Đèn năng lượng mặt trời 200W, 300W có thật không, cách tự kiểm trước khi mua

Con số 200W, 300W hay 500W in trên hộp đèn năng lượng mặt trời giá rẻ thường không phải công suất LED thật. Cách kiểm nhanh nhất là nhìn tấm pin: một đèn LED 300 W thật sáng 12 giờ cần 3.600 Wh mỗi đêm, trong khi tấm pin nhỏ gắn trên đèn chỉ nạp được vài chục tới vài trăm Wh mỗi ngày.

Bài này chỉ cách tự kiểm bằng bốn con số trên chính chiếc đèn, một phép tính ngược từ tấm pin ra độ sáng, và cách chọn, lắp để đèn sáng đủ đêm.

Vì sao con số trên hộp không thể đúng

Đèn năng lượng mặt trời chỉ có điện do tấm pin nạp ban ngày. Đèn không thể dùng nhiều hơn số điện đó.

Đêm ở Đồng Nai dài khoảng 11 giờ 15 phút đến 12 giờ 30 phút. Theo Weather Spark, ở Biên Hòa ngày dài nhất có 12 giờ 46 phút ban ngày, ngày ngắn nhất 11 giờ 29 phút. Lấy tròn 12 giờ.

Một đèn LED 300 W thật sáng đủ 12 giờ cần 300 × 12 = 3.600 Wh, tức 3,6 kWh mỗi đêm. Theo giả định của công cụ tính tiết kiệm trên website, mỗi kWp tấm pin làm ra trung bình 3,8 kWh mỗi ngày ở Đồng Nai. Muốn nạp đủ 3,6 kWh thì cần khoảng 950 W tấm pin. Một tấm pin áp mái LONGi Hi-MO X6 590 W rộng 2.278 × 1.134 mm, nên 950 W tương đương khoảng 1,6 tấm như vậy, hơn 4 m² mặt pin.

Đèn liền thể giá rẻ không có tấm pin cỡ đó. Vì vậy con số 300 W trên hộp thường chỉ là công suất quảng cáo.

Bốn con số để tự kiểm

Kích thước và công suất tấm pin

Tấm pin LONGi Hi-MO X6 nói trên có hiệu suất 22,8%, tức khoảng 228 W cho mỗi m² mặt pin ở điều kiện chuẩn. Đây là loại tấm pin áp mái hiệu suất cao, tấm pin gắn trên đèn khó vượt mức này.

Từ đó có công thức tính mức trần:

Công suất tấm pin tối đa (W) ≈ dài (m) × rộng (m) × 228

• Tấm 35 × 35 cm: tối đa khoảng 28 W.
• Tấm 50 × 35 cm: tối đa khoảng 40 W.

Lật mặt sau tấm pin đọc nhãn, thường ghi công suất tối đa (Pmax). Nếu nhãn ghi cao hơn mức trần theo kích thước, nhãn không đúng.

Dung lượng pin quy ra Wh

Pin thường ghi mAh hoặc Ah, nhưng con số cần so là Wh:

Wh = điện áp (V) × dung lượng (Ah)

Một cell pin LiFePO4 có điện áp danh định 3,2 V. Bốn cell nối tiếp thành bộ 12,8 V.

• Pin 3,2 V, 30.000 mAh (30 Ah) chứa 96 Wh. Đủ cho LED 8 W sáng 12 giờ. Nếu LED thật sự là 300 W, pin này chỉ chạy được khoảng 19 phút.
• Bộ pin 12,8 V, 20 Ah chứa 256 Wh.

Ghi mAh rất lớn mà không ghi điện áp thì chưa nói lên điều gì.

Số chip LED

Nhìn bảng LED qua ảnh sản phẩm hoặc mở nắp đèn, đếm số chip. Hỏi người bán loại chip và công suất mỗi chip, nhân lên ra công suất LED. Người bán không trả lời được câu này thì con số trên hộp không có căn cứ.

Quang thông (lumen)

W là điện đèn tiêu thụ, lumen (lm) là lượng ánh sáng đèn phát ra. Lấy lumen chia W ra hiệu suất phát sáng. Theo bảng trên Wikipedia, bóng LED 230 V đạt khoảng 75 đến 217 lm/W.

Một đèn LED 300 W thật, kể cả ở mức thấp 75 lm/W, phải cho khoảng 22.500 lm. Nếu thông số chỉ ghi 3.000 lm, LED thật chỉ khoảng 15 đến 40 W. Khi so hai đèn, so bằng lumen, đừng so bằng W in trên hộp. Thông số không ghi lumen thì hỏi người bán.

Tính ngược từ tấm pin ra độ sáng

Giả định mỗi W tấm pin nạp tối đa 3,8 Wh mỗi ngày, lấy theo mức trung bình năm của công cụ tính trên website. Theo số liệu từng tháng cho Xuân Lộc trong nghiên cứu của Trường Đại học Lạc Hồng, tháng thấp nhất (tháng 9, tháng 12) kém mức trung bình khoảng 12 đến 13%, tức còn khoảng 3,3 Wh.

Tấm pin	Nạp mỗi ngày, trung bình năm	Nạp mỗi ngày, tháng thấp	Sáng đều 12 giờ được (tháng thấp)
20 W	76 Wh	66 Wh	khoảng 5,5 W
40 W	152 Wh	132 Wh	khoảng 11 W
60 W	228 Wh	198 Wh	khoảng 16,5 W
100 W	380 Wh	330 Wh	khoảng 27,5 W

Đây là mức trần. Thực tế thấp hơn vì còn hao khi sạc, xả pin và ở bộ điều khiển, và vì tấm pin trên đèn hiếm khi được đặt đúng hướng, đúng độ nghiêng như tấm pin áp mái.

Ví dụ: đèn ghi 300 W, tấm pin 40 × 60 cm. Mức trần theo diện tích là khoảng 55 W, nạp tối đa khoảng 208 Wh mỗi ngày tính trung bình năm. Muốn sáng đều 12 giờ thì đèn chỉ dùng được khoảng 17 W. Nói cách khác, “đèn 300 W” này sáng cả đêm ngang một đèn LED chừng 15 đến 20 W.

Nhiều mẫu tự giảm độ sáng về khuya hoặc dùng cảm biến chuyển động, sáng mạnh khi có người và sáng nhẹ khi không. Đây là cách hợp lý để kéo dài thời gian sáng. Khi mua, hỏi đèn sáng được bao lâu sau một ngày nắng, và sau hai ngày mưa liên tiếp.

Chọn đèn liền thể hay tấm pin rời

	Liền thể	Tấm pin rời
Cấu tạo	Tấm pin, pin, LED, bộ điều khiển chung một khối trên đầu cột	Tấm pin đặt riêng, nối dây xuống đèn
Lắp đặt	Nhanh, gọn	Thêm dây và giá đỡ tấm pin
Vị trí tấm pin	Cố định theo chỗ đặt đèn	Đặt chỗ nắng nhất, quay đúng hướng
Cỡ tấm pin	Bị giới hạn bởi thân đèn	Chọn lớn hơn được
Hợp với	Đường thoáng, không bóng cây	Cổng, sân dưới tán cây, hiên nhà

Chỗ cần chiếu sáng nhiều khi không phải chỗ có nắng. Đường vào nhà dưới hàng cây, cổng sát tường cao, hiên có mái che thì nên chọn tấm pin rời.

Pin LiFePO4

Đèn sạc xả mỗi ngày, nên số chu kỳ quyết định tuổi thọ pin. Theo Wikipedia, pin LiFePO4 trong đa số điều kiện chịu được hơn 3.000 chu kỳ, còn pin lithium loại NMC khoảng 1.000 đến 2.300 chu kỳ. 3.000 chu kỳ tương đương khoảng 8 năm nếu mỗi đêm một chu kỳ, trong điều kiện thuận lợi.

LiFePO4 cũng ổn định về nhiệt và hóa học hơn các loại lithium khác, dù vẫn có thể cháy trong điều kiện khắc nghiệt. Điểm này đáng chú ý với đèn liền thể, nơi pin nằm trong hộp đèn phơi nắng cả ngày trên đầu cột.

Khi mua, hỏi rõ pin loại gì, điện áp, dung lượng, và có thay riêng pin được không. Đèn thay được pin thì khi pin chai chỉ cần thay pin, không phải bỏ cả đèn.

IP65 hay IP66

Ký hiệu IP theo tiêu chuẩn IEC 60529 gồm hai số: số đầu là mức chống bụi, số sau là mức chống nước.

Ký hiệu	Ý nghĩa
Số đầu 6	Kín bụi hoàn toàn
Số sau 5	Chịu tia nước từ vòi 6,3 mm, 12,5 lít/phút, từ mọi hướng
Số sau 6	Chịu tia nước mạnh từ vòi 12,5 mm, 100 lít/phút
Số sau 7	Ngâm nước sâu 1 m trong 30 phút

Mùa mưa ở Đồng Nai kéo dài từ tháng 5 đến tháng 11, theo cổng thông tin Đồng Nai. Đèn ngoài trời nên chọn tối thiểu IP65. Chỗ hứng mưa tạt, gió mạnh hoặc hay xịt rửa thì chọn IP66. Ngoài ký hiệu, nhìn thêm gioăng cao su quanh nắp, ốc vít không rỉ và đầu nối dây có nắp kín.

Lắp hướng nào, cao bao nhiêu

Hướng tấm pin. Quay về hướng Nam. Trang profileSOLAR, dùng dữ liệu NASA POWER, ghi tấm pin cố định ở Biên Hòa cho sản lượng cả năm cao nhất khi nghiêng 10 độ về hướng Nam. Hướng dẫn của LONGi cũng khuyên nghiêng không dưới 10 độ để mưa rửa bớt bụi. Tấm pin nằm phẳng vừa nạp kém hơn vừa đọng nước bẩn.

Bóng che. Những giờ nắng giữa ngày, tấm pin không được bị cây, mái hay tường che. Cây trong vườn lớn lên mỗi năm, nên tính trước.

Cảm biến ánh sáng. Không đặt chỗ bị đèn khác chiếu vào, nếu không đèn tưởng trời còn sáng và không bật.

Chiều cao. Cột càng cao thì vùng sáng càng rộng nhưng mặt đất càng tối, vì cùng lượng ánh sáng trải trên diện tích lớn hơn. Đèn có công suất thật nhỏ mà treo cao thì dưới chân cột rất mờ. Hãy hỏi chiều cao lắp khuyến nghị cho đúng mẫu đèn, kèm quang thông và góc chiếu. Đường làng nhiều cột thì khoảng cách giữa các cột tính theo chiều cao và góc chiếu đó.

Đồng Nai SolarX tư vấn đèn năng lượng mặt trời theo tấm pin và dung lượng pin thật, không theo con số in trên hộp. Bạn có thể xem các mẫu trong danh mục đèn năng lượng mặt trời, gửi ảnh chỗ cần chiếu sáng qua Zalo 0979 334 544 để kỹ sư gợi ý, hoặc đặt lịch khảo sát miễn phí nếu cần chiếu sáng cả đoạn đường hay sân trang trại. Số liệu nắng theo từng tháng có trong bài mùa mưa điện mặt trời còn ra bao nhiêu.