Chiếu sáng là một trong những giải pháp mà tất cả chúng ta đều tìm kiếm bất cứ khi nào chúng ta muốn cải thiện tính di động và an ninh vào ban đêm. Chủ sở hữu tài sản sẽ cài đặt đèn đường tự động bằng cách sử dụng bảng điều khiển năng lượng mặt trời để làm sáng đường phố của họ và tạo ra một trải nghiệm ban ngày. Các tòa nhà thương mại sử dụng hệ thống đèn đường để thắp sáng bãi đậu xe và các hợp chất của họ để cải thiện giám sát.
Phong trào năng lượng xanh đã mang lại một sự thay đổi trong ngành công nghiệp nơi đèn đường lấy năng lượng từ năng lượng từ mặt trời. Năng lượng mặt trời là một nguồn năng lượng đáng tin cậy và hiệu quả, và trong nhiều thập kỷ, nó đã trở thành sự thay thế tốt nhất cho nguồn truyền thống.
Sự gia tăng trong việc lắp đặt đèn đường chạy bằng năng lượng mặt trời là một chỉ số tốt rằng với thiết bị, kiến thức và kỹ năng phù hợp, bất cứ ai cũng có thể thiết kế và xây dựng một. Trong bài viết này, chúng ta sẽ đi trước một bước và tìm hiểu cách thiết kế và xây dựng một ánh sáng đường phố tự động bằng cách sử dụng một bảng điều khiển năng lượng mặt trời.
Đèn đường năng lượng mặt trời tự động khác với đèn đường năng lượng mặt trời tiêu chuẩn về kiểm soát năng lượng. Một hệ thống tự động cho phép các ngôi sao sáng tự bật và tắt. Thiết lập tiêu chuẩn yêu cầu kích hoạt thủ công và do lỗi của con người, người phụ trách quên tắt nó. Việc sử dụng tự động hóa trong các hệ thống đèn đường làm giảm mức tiêu thụ năng lượng.
Nếu bạn muốn thiết kế và xây dựng đèn đường tự động, thì trước tiên chúng ta hãy xem cách thiết kế một.
Thiết kế đèn đường tự động sử dụng bảng điều khiển năng lượng mặt trời:
Để bắt đầu, bạn sẽ cần một bảng điều khiển năng lượng mặt trời, đèn, bộ chuyển mạch, pin, bộ điều khiển sạc, biến tần, cột và một số dây hoặc cáp.
Đèn đường tự động sử dụng tấm pin mặt trời có các tính năng sau:
Hệ thống bật đèn vào lúc hoàng hôn và tắt nó vào lúc bình minh
Hệ thống sẽ tự động bắt đầu sạc pin sau khi đèn chiếu sáng tắt
Kích thước của pin phụ thuộc vào lượng năng lượng cần thiết để tạo ra ánh sáng ở độ sáng cần thiết trong khoảng thời gian thiết lập. Mặt khác, kích thước của bảng điều khiển năng lượng mặt trời phụ thuộc vào yêu cầu năng lượng (công suất), hiệu quả (tỷ lệ chuyển đổi), chiếu xạ năng lượng mặt trời nhận được và nhiệt độ khí hậu của vị trí.
Đối với các bộ điều khiển sạc hoặc bộ điều chỉnh, tên của họ cho thấy rằng họ được sử dụng để kiểm soát và điều chỉnh dòng điện vào pin, đảm bảo rằng nó duy trì khả năng sạc tối đa của nó. Chúng cũng bảo vệ pin khỏi sạc quá mức và quá nóng. Bộ điều khiển hiện đại đi kèm với các công nghệ tinh vi như trình theo dõi điểm công suất tối đa (MPPT) và điều chế chiều rộng Xung (PWM), có thể điều chỉnh tốc độ sạc tùy thuộc vào mức pin.
Vì năng lượng được lưu trữ trong pin ở dạng Dòng điện trực tiếp (DC), bạn sẽ cần một biến tần để chuyển đổi nó thành Dòng điện xoay chiều (AC). Bạn sẽ xác định chiều dài của cực của bạn bằng cách xem xét cường độ chiếu sáng và bóng râm của khu vực. Mặt khác, kích thước và chiều dài của cáp kết nối của bạn phụ thuộc vào lượng dòng điện cần thiết và khoảng cách giữa các thành phần, tương ứng.
Có nhiều loại đèn khác nhau mà bạn có thể chọn, chẳng hạn như đèn LED, sợi đốt, xả khí, xả và đèn halide kim loại. Tự động hóa của đèn đường chạy bằng năng lượng mặt trời bắt đầu và kết thúc tại đơn vị chuyển mạch. Bạn sẽ phải kết nối một mạch điều khiển với công tắc để hệ thống có thể hoạt động bởi sự hiện diện và vắng mặt của mặt trời.
Vào lúc hoàng hôn, mạch cảm biến ánh sáng sẽ cho phép dòng điện chảy từ pin đến các ngôi sao sáng, trong khi vào lúc bình minh, nó đóng đường dẫn để sạc pin. Để đạt được chức năng tự động này, bạn sẽ cần một bóng bán dẫn và một cơ chế cảm biến được gọi là Light Dependent Resistor (LDR) hoặc photodiode hoặc phototransistor.
Khái niệm lý thuyết của LDR là nó là một photoresistor (hoạt động như một cảm biến và điện trở) cùng một lúc. Sức đề kháng của nó thay đổi tùy thuộc vào ánh sáng rơi trên bề mặt của nó; Sự hiện diện của ánh sáng làm giảm sức đề kháng và ngược lại. Đó là sự gia tăng sức đề kháng gây ra bởi sự gia tăng bóng tối phát triển một điện áp ngưỡng kích hoạt bóng bán dẫn.
Xây dựng đèn đường tự động sử dụng bảng điều khiển năng lượng mặt trời
Giai đoạn xây dựng là tất cả về việc đưa kế hoạch thiết kế vào hành động. Nó bao gồm lắp đặt phần cứng và phát triển cơ sở của hệ thống đèn đường năng lượng mặt trời. Trong quá trình lắp ráp, trọng tâm chính của bạn nên là tạo ra một mạch chuyển mạch tự động đầy đủ chức năng. Bạn cũng nên xây dựng vỏ cho các thành phần khác nhau và cung cấp cách nhiệt cho các thành phần điện.
Trước khi bạn gắn các thành phần của mình trên cột và cố định thiết bị vào nền tảng, bạn sẽ cần phải thực hiện một thiết lập thử nghiệm để xác minh rằng hệ thống của bạn hoạt động. Quá trình thử nghiệm này sẽ giúp bạn xác minh tình trạng hoạt động của từng thành phần. Sau khi thử nghiệm, bạn sẽ có thể xác định xem hệ thống có đáng tin cậy trong việc cung cấp đủ ánh sáng vào ban đêm hay không.
Sau khi thiết lập thử nghiệm, sau đó bạn có thể gắn bảng điều khiển năng lượng mặt trời ở trên cùng và thiết bị chiếu sáng bên dưới nó, có tính đến độ cao cần thiết của chúng. Việc lắp đặt mô-đun năng lượng mặt trời không nên là vĩnh viễn vì bạn sẽ cần phải điều chỉnh nó để có được góc nghiêng phù hợp.
Việc lắp ráp các thành phần cho hệ thống đèn đường năng lượng mặt trời của bạn nên bắt đầu từ mặt đất, và sau đó hệ thống dây điện sẽ theo sau đó. Không cần lập trình khi xây dựng mạch cắt; tất cả những gì bạn cần là một chút kiến thức và kỹ năng điện để đặt điện trở và bóng bán dẫn một cách chính xác trong bộ chuyển đổi.
Bạn sẽ cần hỗ trợ nhiều hơn trong giai đoạn xây dựng, đặc biệt là nơi bạn sẽ phải nâng đơn vị ánh sáng đường phố năng lượng mặt trời hoàn chỉnh. Bạn sẽ cần một số thiết bị hỗ trợ và công cụ buộc chặt để gắn các thành phần chính trên cột và đặt các cực với các thành phần ánh sáng đường phố năng lượng mặt trời trong nền tảng.
Do đó, đây là tất cả về việc thiết kế và xây dựng đèn đường tự động sử dụng các tấm pin mặt trời. Cuối cùng, bạn sẽ có thể tiết kiệm và tiết kiệm năng lượng hiệu quả bằng cách sử dụng chức năng tự động.
