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太阳能路灯的工作原理
太阳能路灯,顾名思义是利用太阳能工作,太阳能电池板在白天吸收太阳光,把太阳能转化成电能储藏在蓄电池里,就是相当于在白天用太阳光给蓄电池充电,到了夜晚,蓄电池再给路灯供电?
那么蓄电池放在哪了呢?存进蓄电池和从蓄电池中放出来的电都是直流电,是不是太阳能路灯本身就得是直流供电的呢,还是通过蓄电池的电逆变器变成交流电给太阳能路灯供电(如果太阳能路灯本身要求流供电)?那么逆变器放哪了呢?
无论哪种情况,都需要光伏控制器,那么光伏控制器在整个系统中是如何工作的呢?
还有,太阳能电池板在白天吸收太阳光,把太阳能转化成电能储藏在蓄电池里,那么如果蓄电池存满了电之后呢,太阳能板继续发出的电怎么办?”蓄电池再给路灯供电与否“是太阳能控制的还是太阳能逆变器控制的?
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最高的部分。其作用是将太阳的辐射能力转换为电能,或送至蓄电池中存储起来。太阳能电池主要使用单晶硅为材料。用单晶硅做成类似二极管中的P-N结。工作原理和二极管类似。只不过在二极管中,推动P-N结空穴和电子运动的是外部电场,而在太阳能电池中推动和影响P-N结空穴和电子运动的是太阳光子和光辐射热。也就是通常所说的光生伏特效应原理。目前光电转换的效率,大约是光伏电池效率大约是单晶硅13%-15%,多晶硅11%-13%。目前最新的技术还包括光伏薄膜电池。
太阳能灯具系统中最重要的一环是控制器,其性能直接影响到系统寿命,特别是蓄电池的寿命。控制器用工业级MCU做主控制器,通过对环境温度的测量,对蓄电池和太阳能电池组件电压、电流等参数的检测判断,控制MOSFET器件的开通和关断,达到各种控制和保护功能
由于太阳能光伏发电系统的输入能量极不稳定,所以一般需要配置蓄电池系统才能工作。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:首先在能满足夜晚照明的前提下,把白天太阳能电池组件的能量尽量存储下来,同时还要能够存储满足连续阴雨天夜晚照明需要的电能。蓄电池容量过小不能够满足夜晚照明的需要,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。可用一种简单方法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,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负电。蓄电池容量必须比负载日耗量高6倍以上为宜。
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、LED光源。
LED灯光源,寿命长,可达1000000小时,工作电压低,不需要逆变器,光效较高,国产50Lm/w,进口80Lm/w。随着技术进步,LED的性能将进一步提高。
目前多数草坪灯选用LED作为光源,主要利用太阳能电池的能源来进行工作。当白天太阳光照射在太阳能电池上,把光能转变成电能存贮在蓄电池中,再由蓄电池在晚间为草坪灯的LED(发光二极体)提供电源。LED节能、安全、寿命长,工作电压低,非常适合应用在太阳能草坪灯上。特别是LED技术已经经历了其关键的突破,并且其特性在过去5年中有很大提高,其性能价格比也有较大的提高。
太阳能路灯作为一种新兴产品,近几年来越来越被人们所熟知。随着全国各地经济的发展、市政设施的大力推进以及响应节能减排的号召,各地政府大力推进太阳能路灯的应用。
安装太阳能路灯不仅能够为城市及乡村建设带来新鲜的元素和吸引力,也能够节约安装成本,最总要的是能够节约电力资源和减少电费支出,要知道一条1千米的道路用市电的路灯每个月的电费就高达数万元。
然而,这个新兴的领域正在悄然经历阵痛,越来越多的媒体报道安装的太阳能路灯用了一年左右就不亮了,给人民群众的生活带来极大的不变。花了钱安装太阳能路灯,却不能起到应有的效果,这到底是为什么?难道太阳能路灯真的用不起来吗?
领泰照明市场总监简单分析,大致有以下几点原因:
1.太阳能路灯行业作为新星行业,缺乏行业标准。太阳能路灯生产过程中杂乱不堪,行业进入门槛较低,很多小企业直接低成本采购劣质原材料组装太阳能路灯,在此过程中还偷工减料、粗制滥造,严重的影响了产品的性能和使用寿命。缺乏强制性的检验标准使得很多企业唯利是图,而对产品质量不屑一顾。
2.太阳能路灯市场机制不够完善。路灯作为公共设施,自然由政府部门投资建设,政府通过招标的形式来实施太阳能路灯安装。但是由于大多数对实际太阳能路灯安装单位没有强制性要求,而只是对投标单位有资质要求。而实际太阳能路灯安装单位多数通过借用太阳能路灯厂家资质进行投标,由于存在施工主体和资质拥有单位不符的情况,并且对施工单位没有相应的评价体系,使得施工单位有很大的空子可以钻,一方面拼命压低供应商的价格,一方面施工又偷工减料。所以质量就无从谈起了。路灯项目一般都动辄几百万,安装公司只要能有70%的回款就能赚的盆满钵满,因此出了问题也就懒得解决,下次有项目再用一个新公司,重新向厂家要资质授权就行。正因为这样,才出现了出现问题无人问津的现象。
3.太阳能路灯招标操作不够透明、公正、公开。太阳能路灯招标同其他招标一样或多或少存在猫腻,暗箱操作,钱权交易的情况也是存在的,因此价格和质量就不能很好的参与市场竞争。高价格买劣质产品也是比较常见的现象
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