Tất cả các quốc gia trên thế giới đã áp dụng chiến lược phát triển năng lượng bền vững để bảo vệ môi trường và sinh thái trong khi sử dụng các nguồn năng lượng. Năng lượng mặt trời là lĩnh vực trọng tâm trong quy hoạch phát triển như một ngành năng lượng mới.
Quang điện mặt trời là một trong những ngành phát triển nhanh nhất thế giới, với tốc độ tăng trưởng trung bình hàng năm là 40% trong 5 năm qua, vượt qua ngành CNTT. Là nguồn năng lượng sạch và tái tạo, sản xuất năng lượng mặt trời là một trong những hướng quan trọng nhất để phát triển năng lượng mới của thế giới. Ngành công nghiệp sản xuất năng lượng mặt trời đang phát triển nhanh chóng.
Màn hình điện tử được sử dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực khác nhau để hiển thị thông tin động. Chúng có thể hoạt động cả trong nhà và ngoài trời và có nhiều ưu điểm so với các phương tiện hiển thị khác. Chúng có thể hiển thị văn bản, hình ảnh và hoạt ảnh trực tiếp từ tín hiệu video.
Năng lượng mặt trời có thể cung cấp năng lượng cho màn hình điện tử, khiến chúng trở nên lý tưởng cho những địa điểm xa xôi và bất tiện. Điều khiển từ xa có thể làm cho chúng thuận tiện và kịp thời hơn. Năng lượng mặt trời còn giúp tiết kiệm năng lượng và bảo vệ môi trường.
Bài viết này sẽ thiết kế màn hình LED sử dụng năng lượng mặt trời dựa trên nguyên lý màn hình hiển thị điện tử.
Màn hình LED chạy bằng năng lượng mặt trời là thiết bị điện tử sử dụng điốt phát sáng (LED) để hiển thị hình ảnh, văn bản hoặc video. Đèn LED là thành phần bán dẫn nhỏ phát ra ánh sáng khi có dòng điện đi qua chúng. Chúng tiết kiệm năng lượng, bền và linh hoạt hơn so với bóng đèn sợi đốt hoặc huỳnh quang truyền thống.
Màn hình LED chạy bằng năng lượng mặt trời sử dụng các tấm quang điện (PV) để chuyển đổi ánh sáng mặt trời thành điện năng, sau đó được lưu trữ trong pin hoặc tụ điện. Điện được lưu trữ được sử dụng để cấp nguồn cho đèn LED và các bộ phận khác của màn hình, chẳng hạn như bộ điều khiển, cảm biến hoặc loa.
Một số màn hình LED sử dụng năng lượng mặt trời còn có nguồn điện dự phòng, chẳng hạn như kết nối lưới điện hoặc máy phát điện, để đảm bảo hoạt động liên tục trong điều kiện ánh sáng yếu hoặc nhiều mây.
Màn hình LED chạy bằng năng lượng mặt trời bao gồm ba phần: phần điều khiển năng lượng mặt trời, phần pin và phần hiển thị LED. Bộ phận điều khiển năng lượng mặt trời có nhiệm vụ đo điện áp mặt trời, điều khiển việc sạc xả pin và điều chỉnh điện áp đầu ra. Phần pin lưu trữ năng lượng điện được chuyển đổi từ tấm pin mặt trời. Phần hiển thị LED hiển thị thông tin động từ tín hiệu video.
Bộ điều khiển năng lượng mặt trời là thành phần chính của hệ thống vì nó ảnh hưởng đến hiệu suất và tuổi thọ của pin cũng như màn hình LED. Bộ điều khiển năng lượng mặt trời giám sát tình trạng sạc và xả pin và ngăn ngừa tình trạng sạc quá mức hoặc xả sâu. Bộ điều khiển năng lượng mặt trời cũng điều chỉnh điện áp đầu ra theo nhu cầu tải và bảo vệ hệ thống khỏi bị đoản mạch hoặc quá tải.
Thiết kế của bộ điều khiển năng lượng mặt trời bao gồm các khía cạnh sau: đo điện áp mặt trời, điều khiển sạc và xả pin, điều chỉnh điện áp đầu ra và bảo vệ hệ thống
Màn hình LED chạy bằng năng lượng mặt trời có nhiều ưu điểm so với màn hình thông thường dựa vào điện lưới hoặc nhiên liệu hóa thạch. Một số lợi ích là:
Màn hình LED chạy bằng năng lượng mặt trời giúp giảm phát thải khí nhà kính và ô nhiễm không khí bằng cách sử dụng các nguồn năng lượng tái tạo thay vì nhiên liệu hóa thạch. Chúng cũng giảm lãng phí và tiêu thụ tài nguyên nhờ có tuổi thọ dài hơn và chi phí bảo trì thấp hơn so với màn hình truyền thống.
Màn hình LED sử dụng năng lượng mặt trời có chi phí vận hành thấp hơn màn hình thông thường vì không cần phải trả tiền điện hay chi phí nhiên liệu. Chúng cũng có chi phí lắp đặt thấp hơn vì không cần hệ thống dây điện hoặc cơ sở hạ tầng phức tạp. Họ có thể tự trang trải chi phí trong vài năm bằng cách tiết kiệm chi phí năng lượng.
Màn hình LED chạy bằng năng lượng mặt trời có thể được sử dụng cho nhiều ứng dụng khác nhau như quảng cáo, giáo dục, giải trí, thông tin, bảo mật hoặc nghệ thuật. Chúng có thể được lắp đặt ở bất kỳ vị trí nào nhận đủ ánh sáng mặt trời, chẳng hạn như mái nhà, tường, cửa sổ, biển quảng cáo, xe cộ hoặc giá đỡ di động. Chúng cũng có thể được tùy chỉnh theo các hình dạng, kích cỡ, màu sắc và độ phân giải khác nhau để phù hợp với các nhu cầu và sở thích khác nhau.
Màn hình LED sử dụng năng lượng mặt trời có thể hoạt động độc lập với lưới điện hoặc các nguồn điện khác, điều này khiến chúng trở nên lý tưởng cho các vùng sâu vùng xa hoặc các tình huống khẩn cấp. Chúng cũng có thể chịu được điều kiện thời tiết khắc nghiệt và nhiệt độ khắc nghiệt tốt hơn so với màn hình thông thường vì chúng không có bộ phận chuyển động hoặc các bộ phận dễ vỡ.
Ví dụ về màn hình LED chạy bằng năng lượng mặt trời
Có rất nhiều ví dụ về màn hình ghép LED chạy bằng năng lượng mặt trời được sử dụng trên khắp thế giới ngày nay. Dưới đây là một số trong số họ:
Biển quảng cáo kỹ thuật số chạy bằng năng lượng mặt trời : Đây là biển quảng cáo có kích thước 14 x 48 feet sử dụng 12 tấm PV và 16 pin để cung cấp năng lượng cho 8.000 đèn LED. Nó nằm ở Thành phố New York và hiển thị quảng cáo cho nhiều thương hiệu và mục đích khác nhau.
Biển báo giao thông sử dụng năng lượng mặt trời : Đây là biển báo di động sử dụng tấm pin quang điện và pin để cung cấp năng lượng cho ma trận đèn LED. Nó được sử dụng để hiển thị thông tin giao thông, chẳng hạn như giới hạn tốc độ, cảnh báo, chỉ đường hoặc tin nhắn.
Biển hiệu trường học sử dụng năng lượng mặt trời : Đây là biển hiệu cố định sử dụng 2 tấm PV và 2 pin để cấp nguồn cho màn hình LED. Nó được cài đặt tại một trường học ở Kenya và hiển thị nội dung giáo dục, chẳng hạn như các bài toán, từ vựng hoặc câu hỏi đố vui.
Nghệ thuật sắp đặt sử dụng năng lượng mặt trời : Đây là cách lắp đặt tạm thời sử dụng 16 tấm PV và 16 pin để cấp nguồn cho 64 khối đèn LED. Nó được trưng bày tại một công viên ở London và tạo ra các mô hình và hình ảnh động tương tác dựa trên âm thanh và chuyển động.
Màn hình LED chạy bằng năng lượng mặt trời là thiết bị cải tiến kết hợp công nghệ năng lượng tái tạo với công nghệ truyền thông kỹ thuật số. Chúng mang lại nhiều lợi ích cho người dùng và môi trường bằng cách tiết kiệm chi phí năng lượng, giảm lượng khí thải carbon, nâng cao sức hấp dẫn trực quan và cải thiện khả năng giao tiếp. Chúng cũng có khả năng thích ứng với nhiều ứng dụng và địa điểm khác nhau, khiến chúng phù hợp với các mục đích và đối tượng khác nhau. Màn hình LED sử dụng năng lượng mặt trời là tương lai của đèn chiếu sáng và bảng hiệu ngoài trời.
1. Thực hiện chức năng trao đổi năng lượng mặt trời và năng lượng tiện ích
2. Độ sáng có thể điều chỉnh, có thể đáp ứng nhu cầu của nhiều môi trường khác nhau
3. Điều khiển đám mây, 4G, kết nối không dây trên máy tính bảng, tương tác nhiều video, hình ảnh và văn bản
4. Hiển thị năng lượng lưu trữ năng lượng, cực cao - Phát lại lâu
5. Lắp đặt tối thiểu, bảng đèn LED bảo trì phía trước có thể được tháo trực tiếp ra khỏi mặt trước.
6. Đầu ra âm thanh và video được đồng bộ hóa
7. Hiện thực hóa 100% không dùng điện, giải quyết vấn đề thực tế là khó kéo điện và chi phí đi dây cao.
8. Cấp chống nước lên tới IP65.
Nguồn: VisionPI