Trước khi thiết kế hệ thống năng lượng mặt trời cho gia đình, điều quan trọng là phải xác định mức tiêu thụ năng lượng của ngôi nhà. Việc bạn cần làm là xem lại các hóa đơn điện trong vài tháng gần nhất để tìm ra mức trung bình kilowatt giờ (kWh) mà hộ gia đình bạn tiêu thụ mỗi tháng. Hãy nắm rõ số lượng thiết bị điện bạn đang có, tần suất sử dụng chúng, và liệu bạn có kế hoạch thêm các thiết bị tiêu thụ nhiều năng lượng như xe EV hay tủ lạnh lớn hơn trong tương lai hay không. Điều này sẽ đảm bảo hệ thống điện mặt trời không bị quá công suất, giúp tối ưu chi phí đầu tư, đồng thời cũng không bị thiếu công suất dẫn đến không đáp ứng đủ nhu cầu năng lượng.
Thuộc tính tiếp theo là tìm các mẫu phù hợp với cấu hình ngôi nhà của bạn. Hãy tìm những mẫu cung cấp sự cân bằng tốt giữa hiệu suất và độ bền. Các tấm pin hiệu quả hơn sẽ tốt hơn nếu mái nhà của bạn có diện tích nằm ngang nhỏ, vì chúng tạo ra nhiều năng lượng hơn so với các loại tấm pin khác. Hãy chắc chắn kiểm tra không gian có thể lắp đặt tấm pin mặt trời, vì khi đo diện tích mái nhà, bạn không nên bao gồm các vị trí có lỗ thông khí, ống khói hoặc ngọn cây che khuất ánh sáng mặt trời. Tấm pin mặt trời có các mức đầu ra công suất khác nhau và ví dụ, nếu bạn có nhu cầu về công suất nhất định cần được đáp ứng, bạn có thể dễ dàng đạt được kỳ vọng về năng lượng với vài tấm pin sản xuất 550W, đây là ước tính sơ bộ cho nhu cầu sử dụng thông thường trong hộ gia đình. Điều này sẽ ảnh hưởng đến hoạt động của hệ thống năng lượng mặt trời trong ngôi nhà của bạn trong thời gian dài.
Việc lắp đặt hệ thống năng lượng mặt trời cho ngôi nhà không chỉ giới hạn ở việc tạo ra điện năng từ mặt trời, mà còn bao gồm cả việc lưu trữ năng lượng để sử dụng sau đó vào ban đêm hoặc những ngày nhiều mây. Khi xem xét thực tế này, các pin LiFePO4 là lựa chọn phù hợp vì chúng an toàn, có tuổi thọ dài với hơn 6000 chu kỳ sạc-xả, và cũng có sẵn ở nhiều kích cỡ khác nhau. Bạn có thể chọn các loại pin nhỏ hơn (từ 5 kWh) hoặc các loại pin lớn hơn (10 kWh trở lên), tùy theo nhu cầu lưu trữ năng lượng của bạn. Một số hệ thống lưu trữ có dạng tích hợp hoàn chỉnh, kết hợp pin với bộ biến tần năng lượng mặt trời, giúp việc lắp đặt dễ dàng hơn. Hệ thống này cho phép người dùng sử dụng hiệu quả hơn lượng điện mặt trời được sản xuất, thay vì phải phụ thuộc vào lưới điện.
Bộ biến tần có lẽ là thành phần quan trọng nhất trong hệ thống biến tần của ngôi nhà. Điều này là do bộ biến tần chịu trách nhiệm chuyển đổi dòng điện một chiều (DC) được tạo ra bởi các tấm pin mặt trời thành dòng điện xoay chiều (AC) được sử dụng bởi các thiết bị khác nhau trong nhà. Khi chọn bộ biến tần, hãy cân nhắc công suất của bộ biến tần và xem nó có phải là mẫu lai hay không. Những bộ biến tân có thể hoạt động đồng thời với lưới điện và hệ thống lưu trữ pin của bạn được gọi là bộ biến tần lai. Chúng mang lại lợi ích vì bạn có thể dễ dàng chuyển đổi giữa các nguồn điện. Ngoài ra, bộ biến tần cũng phải là sản phẩm đã được chứng nhận để tuân thủ các quy định về an toàn, đảm bảo rằng các bộ phận khác của hệ thống hoạt động tốt.
Việc đảm bảo lắp đặt và bố trí hệ thống năng lượng mặt trời tại nhà được thực hiện đúng cách là điều hết sức quan trọng nếu bạn muốn hệ thống hoạt động như mong muốn. Vị trí tối ưu nhất cho các tấm pin năng lượng mặt trời trong hệ thống là ở khu vực gần bán cầu nam nhất có thể, không có vật cản nào che chắn để nhận được ánh sáng mặt trời tối đa; nếu bạn ở bán cầu bắc, đó là những mái nhà hướng về phía nam và không bị che khuất ánh nắng trong ngày. Góc nghiêng của các tấm pin cũng rất quan trọng; độ dốc lý tưởng thường tương ứng với vĩ độ của địa điểm. Bạn cũng nên làm việc với các đơn vị thi công có tay nghề cao trong việc kết nối tấm pin với mái nhà vì việc đi dây các thành phần (tấm pin, bộ biến tần và pin lưu trữ) cũng rất then chốt. Các thành phần tiêu chuẩn gồm có tấm pin, pin lưu trữ và bộ biến tần. Việc lắp đặt đúng cách hệ thống năng lượng mặt trời tại nhà sẽ đảm bảo tất cả các thành phần được cố định hiệu quả, giúp loại bỏ nguy cơ phát sinh sự cố trong tương lai.
Hãy tìm những sản phẩm đã được chứng nhận và có uy tín khi xây dựng hệ thống năng lượng mặt trời cho gia đình, vì đây là yếu tố hàng đầu. Tấm pin được chứng nhận sẽ đi kèm với các thành phần như bộ biến tần và pin cũng được chứng nhận tương tự; điều này cũng áp dụng đối với các tấm pin đạt chứng nhận RoHS. Pin cũng rất quan trọng: nhiều loại pin lithium polymer đi kèm bảo hành lên tới mười năm. Các tấm pin năng lượng mặt trời thường có thời hạn bảo hành dài hơn, khoảng từ hai mươi đến hai mươi lăm năm. Những chế độ bảo hành này mang lại sự an tâm vì chúng cam kết rằng hệ thống sẽ hoạt động hiệu quả trong nhiều năm tới. Chúng cũng bảo vệ bạn trong trường hợp các thành phần xảy ra lỗi.
Mỗi ngôi nhà đều khác nhau về mẫu mã và kích thước, vì vậy hệ thống tấm pin năng lượng mặt trời của bạn cần được thiết kế phù hợp với điều kiện cụ thể của bạn. Ví dụ, nếu mái nhà của bạn có diện tích hạn chế, các tấm pin hiệu suất cao có thể là lựa chọn tối ưu nhất. Nếu bạn sống ở khu vực có thời tiết khắc nghiệt (quá nóng hoặc quá lạnh), bạn có thể chọn các tính năng đã được tối ưu hóa cho những điều kiện đó (một số công ty có các giải pháp pin chuyên dụng cho điều kiện thời tiết khắc nghiệt). Ngoài ra, khả năng cá nhân hóa cho phép bạn tích hợp các tính năng như WiFi để truy cập hiệu suất hệ thống từ xa. Bạn sẽ có thể theo dõi mức tiêu thụ điện năng và lượng năng lượng mặt trời được tạo ra hàng ngày. Việc cá nhân hóa giúp hệ thống của bạn tích hợp một cách liền mạch với lối sống và ngôi nhà của bạn.