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道路太陽能路燈基礎(chǔ)知識有哪些？

來源：江蘇龍澤照明器材小編人氣：211次瀏覽發(fā)布時間：2022-07-18 05:53:50

太陽能光伏產(chǎn)品的工作原理

太陽能光伏產(chǎn)品以太陽光為能源,白天通過太陽能電池組件接受太陽輻射,將光能轉(zhuǎn)換成電能,并在控制器的管理下不斷向蓄電池充電,使用時,控制器根據(jù)設(shè)定的程序?qū)⑿铍姵刂械碾娔茚尫懦鰜硐蛴秒娫O(shè)備供電.加裝帶有保護(hù)裝置的逆變器,即可具備向交流設(shè)備供電的功能.太陽能光伏產(chǎn)品包括各鐘太陽能燈,太陽能控制器,太陽能手電筒和太陽能發(fā)電系統(tǒng).關(guān)于用戶關(guān)心的幾個問題.

1、如何選擇太陽能燈的光源？太陽能燈一般選用高效、節(jié)能的光源。目前應(yīng)用在太陽能燈上的光源（燈泡）主要有：

高效直流節(jié)能燈、超高亮半導(dǎo)體LED燈、無極電磁感應(yīng)燈(LVD)、低壓鈉燈（LPS ）和高壓鈉燈（HPS ）等。目前太陽能草坪燈多選用LED 作光源；太陽能庭院燈一般采用LED 和12V直流節(jié)能燈作光源；太陽能路燈根據(jù)實際情況的需要，可在12V直流節(jié)能燈、低壓鈉燈、高壓鈉燈、無極電磁感應(yīng)燈等多種光源中進(jìn)行選擇。不管選用那種光源，其亮度與光源的功率有直接關(guān)系。同一種光源，其功率越大，亮度越高；功率越小，亮度越低。

2、太陽能燈晴朗天氣下能照明多長時間？太陽能燈的照明時間長短可以根據(jù)用戶要求進(jìn)行設(shè)定。對于同一地點來說，其與太陽能電池組件和蓄電池的選擇配比有直接關(guān)系。在光源功率確定的前提下，選擇太陽能電池組件功率和蓄電池容量越大，可以保證的照明時間越長，反之則縮短。標(biāo)準(zhǔn)的系統(tǒng)配置一般應(yīng)保證每天5～10小時的照明時間。

3、太陽能燈在陰雨天氣下能使用多長時間？太陽能燈在連續(xù)陰雨天的保證時間可以根據(jù)具體使用環(huán)境和客戶要求進(jìn)行設(shè)計的。通常，在遇到連續(xù)陰雨天氣時，應(yīng)滿足不低于2天（每天5～10小時）的照明時間。

4、光伏產(chǎn)品主要部件的使用壽命有多長？太陽能電池組件、控制器、蓄電池、照明光源是太陽能燈具產(chǎn)品的四個主要部件，它們各自的使用壽命參考值如下表：

主要部件

太陽能電池組件

控制器

蓄電池

照明光源

參考壽命

25年10年3～5年不同種類各異

5、如何比較光伏產(chǎn)品的性價比？影響太陽能燈價格的主要因素是太陽能電池組件的功率和蓄電池的容量。高功率，大容量的配置，勢必要支付較高的費用；反之，則可降低。太陽能電池組件和蓄電池可根據(jù)不同的使用要求組成不同的系統(tǒng)配置。因此，客戶應(yīng)根據(jù)實際情況需要，選擇科學(xué)合理的配置方案，以獲得較高的產(chǎn)品性價比。

與常規(guī)照明比較,太陽能燈的優(yōu)劣勢優(yōu)勢（建議理由）

(1)可獨立安裝，無需挖溝、埋線、回填，節(jié)省施工費用；

(2)無需購置電力增容設(shè)備，節(jié)省相應(yīng)配套設(shè)備的費用支出；

(3)太陽能燈具可實現(xiàn)全自動控制，無需人員管理，節(jié)省管理開支；

(4)向太陽索取能量，不使用常規(guī)電力能源，節(jié)省運行費用；

(5)維護(hù)簡便，不會發(fā)生觸電事故，使用安全。劣勢（選擇顧慮）

1、綜合效能直接受當(dāng)?shù)厝照諒?qiáng)弱的影響，不能滿足日照不足地區(qū)的安裝需求；

2、太陽能電池組件要接受太陽光直射而避開遮擋物，具體安裝位置會受局限；

3、在不考慮施工、運行、維護(hù)等費用的前提下，單盞燈的初期投資費用略高；

4、如在燈桿上安裝太陽能電池組件，則需考慮整體抗風(fēng)強(qiáng)度，投資會略高于普通燈桿。太陽能燈的器件選擇與組成

在太陽能照明燈的設(shè)計中，涉及太陽能電池組件、蓄電池、充放電控制器、光源等多個環(huán)節(jié)，其中任何一個環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題都會造成產(chǎn)品缺陷。

一個太陽能燈由太陽能電池組件及支架、蓄電池、充放電控制器、光源、燈桿燈具、線纜和連接緊固輔件等六大基本部分組成。

太陽能電池

太陽能電池的利用光伏效應(yīng)把太陽的光能轉(zhuǎn)換成電能。對于硅電池來說，在標(biāo)準(zhǔn)條件下（光譜照度：100W/m 2 ,光譜：AM1.5，溫度：25℃），它的開路電壓為0.48～0.6V。將多個單體太陽能電池連接，并進(jìn)行封裝，可以構(gòu)成不同面積、不同功率的太陽能電池組件，也可統(tǒng)稱為太陽能電池板。單體太陽能電池一般是不能使用的，實際應(yīng)用的是太陽能電池組件。太陽能電池于太陽幅照度的對數(shù)成正比，具有負(fù)的溫度系數(shù)，溫度每上升一度，電壓下降2mV～3mV。單晶硅太陽能電池、多晶硅太陽能電池、非晶硅太陽能電池是目前較常見、較實用的三種太陽能電池。

多晶硅太陽能電池的生產(chǎn)工藝相對簡單，價格比單晶硅低。近年來，由于多晶硅太陽能電池技術(shù)的不斷進(jìn)步，其轉(zhuǎn)換效率得到不斷提高。單晶硅太陽能電池的效率比較高，但價格高于多晶硅太陽能電池。非晶硅太陽能電池對太陽光照條件要求比較低，可在室內(nèi)陽光很弱的情況下使用。目前太陽能電池的封裝形式主要層壓工藝和滴膠工藝有兩種。采用層壓工藝封裝的太陽能電池可以保證25年以上的工作壽命，其工藝特性和使用壽命優(yōu)于滴膠封裝形式。不管哪種太陽能電池都具有以下五大電性能：

1、Isc ＝短路電流；2、Im ＝峰值電流；3、Voc ＝開路電壓；4、Vm ＝峰值電壓；5、Pm＝峰值功率＝（Im × Vm ）（以上根據(jù)太陽能電池的外特性計算）

太陽能電池組件功率的選擇

太陽能電池峰值功率是標(biāo)準(zhǔn)條件下（STC ）太陽能電池（組件）的輸出最大功率，單位峰瓦，或用符號Wp 表示。（STC 即：歐洲委員會定義的101標(biāo)準(zhǔn)，輻射強(qiáng)度1000W/m 2，大氣質(zhì)量AM1.5，電池溫度25℃）太陽能電池（組件）的輸出功率取決于太陽幅照度、太陽光譜分布和太陽能電池（組件）的工作溫度。

在不同的時間，不同的地點，同樣一塊太陽能電池的輸出功率是不同的。并不向有些人想象的那樣，只要有陽光就會有額定輸出功率，甚至認(rèn)為太陽能電池在燈光下也可以正常使用。

按面積計算，每平米的太陽能電池的輸出功率大約為120W；隨著轉(zhuǎn)換效率的提高，其輸出功率也相應(yīng)的增大。太陽能電池組件輸出功率的選擇，要根據(jù)太陽能燈的光源功率、使用時間和當(dāng)?shù)氐臍夂虻乩項l件等來確定。太陽能電池組件安裝傾角

由于我國南北緯度跨越較大，太陽能電池組件安裝傾斜角度要隨安裝地區(qū)緯度的不同發(fā)生變化。一般情況下，長江以南地區(qū)的安裝傾角在30度左右；長江以北地區(qū)的安裝傾角在45度左右；東北地區(qū)應(yīng)在50度左右。方向為正南方或偏西5度。

水平放置的太陽能電池，其輸出功率將降低15%～20%。太陽能電池組件的熱島效應(yīng)

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被樹葉等遮擋物長時間遮擋，被遮擋的單片太陽能電池在強(qiáng)烈陽光照射下就會發(fā)熱損壞，甚至?xí)斐烧麄€太陽能電池組件損壞，這就是所謂熱島效應(yīng)。為了防止熱島效應(yīng)，一般是將太陽能電池傾斜放置，使太陽能電池表面不能附著遮擋物。

二、控制器

對任何一個太陽能照明系統(tǒng)來說，充放電控制電路的優(yōu)劣將直接影響到系統(tǒng)應(yīng)用的成敗。由于太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)輸入的能量極不穩(wěn)定，光伏發(fā)電系統(tǒng)中對蓄電池充電的控制要比普通對蓄電池充電的控制要復(fù)雜。

一個性能良好的光伏控制器應(yīng)具有控制蓄電池充放電、溫度調(diào)節(jié)、最大功率跟蹤和過充保護(hù)、過放保護(hù)、短路保護(hù)、反接保護(hù)等多種保護(hù)功能以及自動開關(guān)和時間調(diào)整功能。從而保證系統(tǒng)可靠運行，同時使太陽能電池組件可以在不同溫度和輻照情況下智能輸出最大功率，使照明系統(tǒng)具有很高的效率。

三、蓄電池

由于太陽能照明系統(tǒng)蓄電池的充電直接由太陽能電池提供，得到的能量極不穩(wěn)定,所以要配置容量合理、性能可靠的蓄電池，以保證光伏發(fā)電系統(tǒng)的正常工作。在太陽能光伏照明系統(tǒng)中，通常選用的是免維護(hù)鉛酸蓄電池。免維護(hù)鉛酸電池是一種新型的蓄電池，它采用全密封方式，放電率高，特性穩(wěn)定；無需加水；安裝時簡單，占地面積小，可水平和垂直安裝；期望壽命一般為5～7年。選擇蓄電池容量的一般原則是：

首先夠滿足夜晚照明要求,并能把白天太陽能電池組件產(chǎn)生的能量盡量存儲下來，同時還能滿足連續(xù)陰雨天夜晚照明需要的電能。蓄電池容量過小不能滿足夜晚照明的需要，蓄電池容量過大，蓄電池長期處在虧電狀態(tài)，縮短蓄電池壽命，同時也浪費不必要的投資。

四、光源負(fù)載

太陽能燈以節(jié)能環(huán)保為優(yōu)勢，負(fù)載應(yīng)該節(jié)能、低耗、壽命長。半導(dǎo)體LED 燈、12V直流節(jié)能燈、低壓鈉燈、高壓鈉燈、無極電磁感應(yīng)燈等都可以作為太陽能燈的光源。目前太陽能草坪燈多選用LED 作為光源。LED 壽命可達(dá)1000小時以上，工作電壓低，非常適合應(yīng)用在太陽能草坪燈上。太陽能庭院燈一般采用LED 光源和12V直流節(jié)能燈。直流節(jié)能燈電壓為直流，無需逆變，方便安全。太陽能路燈根據(jù)實際情況需要，可在12V直流節(jié)能燈、低壓鈉燈、高壓鈉燈、無極電磁感應(yīng)燈等多種光源中進(jìn)行選擇。不管選用那種光源，其亮度與光源的功率有直接關(guān)系，也直接影響系統(tǒng)配置和投資費用。在相同照明時間條件下，光源功率越大，亮度越高，系統(tǒng)配置越大，費用越高；功率越小，亮度越低，系統(tǒng)配置降低，費用減少。

五、燈具和燈桿

燈具一般是指用于安裝照明光源的部分，也就是通常所說的燈頭；燈桿分為變徑桿、錐形桿、組合桿等多種形式，并通過挑臂與燈具連接。

一般的燈桿、燈具都可作為太陽能燈的選擇對象。如果采用在燈桿上直接安裝太陽能電池組件的方案，需根據(jù)太陽能電池組件面積加工制作太陽能電池組件的支架，同時考慮燈桿的抗風(fēng)強(qiáng)度問題。

燈具和燈桿的選擇面較寬，一般滿足實用、美觀的要求即可。

六、線纜和連接緊固輔件

線纜用于連接太陽能電池組件、蓄電池、充放電控制器、光源等器件。線纜的線徑標(biāo)準(zhǔn)隨系統(tǒng)配置需要確定，線纜的長度隨燈桿高度和器件安裝位置確定。

連接緊固輔件用于固定各器件連線的輸入、輸出端子；固定燈桿及燈具。

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