Tìm hiểu về đèn năng lượng mặt trời: Cấu tạo và nguyên lý hoạt động

1. Đèn năng lượng mặt trời là gì?

Đèn năng lượng mặt trời còn được gọi là đèn tích hợp pin mặt trời, đèn LED năng lượng mặt trời, đèn điện mặt trời… là thiết bị được thiết kế hấp thụ quang năng của mặt trời để chuyển hóa thành điện năng chiếu sáng. Thông qua trung gian - tấm pin thu nạp năng lượng mặt trời để chuyển hóa thành điện năng lưu trữ vào cục pin điện. Do vậy, đèn hoạt động mà không cần dùng đến nguồn điện lưới và được sử dụng rộng rãi để chiếu sáng trong các khu vực không có điện lưới hoặc chiếu sáng ngoài trời, như chiếu sáng đường phố, sân vườn, đèn trang trí, biển quảng cáo, v.v. 

Đây là giải pháp thân thiện với môi trường và tiết kiệm năng lượng so với các loại đèn sử dụng nguồn điện lưới thông thường.

2. Cấu tạo và cách thức hoạt động của đèn năng lượng mặt trời

Đèn năng lượng mặt trời hiện nay rất đa dạng về mẫu mã, chức năng sử dụng. 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. Cấu tạo của một chiếc đèn năng lượng mặt trời cơ bản gồm:

Pin năng lượng mặt trời: tấm pin năng lượng mặt trời là một trong những bộ phận quan trọng nhất của đèn có nhiệm vụ thu nhận và chuyển hóa năng lượng mặt trời thành điện năng cung cấp nguồn điện đèn. Tấm pin này có thể được lắp liền thể với đèn (mặt sau đèn hoặc phía trên đỉnh đèn) hoặc là tấm pin rời, có thể dễ dàng di chuyển, thay đổi đến vị trí có nhiều ánh nắng nhất.

Bóng đèn LED: Thông thường các sản phẩm đèn năng lượng mặt trời sẽ dùng bóng LED chiếu sáng bởi ưu điểm của bóng LED là khả năng chiếu sáng tốt, tuổi thọ đèn lên đến 50.000 giờ. Đây chính là nguồn phát ra ánh sáng chính của đèn năng lượng mặt trời. Đèn Led 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.  

Thân đèn: Hầu hết thân đèn năng lượng mặt trời được làm từ chất liệu PC, nhựa ABS, hoặc từ nhôm cao cấp chống gỉ … Ngoài ra, thân đèn có thể làm bằng đồng nguyên khối hoặc ghép vào từ nhiều tấm khác nhau.

Bộ điều khiển sạc: Bộ điều khiển sạc giúp quá trình nạp năng lượng vào pin điện từ tấm pin mặt trời không bị vượt mức, tránh tình trạng quá tải nhằm làm tăng tuổi thọ của đèn

Ổ cắm đèn: Là nơi kết nối giữa bóng đèn và bộ điều khiển.

 Các bộ phận điện tử khác: Bao gồm các bộ phận như cảm biến ánh sáng, cảm biến chuyển động, công tắc, điều khiển hẹn giờ ..vv. để điều khiển hoạt động của đèn.

3. Cách thức hoạt động đèn năng lượng mặt trời

Ban ngày khi trời sáng các bóng đèn năng lượng mặt trời sẽ tự động tắt. Lúc này các tấm pin mặt trời sẽ hấp thụ năng lượng và sạc đầy pin dự trữ năng lượng. Khi pin được sạc đầy thì bộ điều khiển năng lượng sẽ tự động ngắt sạc.

Đến khi trời tối, thiết bị cảm biến trong bộ phận điều khiển sẽ tự động bật đèn. Lúc này điện năng được dự trữ trong pin sạc ban sáng sẽ được dẫn điện ra đèn để đèn sáng. Đèn sử dụng điện năng này để chiếu sáng cho đến khi dùng hết điện trong pin dự trữ hoặc đến khi trời sáng. Đến sáng hôm sau hệ thống đèn sẽ tự động được tắt và pin mặt trời lại tiếp tục công việc hấp thụ năng lượng.

Quá trình lại tiếp diễn như vậy và chu kỳ này được tự động lặp đi lặp lại hàng ngày.

4. Ưu nhược điểm của đèn năng lượng mặt trời

Ưu điểm của đèn năng lượng mặt trời

• Tiết kiệm chi phí: Do đèn sử dụng điện được tạo ra từ năng lượng mặt trời, không sử dụng điện lưới nên không tốn tiền điện, giúp người dùng tiết kiệm chi phí điện mỗi tháng.
• Thân thiện với môi trường: Đèn năng lượng mặt trời tự động hấp thụ ánh sáng mặt trời để chiếu sáng - vô cùng sạch và an toàn. Đây được xem là nguồn năng lượng xanh, giúp giảm thiểu khí thải gây hiệu ứng nhà kính, góp phần bảo vệ môi trường và hạn chế biến đổi khí hậu.
• Dễ dàng lắp đặt và sử dụng: Một ưu điểm của đèn năng lượng mặt trời là không cần dây dẫn phức tạp. Các loại đèn năng lượng mặt trời SolarV có chức năng kiểm soát ánh sáng thông minh cho phép đèn tự động bật khi trời tối, tắt khi trời sáng, hoạt động hoàn toàn tự động nên rất dễ sử dụng.
• An toàn: Loại đèn này thường sử dụng điện áp cung cấp thấp, hoạt động khá an toàn. Bên cạnh đó đèn sử dụng năng lượng điện chuyển hóa từ ánh sáng mặt trời nên đèn không cần sử dụng đến hệ thống dây điện rườm rà, chằng chịt, từ đó tránh được những tai nạn đang tiếc
• Tính ứng dụng cao: Khả năng ứng dụng cao, có thể phục vụ cho nhu cầu dân sinh, sản xuất, thương mại lẫn các công trình công cộng cũng là một ưu điểm của đèn năng lượng mặt trời. Chính vì vậy, đèn năng lượng mặt trời ngày càng phổ biến, có thể thấy ở các sân vườn, cổng, công viên, các tuyến đường giao thông…

Nhược điểm của đèn năng lượng mặt trời

•  Đèn phụ thuộc hoàn toàn vào nguồn năng lượng mặt trời nên vào những ngày mưa, thiếu nắng sẽ không thể hoạt động tốt.
• Vị trí lắp đặt phải thông thoáng, phải đảm bảo tấm pin đón được lượng nắng tốt nhất trong ngày.
• So với những loại đèn thông thường, đèn năng lượng có mức giá cao hơn. Do đó, nếu lắp đặt cho một không gian rộng sẽ tốn một khoản chi phí khá cao. Tuy nhiên, vì không phải sử dụng điện từ lưới điện nên lợi ích chúng mang lại sau này vẫn rất lớn.

Xu hướng thay thế các loại đèn thông thường bằng đèn năng lượng mặt trời sẽ đảm bảo tính năng an toàn, hoạt động ổn định, thường được lắp đặt ở ngoài đường, công viên, khu dân cư… Hy vọng qua bài viết bạn đã có thêm nhiều thông tin hữu ích về loại đèn này.