Công cụ tính diện tích tấm pin mặt trời

Tấm pin mặt trời dân dụng tiêu chuẩn là 65 × 39 inch, tức 17,6 ft² mỗi tấm. Tính cả khung và khoảng cách thanh ray giữa các tấm, hãy tính khoảng 20 ft² cho mỗi tấm đã lắp.

100 ft² diện tích mái dùng được chứa khoảng 5 tấm = khoảng 1.750 watt (1,75 kW). 500 ft² chứa khoảng 25 tấm = khoảng 9 kW. Một hệ dân dụng 6 kW thông thường cần khoảng 350 ft² mái hướng nam không bị che.

Quy chuẩn phòng cháy yêu cầu hai thứ riêng biệt và chúng rất dễ bị lẫn. Thứ nhất là khoảng lùi dọc đỉnh mái — thường 18 inch mỗi bên khi dàn pin chỉ phủ một phần mái, mở rộng lên 36 inch khi nó phủ nhiều hơn. Thứ hai là một lối tiếp cận rộng 36 inch chạy từ mép mái lên đỉnh. Một số nơi còn thêm khoảng lùi ở khe mái và cửa sổ mái. Phiên bản quy chuẩn và sửa đổi địa phương mỗi nơi mỗi khác, nên hãy hỏi cơ quan quản lý xây dựng để xác nhận cả hai.

Ống khói, ống thông hơi và bóng của công trình lân cận còn làm giảm thêm diện tích dùng được. Mặt mái hướng nam hiệu quả nhất; hướng đông và tây vẫn cho sản lượng tốt; ở bắc bán cầu, mái hướng bắc thường không phù hợp.

Tấm pin mặt trời dân dụng tiêu chuẩn là 65 × 39 inch, tức 17,6 ft² tấm. Đó mới chỉ là phần kính — cùng với khoảng cách thanh ray và các khoảng lùi, hãy tính khoảng 20 ft² mái cho mỗi tấm đã lắp.

Phần lớn công trình nhà ở dùng 20–30 tấm và cần 350–525 ft² diện tích mái dùng được.

Không phải toàn bộ diện tích mái đều dùng được: mặt hướng nam là tốt nhất (hướng bắc ở nam bán cầu). Hướng đông hay tây vẫn chạy được nhưng cho ít hơn 15–20%. Mặt hướng bắc thường bị bỏ qua.

Vùng bị che không dùng được. Một cái cây che mái 2 giờ mỗi ngày đủ để triệt tiêu hiệu quả của những tấm đó.

Khoảng lùi: thường 18 inch mỗi bên đỉnh mái, mở rộng lên 36 inch khi dàn pin phủ phần lớn hơn của mái; cộng một lối tiếp cận rộng 36 inch từ mép mái lên đỉnh. Cùng với khoảng cách hàng và vật cản, đó chính là khoản dự phòng 25% mà bảng dưới đây áp dụng.

Tấm pin dân dụng hiện nay cho 350–450 watt mỗi tấm. Vậy 20 tấm ở mức 400 W = hệ 8 kW.

Hộ gia đình Mỹ trung bình dùng 10.500 kWh một năm, tức 875 kWh một tháng, 29 kWh một ngày.

Trong khí hậu ôn hòa, một hệ 8 kW cho khoảng 11.000–13.000 kWh một năm — đủ để bù phần lớn mức tiêu thụ của một hộ.

Theo vùng: Nam California hay Arizona cho 1.500–1.700 kWh mỗi kW một năm. Tây Bắc Thái Bình Dương: 1.000–1.200. Đông Bắc: 1.100–1.300. Florida: 1.400–1.500.

Ví dụ tính thử: một ngôi nhà 2.000 ft² ở Texas với hóa đơn điện 200 $ một tháng. Tiêu thụ năm khoảng 12.000 kWh. Cần hệ 8–9 kW. Tức 20–23 tấm loại 400 W. Đó là 352–405 ft² tấm pin, nên với dự phòng 25% cần khoảng 440–510 ft² mái hướng nam.

Việc chọn quy mô hệ điện mặt trời đi ngược chiều với phần lớn phép tính trên trang web này: bạn thường bắt đầu từ công suất hệ mong muốn tính bằng kilowatt rồi lùi ngược về diện tích mái cần có. Tấm pin dân dụng phổ biến hiện nay khoảng 65 nhân 39 inch — chừng 17,6 ft² — và cho khoảng 400 watt.

Chia công suất hệ bạn nhắm tới cho công suất mỗi tấm để ra số tấm, rồi nhân với 17,6 để ra diện tích tấm thô. Con số đó chưa phải diện tích mái bạn cần, vì tấm pin không thể trải sát cạnh nhau khắp mái.

Hãy cộng khoảng 25% cho thực tế của một mái nhà: các khoảng lùi phòng cháy dọc đỉnh mái và mép mái mà phần lớn quy chuẩn yêu cầu, khoảng cách giữa các hàng, và những vùng bị ống thông hơi, ống khói cùng cửa sổ mái che bóng. Bảng cho cả diện tích tấm thô lẫn diện tích mái thực tế đã gồm khoản dự phòng này.

Ví dụ tính thử — hệ 8 kW. Ở mức 400 W mỗi tấm, đó là 20 tấm. Diện tích tấm 20 × 17,6 = 352 ft². Cộng 25% cho khoảng lùi và vật cản: bạn cần khoảng 440 ft² mái dùng được và có hướng tốt. Trên một ngôi nhà mái hai dốc đơn giản, đó gần như trọn một mặt mái hướng nam.

Từ khóa là “dùng được”, và đó là lý do diện tích mái thô đo từ ảnh vệ tinh luôn thổi phồng công suất. Chỉ những mặt có hướng phù hợp mới được tính — ở bắc bán cầu, hướng nam là tốt nhất, đông và tây mất khoảng 15 tới 20%, còn mặt hướng bắc hiếm khi đáng tiền lắp. Hãy đo từng mặt mái riêng, rồi chỉ cộng những mặt phù hợp.

Chi phí lắp đặt tấm pin: 2,50–4,00 $ mỗi watt công suất (2024). Hệ 8 kW = 20.000–32.000 $ trước tín dụng thuế và ưu đãi.

Tín dụng thuế liên bang Mỹ: 30% tổng chi phí hệ. Ưu đãi cấp bang và địa phương có thể thêm 10–30% nữa.

Chi phí thực sau ưu đãi: 14.000–22.000 $ cho hệ 8 kW ở một bang thông thường.

Thời gian hoàn vốn: 6–10 năm ở phần lớn các bang của Mỹ. Nhanh hơn (4–6 năm) ở những bang có giá điện cao và ưu đãi tốt.

Chi phí trên mỗi foot vuông mái được dùng: khoảng 50–100 $ mỗi foot vuông diện tích tấm pin. Con số này chỉ tính phần mái mà tấm pin chiếm, không phải phần mái còn lại.

Mọi diện tích trên trang này viết bằng foot vuông và kích thước tấm viết bằng inch, vì dữ liệu nguồn là từ thị trường Mỹ. Ở Việt Nam, một báo giá điện mặt trời áp mái được đưa ra theo kWp (kilowatt-peak) và theo mét vuông. Các phép đổi đều chính xác: 1 ft² = 0,09290304 m² và 1 in = 2,54 cm.

Quy đổi kích thước tấm: 65 × 39 inch là 165,1 × 99,1 cm và diện tích 1,64 m². Tấm dân dụng bán ở Việt Nam thường quanh 172 × 113 cm, tức 1,94 m² — đó là các mô-đun mới hơn, công suất cao hơn, nên cả diện tích lẫn công suất mỗi tấm đều lớn hơn con số trên trang này. Hãy dùng kích thước mô-đun trong chính báo giá của bạn, đừng dùng con số 17,6 ft² ở đây.

Quy đổi diện tích: 352 ft² diện tích tấm là 32,70 m², và 440 ft² mái với dự phòng 25% là 40,88 m². Với 6 kW, 330 ft² là 30,66 m²; với 12 kW, 660 ft² là 61,32 m².

Về sản lượng, mức bức xạ ở Việt Nam nằm gần đầu cao của dải Mỹ và khác nhau rõ rệt giữa các vùng, với miền Nam cao hơn miền Bắc; muốn có con số chắc chắn thì cần một phép tính dùng dữ liệu của chính tỉnh bạn. Trang này không đưa ra ước tính sản lượng — thứ nó đưa ra là một công suất hệ nhất định cần bao nhiêu mái, và phép tính đó không phụ thuộc vào đơn vị.