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道路太陽能路燈基礎知識有哪些？

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

太陽能光伏產品的工作原理

太陽能光伏產品以太陽光為能源,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,控制器根據設定的程序將蓄電池中的電能釋放出來向用電設備供電.加裝帶有保護裝置的逆變器,即可具備向交流設備供電的功能.太陽能光伏產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電系統.關于用戶關心的幾個問題.

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

高效直流節能燈、超高亮半導體LED燈、無極電磁感應燈(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直流節能燈作光源；太陽能路燈根據實際情況的需要，可在12V直流節能燈、低壓鈉燈、高壓鈉燈、無極電磁感應燈等多種光源中進行選擇。不管選用那種光源，其亮度與光源的功率有直接關系。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用戶要求進行設定。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。標準的系統配置一般應保證每天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？太陽能燈在連續陰雨天的保證時間可以根據具體使用環境和客戶要求進行設計的。通常，在遇到連續陰雨天氣時，應滿足不低于2天（每天5～10小時）的照明時間。

4、光伏產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不同的使用要求組成不同的系統配置。因此，客戶應根據實際情況需要，選擇科學合理的配置方案，以獲得較高的產品性價比。

與常規照明比較,太陽能燈的優劣勢優勢（建議理由）

(1)可獨立安裝，無需挖溝、埋線、回填，節省施工費用；

(2)無需購置電力增容設備，節省相應配套設備的費用支出；

(3)太陽能燈具可實現全自動控制，無需人員管理，節省管理開支；

(4)向太陽索取能量，不使用常規電力能源，節省運行費用；

(5)維護簡便，不會發生觸電事故，使用安全。劣勢（選擇顧慮）

1、綜合效能直接受當地日照強弱的影響，不能滿足日照不足地區的安裝需求；

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，則需考慮整體抗風強度，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、光源等多個環節，其中任何一個環節出現問題都會造成產品缺陷。

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把太陽的光能轉換成電能。對于硅電池來說，在標準條件下（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，并進行封裝，可以構成不同面積、不同功率的太陽能電池組件，也可統稱為太陽能電池板。單體太陽能電池一般是不能使用的，實際應用的是太陽能電池組件。太陽能電池于太陽幅照度的對數成正比，具有負的溫度系數，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的不斷進步，其轉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準條件下（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標準，輻射強度1000W/m 2，大氣質量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；隨著轉換效率的提高，其輸出功率也相應的增大。太陽能電池組件輸出功率的選擇，要根據太陽能燈的光源功率、使用時間和當地的氣候地理條件等來確定。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緯度的不同發生變化。一般情況下，長江以南地區的安裝傾角在30度左右；長江以北地區的安裝傾角在45度左右；東北地區應在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

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烈陽光照射下就會發熱損壞，甚至會造成整個太陽能電池組件損壞，這就是所謂熱島效應。為了防止熱島效應，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來說，充放電控制電路的優劣將直接影響到系統應用的成敗。由于太陽能光伏發電系統輸入的能量極不穩定，光伏發電系統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雜。

一個性能良好的光伏控制器應具有控制蓄電池充放電、溫度調節、最大功率跟蹤和過充保護、過放保護、短路保護、反接保護等多種保護功能以及自動開關和時間調整功能。從而保證系統可靠運行，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，使照明系統具有很高的效率。

三、蓄電池

由于太陽能照明系統蓄電池的充電直接由太陽能電池提供，得到的能量極不穩定,所以要配置容量合理、性能可靠的蓄電池，以保證光伏發電系統的正常工作。在太陽能光伏照明系統中，通常選用的是免維護鉛酸蓄電池。免維護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生的能量盡量存儲下來，同時還能滿足連續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，縮短蓄電池壽命，同時也浪費不必要的投資。

四、光源負載

太陽能燈以節能環保為優勢，負載應該節能、低耗、壽命長。半導體LED 燈、12V直流節能燈、低壓鈉燈、高壓鈉燈、無極電磁感應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1000小時以上，工作電壓低，非常適合應用在太陽能草坪燈上。太陽能庭院燈一般采用LED 光源和12V直流節能燈。直流節能燈電壓為直流，無需逆變，方便安全。太陽能路燈根據實際情況需要，可在12V直流節能燈、低壓鈉燈、高壓鈉燈、無極電磁感應燈等多種光源中進行選擇。不管選用那種光源，其亮度與光源的功率有直接關系，也直接影響系統配置和投資費用。在相同照明時間條件下，光源功率越大，亮度越高，系統配置越大，費用越高；功率越小，亮度越低，系統配置降低，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強度問題。

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。線纜的線徑標準隨系統配置需要確定，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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