Công thức tính toán chiếu sáng đường phố năm 2024
|
Khi nói về cảnh đẹp của thành phố về ban đêm, không thể không nhắc đến ánh sáng của đèn đường. Trong thời gian gần đây, tâm huyết với môi trường xanh đã ngày càng lan rộng trong cộng đồng, và đèn đường sử dụng năng lượng mặt trời đã thu hút sự quan tâm đặc biệt. Để đảm bảo rằng những hệ thống chiếu sáng này thực sự đáng tin cậy trong việc chiếu sáng các con đường vào ban đêm, chúng ta cần xem xét một số thông số quan trọng, bao gồm công suất của đèn, công suất tấm quang điện, dung lượng pin, và tính ổn định của bộ điều khiển. Show
Trong bài viết này, chúng tôi sẽ đi sâu vào các thành phần và thông số chính của hệ thống chiếu sáng đường phố dựa trên năng lượng mặt trời, nhằm giúp bạn có thể thiết kế tốt hơn hoặc lựa chọn hệ thống chiếu sáng đường phố năng lượng mặt trời một cách hiệu quả và bền vững hơn. Theo quan điểm của chúng tôi, sự đáng tin cậy của đèn đường năng lượng mặt trời không chỉ giúp chiếu sáng thành phố vào ban đêm mà còn đồng thời thúc đẩy xu hướng bảo vệ môi trường xanh. Tại sao chúng ta nên chú ý đến các thông số của hệ thống đèn đường năng lượng mặt trời？Thiết kế và cấu hình của một hệ thống đèn đường năng lượng mặt trời chính là yếu tố quyết định. Chúng đóng vai trò quan trọng trong việc xác định khả năng chiếu sáng đường phố một cách hiệu quả và liên tục. Công suất của đèn đường gắn liền với khả năng chiếu sáng, trong khi hiệu quả chiếu sáng liên quan đến sự tận dụng hiệu quả của nguồn năng lượng. Công suất và loại tấm pin mặt trời ảnh hưởng đến khả năng thu năng lượng, đặc biệt là thời gian cần để sạc pin đầy dưới ánh nắng mặt trời hiệu quả. Dung lượng và loại pin quyết định xem đèn đường có thể hoạt động liên tục và chiếu sáng ban đêm đủ lâu hay không. Bộ điều khiển sạc và bộ điều khiển đèn chịu trách nhiệm trực tiếp đảm bảo hoạt động ổn định, thông minh và hiệu quả của toàn bộ hệ thống. Các thông số và thành phần của hệ thống chiếu sáng đường phố năng lượng mặt trời, nếu không được cấu hình một cách hợp lý, sẽ ảnh hưởng đến hoạt động bình thường của hệ thống. Ví dụ, đèn có công suất quá thấp sẽ không thể đảm bảo chiếu sáng đường đủ mạnh, trong khi đèn có công suất quá lớn có thể dẫn đến lãng phí năng lượng. Nếu tấm pin mặt trời quá nhỏ, không đủ để thu thập và lưu trữ năng lượng mặt trời một cách đáng tin cậy. Nếu dung lượng pin quá ít, đèn đường có thể không đáp ứng nhu cầu năng lượng vào ban đêm. Một sự hiểu biết sâu sắc về các thông số này có thể giúp tạo ra các hệ thống đèn đường năng lượng mặt trời hiệu quả, hiệu quả và bền vững, đáng tin cậy trong việc thắp sáng đô thị vào ban đêm. Công suất và hiệu suất của đèn đường LEDBước đầu tiên trong quá trình thiết kế hệ thống đèn đường năng lượng mặt trời là hiểu rõ công suất và nhu cầu tiêu thụ năng lượng của các thành phần trong hệ thống, bao gồm đèn đường LED, và các thiết bị phụ như WiFi, camera, và các yếu tố khác cần được cung cấp bằng năng lượng mặt trời. Việc tính toán tổng lượng năng lượng mà hệ thống của bạn cần là một phần quan trọng của quá trình này. Chúng tôi xác định hai bước quan trọng để làm điều này:
Quá trình này giúp bạn xác định mức công suất và năng lượng mà hệ thống năng lượng mặt trời cần cung cấp để đảm bảo rằng đèn đường và các thiết bị liên quan có thể hoạt động một cách hiệu quả và ổn định. Xác định công suất của đèn đườngCông suất của đèn đường đúng sự liên quan trực tiếp đến nhu cầu chiếu sáng trên đường và việc đáp ứng yêu cầu này hoàn toàn phụ thuộc vào công suất đèn. Thông thường, khi khách hàng yêu cầu một hệ thống đèn đường năng lượng mặt trời, họ thường chỉ đặt ra yêu cầu về công suất cụ thể. Nhưng là một nhà cung cấp đèn đường chuyên nghiệp, chúng tôi gợi ý sử dụng quang thông như một hệ số tham chiếu quan trọng. Bởi vì đèn đường hiệu suất cao có khả năng đạt được yêu cầu về quang thông cần thiết với công suất thấp hơn. Nếu yêu cầu về công suất của khách hàng dường như không hợp lý, chúng tôi nên sử dụng mô phỏng ánh sáng để giúp xác định công suất đèn phù hợp nhất. Việc sử dụng công suất quá cao không chỉ dẫn đến lãng phí năng lượng mà còn có thể tạo ra vấn đề về ô nhiễm ánh sáng. Hơn nữa, công suất cao đòi hỏi nhiều năng lượng hơn từ pin và tấm pin mặt trời trong hệ thống. Ngược lại, lựa chọn công suất phù hợp có thể giúp chiếu sáng một cách hiệu quả hơn và giảm yêu cầu về pin và tấm pin mặt trời. Tính tổng số watt-giờ mỗi ngày cho đèn đườngTổng số watt-giờ đại diện cho lượng năng lượng điện mà hệ thống chiếu sáng đường phố năng lượng mặt trời tiêu thụ hàng ngày. Đây là yếu tố quan trọng, ảnh hưởng trực tiếp đến dung lượng pin và lựa chọn tấm pin mặt trời. Để tính toán mức tiêu thụ năng lượng hàng ngày (tổng watt-giờ) của đèn đường, bạn cần biết hai thông số chính: công suất của đèn trong các khoảng thời gian khác nhau và số giờ hoạt động trong mỗi khoảng thời gian. Công thức tính tổng số watt-giờ mỗi ngày có thể được biểu thị như sau: Tổng số watt-giờ mỗi ngày = Điện năng tiêu thụ 1 (W) × Số giờ làm việc trong khoảng thời gian đầu + Điện năng tiêu thụ 2 (W) × Số giờ làm việc trong khoảng thời gian thứ hai + Điện năng tiêu thụ 3 (W) × Số giờ làm việc trong khoảng thời gian thứ ba + … + Điện năng tiêu thụ x (W) × Số giờ làm việc trong khoảng thời gian thứ x. Ví dụ, nếu bạn có một đèn đường 100W hoạt động 12 giờ trong một ngày, trong đó 6 giờ đầu tiên hoạt động ở công suất 100% và 6 giờ còn lại ở công suất 50%, tổng số watt-giờ hàng ngày sẽ được tính như sau: Tổng số watt-giờ trong ngày = 100W × 6 giờ + 50W × 6 giờ = 900 watt-giờ (Wh). Kết quả tính toán này là cơ sở để xác định dung lượng pin và công suất tấm pin mặt trời cần thiết cho hệ thống đèn đường năng lượng mặt trời. Bảng điều khiển năng lượng mặt trời của hệ thống chiếu sáng đường phố năng lượng mặt trời – công suất và loạiKích thước của tấm pin mặt trời cần cho hệ thống đèn đường năng lượng mặt trời dựa vào nhiều yếu tố, bao gồm tổng số watt-giờ và hệ số ánh nắng cục bộ. Tổng số watt-giờ là năng lượng điện mà đèn đường sử dụng trong một ngày, đã được giải thích ở phần trước. Hệ số ánh nắng cục bộ liên quan đến lượng ánh sáng mặt trời mà vị trí đặt đèn đường nhận được. Ví dụ, khi bạn cài đặt một đèn đường năng lượng mặt trời ở khu vực miền Trung và miền Nam, việc lựa chọn tấm pin mặt trời sẽ khác nhau. Sau khi xác định, ví dụ thời gian ánh sáng mặt trời hiệu quả là 6,2 giờ tại các khu vực miền Trung, trong khi miền Nam chỉ có 4,6 giờ. Ví dụ, nếu đèn đường tiêu thụ 900 watt-giờ, sau khi tính toán, công suất tấm pin yêu cầu cho miền Trung là 900 * 1,333 / 6,2 = 193,5 Wp, và cho miền Nam là 900 * 1,333 / 4,6 = 260,8 Wp. Từ đó, ta có thể kết luận rằng càng có nhiều ánh sáng mặt trời thì bạn càng cần tấm pin mặt trời nhỏ hơn và ngược lại. Sau khi có công suất tấm pin lý thuyết, chúng ta tính toán công suất tấm pin thực tế. Công suất tấm pin mặt trời thường được cung cấp dưới dạng số nguyên, vì vậy chúng ta nên làm tròn lên số nguyên gần nhất. Ví dụ, nếu kết quả tính toán là 193,5 Wp, thì cấu hình thực tế của chúng ta sẽ là 200 Wp. Hơn nữa, việc sử dụng các mô-đun quang điện công suất cao hơn có thể cải thiện hiệu suất tổng thể của hệ thống và kéo dài tuổi thọ của pin. Ngược lại, nếu bạn sử dụng tấm pin mặt trời có công suất thấp hơn, hệ thống có thể không hoạt động hiệu quả trong những ngày mây mù và tuổi thọ của pin sẽ bị giảm do pin hoạt động ở trạng thái cạn kiệt trong thời gian dài. Pin của hệ thống chiếu sáng đường phố năng lượng mặt trời – công suất và chủng loạiLoại pin được khuyến nghị sử dụng trong hệ thống quang điện mặt trời là pin chu kỳ sâu. Pin chu kỳ sâu được thiết kế để có khả năng nhanh chóng sạc lại sau khi bị xả đến mức năng lượng thấp hoặc để sạc và xả liên tục trong nhiều năm. Pin này phải đủ lớn để lưu trữ đủ năng lượng để cung cấp nguồn điện cho đèn đường LED vào ban đêm và trong những ngày mây mù. Hệ thống chiếu sáng đường phố năng lượng mặt trời thường sử dụng hai loại pin chính là pin axit chì và pin lithium (bao gồm cả LiFePO4). Loại pin axit chì có chi phí thấp hơn, tuổi thọ ngắn hơn và độ sâu xả thấp hơn. Trong khi đó, pin lithium có chi phí tương đối cao hơn, tuổi thọ lâu hơn, an toàn tốt hơn và độ sâu xả cao hơn. Để tính dung lượng pin cần thiết, bạn có thể sử dụng công thức sau: Dung lượng pin yêu cầu (Wh) = Tổng số watt-giờ (mỗi ngày) x Số ngày tự chủ / Hệ số hao hụt pin / Độ sâu xả của pin chu kỳ sâu Cụ thể:
Ví dụ: Nếu kết quả tính toán là 1333 Wh, và bạn sử dụng ắc quy axit chì 12V, dung lượng cần là 111 Ah (amp-giờ). Để làm tròn, thường chọn ắc quy có dung lượng 120 Ah, tức là 120 Ah x 12V = 1440 Wh, vượt qua dung lượng cần thiết 1333 Wh để đảm bảo sự tự chủ và đảm bảo hoạt động ổn định. Có thể bạn quan tâm: Hướng dẫn sạc pin LiFePO4 đúng cách Bộ điều khiển hệ thống chiếu sáng đường phố năng lượng mặt trời – tính toán và phân loạiBộ điều khiển sạc và xả (MPPT/PWM) đóng vai trò quan trọng trong hệ thống chiếu sáng đường phố năng lượng mặt trời. Nó là thành phần quản lý và điều khiển tất cả các bộ phận khác trong hệ thống. Bộ điều khiển này kết nối các tấm pin mặt trời và pin, đồng thời kết nối pin với đèn đường LED. Nhiệm vụ của bộ điều khiển sạc và xả bao gồm:
Tóm lại, bộ điều khiển sạc và xả năng lượng mặt trời đóng vai trò then chốt trong hệ thống chiếu sáng đường phố năng lượng mặt trời, kết nối và điều phối hoạt động của các bộ phận khác nhau trong hệ thống. Nó đảm bảo rằng hệ thống hoạt động ổn định và hiệu quả. Hệ thống đèn đường năng lượng mặt trời của POTECHHiện tại POTECH có các sản phẩm đèn đường năng lượng mặt trời chất lượng cao có sẵn, hoặc nếu có nhu cầu đặc biệt cụ thể, chúng tôi có thể chỉnh sửa phù hợp với nhu cầu của khách hàng.
Lời kếtBài viết này nhằm mục đích giới thiệu các thông số chính của hệ thống chiếu sáng đường phố năng lượng mặt trời, bao gồm công suất của đèn đường, công suất của tấm pin năng lượng mặt trời, dung lượng của ắc quy, bộ điều khiển sạc và xả năng lượng mặt trời, và bộ điều khiển đèn đường. Bài viết giúp độc giả hiểu ý nghĩa của các tham số này và tại sao chúng quan trọng. Bằng cách giải thích chi tiết các phương pháp tính toán của các tham số này, chúng tôi cũng giúp độc giả hiểu rõ hơn về các khía cạnh này. Ngoài ra, việc hiểu rõ các thông số chính này cũng rất quan trọng trong việc lựa chọn hệ thống đèn đường năng lượng mặt trời phù hợp cho một dự án cụ thể. Hệ thống đèn đường năng lượng mặt trời là một hệ thống tổng thể, vì vậy chúng ta cần tính toán và lựa chọn từng thông số một để đảm bảo rằng hệ thống hoạt động tốt nhất. Các thông số này có sự liên quan đến nhau, và nếu một tham số được chọn không hợp lý, có thể dẫn đến hoạt động không hiệu quả hoặc không hoạt động bình thường của hệ thống. Nếu bạn đang có nhu cầu sử dụng đèn đường năng lượng mặt trời, có thể liên hệ đến với POTECH để được tư vấn miễn phí. |
