ส่วนประกอบของระบบไฟสนามหญ้าพลังงานแสงอาทิตย์

โคมไฟสนามหญ้าพลังงานแสงอาทิตย์เป็นโคมไฟพลังงานสีเขียวชนิดหนึ่งซึ่งมีคุณลักษณะด้านความปลอดภัย ประหยัดพลังงาน ปกป้องสิ่งแวดล้อม และการติดตั้งที่สะดวกโคมไฟสนามหญ้าพลังงานแสงอาทิตย์กันน้ำประกอบด้วยแหล่งกำเนิดแสง ตัวควบคุม แบตเตอรี่ โมดูลเซลล์แสงอาทิตย์ ตัวโคมไฟ และส่วนประกอบอื่นๆ ภายใต้การฉายแสง พลังงานไฟฟ้าจะถูกเก็บไว้ในแบตเตอรี่ผ่านเซลล์แสงอาทิตย์ และพลังงานไฟฟ้าจากแบตเตอรี่จะถูกส่งไปยังโหลด LED ผ่านตัวควบคุมเมื่อไม่มีแสง เหมาะสำหรับการตกแต่งแสงไฟสนามหญ้าสีเขียวในชุมชนที่อยู่อาศัย และสนามหญ้าในสวนสาธารณะ

ชุดที่สมบูรณ์ของโคมไฟสนามหญ้าพลังงานแสงอาทิตย์ระบบประกอบด้วย: แหล่งกำเนิดแสง, ตัวควบคุม, แบตเตอรี่, ส่วนประกอบเซลล์แสงอาทิตย์ และตัวโคมไฟ
เมื่อแสงอาทิตย์ส่องลงบนเซลล์แสงอาทิตย์ในเวลากลางวัน เซลล์แสงอาทิตย์จะแปลงพลังงานแสงเป็นพลังงานไฟฟ้าและเก็บพลังงานไฟฟ้าไว้ในแบตเตอรี่ผ่านวงจรควบคุม หลังจากฟ้ามืด พลังงานไฟฟ้าในแบตเตอรี่จะจ่ายไฟให้กับแหล่งกำเนิดแสง LED ของโคมไฟสนามหญ้าผ่านวงจรควบคุม เมื่อรุ่งสางของเช้าวันถัดไป แบตเตอรี่จะหยุดจ่ายไฟให้กับแหล่งกำเนิดแสงไฟสนามหญ้าพลังงานแสงอาทิตย์เมื่อปิดระบบแล้ว เซลล์แสงอาทิตย์ก็ยังคงชาร์จแบตเตอรี่ต่อไป ตัวควบคุมประกอบด้วยไมโครคอมพิวเตอร์แบบชิปเดี่ยวและเซ็นเซอร์ ซึ่งควบคุมการเปิดและปิดของส่วนแหล่งกำเนิดแสงผ่านการรวบรวมและวิเคราะห์สัญญาณแสง ตัวโคมไฟมีบทบาทหลักในการปกป้องและตกแต่งระบบในเวลากลางวัน เพื่อให้มั่นใจว่าระบบทำงานได้ตามปกติ แหล่งกำเนิดแสง ตัวควบคุม และแบตเตอรี่ ถือเป็นปัจจัยสำคัญในการกำหนดประสิทธิภาพของระบบโคมไฟสนามหญ้า แผนภาพแกนหมุนของระบบแสดงอยู่ทางด้านขวา
แบตเตอรี่พลังงานแสงอาทิตย์
1. ประเภท
เซลล์แสงอาทิตย์แปลงพลังงานแสงอาทิตย์เป็นพลังงานไฟฟ้า เซลล์แสงอาทิตย์ที่ใช้งานได้จริงมีสามประเภท ได้แก่ ซิลิคอนโมโนคริสตัลไลน์ ซิลิคอนโพลีคริสตัลไลน์ และซิลิคอนอะมอร์ฟัส
(1) พารามิเตอร์ประสิทธิภาพของเซลล์แสงอาทิตย์ซิลิคอนโมโนคริสตัลไลน์ค่อนข้างเสถียร และเหมาะสำหรับใช้ในพื้นที่ภาคใต้ซึ่งมีฝนตกหลายวันและแสงแดดไม่เพียงพอ
(2) กระบวนการผลิตเซลล์แสงอาทิตย์ซิลิคอนโพลีคริสตัลไลน์ค่อนข้างง่าย และมีราคาถูกกว่าเซลล์แสงอาทิตย์ซิลิคอนโมโนคริสตัลไลน์ เหมาะสำหรับการใช้งานในพื้นที่ตะวันออกและตะวันตกที่มีแสงแดดเพียงพอและแสงแดดจัด
(3) เซลล์แสงอาทิตย์ซิลิคอนอะมอร์ฟัสมีความต้องการแสงแดดค่อนข้างต่ำ และเหมาะสำหรับใช้ในสถานที่ที่แสงแดดภายนอกไม่เพียงพอ
2. แรงดันไฟฟ้าขณะทำงาน
แรงดันไฟฟ้าใช้งานของเซลล์แสงอาทิตย์คือ 1.5 เท่าของแรงดันไฟฟ้าของแบตเตอรี่ที่จับคู่กัน เพื่อให้มั่นใจว่าแบตเตอรี่จะชาร์จได้ตามปกติ ตัวอย่างเช่น เซลล์แสงอาทิตย์ 4.0-5.4V จำเป็นสำหรับการชาร์จแบตเตอรี่ 3.6V ต้องใช้เซลล์แสงอาทิตย์ 8-9V จำเป็นสำหรับการชาร์จแบตเตอรี่ 6V ต้องใช้เซลล์แสงอาทิตย์ 15-18V จำเป็นสำหรับการชาร์จแบตเตอรี่ 12V
3. กำลังขับ
กำลังไฟฟ้าขาออกต่อหน่วยพื้นที่ของเซลล์แสงอาทิตย์อยู่ที่ประมาณ 127 Wp/m2 โดยทั่วไปเซลล์แสงอาทิตย์จะประกอบด้วยเซลล์สุริยะหลายเซลล์เชื่อมต่อแบบอนุกรม และความจุของเซลล์แสงอาทิตย์ขึ้นอยู่กับกำลังไฟฟ้ารวมที่แหล่งกำเนิดแสง อุปกรณ์ส่งผ่านสายส่ง และพลังงานรังสีดวงอาทิตย์ในพื้นที่ กำลังไฟฟ้าขาออกของชุดแบตเตอรี่พลังงานแสงอาทิตย์ควรมากกว่า 3-5 เท่าของกำลังไฟฟ้าของแหล่งกำเนิดแสง และควรมากกว่า (3-4) เท่าในพื้นที่ที่มีแสงสว่างมากและระยะเวลาเปิดไฟสั้น มิฉะนั้นควรมากกว่า (4-5) เท่า
แบตเตอรี่สำรอง
แบตเตอรี่จะเก็บพลังงานไฟฟ้าจากแผงโซลาร์เซลล์เมื่อมีแสงสว่าง และปล่อยออกมาเมื่อต้องการแสงสว่างในเวลากลางคืน
1. ประเภท
(1) แบตเตอรี่ตะกั่ว-กรด (CS): แบตเตอรี่ชนิดนี้ใช้สำหรับคายประจุที่อุณหภูมิต่ำ อัตราเร็วสูง และความจุต่ำ ใช้กับไฟถนนพลังงานแสงอาทิตย์ส่วนใหญ่ ซีลนี้ไม่ต้องบำรุงรักษาและมีราคาถูก อย่างไรก็ตาม ควรใส่ใจในการป้องกันมลพิษจากตะกั่ว-กรดและควรเลิกใช้
(2) แบตเตอรี่สำรองนิกเกิล-แคดเมียม (Ni-Cd): อัตราการคายประจุสูง ประสิทธิภาพการทำงานที่อุณหภูมิต่ำดี อายุการใช้งานยาวนาน ใช้งานระบบน้อย แต่ควรระมัดระวังเพื่อป้องกันมลพิษจากแคดเมียม
(3) แบตเตอรี่นิกเกิลเมทัลไฮไดรด์ (Ni-H): อัตราการคายประจุสูง ประสิทธิภาพการทำงานที่อุณหภูมิต่ำดี ราคาถูก ไม่ก่อให้เกิดมลพิษ และเป็นแบตเตอรี่ที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม ผลิตภัณฑ์นี้เหมาะสำหรับระบบขนาดเล็ก จึงควรได้รับการแนะนำอย่างยิ่ง ปัจจุบันมีแบตเตอรี่ตะกั่ว-กรดแบบไม่ต้องบำรุงรักษา 3 ประเภท ได้แก่ แบตเตอรี่ตะกั่ว-กรดธรรมดา และแบตเตอรี่นิกเกิล-แคดเมียมอัลคาไลน์ ซึ่งเป็นที่นิยมใช้กันอย่างแพร่หลาย
2. การเชื่อมต่อแบตเตอรี่
เมื่อเชื่อมต่อแบบขนาน จำเป็นต้องพิจารณาถึงความไม่สมดุลระหว่างแบตเตอรี่แต่ละก้อน และจำนวนกลุ่มแบตเตอรี่แบบขนานไม่ควรเกินสี่กลุ่ม ควรใส่ใจกับปัญหาการโจรกรรมแบตเตอรี่ระหว่างการติดตั้ง