cách thiết kế và tính toán hệ thống đèn đường năng lượng mặt trời | Queneng Guide

Cách thiết kế và tính toán hệ thống đèn đường năng lượng mặt trời

Thiết kế và tính toán hệ thống chiếu sáng đường phố bằng năng lượng mặt trời đòi hỏi một cách tiếp cận có hệ thống, cân bằng nhu cầu năng lượng với các nguồn năng lượng mặt trời có sẵn. Bài viết này cung cấp hướng dẫn thực tế cho các chuyên gia.

1. Đánh giá nhu cầu năng lượng

Đầu tiên, xác định nhu cầu chiếu sáng. Các yếu tố bao gồm:

* Mức độ chiếu sáng (lux): Tùy thuộc vào loại đường (khu dân cư, đường cao tốc) và quy định của địa phương. Giá trị lux cao hơn yêu cầu đèn mạnh hơn.

* Số lượng đèn: Tùy thuộc vào chiều dài đường và khoảng cách giữa các cột đèn.

* Giờ hoạt động: Đèn sẽ hoạt động bao nhiêu giờ mỗi đêm? Hãy cân nhắc đến sự thay đổi theo mùa.

* Công nghệ chiếu sáng: Đèn LED tiết kiệm năng lượng, nhưng mức tiêu thụ điện năng vẫn cần được tính toán chính xác. Chỉ định công suất (W) và độ sáng (lm) cho mỗi thiết bị chiếu sáng.

2. Kích thước tấm pin mặt trời

Tiếp theo, tính toán mức tiêu thụ năng lượng hàng ngày:

* Tổng công suất: Nhân công suất của một bóng đèn với số lượng bóng đèn.

* Năng lượng hàng ngày (Wh): Nhân tổng công suất với số giờ hoạt động. Thêm biên độ an toàn (10-20%) để tính đến những ngày nhiều mây.

Bây giờ, hãy xác định công suất tấm pin mặt trời cần thiết:

* Công suất tấm pin: Chọn công suất tấm pin mặt trời phù hợp.

* Số lượng tấm pin: Chia năng lượng hàng ngày (Wh) cho công suất tấm pin (Wp) và thêm biên độ an toàn (10-20%) để tính đến hiệu suất tấm pin và tổn thất của hệ thống. Luôn làm tròn lên số nguyên gần nhất của tấm pin.

Xem xét hiệu suất tấm pin và số giờ nắng có sẵn tại vị trí đó. Tham khảo bản đồ bức xạ mặt trời để biết dữ liệu chính xác.

3. Lựa chọn ngân hàng pin

Ngân hàng pin lưu trữ năng lượng mặt trời dư thừa để sử dụng vào ban đêm. Các yếu tố cần cân nhắc:

* Dung lượng pin (Ah): Phụ thuộc vào mức tiêu thụ năng lượng hàng ngày và mong muốn về thời gian sử dụng pin (số ngày nhiều mây mà hệ thống phải hoạt động mà không có ánh sáng mặt trời).

* Điện áp pin (V): Chọn điện áp tương thích với tấm pin mặt trời và hệ thống chiếu sáng.

* Loại pin: Pin axit chì chu kỳ sâu, pin lithium-ion hoặc các loại pin phù hợp khác tùy thuộc vào ứng dụng của bạn. Pin lithium-ion thường có tuổi thọ dài hơn và hiệu suất cao hơn.

Tính toán dung lượng pin cần thiết có tính đến độ sâu xả (DoD) cho phép đối với loại pin đã chọn.

4. Lựa chọn bộ điều khiển sạc và biến tần

* Bộ điều khiển sạc: Bộ điều khiển này điều chỉnh dòng điện từ tấm pin mặt trời đến bộ pin, bảo vệ pin khỏi tình trạng sạc quá mức. Dung lượng của nó phải bằng hoặc vượt quá dòng điện đầu ra của tấm pin mặt trời.

* Inverter: Bộ biến tần chuyển đổi nguồn điện DC từ pin thành nguồn điện AC cho đèn. Công suất định mức của nó phải phù hợp với tổng công suất của đèn.

Chọn bộ điều khiển và biến tần phù hợp với điện áp pin và công suất hệ thống đã chọn.

5. Tích hợp và cài đặt hệ thống

Việc nối đất, đấu dây và bảo vệ đúng cách rất quan trọng đối với sự an toàn và tuổi thọ của hệ thống. Tuân thủ tất cả các quy định và mã điện có liên quan.

Quá trình này đòi hỏi phải cân nhắc cẩn thận và tính toán chính xác. Rất nên tham khảo ý kiến ​​của một kỹ sư năng lượng mặt trời có trình độ đối với các công trình lắp đặt phức tạp.