Điện mặt trời được ứng dụng vào rất nhiều mặt trong cuộc sống, như điện áp mái sinh hoạt gia đình, điện cho nhà máy, bán điện cho EVN. Ngoài ra, chúng ta còn có thể chế tạo hệ thống Đèn tích điện năng lượng mặt trời để vừa đảm bảo có ánh sáng để sinh hoạt gia đình vào buổi tối, vừa tiết kiệm điện trong giờ cao điểm. Hãy cùng theo dõi!
Đèn tích điện năng lượng mặt trời là gì?
Đèn tích điện năng lượng mặt trời hay còn gọi là đèn điện mặt trời hay đèn LED năng lượng mặt trời là thiết bị điện chiếu sáng bao gồm bóng đèn LED, tấm pin mặt trời và ắc quy tích hợp bên trong để lưu trữ điện. Đây là loại đèn sử dụng năng lượng tái tạo từ ánh sáng mặt trời để phát sáng, tiết kiệm điện năng và thân thiện với môi trường.
Cấu tạo đèn tích điện năng lượng mặt trời
Tấm pin mặt trời:
Là bộ phận chuyển hóa ánh sáng mặt trời thành dòng điện DC để cung cấp cho ắc quy và bóng đèn. Tấm pin mặt trời thường được làm bằng silicon với hiệu suất cao và tuổi thọ dài.
Ắc quy/Pin lưu trữ
Là bộ phận lưu trữ điện năng từ tấm pin mặt trời để cung cấp cho bóng đèn khi cần thiết. Ắc quy thường được chọn loại có dung lượng cao, khả năng chịu được nhiệt độ cao và thấp, chống rò rỉ axit và có tuổi thọ cao.
Bóng đèn LED
Là bộ phận phát sáng của đèn tích điện năng lượng mặt trời. Bóng đèn LED có ưu điểm là tiết kiệm điện năng, có ánh sáng tốt, không phát ra nhiệt và có tuổi thọ cao.
Mạch điều khiển
Là bộ phận điều chỉnh dòng điện từ tấm pin mặt trời sang ắc quy và từ ắc quy sang bóng đèn LED. Mạch điều khiển cũng có chức năng ngắt kết nối khi ắc quy đầy hoặc khi ắc quy yếu để bảo vệ ắc quy và tăng tuổi thọ của đèn.
Cảm biến ánh sáng
Là bộ phận nhận biết ánh sáng để tự động bật hoặc tắt đèn khi trời tối hoặc sáng. Cảm biến ánh sáng giúp tiết kiệm điện năng và tăng hiệu quả sử dụng của đèn.
Nguyên lý hoạt động của đèn tích điện năng lượng mặt trời
Nguyên lý hoạt động của đèn tích điện năng lượng mặt trời khá đơn giản như sau:
Ban ngày, tấm pin mặt trời nhận ánh sáng mặt trời và chuyển hóa thành dòng điện DC. Dòng điện này được dẫn qua mạch điều khiển vào ắc quy để sạc đầy năng lượng cho ắc quy. Khi ắc quy đầy, mạch điều khiển sẽ ngắt kết nối để tránh quá sạc và hao mòn ắc quy.
Ban đêm, khi trời tối, cảm biến ánh sáng sẽ phát hiện và kích hoạt mạch điều khiển để dẫn dòng điện từ ắc quy ra bóng đèn LED để phát sáng. Khi trời sáng trở lại, cảm biến ánh sáng sẽ ngắt kết nối và đèn sẽ tự động tắt.
Quá trình này lặp lại hàng ngày để đèn tích điện năng lượng mặt trời hoạt động liên tục mà không cần cắm điện.
Hướng dẫn thiết kế hệ thống Đèn tích điện Năng lượng mặt trời
Để thiết kế một chiếc đèn tích điện năng lượng mặt trời, ta cần thực hiện các bước sau:
Bước 1: Xác định nhu cầu sử dụng của đèn, như công suất, cường độ ánh sáng, thời gian chiếu sáng, vị trí lắp đặt,…
Bước 2: Chọn loại tấm pin mặt trời phù hợp với nhu cầu sử dụng, như loại silicon đơn tinh thể, silicon đa tinh thể hay silicon amorphous. Tính toán diện tích và số lượng tấm pin cần thiết để cung cấp đủ điện năng cho ắc quy và bóng đèn.
Bước 3: Chọn loại ắc quy phù hợp với nhu cầu sử dụng, như loại ắc quy khô, ắc quy axit hay ắc quy lithium. Tính toán dung lượng và số lượng ắc quy cần thiết để lưu trữ đủ điện năng cho bóng đèn.
Bước 4: Chọn loại bóng đèn LED phù hợp với nhu cầu sử dụng, như loại bóng đèn LED SMD, LED COB hay LED DIP. Tính toán công suất và số lượng bóng đèn cần thiết để phát sáng đủ cường độ ánh sáng.
Bước 5: Chọn loại mạch điều khiển phù hợp với nhu cầu sử dụng, như loại mạch điều khiển PWM hay MPPT. Tính toán các thông số kỹ thuật của mạch điều khiển như dòng điện vào ra, điện áp vào ra, hiệu suất,…
Bước 6: Chọn loại cảm biến ánh sáng phù hợp với nhu cầu sử dụng, như loại cảm biến ánh sáng analog hay digital. Tính toán ngưỡng ánh sáng để bật tắt đèn một cách tự động.
Bước 7: Lắp ráp các bộ phận đã chọn thành một chiếc đèn tích điện năng lượng mặt trời hoàn chỉnh. Kiểm tra chức năng và hiệu quả của đèn.
Các loại hệ thống, vật tư, thiết bị điện mặt trời liên quan
- Pin Năng lượng mặt trời
- Điện mặt trời
- Điện mặt trời áp mái
- Lắp điện mặt trời áp mái
- Lắp điện mặt trời
- Điện mặt trời Gia đình
- Lắp điện mặt trời Gia đình
- Biến tần
- Inverter
- Bơm năng lượng mặt trời
- Camera năng lượng mặt trời
- Đèn Solar
Tổng quan
Đèn tích điện năng lượng mặt trời là một sản phẩm tiện ích và tiết kiệm cho người dùng. Để có được một chiếc đèn tích điện năng lượng mặt trời chất lượng cao, ta cần xác định rõ nhu cầu sử dụng và chọn các bộ phận phù hợp. Đồng thời, ta cũng cần chú ý đến việc bảo dưỡng và vệ sinh đèn để tăng tuổi thọ và hiệu quả sử dụng. Nên lau chùi tấm pin mặt trời thường xuyên để loại bỏ bụi bẩn và các vật cản khác. Nên kiểm tra ắc quy và mạch điều khiển định kỳ để phát hiện và khắc phục sớm các sự cố có thể xảy ra.
Đèn tích điện năng lượng mặt trời là một giải pháp chiếu sáng thông minh và bền vững cho tương lai. Với những ưu điểm vượt trội như tiết kiệm điện năng, thân thiện với môi trường, dễ dàng lắp đặt và sử dụng, đèn tích điện năng lượng mặt trời đang ngày càng được ưa chuộng và phổ biến trên thị trường.