led家用太阳能灭蚊灯庭院太阳能路灯 一、前言
随着地球资源的益贫乏,基础能源的投资成本益攀高,各种安全和污染隐患可谓无处不在,太阳能作为一种“取之不尽、用之不竭”的安全、环保新能源越来越受。同时,也随着太阳能光伏的和进步,太阳能灯具产品在环保节能的双重优势,太阳能路灯、庭院灯、草坪灯等方面的应用已经逐渐形成规模,太阳能发电在路灯照明领域已经趋完善。笔者就太阳能路灯设计的一点体会供同行参考。
二、太阳能路灯的组成
太阳能路灯由以下几个部分组成太阳能电池板、太阳能控制器、蓄电池组、光源、灯杆及灯具外壳。如输出电源为交220V或110V,还要配置逆变器。
1、太阳能电池板
太阳能电池板是太阳能路灯中的核心部分,也是太阳能路灯中价值的部分。其作用是将太阳的辐能力转换为电能,或送至蓄电池中存储起来。在众多太阳光电池中较普遍且较实用的有单晶硅太阳能电池、多晶硅太阳能电池及非晶硅太阳能电池等三种。在太阳光充足好的东西部地区,采用多晶硅太阳能电池为好,因为多晶硅太阳能电池产工艺相对简单,价格比单晶低。在雨天比较多、阳光相对不是很充足的南方地区,采用单晶硅太阳能电池为好,因为单晶硅太阳能电池能参数比较。非晶硅太阳能电池在室外阳光不足的情况下比,因为非晶硅太阳能电池对太阳光照条件要求比较低。
2、太阳能控制器
无论太阳能灯具大小,一个能良好的充电放电控制器是必不可少的。为了延蓄电池的使用寿命,必须对它的充电放电条件加以,防止蓄电池过充电及深度充电。在温差较大的地方,合格的控制器还应具备温度补偿功能。同时太阳能控制器应兼有路灯控制功能,具有光控、时控功能,并应具有夜间自动切控负载功能,便于雨天延路灯工作。
3、蓄电池
由于太阳能光伏发电的输入能量极不,所以一般需要配置蓄电池才能工作。一般有铅酸蓄电池、Ni-Cd蓄电池、Ni-H蓄电池。蓄电池容量的选择一般要遵循以下原则首先在能夜晚照明的前提下,把白天太阳能电池组件的能量尽量存储下来,同时还要能够存储连续雨天夜晚照明需要的电能。蓄电池容量过小不能够夜晚照明的需要,蓄电池过大,一方面蓄电池始终处在亏电状态,影响蓄电池寿命,同时造成浪费。蓄电池应与太阳能电池、用电负荷(路灯)相匹配。可用一种简单确定它们之间的关系。太阳能电池功率必须比负载功率高出4倍以上,才能正常工作。太阳能电池的电压要超过蓄电池的工作电压20~30%,才能保给蓄电池正常负电。蓄电池容量必须比负载耗量高6倍以上为宜。
4、光源
太阳能路灯采用何种光源是太阳能灯具是否能正常使用的重要指标,一般太阳能灯具采用低压节能灯、低压钠灯、无极灯、DLED光源。
(1)低压节能灯功率小,光效较高,但使用寿命2000小时,电压低灯管发黑,一般适合太阳能草坪灯、庭院灯。
(2)低压钠灯低压钠灯光效高(可达200Lm/w),但需逆变器,低压钠灯价格贵,整个造高,采用较少。
(3)无极灯功率小,光效较高。该灯在220V(纯正弦波,50赫兹)普通电条件下使用,寿命可以达到5万小时,在太阳能灯具上使用寿命大大和普通节能灯差不多(因为太阳能灯具都是方波逆变器,太阳能电源220V输出、项位、电压都是不能和普通电相比的)。
(4)LEDLED灯光源,寿命,可达小时,工作电压低,不需要逆变器,光效较高,国产50 Lm/w,80 Lm/w。随着进步,LED的能将进一步。笔者认为LED作为太阳能路灯的光源将是一种趋势。
5、灯杆及灯具外壳
灯杆的高度应根据道路的宽度、灯具的间距,道路的照度确定。灯具外壳根据我们收集了许多国外太阳灯资料,在美观和节能之间,大多数都选择节能,灯具外观要求不高,相对实用就行。
三、太阳能路灯设计体会
1、道路照度与适用范围
根据《城道路照明设计》的规定快速路平均照度20lx,均匀度,主路平均照度15lx,均匀度,次路平均照度8lx,均匀度,支路平均照度5lx,均匀度。现投入使用的LED路灯,由于条件,LED功率偏小30~100w,光效50~80lx/w,道路照度较低,笔者做过,杆高米,间距30米,光源2?9750wLED灯,灯下照度19lx,两灯之间11lx,最暗处。
以上数把为新安装灯具的初始照度值,故其照度是不能快速路与主路。太阳能路灯宜在次路、支路上使用,主要道路慎用。
2、照明
LED路灯每天的工作应同一般路灯的工作要求,设计应考虑冬天短时,其工作应能在12小时之上。由于LED灯受天气影响较大,如遇连续雨天就使LED灯电能而无法使用。国家现无规范对LED路灯在低辐照度(连续雨天)情况,允许最少工作没有做出规定,现一般根据灯具厂家和当地的气象情况,应在低幅照度(连续雨天)工作状况下工作在15~20天。在设计时应充分考虑太阳能电池板及蓄电池的容量。
3、防雷接地
LED路灯的工作电压一般为12V或24V,属安全电压,不做电气保护接地。但LED路灯金属灯杆应做防雷接地,接地电阻不大于10欧姆。
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