CẤU TẠO ĐÈN LED NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI

ĐÈN  LED năng lượng mặt trời là dòng sản phẩm được sử dụng khá phổ biến hiện nay ở các công viên, gia đình hay công cộng. Loại đèn này là phát minh mang tính hiện đại, sáng tạo, hoạt động dựa trên việc sử dụng nguồn năng lượng xanh sẵn có từ thiên nhiên. Chúng được đánh giá cao nhờ các tính năng thông minh, phục vụ cho việc chiếu sáng đường với diện tích lớn và sáng hơn, có độ bền cao và tiết kiệm chi phí.

Cấu tạo của đèn  năng lượng mặt trời:

Đèn đường LED năng lượng mặt trời được tạo nên từ nhiều bộ phận khác nhau như bóng đèn LED, tấm pin solar, pin sạc, bộ điều khiển, cột đèn, giá đỡ…

1. Bóng đèn LED:

Đèn Led của đèn  thường được bao bọc bên ngoài bởi một lớp vỏ với chất liệu nhựa ABS có độ bền cao, chịu lực va đập, chống cháy nổ, chống nước với tiêu chuẩn chống thấm hiệu quả để bảo vệ các con chip bên trong đèn. Nhờ vậy mà đèn còn thích nghi với các điều kiện thời tiết thất thường như ở Việt Nam.

Cấu tạo bên trong của đèn thường được lắp những con chip LED cao cấp, có tuổi thọ cao, có thể chiếu sáng được liên tục trong thời gian dài với hơn 50% ánh sáng so với mức năng lượng chỉ bằng một nửa của đèn HPS (loại đèn thông thường)

Các con chip LED này được thiết kế với góc chiếu sáng tùy theo vị trí lắp đặt, ánh sáng được phát ra liên tục, không làm chói mắt hay nhấp nháy ảnh hưởng tới thị giác.

cấu tạo của đèn đường LED năng lượng mặt trời 1

2. Tấm pin mặt trời:

Đây là một trong những bộ phận quan trọng nhất và không thể thiếu của loại đèn đường năng lượng mặt trời, tấm pin này đóng vai trò hấp thụ ánh sáng mặt trời (quang năng) để chuyển hóa thành nguồn điện năng giúp cho đèn sáng.

Các mẫu đèn đường hiện nay sử dụng phổ biến 2 loại tấm pin năng lượng mặt trời là Mono và Poly. Tấm Pin Mono với chất liệu silic đơn tinh thể có khả năng chuyển đổi cao hơn tấm pin Poly (sử dụng chất liệu silic đa tinh thể)

Không giống như các tấm pin khác, tấm pin sử dụng cho đèn  này được thiết kế khá nhỏ gọn, thường được tích hợp bên trên bóng đèn hay tách ra riêng với góc độ điều chỉnh hấp thụ ánh sáng tốt hơn.

Đèn thường sử dụng tấm pin với tuổi thọ khá cao, thường trên 20 năm, có khả năng nhận và chuyển hóa năng lượng một cách tối ưu nhất cho đèn hoạt động.

3. Pin Sạc:

Đây là nguồn điện dự trữ điện, giúp lưu trữ điện từ ban ngày để cho đèn đường năng lượng mặt trời chiếu sáng vào ban đêm, nó được lắp đặt phía bên trong đèn hoặc tách ra bên ngoài và nối với nhau bằng dây dẫn.

Đèn thường sử dụng loại pin sạc làm bằng chất liệu Lithium cao cấp, có độ bền và tuổi thọ cao, đóng vai trò tích trữ nguồn điện được chuyển hóa từ tấm pin cho đến khi sạc đầy trong những ngày trời nắng.

4. Cột đèn:

Cột đèn lắp đặt với đèn thường có chiều cao từ 2 đến 6m tùy mục đích sử dụng, có thể chọn độ cao của cột đèn dựa vào công suất và bán kính chiếu sáng của đèn.

Để lắp đặt đèn vào cột, thường có thêm phần khung hay giá đỡ, được làm bằng các chất liệu cao cấp như thép không gỉ, phủ lớp sơn tĩnh điện, có độ bền cao cùng khả năng chống oxy hóa trong mọi điều kiện thời tiết ngoài trời. Phần khung, giá đỡ này có khả năng chịu được sức nặng của đèn, tấm pin, cùng các bộ phận khác và giúp cố định các bộ phận đó thật chắc chắn, ổn định trên cột.

5. Một số bộ phận khác:

Tùy vào từng loại đèn khác nhau mà các nhà sản xuất trang bị thêm một số bộ phận, linh kiện khác để đảm bảo đèn hoạt động và phục vụ tốt nhất.

+ Bộ điều khiển Sạc: là thành phần quan trọng giúp quá trình nạp năng lượng vào pin điện từ tấm pin mặt trời không bị vượt mức, tránh tình trạng quá tải.

+ Dây cáp kết nối: thường được dùng cho loại đèn có tấm pin mặt trời được tách riêng với đèn, được thiết kế chắc chắn, không gây rò rỉ trong quá trình dẫn năng lượng từ tấm pin mặt trời đến đèn.

+ Bộ cảm biến quang: thường được tích hợp bên trong sản phẩm, giúp đèn tự động tắt khi có ánh sáng mặt trời và tự động bật khi vào ban đêm hay trời nhiều mây, tối tăm mà không cần nhờ đến sự can thiệp của con người.

Nguyên lý hoạt động của đèn  năng lượng mặt trời:

Sau đây là nguyên lý hoạt động chính của đèn đường, chúng hoạt động theo chu kì hoạt động vào từng thời điểm trong ngày:

Hoạt động vào ban ngày:

Nguyên lý hoạt động của đèn đường năng lượng mặt trời 1

Ban ngày tấm pin sẽ có nhiệm vui hấp thụ ánh nắng từ mặt trời sau đó chuyển hóa thành điện năng và tích trữ vào bên trong pin sạc. Bộ điều khiển bên trong đèn sẽ giúp cho pin hấp thụ năng lượng cho đến khi pin dữ trữ đầy và điều khiển để đảm bảo rằng pin không bị sạc quá mức.

Hoạt động vào Hoàng Hôn:

Lúc hoàng hôn cũng là lúc mặt trời xuống dần, không còn ánh nắng mặt trời, năng lượng sẽ không còn chiếu vào tấm pin năng lượng nữa và lúc này điện áp chuyển hóa của các tế bào quang điện bên trong tấm pin cũng giảm dần rồi ngừng hẳn.

Thời điểm này thì Pin sạc lưu trữ trong cả ngày đã sẵn sàng để cung cấp năng lượng điện cho đèn và bộ cảm biến quang hoạt động.

Hoạt động vào Ban Đêm:

Nguyên lý hoạt động của đèn  năng lượng mặt trời 2

Lúc này điện áp từ tấm pin năng lượng mặt trời đã xuống thấp hơn giá trị được đặt trước đó, bộ điều khiển thông minh sẽ nhận biết điều này và lấy điện điện từ pin lưu trữ cung cấp nguồn điện cho đèn hoạt động. Đèn sẽ phát sáng cả đêm cho đến khi hết nguồn điện dự trữ hay đến lúc mặt trời mọc và tiếp tục chu kỳ trước đó.

Hoạt động lúc Bình Minh:

Lúc này mặt trời mọc, điện áp từ tấm pin năng lượng bắt đầu tăng dần và cao hơn so với ban đêm. Khi nó đạt tới ngưỡng điện áp nhất định, bộ điều khiển sẽ nhận biết điều này và đèn sẽ tự động tắt.

Sau đó, pin sạc sẽ tự động nạp điện từ dòng xả nó đang cung cấp cho đèn, rồi tiếp tục sạc điện từ tấm pin năng lượng mặt trời khi có ánh sáng chiếu vào.

Ứng dụng:

Đèn năng lượng mặt trời được ứng dụng khá rộng rãi trong đời sống hiện nay từ các hộ gia đình, các công trình hay sử dụng mục đích công cộng như đường đi, cửa ra vào, lối đi riêng trong công viên, biệt thự, nhà ở, bãi đỗ xe, đường phố, khu vực miền núi…