太陽能路燈的實(shí)際應(yīng)用

太陽能路燈的實(shí)際應(yīng)用

隨著傳統(tǒng)能源的日益緊缺，太陽能的應(yīng)用將會越來越廣泛，尤其太陽能發(fā)電領(lǐng)域在短短的數(shù)年時間內(nèi)已發(fā)展成為成熟的朝陽產(chǎn)業(yè)。

1：目前制約太陽能發(fā)電應(yīng)用的*重要環(huán)節(jié)之一是價格，以一盞雙路的太陽能路燈為例，兩路負(fù)載共為60瓦，（以長江中下游地區(qū)有效光照3.5－4.5h/天、每夜放電7小時、增加電池板20%預(yù)留額計(jì)算）其電池板就需要160W左右，按每瓦30元計(jì)算，電池板的費(fèi)用就要4800元，再加上180AH左右的蓄電池組費(fèi)用也接近1800左右，整個路燈一次性投入成本大大高于市電路燈，造成了太陽能路燈應(yīng)用領(lǐng)域的主要瓶頸。

2：蓄電池的使用壽命也應(yīng)該考慮在整個路燈系統(tǒng)應(yīng)用中，一般的蓄電池保修三年或五年，但一般的蓄電池在一年、甚至半年以后就會出現(xiàn)充電不滿的情況，有些實(shí)際充電率有可能下降到50%左右，這必將影響連續(xù)陰雨天時期的夜間正常照明，所以選擇一款較好的蓄電池尤為重要。

3： 因?yàn)長ED燈的壽命較長、且可以通過夜間分時段調(diào)低功率工作，一般工程商都會選用LED燈做為太陽能路燈的照明，但是LED燈的質(zhì)量層差不齊，光衰嚴(yán)重的LED半年就有可能衰減50%光照度。所以一定要選擇光衰較慢的LED燈，LED燈*主要的要做好散熱與恒流問題，恒流可以通過另加恒流驅(qū)動或者使用控制器恒流，散熱就必需依靠鋁板來散熱，*好是在鋁板下面增加銅片或銅管來更有效的散熱，控制好溫度，LED的壽命才會更長。

4：控制器的選擇往往也是被工程商忽略的一個問題，控制器的質(zhì)量參差不齊，12V/10A的控制器市場價格在100-200元不等，雖然是整個路燈系統(tǒng)中價值*小的部分，但它卻是非常重要的一個環(huán)節(jié)?？刂破鞯暮脡闹苯佑绊懙教柲苈窡粝到y(tǒng)的組件壽命以及整個系統(tǒng)的采購成本。

一：應(yīng)該選擇功耗較低的控制器，控制器24小時不間斷工作，如其自身功耗較大，則會消耗部分電能,*好選擇功耗在5毫安以下的控制器。

二：要選擇充電效率高的控制器，具有MCT充電模式的控制器能自動追蹤電池板的*大電流，尤其在冬季或光照不足的時期，MCT充電模式比其他高出20%左右的效率。

三：應(yīng)選擇具有調(diào)節(jié)功率的控制器，具有功率調(diào)節(jié)的控制器已被廣泛推廣，可以在夜間行人 稀少時段自動調(diào)低LED燈的工作電流，節(jié)約用電，同時也節(jié)省了電池板的配置比例。 除選擇以上節(jié)電功能外，還應(yīng)該注重控制器對蓄電池等組件的保護(hù)功能，像具有涓流充電模式的控制器就可以很好的保護(hù)蓄電池，增加蓄電池的壽命，另外設(shè)置控制器欠壓保護(hù)值時，盡量把欠壓保護(hù)值調(diào)在 ≥ 11.1V ，防止蓄電池過放，蓄電池的過充、過放都會降低使用壽命。

5： 距離市區(qū)較遠(yuǎn)的地方還應(yīng)該注意防盜工作，很多工程商因?yàn)槭┕な韬?，沒有進(jìn)行有效的防盜，導(dǎo)致蓄電池、電池板等組件被盜，不僅影響了正常照明，也造成了不必要的財(cái)產(chǎn)損失。目前工程案例中被盜居多為蓄電池與電池板，蓄電池埋于地下用水泥澆筑是一種有效防盜措施，并且可以起到恒溫的作用。在燈桿上加裝蓄電池箱的*好將其進(jìn)行焊接加固，另外蓄電池如果離控制器較遠(yuǎn)，一定要加配溫度傳感線，不然控制器無法探測蓄電池的溫度，無法給予相關(guān)的溫度補(bǔ)償。電池板的被盜主要由于燈桿較低或燈桿周圍有攀附物，所以燈桿的高度*好設(shè)計(jì)在5M以上。

6: 控制器的防水，控制器大都裝于燈罩、蓄電池箱中，一般也不會進(jìn)水，但在實(shí)際工程案例中有些因?yàn)榘惭b不當(dāng)或者有的控制器的電路板沒有做三防漆處理，會因?yàn)橛晁樦刂破鞫俗拥耐饨泳€流入控制器造成短路。所以在施工時應(yīng)該注意將控制器端子內(nèi)部連接線彎成“U”字型并固 型， 暴露在外部的連接線也固定為“U”型，這樣雨水就無法淋入造成控制器短路，另外還可在內(nèi)外線接口處涂抹防水膠來防水。

7：在眾多太陽能路燈實(shí)際應(yīng)用中，很多地方的太陽能路燈不能滿足正常照明需要，尤其在的連續(xù)陰雨天和冬季光照不足時期更為突出，除使用了質(zhì)量較差的相關(guān)組件外，另一個主要的原因就是一味降低組件成本，不按需求設(shè)計(jì)配置，減小電池板和蓄電池的使用標(biāo)準(zhǔn)，所以導(dǎo)致在陰雨天路燈無法提供照明。

以下提供太陽能電池板和蓄電池配置計(jì)算公式：

一：首先計(jì)算出電流：

如：12V蓄電池系統(tǒng)；30W的燈2只，共60瓦。

電流 = 60W÷12V= 5 A

二：計(jì)算出蓄電池容量需求：

如：路燈每夜照明時間9.5小時，實(shí)際滿負(fù)載照明為 7小時（h）；

例一：1 路 LED 燈

（如晚上7：30開啟100%功率，夜11：00降至50%功率，凌晨4：00后再100%功率，凌晨5：00關(guān)閉）

例二：2 路非LED燈 （低壓鈉燈、無極燈、節(jié)能燈、等）

（如晚上7：30兩路開啟，夜11：00關(guān)閉1路，凌晨4：00開啟2路，凌晨5：00關(guān)閉）

需要滿足連續(xù)陰雨天5天的照明需求。（5天另加陰雨天前一夜的照明，計(jì)6天）

蓄電池 = 5A × 7h ×（ 5+1）天

= 5A × 42h=210 AH

另外為了防止蓄電池過充和過放，蓄電池一般充電到90%左右；放電余留5%－20%左右。所以210AH也只是應(yīng)用中真正標(biāo)準(zhǔn)的70%－85%左右。另外還要根據(jù)負(fù)載的不同，測出實(shí)際的損耗，實(shí)際的工作電流受恒流源、鎮(zhèn)流器、線損等影響，可能會在5A的基礎(chǔ)上增加15%-25%左右。

三：計(jì)算出電池板的需求峰值（WP）：

路燈每夜累計(jì)照明時間需要為 7小時（h）；

★：電池板平均每天接受有效光照時間為4.5小時（h）；

*少放寬對電池板需求20%的預(yù)留額。

WP÷17.4V = （5A × 7h × 120%）÷ 4.5h

WP÷17.4V = 9.33

WP = 162（W）

★ ：4.5h每天光照時間為長江中下游附近地區(qū)日照系數(shù)。

另外在太陽能路燈組件中，線損、控制器的損耗、及鎮(zhèn)流器或恒流源的功耗各有不同，實(shí)際應(yīng)用中可能在15%-25%左右。所以162W也只是理論值，根據(jù)實(shí)際情況需要有所增加。