Tại Sao Lại Cần Khoảng Cách Lắp Giữa Các Tấm Pin Năng Lượng Mặt Trời?

Khi lắp đặt hệ thống điện mặt trời, nhiều người thường chú ý đến công suất tấm pin, hướng nắng, inverter hay pin lưu trữ mà quên mất một chi tiết rất quan trọng: khoảng cách giữa các tấm pin năng lượng mặt trời. Trên thực tế, việc chừa khe hở giữa các khung module không chỉ giúp thi công đẹp hơn mà còn ảnh hưởng trực tiếp đến độ bền, an toàn và hiệu suất vận hành lâu dài của toàn bộ hệ thống.

1. Khung nhôm tấm pin có thể giãn nở khi nhiệt độ tăng

Tấm pin năng lượng mặt trời thường được bao quanh bởi khung nhôm. Trong quá trình vận hành ngoài trời, nhiệt độ của tấm pin có thể thay đổi liên tục, đặc biệt vào những ngày nắng nóng. Khi nhiệt độ tăng, khung nhôm sẽ có hiện tượng giãn nở nhiệt.

Theo nguyên lý giãn nở vật liệu, nhôm có hệ số giãn nở nhiệt tuyến tính khoảng 23,1 × 10⁻⁶/°C. Điều này có nghĩa là khi nhiệt độ thay đổi, khung nhôm của tấm pin sẽ dài ra hoặc co lại. Ví dụ, với cạnh ngắn của một tấm pin khoảng 1134mm, khi nhiệt độ tăng từ 20°C lên 60°C, khung có thể giãn nở khoảng 1,05mm ở mỗi bên.

Con số này nghe có vẻ nhỏ, nhưng nếu các tấm pin được lắp sát nhau, không có khoảng hở, sự giãn nở lặp đi lặp lại mỗi ngày có thể tạo ra lực ép rất lớn lên phần khung và mép kính.

2. Nếu không có khoảng cách, các khung pin có thể va chạm vào nhau

Trong điều kiện lắp đặt đúng kỹ thuật, giữa các tấm pin cần có khe hở để khung có không gian giãn nở khi nhiệt độ tăng. Nếu hai khung module được lắp quá sát hoặc chạm trực tiếp vào nhau, khi trời nắng nóng, khung nhôm giãn nở sẽ đẩy vào nhau.

Hiện tượng này có thể gây ra nhiều rủi ro như:

• Khung pin bị cong, vênh hoặc biến dạng.
• Mép kính bị chịu lực nén lớn.
• Kính có nguy cơ bị nứt, vỡ.
• Cell pin bên trong bị ảnh hưởng, làm giảm công suất.
• Nước có thể xâm nhập vào vị trí hư hỏng, gây ăn mòn hoặc chập điện.

Đặc biệt, sự giãn nở và co lại diễn ra liên tục theo chu kỳ ngày đêm. Ban ngày tấm pin nóng lên và giãn nở, ban đêm nhiệt độ giảm khiến khung co lại. Quá trình này lặp lại trong nhiều năm có thể làm hệ thống nhanh xuống cấp nếu ngay từ đầu khoảng cách lắp đặt không được đảm bảo.

3. Kính tấm pin có thể chịu tải lực lớn nếu khung bị ép

Một điểm rất quan trọng là tấm pin mặt trời không chỉ có khung nhôm mà còn có lớp kính bảo vệ bên trên. Khi khung giãn nở nhưng không có khe hở để dịch chuyển, lực giãn nở có thể truyền vào phần mép kính.

Lúc này, kính không chỉ chịu tác động từ gió, mưa, rung động hoặc tải trọng bên ngoài mà còn phải chịu thêm lực nén từ khung. Nếu lực này tích tụ trong thời gian dài, mép kính có thể xuất hiện vết nứt nhỏ, sau đó lan rộng thành nứt kính, thấm nước hoặc giảm tuổi thọ module.

Với hệ thống điện mặt trời lắp trên mái nhà, đặc biệt ở khu vực có thời tiết nắng nóng như Hải Phòng và miền Bắc vào mùa hè, việc chừa khe hở kỹ thuật giữa các tấm pin là yếu tố không nên bỏ qua.

4. Khoảng cách tối thiểu giữa các tấm pin nên là bao nhiêu?

Theo khuyến nghị kỹ thuật từ nhiều nhà sản xuất module PV lớn, khoảng cách giữa các khung module liền kề thường nên duy trì tối thiểu 10mm.

Một số tiêu chuẩn tham khảo:

Nhà sản xuất	Khoảng cách khuyến nghị
TCL Solar	≥ 10mm
LONGi	≥ 10mm
JinkoSolar	≥ 10mm
JA Solar	10mm
Trina Solar	≥ 5mm, tùy dòng sản phẩm và hệ khung

Tuy một số dòng pin có thể cho phép khoảng cách nhỏ hơn, nhưng trong thực tế thi công dân dụng và công nghiệp, giữ khoảng cách tối thiểu 10mm giữa các khung module là phương án an toàn, dễ thi công và phù hợp với đa số hệ thống.

Khoảng cách này giúp:

• Tạo không gian cho khung nhôm giãn nở.
• Hạn chế va chạm giữa các tấm pin.
• Giảm lực nén lên mép kính.
• Bù trừ sai số trong quá trình thi công.
• Hỗ trợ thoát nước, thoát bụi tốt hơn.
• Giúp bảo trì, vệ sinh hệ thống thuận tiện hơn.

5. Lắp tấm pin quá sát nhau có thể gây hậu quả gì?

Nhiều công trình vì muốn tận dụng tối đa diện tích mái nên cố gắng lắp các tấm pin sát nhau nhất có thể. Tuy nhiên, nếu chỉ tính số lượng tấm pin mà bỏ qua khoảng cách an toàn, hệ thống có thể gặp nhiều vấn đề sau một thời gian vận hành.

Nứt khung hoặc biến dạng khung

Khi khung nhôm bị ép liên tục, các điểm liên kết có thể bị cong, méo hoặc nứt. Điều này làm giảm khả năng bảo vệ của khung đối với module.

Vỡ kính tấm pin

Lực nén từ khung có thể tác động lên mép kính. Nếu kết hợp thêm rung động do gió, tải trọng mưa bão hoặc sai số thi công, kính có thể bị nứt hoặc vỡ.

Nứt cell pin bên trong

Ngay cả khi bên ngoài chưa nhìn thấy hư hỏng rõ ràng, các cell pin bên trong vẫn có thể bị vi nứt. Vi nứt cell làm giảm khả năng phát điện, gây suy hao công suất và có thể tạo điểm nóng cục bộ.

Nước xâm nhập vào module

Khi kính, khung hoặc lớp keo bị ảnh hưởng, nước mưa có thể xâm nhập vào bên trong tấm pin. Đây là nguyên nhân dẫn đến ăn mòn, giảm cách điện, chập điện hoặc hỏng module.

6. Khoảng cách giữa các tấm pin không làm giảm hiệu quả hệ thống

Một số khách hàng lo ngại rằng chừa khe hở 10mm sẽ làm giảm số lượng tấm pin lắp được trên mái. Thực tế, khoảng cách này rất nhỏ so với kích thước tổng thể của tấm pin, nhưng lại mang lại lợi ích rất lớn về độ bền và an toàn.

Một hệ thống điện mặt trời tốt không chỉ là lắp được nhiều tấm pin nhất, mà phải đảm bảo các yếu tố:

• Đúng tiêu chuẩn kỹ thuật.
• An toàn khi vận hành lâu dài.
• Dễ bảo trì, vệ sinh.
• Hạn chế rủi ro hư hỏng.
• Tối ưu sản lượng điện trong nhiều năm.

Vì vậy, trong thiết kế và thi công, cần ưu tiên phương án lắp đặt hợp lý thay vì cố nhồi thêm tấm pin làm ảnh hưởng đến khoảng cách kỹ thuật.

7. LumiSolar khuyến nghị khi thi công điện mặt trời

Đối với các công trình điện mặt trời áp mái, LumiSolar luôn khuyến nghị khách hàng và đội thi công cần đảm bảo khoảng cách phù hợp giữa các tấm pin. Với đa số hệ thống, khoảng cách giữa các khung module nên đạt tối thiểu 10mm để đảm bảo giãn nở nhiệt, dung sai lắp đặt và độ an toàn lâu dài.

Ngoài khoảng cách giữa các tấm pin, khi thi công cũng cần chú ý:

• Khoảng cách tấm pin với mép mái.
• Khoảng cách với tường chắn, bồn nước, ống thông hơi.
• Hướng thoát nước và thoát bụi.
• Vị trí kẹp biên, kẹp giữa đúng tiêu chuẩn.
• Độ chắc chắn của khung giàn.
• Khả năng chống gió bão, chống ăn mòn.
• Đường đi dây DC, tiếp địa và chống sét lan truyền.

Kết luận

Khoảng cách giữa các tấm pin năng lượng mặt trời là chi tiết nhỏ nhưng có vai trò rất quan trọng trong toàn bộ hệ thống. Việc chừa khe hở tối thiểu khoảng 10mm giữa các khung module giúp tấm pin có không gian giãn nở khi nhiệt độ thay đổi, giảm nguy cơ va chạm, nứt kính, biến dạng khung, vi nứt cell và nước xâm nhập.

Một hệ thống điện mặt trời bền bỉ không chỉ phụ thuộc vào chất lượng tấm pin hay biến tần, mà còn phụ thuộc rất lớn vào kỹ thuật thiết kế và thi công. Vì vậy, khi lắp đặt điện mặt trời, khách hàng nên lựa chọn đơn vị có kinh nghiệm, hiểu rõ tiêu chuẩn kỹ thuật và thi công đúng ngay từ đầu.

LumiSolar cung cấp giải pháp khảo sát, thiết kế và lắp đặt điện mặt trời chuyên nghiệp tại Hải Phòng, đảm bảo an toàn – thẩm mỹ – hiệu quả – bền vững lâu dài.