Khung giá đỡ tấm pin năng lượng mặt trời đóng vai trò giúp cố định tấm pin trên mái nhà (mái bê tông, mái tôn…) và các bề mặt lắp đặt khác. Hệ thống khung giàn đỡ giúp tấm pin NLMT hoạt động hiệu quả và bền bỉ trong vòng đời 25 - 30 năm của dự án. Cùng KITAWA tìm hiểu phân loại và cách lựa chọn khung giá đỡ phù hợp cho dự án điện mặt trời của bạn.

Khung giá đỡ tấm pin năng lượng mặt trời là gì?

Khung giá đỡ tấm pin năng lượng mặt trời là một thành phần quan trọng trong hệ thống điện năng lượng mặt trời. Chức năng chính của khung giàn là cố định và liên kết các tấm pin quang điện với bề mặt lắp đặt như mái nhà hoặc mặt đất, giúp toàn bộ hệ thống chống chịu được ngoại lực và tối ưu hóa hiệu suất. Cấu tạo của một bộ khung giá đỡ thường bao gồm các thành phần chính:

Thanh ray nhôm: bộ phận chịu lực chính, nâng đỡ trọng lượng của tấm pin và phân tán lực tác động như gió lên toàn bộ hệ thống khung đỡ.
Kẹp giữa và Kẹp biên: giữ chặt các tấm pin vào thanh ray, đảm bảo tấm pin không bị xê dịch hoặc bong ra dưới áp lực gió mạnh.
Chân chữ L/ chân đế tam giác: Liên kết thanh ray nhôm với kết cấu mái nhà hoặc mặt đất, cung cấp điểm neo chắc chắn cho toàn bộ dàn pin solar.
Các Phụ kiện khác như bulong, vít Inox, và ngàm nối ray hoàn thiện kết cấu, đảm bảo độ kín khít và chống gỉ sét cho các điểm kết nối quan trọng.

Vật liệu làm giá đỡ tấm pin năng lượng mặt trời

Khung giá đỡ tấm pin năng lượng mặt trời thường được làm từ các chất liệu sau:

Nhôm: Là vật liệu phổ biến nhất nhờ khả năng chống ăn mòn vượt trội, trọng lượng nhẹ dễ gia công và lắp đặt. khung nhôm có độ bền cao và tuổi thọ dài, chịu được ảnh hưởng khắc nghiệt của thời tiết.
Thép không gỉ: Thường là loại 304 hoặc 316, được ưu tiên cho khả năng chịu lực tuyệt vời và độ bền. Khung thép có khả năng chống ăn mòn tối đa, giảm thiểu tác động tiêu cực của môi trường lên kết cấu khung đỡ.

Composite: Là vật liệu hỗn hợp (kết hợp từ sợi thủy tinh, nhựa epoxy, sợi carbon...), có độ cứng cao, chống ăn mòn và cách nhiệt hiệu quả, khả năng chịu lực tốt, và nhẹ hơn so với thép.

Các loại khung giá đỡ tấm pin năng lượng mặt trời phổ biến

Việc lựa chọn hệ thống khung giá đỡ phù hợp phụ thuộc vào loại bề mặt lắp đặt, quy mô dự án và yêu cầu về thẩm mỹ/chịu tải. Dưới đây là 3 thiết kế khung giàn đỡ tấm pin NLMT phổ biến nhất hiện nay:

Lắp điện mặt trời mái nhà

Các giải pháp điện mặt trời mái nhà được thiết kế chuyên biệt để tận dụng không gian sẵn có và đảm bảo kết cấu mái nhà:

Khung giàn đỡ áp mái: Khung giá đỡ áp mái là loại phổ biến nhất hiện nay, chuyên dùng lắp đặt hệ thống điện mặt trời trên các kết cấu mái nhà; hệ thống này được cố định trực tiếp vào mái nhà (mái tôn, mái ngói) thông qua các phụ kiện liên kết chuyên dụng (vít, đinh, hoặc móc Inox) để đảm bảo sự chắc chắn và chống thấm.
Khung giàn đỡ mái tôn: Giải pháp cho mái tôn thường sử dụng chân chữ L, được gắn trực tiếp vào xà gồ mái nhà thông qua vít bắn tôn hoặc cơ cấu kẹp, giúp chống thấm nước và chịu lực hiệu quả.

chân chữ L lắp khung giàn

Khung giàn mái ngói: Khung đỡ cho mái ngói cần sử dụng các loại chân đế chuyên dụng, cho phép liên kết với kết cấu dầm/xà gồ bên dưới ngói mà không cần khoan xuyên qua ngói, giữ nguyên tính thẩm mỹ và khả năng chống dột.

Lắp điện mặt trời mặt đất

Khung giá đỡ cố định độc lập: Hệ thống này được lắp đặt trực tiếp trên mặt đất (cọc thép, móng bê tông…). Kiểu khung là lựa chọn tối ưu cho các dự án quy mô lớn như nhà máy điện, nhà xưởng….
Khung giá đỡ gắn trên cột: Cấu trúc này được lắp đặt trên được lắp đặt trên các cột được đặt trên mặt đất, thường được sử dụng cho các hệ thống vừa và nhỏ nhằm mục đích tăng chiều cao lắp đặt hoặc dễ dàng điều chỉnh góc tối ưu.

Lắp điện mặt trời mặt nước

Khung giá đỡ nổi: Hệ thống này sử dụng các phao chuyên dụng (vật liệu HDPE), cho phép các tấm pin quang điện nổi ổn định trên bề mặt nước (hồ nước, ao, đập thủy điện).
Khung giá đỡ chìm: Kiểu khung được thiết kế để cố định tấm pin dưới mặt nước (sông, suối hoặc khu vực nông), là một giải pháp ít phổ biến hơn, đòi hỏi kỹ thuật chống thấm và chịu áp lực nước chuyên sâu.

Các tiêu chí lựa chọn khung đỡ tấm pin mặt trời

Khi lựa chọn và thiết kế khung giá đỡ tấm pin năng lượng mặt trời cần chú ý đến các tiêu chí sau:

Công suất hệ thống và kích thước tấm pin năng lượng mặt trời: Công suất lắp đặt và kích thước vật lý của hệ thống điện mặt trời sẽ quyết định tải trọng và kích thước khung giá đỡ.
Vị trí lắp đặt: Vị trí cụ thể (mái nhà hay mặt đất) xác định loại khung đỡ phù hợp (loại khung áp mái như cố định/điều chỉnh góc nghiêng hoặc loại khung mặt đất như độc lập/gắn trên cột).
Điều kiện thời tiết: Điều kiện khí hậu tại khu vực lắp đặt (gió mạnh, mưa bão, độ ẩm) ảnh hưởng đến yêu cầu chịu lực và chống ăn mòn của khung đỡ.
Khả năng chịu lực & độ bền): Khung đỡ phải đảm bảo chịu được tổng tải trọng (trọng lượng tấm pin, tải trọng gió) và duy trì độ bền kết cấu trong suốt tuổi thọ thiết kế (thường là 25 - 30 năm).
Chi phí đầu tư: Giá thành của khung đỡ là yếu tố kinh tế cần cân nhắc để tối ưu hóa tổng chi phí dự án mà không làm ảnh hưởng đến chất lượng và an toàn.
Tính thẩm mỹ và thi công chuyên nghiệp: Thiết kế khung cần cân bằng độ ổn định kết cấu với giá trị thẩm mỹ. Chủ đầu tư nên chọn đơn vị lắp đặt chuyên nghiệp để đảm bảo chất lượng thi công và tạo tính thẩm mỹ cho công trình.

Khung giàn giá đỡ tấm pin mặt trời có điều chỉnh được không?

Có, khung giá đỡ tấm pin năng lượng mặt trời có khả năng điều chỉnh góc nghiêng để tối ưu hóa hấp thụ bức xạ mặt trời, tăng sản lượng điện. Việc điều chỉnh góc nghiêng thường được thực hiện theo 2 cách sau:

Cơ chế cơ học: Người dùng thực hiện điều chỉnh thủ công định kỳ bằng bản lề hoặc khớp nối cơ khí. Cách này thích hợp cho hệ thống lớn nơi thay đổi góc theo mùa.
Hệ thống điều khiển tự động: Hệ thống sử dụng cảm biến và bộ điều khiển để tự động điều chỉnh góc/hướng theo chuyển động của mặt trời trong ngày, giúp đạt hiệu suất tối đa nhưng tốn nhiều chi phí đầu tư ban đầu.

Vai trò của khung giàn đỡ tấm pin năng lượng mặt trời

Khung giàn đỡ tấm pin năng lượng mặt trời giữ vai trò then chốt trong hệ thống Điện mặt trời với các chức năng chính sau:

Cố định tấm pin: Khung giá đỡ đảm bảo liên kết vững chắc giữa tấm pin quang điện và bề mặt lắp đặt (mái nhà/mặt đất), chống chọi hiệu quả các yếu tố thời tiết khắc nghiệt.
Hỗ trợ thoát nhiệt và làm mát: Hệ thống khung tạo ra khoảng cách thông gió giữa tấm pin và mái nhà, hỗ trợ quá trình làm mát tự nhiên, giúp giảm nhiệt độ hoạt động của tấm pin. Từ đó duy trì hiệu suất chuyển đổi điện tối ưu.
Linh hoạt vị trí lắp đặt: Thiết kế khung cho phép triển khai linh hoạt trên đa dạng các loại bề mặt (mái bằng, mái ngói, mái tôn, mặt đất, hoặc mặt nước), tạo điều kiện thuận lợi cho việc áp dụng hệ thống điện mặt trời vào nhiều loại kiến trúc và môi trường khác nhau.
Bảo vệ chống ẩm và an toàn: Khung đỡ giúp ngăn chặn sự xâm nhập của hơi ẩm và nước tại các điểm nối và mặt sau của tấm pin, đảm bảo an toàn điện.

Lắp đặt khung giá đỡ tấm pin mặt trời có phức tạp không?

Việc lắp đặt khung giá đỡ tấm pin NLMT có sự khác biệt tùy thuộc vào phân loại khung đỡ và vị trí triển khai. Các hệ thống khung đơn giản như áp mái dân dụng có thể được thực hiện bởi thợ điện mặt trời có kinh nghiệm.

Tuy nhiên, đối với các cấu trúc khung phức tạp quy mô lớn hoặc hệ thống ở khu vực chịu tải trọng gió lớn, quá trình thi công buộc phải có sự giám sát và chỉ đạo kỹ thuật chặt chẽ từ Kỹ sư điện mặt trời để đảm bảo tuân thủ tiêu chuẩn kỹ thuật.

Tóm lại, khung giá đỡ tấm pin năng lượng mặt trời là thành phần quan trọng, đảm bảo tính bền vững kỹ thuật và hiệu suất hoạt động tối đa của hệ thống điện mặt trời. Việc lựa chọn vật liệu, thiết kế tuân thủ tiêu chuẩn chịu tải quốc tế là yếu tố quyết định đến khả năng chống chịu gió bão và ăn mòn. Để đảm bảo hệ thống điện mặt trời đạt chuẩn kỹ thuật cao nhất và tối ưu hóa hiệu suất lâu dài, hãy liên hệ ngay với đội ngũ kỹ sư chuyên môn của KITAWA qua hotline 0942699539 để được tư vấn giải pháp khung đỡ phù hợp nhất!