Cách tính công suất tấm pin của đèn năng lượng mặt trời

Hiện nay, đèn năng lượng mặt trời được sử dụng phổ biến trong việc chiếu sáng đường, nhằm giúp tiết kiệm năng lượng điện cho nhà nước. Nhưng để tối ưu được chi phí lắp đặt và đánh giá được thiết bị có đảm bảo chất lượng hay không thì các bạn cần biết cách tính toán được các thông số về dung lượng pin lưu trữ Lithium, công xuất của tấm pin. Ngoài ra, bạn còn phải tính toán được chiều cao hợp lý của cột đèn để nhằm đảm bảo đèn chiếu sáng tốt, tiết kiệm chi phí.

Nếu bạn chưa biết cách tính toán các thông số trên thì đừng bỏ qua bài viết này. Bài viết này mình sẽ hướng dẫn các bạn cách tính toán các thông số liên quan đến công suất tấm pin và diện tích chiếu sáng của đèn năng lượng mặt trời.

Cấu tạo của đèn năng lương mặt trời

Trước khi chúng ta cùng nhau tính toán các thông số kỹ thuật liên quan đến đèn năng lượng mặt trời và công suất của pin dự trữ Lithium, thì mình cùng nhau tìm hiểu về cấu tạo của đèn năng lượng mặt trời trước.

Hiện nay, với mục tiêu nhằm tiết kiệm điện thì nhà nước cũng như người dân ở nông thôn hay thành thị đều rất ưa chuộng việc lắp đèn năng lượng mặt trời chiếu sáng ở các đường làng, ngõ xóm, hay các khu nghỉ dưỡng, các tuyến đường giao thông ở thành thị. Ưu điểm của những cột đèn năng lượng mặt trời là không cần phải sử dụng điện từ điện lưới mà nó vẫn chiếu sáng, không mất nhiều chi phí lắp đắt, chi phí dây diện nối với điện lưới hay nhân công đào đường để kéo nối dây điện đấu với cột điện.

Cấu tạo của đèn năng lượng mặt trời.

Đèn năng lượng mặt trời lắp đặt rất đơn giản chỉ cần cắm cột trụ và lắp đèn là đèn có thể tự động chiếu sáng rồi. Đèn năng lượng mặt trời sẽ có 5 bộ phận sau:

  • Đèn LED: để bảo quản được các module chứa các chip LED thì phải có hộp đèn được làm bằng vỏ nhôm cao cấp, tản nhiệt nhanh và chịu lực tốt. Các chip LED đều có xuất xứ từ nước ngoài như Mỹ, Hà Lan, Đức… những chip đèn này có tuổi thọ trên 12 năm và có hiệu suất quang thông cao.
  • Tấm pin năng lượng mặt trời: đây là bộ phận để hấp thụ quang năng sạc pin cho pin lưu trữ, để sử dụng khi không có mặt trời. Hiện nay thì có 2 loại là mono (đơn tinh thể ) và poly (đa tinh thể). Để tiết kiệm chi phí và hấp quang năng tốt hơn thì họ chủ yếu sử dụng mono vừa hiệu quả mà lại có tuổi thọ lên đến 25 năm. Tấm pin này họ sẽ thường lắp chung với hộp đèn để tiết kiệm diện tích hoặc có thể lắp rời, và điều chỉnh được độ nghiêng của tấm pin để hiệu quả trong việc hấp thụ quang năng.
  • Pin lưu trữ: hiện này trên thị trường có rất nhiều loại Battery khác nhau nhưng loại dùng phổ biến nhất là Lithium FePo4 Battery, loại này vừa sạc nhanh mà tuổi thọ dài lên đến 8 năm. Pin lưu trữ này họ lắp đặt luôn bên trong đèn hoặc có thể lắp bên ngoài được.
  • Bộ điều khiển: Bộ điều khiển thông minh có tác dụng chiều chỉnh ánh sáng của đèn và điều chỉnh sạc/ xả của battery giúp cho battery được bền và kéo dài tuổi thọ. Ngoài ra, bộ điều khiển này còn cài đặt chế độ tự động của đèn led, khi nào trời sáng thì đèn tự tắt và trời tối đèn tự sáng.
  • Cột đèn. Được làm từ nguyên liệu là thép có nhúng qua kẽm nóng để đảm bảo an toàn và bền của cột đèn, thích ứng với tất cả các môi trường.

Cách tính toán chiều cao của cột đèn và diện tích chiếu sáng của đèn

1. Cách tính toán chiều cao của cột đèn

Để đưa ra được kết quả tính toán chính sác thì bạn cần phải biết được kế hoạch lắp đặt đèn của dự án, chiều rộng của con đường và công suất của đèn. Dưới đây là 1 số những tham khảo để bạn có thể dựa vào tính toán chiều cao của cột đèn.

Cách tính chiều cao của đèn năng lượng mặt trời.

Nếu dựa vào yếu tố công suất của đèn thì bạn có thể tham khảo ví dụ dưới đây:

Ví dụ: chip đèn led ở đây có chỉ số quang thông là 170lm/W.

Công suất đèn

Chiều cao cột đèn

10 – 20W

4m

20W – 30W

6m

40W – 60W

8m

50W – 80W

10m

60W – 100W

11m

(Bảng thông số gợi ý của Sokoyo)

Nếu dựa vào thông số chiều rộng của con đường và cách lắp đặt của dự án thì bạn có thể tham khảo bảng thông số gợi ý của Sokoyo dưới đây. Hiện tại có 3 kiểu lắp đặt chính đó là: kiểu 1 bên, kiểu 2 bên hoặc kiểu ziczac.

Mô hình lắp đặt

Chiều rộng con đường Chiều cao cột điện

Lắp kiểu 1 bên

N N
Lắp kiểu 2 bên N

N/2

Lắp kiểu ziczac N

N/1,5

Để các bạn dễ hình dung hơn thì mình đưa ra 1 ví dụ như sau:

Lắp cột đèn cho dự án có chiều rộng 8m, lắp theo kiểu 2 bên. Vậy thì chiều cao của cột điện sẽ là N/2 tức là 8/2 = 4m.

Khoảng cách giữa 2 cột điện sẽ bằng chiều cao của cột điện x 3. Tức là trong trường hợp này khoảng cách giữa 2 cột điện là 4 x 3 = 12m.

2. Cách tính diện tích chiếu sáng

Diện tích chiếu sáng sẽ được tính theo công thức là:  N x 3N (N là chiều cao của cột đèn).

Ví dụ: đèn 80w có chiều cao cột đèn là 10m vậy thì diện tích chiếu sáng là: 10 x 3 x 10 = 300m2.

Chú ý: diện tích chiếu sáng của đèn còn phụ thuộc vào nhiều yếu tố như chiều cao lắp đèn, góc chiếu của batwing… nên cách tính này chỉ tương đối chứ không chính xác 100% nhé.

Cách tính dung lượng pin lưu trữ Lithium và công suất của tấm pin

1.  Cách tính dung lượng pin lưu trữ

Để bạn có thể hiểu hơn về cách tính và dễ hình dung hơn thì mình sẽ đưa ra 1 ví dụ để bạn có thể tham khảo:

Ví dụ:  nhà khách hàng đang sử dụng đèn chiếu sáng như sau:

  • Hiện nay nhà khách đang dùng đèn năng lượng mặt trời có công suất 30w.
  • Khách có nhu cầu sử dụng chiếu sang trong 12 giờ đêm như sau:
  • 0,5 giờ đầu: chỉ sử dụng chiếu sáng 20%.
  • 1 giờ tiếp theo sử dụng chiếu sáng 100%.
  • 3 giờ tiếp theo chỉ sử dụng 50%.
  • 7,5 giờ tiếp theo chỉ sử dụng chiếu sáng 20%.

Thời gian pin dự trữ năng lượng trong thời gian là 3 ngày vì trời mưa không có nắng. Độ xả sâu của Battery là 90%. Dựa vào các thông số trên thì ta tính được dung lượng pin lưu trữ như sau:

Dung lượng pin lưu trữ = (30w x 0,5h x 20% + 30w x 1h x 100% + 30w x 3h x 50% + 30w x 7,5h x 20%) x 3/90% = 410wh.

Từ đây cho ra kết quả là công suất của Battery cao gấp 14 lần so với công suất của đèn.

Cách tính dung lượng pin lưu trữ.

2. Cách tính công suất của tấm pin

Để đưa ra được công suất của tấm pin thì chúng ta phải dựa thêm vào 1 số các thông số khác như:

  • Số giờ nắng trung bình tại Việt Nam: 4 giờ.
  • Năng suất của tấm bin bị hao hụt do bụi là 65%.
  • Dung lượng lưu trữ pin là 20%.

Dựa vào các thông số trên thì công suất của tấm pin được tính toán như sau:

(30w x 0,5h x 20% + 30w x 1h x 100% + 30w x 3h x 50% + 30w x 7,5h x 20%) / 65% /4h x (1 + 20%) = 57w.

Vậy công suất của tấm pin cao gấp 2 lần so với công suất của đèn chiếu sáng.

Lưu ý: bạn nên lựa chọn đèn và tấm pin phụ thuộc vào nhu cầu sử dụng đèn chiếu sáng. Công thức trên chỉ áp dụng với đèn chiếu sáng cố định và ở mức tương đối thôi các bạn nhé.

Lời kết

Trên đây là những chia sẻ của mình về cách tính Công suất của tấm pin và pin lưu trữ, diện tích chiếu sáng của đèn chip led. Mình mong rằng những chia sẻ này sẽ giúp bạn tính toán được các thông số cần thiết để lắp đèn năng lượng mặt trời an toàn và tiết kiệm chi phí.

Ngoài ra, nếu các bạn các câu hỏi cũng như cần sự tư vấn về các dòng sản phẩm đèn chiếu sáng năng lượng mặt trời. Thì có thể tham khảo ngay website https://datsolar.com hoặc liên hệ hotine 1800 6567 để được tư vấn và hỗ trợ miễn phí 247 các bạn nhé.