太阳能路灯照明设计浅谈
太阳能路灯照明系统设计与实现
太阳能路灯照明系统设计与实现随着现代城市的不断发展，对路灯照明的要求也越来越高。
然而传统路灯系统存在能源浪费、维护成本高、污染等问题。
因此，绿色、环保、低碳的太阳能路灯成为新时代路灯的发展趋势。
本文就太阳能路灯的设计与实现进行详细阐述。
太阳能路灯照明系统是以天然的太阳能为能源的照明设备。
它由太阳能电池组、LED灯组、电池组、充电控制器、灯杆等组成。
该装置的光源是以LED灯为主，具有耐用、高光效、低能耗等特点，因此广泛应用于道路照明、园林景观、广场公园、建筑外立面、景区照明等场所。
绿色环保，经济实用，可以省电、节能、降低碳排放、减少维护成本等优点，成为夜间照明的新选择。
太阳能路灯主要由以下五个部分组成：1.太阳能电池组：将太阳能转化为电能储存到电池组中。
2.LED灯组：具有高亮、长寿命、低耗等优点。
4.充电控制器：控制整个系统充电及充放电保护。
5.灯杆：支撑整个路灯。
在具体实现过程中，太阳能电池组通过光电转换将太阳能光束能量转换为电能，输出直流电，充入电池组中。
而在夜间，光感控制器控制LED灯组的工作，对光照进行监测，一旦光感强度降低到一定程度，即刻自动点亮LED灯，保障夜间行车和行人照明需求。
太阳能路灯照明系统的制作实现，并不像理论那么简单，需要考虑的细节和环节众多，其中最主要的部分就是充电、放电过程的控制和灯具亮度的调节。
1.设计太阳能电池组太阳能电池组是太阳能路灯系统的核心，设计时需要考虑的是它的输出电压和电流，容量大小以及太阳能电池组的效率等问题，以满足照明功率的要求，最终达到长时间稳定工作。
2.确定LED灯组参数LED灯组是太阳能路灯的主要光源，质量和性能直接影响路灯的使用效果和寿命。
因此，在选购时需要注意LED灯组的功率因数、发射角度、光效等参数。
同时根据具体需要的照度和亮度，确定LED灯组数量、布局和安装高度等问题。
3.确定充电控制器和电池组参数充电控制器是太阳能路灯控制系统的关键部件，需要根据电池组的类型、容量、充电电流、放电电流等参数精确地设定。
新农村太阳能路灯照明设计方案
新农村太阳能路灯照明设计方案太阳能路灯是一种利用太阳能发电并储存能量，从而实现路灯照明的节能环保技术。
在新农村建设中，太阳能路灯的使用不仅可以减少电力消耗，还能为农村提供照明服务，提升农村居民的生活质量。
本文将介绍新农村太阳能路灯照明的设计方案。
一、照明需求分析在设计太阳能路灯照明方案前，首先需要对农村的照明需求进行分析。
农村道路主要包括主干道和支路，主干道通行车辆较多，光照要求较高；支路通常为人行道或者非机动车道，人流较多，对光照的需求也较高。
因此，太阳能路灯的照明方案应能满足不同路段的照明需求，并考虑节能环保的要求。
二、太阳能路灯照明方案设计1.太阳能电池板选择：太阳能电池板是太阳能路灯发电的关键部件。
在选择太阳能电池板时，应根据农村地域的日照情况、光照强度和照明时长等因素进行合理选择。
一般情况下，太阳能电池板的功率应略大于路灯的需求功率，以确保太阳能电池板可以为太阳能路灯提供充足的电力。
2.蓄电池设计与容量选择：蓄电池是太阳能路灯储存能量的装置，负责储存太阳能电池板发出的电能并供给路灯使用。
蓄电池的设计应根据农村太阳能路灯的使用时间和电量消耗等因素进行合理选择。
一般情况下，蓄电池的容量应能满足夜间连续工作12小时以上的需要。
3.LED光源选择：LED光源是太阳能路灯的照明源，其特点是低能耗、高效率、长寿命。
在太阳能路灯照明方案中，应选择适合农村路灯照明的LED光源。
根据不同路段的照明需求，可以选择不同功率和色温的LED光源，以实现不同路段的照明效果。
4.灯杆设计与布局：太阳能路灯的灯杆设计应美观、稳固、易于安装和维修。
灯杆的高度应根据道路宽度、人行道宽度和照明要求等因素进行合理选择。
在灯杆布局上，应根据路段情况和照明需求进行合理设置，以确保太阳能路灯的照明范围和均匀度。
5.光控与时间控制系统设计：为了提高太阳能路灯的自动化程度和节能效果，可以在太阳能路灯中加入光控和时间控制系统。
光控系统可以根据周围环境光强度的变化，自动调整路灯的亮度和开关时间，达到节能减排的目的。
太阳能路灯设计理念怎么写
太阳能路灯设计理念怎么写
太阳能路灯设计理念。
随着人们对环保意识的增强，太阳能路灯作为一种绿色能源的利用方式，受到
了越来越多的关注和应用。
太阳能路灯设计理念的核心是将太阳能转化为电能，以供给路灯照明使用。
在这个设计理念下，太阳能路灯具有了许多独特的特点和优势。
首先，太阳能路灯设计理念注重充分利用自然资源。
太阳能是一种取之不尽、
用之不竭的能源，通过太阳能电池板将阳光转化为电能，可以为路灯提供持续的电力支持。
这种设计理念不仅能够减少对传统能源的依赖，还能够减少对环境的影响，从而实现了可持续发展的目标。
其次，太阳能路灯设计理念注重节能环保。
相比传统的路灯，太阳能路灯不需
要外接电源，不会产生二氧化碳等有害气体，从而减少了对大气的污染。
同时，太阳能路灯在夜间照明时，可以根据光线感应自动调节亮度，避免了能源的浪费，实现了节能环保的目标。
此外，太阳能路灯设计理念注重智能化应用。
随着科技的发展，太阳能路灯的
设计理念也在不断创新。
通过智能控制系统，太阳能路灯可以实现远程监控、故障自诊断、智能调光等功能，提高了路灯的使用效率和管理水平。
总的来说，太阳能路灯设计理念以其独特的特点和优势，成为了未来城市照明
的发展趋势。
在未来的设计中，我们应该更加注重太阳能路灯的智能化、节能环保和可持续发展，为城市的美化和环境的改善做出更大的贡献。
希望在不久的将来，太阳能路灯能够成为城市照明的主流，为人们带来更加清洁、舒适的生活环境。
太阳能路灯照明系统设计与实现
太阳能路灯照明系统设计与实现太阳能路灯照明系统是利用太阳能光伏发电技术，将太阳能转化为电能，并储存起来，然后利用储存的电能来为路灯提供照明。
具体原理如下：1. 光伏发电原理太阳能光伏板利用光电效应，将太阳光直接转化为电能。
当太阳光照射到光伏板上时，光能激发光伏板内的电子，形成电流，从而产生电能。
2. 电池储能光伏板产生的电能通过太阳能控制器存储到电池中。
电池起到储存电能的作用，能够在没有太阳能照射时继续为路灯照明提供电能。
3. 路灯照明太阳能控制器监测环境光线，当环境光线足够暗时，控制器自动开启路灯，利用储存的电能为路灯提供照明。
二、太阳能路灯照明系统的设计步骤1. 确定光伏板安装位置首先需要确定太阳能光伏板的安装位置，应选取没有大面积遮挡物、阳光充足的地方进行安装。
2. 选用合适的太阳能光伏板和蓄电池根据实际需求和环境条件，选择适合的太阳能光伏板和蓄电池，确保能够有效地转化太阳能并储存电能。
3. 配置太阳能控制器和LED路灯选用高效的太阳能控制器和LED路灯，太阳能控制器能够根据光线的变化来控制路灯的开关，LED路灯具有高亮度、低功耗的特点。
4. 搭建太阳能路灯照明系统根据设计要求，进行光伏板、蓄电池、太阳能控制器和LED路灯的搭建和连接，形成完整的太阳能路灯照明系统。
5. 进行系统调试和检测对搭建好的太阳能路灯照明系统进行调试和检测，确保系统的各项功能正常运行。
以某城市市政道路照明改造工程为例，采用了太阳能路灯照明系统进行照明改造。
该太阳能路灯照明系统由多个太阳能光伏板、蓄电池、太阳能控制器和LED路灯组成，覆盖了城市主干道和重要交叉路口的照明需求。
该太阳能路灯照明系统经过多次现场测试和调试，确保了系统的正常运行。
在使用过程中，该系统能够有效地利用太阳能进行充电，保证了路灯的正常照明。
与传统的路灯相比，太阳能路灯照明系统具有节能、环保、可靠性高等优点，受到了业主和市民的一致好评。
1. 节能环保太阳能作为清洁、可再生的能源，利用太阳能照明系统可以节约传统能源的消耗，减少环境污染。
太阳能路灯照明系统设计与实现
太阳能路灯照明系统设计与实现随着人们环保意识的不断提高，太阳能路灯逐渐成为城市道路和乡村路灯的新选择。
太阳能路灯以太阳能发电为动力源，不需要外接电源，具有节能环保、安全可靠、易于安装、运维成本低等优点，受到了市场的青睐。
本文将重点介绍太阳能路灯照明系统的设计原理和实现方法。
1. 太阳能发电原理太阳能发电是利用太阳能光能直接转换成电能的技术。
太阳能电池板通过光伏效应，将阳光转换成电能。
太阳能路灯的太阳能电池板通常以多晶硅或单晶硅制成，能够将光能转换成电能并存储在蓄电池中。
2. 蓄电池储能原理太阳能电池板将光能转换成电能后，会将电能储存在蓄电池中。
蓄电池通常采用铅酸蓄电池，用于存储太阳能发电板产生的电能，以备夜间使用。
3. LED路灯的照明原理LED路灯是利用LED作为光源，通过光电转换原理将电能转换成光能，实现照明功能。
LED路灯具有高效节能、寿命长等优点。
4. 控制系统原理太阳能路灯的控制系统通常采用微控制系统，通过光控、时间控等方式控制LED路灯的开关、亮度等功能，以实现智能化照明。
太阳能电池板是太阳能路灯的发电核心，其性能直接影响到太阳能路灯能否正常发光。
在选择太阳能电池板时，需考虑其光伏转换效率、耐候性、抗腐蚀能力等因素。
一般情况下，多晶硅太阳能电池板是较为常见的选择。
蓄电池是太阳能路灯的能量存储设备，其性能将直接影响到路灯的使用寿命和稳定性。
一般情况下，铅酸蓄电池被广泛应用于太阳能路灯系统中，其价格相对便宜，且性能稳定，可以满足太阳能路灯对能量存储的需求。
LED路灯作为照明的核心部件，其性能将决定太阳能路灯的照明效果和能耗。
在选型时，需考虑LED光效、色温、发光角度、色彩保真度等因素，以实现较好的照明效果。
太阳能路灯的控制系统通常由光控、时间控、温度控等模块组成，通过微控制系统实现对路灯的智能化控制。
在设计中，需考虑光照强度的感知、温度变化对电池效能的影响等因素，确保控制系统的稳定性和可靠性。
太阳能路灯的设计思路与要点详谈
太阳能路灯的设计思路与要点详谈随着太阳电池转换效率和生产技术的不断提高，太阳能光伏发电的应用越来越广泛，在照明领域，太阳能路灯作为光伏发电系统在国内的主要应用模式，被越来越多的所认识并接受。
编者通过对多家公司的太阳能路灯资料进行分析，发现很多人在太阳能路灯系统设计时考虑比较偏面，比如，对峰值时间的考虑、蓄电池容量的选择以及对连续阴雨天的理解等。
本文结合工作中的实际经验，对太阳能路灯的设计要点作进一步的探讨与分析。
1 太阳能路灯的基本结构及工作原理1.1 太阳能路灯基本结构太阳能路灯主要由太阳电池组件、组件、支架、光源、控制器、蓄电池、灯杆等几部分组成。
1.2 太阳能路灯的工作原理太阳能路灯利用太阳电池的光生伏特效应原理，白天太阳电池吸收太阳能光子能量产生电能，通过控制器储存在蓄电池里，当夜幕降临或灯具周围光照度较低时，蓄电池通过控制器向光源供电一直到设定的时间后切断。
2 路灯设计所需的数据2.1 通过已知太阳能路灯使用地来查找使用地的经度与纬度。
通过（中国不同倾斜面上太阳辐射数据库）来确定太阳电池组件的倾斜角与方位角及计算该地区的太阳能标准峰值日照时间。
2.2 路灯所选用光源的功率（W）。
光源功率的大小直接影响着整个系统的参数稳定性。
2.3 太阳能路灯每天晚上工作的时间（H）。
这是决定太阳能路灯系统中组件大小的核心参数，通过确定工作时间，可以初步计算负载每天的功耗和与之相应的太阳电池组件的充电电流。
2.4 太阳能路灯需要保持的连续阴雨天数（d）。
这个参数决定了蓄电池容量的大小及阴雨天过后恢复电池容量所需要的太阳电池组件功率。
2.5 确定两个连续阴雨天之间的间隔天数D。
这是决定系统在一个连续阴雨天过后充满蓄电池所需要的电池组件功率。
3 太阳能路灯系统设计思路与要点太阳能光伏发电系统的基本原理相同，因而太阳能路灯的设计思路也可依据一般的太阳能发电系统，先确定光源的功率，每天的工作时间，保证几个阴雨天然后计算蓄电池的容量和太阳电池组件的功率。
太阳能路灯设计理念及特点
太阳能路灯设计理念及特点太阳能路灯是一种利用太阳能发电，并将电能储存起来供给路灯照明的环保型产品。
其设计理念是以可持续发展为出发点，为城市或者乡村提供高效、节能、环保的照明解决方案。
太阳能路灯的设计理念主要包括以下几个方面：1.可再生能源利用：太阳能路灯利用太阳能发电，并将电能储存起来供给路灯照明。
太阳能作为可再生能源，不会受到天然资源的耗竭和价格上涨的影响，能够持续地为路灯提供照明能源。
2.智能控制系统：太阳能路灯配备了智能控制系统，能够实现自动开关、亮度调节、故障监测等功能。
根据天气情况和照明需求，智能控制系统能够自动调整路灯的亮度，提高照明效果并节省能源。
3.绿色环保：太阳能路灯无需使用传统的电力供应，减少了对传统能源资源的依赖，并且没有排放污染物，对环境没有任何损害。
同时，太阳能路灯的设计中使用了可回收材料，减少了废弃物的产生和对自然资源的消耗。
太阳能路灯的特点主要有以下几个方面：1.节能高效：由于太阳能路灯直接利用太阳能发电，减少了能源转化的中间环节，能源利用效率提高，并且省去了传统电力输送线路的损耗。
在太阳充分的地区，太阳能路灯能够满足路灯照明的需求，并且能够储存多余的电能以应对阴天或夜晚能量不足的情况。
2.可靠性强：太阳能路灯采用了可靠的储能装置，能够在夜晚或者光照不足时继续为路灯供电。
同时，太阳能路灯的设计中还考虑了防水、防风、耐用等方面的特点，能够适应各种恶劣的户外环境。
3.灵活安装：太阳能路灯无需传统的电力供应，安装简单、灵活，能够根据需要调整和更换位置。
这使得太阳能路灯在城市或者乡村的照明规划中更加便捷和灵活。
总之，太阳能路灯的设计理念是以可持续发展、节能环保为出发点，采用可再生能源发电并配备智能控制系统，以提供高效、节能、环保、可靠的照明解决方案。
太阳能路灯具有节能高效、可靠性强、灵活安装等特点，是城市和乡村照明的理想选择。
太阳能路灯照明系统设计与实现
太阳能路灯照明系统设计与实现
太阳能路灯照明系统是一种利用太阳能发电并通过储能设备供电的照明设施。
它采用太阳能电池板将太阳能转化为电能，并通过充电控制器进行调节和储存，再通过逆变器将直流电转化为交流电，供给给路灯进行照明。
太阳能路灯的设计与实现主要包括以下几个方面：
第一，太阳能电池板的设计与选择。
太阳能电池板的功率和效率直接影响到系统的发电能力和整体性能。
在设计过程中，需要考虑太阳能电池板的面积、位置和倾斜角度等因素，以最大程度地吸收太阳能。
第二，充电控制器的设计与选择。
充电控制器是太阳能路灯系统的核心部件，它负责对太阳能发电装置进行电压和电流的调节和控制，以确保电池的正常充电和保护。
在设计过程中，需要考虑太阳能电池板的输出功率、电池组的容量和充电电流等因素，选择合适的充电控制器。
电池组的设计与选择。
电池组作为储能设备，负责存储太阳能发电产生的电能，并在夜晚或阴天时供给路灯进行照明。
在设计过程中，需要考虑电池组的容量、类型和寿命等因素，以确保系统的稳定运行和长寿命。
第四，逆变器的设计与选择。
逆变器是将直流电转化为交流电的设备，用于供给给路灯进行照明。
在设计过程中，需要考虑太阳能电池板的输出电压和交流电的负载需求，选择合适的逆变器。
太阳能路灯照明系统的实现需要对以上几个方面进行综合考虑和设计，以确保系统的性能和可靠性。
在实施过程中，还需进行详细的系统测试和调试，以确保系统的正常运行和稳定性。
还需要进行系统的监测和维护，及时处理系统的故障和问题，以延长系统的使用寿命。
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太阳能路灯照明设计浅谈摘要:太阳能作为一种重要的绿色可再生能源技术,在民用方面首先应用在太阳能光伏照明中。
诸如城市或乡村,非主干道上的吐血太阳能路灯,太阳能草坪灯与庭院灯以及太阳能装饰灯等等方面额照明技术已经渐渐的应用到各个领域,并形成规模。
在太阳能光伏照明的设计中,涉及光源、太阳能电池系统、蓄电池、充放电控制等许多因素,其中任何一个环节出现问题都会造成产品的缺陷。
本文从太阳能路灯方面进行探谈。
关键词:太阳能路灯光伏照明LED 节能环保1 绪论1.1 我国太阳能资源及分布太阳能资源的分布与各地的维度、海拔高度、地理状况和气候条件有关。
资源丰富度一般以全年总辐射量和全年日照总时数表示。
我国属太阳能资源丰富的国家之一,太阳能总辐射量大致在930～2330MJ/m2之间。
全国总面积2/3以上地区年日照时数大于2000 h。
特别是在甘肃、新疆、青藏高原、内蒙古一带,利用太阳能的条件尤其有利。
1.2 国内外光伏产业的发展1839年法国学者贝克勒尔发现光伏效应,1954年美国贝尔实验室的三位科学家首次制成实用的单晶硅太阳能电池。
2004年德国推出光伏补贴启动了全球第一阶段需求驱动,从2012年开始,德国率先进入了第二阶段需求驱动时期。
2013年美国、日本和中国刚进入第一阶段需求驱动时期,市场完成结构性变化后进入一轮新的发展周期。
按照中国政府的规划,2015年前中国平准化能源成本(LCOE)达到环保水平,中国将进入第二阶段需求驱动时期。
太阳能是未来最清洁、安全和可靠的能源,发达国家正在把太阳能的开发作为能源革命主要内容长期规划,光伏产业正日益成为国际上继IT、微电子产业之后又一爆炸式发展的产业。
1.3 太阳能光伏能源的优势(1)照射在地球上的太阳能能源在运用上是取不尽,用不竭的,但对于人类当前使用的小号能量,太阳能要比其大6000倍,同时它不受地域和海拔等相关因素的限制,其应用与分布比较广泛。
(2)太阳能能源不管在任何时候都可以就近取得,人们供电就可以通过太阳能就近供电,不必进行长距离的输送供电,而这样就避免了长距离输电给电能带来的损失。
(3)光伏发电能量的转换是直接从光子到电子的转换,这个转换过程比较简单,其中没有机械运动和中间过程这两个方面,就不存在对机械方面的磨损。
根据热力学方面分析,光伏发电的理论发电效率很高,达到了80%以上,这就说明了这项技术开发的潜力是很大的。
(4)光伏发电是绿色环保的能源,也是最新型的、可再生的能源,它不污染空气,不产生噪声,不使用燃料,不会给燃料市场带来不稳定和冲击,不会遭受能源流失的危机等特点。
(5)光伏发电的过程中是冷却水是不需要的,而光伏发电可以在没有水的荒漠戈壁安装,同时可以与建筑物进行有效结合,构成先进的光伏与建筑一体化的发电系统,不需要在单的占用土地进行建设,这就给土地资源得到了节省。
(6)光伏发电无机械传动部件,操作、维护简单,运行稳定可靠。
一套光伏发电系统只要有太阳能电池组件就能发电,加之自动控制技术的广泛采用,基本上可实现无人值守,维护成本低。
(7)光伏发电工作性能稳定可靠,使用寿命(30年以上)。
晶体硅太阳能电池寿命可达20～35年。
在光伏发电系统中,只要设计合理、造型适当,蓄电池的寿命也可长达10～15年。
(8)太阳能电池组件结构简单,体积小,重量轻,便于运输和安装。
光伏发电系统建设周期短,而用根据用电负荷容量可大可小,方便灵活,极易组合、扩容。
2 太阳能路灯照明设计2.1 太阳能路灯的组成、设计选配及工作原理随着太阳能光伏技术的发展和进步,太阳能灯具产品在节能环保上的双重优势已经逐渐显现,太阳能路灯的应用也日见普及,太阳能发电在路灯照明领域发展已经日趋完善。
2.1.1 工作原理太阳能光伏系统的工作原理是利用光生伏特效应原理制成的太阳能电池,白天太阳能电池板接收太阳辐射能并转化为电能输出,经过充放电控制器储存在蓄电池中,夜晚当照度低于设定值(一般为10Lx 左右)时,蓄电池对灯头放电。
蓄电池放电数小时后,充放电控制器动作,蓄电池放电结束。
第二天白天,太阳出来后,重复前一日的过程。
充放电控制器的主要作用是保护蓄电池。
其原理如图1所示。
2.1.2 太阳能路灯的组成及设计选配太阳能路灯主要由以下几部分组成:太阳能电池板、充放电控制器、蓄电池组、光源和灯具外壳等。
如输出电源为交流220 V或110 V,还要配置逆变器。
太阳能电池板是太阳能路灯的核心部分,其作用是将太阳的光能转化为电能后,输出直流电存入蓄电池中。
太阳能电池板是太阳能发电系统中最重要的部件之一,其转换率和使用寿命是决定太阳电池是否具有使用价值的重要因素。
太阳能电池主要分为以下几种:(1)单晶硅太阳能电池。
单晶硅太阳能电池的光电转换效率为15%左右,最高的达到24％,这是目前所有种类的太阳能电池中光电转换效率最高的。
单晶硅电池的使用寿命一般可达20年左右。
但由于受单晶硅材料价格及相应的繁琐的电池工艺影响,价格相对较高。
在阴雨天比较多、阳光相对不是很充足的南方地区宜采用单晶硅太阳能电池。
(2)多晶硅太阳能电池。
多晶硅的制作成本比单晶硅太阳能电池要便宜材料制造更简便,总的生产成本较低。
多晶硅太阳能电池的光电转换效率相对较低,使用寿命也比较短。
多晶硅薄膜电池由于所使用的硅远较单晶硅少,无效率衰退问题,并且有可能在廉价衬底材料上制备,其成本远低于单晶硅电池,而效率高于非晶硅薄膜电池。
因此,多晶硅薄膜电池将会在太阳能电地市场上占据主导地位。
在太阳光充足日照好的东西部地区宜采用多晶硅太阳能电池。
(3)非晶硅太阳能电池。
非晶硅太阳电池的制作工艺过程简化,硅材料消耗少,电耗低,它的主要优点是在弱光条件也能发电,主要问题是光电转换效率偏低,目前国际先进水平为10％左右,且不够稳定,随着时间的延长,其转换效率衰减。
在光照不足的地区或小型电子设备(如计算器、电子表)上宜采用非晶硅太阳能电池。
太阳能路灯系统中,一个性能良好的充放电控制器是必不可少的,其作用是保护蓄电池。
基本功能是必须具备过充保护、过放保护、光控、时控与防反接等。
即当蓄电池电压达到设定值后就改变电路的状态,还应具有光控、时控功能,以及夜间自动切控负载功能,便于阴雨天延长路灯工作时间。
太阳能路灯光源的选择原则是选择适合环境要求、光效高、显色性好、寿命长的光源。
同时为了提高太阳能发电的使用效率,尽量选择直流输入光源,避免由于引入逆变器而带来的功率损失(由于小型逆变器的效率比较低,一般低于80%)。
2.2 太阳能路灯设计2.2.1 太阳能路灯系统在使用中存在的问题在保证路灯灯具正常工作的情况下,太阳能电池板、充放电控制器、蓄电池组之间的匹配与否对于整个照明系统的正常运行、维护保养有着重要的影响。
很多设计人员在进行太阳能路灯设计时不考虑当地的日照因素,只是经验性的选配光伏组件,有时为满足客户低成本的要求,配低了太阳能组件,或者只考虑了单日发电与耗电的匹配,而没有考虑蓄电池充电问题。
导致路灯在使用一段时间后,经常几天不能正常工作。
出现该问题的原因主要是连续几天阴雨天后,路灯系统蓄电池回过放,控制器会出现过放保护,此时如果太阳能发电量偏小,蓄电池电压达不到控制器的恢复放电电压,控制器与负载间一直断电,组件容量过小或阴雨天过长必然导致长时间不放电。
因此,在组件容量计算式需要考虑蓄电池充电时间问题,尽可能2～3天充满。
2.2.2 路灯系统配置计算太阳能路灯配置的计算一般按照独立光伏系统的设计方法进行,下面介绍太阳能路灯配置的设计步骤:设计要求:某地区负载输入电压24 V功耗20 W,每天工作时数9 h,保证连续阴雨天数6天,年辐射量为103.6 Kcal/cm2。
(1)太阳能电池板的选型。
①峰值日照时数:A×0.0116÷365= 103.6×1000×0.0116÷365=3.3 h。
A为倾斜面的上年均辐射量,单位为Kcal/cm2;0.0116为将辐射量(卡/cm2)换算成峰值日照时数的换算系数。
②负载日耗电量:20 W÷24 V×9 h=7.5 Ah。
③所需太阳能组件的总充电电流:1.05×7.5×1.34÷(3.3×0.85)=3.8A。
这里两个连续阴雨天数之间的设计最短天数为20天,系数为1.34,太阳能电池组件系统综合损失系数为1.05,蓄电池充电效率为0.85。
④太阳能组件的最少总功率数:17.2 V×3.8 A=65.4 W。
太阳能组件最低输出电压为17.2 V。
选用峰值输出功率70wp的标准电池组件可以满足路灯系统的正常运行。
(2)蓄电池的选型。
首先根据当地的阴雨天情况确定选用的蓄电池类型和蓄电池的存贮天数,一般北方选择的存贮天数在3～5天,西部少雨地区可以选用2天,南方的多雨地区存贮天数可以适当增加。
容量计算公式如下: 蓄电池容量=负载功率×日工作时间×(存贮天数+1)÷放电深度÷系统电压其中:蓄电池容量单位为Ah;负载功率单位为W;日工作时间单位为h;存贮天数单位为d;放电深度,一般取0.7左右;系统电压单位为V。
根据上面计算:负载日耗电量7.5 Ah。
在蓄电池充满的情况下,在阴雨天可连续正常工作6天,则需要的蓄电池容量为:7.5×10×7÷0.7÷12=63 Ah。
然后根据系统电压和容量的要求选配蓄电池。
以上计算没有考虑温度的影响,若蓄电池的最低工作温度低于-20 ℃,应对蓄电池的放电深度加以修正,具体修正系数可咨询蓄电池厂家。
(3)路灯控制器的选择因路灯工作电压是24 V,蓄电池串联输出额定电压也是24 V,所以太阳能路灯控制器应该选择24 V额定工作电压,其光伏组件的额定输出电压为34 V。
在选择控制器时还需注意过充保护、恢复充电、过放保护、恢复放电电压。
如果系统配置不合理,很可能长时间不工作,因此对恢复放电电压不能设置过高,但同样的,把恢复放电电压设置过低,甚至低于23 V,很可能会出现使用寿命缩短的问题,特别对蓄电池更是如此。
3 结论随着全球性的能源危机和大气污染问题日益突出,寻求绿色替代能源已成为世界各国面临的共同课题。
因此,无论是在未来城市的建设中,还是在日常生活中更广泛、更合理的运用太阳能光伏技术是具有实际意义的,这不仅可以减轻我们对石油、煤炭等化石能源的依赖,而且可以减少对自然环境的影响。
国外在这方面的研究起步较早,已出具成效,我国近年来也开始重视该问题。
随着绿色工程的增多,太阳能光伏照明建设的经验会更多、技术会更加成熟,除了设计时要尽可能完善之外,工程施工也是一个非常重要的环节,有关施工方面的专业知识,这里不再赘述。