摘 要: 在珠海完成國內第一個太陽能LED 路燈示范工程的工作基礎上, 從路燈光源、控制電路、太陽電池組件最佳傾角確定、太陽電池組件和蓄電池容量確定等幾個方面對太陽能路燈進行了設計優(yōu)化, 做到既能保證系統(tǒng)的穩(wěn)定可靠運行, 又能盡量減少系統(tǒng)規(guī)模和降低成本。結果表明采用LED 作為路燈光源、直接耦合的方式的
充放電控制器是太陽能路燈很好的選擇, 同時通過科學計算的方法對在珠海地區(qū)使用時太陽電池組件最佳傾角和組件和蓄電池容量進行了討論。使用的方法和結論可以為的其他的太陽能路燈設計提供有力的幫助。
關鍵詞: 太陽能路燈; 半導體照明; 太陽電池; 系統(tǒng)設計; LED
在世界能源短缺, 環(huán)境污染日益嚴重的今天,充分開發(fā)并利用太陽能是世界各國政府可持續(xù)發(fā)展的能源戰(zhàn)略決策。太陽能路燈以其不用專人管理和控制, 安裝一次性投資無需日后電費開支, 無需架設輸電線路或挖溝鋪設電纜, 可以方便安裝在廣
場、校園、公園、街道等多方面的優(yōu)點而越來越受重視。中山大學太陽能系統(tǒng)研究所在珠海清華大學科技園安裝了41 盞采用白光超高亮度LED 作為光源的太陽能路燈, 到目前已經正常運行將近兩年,結合運行中遇到的問題, 通過科學計算的方法, 對太陽能路燈進行了設計優(yōu)化, 做到既能保證系統(tǒng)的穩(wěn)定可靠運行, 又能盡量減少系統(tǒng)規(guī)模和降低成本。
太陽能路燈照明系統(tǒng)通常由太陽電池組件、蓄電池、光源、控制器(交流光源還需逆變器) 等幾部分組成。
本文從: ①光源選擇; ②控制電路;③太陽電池板最佳傾角確定; ④太陽電池組件和蓄電池容量確定等幾個方面對在珠海運行的太陽能路燈照明系統(tǒng)進行了設計優(yōu)化。
1·路燈光源
太陽能路燈與普通路燈不同, 它采用太陽電池作為唯一的供電源, 因為目前太陽電池組件的成本還比較高, 所以為了降低系統(tǒng)成本, 必須使用高效的光源。LED 是一種能夠將電能轉化為可見光的半導體發(fā)光器件, 近年來LED 技術已經有了關鍵的
突破, 其性能價格比也有較大的提高, 如表1 所示, 與傳統(tǒng)的路燈光源相比LED 光源具有光效率高, 接近白熾燈的兩倍, 壽命長, 可達到105 h 以上; 傳統(tǒng)的光源功耗比較大, 而且大多在高壓下工作, 使用升壓逆變環(huán)節(jié)又降低了能源利用率, 而LED 采用低壓直流供電, 安全而且光源控制成本低, 使調節(jié)明暗, 頻繁開關成為可能 |
