随着世界能源危机的加剧,各国都在寻求解决能源危机的办法,一条道路是寻求新能源和可再生能源的利用;另一条是寻求新的节能技术,降低能源的消耗,提高能源的利用效率
太阳能是地球上zui直接zui普遍也是zui清洁的能源,太阳能作为一种巨量可再生能源, 每天达到地球表面的辐射能大约等于2.5亿万桶石油,可以说是取之不尽、用之不竭。
LED的光谱几乎全部集中于可见光频段,所以发光效率高,一般人都认为,节能灯可节能4/5是伟大的创举,但LED比节能灯还要节能1/4,这是固体光源更伟大的改革。太阳能LED照明集成了太阳能与LED的优点。
1、系统介绍
系统基本组成简介
系统由太阳能电池组件部分LED灯条、导光板 控制箱 、内有控制器、蓄电池)和支架几部分构成;太阳能电池板光效达到125Wp/m2,效率较高,灯条部分以白光LED集成于印刷电路板上排成一列点阵作为线光源。
采用Artlight 导光板使线光源改变成均匀的面光源
控制箱箱体以不锈钢为材质,美观耐用;控制箱内放置免维护铅酸蓄电池和充放电控 制器。
充放电控制器在设计上兼顾了功能齐备(具备光控、时控、过充保护、过放保护和反接保 护等)与成本控制,实现较高的性价比。
2 工作原理介绍
系统工作原理简单,利用光生伏应原理制成的太阳能电池白天太阳能电池板接收太阳辐射能并转化为电能输出,经过充放电控制器储存在蓄电池中,夜晚当照度逐渐降低至10lux左右、太阳能电池板开路电压4.5V左右,充放电控制器侦测到这一电压值后动作,蓄电池对LED放电。蓄电池放电16小时后,充放电控制器动作,蓄电池放电结束。充放电控制器的主要作用是保护蓄电池。
3、系统设计思想
太阳能标识系统的设计与一般的太阳能照明相比,基本原理相同,但是需要考虑的环节更多。太阳能电池组件选型:
设计要求:上海地区,负载输入电压24V功耗36 W,每天工作时数16h,保证连续阴 雨天数7天。
上海区近十二年年均辐射量98.8Kcal/cm2,经简单计算上海地区峰值日照时数约为3.0h;
负载日耗电量 == 6AH
(1).所需太阳能组件的总充电电流= 1.06×6×÷(3.0×0.85)=2.
在这里,两个连续阴雨天数之间的设计zui短天数为20天,1.06为太阳能电池组件系统综合损失系数,0.85为蓄电池充电效率。
(2)。 太阳能组件的zui少总功率数 = 18×2.5 = 45W
选用峰值输出功率50Wp、单块25Wp的标准电池组件,应该可以保证路灯系统在 一年大多数情况下的正常运行。
4, 蓄电池选型
蓄电池设计容量计算相比于太阳能组件的峰瓦数要简单。
根据上面的计算知道,负载日耗电量6.0AH。在蓄电池充满情况下,可以连续工作7个阴雨天,再加上*个晚上的工作,蓄电池容量:
6.0×(7+1) = 48 (AH),选用2台12V50AH的蓄电池就可以满足要求了。
( 1). 太阳能电池组件支架
( 2). 倾角设计
为了让太阳能电池组件在一年中接收到的太阳辐射能尽可能的多,我们要为太阳能电池组件选择一个zui佳倾角。可参考本地日照经纬度文献中的资料来选定太阳能电池组件支架的倾角
5.抗风设计
在太阳能标示牌系统中,结构上一个需要非常重视的问题就是抗风设计。抗风设计主要 分为两大块,一为电池组件支架的抗风设计,二为标识牌的的抗风设计。下面按以上两块分别做分析。
⑴ 太阳能电池组件支架的抗风设计
依据电池组件厂家的技术参数资料,太阳能电池组件可以承受的迎风压强为2700Pa。若抗风系数选定为27m/s(相当于十级台风),根据非粘性流体力学,电池组件承受的风压只有365Pa。所以,组件本身是完全可以承受27m/s的风速而不至于损坏的。设计中关键是要考虑标识牌的抗风强度,具体按大小及安装高度的要求设计
(2). 控制器
太阳能充放电控制器的主要作用是保护蓄电池。基本功能必须具备过充保护、过放保护、光控、时控与防反接等。
在选用器件上,可采用单片机、比较器等方案,各有特点和优点,应该根据客户群的需求特点选定相应的方案。
(3). 表面处理
该系列产品采用静电涂装新技术,色彩及环境要求协调一致,标示牌发光表面采用PC耐力板产品自洁性高、抗蚀性强,耐老化,适用于任何气候环境。