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太陽能路燈的實(shí)際應(yīng)用

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太陽能路燈的實(shí)際應(yīng)用

  

  隨著傳統(tǒng)能源的日益緊缺,太陽能的應(yīng)用將會(huì)越來越廣泛,尤其太陽能發(fā)電領(lǐng)域在短短的數(shù)年時(shí)間內(nèi)已發(fā)展成為成熟的朝陽產(chǎn)業(yè)。

  

  1:目前制約太陽能發(fā)電應(yīng)用的*重要環(huán)節(jié)之一是價(jià)格,以一盞雙路的太陽能路燈為例,兩路負(fù)載共為60瓦,(以長江中下游地區(qū)有效光照3.5-4.5h/天、每夜放電7小時(shí)、增加電池板20%預(yù)留額計(jì)算)其電池板就需要160W左右,按每瓦30元計(jì)算,電池板的費(fèi)用就要4800元,再加上180AH左右的蓄電池組費(fèi)用也接近1800左右,整個(gè)路燈一次性投入成本大大高于市電路燈,造成了太陽能路燈應(yīng)用領(lǐng)域的主要瓶頸。

  

  2:蓄電池的使用壽命也應(yīng)該考慮在整個(gè)路燈系統(tǒng)應(yīng)用中,一般的蓄電池保修三年或五年,但一般的蓄電池在一年、甚至半年以后就會(huì)出現(xiàn)充電不滿的情況,有些實(shí)際充電率有可能下降到50%左右,這必將影響連續(xù)陰雨天時(shí)期的夜間正常照明,所以選擇一款較好的蓄電池尤為重要。

  

  3: 因?yàn)長ED燈的壽命較長、且可以通過夜間分時(shí)段調(diào)低功率工作,一般工程商都會(huì)選用LED燈做為太陽能路燈的照明,但是LED燈的質(zhì)量層差不齊,光衰嚴(yán)重的LED半年就有可能衰減50%光照度。所以一定要選擇光衰較慢的LED燈,LED燈*主要的要做好散熱與恒流問題,恒流可以通過另加恒流驅(qū)動(dòng)或者使用控制器恒流,散熱就必需依靠鋁板來散熱,*好是在鋁板下面增加銅片或銅管來更有效的散熱,控制好溫度,LED的壽命才會(huì)更長。

  

  4:控制器的選擇往往也是被工程商忽略的一個(gè)問題,控制器的質(zhì)量層差不齊,12V/10A的控制器市場(chǎng)價(jià)格在100-200元不等,雖然是整個(gè)路燈系統(tǒng)中價(jià)值*小的部分,但它卻是非常重要的一個(gè)環(huán)節(jié)??刂破鞯暮脡闹苯佑绊懙教柲苈窡粝到y(tǒng)的組件壽命以及整個(gè)系統(tǒng)的采購成本。

  

  一:應(yīng)該選擇功耗較低的控制器,控制器24小時(shí)不間斷工作,如其自身功耗較大,則會(huì)消耗部分電能,*好選擇功耗在5毫安以下的控制器。

  

  二:要選擇充電效率高的控制器,具有MCT充電模式的控制器能自動(dòng)追蹤電池板的*大電流,尤其在冬季或光照不足的時(shí)期,MCT充電模式比其他高出20%左右的效率。

  

  三:應(yīng)選擇具有調(diào)節(jié)功率的控制器,具有功率調(diào)節(jié)的控制器已被廣泛推廣,可以在夜間行人 稀少時(shí)段自動(dòng)調(diào)低LED燈的工作電流,節(jié)約用電,同時(shí)也節(jié)省了電池板的配置比例。 除選擇以上節(jié)電功能外,還應(yīng)該注重控制器對(duì)蓄電池等組件的保護(hù)功能,像具有涓流充電模式的控制器就可以很好的保護(hù)蓄電池,增加蓄電池的壽命,另外設(shè)置控制器欠壓保護(hù)值時(shí),盡量把欠壓保護(hù)值調(diào)在 ≥ 11.1V ,防止蓄電池過放,蓄電池的過充、過放都會(huì)降低使用壽命。

  

  5: 距離市區(qū)較遠(yuǎn)的地方還應(yīng)該注意防盜工作,很多工程商因?yàn)槭┕な韬?,沒有進(jìn)行有效的防盜,導(dǎo)致蓄電池、電池板等組件被盜,不僅影響了正常照明,也造成了不必要的財(cái)產(chǎn)損失。目前工程案例中被盜居多為蓄電池與電池板,蓄電池埋于地下用水泥澆筑是一種有效防盜措施,并且可以起到恒溫的作用。在燈桿上加裝蓄電池箱的*好將其進(jìn)行焊接加固,另外蓄電池如果離控制器較遠(yuǎn),一定要加配溫度傳感線,不然控制器無法探測(cè)蓄電池的溫度,無法給予相關(guān)的溫度補(bǔ)償。電池板的被盜主要由于燈桿較低或燈桿周圍有攀附物,所以燈桿的高度*好設(shè)計(jì)在5M以上。

  

  6: 控制器的防水,控制器大都裝于燈罩、蓄電池箱中,一般也不會(huì)進(jìn)水,但在實(shí)際工程案例中有些因?yàn)榘惭b不當(dāng)或者有的控制器的電路板沒有做三防漆處理,會(huì)因?yàn)橛晁樦刂破鞫俗拥耐饨泳€流入控制器造成短路。所以在施工時(shí)應(yīng)該注意將控制器端子內(nèi)部連接線彎成“U”字型并固 型, 暴露在外部的連接線也固定為“U”型,這樣雨水就無法淋入造成控制器短路,另外還可在內(nèi)外線接口處涂抹防水膠來防水。

  

  7:在眾多太陽能路燈實(shí)際應(yīng)用中,很多地方的太陽能路燈不能滿足正常照明需要,尤其在的連續(xù)陰雨天和冬季光照不足時(shí)期更為突出,除使用了質(zhì)量較差的相關(guān)組件外,另一個(gè)主要的原因就是一味降低組件成本,不按需求設(shè)計(jì)配置,減小電池板和蓄電池的使用標(biāo)準(zhǔn),所以導(dǎo)致在陰雨天路燈無法提供照明。

  

  以下提供太陽能電池板和蓄電池配置計(jì)算公式:

  

  一:首先計(jì)算出電流:

  

  如:12V蓄電池系統(tǒng);30W的燈2只,共60瓦。

  

  電流 = 60W÷12V= 5 A

  

  二:計(jì)算出蓄電池容量需求:

  

  如:路燈每夜照明時(shí)間9.5小時(shí),實(shí)際滿負(fù)載照明為 7小時(shí)(h);

  

  例一:1 路 LED 燈

  

 ?。ㄈ缤砩?:30開啟100%功率,夜11:00降至50%功率,凌晨4:00后再100%功率,凌晨5:00關(guān)閉)

  

  例二:2 路非LED燈 (低壓鈉燈、無極燈、節(jié)能燈、等)

  

 ?。ㄈ缤砩?:30兩路開啟,夜11:00關(guān)閉1路,凌晨4:00開啟2路,凌晨5:00關(guān)閉)

  

  需要滿足連續(xù)陰雨天5天的照明需求。(5天另加陰雨天前一夜的照明,計(jì)6天)

  

  蓄電池 = 5A × 7h ×( 5+1)天

  

  = 5A × 42h=210 AH

  

  另外為了防止蓄電池過充和過放,蓄電池一般充電到90%左右;放電余留5%-20%左右。所以210AH也只是應(yīng)用中真正標(biāo)準(zhǔn)的70%-85%左右。另外還要根據(jù)負(fù)載的不同,測(cè)出實(shí)際的損耗,實(shí)際的工作電流受恒流源、鎮(zhèn)流器、線損等影響,可能會(huì)在5A的基礎(chǔ)上增加15%-25%左右。

  

  三:計(jì)算出電池板的需求峰值(WP):

  

  路燈每夜累計(jì)照明時(shí)間需要為 7小時(shí)(h);

  

  ★:電池板平均每天接受有效光照時(shí)間為4.5小時(shí)(h);

  

  *少放寬對(duì)電池板需求20%的預(yù)留額。

  

  WP÷17.4V = (5A × 7h × 120%)÷ 4.5h

  

  WP÷17.4V = 9.33

  

  WP = 162(W)

  

  ★ :4.5h每天光照時(shí)間為長江中下游附近地區(qū)日照系數(shù)。

  

  另外在太陽能路燈組件中,線損、控制器的損耗、及鎮(zhèn)流器或恒流源的功耗各有不同,實(shí)際應(yīng)用中可能在15%-25%左右。所以162W也只是理論值,根據(jù)實(shí)際情況需要有所增加。



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