Dự án điện mặt trời hộ gia đình

Solar Ngọc Giàu

Hệ thống gồm 4 tấm LONGi 550W, inverter 2.300W dùng pin 24V và bộ lưu trữ khoảng 2kWh. Phương án cấp điện cho tủ tải ưu tiên riêng, phục vụ đèn, quạt, TV, mạng, tủ lạnh và một số ổ cắm thiết yếu.

Phối cảnh AI minh họa bố trí 4 tấm PV và khu vực thiết bị trong nhà

Hạng mục	Cấu hình tham khảo
Dàn quang điện	4 × 550W = 2.200Wp = 2,2kWp
Inverter	2.300W, hệ pin 24V, cần đối chiếu nhãn model
Pin lưu trữ	Ví dụ LiFePO4 8S, 25,6V / 80Ah = 2,048kWh
Phạm vi cấp điện	Tủ tải ưu tiên với L và N riêng, PE liên tục

Điều kiện áp dụng: các trị số bảo vệ và tiết diện là phương án sơ bộ. Cần xác nhận model inverter, nhãn tấm LONGi, nhãn pin/BMS và chiều dài dây trước khi thi công. Công suất tải thực phụ thuộc inverter, bộ pin, dòng khởi động và nhiệt độ.

Hồ sơ ngày 26/09/2026. Công suất inverter dùng trong tính toán là 2,3kW; dung lượng pin ví dụ là khoảng 2kWh. Nếu thông số 2kW của pin là công suất xả, cần bổ sung Ah/kWh để xác định thời gian sử dụng.

Sơ đồ nguyên lý toàn hệ thống

Mỗi đường chính trên sơ đồ biểu diễn một bó dây. Thiết bị chống sét lan truyền SPD nối nhánh song song; dây bảo vệ PE nối liên tục và không đi qua CB.

Sơ đồ tổng thể kết nối PV, inverter, bộ pin, lưới và tủ tải ưu tiên

Các tuyến kết nối

Dàn PV đi qua QPV là CB hoặc thiết bị cách ly chuyên dụng DC trước khi vào cổng PV của inverter. Cấu hình 4S hay 2S2P được chọn theo dải MPPT, điện áp PV tối đa và giới hạn dòng của máy.

Bộ pin nối với cổng BAT qua cầu chì FBAT và dao cắt QBAT. Cầu chì nằm sát cực dương pin; dòng trên tuyến này có hai chiều khi sạc và xả. SPD PV có nhánh nối PE theo sơ đồ của nhà sản xuất.

Lưới một pha chỉ cấp vào AC IN nếu inverter có chức năng nhận lưới và chuyển nguồn phù hợp. AC OUT cấp qua RCBO đến tủ tải ưu tiên. Không nối AC OUT trực tiếp vào lưới hoặc ổ cắm điện trong nhà.

Khung PV, vỏ inverter, vỏ pin kim loại, tủ điện và PE của tải liên kết với hệ tiếp địa chung. SPD Type 2 là lựa chọn dự kiến; Type 1+2 có thể cần theo thiết kế chống sét.

Cách đấu bốn tấm LONGi theo MPPT

Các số liệu bên dưới minh họa cho LONGi LR5-72HPH-550M trong tài liệu [1]. Nhãn tấm thực tế và đúng phiên bản datasheet là căn cứ cuối cùng.

Hai cách đấu cực dương và cực âm của bốn tấm PV

Cấu hình	Vmp	Voc	Imp	Isc
4S nối tiếp	167,8V	199,2V	13,12A	13,98A
2S2P	83,9V	99,6V	26,24A	27,96A

Với 4S: nối P1+ với P2-, P2+ với P3-, P3+ với P4-. Hai đầu ra là P1- và P4+. Kiểm tra cả công suất PV được phép, dòng MPPT và dòng ngắn mạch Isc đầu vào của inverter.

Với 2S2P: tạo hai chuỗi, mỗi chuỗi hai tấm nối tiếp; ghép hai đầu dương với nhau và hai đầu âm với nhau. Inverter phải nhận được dòng của cả hai chuỗi. Cáp và bảo vệ phải tính lại, không giữ mặc định CB 25A của phương án 4S.

Vmp khi tấm nóng/lạnh phải nằm trong dải MPPT và điện áp khởi động phải đạt. Voc lúc lạnh, có dung sai, phải thấp hơn PV Max. Ví dụ 4S ở 0°C với hệ số Voc -0,265%/°C cho khoảng 212,4V; cộng dung sai +3% là khoảng 218,8V. Cần thay nhiệt độ thấp nhất tại nơi lắp. Inverter có PV Max 150V không dùng cấu hình 4S.

Pin lưu trữ và đường dây DC

Ví dụ bộ pin LiFePO4 hoàn chỉnh 8S có điện áp danh định 25,6V và dung lượng 80Ah, tương đương 2.048Wh. Sơ đồ thể hiện các cọc xuất ra ngoài bộ pin, không phải hướng dẫn tự ghép cell.

Cực dương qua cầu chì và dao cắt DC trước khi đến inverter

Hạng mục	Tính toán / điều kiện
Dòng ở công suất 2,3kW	I ≈ P / (V × η). Với η = 90%: tại 25,6V ≈ 99,8A; tại 22V ≈ 116,2A. Chưa gồm xung khởi động.
Bộ pin để phát đủ 2,3kW	Đề xuất bộ pin cho xả liên tục ít nhất khoảng 130A và đáp ứng xung của inverter. BMS 150A chỉ phù hợp khi cell, busbar, cọc và dây trong bộ pin cũng đủ dòng.
Nếu pin 80Ah chỉ cho xả 1C	Giới hạn 80A: ở 22V, η = 90%, công suất AC tính được khoảng 1,58kW. Nên giới hạn tải khoảng 1,5kW hoặc đổi bộ pin đủ dòng.
Sạc pin từ PV và lưới	2,2kW / 28V ≈ 79A trước tổn hao. Giới hạn tổng dòng sạc theo nhãn pin/BMS; ví dụ hãng cho 40A thì tổng PV + lưới không vượt 40A.

Đường cáp pin: dự trù đồng mềm 35mm² mỗi cực, chiều dài mỗi dây không quá 1,5m. Cos phải ép đúng cỡ; lực siết theo hướng dẫn của bộ pin và inverter. Không nối tắt BMS.

Phối hợp bảo vệ: FBAT 150A và QBAT từ 160A liên tục là trị số dự kiến. Chốt theo hướng dẫn inverter, khả năng tải của cáp sau hiệu chỉnh, xung tải và dòng ngắn mạch bộ pin. Cầu chì và dao phải có định mức DC trên điện áp sạc tối đa, phù hợp dòng hai chiều. Khả năng cắt của cầu chì phải đủ cho pin lithium; BMS không thay thế cầu chì ngoài [2].

Đường AC và hệ tiếp địa

Dùng tủ tải ưu tiên riêng. QIN và QOUT là thiết bị hai cực; cả L và N của nhóm tải đi qua RCBO đầu ra. PE nối liên tục và không đi qua thiết bị đóng cắt.

Sơ đồ AC IN, AC OUT, RCBO và SPD AC nối song song

QIN: dòng định mức cần tính theo tải chạy qua inverter và dòng sạc từ lưới. Phương án dự trù cáp Cu 3G4mm², CB 2P 20A chỉ khi hướng dẫn thiết bị cho phép.

QOUT: dự kiến RCBO 2P 16A / 30mA. RCBO 16A không giới hạn công suất ở 2,3kW; giới hạn công suất phụ thuộc inverter, bộ pin và cấu hình sử dụng. RCD loại A chỉ dùng khi nhà sản xuất cho phép; có model cần loại B hoặc giải pháp phát hiện DC phù hợp.

Thợ điện cần xác định liên kết N-PE hoặc relay tiếp địa theo đúng model và kiểm tra RCD ở cả chế độ nhận lưới lẫn chạy pin [3]. SPD AC dự kiến Type 2, cấu hình 1P+N, Uc tham khảo 275V; bảo vệ dự phòng và cách nối theo hướng dẫn SPD.

Tiết diện dây và thiết bị bảo vệ

Bảng dùng cho tuyến ngắn và phương án 4S. Trước khi đặt hàng, kiểm tra nhiệt độ, cách đi dây, dòng sự cố và hướng dẫn của thiết bị.

Vị trí	Đề xuất sơ bộ	Điều kiện chốt
PV → tủ DC → inverter	2 × 1C 6mm² cáp solar, chịu UV; dài một chiều giả định ≤ 15m	Với 4S, 13,12A: sụt áp đồng ở 20°C khoảng 1,15V / 0,68%. Tính lại nếu đi xa, đi chung nhiều dây hoặc đổi 2S2P.
QPV – CB / cách ly PV	4S: CB PV DC 2P 25A; điện áp DC định mức đủ cho Voc lạnh	CB phải dùng đúng số cực/sơ đồ hãng và cắt tải DC. Chọn dòng sau hiệu chỉnh, phối hợp cáp. Một chuỗi riêng thường không cần thêm cầu chì chuỗi nếu không có nguồn cấp ngược.
SPD DC PV	SPD chuyên PV, dự kiến Type 2; lắp song song + / – / PE	Ucpv cao hơn Voc thiết kế; Up phải phù hợp khả năng chịu xung inverter. Không tự chọn 600V/1.000V chỉ vì có sẵn. Type 1+2 theo đánh giá chống sét [4].
Pin → inverter	2 × 1C 35mm² Cu mềm; mỗi cực ≤ 1,5m	Ở 116,2A: sụt áp khoảng 0,17V / 0,79% tại 22V. Cần kiểm tra khả năng tải thực của cáp với cầu chì dự kiến 150A, đầu cọc và nhiệt độ.
Cầu chì / cách ly pin	FBAT dự kiến 150A; QBAT ≥ 160A DC liên tục	DC hai chiều cho sạc/xả; cầu chì có khả năng cắt phù hợp dòng ngắn mạch pin. Manual có thể yêu cầu cáp và cầu chì khác.
AC OUT → tủ tải	Cáp Cu 3G2,5mm²; QOUT 2P 16A / 30mA dự kiến	Tuyến ≤ 15m, tải 2,3kW tại 230V: I ≈ 10A, sụt áp khoảng 2,1V / 0,91%. Loại RCD và đặc tính tác động theo inverter.
Lưới → AC IN	Dự trù Cu 3G4mm²; QIN 2P 20A nếu manual cho phép	Phải tính cả dòng tải qua bypass và sạc lưới. 20A không phải trị số chung cho mọi inverter; phối hợp bảo vệ hiện hữu.
PE và chống sét AC	PV/vỏ: Cu 6mm² dự trù; tuyến chính đất Cu 16mm² dự trù; SPD AC Type 2	Các tiết diện PE/SPD phải chốt theo sơ đồ tiếp địa và manual. Dây SPD ngắn, thẳng; bảo vệ dự phòng theo hãng. Đo hệ tiếp địa tại công trình.

Tính sụt áp: ΔU = 2 × L × I × ρ / S, trong đó ρ = 0,0175 Ω·mm²/m ở 20°C và L là chiều dài một chiều. Các kết quả chưa tính đầu nối và nhiệt độ. Sụt áp nhỏ không đồng nghĩa dây đã đủ khả năng chịu dòng.

Danh mục vật tư và bố trí lắp đặt

Khối lượng dưới đây dùng để lấy báo giá. Dây cần đo theo tuyến thực tế và cộng phần dự phòng thi công.

Vật tư	SL dự trù	Ghi chú đặt hàng
Tấm LONGi 550W	4 tấm	Cùng model, thông số và kiểu đầu nối.
Inverter 2.300W / 24V	1 bộ	Sin chuẩn; MPPT nhận đủ 2.200Wp và cấu hình PV được chọn.
Bộ pin LiFePO4 khoảng 2kWh	1 bộ	Ví dụ 25,6V / 80Ah; kiểm tra dòng xả và sạc.
Tủ DC, CB PV và SPD PV	1 bộ	4S: QPV 25A dự kiến; chọn SPD theo Voc và inverter.
Cầu chì pin + đế; dao pin	1 + 1	150A và ≥160A DC dự kiến; xem trang 04.
QIN; QOUT RCBO; SPD AC	Mỗi loại 1	Bổ sung bảo vệ dự phòng SPD nếu hãng yêu cầu.
Tủ AC / tủ tải ưu tiên	1 bộ	Có thanh PE; thanh N đầu ra tách đúng sơ đồ.
Cáp PV 6mm² đỏ / đen	18m + 18m	Giả định tuyến 15m/chiều, có dự phòng; đầu nối cùng hãng/loại.
Cáp pin 35mm² đỏ / đen	1,5m + 1,5m	Cos, ống co nhiệt, chụp cực; không kéo dài tùy ý.
Cáp AC IN / OUT	Theo đo đạc	Cu 3G4mm² / 3G2,5mm² sơ bộ.
Ray, kẹp, chân mái, bulông	1 bộ / 4 tấm	Chốt theo xà gồ, vùng kẹp của hãng, gió và tải mái.
PE, cọc đất, ống, nhãn	1 bộ	Số cọc/chiều dài theo khảo sát; không mặc định 1 cọc là đủ.

Mái dự kiến: bốn tấm chiếm khoảng 10,3m² nếu mỗi tấm có kích thước xấp xỉ 2,278 × 1,134m theo ví dụ G2 [1]. Cụm 2 × 2 chưa tính khe khoảng 2,27 × 4,56m. Cộng khe tấm, lối bảo trì và khoảng lùi mép mái; ray, kẹp và liên kết mái chốt theo xà gồ, vùng kẹp và điều kiện gió.

Inverter và pin đặt ở nơi khô, thoáng, có nền hoặc kệ chắc, cao hơn mức ngập khảo sát; tránh nắng trực tiếp, nguồn nhiệt và lối thoát. Khoảng hở tản nhiệt theo hướng dẫn thiết bị.

Dự toán: tổng chi phí = tổng số lượng × đơn giá từng hạng mục + vận chuyển + nhân công + thuế nếu có. Chốt giá sau khi xác định model inverter, khả năng xả bộ pin và tuyến cáp.

Khả năng sử dụng và kiểm tra hoàn thiện

Sản lượng điện theo kịch bản

E = 2,2kWp × giờ nắng đỉnh tương đương × hệ số hệ thống. Với 3,5-5 giờ và hệ số 0,75-0,85, kết quả khoảng 5,8-9,4kWh/ngày. Đây là dải kịch bản, chưa phải dự báo cho mái nhà. Bóng che, thời tiết, góc mái và việc pin đầy có thể làm điện sử dụng thực tế thấp hơn.

Thời gian dùng pin khi không có nắng

Ví dụ pin 2,048kWh, sử dụng 80% dung lượng, hiệu suất inverter 90% và tự tiêu thụ giả định 20W DC. Thời gian = 1.638Wh / (P tải / 0,90 + 20W).

Tải AC trung bình	Thời gian lý thuyết
300W	Khoảng 4,6 giờ
500W	Khoảng 2,8 giờ
1.000W	Khoảng 1,45 giờ
2.000W	Khoảng 44 phút*

Mức tải 2.000W chỉ áp dụng khi bộ pin và inverter cho phép dòng xả tương ứng. Thời gian thực tế còn phụ thuộc trạng thái pin, cài đặt ngắt, nhiệt độ và chu kỳ của thiết bị. Động cơ hoặc máy nén cần kiểm tra dòng khởi động; hạn chế bật đồng thời nhiều thiết bị công suất lớn.

Kiểm tra trước khi đóng điện

Thợ điện kiểm tra cực tính PV và pin, Voc, lực siết đầu cọc, tính liên tục PE, cách điện theo quy trình thiết bị, phối hợp CB/cầu chì, chống phát ngược và RCD ở hai chế độ nguồn. Thử tải tăng dần, đo nhiệt đầu nối. Điện áp sạc/ngắt và trình tự đóng cắt theo hướng dẫn pin/inverter.

Thông tin cần chốt: ảnh nhãn inverter với PV Max, MPPT, dòng PV/Isc và dòng sạc; nhãn tấm LONGi; nhãn pin/BMS với Ah/kWh và dòng sạc/xả; chiều dài ba tuyến PV → máy, pin → máy, máy → tủ; ảnh mái và tủ điện.

Tài liệu đối chiếu

[1] LONGi Hi MO 5m LR5 72HPH 540 đến 560M G2 V15

[2] Victron Wiring Unlimited về dây DC và cầu chì

[3] Victron Wiring Unlimited về tiếp địa và RCD

[4] ZOTUP hướng dẫn chọn SPD cho hệ quang điện