淺談太陽能路燈特點(diǎn)及設(shè)計(jì)要點(diǎn)

1、<p>　　淺談太陽能路燈特點(diǎn)及設(shè)計(jì)要點(diǎn)</p><p>　　摘要：太陽能燈作為一種安全、環(huán)保、自動(dòng)控制免維護(hù)的新型照明產(chǎn)品。本文從實(shí)際應(yīng)用的角度，介紹了太陽能燈系統(tǒng)的組成和原理以及太陽能燈關(guān)鍵部件電池的使用特點(diǎn)，總結(jié)了太陽能燈在道路中的設(shè)計(jì)要點(diǎn)。 </p><p>　　關(guān)鍵詞：太陽能燈；電池；路燈設(shè)計(jì) </p><p>　　中圖分類號：S611 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)

2、碼：A 文章編號： </p><p><b>　　1概述 </b></p><p>　　隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，地球資源日益貧乏，能源與環(huán)境問題越來越引起全社會(huì)的關(guān)注，可再生能源的開發(fā)與利用越來越受到人們的重視。太陽能作為一種新能源，與傳統(tǒng)的發(fā)電方式相比，具有安全、環(huán)保、維護(hù)簡單、資源永不枯竭等特點(diǎn)，在照明領(lǐng)域中得廣泛的應(yīng)用。 </p><p>　

3、　2 太陽能路燈系統(tǒng)組成和工作原理 </p><p>　　太陽能路燈系統(tǒng)主要由太陽電池組件、組件支架、光源、電控箱（內(nèi)裝控制器、蓄電池）、燈桿（含燈具）等幾部分組成。 </p><p>　　太陽能路燈利用太陽電池的光生伏特效應(yīng)原理，白天太陽電池吸收太陽能光子能量產(chǎn)生電能，通過控制器儲(chǔ)存在蓄電池里，當(dāng)夜幕降臨或燈具周圍光照度較低時(shí)，蓄電池通過控制器向光源供電設(shè)定的時(shí)間。太陽能路燈是一個(gè)自動(dòng)控

4、制的工作系統(tǒng)，只要設(shè)定該系統(tǒng)的工作模式就會(huì)自動(dòng)運(yùn)行工作。 </p><p>　　3 太陽能照明燈和市電照明燈的比較 </p><p>　　市電照明燈安裝復(fù)雜、具電費(fèi)高昂、具有安全隱患等缺點(diǎn)。在市電照明燈具工程中有復(fù)雜的作業(yè)程序，首先要鋪設(shè)電纜，這里就要進(jìn)行電纜溝的開挖、鋪設(shè)暗管、管內(nèi)穿線、回填等大量基礎(chǔ)工程。然后進(jìn)行長時(shí)間的安裝調(diào)試，如任何一條線路有問題，其返工量大。而且地勢和線路要求復(fù)雜

5、、人工和輔助材料成本高昂。太陽能照明燈安裝簡便：太陽能燈具安裝時(shí)，不用鋪設(shè)復(fù)雜的線路，只要做一個(gè)水泥基座，然后用不銹鋼螺絲固定就可。市電照明燈具工作中有固定高昂的電費(fèi)，要長期不間斷對線路和其它配置進(jìn)行維護(hù)或更換，維護(hù)成本逐年遞增。市電照明燈具由于在施工質(zhì)量、景觀工程的改造、材料老化、供電不正常、水電氣管道的沖突等方面帶來諸多安全隱患。 </p><p>　　與市電照明燈相比，太陽能照明燈最大優(yōu)點(diǎn)：不用電，節(jié)約電能

6、，是一次性投入，維護(hù)成本低，短期可收回投資成本，長期受益。不用電線，也不用鋪設(shè)任何管道，只是頂部多了個(gè)長方形金屬板，斜面頂部朝向太陽。太陽能照明沒有安全隱患，是超低壓產(chǎn)品，運(yùn)行安全方便，環(huán)保節(jié)能，且可隨時(shí)變換安裝位置，方便日后工程改造。太陽能照明燈最大缺點(diǎn)：一次性投入高。造價(jià)雖然貴還是很劃算。太陽能路燈也有劣勢，主要是首期的一次性投入較高，如ＬＥＤ太陽能路燈采用造價(jià)昂貴的進(jìn)口晶硅太陽能電池板供電，比普通路燈要貴３０％左右。不過如果考慮到

7、長期的電費(fèi)和定期更換燈炮及配件的費(fèi)用，太陽能路燈是絕對劃算的。 </p><p>　　4太陽能燈關(guān)鍵部件――電池使用特點(diǎn) </p><p>　　從應(yīng)用的角度論述，大家主要關(guān)心的是太陽能電池的外特性。首先，對于單片太陽能電池來說，它是一個(gè)ＰＮ結(jié)，除了當(dāng)太陽光照射在上面時(shí)，它能夠產(chǎn)生電能外，它還具有ＰＮ結(jié)的一切特性。在標(biāo)準(zhǔn)光照條件下，它的額定輸出電壓為0.48Ｖ。在太陽能照明燈具使用中的太陽能

8、電池組件都是由多片太陽能電池連接構(gòu)成的。它具有負(fù)的溫度系數(shù)，溫度每上升一度，電壓下降2ｍＶ，對于多片太陽能電池組成的太陽能電池組件，這是一個(gè)不可忽視的問題。在使用中，太陽能電池開路或者短路都不會(huì)造成損壞，實(shí)際上我們也正是利用它的這個(gè)特性對系統(tǒng)蓄電池充放電進(jìn)行控制的。太陽能電池在路燈使用中必須注意的問題有： </p><p>　　（1）太陽能電池功率的選擇。太陽能燈具的設(shè)計(jì)和燈具的使用地區(qū)有關(guān)。太陽能電池組件額定輸

9、出功率和燈具輸入功率之間關(guān)系大約是（2～4）:1，具體比例要根據(jù)燈具每天工作時(shí)間以及對連續(xù)陰雨天照明要求決定。 </p><p>　?。?）蓄電池容量的選擇。由于太陽能光伏發(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，太陽能燈具也不例外，必須配置蓄電池才能工作。一般有鉛酸蓄電池、Ｎｉ－Ｃｄ蓄電池、Ｎｉ－Ｈ 蓄電池，它們的容量選擇直接影響系統(tǒng)的可靠性以及系統(tǒng)價(jià)格。蓄電池容量的選擇一般要遵循以下原則

10、：首先在能夠滿足夜晚照明的前提下，把白天太陽能電池組件的能量盡量存儲(chǔ)下來，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。 </p><p>　?。?）太陽能電池封裝形式的選擇。目前太陽能電池的封裝形式主要有2種，層壓和滴膠，層壓工藝可以保證太陽能電池工作壽命25年以上，滴膠雖然當(dāng)時(shí)美觀，但是太陽能電池工作壽命僅僅1～2年。因此，1Ｗ 以下的小功率太陽能草坪燈，在沒有過高壽命要求的情況下，可以使用滴膠封裝形式，

11、對于使用年限有規(guī)定的太陽能燈，建議使用層壓的封裝形式。另外，有一種硅凝膠用于滴膠封裝太陽能電池，據(jù)說工作壽命可以達(dá)到10年。 </p><p>　?。?）太陽能電池安裝傾斜角度的選擇和裝飾性外罩。為了美觀，許多的太陽能燈具的工廠將太陽能電池水平放置，在這種情況下，太陽能電池的輸出功率將減少15％～20％，如果再在太陽能電池上面增加一個(gè)裝飾性外罩，太陽能電池的輸出功率又將減少5％左右，太陽能電池價(jià)格昂貴，我們收集了

12、許多國外太陽能燈資料，在美觀和節(jié)能兩者之間，大多數(shù)都選擇節(jié)能。宜為45度傾斜。 </p><p>　?。?）熱島效應(yīng)。單片太陽能電池一般是不能使用的，實(shí)際應(yīng)用的是太陽能電池組件。太陽能電池組件是由多片太陽能電池組合而成，用以達(dá)到期望的電壓值。太陽能電池組件在使用過程中，如果有一片太陽能電池單獨(dú)被遮擋，例如樹葉鳥糞等，單獨(dú)被遮擋的太陽能電池在強(qiáng)烈陽光照射下就會(huì)發(fā)熱損壞，于是整個(gè)太陽能電池組件損壞。這就是所謂熱島效應(yīng)

13、。為了防止熱島效應(yīng)，一般是將太陽能電池傾斜放置，使樹葉等不能附著，同時(shí)在太陽能電池組件上安裝防鳥針。 </p><p>　　5 太陽能路燈設(shè)計(jì)要點(diǎn) </p><p>　?。?）太陽能路燈使用地的經(jīng)度與緯度。通過地理位置的可以了解并掌握設(shè)備使用地的氣象資源，比如月（年）平均太陽能輻照情況、平均氣溫、風(fēng)力資源等，根據(jù)這些條件可以確定當(dāng)?shù)氐奶柲軜?biāo)準(zhǔn)峰值時(shí)數(shù)（h）和太陽電池組件的傾斜角與方位角。

14、 </p><p>　?。?）路燈所選用光源的功率（W）。光源功率的大小直接影響著整個(gè)系統(tǒng)的參數(shù)。 </p><p>　?。?）太陽能路燈每天晚上工作的時(shí)間（H）。這是決定太陽能路燈系統(tǒng)中組件大小的核心參數(shù)，通過確定工作時(shí)間，可以初步計(jì)算負(fù)載每天的功耗和與之相應(yīng)的太陽電池組件的充電電流。 </p><p>　?。?）太陽能路燈需要保持的連續(xù)陰雨天數(shù)（d）。這個(gè)參數(shù)決

15、定了蓄電池容量的大小及陰雨天過后恢復(fù)電池容量所需要的太陽電池組件功率。 </p><p>　?。?）確定兩個(gè)連續(xù)陰雨天之間的間隔天數(shù)（d）。這是決定系統(tǒng)在一個(gè)連續(xù)陰雨天過后充滿蓄電池所需要的電池組件功率。 </p><p><b>　　6結(jié)論 </b></p><p>　　綜上所述，太陽能路燈比市電路燈優(yōu)勢更具明顯，環(huán)保節(jié)能、安全方便。太陽能發(fā)

16、電技術(shù)在路燈建設(shè)中的推廣應(yīng)用，對于促進(jìn)經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)性發(fā)展和我國正在實(shí)施的節(jié)能減排都具有長遠(yuǎn)的意義。 </p><p><b>　　參考文獻(xiàn)： </b></p><p>　　[1]黃漢云.太陽能光伏發(fā)電應(yīng)用原理[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社,2009. </p><p>　　[2]王長貴,王斯成.太陽能光伏發(fā)電實(shí)用技術(shù)（第二版）[M].北京：化學(xué)