hinh-anh-san-pham-20-6319.png
Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của hệ thống phụ kiện lắp đặt của pin mặt trời

    Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của hệ thống khung đỡ pin mặt trời

     

    Trong hệ thống điện năng lượng mặt trời, khung đỡ pin mặt trời đóng vai trò quan trọng không kém gì tấm pin hay bộ inverter. Đây là bộ phận chịu trách nhiệm giữ cố định, định hướng và bảo vệ tấm pin trước tác động của gió, mưa, bão và thời tiết khắc nghiệt. Bài viết dưới đây sẽ giúp bạn hiểu rõ cấu tạo, nguyên lý hoạt động cũng như cách lựa chọn hệ khung đỡ phù hợp cho từng công trình.

     

    1. Tổng quan về hệ thống khung đỡ pin mặt trời
     

    Hệ khung đỡ pin mặt trời (Solar Mounting Structure) là tổ hợp các thanh kim loại, phụ kiện liên kết và bộ phận cố định giúp nâng đỡ, định vị và giữ ổn định các tấm pin năng lượng mặt trời trong suốt vòng đời hoạt động.

    Tùy thuộc vào vị trí lắp đặt, có ba loại khung phổ biến:

    • Khung đỡ mái tôn (Roof Mounting System): lắp trên mái nhà, nhà xưởng, giúp tiết kiệm diện tích.

    • Khung đỡ mặt đất (Ground Mounting System): lắp trên nền đất, có thể điều chỉnh góc nghiêng linh hoạt.

    • Khung đỡ dạng cột hoặc trụ (Pole Mounting System): thường dùng cho tấm pin nhỏ, hệ độc lập hoặc trạm viễn thông.

    Mỗi loại hệ khung đều có thiết kế, vật liệu và phụ kiện đặc trưng để đảm bảo hiệu suất và độ bền cao nhất.
     

    2. Cấu tạo chi tiết của khung đỡ pin mặt trời
     

    Một bộ khung đỡ pin mặt trời hoàn chỉnh thường bao gồm các thành phần chính sau:
     

    a. Thanh ray (Rail)
     

    Đây là xương sống của hệ khung, thường được làm từ nhôm định hình anodized có khả năng chống ăn mòn cao.
    Thanh ray có nhiệm vụ giữ và liên kết các tấm pin thành hàng, đồng thời chịu tải trọng gió và tuyết.
     

    b. Kẹp giữa và kẹp biên (Mid Clamp & End Clamp)
     

    Kẹp giữa giữ các tấm pin liền kề nhau, trong khi kẹp biên cố định tấm pin ở hai đầu dãy.
    Các kẹp này thường được làm bằng nhôm hoặc thép không gỉ (inox), bên trong có đệm cao su giúp tránh trượt và bảo vệ kính pin.
     

    c. Móc mái / Chân đế (Roof Hook / Ground Footing)

     

    Là bộ phận liên kết hệ khung với mái nhà hoặc nền đất.

    • Với mái tôn: dùng móc chữ L hoặc chữ Z, bắt trực tiếp vào xà gồ bằng vít tự khoan inox
       

    d. Bulong, ốc vít, thanh nối
     

    Các chi tiết liên kết nhỏ nhưng cực kỳ quan trọng, giúp cố định chắc chắn toàn bộ cấu trúc.
    Yêu cầu: dùng vật liệu inox 304/316 hoặc thép mạ kẽm nhúng nóng để chống rỉ sét.
     

    e. Dây nối đất và phụ kiện an toàn
     

    Khung nhôm cần được nối đất để đảm bảo an toàn điện, tránh rò rỉ dòng DC.
    Ngoài ra, một số hệ thống còn tích hợp thanh chống gió, khóa chống trượt, bộ điều chỉnh góc nghiêng.
     

    3. Nguyên lý hoạt động của khung đỡ pin mặt trời
     

    Nghe có vẻ đơn giản, nhưng khung đỡ pin mặt trời được thiết kế theo những nguyên lý cơ học và vật lý chính xác để đạt hiệu suất tối ưu.
     

    a. Nguyên lý chịu tải
     

    Khung đỡ được tính toán để chịu tải trọng tĩnh (trọng lượng của pin và khung) và tải trọng động (gió, rung, tuyết).
    Cấu trúc tam giác hoặc dạng chữ A thường được dùng để phân bổ lực đồng đều, giúp khung không bị biến dạng.
     

    b. Nguyên lý định hướng và góc nghiêng
     

    Góc nghiêng tấm pin ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu suất thu năng lượng.

    • Ở Việt Nam, góc nghiêng lý tưởng thường bằng vĩ độ địa lý ± 5° (khoảng 10–15° ở miền Nam, 18–22° ở miền Bắc).

    • Khung đỡ được thiết kế để cố định hoặc điều chỉnh được góc nghiêng, giúp tấm pin nhận ánh sáng tối đa trong năm.
       

    c. Nguyên lý chống gió và rung động
     

    Các khung đỡ hiện đại thường có thiết kế khí động học, giảm sức cản gió và tránh hiện tượng nâng tấm pin khi gió mạnh.
    Ở vùng ven biển hoặc cao nguyên, nhà sản xuất thường yêu cầu khung chịu được tốc độ gió tới 160 km/h.
     

    4. Tiêu chuẩn kỹ thuật
     

    Các hệ khung đạt chuẩn thường tuân theo tiêu chuẩn quốc tế như:

    • ISO 9001:2015.

    • AS/NZS 1170.

    • JIS C 8955:2017 (Nhật Bản).

    • TCVN 9386:2012 (Việt Nam – tải trọng gió và động đất).
       

    5. Ứng dụng và xu hướng hiện nay
     

    Ngày nay, các hệ thống khung đỡ không chỉ có nhiệm vụ “nâng đỡ” mà còn được tích hợp nhiều tính năng hiện đại:

    • Khung xoay tự động (Solar Tracker): tự điều chỉnh góc nghiêng theo hướng mặt trời, tăng hiệu suất 15–25%.

    • Khung rail-less (không thanh ray): giúp giảm vật liệu, rút ngắn thời gian thi công.

    • Khung lắp ghép nhanh (modular system): dùng kẹp trượt, tiết kiệm 30% thời gian lắp đặt.

    Ở Việt Nam, nhiều dự án mái nhà công nghiệp, nông trại điện mặt trời đã sử dụng hệ khung nhôm định hình có chứng nhận quốc tế, tuổi thọ lên tới 25–30 năm.
     

    6. Kết luận
     

    Hệ thống khung đỡ pin mặt trời là nền tảng giúp toàn bộ hệ thống năng lượng hoạt động ổn định, an toàn và hiệu quả.
    Một bộ khung được thiết kế đúng kỹ thuật không chỉ bảo vệ tấm pin trước gió bão mà còn tối ưu góc chiếu sáng, tăng hiệu suất phát điện đáng kể.

    Khi lựa chọn, bạn nên ưu tiên:

    • Sản phẩm có chứng nhận tiêu chuẩn kỹ thuật,

    • Vật liệu chống ăn mòn,

    • Phụ kiện đồng bộ với loại mái hoặc nền,

    • Và đặc biệt là đơn vị lắp đặt uy tín.
       

    Thông Tin Liên Hệ

    CÔNG TY TNHH THÉP THUẬN PHƯƠNG
    Website: http://www.tpcsteel.com/  
    Hotline: 0909.229.643
    Email: cnctech.tpco@gmail.com
    Địa chỉ: 858/15A Lê Đức Anh, Phường Bình Tân, Thành phố Hồ Chí Minh.