太陽(yáng)能與LED結(jié)合設(shè)計(jì)--太陽(yáng)能路燈照明系統(tǒng)
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技術(shù)方案與實(shí)用技巧
盧為斜面傾角，f0為地物表面反射率， 為入射角，臼，為太陽(yáng)天頂角；a為太陽(yáng)高度角；)，為表面方位角，y 為太陽(yáng)方位角。通過(guò)以上Hay模型的計(jì)算，得到圖3的不同傾角平面的月平均太陽(yáng)輻照量變化。從圖3可以看出在2―4月是各傾角平面獲得太陽(yáng)輻照量最低的時(shí)段，而且這段時(shí)間幾種傾角平面獲得的太陽(yáng)輻照度相差不大，分析原因主要是因?yàn)?―4月是珠海地區(qū)的雨季，陰、雨天氣比較多，散射輻照量在總輻照量中占的比例很高，從表2可以看出這3個(gè)月散射輻照量比例都在55％以上，由于改變傾角對(duì)太陽(yáng)電池組件多接受直接輻射作用比較大，但是對(duì)散射輻照作用不大，因此在2―4這3個(gè)月不同傾角的平面接受的太陽(yáng)輻照量差別不是很大；在夏季的5―8兒個(gè)月，以0。平面接受的太陽(yáng)輻照量最大，15。和22。傾斜角平面接受的太陽(yáng)輻照度很接近，然而40。平面接受到的太陽(yáng)輻照量相比較其他3種傾角來(lái)說(shuō)輻照蛀降低很多；珠海地區(qū)在秋季天氣秋高氣爽，晴空萬(wàn)里，雖然太陽(yáng)高度角逐漸減小，太陽(yáng)輻照量仍然比較高，15°、22°、40°幾種傾斜角平面獲得太陽(yáng)輻照量很接近，而9月以后0。平面接受的太陽(yáng)輻照量快速減少，降幅很大；冬季，晴天居多，尤其是前冬，雨量稀少，冬季的1和l2月份，高度角是全年最低時(shí)期，從圖3以看出在不同角度傾斜面上，太陽(yáng)輻照量差別較大，在40o時(shí)能獲得最大的太陽(yáng)輻照量，水平面上的太陽(yáng)輻照量被嚴(yán)重減小，同時(shí)冬至前后光控制太陽(yáng)能照明系統(tǒng)工作時(shí)間是全年最長(zhǎng)的，因此傾斜角度應(yīng)當(dāng)適當(dāng)照顧冬季的太陽(yáng)輻照。本文引用地址：http://m.butianyuan.cn/article/180658.htm
通過(guò)對(duì)圖3不同傾角平面的月平均太陽(yáng)輻照量變化的分析，結(jié)合我們使用負(fù)載情況，在太陽(yáng)能路燈系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，首先要考慮系統(tǒng)在2―4月低太陽(yáng)輻
照量情況的正常工作需求，在珠海地區(qū)使用的光控太陽(yáng)能路燈是冬季耗電量大的季節(jié)性負(fù)載，但是負(fù)載趨變化不是很大，負(fù)載情況不是影響太陽(yáng)電池板
最佳傾角的主要因素，綜合幾個(gè)方面的因素，珠海太陽(yáng)能路燈的太陽(yáng)電池組件布置傾斜角度是取當(dāng)?shù)氐木暥?2。，這樣不但能夠適當(dāng)?shù)恼疹櫠緯r(shí)負(fù)載用電增加，而且在春季2―3月有最佳輸出，進(jìn)入夏季后又能比40。f頃角時(shí)產(chǎn)出更多的電能，快速對(duì)蓄電池進(jìn)行恢復(fù)性充電，延長(zhǎng)蓄電池的壽命。
太陽(yáng)電池板和蓄電池容量確定確定
太陽(yáng)能電池和蓄電池容量的組合，既是在保證路燈負(fù)載可靠性需要盼前提下，確定使用最少的太陽(yáng)電池組件和蓄電池容量，以最優(yōu)化設(shè)計(jì)達(dá)到可靠性和經(jīng)濟(jì)性的最佳結(jié)合。對(duì)于可靠性國(guó)內(nèi)外大多采用負(fù)載缺電率(LOLP)來(lái)衡量 。其定義為系統(tǒng)停電與實(shí)際所需要用電時(shí)問(wèn)比值。LOLP值在0到1之間，數(shù)值越小，可靠性越高。對(duì)于呵靠性要求應(yīng)該有一定的限度，以往在國(guó)內(nèi)光伏系統(tǒng)沒(méi)計(jì)時(shí)，往往不淪其用途如何，總是設(shè)計(jì)成要達(dá)到不停電，即要求IJ(】IJP=0，實(shí)際上交流電網(wǎng)對(duì)大城市供電也只能達(dá)到IJ(】LP=10I3數(shù)量級(jí)，[大1此要求價(jià)格相對(duì)昂貴的光伏系統(tǒng)達(dá)到100％的可靠性，顯然是不合理的。因而在太陽(yáng)能路燈設(shè)計(jì)時(shí)，在滿足負(fù)載合理的可靠性的同時(shí)，要有最佳的經(jīng)濟(jì)性，由表3的推薦，珠海太陽(yáng)能路燈設(shè)計(jì)的可靠性L0LP值為0．1，能夠保證4―5個(gè)陰雨天的供電。按照這個(gè)可靠性設(shè)計(jì)，系統(tǒng)配置如表4所示，使用8支1W大功率白光LED作為燈負(fù)載，2塊20Wp太陽(yáng)電池組件(朝南220傾斜角布置)，12V，40AH免維護(hù)鉛酸蓄電池。
總 結(jié) ．
在光伏發(fā)電應(yīng)用的過(guò)程中，不少產(chǎn)品由于沒(méi)有按照光伏發(fā)電的工作特點(diǎn)和運(yùn)行規(guī)律來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì)，往往使系統(tǒng)無(wú)法長(zhǎng)期正常地運(yùn)行，根據(jù)珠海當(dāng)?shù)氐?br />氣候情況，結(jié)合太陽(yáng)能光伏發(fā)電的特點(diǎn)，對(duì)該處運(yùn)行的太I(xiàn)5}j能路燈進(jìn)行設(shè)計(jì)優(yōu)化工作是很有意義的，它不但降低 太陽(yáng)能路燈系統(tǒng)成本，而且提高了系統(tǒng)的可靠性。經(jīng)過(guò)對(duì)太陽(yáng)能半導(dǎo)體照明路燈系統(tǒng)實(shí)際近1年的測(cè)試觀察，結(jié)果基本符合設(shè)計(jì)要求，太陽(yáng)能路燈控制器能夠準(zhǔn)確地對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行控制，能夠正確的對(duì)蓄電池進(jìn)行過(guò)充電、過(guò)放電保護(hù)，蓄電池在經(jīng)過(guò)4天的連陰天后，路燈仍然正常工作。
評(píng)論