Đèn LED năng lượng mặt trời là gì?

Đèn LED năng lượng mặt trời là một loại đèn LED chiếu sáng tiên tiến và hiện đại, tùy theo từng loại đèn, ứng dụng, nhà sản xuất mà các bộ phận của đèn có thể khác nhau nhưng nhìn chung chúng thường là sự kết hợp giữa một đèn LED, một tấm Pin năng lượng mặt trời, bộ nguồn, Pin sạc,…. Đúng như tên gọi, đèn LED năng lượng mặt trời dùng năng lượng mặt trời để chiếu sáng thay vì sử dụng điện lưới như các thiết bị chiếu sáng phổ thông khác.

Cấu tạo đèn LED năng lượng mặt trời

         Tấm Pin năng lượng mặt trời

Các tấm pin mặt trời (còn được gọi là “tấm PV”) được sử dụng để chuyển đổi ánh sáng từ mặt trời, bao gồm các hạt năng lượng gọi là “Photon”, thành điện năng có thể được sử dụng để cung cấp năng lượng cho các tải điện. Hầu hết các tấm pin mặt trời được làm từ silicon đơn tinh thể, một vật liệu bán dẫn. Một tấm pin mặt trời có hai lớp silicon khác nhau. Lớp dưới có ít điện tử hơn và do đó có điện tích dương nhẹ do bản chất điện tích âm của các điện tử. Ngoài ra, lớp trên có nhiều electron hơn và mang điện tích hơi âm.

Các tấm pin mặt trời có thể được sử dụng cho nhiều ứng dụng bao gồm hệ thống điện từ xa cho cabin, thiết bị viễn thông, viễn thám và tất nhiên chúng còn được sử dụng để sản xuất điện cung cấp cho các thiết bị chiếu sáng như đèn LED năng lượng mặt trời nữa.

Bộ nguồn (Pin sạc)

Bộ nguồn (Pin sạc) của đèn LED năng lượng mặt trời thường được đặt trong vỏ nhựa hoặc kim loại bên trong thân đèn. Bộ phận này của đèn giúp tiết kiệm năng lượng từ tấm pin năng lượng mặt trời và cung cấp năng lượng khi cần thiết vào ban đêm cho đèn.

Bộ điều khiển sạc

Phần này kiểm soát toàn bộ hệ thống làm việc để bảo vệ việc sạc pin. Nó đảm bảo, trong mọi trường hợp, kể cả điều kiện thời tiết khắc nghiệt với chênh lệch nhiệt độ lớn, pin không bị sạc quá mức hoặc xả quá mức và làm hỏng pin.

Bộ điều khiển sạc cũng bao gồm các bộ phận bổ sung như bộ điều khiển ánh sáng, bộ điều khiển thời gian, âm thanh, bù nhiệt độ, bảo vệ ánh sáng, bảo vệ phân cực ngược và công tắc chuyển AC đảm bảo tải dự phòng nhạy hoạt động bình thường khi xảy ra sự cố mất điện.

Riêng các sản phẩm đèn LED năng lượng mặt trời của Paragon đều được sử dụng bộ nguồn DC một chiều để cung cấp năng lượng cho đèn nên hoàn toàn an toàn cho người sử dụng.

Đèn LED

Tất nhiên đèn LED năng lượng mặt trời thì không thể thiếu bộ đèn chính, là bộ phận phát ra ánh sáng của đèn. Đèn LED của đèn năng lượng mặt trời có cấu tạo giống với các loại đèn LED sử dụng điện lưới khác nhưng đa số có cấp bảo vệ chống thấm chống bụi cao IP65 trở lên vì đa số đèn LED năng lượng mặt trời đều được lắp đặt ngoài trời. Ngoài ra, một số đèn LED năng lượng mặt trời còn được trang bị cảm biến ánh sáng và chuyển động giúp tiết kiệm điện năng và phục vụ người dùng tốt hơn.

Phụ kiện đi kèm

Đèn LED năng lượng mặt trời có rất nhiều loại như đèn đường LED, đèn sân vườn, đèn gắn tường, đèn trang trí, đèn pha,… Do đó chúng cần có những phụ kiện chuyên dụng để hoạt động tốt nhất có thể. Vd đèn đường LED thường cần có trụ đèn, đèn gắn tường hoặc đèn sân vườn cần giá đỡ,…

Nguyên lý hoạt động của đèn LED năng lượng măt trời

Như đã nói, đèn LED năng lượng mặt trời là một thiết bị chiếu sáng hiện đại nên nguyên lý hoạt động của chúng hoàn toàn tự động nhưng cũng không quá khó hiểu cho tất cả mọi người không tìm hiểu sâu về kỹ thuật.

Ngắn gọn

Khi ánh sáng chiếu vào tấm Pin năng lượng mặt trời, quang năng sẽ được biến thành điện năng lưu trữ trong Bộ nguồn của đèn và sẽ tự động phóng điện giúp đèn phát sáng vào ban đêm. Đèn có thể nhận biết được khi nào cần phát sáng nhờ vào bộ cảm biến bên trong, khi môi trường không có đủ ánh sáng đèn sẽ tự động bật sáng.

Ngoài ra, một số đèn được tích hợp Dimmer sẽ chỉ sáng ở mức tối đa vào ban đêm khi phát hiện có chuyển động, nếu không phát hiện chuyển động đèn sẽ tự động điều chỉnh giảm độ sáng.

Chi tiết

Khi dòng hạt ánh sáng gọi là Photon đi vào, chúng sẽ nhường năng lượng cho các nguyên tử trong silicon. Nó thúc đẩy một điện tử từ liên kết cộng hóa trị đến mức năng lượng tiếp theo từ lớp trên xuống lớp dưới. Sự thúc đẩy này của một điện tử cho phép chuyển động tự do hơn trong tinh thể tạo ra dòng điện. Nhiều ánh sáng chiếu qua hơn, nhiều electron di chuyển xung quanh hơn do đó có nhiều dòng điện chạy qua. Quá trình này được gọi là hiệu ứng quang điện. Hệ thống quang điện chuyển đổi trực tiếp ánh sáng mặt trời thành điện năng.

Các tấm pin mặt trời được làm từ nhiều lớp vật liệu khác nhau như kính, lớp vỏ 1, các tế bào tinh thể, lớp vỏ 2, tấm sau, hộp nối và cuối cùng là khung. Lớp màng bọc này giúp loại bỏ độ ẩm và các chất gây ô nhiễm.

Bên trong bộ nguồn là các điện cực bao gồm cực âm và cực dương là nơi xảy ra các phản ứng hóa học. Một dải phân cách cũng tồn tại giữa cực âm và cực dương để ngăn các điện cực phản ứng với nhau đồng thời cho phép điện tích di chuyển tự do giữa hai cực. Cuối cùng, bộ thu dẫn điện từ pin ra bên ngoài.

Pin bên trong đèn năng lượng mặt trời thường sử dụng công nghệ điện phân gel với hiệu suất cao trong việc phóng điện sâu, để có thể sử dụng trong phạm vi nhiệt độ khắc nghiệt. Nó cũng có thể sử dụng axit-chì, nickel metal hydride, nickel cadmium hoặc lithium.

Nói chung, hiệu suất của quá trình biến đổi quang năng bị hạn chế vì những lý do vật lý. Khoảng 24% bức xạ mặt trời có bước sóng dài không bị hấp thụ. 33% là nhiệt thất thoát ra môi trường xung quanh, và các tổn thất tiếp theo khoảng 15-20%. Chỉ 23% được hấp thụ và biến thành điện năng.

Dưới sự điều khiển của bộ điều khiển sạc, đèn sẽ tự động bật đèn khi trời tối và tắt vào ban ngày. Ngoài ra, một số loại đèn LED năng lượng mặt trời cũng kết hợp với bộ điều khiển thời gian để đặt thời gian rèm cho nó tự động bật và tắt đèn.

Các loại đèn LED năng lượng mặt trời thường gặp

Đèn đường LED năng lượng mặt trời

Đèn sân vườn năng lượng mặt trời

Đèn gắn tường năng lượng mặt trời

Lợi ích khi sử dụng đèn LED năng lượng mặt trời

• Không cần kết nối dây dẫn phức tạp
• Hoàn toàn không mất điện và các chi phí sử dụng điện khác
• Tích hợp Pin dự phòng cho những ngày thời tiết xấu, nhiều mây, mưa
• Dễ dàng lắp đặt và sử dụng
• Không cần lắp đặt biến áp, công tơ điện
• Tuổi thọ cao, không tốn nhiều chi phí bào trì, bão dưỡng, sữa chữa, thay thế
• Thân thiện với môi trường – 100% được cung cấp năng lượng từ mặt trời, các tấm pin mặt trời giảm tiêu thụ nhiên liệu hóa thạch, loại bỏ ô nhiễm.
• Giải pháp khép kín – Điều khiển bật / tắt đèn bằng cảm biến ánh sáng ban ngày tự động hoặc cài đặt trước giờ.
• Cải thiện nguồn sáng – Đèn LED có ánh sáng trắng mát không nhấp nháy và độ sáng cao hơn đèn natri.
• Sử dụng nguồn điện DC bên trong thân đèn với điện áp thấp, không gây nguy hiểm cho người sử dụng.