一、前言
隨著地球資源的日益貧乏,基礎(chǔ)能源的投資成本日益攀高,各種安全和污染隱患可謂無(wú)處不在,太陽(yáng)能作為一種“取之不盡、用之不竭”的安全、環(huán)保新能源越來(lái)越受重視。同時(shí),也隨著太陽(yáng)能光伏技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步,太陽(yáng)能燈具產(chǎn)品在環(huán)保節(jié)能的雙重優(yōu)勢(shì),太陽(yáng)能路燈、庭院燈、草坪燈等方面的應(yīng)用已經(jīng)逐漸形成規(guī)模,太陽(yáng)能發(fā)電在路燈照明領(lǐng)域發(fā)展已經(jīng)日趨完善。筆者就太陽(yáng)能路燈設(shè)計(jì)的一點(diǎn)體會(huì)供同行參考。
二、太陽(yáng)能路燈的組成
太陽(yáng)能路燈由以下幾個(gè)部分組成:太陽(yáng)能電池板、太陽(yáng)能控制器、蓄電池組、光源、燈桿及燈具外殼。如輸出電源為交流220V或110V,還要配置逆變器。
1、太陽(yáng)能電池板:
太陽(yáng)能電池板是太陽(yáng)能路燈中的核心部分,也是太陽(yáng)能路燈中價(jià)值最高的部分。其作用是將太陽(yáng)的輻射能力轉(zhuǎn)換為電能,或送至蓄電池中存儲(chǔ)起來(lái)。在眾多太陽(yáng)光電池中較普遍且較實(shí)用的有單晶硅太陽(yáng)能電池、多晶硅太陽(yáng)能電池及非晶硅太陽(yáng)能電池等三種。在太陽(yáng)光充足日照好的東西部地區(qū),采用多晶硅太陽(yáng)能電池為好,因?yàn)槎嗑Ч杼?yáng)能電池生產(chǎn)工藝相對(duì)簡(jiǎn)單,價(jià)格比單晶低。在陰雨天比較多、陽(yáng)光相對(duì)不是很充足的南方地區(qū),采用單晶硅太陽(yáng)能電池為好,因?yàn)閱尉Ч杼?yáng)能電池性能參數(shù)比較穩(wěn)定。非晶硅太陽(yáng)能電池在室外陽(yáng)光不足的情況下比較好,因?yàn)榉蔷Ч杼?yáng)能電池對(duì)太陽(yáng)光照條件要求比較低。
2、太陽(yáng)能控制器
無(wú)論太陽(yáng)能燈具大小,一個(gè)性能良好的充電放電控制器是必不可少的。為了延長(zhǎng)蓄電池的使用壽命,必須對(duì)它的充電放電條件加以限制,防止蓄電池過(guò)充電及深度充電。在溫差較大的地方,合格的控制器還應(yīng)具備溫度補(bǔ)償功能。同時(shí)太陽(yáng)能控制器應(yīng)兼有路燈控制功能,具有光控、時(shí)控功能,并應(yīng)具有夜間自動(dòng)切控負(fù)載功能,便于陰雨天延長(zhǎng)路燈工作時(shí)間。
3、蓄電池
由于太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)的輸入能量極不穩(wěn)定,所以一般需要配置蓄電池系統(tǒng)才能工作。一般有鉛酸蓄電池、Ni-Cd蓄電池、Ni-H蓄電池。蓄電池容量的選擇一般要遵循以下原則:首先在能滿足夜晚照明的前提下,把白天太陽(yáng)能電池組件的能量盡量存儲(chǔ)下來(lái),同時(shí)還要能夠存儲(chǔ)滿足連續(xù)陰雨天夜晚照明需要的電能。蓄電池容量過(guò)小不能夠滿足夜晚照明的需要,蓄電池過(guò)大,一方面蓄電池始終處在虧電狀態(tài),影響蓄電池壽命,同時(shí)造成浪費(fèi)。蓄電池應(yīng)與太陽(yáng)能電池、用電負(fù)荷(路燈)相匹配。可用一種簡(jiǎn)單方法確定它們之間的關(guān)系。太陽(yáng)能電池功率必須比負(fù)載功率高出4倍以上,系統(tǒng)才能正常工作。太陽(yáng)能電池的電壓要超過(guò)蓄電池的工作電壓20~30%,才能保證給蓄電池正常負(fù)電。蓄電池容量必須比負(fù)載日耗量高6倍以上為宜。
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