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大功率太阳能LED路灯系统设计

2010-11-12 10:44
吃瓜天狼
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        近年来随着太阳能光伏发电技术和LED照明技术的发展,太阳能LED 路灯已进入了城市照明领域。LED 作为照明光源与传统的照明光源相比具有直流低电压驱动、耗电量少、抗振动、寿命长、纳秒级的响应速度、设计空间大、环保、可连续开关闪断,能轻松实现0~100%调光功能等优点,被认为是新一代的绿色照明设备。太阳能LED 路灯是以太阳能作为能源。每个路灯均是独立的,安装方便,无需铺设电缆电线,无需交流电能和电费,采用直流供电,光控定时控制,安全可靠、节能、经济、环保,实用。

  1、太阳能电池板与蓄电池的选取

  1.1 太阳能电池板选取

  目前单晶硅太阳能电池的光电转换效率约为15%,最高达到24%,是目前所有种类的太阳能电池中光电转换效率最高的,技术也最为成熟。使用寿命一般可达15 a,最高可达25 a。多晶硅太阳能电池比单晶硅太阳能电池的光电转换效率要降低不少,其光电转换效率约12%,同时多晶硅太阳能电池的使用寿命也要比单晶硅太阳能电池短。非晶硅薄膜太阳能电池光电转换效率偏低, 目前国际先进水平约为10%,且不够稳定,随着时间的延长,其转换效率衰减,直接影响了其实际应用。所以目前多采用单晶硅太阳能电池。

  根据太阳能辐射原理,太阳能电池方阵面上所获得辐射量的多少与很多因素有关:当地的纬度、海拔、大气的污染程度或透明程度、一年当中四季的变化、一天时间的变化、到达地面的太阳辐射值、散分量的比例、地表面的反射系数、太阳能电池方阵的运行方式或固定方阵的倾角变化以及太阳能电池方阵表面的清洁程度等。太阳能照明系统充放电效率取0.75,太阳能电池组件组失修正系数取0.95,灰尘遮挡及其他损失修正系数取0.90。经过查询资料和单位换算及简化处理后,可得到太阳能电池总用量P 的计算公式:

        1.2 蓄电池的选取

  蓄电池的容量要根据太阳能电池板的功率和LED 路灯的功率以及照明时间来决定, 蓄电池应与太阳能电池、LED路灯相匹配。可用一种简单方法确定它们之间的关系。太阳能电池功率必须高出负载功率4 倍以上, 系统才能正常工作。太阳能电池的电压要超过蓄电池的工作电压20%~30%,才能保证给蓄电池正常蓄电。因此,蓄电池容量必须比负载日耗量高6 倍以上为宜。

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