau:
-
0: Keypad: Chạy/Dừng trực tiếp trên bàn phím biến tần..
-
1: External Run/Stop control: Chạy/Dừng thông qua chân điều khiển bên ngoài (ví dụ: tín hiệu 24VDC + chân S1).
-
2: Communication: Chạy/Dừng thông qua cổng truyền thông (ví dụ: RS485).
Cài đặt thời gian tăng/giảm tốc
Đây là các thông số quan trọng để bảo vệ động cơ và cơ cấu máy.
-
Thời gian tăng tốc (Acceleration time): Là khoảng thời gian để động cơ tăng tốc từ 0 Hz lên tần số tối đa (thường là 50 Hz hoặc tần số cài đặt). Thời gian này cần được điều chỉnh phù hợp với quán tính của tải.
-
Thời gian giảm tốc (Deceleration time): Là khoảng thời gian để động cơ giảm tốc từ tần số đang chạy về 0 Hz (ngừng hẳn) khi nhận lệnh dừng.
-
Chế độ dừng tự do (Free Run/Coast Stop): Một thông số cho phép bỏ qua chế độ giảm tốc. Khi lệnh dừng được kích hoạt, động cơ sẽ ngừng tự do theo quán tính mà không bị biến tần hãm lại.
Cài đặt nguồn lệnh tần số (Tốc độ)
Thông số này xác định cách thức người dùng thay đổi tần số (tức là tốc độ của động cơ) trong quá trình vận hành.
-
0: Keypad: Điều chỉnh tần số bằng nút nhấn Lên/Xuống trên bàn phím.
-
1: Potentiometer: Điều chỉnh tần số bằng núm vặn (biến trở) trên bàn phím.
-
2: External AVI: Điều chỉnh bằng tín hiệu analog điện áp (ví dụ: 0-10VDC) từ bên ngoài.
-
3: External ACI: Điều chỉnh bằng tín hiệu analog dòng điện (ví dụ: 4-20mA) từ bên ngoài.
-
4: Communication: Điều chỉnh tần số qua cổng truyền thông (ví dụ: RS485).
-
5: PID Output: Tần số được điều chỉnh tự động theo tín hiệu hồi tiếp của bộ điều khiển PID.
Cài đặt giới hạn tần số (Tốc độ tối đa)
Thông số này đặt tần số tối đa (đơn vị Hz) mà động cơ có thể đạt tới.Chức năng: Giúp bảo vệ động cơ và cơ cấu truyền động không chạy quá tốc độ cho phép, đồng thời kiểm soát tốc độ tối đa của máy móc.
Ví dụ: Nếu cài đặt giới hạn tần số là 40Hz, động cơ sẽ chỉ chạy tối đa ở 40 Hz (tương đương tốc độ n=60×40/2 = 1200 Vòng/Phút)
Hướng dẫn cài đặt inverter năng lượng mặt trời
Quy trình cài đặt biến tần bao gồm 4 bước chính: Chuẩn bị, Kiểm tra kết nối, Cài đặt thông số, và Kiểm tra vận hành.
Bước 1: Chuẩn bị kỹ thuật và dụng cụ
-
Đọc kỹ sách hướng dẫn sử dụng đi kèm của đúng loại biến tần để nắm rõ sơ đồ đấu dây, ký hiệu, và cấu hình thông số kỹ thuật.
-
Chuẩn bị đầy đủ các dụng cụ cơ bản như tua vít, cờ lê, và quan trọng nhất là đồng hồ đo đa năng để kiểm tra điện áp và thông mạch.
-
Luôn ngắt nguồn điện chính trước khi thực hiện bất kỳ thao tác đấu nối nào.
Bước 2: Kiểm tra và đấu nối Điện
Đảm bảo tất cả các kết nối điện đều chính xác và an toàn theo sơ đồ của nhà sản xuất.
Kiểm tra đấu nối động lực:
-
Ngõ vào (Input): Thường có ký hiệu L1, L2, L3 (hoặc R, S, T) – Đấu nối nguồn điện lưới vào biến tần.
-
Ngõ ra (Output): Thường có ký hiệu U, V, W (hoặc T1, T2, T3) – Đấu nối từ biến tần tới động cơ.
Kiểm tra đấu nối dây điều khiển và tín hiệu: Đảm bảo các dây điều khiển (Run/Stop, điều chỉnh tốc độ) và dây tín hiệu (cảm biến, hồi tiếp) được kết nối đầy đủ và đúng chân.
Bước 3: Cài đặt các thông số cơ bản
Cài đặt các thông số kỹ thuật để biến tần hoạt động hài hòa với động cơ và ứng dụng.
Reset biến tần: Nếu biến tần không phải là loại mới xuất xưởng hoặc để đảm bảo cấu hình đồng nhất, nên Reset biến tần về thông số mặc định (Factory Default) trước khi cài đặt.
Nhập thông số động cơ: Cài đặt các thông số cơ bản của động cơ dựa trên Bảng thông số kỹ thuật (Nameplate) của động cơ, bao gồm:
-
Công suất (kW/HP)
-
Tần số định mức (Rated Frequency)
-
Điện áp định mức (Rated Voltage)
-
Dòng điện định mức (Rated Current)
-
Tần số ngõ vào (nếu có, liên quan đến nguồn điện cấp cho biến tần)
-
Cài đặt Thông số Bảo vệ: Thiết lập các thông số bảo vệ như quá dòng, quá áp, bảo vệ nhiệt độ...
Bước 4: Kiểm tra và điều chỉnh tối ưu
Sau khi cài đặt xong, tiến hành chạy thử để kiểm tra và tinh chỉnh hiệu suất.
-
Khởi động thử nghiệm: Khởi động biến tần và cho động cơ chạy ở tần số thấp (tốc độ nhẹ) trước.
-
Quan sát và Kiểm tra: Quan sát hoạt động của động cơ, kiểm tra chiều quay, và đảm bảo biến tần không báo lỗi.
-
Điều chỉnh: Nếu mọi thứ ổn định, tiến hành điều chỉnh các thông số chuyên sâu hơn như Thời gian Tăng/Giảm tốc và Nguồn lệnh tần số để đạt được hiệu suất vận hành tối ưu nhất cho ứng dụng cụ thể.
Một số cách thức cài đặt biến tần năng lượng mặt trời
Cách 1: Sử dụng panel điều khiển
Phương pháp này cho phép người vận hành nhập giá trị tần số mong muốn trực tiếp.
1. Khởi động: Nhấn nút ON (hoặc nút nguồn) để khởi động biến tần.
2. Chọn chế độ: Chọn chế độ vận hành từ bàn phím (thường là chế độ PU - Panel Unit).
3. Cài đặt tần số:
-
Sử dụng núm điều chỉnh (hoặc nút Lên/Xuống) để chọn giá trị tần số đặt mong muốn.
-
Giá trị tần số sẽ nhấp nháy trong khoảng 5 giây.
-
Phải nhấn SET trong thời gian này để xác nhận giá trị. Nếu không, giá trị sẽ trở về 0 Hz.
4. Vận hành: Nhấn nút RUN để khởi động động cơ theo tần số vừa cài đặt.
5. Dừng: Nhấn nút STOP để dừng hoạt động.
Cách 2: Sử dụng công tắc (3 chế độ)
Phương pháp này cho phép cài đặt trước 3 mức tốc độ và chọn bằng công tắc ngoài.
1. Khởi động: Nhấn ON để bật biến tần.
2. Thiết lập Chế độ EX. (Nguồn lệnh ngoài):
-
Nhấn tổ hợp PU/EXT và MODE (giữ trong khoảng 0.5s).
-
Sử dụng núm điều chỉnh để chọn thông số "79 – 4" (mã cài đặt chế độ hoạt động bằng nguồn lệnh ngoài/đa cấp tốc độ).
-
Xác nhận bằng cách nhấn SET.
3. Lựa chọn tốc độ: Sử dụng các công tắc ngoài (thường là RH, RM, RL) để chọn tốc độ đã được cài đặt trước (ví dụ: bật RL để chạy ở tốc độ thấp).
4. Vận hành: Nhấn nút RUN để khởi động.
5. Dừng: Nhấn nút STOP để dừng, sau đó tắt công tắc tốc độ (ví dụ: tắt RL) để kết thúc lệnh điều khiển.
Cách 3: Sử dụng đầu vào tương tự (Chiết áp)
Phương pháp này cho phép thay đổi tốc độ liên tục bằng cách xoay chiết áp (biến trở) bên ngoài.
1. Khởi động: Nhấn ON để bật biến tần.
2. Thiết lập Chế độ EX. (Nguồn lệnh ngoài):
-
Thực hiện tương tự Bước 2 của Cách 2: Nhấn PU/EXT và MODE.
-
Sử dụng núm điều chỉnh để chọn thông số "79 – 4" (thiết lập nguồn lệnh từ bên ngoài).
-
Xác nhận bằng cách nhấn SET.
3. Vận hành: Nhấn nút RUN để bắt đầu chạy.
4. Điều chỉnh Tốc độ: Xoay chiết áp (đã đấu nối vào chân tín hiệu analog của biến tần) để thay đổi điện áp đầu vào, từ đó thay đổi tần số (tốc độ) của động cơ.
5. Dừng: Nhấn nút STOP để dừng hoạt động.
Cách 4: Sử dụng panel điều khiển của biến tần
1. Khởi động: Nhấn ON để bật biến tần.
2. Thiết lập Chế độ Terminal:
-
Nhấn tổ hợp PU/EXT và MODE.
-
Quay núm điều chỉnh để đạt chế độ "79 – 3" (mã cài đặt cho phép lệnh RUN/STOP từ Terminal và lệnh Tần số từ Panel/Keypad).
-
Xác nhận bằng cách nhấn SET.
3. Cài đặt tần số:
-
Sử dụng núm điều chỉnh để chọn giá trị tần số mong muốn.
-
Phải nhấn SET trong vòng 5 giây để cài đặt giá trị tần số này.
4. Vận hành (Chạy/Dừng):
-
Để chạy thuận, gạt công tắc ngoài STF lên ON.
-
Để chạy ngược, gạt công tắc ngoài STR lên ON.
-
Để dừng, gạt công tắc STF hoặc STR về OFF.
Lưu ý khi cài đặt inverter
Biến tần là thiết bị điện tử công suất, việc xử lý và cài đặt cần tuân thủ nghiêm ngặt các quy tắc về an toàn và kỹ thuật để tránh hư hỏng thiết bị hoặc nguy hiểm cho người vận hành.
-
Luôn đảm bảo nguồn điện cấp cho động cơ và biến tần đã được ngắt hoàn toàn và kiểm tra bằng thiết bị đo trước khi tiến hành lắp đặt hoặc bảo trì.
-
Tuyệt đối không chạm tay vào các linh kiện trên bo mạch hoặc bên trong biến tần khi thiết bị đang vận hành hoặc mới ngắt điện (tụ điện có thể còn tích điện áp cao).
-
Bắt buộc phải nối đất (tiếp địa) cho biến tần theo đúng tiêu chuẩn của nhà sản xuất để tránh hiện tượng rò rỉ điện.
-
Phải chuẩn bị tài liệu hướng dẫn của đúng loại biến tần đang sử dụng trước khi bắt đầu cài đặt. Đây là nguồn thông tin chính xác nhất về các thông số.
-
Không tự ý lắp đặt, bảo trì, hoặc sửa chữa nếu chưa có kiến thức chuyên môn vững vàng. Cần có kỹ sư hoặc chuyên gia giám sát thực hiện.
-
Tuyệt đối không để bụi kim loại hoặc các mảnh vụn kim loại rơi vào bên trong bo mạch của biến tần, điều này có thể gây đoản mạch và hỏng hóc.
-
Không tự ý thay đổi các thông số kỹ thuật mặc định mà nhà sản xuất đã thiết lập ban đầu trừ khi đã hiểu rõ tác dụng của chúng và có lý do kỹ thuật chính đáng.
Địa chỉ mua inverter năng lượng mặt trời chính hãng, chất lượng
KITAWA là nhà phân phối các dòng Biến tần (Inverter) từ đa dạng thương hiệu nổi tiếng, cung cấp các giải pháp điện năng lượng mặt trời chuyên nghiệp, cam kết chất lượng hàng đầu.
-
Sản phẩm đa dạng: Chúng tôi đáp ứng mọi nhu cầu từ quy mô hộ gia đình đến các dự án công trình lớn, luôn sẵn có số lượng lớn Inverter tại kho để cung ứng kịp thời.
-
Giá cả cạnh tranh: Cam kết mang đến giá bán Inverter cạnh tranh nhất trên thị trường.
-
Hỗ trợ 24/7: Với đội ngũ hàng trăm nhân sự giàu kinh nghiệm, chúng tôi luôn sẵn sàng hỗ trợ kỹ thuật 24/7 cả trước và sau bán hàng trên toàn quốc.
-
Dịch vụ miễn phí: Cung cấp dịch vụ cài đặt biến tần Inverter miễn phí và lắp đặt miễn phí, giúp khách hàng tiết kiệm tối đa thời gian và chi phí.
-
Đảm bảo chất lượng: Cam kết chất lượng của toàn bộ sản phẩm phân phối, mang lại giải pháp thông minh và hiệu quả cho quý khách hàng.
Liên hệ ngay với chúng tôi qua hotline 0915307239 để nhận được sự tư vấn chuyên nghiệp và dịch vụ lắp đặt, cài đặt biến tần miễn phí!
Trên đây là cách cài đặt inverter năng lượng mặt trời chi tiết, được hướng dẫn bởi các chuyên gia tại KITAWA. Nếu bạn đang tìm kiếm giải pháp biến tần chất lượng cao với giá cả cạnh tranh và cần sự hỗ trợ chuyên môn, hãy để chúng tôi trở thành đối tác tin cậy của bạn. Với cam kết về chất lượng sản phẩm, dịch vụ hỗ trợ kỹ thuật 24/7 và chính sách cài đặt, lắp đặt miễn phí, chúng tôi tự tin mang đến giải pháp tối ưu, tiết kiệm thời gian và chi phí cho mọi dự án.
