すべてのプロジェクトには目的があり、 ソーラー街灯の目的は、従来の街灯に代わる環境に優しい代替品となることです。ソーラー街灯の効率を最大化するには、各コンポーネントが最小限の損失で最大限のエネルギー利用率で動作する必要があります。ソーラー街灯のモデルについて考えると、さまざまなデザインや構造が思い浮かぶかもしれません。基本的なデザインは同じですが、ソーラー街灯のさまざまなバリエーションで異なるのは外観だけです。ソーラー街灯のシンプルなモデルの作り方を説明しましょう。

通常、ソーラー街路灯モデルの完全なパッケージを構成する主な部品は 7 つあります。

• ソーラーパネルは、太陽光発電セルとも呼ばれ、太陽エネルギーを電力に変換するために使用されます。
• ソーラー充電コントローラ – PVモジュールからバッテリーへの電荷の流れを制御または調整するために使用されます。
• バッテリーパック – 夜間の使用のために電気を蓄えるために使用します
• 街灯 – 光源
• ポール – 異なる部品間の接続と高所への設置用
• リモートコントローラ – ソーラー街路灯モデルの制御、管理、保守に役立ちます

メーカーによってコンポーネントの種類が異なる場合があります。

 

ソーラー街灯モデルの設計

まず、エリアを照らすのに必要な光の量を計算します。使用する電球からワット数がわかります。このワット数と照明時間を使用して、バッテリーと電力を消費するコンポーネントのワット時間を計算します。ワット時間は、その量のエネルギーを生成できる PV モジュールを選択するのに役立ちます。エネルギー損失を念頭に置いて、損失を補うために必要な量よりも多くのエネルギーを生成できる PV パネルを常に選択してください。角度とワットピークは設置場所によって異なるため、確認してください。

使用するバッテリーのサイズを知るには、照明に必要なワット時間を調べると役立ちます。基本的な電気式を使用すると、充電深度、公称充電量、およびバッテリーの容量（アンペア時間）を調べることができます。

充電コントローラのサイズは、パネルの電力要件とエネルギー貯蔵の選択によって異なります。基本的なルールは、パネルからの電流を処理できる充電コントローラを使用することです。

ソーラーパネルの組み立て

ソーラーパネルは半導体でできています。半導体とは、ある条件下では電気を伝導できる物質です。通常使用される材料はシリコンですが、ガリウムヒ素、リン化インジウム、銅インジウムセレン化物などの他の材料もあります。太陽電池を作るには、ウェーハ層の形をした何兆ものシリコン原子が必要です。各シリコン原子には、電子と呼ばれる非常に小さなものが含まれています。これらの小さな電子は電荷を運びます。太陽光がセルに当たると、太陽光に含まれる光子が電子を原子から解放し、電子がセルを流れるときに電気を生成します。

ソーラーパネルはポールに取り付けられ、ケーブルを介してソーラー照明システムの他のコンポーネントと接続されます。ブラケットとフレームはソーラーパネルを保持するために使用されます。これらのブラケットは通常、軽量で耐候性を保つためにアルミニウムで作られています。

バッテリーの組み立て

バッテリーの組み立ては、PV モジュールと LED ランプに接続できるワイヤを使用して行われます。バッテリーは、長時間にわたって連続電流を維持できるように効率的に設計されています。バッテリー アセンブリは通常、通気口が開いたアルミニウム製のハウジング内に収納され、バッテリーによって発生した熱を放散するための通気を確保します。

LED照明器具

LED器具はブラケットを介してポールに取り付けられ、適切なレベルの光が得られるようにLED器具の高さが調整されます。LED器具にはさまざまなデザインがあり、ソーラーライトの種類によって異なります。

システムの効率化

システム全体を最適化するには、慎重に選択する必要があるコンポーネントがいくつかあります。まず、蛍光灯の代わりに LED ライトを使用してエネルギー消費を削減します。

バッテリー パックには最適なストレージ技術を使用します。ほとんどの場合、太陽光発電システムにはリチウムイオン バッテリーの使用が推奨されます。鉛蓄電池、ゲル セル バッテリーなどの他の技術もあります。

多結晶に比べて効率が高いと考えられるため、単結晶 PV モジュールを使用します。

効率的な配線接続を選択して、システム内のエネルギー損失を最小限に抑えます。使用するコントローラーは、システムのオン/オフを効率的に切り替えられる必要があります。

スマートセンサーの使用

ソーラー照明システムには、効率を高めるために、次のスマート コントローラーといくつかのセンサーを装備できます。パッシブ赤外線センサーは、動きを検知して照明のレベルを制御するために使用されます。モーション センサーが取り付けられたソーラー ライトを使用すると、人や物体に即座に光が当たるため、家の外でのあらゆる活動を効果的に検知できます。マイクロ波モーション センサー、デュアル テクノロジー センサーなど、他のモーション センサーもあります。

バッテリー監視

これは、バッテリーの損傷を防ぐのに役立ちます。バッテリーが過充電を感知すると、エネルギーの流れを減らすだけで済み、太陽光の強度の低下や突然の電気使用量の増加により電圧降下が発生した場合でも、適切な電圧調整を維持できます。