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風(fēng)光互補(bǔ)太陽能路燈原理_風(fēng)光互補(bǔ)太陽能路燈的配置及優(yōu)勢

2018-06-10

  風(fēng)光互補(bǔ)路燈是集太陽能和風(fēng)能這兩種能源發(fā)電技術(shù)及系統(tǒng)智能控制技術(shù)為一體的符合可再生能源發(fā)電路燈,,需要用到的系統(tǒng)可能也是會比其他新能源更多一些,,基本配置是有太陽能板,、風(fēng)力發(fā)電機(jī),、控制器,、蓄電池,、燈桿以及燈具組成,,需要的配置是不少,,但它的工作原理卻不是很復(fù)雜。本文首先介紹了風(fēng)光互補(bǔ)太陽能路燈原理,,其次闡述了風(fēng)光互補(bǔ)太陽能路燈的配件及優(yōu)勢,,最后介紹了選用風(fēng)光互補(bǔ)路燈要注意的問題及光互補(bǔ)路燈的保養(yǎng)。

  風(fēng)光互補(bǔ)太陽能路燈原理

  風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)是一種風(fēng)能和光能轉(zhuǎn)化為電能的裝置,,風(fēng)光互補(bǔ)路燈工作原理是利用自然風(fēng)作為動力,,風(fēng)輪吸收風(fēng)的能量,帶動風(fēng)力發(fā)電機(jī)旋轉(zhuǎn),,把風(fēng)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?,?jīng)過控制器的整流,穩(wěn)壓作用,,把交流電轉(zhuǎn)換為直流電,向蓄電池組充電并儲存電能,。利用光伏效應(yīng)將太陽能直接轉(zhuǎn)化為直流電,,供負(fù)載使用或者貯存于蓄電池內(nèi)備用。

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  風(fēng)光互補(bǔ)太陽能路燈的配件

  太陽能電池組件,、風(fēng)機(jī),、太陽能大功率LED、LPS燈具,、光伏控制系統(tǒng),、風(fēng)機(jī)控制系統(tǒng)、太陽能專用免維護(hù)蓄電池等部件,、太陽能電池組件支架,、風(fēng)機(jī)附件、燈桿,、預(yù)埋件,、蓄電池地埋箱等配件。接下來詳細(xì)介紹:

  1,、風(fēng)力發(fā)電機(jī)

  風(fēng)力發(fā)電機(jī)是將自然的風(fēng)轉(zhuǎn)換成電能的設(shè)施,,將電能送到蓄電池中存儲起來,它和太陽能電池板配合共同為路燈提供能源,。根據(jù)光源的功率不同,,使用的風(fēng)力發(fā)電機(jī)的功率也不同,一般有200W,、300W,、400W,、600W等。輸出的電壓也有12V,、24V,、36V等若干種。

  2,、太陽能電池板

  太陽能電池板是太陽能路燈中的核心部分,,也是太陽能路燈中價值最高的部分。其作用是將太陽的輻射能力轉(zhuǎn)換為電能,,或送至蓄電池中存儲起來,。在眾多太陽光電池中較普遍且較實(shí)用的有單晶硅太陽能電池、多晶硅太陽能電池及非晶硅太陽能電池等三種,。在太陽光充足日照好的東西部地區(qū) ,,采用多晶硅太陽能電池為好,因為多晶硅太陽能電池生產(chǎn)工藝相對簡單,,價格比單晶低,。在陰雨天比較多、陽光相對不是很充足的南方地區(qū),,采用單晶硅太陽能電池為好,,因為單晶硅太陽能電池性能參數(shù)比較穩(wěn)定。非晶硅太陽能電池在室外陽光不足的情況下比較好 ,,因為非晶硅太陽能電池對太陽光照條件要求比較低,。

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  3、太陽能控制器

  無論太陽能燈具大小 ,, 一個性能良好的充電放電控制器是必不可少的,。為了延長蓄電池的使用壽命,必須對它的充電放電條件加以限制,,防止蓄電池過充電及深度充電,。在溫差較大的地方,合格的控制器還應(yīng)具備溫度補(bǔ)償功能,。同時太陽能控制器應(yīng)兼有路燈控制功能 ,,具有光控、時控功能 ,,并應(yīng)具有夜間自動切控負(fù)載能 ,,便于陰雨天延長路燈工作時間。

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  4,、蓄電池

  由于太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的輸入能量極不穩(wěn)定 ,,所以一般需要配置蓄電池系統(tǒng)才能工作。一般有鉛酸蓄電池,、Ni-Cd蓄電池,、Ni-H蓄電池,。蓄電池容量的選擇一般要遵循以下原則:首先在能滿足夜晚照明的前提下,把白天太陽能電池組件的能量盡量存儲下來,,同時還要能夠存儲滿足連續(xù)陰雨天夜晚照明需要的電能,。蓄電池容量過小不能夠滿足夜晚照明的需要, 蓄電池過大,,一方面蓄電池始終處在虧電狀態(tài) ,, 影響蓄電池壽命,同時造成浪費(fèi),。蓄電池應(yīng)與太陽能電池,、用電負(fù)荷( 路燈 )相匹配??捎靡环N簡單方法確定它們之間的關(guān)系,。太陽能電池功率必須比負(fù)載功率高出4倍以 ,系統(tǒng)才能正常工作,。太陽能電池的電壓要超過蓄電池的工作電壓20~30%,,才能保證給蓄電池正常負(fù)電。蓄電池容量必須比負(fù)載日耗量 6倍以上為宜,。蓄電池的選擇我們推薦使用膠體(Gel)電池,,使用壽命長,更環(huán)保,。

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  5、光源

  太陽能路燈采用何種光源是太陽能燈具是否能正常使用的重要指標(biāo) ,, 一般太陽能燈具采用低壓節(jié)能燈,、低壓納燈、無極燈,、LED光源,。

  ( 1 ) 低壓節(jié)能燈: 功率小 ,, 光效較高 ,,但使用壽命2000小時,電壓低燈管發(fā)黑 ,, 一般適合太陽能草坪燈,、庭院燈。

 ?。?)低壓鈉燈:低壓鈉燈光效高(可達(dá)200Lm/w),,采用較少。

 ?。?)無極燈:功率小,,光效較高,。該燈在22V(純正弦波,頻率50赫茲)普通市電條件下使用,,壽命可以達(dá)到5萬小時,,在太陽能燈具上使用壽命大大減少和普通節(jié)能燈差不多(因為太陽能燈具都是方波逆計變器,太陽能電源220V輸出頻率,、項位,、電壓都是不能和普通市電相比的。

 ?。?)LED:LED燈光源,,壽命長,可達(dá)1000000小時,,工作電壓低,,不需要逆變器,光效較高,,國產(chǎn)50Lm/w,,進(jìn)口80Lm/w,隨著技術(shù)進(jìn)步,,LED的性能將進(jìn)一步提高,。LED作為太陽能路燈的光源將是一種趨勢。

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  6,、燈桿及燈具外殼

  燈桿的高度應(yīng)根據(jù)道路的寬度,、燈具的間距,道路的照度標(biāo)準(zhǔn)確定,。燈具外殼根據(jù)我鎢收集了許多國外太陽燈資料,,在美觀外殼和節(jié)能之間,大多數(shù)都選擇節(jié)能,,燈具外觀要求不高,,相對實(shí)用就行。

  風(fēng)光互補(bǔ)太陽能路燈的優(yōu)勢

  1,、經(jīng)濟(jì)效益好

  由于普通路燈必須用埋地電纜供電,,在離電源點(diǎn)超過三公里的公路,路燈的供電線路的建設(shè)成本很高,,隨著公里的延伸,,還需要設(shè)升壓系統(tǒng),所以,,在遠(yuǎn)郊的公路,,路燈的供電線路成本高,線路上消耗的電能也多。而風(fēng)光互補(bǔ)路燈不需要輸電線路,,不消耗電能,,有明顯的經(jīng)濟(jì)效益。

  2,、可作為普及新能源知識的好教材

  目前非常需要對民眾進(jìn)行環(huán)保和新能源知識的普及教育,,風(fēng)光互補(bǔ)路燈能直接的向從們展示太陽能和風(fēng)能這種清潔的自然能源的應(yīng)用。

  3,、造型優(yōu)美,,可作為道路景觀

  風(fēng)車在中國傳統(tǒng)文化中是帶來好運(yùn)的吉祥物,造型優(yōu)美的風(fēng)車沿公路排列,,迎風(fēng)飛舞,,將成為道路的風(fēng)景線。

  4,、節(jié)能減排,,節(jié)約環(huán)保,無后期大量電費(fèi)支出,。

  資源節(jié)約型和環(huán)境友好型社會正成為大勢所趨,。對比傳統(tǒng)路燈,風(fēng)光互補(bǔ)路燈以自然中可再生的太陽能和風(fēng)能為能源,,不消耗任何非再生性能源,,不向大氣中排放污染性氣體,致使污染排放量降低為零,。長久下來,,對環(huán)境的保護(hù)不言而喻,同時也免除了后期大量電費(fèi)支出的成本,。

  5,、免除電纜鋪線工程,無需大量供電設(shè)施建設(shè),。

  市電照明工程作業(yè)程序復(fù)雜,纜溝開挖,、鋪設(shè)暗管,、管內(nèi)穿線、回填等基礎(chǔ)工程,,需要大量人工,。同時,變壓器,、配電柜,、配電板等大批量電氣設(shè)備,也要耗費(fèi)大量財力,。風(fēng)光互補(bǔ)路燈則不會,,每個路燈都是單獨(dú)個體,,無需鋪纜,無需大批量電氣設(shè)備,,省人力又省財力,。

  6、個別損壞不影響全局,,不受大面積停電影響,。

  由于常規(guī)路燈是電纜連接,很可能會因為個體的問題,,而影響整個供電系統(tǒng),。風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電路燈就不會出現(xiàn)這種情況。分布式獨(dú)立發(fā)電系統(tǒng),,個別損壞不會影響其他路燈的正常運(yùn)行,,即使遇到大面積停電,亦不會影響照明,,不可控制的損失因此大幅降低,。

  7、節(jié)約大量電纜開銷,,更免受電纜被盜的損失,。

  電網(wǎng)普及不到的偏遠(yuǎn)地區(qū)安裝路燈,架線安裝成本高,,并會有嚴(yán)重的偷盜現(xiàn)象,。一旦偷盜,影響整個電力輸出,,損失巨大,。使用風(fēng)光互補(bǔ)路燈不會有顧慮,每個路燈獨(dú)立,,免去電纜連接,,即使發(fā)生偷盜現(xiàn)象也不會影響其他路燈的正常運(yùn)作,將損失降到低,。

  8,、智能控制,免除人工操作,,施工簡單,,維護(hù)方便。

  風(fēng)光互補(bǔ)路燈由智能控制器控制,,可分為時控,、光控兩種自動控制方式,兼具安全性和經(jīng)濟(jì)性;自身獨(dú)立一體的供電系統(tǒng),,不受大面積電路施工干擾,,工序簡單,工期短,,維護(hù)更加方便,。

  9、城市亮化,。

  作為新興的能源系統(tǒng),,在節(jié)約成本和提高系統(tǒng)穩(wěn)定的同時起到了一定了亮化作用,在傳統(tǒng)能源占據(jù)大部分市場的今天,,新能源無疑成為城市和社區(qū)的一大亮點(diǎn),。

  10、提高人們的節(jié)能意識,。傳統(tǒng)能源的匱乏以及對環(huán)境的污染已經(jīng)到了必須解決的地步,。全球的大氣污染相當(dāng)嚴(yán)重,新能源的利用可有效提高人們的節(jié)能意識,,使我們的生活更加優(yōu)質(zhì)和節(jié)能,。風(fēng)光互補(bǔ)路燈是利用風(fēng)能和太陽能進(jìn)行供電的智能路燈,同時還兼具了風(fēng)力發(fā)電和太陽能發(fā)電兩者的優(yōu)勢,,為城市街道路燈提供穩(wěn)定的電源,。

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  選用風(fēng)光互補(bǔ)路燈要注意的問題

  1、風(fēng)機(jī)的選擇

  風(fēng)機(jī)是風(fēng)光互補(bǔ)路燈的標(biāo)志性產(chǎn)品,,風(fēng)機(jī)的選擇最關(guān)鍵的是要風(fēng)機(jī)的運(yùn)行平穩(wěn),。燈桿是無位索塔,最小心因風(fēng)機(jī)運(yùn)行時的振動引起燈罩和太陽能支架的固定件松脫,。選擇風(fēng)機(jī)的另一個主要因素就是風(fēng)機(jī)的造型美觀,,重量要輕,減小塔桿的負(fù)荷,。

  2,、供電系統(tǒng)最佳配置的設(shè)計

  保證路燈的亮燈時間是路燈的重要指標(biāo),風(fēng)光互補(bǔ)路燈作為一個獨(dú)立供電系統(tǒng),,從路燈燈泡的選擇到風(fēng)機(jī),,

  陽能電池及儲能系統(tǒng)容量的配置都有一個最佳配置設(shè)計的問題,需要結(jié)合安裝路燈地點(diǎn)的自然資源條件來進(jìn)行系統(tǒng)最佳容量配置的設(shè)計

  3,、燈桿的強(qiáng)度設(shè)計

  要根據(jù)選定的風(fēng)機(jī)及太陽能電池的容量及安裝高度要求,,結(jié)合當(dāng)?shù)氐淖匀毁Y源條件進(jìn)行燈桿強(qiáng)度的設(shè)計,,確定合理的燈桿和結(jié)構(gòu)形式,。

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  風(fēng)光互補(bǔ)路燈保養(yǎng)與維護(hù)

  一、風(fēng)力機(jī)發(fā)電機(jī)的維護(hù)

  1、檢查風(fēng)力機(jī)葉片,。重點(diǎn)查看葉片是否有變形,、受到腐蝕及缺損或裂痕等。葉片變形會出現(xiàn)葉片掃風(fēng)面積不均勻,,而葉片的腐蝕和缺損可能使幾個葉片的重量不一致,,這會導(dǎo)致風(fēng)力機(jī)在轉(zhuǎn)動時轉(zhuǎn)動不均勻或抖動。葉片若有裂痕時需確認(rèn)該裂痕是材料應(yīng)力導(dǎo)致還是其他原因,,但不管是何種原因,,若葉片有明u裂痕就要更換。

  2,、檢查風(fēng)光互補(bǔ)太陽能路燈各緊固件,、固定螺絲及風(fēng)力機(jī)轉(zhuǎn)動,查看各個連接處的連接件或固定螺絲是否有松動,、生銹等,。如有問題,應(yīng)立即進(jìn)行緊固或更新處理,。用手轉(zhuǎn)動風(fēng)力機(jī)葉片,,檢查其是否轉(zhuǎn)動、旋轉(zhuǎn)是否自如,,若旋轉(zhuǎn)不靈或有異常聲音則為不良現(xiàn)象,。

  3、測量風(fēng)力發(fā)電機(jī)表面外殼,、立桿及大地之間的電氣連接是否通暢,。其電氣連接通暢,在遭遇雷擊時才能有效保護(hù)風(fēng)力發(fā)電機(jī)系統(tǒng)的安全,。

  4,、風(fēng)力發(fā)電機(jī)在微風(fēng)下轉(zhuǎn)動或路燈廠家人工轉(zhuǎn)動時,測量其輸出端電壓是否正常,。其輸出端電壓比蓄電他兩端的電壓約高1V為正常;若風(fēng)力機(jī)在快速轉(zhuǎn)動時其輸出電壓低于蓄電池電壓,,則說明風(fēng)力機(jī)輸出有問題。

  二,、太陽電池組件的檢查維護(hù)

  首先檢查風(fēng)光互補(bǔ)太陽能路燈太陽電池組件的表面是否有灰塵或污垢,。若存在,用清水,、軟布或海綿擦洗清除;對于較難去除的污垢要用一種柔和的不含磨損劑的清沽劑來清洗,。其次,查看電池組件表面或超白玻璃是否有裂紋,、電極是否有脫落,,若發(fā)現(xiàn)有此現(xiàn)象,,需用萬用表檢測電池組件的開路電壓與短路電流,看是否與電池組件的規(guī)格說明參數(shù)一致,。同時,,若在晴天還可以測最其輸人到控制器上的電壓值,測址結(jié)果和風(fēng)力機(jī)輸出結(jié)果一致,,則說明電池組件輸出正常,,否則為異常現(xiàn)象需要修理,。


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