Độ chiếu sáng mặt đất có thể đạt được ở độ cao lắp đặt đèn đường năng lượng mặt trời là bao nhiêu

Đèn đường năng lượng mặt trời cung cấp hệ thống chiếu sáng lối đi có chức năng và trang trí bằng cách chuyển đổi năng lượng mặt trời thành hệ thống chiếu sáng LED có thể sử dụng được. Độ sáng mà chúng mang lại trên mặt đất—được đo bằng Lux—phụ thuộc vào hiệu suất của đèn LED, thiết kế quang học, chiều cao lắp đặt, góc chùm sáng và đặc tính phản chiếu của các bề mặt xung quanh. Độ rọi thể hiện lượng ánh sáng nhìn thấy được trên một đơn vị diện tích. Giá trị Lux cao hơn tương ứng với bề mặt đất sáng hơn, trong khi giá trị Lux thấp hơn tạo ra ánh sáng xung quanh dịu hơn. Đèn đường năng lượng mặt trời được thiết kế để mang lại tầm nhìn an toàn, thoải mái thay vì ánh sáng cường độ cao, khiến mức độ chiếu sáng của chúng thường nằm trong khoảng 1–20 Lux trong điều kiện lắp đặt bình thường.

Tác động của chiều cao lắp đặt đến độ sáng trên mặt đất

Chiều cao lắp đặt ảnh hưởng trực tiếp đến độ lan truyền và cường độ ánh sáng. Khi độ cao tăng lên, ánh sáng phân tán trên diện tích lớn hơn, làm giảm giá trị Lux trung tâm. Hầu hết Đèn đường năng lượng mặt trời đều sử dụng cột có cấu hình thấp, thường dao động từ 40–80 cm, trong khi một số mẫu cao cấp đạt tới 100–120 cm. Chiều cao 40–60 cm là lý tưởng cho lối đi trong khu dân cư, cung cấp ánh sáng dẫn đường tập trung. Chiều cao 60–120 cm mở rộng bán kính chiếu sáng, nâng cao nhận thức về không gian cho lối đi trong vườn, sân hiên và lối đi bộ công cộng. Các hệ thống lắp đặt thấp hơn sẽ tập trung chùm tia và tăng cường độ sáng trung tâm, trong khi các hệ thống lắp đặt cao hơn sẽ mở rộng chùm tia và cải thiện sự phân bổ ánh sáng xung quanh.

Phạm vi độ sáng điển hình ở độ cao lắp đặt chung

Đèn đường năng lượng mặt trời chính thống thường có xếp hạng công suất LED trong khoảng 0,2–1 W. Với bộ khuếch tán hoặc hệ thống thấu kính tích hợp, các thiết bị này tạo ra mức độ chiếu sáng khác nhau:

• Ở độ cao 40–50 cm: Độ rọi trung tâm thường đạt 8–15 Lux, với các vùng ngoại vi đo 3–7 Lux. Phạm vi này phù hợp với các lối đi trong khu dân cư đòi hỏi tầm nhìn rõ ràng và đường nét rõ ràng.

• Ở độ cao 60–80 cm: Độ rọi trung tâm thường nằm trong khoảng 5–10 Lux và vùng xung quanh duy trì 1–5 Lux. Sự phân bố ánh sáng trở nên đồng đều hơn, tăng cường sự thoải mái về thị giác cho lối đi trong vườn rộng hơn.

• Ở độ cao 100–120 cm: Độ sáng trung tâm thường giảm xuống 2–6 Lux và vùng khuếch tán đo 0,5–2 Lux. Mặc dù giá trị Lux giảm nhưng vùng phủ sóng sẽ mở rộng, khiến chiều cao này trở nên thuận lợi cho lối vào sân, lối đi rộng và các công trình lắp đặt tập trung vào cảnh quan.

Các phạm vi này thể hiện mức hiệu suất tiêu chuẩn cho các thiết bị sử dụng năng lượng mặt trời trong điều kiện hoạt động bình thường.

Thiết kế quang học là yếu tố chính trong đầu ra độ sáng

Thiết kế quang học có ảnh hưởng quyết định đến hiệu suất chiếu sáng trên mặt đất. Thấu kính khuếch tán tạo ra ánh sáng dịu, góc rộng phù hợp với không gian xung quanh, mặc dù chúng làm giảm giá trị Lux trung tâm. Hệ thống thấu kính tập trung tạo ra các chùm tia tập trung hơn có khả năng đạt được 10–20 Lux ở trung tâm, lý tưởng để dẫn đường với tầm nhìn rõ ràng hơn. Kết cấu lăng kính, bộ khuếch tán có cấu trúc vi mô và quang học có hoa văn cải thiện tính đồng nhất, loại bỏ các cạnh thô và tạo ra ánh sáng thoải mái về mặt thị giác. Các vật liệu có độ truyền dẫn cao như PC trong suốt và PMMA tăng cường lượng ánh sáng phát ra hiệu quả và cải thiện độ rọi có thể đo được.

Góc chùm tia và ảnh hưởng của nó đến vùng phủ sóng

Góc chùm tia định hình mô hình bao phủ của Đèn đường năng lượng mặt trời. Góc chùm tia phổ biến nằm trong khoảng từ 90° đến 360°:

• Chùm tia hẹp 90°–120° tập trung ánh sáng và tăng Lux trung tâm ở độ cao thấp hơn.

• Chùm tia rộng 150°–360° tạo ra vùng phủ sóng mở rộng cho các khu vực cảnh quan rộng lớn.

Góc chùm tia cũng xác định đường kính của vòng tròn ánh sáng trên mặt đất. Ví dụ:

• Chùm tia 90° ở độ cao 50 cm tạo ra vòng tròn ánh sáng 50–70 cm.

• Chùm tia 120° tạo ra một vòng tròn 80–100 cm.

• Thiết kế phát xạ 360° tạo ra bán kính ánh sáng xung quanh 2–4 m.

Góc chùm sáng rộng hơn làm tăng độ bao phủ nhưng giảm độ chiếu sáng trung tâm, trong khi chùm sáng hẹp hơn tăng cường cường độ ở một khu vực nhỏ hơn.

Ảnh hưởng của vật liệu bề mặt và điều kiện môi trường xung quanh

Độ sáng cảm nhận thực tế phụ thuộc rất nhiều vào độ phản xạ của bề mặt mặt đất.
Các bề mặt sáng—chẳng hạn như đá, bê tông hoặc ngói sáng màu—phản chiếu nhiều ánh sáng hơn, tăng cường độ sáng thị giác ngay cả ở mức Lux vừa phải.
Gạch lát nền, gỗ hoặc đất tối màu hấp thụ ánh sáng, dẫn đến độ sáng thấp hơn.
Cỏ hấp thụ đáng kể ánh sáng, đòi hỏi công suất trung tâm cao hơn hoặc khoảng cách cố định dày đặc hơn. Các yếu tố xung quanh như cây bụi, tường hoặc đường viền nâng cao cũng có thể chặn hoặc chuyển hướng ánh sáng, làm thay đổi mô hình phân bố trên mặt đất.

Yêu cầu về độ sáng cho các tình huống ngoài trời khác nhau

Các cài đặt ngoài trời khác nhau yêu cầu mức độ chiếu sáng khác nhau:

• Đường đi trong khu dân cư thường yêu cầu 3–10 Lux để di chuyển an toàn vào ban đêm.

• Cảnh quan sân vườn được hưởng lợi từ 1–5 Lux để tạo ra ánh sáng xung quanh nhẹ nhàng.

• Lối vào sân, lối đi chung và lối đi công cộng hoạt động tốt với 5–15 Lux để có tầm nhìn thoải mái.

Đèn đường năng lượng mặt trời được lắp đặt trong phạm vi độ cao tiêu chuẩn có thể đáp ứng tất cả các yêu cầu này một cách hiệu quả.