Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của đèn năng lượng mặt trời

Những năm gần đây, với mong muốn ứng dụng công nghệ năng lượng sạch vào cuộc sống để giảm bớt tình trạng ô nhiễm môi trường, nhiều khu vực dân cư, cầu đường… đã sử dụng đèn năng lượng mặt trời thay cho đèn điện thông thường. Vậy đèn năng lượng mặt trời là gì? Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của nó như thế nào? Bài viết này sẽ trả lời cho bạn những câu hỏi đó.

Đèn năng lượng mặt trời là gì?

Đèn năng lượng mặt trời còn được gọi là đèn năng lượng sạch, là một hệ thống chiếu sáng hoạt động bằng cách chuyển hóa quang năng từ ánh sáng mặt trời thành điện năng, sau đó bộ điều khiển của đèn sẽ nạp năng lượng vào pin (quá trình này sẽ mất từ 6 - 8 tiếng). Sau khi pin được nạp đầy, đèn sẽ phát sáng trong khoảng thời gian từ 8 - 12 tiếng liên tục (kể cả trong những ngày mưa, không có ánh sáng mặt trời).

Trên thực tế, theo nhiều báo cáo ghi nhận thì năng lượng mặt trời đã được con người sử dụng từ rất sớm. Tới khoảng những năm đầu của thế kỷ 20 thì đèn hiện đại mới bắt đầu được định hình và phát triển cho tới ngày ngay. Các loại đèn sơ khởi thường sử dụng các tấm năng lượng dạng monocrystalline silicon hay các panel polycrystalline silicon… trong khi đèn hiện đại sử dụng các tấm cell năng lượng mỏng hơn. Các loại đèn năng lượng mặt trời đang được dùng phổ biến hiện nay bao gồm:

• Đèn treo tường năng lượng mặt trời.
• Đèn đường năng lượng mặt trời.
• Đèn trang trí sân vườn năng lượng mặt trời.
• Đèn pha LED năng lượng mặt trời.

Cấu tạo của đèn năng lượng mặt trời

Các loại đèn năng lượng mặt trời hiện nay có nhiều công suất khác nhau, kiểu dáng, kích thước đa dạng, phong phú nên sẽ nhiều người thắc mắc: Cấu tạo của đèn năng lượng mặt trời như thế nào? Đèn có kiểu dáng khác nhau thì cấu tạo có khác nhau không?

Có thể khẳng định rằng, tuy có nhiều mẫu mã, công suất khác nhau nhưng các loại đèn năng lượng mặt trời hiện nay đều có một cấu tạo chung bao gồm những bộ phận chính sau:

• Tấm pin năng lượng mặt trời: Pin năng lượng mặt trời là bộ phận quan trọng nhất và không thể thiếu đối với tất cả các dòng đèn năng lượng mặt trời. Tấm pin mặt trời bao gồm các cell. Nó có tác dụng là hấp thụ ánh sáng mặt trời và chuyển hoá quang năng đó thành điện năng để đèn có thể dùng chiếu sáng. Tấm pin này có thể được lắp liền 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.
• Điều khiển: Chức năng chính của điều khiển là dùng để ngắt dòng điện khi bình năng lượng/pin đã đầy. Năng lượng tích tụ từ tấm sạc sẽ được chuyển tới bình sạc/pin, khi đầy, điều khiển sẽ ngắt dòng điện, tránh tình trạng nạp quá tải khiến bình năng lượng/pin có thể xảy ra cháy nổ. Ngoài ra, bộ phận này còn có chức năng tự động bật và tắt dựa vào sự thay đổi giữa sáng và tối.
• Bóng đèn LED năng lượng mặt trời: Thông thường các sản phẩm sẽ dùng đèn LED chiếu sáng bởi ưu điểm của đèn LED là khả năng chiếu sáng tốt, không tốn chi phí điện, không cần kết nối điện, tuổi thọ đèn lên đến 50000 giờ. Tuỳ theo từng dòng đèn sẽ có công suất, số bóng LED khác nhau, có loại 16 bóng, 32 bóng…
• Thân đèn: Hầu hết thân đèn năng lượng mặt trời được làm từ chất liệu PC, nhựa ABS cao cấp, hoặc từ nhôm, mặt kính cường lực… Ngoài ra, thân đèn có thể làm bằng đồng nguyên khối hoặc ghép vào từ nhiều tấm khác nhau.
• Pin (hoặc bình năng lượng): Mỗi chiếc đèn được trang bị pin lithium siêu bền, dung lượng cao hoặc bình năng lượng để lưu trữ điện năng, cung cấp cho việc thắp sáng đèn.
• Công tắc: Ngay phía sau đèn chúng ta thường thấy có 1 nút nhấn nhỏ, được dùng ngắt nguồn điện khi đèn không cần dùng hay bỏ trong thùng tối.

Nguyên lý hoạt động của đèn năng lượng mặt trời

Đèn năng lượng mặt trời là dòng đèn sử dụng 100% năng lượng từ mặt trời, hoàn toàn miễn phí, tự động chiếu sáng ban đêm và tự ngắt vào ban ngày. Nguyên lý hoạt động của nó khá đơn giản:

• Ban ngày: Đèn sẽ tự động ngắt, tấm pin năng lượng mặt trời sẽ hấp thụ ánh nắng và tích tụ nạp vào bình sạc hoặc pin, khi lưu trữ đủ năng lượng sẽ tự động ngắt (Khoảng 6 tiếng).
• Ban đêm: Đèn sẽ tự động chiếu sáng nhờ năng lượng mặt trời đã được sạc từ trước đó.
• Tự động cảm biến chuyển động: Ngoài cảm biến chiếu sáng, đèn còn có khả năng cảm nhận khi có người, vật chuyển động lại gần và tự động bật sáng.

Tại sao nên dùng đèn năng lượng mặt trời?

Đèn năng lượng mặt trời gần đây đang rất được ưa chuộng và được lắp đặt ở khá nhiều công trình công cộng bởi nó có rất nhiều ưu điểm như:

• Tiết kiệm điện năng, giảm thiểu chi phí: Ưu điểm nổi bật của dòng đèn năng lượng mặt trời đó là hoàn toàn không tiêu tốn chi phí năng lượng hằng tháng như đèn điện. Nhờ sử dụng nguồn năng lượng từ thiên nhiên, bạn thoải mái sử dụng, thắp sáng cả đêm mà không lo hóa đơn tiền điện tăng cao chóng mặt. Đặc biệt là tại các công trình công cộng như cầu, đường, bảng quảng cáo ngoài trời… thì việc sử dụng đèn năng lượng mặt trời sẽ tiết kiệm rất nhiều chi phí cho ngân sách của địa phương hoặc của đơn vị vận hành. Bên cạnh đó, đèn sử dụng năng lượng mặt trời có tuổi thọ cao gấp nhiều lần so với bóng đèn điện thông thường, tuổi thọ thắp sáng trung bình thường từ 50000 giờ - 80000 giờ (tức trên 10 năm), giảm thiểu chi phí sửa chữa, bảo dưỡng đèn.
• Dễ dàng lắp đặt và sử dụng: Đèn chiếu sáng năng lượng mặt trời không sử dụng nguồn điện, chính vì vậy, bạn sẽ bỏ được công đoạn đi dây điện, nguồn điện lằng nhằng, vừa tốn thời gian lại dễ ảnh hưởng đến mỹ quan xung quanh. Với việc sử dụng đèn LED năng lượng mặt trời, bạn có thể lắp đặt đèn ở mọi vị trí, chỉ cần vài thao tác đơn giản, chưa đầy 1 phút bạn đã có ngay sản phẩm ưng ý. Giờ đây bạn không lo lắng vấn đề nối dây điện và cả các chị em phụ nữ cũng hoàn toàn có thể tự lắp được mà không cần nhờ đến cánh mày râu. Ngoài ra, bạn cũng có thể dễ dàng sử dụng đèn LED năng lượng mặt trời trong các buổi đi dã ngoại hay thắp sáng ở những nơi mà khó có thể kéo điện lưới tới được.
• Thích nghi với nhiều điều kiện môi trường: Các dòng đèn năng lượng mặt trời đều đạt tiêu chuẩn cao về bảo vệ sự xâm nhập của bụi và nước từ IP55 đến IP67, nên có thể dễ dàng thích nghi với mọi điều kiện thời tiết khác nhau. Kể cả khi ngoài trời có nắng mưa thất thường đến thế nào thì bạn vẫn có thể yên tâm sử dụng mà không lo ảnh hưởng đến hoạt động của đèn.
• Cảm biến chuyển động và chiếu sáng: Một số loại đèn năng lượng mặt trời sở hữu chức năng cảm biến hồng ngoại thông minh, có khả năng phát hiện chuyển động và tự động chiếu sáng khi có người đi qua, tự động chiếu sáng vào ban đêm và tắt khi bình minh. Với loại đèn có cảm biến thông minh như thế này, bạn sẽ không cần lo lắng khi ra ngoài mà quên chưa tắt đèn hay luôn phải tự nhắc mình mở đèn vào buổi tối như khi dùng đèn điện nữa.

Hiện nay, trên thị trường có rất nhiều cơ sở đang kinh doanh mặt hàng đèn LED năng lượng mặt trời này. Theo tìm hiểu của chúng tôi thì các loại đèn này có mức giá không quá đắt. Đèn năng lượng tích điện mặt trời 1 bóng thường chỉ có giá khoảng từ 200 nghìn đồng đến 500 nghìn đồng. Các loại đèn pha, đèn trụ cổng có công suất cao hơn và thiết kế đẹp hơn thì có giá từ trên 500 nghìn đồng đến khoảng 2,5 triệu đồng. Đây thực sự là một mức đầu tư không quá đắt đỏ cho một sản phẩm đèn chiếu sáng sử dụng năng lượng sạch, không tiêu tốn chi phí năng lượng hằng tháng. Nếu bạn đang phân vân tìm mua một loại đèn tiết kiệm chi phí thì đây có thể chính là gợi ý phù hợp dành cho bạn đấy nhé!

>> Gợi ý: Top 5 đèn năng lượng mặt trời tốt nhất hiện nay