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繁华尽落 2015-07-26 09:33
太阳能路灯由太阳能电池板(包括支架)、灯头、控制箱(内有控制器、蓄电池等)和灯杆、基础等几部分构成。太阳能路灯一般各自成供电系统,不与常规路灯供电网络连接。太阳能路灯系统主要有12V与24V两种。
太阳能电池选择
l.类型 太阳能电池将太阳能转换为电能。较实用的有单晶硅、多晶硅、非晶硅太阳能电池等三种。
1) 单晶硅太阳能电池性能参数比较稳定.适合在阴雨天比较多、阳光相对 不是很充足的南方地区使用;
2) 多晶硅太阳能电池生产工艺相对简单,价格比单晶硅低.适合在太阳光 充足、日照好的东西部地区使用;
3)非晶硅太阳能电池对太阳光照条件要求比较低,适合在室外阳光不足的地区使用。
2.工作电压 太阳能电池的工作电压约为蓄电池电压的l.5倍,才能保证给蓄电池正常充电。如给6v蓄电池充电需要用8~9V 太阳能电池,给12V蓄电池充电需要用15~18V太阳能电池。给24V蓄电池充电需用33~36V太阳能电池。
3.输出功率Wp 太阳能电池的单位面积输出功率约127Wp/m2。 太阳能电池一般由多个太阳能单元电池串联组成,其容量取决于照明光源、线路传输部件所消耗的总 功率以及当地太阳能辐射能量。太阳能电池组输出功率宜为光源功率的3~5倍以上:光照丰富、开灯时 短地区为(3~4)倍以上,反之为(4~5)倍以上。 4平均峰值日照时数 h 太阳能电池输出功率Wp即是标准太阳光照条件下,欧洲委员会定义的10l标 准,辐射强度1000W/m2 , 大气质量AM1.5,电池温度252C条件下,太阳能电池的输出功功率。不同的时间,不同的地点,同样一块太阳能电池的输出功率是不同的。所谓标准条件,接近平时晴天中午前后的太阳光照条件。
f4dcbe 2015-07-25 14:44
一:首先计算出电流:如:12V蓄电池系统; 30W的灯2只,共60瓦。电流 = 60W÷12V = 5 A二:计算出蓄电池容量需求:如:路灯每夜累计照明时间需要为满负载 7小时(h);需要满足连续阴雨天5天的照明需求。(5天另加阴雨天前一夜的照明,计6天)蓄电池 = 5A × 7h ×( 5+1)天 = 5A × 42h =210 AH另外为了防止蓄电池过充和过放,蓄电池一般充电到90%左右;放电余留20%左右。所以210AH也只是应用中真正标准的70%左右。
确定了蓄电池的容量,再根据系统的要求和造价选择合适种类的蓄电池.目前采用的有铅酸免维护蓄电池、普通铅酸蓄电池,胶体蓄电池和碱性镍镉蓄电池四种。国内目前被广泛使用的太阳能蓄电池主要是:铅酸免维护蓄电池和胶体蓄电池,这两类蓄电池因为其固有的“免”维护特性及对环境较少污染的特点,很适合用于性能可靠的太阳能电源系统,特别是无人值守的工作站。普通铅酸蓄电池由于需要经常维护及其环境污染较大,所以主要适于有维护能力或低档场合使用。碱性镍镉蓄电池虽然有较好的低温、过充、过放性能,但由于其价格较高,仅适用于较为特殊的场合。
kitty1235 2015-07-25 12:27
太阳能路灯的组成
太阳能路灯由以下几个部分组成:太阳能电池板、太阳能控制器、蓄电池组、光源、灯杆及灯具外壳。如输出电源为交流220V或110V,还要配置逆变器。
1、太阳能电池板:
太阳能电池板是太阳能路灯中的核心部分,也是太阳能路灯中价值最高的部分。其作用是将太阳的辐射能力转换为电能,或送至蓄电池中存储起来。在众多太阳光电池中较普遍且较实用的有单晶硅太阳能电池、多晶硅太阳能电池及非晶硅太阳能电池等三种。在太阳光充足日照好的东西部地区,采用多晶硅太阳能电池为好,因为多晶硅太阳能电池生产工艺相对简单,价格比单晶低。在阴雨天比较多、阳光相对不是很充足的南方地区,采用单晶硅太阳能电池为好,因为单晶硅太阳能电池性能参数比较稳定。非晶硅太阳能电池在室外阳光不足的情况下比较好,因为非晶硅太阳能电池对太阳光照条件要求比较低。
2、太阳能控制器
无论太阳能灯具大小,一个性能良好的充电放电控制器是必不可少的。为了延长蓄电池的使用寿命,必须对它的充电放电条件加以限制,防止蓄电池过充电及深度充电。在温差较大的地方,合格的控制器还应具备温度补偿功能。同时太阳能控制器应兼有路灯控制功能,具有光控、时控功能,并应具有夜间自动切控负载功能,便于阴雨天延长路灯工作时间。
3、蓄电池
由于太阳能光伏发电系统的输入能量极不稳定,所以一般需要配置蓄电池系统才能工作。一般有铅酸蓄电池、Ni-Cd蓄电池、Ni-H蓄电池。蓄电池容量的选择一般要遵循以下原则:首先在能满足夜晚照明的前提下,把白天太阳能电池组件的能量尽量存储下来,同时还要能够存储满足连续阴雨天夜晚照明需要的电能。蓄电池容量过小不能够满足夜晚照明的需要,蓄电池过大,一方面蓄电池始终处在亏电状态,影响蓄电池寿命,同时造成浪费。蓄电池应与太阳能电池、用电负荷(路灯)相匹配。可用一种简单方法确定它们之间的关系。太阳能电池功率必须比负载功率高出4倍以上,系统才能正常工作。太阳能电池的电压要超过蓄电池的工作电压20~30%,才能保证给蓄电池正常负电。蓄电池容量必须比负载日耗量高6倍以上为宜。
4、光源
采用何种光源是太阳能灯具是否能正常使用的重要指标,一般太阳能灯具采用低压节能灯、低压钠灯、无极灯、DLED光源。
(1)低压节能灯:功率小,光效较高,但使用寿命2000小时,电压低灯管发黑,一般适合太阳能草坪灯、庭院灯。
(2)低压钠灯:低压钠灯光效高(可达200Lm/w),但需逆变器,低压钠灯价格贵,整个系统造高,采用较少。
(3)无极灯:功率小,光效较高。该灯在220V(纯正弦波,频率50赫兹)普通市电条件下使用,寿命可以达到5万小时,在太阳能灯具上使用寿命大大减少和普通节能灯差不多(因为太阳能灯具都是方波逆变器,太阳能电源220V输出频率、项位、电压都是不能和普通市电相比的)。
(4)LED:LED灯光源,寿命长,可达1000000小时,工作电压低,不需要逆变器,光效较高,国产50 Lm/w,进口80 Lm/w。随着技术进步,LED的性能将进一步提高。笔者认为LED作为太阳能路灯的光源将是一种趋势
5、灯杆及灯具外壳
灯杆的高度应根据道路的宽度、灯具的间距,道路的照度标准确定。灯具外壳根据我们收集了许多国外太阳灯资料,在美观和节能之间,大多数都选择节能,灯具外观要求不高,相对实用就行。
三、设计体会
1、道路照度与适用范围
根据《城市道路照明设计标准》的规定:快速路平均照度20lx,均匀度0.4,主干路平均照度15lx,均匀度0.35,次干路平均照度8lx,均匀度0.35,支路平均照度5lx,均匀度0.3。现投入使用的LED路灯,由于技术条件,LED功率偏小30~100w,光效50~80lx/w,道路照度较低,笔者做过测试,杆高8.5米,间距30米,光源2×50wLED灯,灯下照度19lx,两灯之间11lx,最暗处3.5lx。
以上数把为新安装灯具的初始照度值,故其照度是不能满足快速路与主干路。太阳能路灯宜在次干路、支路上使用,主要道路慎用。
2、照明时间
LED路灯每天的工作时间应同一般路灯的工作要求,设计应考虑冬天日照时间短时,其工作时间应能在12小时之上。由于LED灯受天气影响较大,如遇连续阴雨天就使LED灯缺乏电能而无法使用。国家现无规范对LED路灯在低辐照度(连续阴雨天)情况,允许最少工作时间没有做出规定,现一般根据灯具厂家和当地的气象情况,应在低幅照度(连续阴雨天)工作状况下工作在15~20天。在设计时应充分考虑太阳能电池板及蓄电池的容量。
3、防雷接地
LED路灯的工作电压一般为12V或24V,属安全电压,不做电气保护接地。但LED路灯金属灯杆应做防雷接地,接地电阻不大于10欧姆。
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