Xu hướng bền vững, tiết kiệm năng lượng bao trùm các lĩnh vực của đời sống – xã hội. Một giải pháp giúp tiết kiệm năng lượng và chi phí sinh hoạt cho hộ gia đình chính là sử dụng mái ngói năng lượng mặt trời.

Ngày nay, việc tận dụng nguồn năng lượng mặt trời trở thành xu hướng “sống xanh” phổ biến trên toàn cầu. Có nhiều giải pháp sử dụng năng lượng mặt trời được đưa ra, trong đó mái ngói điện mặt trời là giải pháp mới mang tính thực tiễn cao. Vậy sản phẩm này có ưu nhược điểm như thế nào ?

Mái ngói Điện Mặt Trời

Mái ngói năng lượng mặt trời hoạt động giống hệt với các tấm quang điện đã được sử dụng rộng rãi trong xây dựng. Sự khác biệt chính giữa hai loại này nằm ở cách lắp ráp chúng: trong khi các tấm quang điện được lắp vào mái nhà sẵn có; các mái ngói năng lượng mặt trời là một phần của việc xây dựng mái nhà ngay từ đầu, thay vì ốp lát thông thường.

Các viên gạch ngói được cấu tạo bởi các tế bào quang điện, khi nhận được ánh sáng mặt trời, chúng sẽ tạo ra một điện trường có khả năng cung cấp năng lượng điện để sử dụng cho bên trong nhà. Mỗi viên gạch ngói được kết nối bằng dây cáp với bảng phân phối điện.

Làm thế nào để mái ngói điện mặt trời hoạt động hiệu quả hơn ?

Để mái ngói hoạt động hiệu quả, cần phải lắp đặt một biến tần chuyển đổi năng lượng thu được của mỗi tấm ngói thành điện. Một cách khác là lắp đặt bộ chuyển hoá năng lượng mặt trời (solar diverter), hoặc “hệ thống năng lượng mặt trời gia đình” với sự giám sát xuyên suốt của các chuyên gia.

Lượng năng lượng mặt trời thu được liên quan trực tiếp đến lượng ánh sáng mặt trời mà lớp gạch ngói tiếp xúc, điều này phụ thuộc vào khí hậu và vị trí của dự án. Dĩ nhiên, những ngày nắng  thì hiệu quả thu năng lượng cao hơn so với những ngày nhiều mây.

Để đảm bảo hiệu quả tối đa, cần phải giữ mái ngói luôn sạch sẽ. Ngoài ra, nên để gạch ngói năng lượng mặt trời được sắp xếp nằm cạnh nhau thay vì chồng chéo (khác với mái ngói men truyền thống), vì điều này tránh tạo các vùng tối –  không thu được ánh sáng mặt trời.

Khi nào nên lắp đặt mái ngói điện mặt trời ?

Việc lắp đặt mái ngói quang điện nên được xem xét nếu bạn xây dựng một ngôi nhà ngay từ đầu.

Với chi phí lắp đặt cao (giúp tiết kiệm đáng kể trong khoảng 5 năm), mái ngói năng lượng mặt trời thường được sử dụng ở các tòa nhà của công ty đang cần các chứng chỉ liên quan đến tính bền vững. Tuy nhiên, hiện tại, chúng cũng được lắp đặt trong một số ngôi nhà của nhiều hộ gia đình và yêu cầu tiêu chuẩn cao, nhằm giảm chi phí điện thông thường.

Hoàn toàn khả thi khi mong đợi loại giải pháp này sẽ hiện diện trong tất cả các loại công trình, gồm cả nhà ở, nơi mà sản xuất năng lượng cá nhân giúp giảm chi phí sinh hoạt và tăng quyền tự chủ của bất kỳ gia đình nào.

Ưu điểm của mái ngói năng lượng

Nhìn từ bên ngoài, mái ngói năng lượng mặt trời có hình dạng không khác gì ngói ốp mái nhà thông thường. Nhưng bên trong ngói được cấu tạo bằng các tế bào quang điện có khả năng hấp thu và chuyển hóa quang năng thành điện năng. Ngói có cơ chế hoạt động giống như những tấm pin năng lượng mà mặt trời mà nhiều gia đình đã quen thuộc. Chính vì thiết kế và cấu tạo như trên, ngói năng lượng mặt trời sở hữu những ưu điểm nổi bật:

– Mái ngói năng lượng mặt trời là một nguồn năng lượng tái tạo tuyệt vời cho các khu vực có mật độ năng lượng mặt trời cao.

– Chúng đẹp mắt và kín đáo hơn so với các tấm quang điện truyền thống vì chúng là một phần của thiết kế mái nhà và không cần phải lắp đặt sau này. Có một số loại gạch ngói năng lượng mặt trời có hình thức được làm giống như gạch đá phiến hoặc gạch gốm, nên sẽ hoàn toàn không bị để ý.

– Chúng là một lựa chọn tốt cho việc cải tạo các tòa nhà cần được bảo tồn và/hoặc trong các khu vực lịch sử (khi sự thay đổi được cho phép).

Có tính thẩm mỹ cao, trọng lượng nhẹ

So với những tấm pin quang điện phẳng và to kềnh, mái ngói hấp thụ năng lượng mặt trời có thiết kế tinh tế và đẹp mắt hơn nhiều.

Khi muốn sử dụng tấm pin mặt trời trong hệ thống điện mặt trời gia đình, gia chủ thường phải lắp thêm vào phần mái đã có sẵn. Phần lắp thêm này vừa nằm lộ thiên, nhìn vào sẽ thấy ngay, vừa làm tăng trọng lượng và áp lực lên mái nhà.

Trong khi đó, mái ngói mặt trời sẽ được lắp vào khung mái của ngôi nhà nên kín đáo hơn, vừa có khả năng che chắn mưa gió lại vừa có khả năng hấp thụ quang năng, lại không làm đè nặng mái nhà như khi sử dụng tấm pin.

Ngoài ra, một số hãng sản xuất mái ngói điện mặt trời còn thể hiện sự tinh tế trong khâu thiết kế bằng cách tạo ra mái ngói có hình thức giống như gạch đá phiến hoặc gạch gốm rất sang trọng.

Tuổi thọ cao

Được biết một số loại mái ngói năng lượng mặt trời sức chống chịu thời tiết tốt, độ bền cao lên đến 50 năm. Như thế, so với mái ngói truyền thống, mái ngói hấp thụ quang năng tỏ ra ưu thế hơn nhiều về tuổi thọ sản phẩm.

Nhược điểm của mái ngói điện mặt trời

Bên cạnh những ưu điểm nổi bật kể trên, mái ngói điện mặt trời vẫn còn tồn tại một số hạn chế như:

• Có giá thành đắt hơn các tấm pin mặt trời truyền thống.
• Chỉ có một số ít nhà sản xuất mái ngói quang điện nên không cung cấp cho khách hàng các tùy chọn đa dạng. Có thể kể tên một vài thương hiệu sản xuất ngói mặt trời uy tín, chất lượng nổi bật như: Hanergy, Eternit và Tesla Solar.
• Thiếu hụt đội ngũ kỹ thuật viên lành nghề và đủ kinh nghiệm để lắp mái ngói hấp thụ quang năng.
• Hiệu suất hấp thu năng lượng mặt trời chỉ đạt 98% (tức thất thoát 2%). Như vậy mái ngói không hấp thụ trọn vẹn 100% năng lượng mặt trời như các tấm quang năng.
•  Không giống như các tấm pin mặt trời, chúng không thể được lắp đặt ở các góc khác với thiết kế ban đầu, vì vậy trong một số trường hợp, việc tối ưu hóa hiệu quả thu năng lượng sẽ khó khăn hơn. Tuy nhiên, điều này có thể là một lợi thế nếu mái nhà được thiết kế chính xác cho mục đích này, bởi vì các gạch ngói là cốt lõi chính của dự án.

Tổng quan

Mái ngói năng lượng sở hữu nhiều ưu điểm vượt trội và đem đến nhiều lợi ích thiết thực. Tuy nhiên, mức giá sản phẩm vẫn còn là một trở ngại đối với người tiêu dùng. Hiện tại các nhà sản xuất vẫn đang đẩy mạnh nghiên cứu loại ngói mặt trời có giá thành thấp hơn nhưng vẫn đảm bảo chất lượng. SUDO SOLAR tin rằng loại mái ngói này trong tương lai tới sẽ làm “khuynh đảo” thị trường Việt Nam – nơi có nguồn năng lượng mặt trời dồi dào.