我想了解目前家庭用太陽能發(fā)電設(shè)備以及太陽能路燈、庭院燈等的價格、安裝、維護情況。
懸賞分：20|
人們?nèi)粘Ｉ钍褂锰柲苄‘a(chǎn)品有知道請盡快回答謝謝
**樓主所提太陽能燈具目前發(fā)展狀況、市場前景等情況、安裝、維護等參閱http://www.hr-solar.com/有關(guān)信息對于所體消費者購買意向能要分產(chǎn)品和檔次分別調(diào)研、考察無法只言片語明了建議再了解產(chǎn)品詳細信息應作市場調(diào)研及評估工作
問題能無法全面回答給參考
何選購經(jīng)濟實用太陽能燈具產(chǎn)品
隨著太陽能光伏技術(shù)發(fā)展和進步民用方面首先應用照明燈具上近幾年來太陽能燈具產(chǎn)品由于環(huán)保節(jié)能雙重優(yōu)勢太陽能庭院燈和太陽能草坪燈太陽能裝飾燈等方面應用已經(jīng)逐漸形成規(guī)模何眾多耀眼商業(yè)廣告選擇款比較適合當?shù)貧夂驐l件而又經(jīng)濟實用太陽能燈具產(chǎn)品呢直用戶終疑問
太陽能照明燈具設(shè)計涉及光源、太陽能電池系統(tǒng)、蓄電池充放電控制許多因素其任何環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題都會造成產(chǎn)品缺陷讓我們先了解下太陽能燈具組成吧
1、太陽能電池板
2、充放電控制器
3、 蓄電池
4、負載
5、燈具外殼
太陽能電池
太陽能電池主要功能光能轉(zhuǎn)換成電能現(xiàn)象稱之光伏效應眾多太陽光電池較普遍且較實用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太陽光充足日照好東西部地區(qū)采用多晶硅太陽能電池好因多晶硅太陽能電池生產(chǎn)工藝相對簡單價格比單晶低轉(zhuǎn)換效率近幾年斷提高陰雨天比較多陽光相對充足南方地區(qū)采用單晶硅太陽能電池好因單晶硅太陽能電池電性能參數(shù)比較穩(wěn)定當非晶硅太陽能電池室內(nèi)陽光弱情況下比較好因非晶硅太陽能電池對太陽光照條件要求比較低
首先任何款太陽能燈具產(chǎn)品我們必須先了解太陽能電池太陽能電池有五大電性能參數(shù)：
1、Isc短路電流
2、峰值電流
3、Voc開路電壓
4、Vm峰值電壓
5、Pm峰值功率
Pm峰值功率= Im峰值電流×Vm峰值電壓
注：上計算跟據(jù)太陽能電池外特性
對于單片太陽能電池來說PN結(jié)除了當太陽光照射上面時能夠產(chǎn)生電能外還具有PN結(jié)切特性標準光照條件下額定輸出電壓0.48V太陽能照明燈具使用太陽能電池組件都由多片太陽能電池連接構(gòu)成
用戶先看太陽能電池來知道價格性能及太陽能燈具照明穩(wěn)定性下面我會根據(jù)和負載蓄電池之間作介紹
充放電控制器
無論太陽能燈具大小性能良好充放電控制電路必少了延長蓄電池使用壽命必須對充放電條件加限制防止蓄電池過充電及深度放電.另外由于太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)輸入能量極穩(wěn)定光伏發(fā)電系統(tǒng)對蓄電池充電控制要比普通蓄電池充電控制要復雜些對于太陽能燈具設(shè)計來說成功與失敗往往取決于充放電控制電路成功與失敗
沒有性能良好充放電控制電路能有性能良好太陽能燈具充放電控制器必須要下幾特點：
1、防反充電控制
2、防過充電控制
3、防過放電控制
4、溫度補償
蓄電池
由于太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)輸入能量極穩(wěn)定,所般需要配置蓄電池系統(tǒng)才能工作太陽能燈具也例外必須配置蓄電池才能工作般有鉛酸蓄電池、Ni-Cd蓄電池、Ni-H蓄電池們?nèi)萘窟x擇直接影響系統(tǒng)靠性及系統(tǒng)價格蓄電池容量選擇般要遵循下原則：首先能夠滿足夜晚照明前提下,把白天太陽能電池組件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電能蓄電池容量過小能夠滿足夜晚照明需要蓄電池容量過大方面蓄電池始終處虧電狀態(tài)影響蓄電池壽命同時造成浪費
蓄電池選擇也要看太陽能電池負載來確定下面我們系統(tǒng)設(shè)計作介紹
負載
太陽能燈具產(chǎn)品節(jié)能環(huán)保優(yōu)勢當負載要節(jié)能壽命長我們般采用LED燈與12V直流節(jié)能燈及低壓鈉燈等
目前多數(shù)草坪燈選用LED作光源LED壽命長達100000小時上工作電壓低非常適合應用太陽能草坪燈上
庭園燈般采用12V直流節(jié)能燈直流節(jié)能燈電壓直流無需逆變方便安全
路燈般采用12V直流節(jié)能燈與低壓鈉燈低壓鈉燈光效高（達200LM/W）由于低壓鈉燈價格比較昂貴采用較少
燈具外殼
我們收集了許多國外太陽能燈資料美觀和節(jié)能兩者之間大多數(shù)都選擇節(jié)能燈具外觀要求要高相對實用行目前有多廠家外觀漂亮選用銹鋼外殼性能底樣呢又讓我們深思
系統(tǒng)設(shè)計
款好太陽能燈具產(chǎn)品關(guān)鍵于系統(tǒng)設(shè)計樣才合理系統(tǒng)設(shè)計呢讓我們先了解下影響系統(tǒng)幾重要因素吧
緯度
太陽能方陣面上年總輻射量
長無日照天數(shù)
日耗電量
平均每日峰值日照時數(shù)
讓我們試想下：太陽能電池充電量足每天放電量會樣呢連續(xù)幾年陰雨天系統(tǒng)還能照明些問題都要我們設(shè)計人員精心設(shè)計下面我又給大家介紹種簡單判斷太陽能燈具系統(tǒng)性能方法：我們必須知道系統(tǒng)負載功率1：太陽能電池功率必須比負載功率高出4倍上系統(tǒng)才能正常工作2：蓄電池容量必須比負載日耗電量高出3倍上（西部地區(qū)）南方地區(qū)要高出5倍上好
太陽能燈具之
1太陽能電池外特性
從應用角度論述大家主要關(guān)心太陽能電池外特性首先對于單片太陽能電池來說PN結(jié)除了當太陽光照射上面時能夠產(chǎn)生電能外還具有PN結(jié)切特性標準光照條件下額定輸出電壓0.48V太陽能照明燈具使用太陽能電池組件都由多片太陽能電池連接構(gòu)成具有負溫度系數(shù)溫度每上升度電壓下降2mV對于多片太陽能電池組成太陽能電池組件
太陽能電池般都下參數(shù)：Isc短路電流Im峰值電流Voc開路電壓Vm峰值電壓Pm峰值功率
使用太陽能電池開路或者短路都會造成損壞實際上我們也正利用特性對系統(tǒng)蓄電池充放電進行控制
太陽能電池使用必須注意問題
2.1 太陽能電池功率選擇
我們所說太陽能電池輸出功率Wp標準太陽光照條件下即：歐洲委員會定義101標準輻射強度1000W/m2大氣質(zhì)量AM1.5電池溫度25℃條件下太陽能電池輸出功率條件大約和平時晴天午前太陽光照條件差多（長江下游地區(qū)只能接近數(shù)值）并象有些人想象樣只要有陽光會有額定輸出功率甚至認太陽能電池夜晚日光燈下也正常使用說太陽能電池輸出功率隨機同時間同地點同樣塊太陽能電池輸出功率同
太陽能燈具設(shè)計和燈具使用地區(qū)有關(guān)太陽能電池組件額定輸出功率和燈具輸入功率之間關(guān)系華東地區(qū)大約2~4:1具體比例要根據(jù)燈具每天工作時間及對連續(xù)陰雨天照明要求決定另外太陽能電池輸出功率大約120W/m2
2.2 蓄電池容量選擇
由于太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)輸入能量極穩(wěn)定,所般需要配置蓄電池系統(tǒng)才能工作太陽能燈具也例外必須配置蓄電池才能工作般有鉛酸蓄電池、Ni-Cd蓄電池、Ni-H蓄電池們?nèi)萘窟x擇直接影響系統(tǒng)靠性及系統(tǒng)價格蓄電池容量選擇般要遵循下原則：首先能夠滿足夜晚照明前提下,把白天太陽能電池組件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電能蓄電池容量過小能夠滿足夜晚照明需要蓄電池容量過大方面蓄電池始終處虧電狀態(tài)影響蓄電池壽命同時造成浪費
2.3 太陽能電池封裝形式選擇
目前太陽能電池封裝形式主要有2種層壓和滴膠層壓工藝保證太陽能電池工作壽命25年上滴膠雖當時美觀太陽能電池工作壽命僅僅1~2年因此1W下小功率太陽能草坪燈,沒有過高壽命要求情況下使用滴膠封裝形式對于使用年限有規(guī)定太陽能燈建議使用層壓封裝形式另外有種硅凝膠用于滴膠封裝太陽能電池據(jù)說工作壽命達10年
2.4 太陽能電池安裝傾斜角度選擇和裝飾性外罩
了美觀許多太陽能燈具工廠太陽能電池水平放置種情況下太陽能電池輸出功率減少15%~20%再太陽能電池上面增加裝飾性外罩太陽能電池輸出功率又減少5%左右太陽能電池價格昂貴我們收集了許多國外太陽能燈資料美觀和節(jié)能兩者之間大多數(shù)都選擇節(jié)能長江下游太陽能電池理想傾斜角度40度左右方向正南方
2.5 熱島效應
單片太陽能電池般能使用實際應用太陽能電池組件太陽電池組件由多片太陽能電池組合而成用達期望電壓值太陽能電池組件使用過程有片太陽能電池單獨被遮擋例樹葉鳥糞等單獨被遮擋太陽能電池強烈陽光照射下會發(fā)熱損壞于整太陽能電池組件損壞所謂熱島效應了防止熱島效應般太陽能電池傾斜放置使樹葉等能附著同時太陽能電池組件上安裝防鳥針
3 太陽能燈具蓄電池充放電控制
無論太陽能燈具大小性能良好充放電控制電路必少了延長蓄電池使用壽命必須對充放電條件加限制防止蓄電池過充電及深度放電另外由于太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)輸入能量極穩(wěn)定光伏發(fā)電系統(tǒng)對蓄電池充電控制要比普通蓄電池充電控制要復雜些對于太陽能燈具設(shè)計來說成功與失敗往往取決于充放電控制電路成功與失敗沒有性能良好充放電控制電路能有性能良好太陽能燈具
3.1 防反充電控制
防止反充電功能般來說太陽能電池回路串聯(lián)二極管二極管防止反充電二極管應該肖特基二極管肖特基二極管壓降比普通二極管低另外還用場效應晶體管控制防止反充電功能管壓降比肖特基二極管更低只控制電路要比前面復雜些
3.2 防過充電控制
防止過充電功能輸入回路串聯(lián)或者并聯(lián)泄放晶體管電壓鑒別電路控制晶體管開關(guān)多余太陽能電池能量通過晶體管泄放保證沒有過高電壓給蓄電池充電關(guān)鍵防止過充電壓選擇單節(jié)鉛酸蓄電池2.2V
3.3 防過放電控制
除了Ni-Cd電池外其蓄電池般都要具有防止蓄電池過放電功能因會造成蓄電池過放電永久性損壞需要注意太陽能電池系統(tǒng)般相對蓄電池小倍率放電所放電截止電壓宜過低
3.4 溫度補償
溫度補償蓄電池電壓控制點隨著環(huán)境溫度而變化所太陽能燈系統(tǒng)應該有受溫度控制基準電壓對于單節(jié)鉛酸蓄電池-3~-7mV/℃我們通常選用-4mV/℃
4 太陽能燈具光源選擇
目前多數(shù)草坪燈選用LED作光源LED壽命長達100000小時上工作電壓低非常適合應用太陽能草坪燈上特別LED技術(shù)已經(jīng)實現(xiàn)了其關(guān)鍵性突破并且其特性過去5年有大地提高同時性能價格比也有較大地提高另外LED由低壓直流供電其光源控制成本低調(diào)節(jié)明暗頻繁開關(guān)都能并且會對LED性能產(chǎn)生良影響控制顏色改變光分布產(chǎn)生動態(tài)幻景都能所特別適合太陽能草坪燈上應用有許多其固有特性使用時注意會造成良LED目前市場上銷售LED發(fā)光效率僅能達15Lm/W只能達三色基色高效節(jié)能燈1/3三色基色高效節(jié)能燈發(fā)光效率達50 Lm/W ~60Lm/W從價格上看目前生產(chǎn)每Lm成本：三色基色高效節(jié)能燈（含電子鎮(zhèn)流器）0.022元2002年f5mm白光LED價格1.9~3.0元目前生產(chǎn)每Lm成本高價格相差懸殊從使用壽命上看三色基色高效節(jié)能燈（含電子鎮(zhèn)流器）壽命達6000小時LED達100000小時上從表面上看LED壽命三色基色高效節(jié)能燈（含電子鎮(zhèn)流器）幾十倍事實并非此目前太陽能草坪燈大多數(shù)采用超高亮白光LED20mA下超高亮白光LED光通維持率達初始強度50%時間（壽命）10000小時復旦大學電光源所曾經(jīng)證明了上述論點說目前許多情況下LED并非好太陽能草坪燈光源除非低檔使用年限僅1~2年太陽能草坪燈或者1w下太陽能草坪燈對于1W上太陽能草坪燈好使用三色基色高效節(jié)能燈目前有些太陽能草坪燈用30~40只超高亮白光LED輸入功率2W上種情況下使用三色基色高效節(jié)能燈價格只LED1/10光通量原來4倍現(xiàn)已經(jīng)研制成功2~10W低壓直流三色基色高效節(jié)能燈壽命達6000小時根據(jù)上述分析我們認有調(diào)節(jié)明暗、頻繁開關(guān)功能1W下小功率太陽能草坪燈般應該使用LED作光源使用超高亮白光LED時特別要注意光通維持率問題否則容易引發(fā)事故對于功率較大太陽能草坪燈目前使用三色基色高效節(jié)能燈比較合理里要強調(diào)上結(jié)論僅僅目前地分析當LED技術(shù)水平提高價格下降上結(jié)論需要改變
對于太陽能庭院燈從靠性、性能價格比、色溫和發(fā)光效率幾方面綜合考慮我們認理想光源目前應該三色基色高效節(jié)能燈
5 LED使用注意事項
1)由于LED工作電壓變化0.1V工作電流能變化20mA左右了安全普通情況下使用串聯(lián)限流電阻極大能量損失顯適合太陽能草坪燈并且LED亮度隨工作電壓變化采用升壓電路好辦法也用簡單恒流電路總之定要自動限流否則損壞LED
2)般LED峰值電流50~100mA反向電壓6V左右注意要超過極限尤其太陽能電池反接或者蓄電池空載升壓電路峰值電壓過高時能超過極限損壞LED
3)LED溫度特性好溫度上升5℃光通量下降3%夏季使用要注意
4)工作電壓離散性大同型號同批次LED工作電壓都有定差別宜串聯(lián)使用定要并聯(lián)使用應該考慮均流
5)超高亮白光LED色溫6400k~30000k目前低色溫超高亮白光LED尚沒有進入市場因此用超高亮白光LED制造太陽能草坪燈光穿透能力比較差所光學設(shè)計上要注意
6)靜電對超高亮白光LED影響大安裝時要有防靜電設(shè)施工人要佩帶防靜電手腕受靜電傷害超高亮白光LED當時能憑眼睛看出來使用壽命變短
6 系統(tǒng)組合幾問題
1)光敏傳感器太陽能燈需要光控開關(guān)有設(shè)計者往往會用光敏電阻來自動開關(guān)燈實際上太陽能電池本身極好光敏傳感器用做光敏開關(guān)特性比光敏電阻好對于太陽能庭院燈問題大對于僅僅使用只1.2VNi-Cd電池太陽能草坪燈來說太陽能電池組件由4片太陽能電池串聯(lián)組成電壓低弱光下電壓更低至于天還沒有黑電壓已經(jīng)低于0.7V造成光控開關(guān)失靈種情況下只要加只晶體管直接耦合放大即解決問題
2)按蓄電池電壓高低控制負載大小對太陽能燈連續(xù)陰雨天時維持時間要求高增加系統(tǒng)成本我們連續(xù)陰雨天蓄電池電壓降低時減少LED或者減少太陽燈接入數(shù)或者減少太陽能燈每天發(fā)光時間降低了系統(tǒng)成本
3)閃爍變光漸亮漸暗節(jié)能好辦法方面增加太陽能草坪燈照射效另方面通過改變閃爍占空比控制蓄電池平均輸出電流延長系統(tǒng)工作時間或者同等條件下降低成本
4)三色基色高效節(jié)能燈開關(guān)速度問題非常重要甚至決定了太陽能草坪燈使用壽命三色基色高效節(jié)能燈啟動時有高達10~20倍啟動電流系統(tǒng)承受樣大電流情況下能電壓有大幅度下降太陽能草坪燈無法啟動或者反復啟動直至損壞
5)目前太陽能電池還能夠使用主干道照明上公路主干道照明有法定照度要求目前太陽能電池轉(zhuǎn)換效率和價格講還能夠滿足要求久來隨著各方面技術(shù)水平提高太陽能電池定會應用公路主干道照明上
6)關(guān)于儲能電容太陽能電池使用壽命25年上普通蓄電池使用壽命2~3年所蓄電池太陽能電力系統(tǒng)薄弱環(huán)節(jié)儲能電容定程度上解決問題儲能電容使用壽命達10年上而且控制電路簡單昂貴價格限制了應用目前僅僅應用部分交通信號燈和裝飾燈上隨著技術(shù)水平提高產(chǎn)品價格下降種有希望成和太陽能電池配套理想儲能元件當目前也有采用膠體蓄電池般質(zhì)量好保證壽命5~7年此大大提高了太陽能庭院燈與路燈首次維護期
7 有關(guān)太陽能電池照明燈具上應用技術(shù)
7.1 用于草坪燈高效率升壓電路
小功率太陽能草坪燈般都有升壓電路目前各廠家采用振蕩電路電感升壓電感采用標準色碼電感器標準色碼電感器使用開放磁路磁通損失大所電路效率低采用閉合磁路制造電感升壓磁環(huán)升壓電路效率有大提高曾經(jīng)用f10磁環(huán)制造電感同等條件下進行對比實驗采用閉合磁路制造電感要比采用標準色碼電感器效率提高20%~40%出于成本考慮現(xiàn)絕大多數(shù)廠家還采用標準色碼電感器
7.2 RJ01型太陽能燈控制電路
RJ01型控制器采用貼片化設(shè)計具有下功能：
1）蓄電池過放電保護；
2）充電自動恢復放電功能；
3）蓄電池過充電保護；
4）防反充（蓄電池向太陽電池充電）；
5）溫度補償功能；
6）自動開關(guān)燈功能（晚上負載接通白天負載切斷）；
7.3 分時/分壓太陽能燈控智能制器
太陽能燈作種新型節(jié)能燈具與傳統(tǒng)燈具相比有許多優(yōu)點價格昂貴又推廣應用瓶頸因此何降低太陽能燈成本重要課題分時分壓控制太陽能燈技術(shù)解決問題好辦法
分時、分壓控制太陽能燈技術(shù)核心根據(jù)夜晚同時間段人們對照度同要求控制太陽能燈輸入功率及根據(jù)太陽能電池白天吸收能量大小控制太陽能燈輸入功率達用小成本設(shè)計出能夠滿足惡劣氣象條件下人們對太陽能燈基本要求
展望——從PN結(jié)PN結(jié)綠色照明
太陽能電池正出乎人們預料驚人速度發(fā)展根據(jù)科學家保守估計未來10年里太陽能電池平均轉(zhuǎn)換效率要達20%上而價格要下降半說10年今天我們用于照明電力半能來源于太陽能達從PN結(jié)PN結(jié)真正綠色照明大家知道太陽能電池巨大PN結(jié)把太陽能轉(zhuǎn)換電能LED另電能轉(zhuǎn)換光線PN結(jié)轉(zhuǎn)換效率天天地提高來達節(jié)能燈水平而使用壽命達10萬小時上真正意義上綠色照明
太陽能光伏照明燈具與公用電力照明燈具使用成本對比表 詳見下文鏈接 http://www.hr-solar.com/new/news1.asp?id=48
問題能無法全面回答給參考
何選購經(jīng)濟實用太陽能燈具產(chǎn)品
隨著太陽能光伏技術(shù)發(fā)展和進步民用方面首先應用照明燈具上近幾年來太陽能燈具產(chǎn)品由于環(huán)保節(jié)能雙重優(yōu)勢太陽能庭院燈和太陽能草坪燈太陽能裝飾燈等方面應用已經(jīng)逐漸形成規(guī)模何眾多耀眼商業(yè)廣告選擇款比較適合當?shù)貧夂驐l件而又經(jīng)濟實用太陽能燈具產(chǎn)品呢直用戶終疑問
太陽能照明燈具設(shè)計涉及光源、太陽能電池系統(tǒng)、蓄電池充放電控制許多因素其任何環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題都會造成產(chǎn)品缺陷讓我們先了解下太陽能燈具組成吧
1、太陽能電池板
2、充放電控制器
3、 蓄電池
4、負載
5、燈具外殼
太陽能電池
太陽能電池主要功能光能轉(zhuǎn)換成電能現(xiàn)象稱之光伏效應眾多太陽光電池較普遍且較實用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太陽光充足日照好東西部地區(qū)采用多晶硅太陽能電池好因多晶硅太陽能電池生產(chǎn)工藝相對簡單價格比單晶低轉(zhuǎn)換效率近幾年斷提高陰雨天比較多陽光相對充足南方地區(qū)采用單晶硅太陽能電池好因單晶硅太陽能電池電性能參數(shù)比較穩(wěn)定當非晶硅太陽能電池室內(nèi)陽光弱情況下比較好因非晶硅太陽能電池對太陽光照條件要求比較低
首先任何款太陽能燈具產(chǎn)品我們必須先了解太陽能電池太陽能電池有五大電性能參數(shù)：
1、Isc短路電流
2、峰值電流
3、Voc開路電壓
4、Vm峰值電壓
5、Pm峰值功率
Pm峰值功率= Im峰值電流×Vm峰值電壓
注：上計算跟據(jù)太陽能電池外特性
對于單片太陽能電池來說PN結(jié)除了當太陽光照射上面時能夠產(chǎn)生電能外還具有PN結(jié)切特性標準光照條件下額定輸出電壓0.48V太陽能照明燈具使用太陽能電池組件都由多片太陽能電池連接構(gòu)成
用戶先看太陽能電池來知道價格性能及太陽能燈具照明穩(wěn)定性下面我會根據(jù)和負載蓄電池之間作介紹
充放電控制器
無論太陽能燈具大小性能良好充放電控制電路必少了延長蓄電池使用壽命必須對充放電條件加限制防止蓄電池過充電及深度放電.另外由于太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)輸入能量極穩(wěn)定光伏發(fā)電系統(tǒng)對蓄電池充電控制要比普通蓄電池充電控制要復雜些對于太陽能燈具設(shè)計來說成功與失敗往往取決于充放電控制電路成功與失敗
沒有性能良好充放電控制電路能有性能良好太陽能燈具充放電控制器必須要下幾特點：
1、防反充電控制
2、防過充電控制
3、防過放電控制
4、溫度補償
蓄電池
由于太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)輸入能量極穩(wěn)定,所般需要配置蓄電池系統(tǒng)才能工作太陽能燈具也例外必須配置蓄電池才能工作般有鉛酸蓄電池、Ni-Cd蓄電池、Ni-H蓄電池們?nèi)萘窟x擇直接影響系統(tǒng)靠性及系統(tǒng)價格蓄電池容量選擇般要遵循下原則：首先能夠滿足夜晚照明前提下,把白天太陽能電池組件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電能蓄電池容量過小能夠滿足夜晚照明需要蓄電池容量過大方面蓄電池始終處虧電狀態(tài)影響蓄電池壽命同時造成浪費
蓄電池選擇也要看太陽能電池負載來確定下面我們系統(tǒng)設(shè)計作介紹
負載
太陽能燈具產(chǎn)品節(jié)能環(huán)保優(yōu)勢當負載要節(jié)能壽命長我們般采用LED燈與12V直流節(jié)能燈及低壓鈉燈等
目前多數(shù)草坪燈選用LED作光源LED壽命長達100000小時上工作電壓低非常適合應用太陽能草坪燈上
庭園燈般采用12V直流節(jié)能燈直流節(jié)能燈電壓直流無需逆變方便安全
路燈般采用12V直流節(jié)能燈與低壓鈉燈低壓鈉燈光效高（達200LM/W）由于低壓鈉燈價格比較昂貴采用較少
燈具外殼
我們收集了許多國外太陽能燈資料美觀和節(jié)能兩者之間大多數(shù)都選擇節(jié)能燈具外觀要求要高相對實用行目前有多廠家外觀漂亮選用銹鋼外殼性能底樣呢又讓我們深思
系統(tǒng)設(shè)計
款好太陽能燈具產(chǎn)品關(guān)鍵于系統(tǒng)設(shè)計樣才合理系統(tǒng)設(shè)計呢讓我們先了解下影響系統(tǒng)幾重要因素吧
緯度
太陽能方陣面上年總輻射量
長無日照天數(shù)
日耗電量
平均每日峰值日照時數(shù)
讓我們試想下：太陽能電池充電量足每天放電量會樣呢連續(xù)幾年陰雨天系統(tǒng)還能照明些問題都要我們設(shè)計人員精心設(shè)計下面我又給大家介紹種簡單判斷太陽能燈具系統(tǒng)性能方法：我們必須知道系統(tǒng)負載功率1：太陽能電池功率必須比負載功率高出4倍上系統(tǒng)才能正常工作2：蓄電池容量必須比負載日耗電量高出3倍上（西部地區(qū)）南方地區(qū)要高出5倍上好
太陽能燈具之
1太陽能電池外特性
從應用角度論述大家主要關(guān)心太陽能電池外特性首先對于單片太陽能電池來說PN結(jié)除了當太陽光照射上面時能夠產(chǎn)生電能外還具有PN結(jié)切特性標準光照條件下額定輸出電壓0.48V太陽能照明燈具使用太陽能電池組件都由多片太陽能電池連接構(gòu)成具有負溫度系數(shù)溫度每上升度電壓下降2mV對于多片太陽能電池組成太陽能電池組件
太陽能電池般都下參數(shù)：Isc短路電流Im峰值電流Voc開路電壓Vm峰值電壓Pm峰值功率
使用太陽能電池開路或者短路都會造成損壞實際上我們也正利用特性對系統(tǒng)蓄電池充放電進行控制
太陽能電池使用必須注意問題
2.1 太陽能電池功率選擇
我們所說太陽能電池輸出功率Wp標準太陽光照條件下即：歐洲委員會定義101標準輻射強度1000W/m2大氣質(zhì)量AM1.5電池溫度25℃條件下太陽能電池輸出功率條件大約和平時晴天午前太陽光照條件差多（長江下游地區(qū)只能接近數(shù)值）并象有些人想象樣只要有陽光會有額定輸出功率甚至認太陽能電池夜晚日光燈下也正常使用說太陽能電池輸出功率隨機同時間同地點同樣塊太陽能電池輸出功率同
太陽能燈具設(shè)計和燈具使用地區(qū)有關(guān)太陽能電池組件額定輸出功率和燈具輸入功率之間關(guān)系華東地區(qū)大約2~4:1具體比例要根據(jù)燈具每天工作時間及對連續(xù)陰雨天照明要求決定另外太陽能電池輸出功率大約120W/m2
2.2 蓄電池容量選擇
由于太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)輸入能量極穩(wěn)定,所般需要配置蓄電池系統(tǒng)才能工作太陽能燈具也例外必須配置蓄電池才能工作般有鉛酸蓄電池、Ni-Cd蓄電池、Ni-H蓄電池們?nèi)萘窟x擇直接影響系統(tǒng)靠性及系統(tǒng)價格蓄電池容量選擇般要遵循下原則：首先能夠滿足夜晚照明前提下,把白天太陽能電池組件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電能蓄電池容量過小能夠滿足夜晚照明需要蓄電池容量過大方面蓄電池始終處虧電狀態(tài)影響蓄電池壽命同時造成浪費
2.3 太陽能電池封裝形式選擇
目前太陽能電池封裝形式主要有2種層壓和滴膠層壓工藝保證太陽能電池工作壽命25年上滴膠雖當時美觀太陽能電池工作壽命僅僅1~2年因此1W下小功率太陽能草坪燈,沒有過高壽命要求情況下使用滴膠封裝形式對于使用年限有規(guī)定太陽能燈建議使用層壓封裝形式另外有種硅凝膠用于滴膠封裝太陽能電池據(jù)說工作壽命達10年
2.4 太陽能電池安裝傾斜角度選擇和裝飾性外罩
了美觀許多太陽能燈具工廠太陽能電池水平放置種情況下太陽能電池輸出功率減少15%~20%再太陽能電池上面增加裝飾性外罩太陽能電池輸出功率又減少5%左右太陽能電池價格昂貴我們收集了許多國外太陽能燈資料美觀和節(jié)能兩者之間大多數(shù)都選擇節(jié)能長江下游太陽能電池理想傾斜角度40度左右方向正南方
2.5 熱島效應
單片太陽能電池般能使用實際應用太陽能電池組件太陽電池組件由多片太陽能電池組合而成用達期望電壓值太陽能電池組件使用過程有片太陽能電池單獨被遮擋例樹葉鳥糞等單獨被遮擋太陽能電池強烈陽光照射下會發(fā)熱損壞于整太陽能電池組件損壞所謂熱島效應了防止熱島效應般太陽能電池傾斜放置使樹葉等能附著同時太陽能電池組件上安裝防鳥針
3 太陽能燈具蓄電池充放電控制
無論太陽能燈具大小性能良好充放電控制電路必少了延長蓄電池使用壽命必須對充放電條件加限制防止蓄電池過充電及深度放電另外由于太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)輸入能量極穩(wěn)定光伏發(fā)電系統(tǒng)對蓄電池充電控制要比普通蓄電池充電控制要復雜些對于太陽能燈具設(shè)計來說成功與失敗往往取決于充放電控制電路成功與失敗沒有性能良好充放電控制電路能有性能良好太陽能燈具
3.1 防反充電控制
防止反充電功能般來說太陽能電池回路串聯(lián)二極管二極管防止反充電二極管應該肖特基二極管肖特基二極管壓降比普通二極管低另外還用場效應晶體管控制防止反充電功能管壓降比肖特基二極管更低只控制電路要比前面復雜些
3.2 防過充電控制
防止過充電功能輸入回路串聯(lián)或者并聯(lián)泄放晶體管電壓鑒別電路控制晶體管開關(guān)多余太陽能電池能量通過晶體管泄放保證沒有過高電壓給蓄電池充電關(guān)鍵防止過充電壓選擇單節(jié)鉛酸蓄電池2.2V
3.3 防過放電控制
除了Ni-Cd電池外其蓄電池般都要具有防止蓄電池過放電功能因會造成蓄電池過放電永久性損壞需要注意太陽能電池系統(tǒng)般相對蓄電池小倍率放電所放電截止電壓宜過低
3.4 溫度補償
溫度補償蓄電池電壓控制點隨著環(huán)境溫度而變化所太陽能燈系統(tǒng)應該有受溫度控制基準電壓對于單節(jié)鉛酸蓄電池-3~-7mV/℃我們通常選用-4mV/℃
4 太陽能燈具光源選擇
目前多數(shù)草坪燈選用LED作光源LED壽命長達100000小時上工作電壓低非常適合應用太陽能草坪燈上特別LED技術(shù)已經(jīng)實現(xiàn)了其關(guān)鍵性突破并且其特性過去5年有大地提高同時性能價格比也有較大地提高另外LED由低壓直流供電其光源控制成本低調(diào)節(jié)明暗頻繁開關(guān)都能并且會對LED性能產(chǎn)生良影響控制顏色改變光分布產(chǎn)生動態(tài)幻景都能所特別適合太陽能草坪燈上應用有許多其固有特性使用時注意會造成良LED目前市場上銷售LED發(fā)光效率僅能達15Lm/W只能達三色基色高效節(jié)能燈1/3三色基色高效節(jié)能燈發(fā)光效率達50 Lm/W ~60Lm/W從價格上看目前生產(chǎn)每Lm成本：三色基色高效節(jié)能燈（含電子鎮(zhèn)流器）0.022元2002年f5mm白光LED價格1.9~3.0元目前生產(chǎn)每Lm成本高價格相差懸殊從使用壽命上看三色基色高效節(jié)能燈（含電子鎮(zhèn)流器）壽命達6000小時LED達100000小時上從表面上看LED壽命三色基色高效節(jié)能燈（含電子鎮(zhèn)流器）幾十倍事實并非此目前太陽能草坪燈大多數(shù)采用超高亮白光LED20mA下超高亮白光LED光通維持率達初始強度50%時間（壽命）10000小時復旦大學電光源所曾經(jīng)證明了上述論點說目前許多情況下LED并非好太陽能草坪燈光源除非低檔使用年限僅1~2年太陽能草坪燈或者1w下太陽能草坪燈對于1W上太陽能草坪燈好使用三色基色高效節(jié)能燈目前有些太陽能草坪燈用30~40只超高亮白光LED輸入功率2W上種情況下使用三色基色高效節(jié)能燈價格只LED1/10光通量原來4倍現(xiàn)已經(jīng)研制成功2~10W低壓直流三色基色高效節(jié)能燈壽命達6000小時根據(jù)上述分析我們認有調(diào)節(jié)明暗、頻繁開關(guān)功能1W下小功率太陽能草坪燈般應該使用LED作光源使用超高亮白光LED時特別要注意光通維持率問題否則容易引發(fā)事故對于功率較大太陽能草坪燈目前使用三色基色高效節(jié)能燈比較合理里要強調(diào)上結(jié)論僅僅目前地分析當LED技術(shù)水平提高價格下降上結(jié)論需要改變
對于太陽能庭院燈從靠性、性能價格比、色溫和發(fā)光效率幾方面綜合考慮我們認理想光源目前應該三色基色高效節(jié)能燈
5 LED使用注意事項
1)由于LED工作電壓變化0.1V工作電流能變化20mA左右了安全普通情況下使用串聯(lián)限流電阻極大能量損失顯適合太陽能草坪燈并且LED亮度隨工作電壓變化采用升壓電路好辦法也用簡單恒流電路總之定要自動限流否則損壞LED
2)般LED峰值電流50~100mA反向電壓6V左右注意要超過極限尤其太陽能電池反接或者蓄電池空載升壓電路峰值電壓過高時能超過極限損壞LED
3)LED溫度特性好溫度上升5℃光通量下降3%夏季使用要注意
4)工作電壓離散性大同型號同批次LED工作電壓都有定差別宜串聯(lián)使用定要并聯(lián)使用應該考慮均流
5)超高亮白光LED色溫6400k~30000k目前低色溫超高亮白光LED尚沒有進入市場因此用超高亮白光LED制造太陽能草坪燈光穿透能力比較差所光學設(shè)計上要注意
6)靜電對超高亮白光LED影響大安裝時要有防靜電設(shè)施工人要佩帶防靜電手腕受靜電傷害超高亮白光LED當時能憑眼睛看出來使用壽命變短
6 系統(tǒng)組合幾問題
1)光敏傳感器太陽能燈需要光控開關(guān)有設(shè)計者往往會用光敏電阻來自動開關(guān)燈實際上太陽能電池本身極好光敏傳感器用做光敏開關(guān)特性比光敏電阻好對于太陽能庭院燈問題大對于僅僅使用只1.2VNi-Cd電池太陽能草坪燈來說太陽能電池組件由4片太陽能電池串聯(lián)組成電壓低弱光下電壓更低至于天還沒有黑電壓已經(jīng)低于0.7V造成光控開關(guān)失靈種情況下只要加只晶體管直接耦合放大即解決問題
2)按蓄電池電壓高低控制負載大小對太陽能燈連續(xù)陰雨天時維持時間要求高增加系統(tǒng)成本我們連續(xù)陰雨天蓄電池電壓降低時減少LED或者減少太陽燈接入數(shù)或者減少太陽能燈每天發(fā)光時間降低了系統(tǒng)成本
3)閃爍變光漸亮漸暗節(jié)能好辦法方面增加太陽能草坪燈照射效另方面通過改變閃爍占空比控制蓄電池平均輸出電流延長系統(tǒng)工作時間或者同等條件下降低成本
4)三色基色高效節(jié)能燈開關(guān)速度問題非常重要甚至決定了太陽能草坪燈使用壽命三色基色高效節(jié)能燈啟動時有高達10~20倍啟動電流系統(tǒng)承受樣大電流情況下能電壓有大幅度下降太陽能草坪燈無法啟動或者反復啟動直至損壞
5)目前太陽能電池還能夠使用主干道照明上公路主干道照明有法定照度要求目前太陽能電池轉(zhuǎn)換效率和價格講還能夠滿足要求久來隨著各方面技術(shù)水平提高太陽能電池定會應用公路主干道照明上
6)關(guān)于儲能電容太陽能電池使用壽命25年上普通蓄電池使用壽命2~3年所蓄電池太陽能電力系統(tǒng)薄弱環(huán)節(jié)儲能電容定程度上解決問題儲能電容使用壽命達10年上而且控制電路簡單昂貴價格限制了應用目前僅僅應用部分交通信號燈和裝飾燈上隨著技術(shù)水平提高產(chǎn)品價格下降種有希望成和太陽能電池配套理想儲能元件當目前也有采用膠體蓄電池般質(zhì)量好保證壽命5~7年此大大提高了太陽能庭院燈與路燈首次維護期
7 有關(guān)太陽能電池照明燈具上應用技術(shù)
7.1 用于草坪燈高效率升壓電路
小功率太陽能草坪燈般都有升壓電路目前各廠家采用振蕩電路電感升壓電感采用標準色碼電感器標準色碼電感器使用開放磁路磁通損失大所電路效率低采用閉合磁路制造電感升壓磁環(huán)升壓電路效率有大提高曾經(jīng)用f10磁環(huán)制造電感同等條件下進行對比實驗采用閉合磁路制造電感要比采用標準色碼電感器效率提高20%~40%出于成本考慮現(xiàn)絕大多數(shù)廠家還采用標準色碼電感器
7.2 RJ01型太陽能燈控制電路
RJ01型控制器采用貼片化設(shè)計具有下功能：
1）蓄電池過放電保護；
2）充電自動恢復放電功能；
3）蓄電池過充電保護；
4）防反充（蓄電池向太陽電池充電）；
5）溫度補償功能；
6）自動開關(guān)燈功能（晚上負載接通白天負載切斷）；
7.3 分時/分壓太陽能燈控智能制器
太陽能燈作種新型節(jié)能燈具與傳統(tǒng)燈具相比有許多優(yōu)點價格昂貴又推廣應用瓶頸因此何降低太陽能燈成本重要課題分時分壓控制太陽能燈技術(shù)解決問題好辦法
分時、分壓控制太陽能燈技術(shù)核心根據(jù)夜晚同時間段人們對照度同要求控制太陽能燈輸入功率及根據(jù)太陽能電池白天吸收能量大小控制太陽能燈輸入功率達用小成本設(shè)計出能夠滿足惡劣氣象條件下人們對太陽能燈基本要求
展望——從PN結(jié)PN結(jié)綠色照明
太陽能電池正出乎人們預料驚人速度發(fā)展根據(jù)科學家保守估計未來10年里太陽能電池平均轉(zhuǎn)換效率要達20%上而價格要下降半說10年今天我們用于照明電力半能來源于太陽能達從PN結(jié)PN結(jié)真正綠色照明大家知道太陽能電池巨大PN結(jié)把太陽能轉(zhuǎn)換電能LED另電能轉(zhuǎn)換光線PN結(jié)轉(zhuǎn)換效率天天地提高來達節(jié)能燈水平而使用壽命達10萬小時上真正意義上綠色照明
太陽能光伏照明燈具與公用電力照明燈具使用成本對比表 詳見下文鏈接 http://www.hr-solar.com/new/news1.asp?id=48
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