Bạn đang muốn biết cách tính công suất đèn năng lượng mặt trời để chọn được sản phẩm phù hợp với nhu cầu? Hiểu đúng về công suất không chỉ giúp bạn tối ưu hiệu quả chiếu sáng mà còn tiết kiệm đáng kể chi phí đầu tư. Với kinh nghiệm thực tiễn trong lĩnh vực năng lượng sạch, DAT Group sẽ mang đến cho bạn những kiến thức chuyên sâu, dễ áp dụng và sát với thực tế, giúp bạn lựa chọn đèn năng lượng mặt trời chính xác và bền lâu.

1. Giới thiệu về đèn năng lượng mặt trời

Đèn năng lượng mặt trời là thiết bị chiếu sáng sử dụng nguồn năng lượng từ ánh sáng mặt trời. Cấu tạo của đèn gồm một tấm pin mặt trời để hấp thụ và chuyển hóa quang năng thành điện năng, một bộ pin lưu trữ để tích trữ điện, và một bộ đèn LED.

Ưu điểm của đèn năng lượng mặt trời:

• Tiết kiệm điện: Sử dụng nguồn năng lượng miễn phí từ mặt trời, giảm thiểu chi phí điện năng.
• Thân thiện với môi trường: Không phát thải khí CO₂, giúp bảo vệ và duy trì cân bằng sinh thái.
• Dễ lắp đặt và vận hành: Không cần dây điện phức tạp, dễ dàng lắp đặt ở nhiều vị trí, đặc biệt là khu vực ngoài trời, vùng sâu vùng xa.
• Hoạt động tự động: Đèn tự động bật khi trời tối và tắt khi có ánh sáng mặt trời, giúp tiết kiệm năng lượng và thuận tiện cho người sử dụng.
• Tuổi thọ cao: Với công nghệ LED và hệ thống năng lượng mặt trời, đèn có tuổi thọ lâu dài và ít cần bảo trì.

Hệ thống này cũng rất dễ lắp đặt và vận hành, không cần phải kéo dây điện phức tạp, do đó rất phù hợp cho các khu vực ngoài trời, đường phố, sân vườn hay các khu vực khó tiếp cận với nguồn điện lưới quốc gia.

2. Công suất đèn năng lượng mặt trời là gì ?

Để hiểu rõ hơn về cách tính công suất đèn năng lượng mặt trời, trước hết chúng ta cần nắm vững các khái niệm cơ bản liên quan đến công suất và hiệu suất hoạt động của đèn.

2.1. Khái niệm công suất, phân biệt công suất thực và công suất ảo

Công suất của đèn năng lượng mặt trời là đại lượng đo lường lượng năng lượng mà đèn tiêu thụ trong một đơn vị thời gian, thường được tính bằng đơn vị Watt (W).

• Công suất thực là công suất tiêu thụ thực tế của đèn khi nó hoạt động, phản ánh lượng điện năng mà đèn cần để phát sáng một cách hiệu quả. Đây là thông số quan trọng khi đánh giá mức độ tiêu thụ năng lượng của đèn.
• Công suất ảo thường là con số mà nhà sản xuất ghi trên bao bì, có thể là công suất tối đa mà đèn có thể đạt được trong điều kiện lý tưởng (ví dụ, khi pin mặt trời hấp thụ ánh sáng đầy đủ và không có yếu tố ngoại cảnh tác động). 

2.2. Ảnh hưởng của công suất đến hiệu suất chiếu sáng

Công suất ảnh hưởng trực tiếp đến độ sáng (quang thông) và diện tích chiếu sáng của đèn. Đèn có công suất thực càng lớn, quang thông càng cao, giúp chiếu sáng một khu vực rộng hơn. Tuy nhiên, việc tăng công suất đèn cũng đồng nghĩa với việc tiêu thụ nhiều năng lượng hơn từ pin lưu trữ và đòi hỏi công suất tấm pin mặt trời lớn hơn để sạc đầy. 

2.3. Công suất đèn năng lượng mặt trời quan trọng như thế nào?

Hiểu đúng về công suất đèn rất quan trọng để lựa chọn sản phẩm phù hợp với nhu cầu. Một chiếc đèn có công suất thực cao nhưng không đủ pin lưu trữ sẽ không thể chiếu sáng liên tục trong thời gian dài, hoặc ngược lại, một chiếc đèn công suất lớn nhưng tấm pin mặt trời nhỏ sẽ không thể sạc đầy pin.

3. Cách tính công suất đèn năng lượng mặt trời cơ bản

Bạn cần biết cách tính công suất đèn năng lượng mặt trời để có thể sử dụng thiết bị được tối ưu nhất. Dưới đây DAT Group sẽ hướng dẫn bạn cách tính:

3.1. Công thức tính công suất: P = U × I [1] 

Để biết cách tính công suất đèn năng lượng mặt trời, ta có thể áp dụng công thức cơ bản trong điện học: P = U × I, với các yếu tố được giải thích như sau:

• P (Công suất, đơn vị Watt – W)
• U (Điện áp, đơn vị Volt – V)
• I (Cường độ dòng điện, đơn vị Ampere – A)

Dựa vào công suất trên ta suy ra, cách tính công suất đèn năng lượng mặt trời cơ bản sẽ như sau:

P = U × Imp

Trong đó, Imp là dòng điện tại điểm công suất cực đại (Maximum Power Point – Pmax) của tấm pin năng lượng mặt trời, đơn vị tính là Ampe (A). Đây là giá trị dòng điện thực tế mà tấm pin cung cấp khi hoạt động ổn định và được kết nối với tải phù hợp.

Cần lưu ý, Imp khác với Isc (dòng ngắn mạch). Isc là dòng điện lớn nhất mà tấm pin có thể tạo ra khi hai cực bị nối tắt (không có tải). Tuy nhiên, giá trị này chỉ mang tính lý thuyết và không phản ánh hiệu suất làm việc thực tế của hệ thống.

3.2. Ví dụ thực tế, sai lệch lý thuyết – thực tế khi áp dụng

Giả sử bạn có một đèn năng lượng mặt trời JD 8200L có thông số kỹ thuật sau:

• Điện áp (U): 12V
• Cường độ dòng điện (I): 0.5A

Áp dụng công thức cách tính công suất đèn năng lượng mặt trời, ta tính được công suất của đèn:

P = U x I = 12V x 0.5A = 6W

=> Suy ra với đèn năng lượng mặt trời JD 8200L sẽ tiêu thụ 6W năng lượng mỗi giờ.

Sai lệch lý thuyết:

Mặc dù công thức P = U × I giúp tính toán công suất lý thuyết, trong thực tế có nhiều yếu tố có thể làm sai lệch kết quả:

• Tấm pin không chuyển đổi toàn bộ năng lượng mặt trời thành điện năng. Thực tế, hiệu suất thường giảm do các yếu tố như góc chiếu sáng, mây che, bụi bẩn và nhiệt độ.
• Pin lưu trữ có hiệu suất sạc và xả không hoàn hảo, thường chỉ khoảng 80-90%. 
• Điều kiện môi trường, như trời mây hoặc mưa, làm giảm cường độ ánh sáng mặt trời, khiến tấm pin không thu đủ năng lượng như trong điều kiện lý thuyết. 

Giả sử trong một môi trường thực tế, tấm pin có hiệu suất 80%, pin lưu trữ có hiệu suất 85%, và ánh sáng mặt trời chỉ đạt 50% công suất lý thuyết. Trong trường hợp này, để cung cấp đủ 6W cho đèn, bạn cần một tấm pin có công suất khoảng 15W thay vì 12W, để bù đắp cho tất cả những yếu tố mất mát này.

Do đó, mặc dù tính toán lý thuyết có thể cho kết quả đơn giản, nhưng khi áp dụng vào thực tế, các yếu tố như hiệu suất chuyển đổi năng lượng của tấm pin, hiệu suất của pin lưu trữ và các yếu tố môi trường sẽ gây ra sự sai lệch, làm tăng công suất yêu cầu và thay đổi thời gian hoạt động của đèn.

4. Các yếu tố quyết định công suất thực tế của đèn năng lượng mặt trời

Để lựa chọn đèn năng lượng mặt trời có công suất thực sự phù hợp với nhu cầu, bạn cần xem xét kỹ một số yếu tố quan trọng sau:

4.1. Loại chip LED, quang thông, hiệu suất chuyển đổi

Chip LED là thiết bị quan trọng của đèn năng lượng mặt trời. Chất lượng chip LED càng cao thì khả năng chuyển đổi điện năng thành quang năng càng tốt, giúp tạo ra ánh sáng mạnh mẽ hơn mà không tiêu hao nhiều năng lượng. Đèn sử dụng chip LED hiệu suất cao không chỉ cho quang thông lớn, ánh sáng đều và rõ nét, mà còn kéo dài tuổi thọ sản phẩm, mang lại hiệu quả chiếu sáng bền vững.

4.2. Thời gian chiếu sáng, vị trí lắp đặt, điều kiện môi trường

Thời gian chiếu sáng liên tục (số giờ chiếu sáng) và điều kiện môi trường là những yếu tố quyết định lượng điện cần tích trữ trong pin lưu trữ. Vị trí lắp đặt, đặc biệt là số giờ chiếu sáng trung bình hàng ngày, sẽ ảnh hưởng đến khả năng sạc của tấm pin mặt trời, từ đó tác động đến hiệu suất tổng thể của đèn.

5. Cách xác định công suất đèn phù hợp nhu cầu sử dụng

Để lựa chọn được đèn năng lượng mặt trời tối ưu, bạn cần dựa vào đặc thù không gian, mục đích sử dụng và thói quen chiếu sáng thực tế.

5.1. Tính theo diện tích cần chiếu sáng, thời gian sử dụng [2]

Một nguyên tắc cơ bản là diện tích càng rộng thì công suất đèn càng phải lớn. Nếu chiếu sáng sân vườn nhỏ có thể chỉ cần đèn công suất trung bình, trong khi khu vực bãi xe hay sân chơi rộng sẽ cần đèn pha công suất cao. 

Ví dụ: Xác định công suất đèn LED phù hợp cho phòng khách trần thạch cao 7m và chiều rộng 4m. Căn phòng yêu cầu có độ rọi 450 lux.

=> Ta có cách tính sau: 

• Bước 1: Xác định loại đèn và số lượng đèn, nếu không gian khá nhỏ thì nên lắp đặt 5 đèn để tối ưu chi phí. 

• Bước 2: Diện tích phòng = chiều dài x chiều rộng = 7 x 4 = 21 (m2)

• Bước 3: Quang thông/1đèn = (Diện tích x độ rọi)/số lượng đèn = (21×450)/5 = 1890lm

Ngoài ra, nếu bạn có nhu cầu chiếu sáng liên tục trong nhiều giờ liền, nên ưu tiên loại đèn có dung lượng pin lớn và tấm pin mặt trời đủ mạnh để nạp đầy trong ngày. 

5.2. Lựa chọn loại đèn theo công suất, mẫu mã, độ cao lắp đặt

Sau khi xác định công suất phù hợp, bạn có thể cân nhắc loại đèn và kiểu dáng tương ứng. Ví dụ:

• Đèn pha công suất lớn: Thích hợp cho sân thể thao, bãi đỗ xe, khu vực ngoài trời cần ánh sáng mạnh.
• Đèn đường năng lượng mặt trời: Phù hợp cho các tuyến đường, ngõ xóm, trục giao thông có diện tích chiếu sáng dài và rộng.
• Đèn sân vườn, đèn trang trí: Thường có công suất vừa phải, đủ tạo ánh sáng dịu nhẹ, tiết kiệm và thẩm mỹ.

Việc chọn đúng chiều cao sẽ giúp ánh sáng tỏa đều, mang lại hiệu quả chiếu sáng tốt nhất.

6. Cách tính dung lượng pin lưu trữ và công suất tấm pin mặt trời

Dưới đây là cách tính dung lượng pin và công suất tấm pin mặt trời mà bạn cần nên biết 

6.1. Công thức tính dung lượng pin cho thời gian chiếu sáng

Để đèn năng lượng mặt trời hoạt động xuyên suốt ban đêm, bạn cần tính toán dung lượng pin lưu trữ phù hợp. Công thức được áp dụng như sau:

Dung lượng pin cần thiết (Ah) = (Công suất đèn (W) x số giờ chiếu sáng trung bình (h)) / Điện áp pin (V)

Ví dụ: Một đèn 30W, cần chiếu sáng 10 giờ, sử dụng pin 12V thì dung lượng pin cần thiết sẽ là:

Dung lượng pin = (30×12)/12 = 25Ah

Như vậy, bạn cần chọn loại pin có dung lượng tối thiểu 25Ah để đảm bảo đèn có thể chiếu sáng đủ thời gian mong muốn.

6.2. Chọn công suất tấm pin theo giờ nắng và hiệu suất tiêu thụ

Song song với dung lượng pin, công suất tấm pin mặt trời cũng cần được tính toán để đảm bảo pin luôn được nạp đầy trong ngày. Công thức tham khảo:

Công suất tấm pin (Wp) = (Công suất đèn (W) x thời gian chiếu sáng (h) x 1.2) / số giờ chiếu sáng trung bình (h)

Trong đó:

• 1.2 là hệ số bù trừ cho hao hụt hiệu suất (do nhiệt độ, dây dẫn, bộ điều khiển sạc…).
• Số giờ nắng trung bình phụ thuộc vào từng khu vực (thường dao động từ 3–5 giờ/ngày ở Việt Nam).

Ví dụ: Với đèn 30W, cần chiếu sáng 10 giờ/ngày, khu vực có trung bình 4 giờ nắng:

Công suất tấm pin = (30x10x1.2)/4 = 90Wp

Tức là bạn nên chọn tấm pin có công suất khoảng 90Wp trở lên để đáp ứng nhu cầu chiếu sáng ổn định.

7. Kinh nghiệm chọn và kiểm tra công suất đèn năng lượng mặt trời

Trên thị trường hiện nay có rất nhiều loại đèn năng lượng mặt trời với mẫu mã, công suất và giá thành đa dạng. Tuy nhiên, không ít sản phẩm bị thổi phồng thông số, khiến người mua dễ nhầm lẫn.

7.1. Phân biệt công suất thực tế và công suất ghi trên sản phẩm

Nhiều nhà sản xuất hoặc nhà bán hàng thường quảng cáo công suất “ảo” cao hơn nhiều so với thực tế nhằm thu hút khách hàng. Do đó, thay vì chỉ nhìn vào con số công suất trên bao bì, bạn nên:

• Yêu cầu nhà cung cấp cung cấp bảng thông số kỹ thuật chi tiết (chip LED, quang thông, dung lượng pin, công suất tấm pin).
• Quan tâm đến quang thông (lumen) – chỉ số thể hiện độ sáng thực tế, thay vì chỉ tin vào con số watt.
• Đặt câu hỏi về khả năng chiếu sáng thực tế trong bao nhiêu giờ, với diện tích bao nhiêu mét vuông, để so sánh với nhu cầu thực tế của bạn.

7.2. Cách kiểm tra chất lượng, tránh mua nhầm thông số

Khi lựa chọn, bạn có thể áp dụng một số cách kiểm tra sau:

• Kiểm tra trực tiếp độ sáng: Bật thử đèn trong không gian tối để đánh giá khả năng chiếu sáng.
• Xem chứng nhận chất lượng: Đèn uy tín thường có chứng nhận tiêu chuẩn quốc tế (CE, RoHS, ISO) hoặc giấy kiểm định.
• Đánh giá độ hoàn thiện sản phẩm: Vỏ đèn chắc chắn, chip LED sáng đều, pin và tấm pin mặt trời có thông số rõ ràng.
• Tìm hiểu hiệu suất tổng thể: Hỏi kỹ về dung lượng pin, số giờ sạc, số giờ chiếu sáng thực tế để đảm bảo sự cân đối giữa các thành phần của hệ thống.

Hiểu rõ cách tính công suất đèn năng lượng mặt trời là yếu tố cốt lõi để lựa chọn sản phẩm phù hợp. Việc nắm bắt các khái niệm như công suất thực, công suất tấm pin mặt trời, pin lưu trữ và số giờ chiếu sáng trung bình sẽ giúp bạn đưa ra quyết định thông minh, tối ưu hóa hiệu quả chiếu sáng và tiết kiệm chi phí.

Bạn đang tìm giải pháp chiếu sáng hiệu quả, tiết kiệm và bền vững? Hãy liên hệ cho DAT Group qua site https://datsolar.com/ để chúng tôi được đồng hành cùng bạn trong việc lựa chọn đèn năng lượng mặt trời công suất chuẩn, chất lượng cao.

Nguồn tham khảo:

[2] (Phenikaalighting, 2022)