Tìm hiểu dòng điện một chiều trong hệ thống điện mặt trời

Dòng điện một chiều là gì? 

Dòng điện một chiều (Direct Current) là dòng dịch chuyển có hướng của các hạt điện - electron di chuyển từ cực âm sang cực dương theo 1 đường thẳng mà không đổi hướng.

Đặc điểm nổi bật của dòng điện một chiều

- Chiều của dòng điện 1 chiều có hướng chuyển dịch từ dương sang âm. 

- Cường độ có thể tăng hoặc giảm nhưng không hề thay đổi chiều, được xác định thông qua ampe kế và đồng hồ vạn năng hay các thiết bị đo lường điện khác

- Một điện áp DC có giá trị luôn luôn là dương hoặc là âm. Giá trị có thể tăng hoặc giảm nhưng không bị thay đổi giữa dương và âm.

Công dụng của dòng điện một chiều

Điện một chiều được sử dụng trong một vài ứng dụng dưới đây:

Tạo nguồn điện chiếu sáng

Dòng điện một chiều thường được ứng dụng cho quá trình sản xuất đèn pin chiếu sáng và hầu hết các loại đèn pin đều sử dụng nguồn điện một chiều bởi năng lượng có thể được tích tụ trong nguồn năng lượng gọi là PIN khô hoặc PIN sạc

Cung cấp năng lượng cho thiết bị điện tử

Hầu hết các thiết bị sạc pin hiện nay đều sử dụng nguồn điện một chiều vì khi cắm trực tiếp vào điện xoay chiều, nếu tác động 220V thì có thể làm chập cháy thiết bị. Các dòng máy điện thoại sẽ sử dụng điện một chiều. Các cục sạc điện thoại sẽ chuyển hóa điện AC thành DC trước khi cung cấp năng lượng cho điện thoại.

Chế tạo Pin năng lượng mặt trời

Một trong những ứng dụng rộng rãi từ dòng điện một chiều đó là chế tạo tấm Pin hấp thu năng lượng mặt trời để chuyển hóa quang năng thành điện năng. Tất nhiên, quá trình này cần phải có biến tần để chuyển đổi điện năng một chiều thành điện xoay chiều 220V để sử dụng.

>>Xem thêm: Cường độ bức xạ mặt trời tại Việt Nam

So sánh điện một chiều (DC) và điện xoay chiều (AC)

Hiện nay có 2 loại dòng điện là một chiều và xoay chiều. Để sử dụng điện hiệu quả cho các thiết bị điện, chúng ta cùng tìm hiểu chi tiết về 2 dòng điện này.

- Hướng của dòng điện:  Dòng DC chỉ di chuyển theo 1 chiều từ dương sang âm, trong khi dòng AC có thể đảo chiều. Tức khi dòng AC chạy qua đoạn mạch chiều dòng điện sẽ đảo ngược lại.

- Tần số: Do dòng DC không bao giờ thay đổi hướng nên tần số của nó bằng 0. Trong khi dòng AC, có tần số quyết định bởi số lần đổi chiều của nó trong 1 khoảng thời gian xác định.

- Hướng chuyển động của dòng Electron: Dòng DC luôn di chuyển theo 1 hướng cố định. Trong khi dòng AC luôn chuyển hướng tiến hoặc lùi.

- Hệ số công suất dòng điện: Dòng DC luôn bằng 1, dòng AC sẽ trong khoảng từ 0-1.

- Cường độ dòng điện của dòng DC không đổi theo mọi thời điểm tại 1 điểm. Trong khi dòng AC sẽ là cường độ tức thời, thay đổi theo thời gian.

- Dòng điện 1 chiều có thể chuyển đổi sang dòng AC với bộ chuyển đổi và ngược lại.

- Dòng điện 1 chiều DC chỉ có thể kết nối với loại tải là điện trở. Trong khi, dòng AC có thể tải qua điện trở, điện dung và cảm ứng từ.

- Mức độ nguy hiểm của dòng DC cao hơn so với dòng AC khi ở một định mức dòng điện.

Cách đổi dòng điện một chiều thành xoay chiều?

Để chuyển đổi dòng điện chúng ta sẽ  sử dụng máy biến tần (hay còn gọi là inverter) để biến đổi điện một chiều thành điện xoay chiều và ngược lại.

Máy biến tần inverter được ứng dụng trong ngành công nghiệp điện mặt trời. Thiết bị chuyển đổi dòng điện 1 chiều thành xoay chiều để hòa lưới điện quốc gia, đồng thời cung cấp điện cho các tải tiêu thụ.

Tạm kết

Dòng điện một chiều cung cấp năng lượng cho nhiều thiết bị hoạt động hiệu quả và ổn định. Người sử dụng cần hiểu rõ cách thức hoạt động của dòng điện một chiều để lắp đặt mạch điện an toàn, tránh chập cháy, áp dụng vào thực tế một cách hiệu quả.