太陽能路燈的實際應用

太陽能路燈的實際應用

　　隨著傳統能源的日益緊缺，太陽能的應用將會越來越廣泛，尤其太陽能發電領域在短短的數年時間內已發展成為成熟的朝陽產業。

　　1：目前制約太陽能發電應用的*重要環節之一是價格，以一盞雙路的太陽能路燈為例，兩路負載共為60瓦，（以長江中下游地區有效光照3.5－4.5h/天、每夜放電7小時、增加電池板20%預留額計算）其電池板就需要160W左右，按每瓦30元計算，電池板的費用就要4800元，再加上180AH左右的蓄電池組費用也接近1800左右，整個路燈一次性投入成本大大高于市電路燈，造成了太陽能路燈應用領域的主要瓶頸。

　　2：蓄電池的使用壽命也應該考慮在整個路燈系統應用中，一般的蓄電池保修三年或五年，但一般的蓄電池在一年、甚至半年以后就會出現充電不滿的情況，有些實際充電率有可能下降到50%左右，這必將影響連續陰雨天時期的夜間正常照明，所以選擇一款較好的蓄電池尤為重要。

　　3： 因為LED燈的壽命較長、且可以通過夜間分時段調低功率工作，一般工程商都會選用LED燈做為太陽能路燈的照明，但是LED燈的質量層差不齊，光衰嚴重的LED半年就有可能衰減50%光照度。所以一定要選擇光衰較慢的LED燈，LED燈*主要的要做好散熱與恒流問題，恒流可以通過另加恒流驅動或者使用控制器恒流，散熱就必需依靠鋁板來散熱，*好是在鋁板下面增加銅片或銅管來更有效的散熱，控制好溫度，LED的壽命才會更長。

　　4：控制器的選擇往往也是被工程商忽略的一個問題，控制器的質量層差不齊，12V/10A的控制器市場價格在100-200元不等，雖然是整個路燈系統中價值*小的部分，但它卻是非常重要的一個環節。控制器的好壞直接影響到太陽能路燈系統的組件壽命以及整個系統的采購成本。

　　一：應該選擇功耗較低的控制器，控制器24小時不間斷工作，如其自身功耗較大，則會消耗部分電能,*好選擇功耗在5毫安以下的控制器。

　　二：要選擇充電效率高的控制器，具有MCT充電模式的控制器能自動追蹤電池板的*大電流，尤其在冬季或光照不足的時期，MCT充電模式比其他高出20%左右的效率。

　　三：應選擇具有調節功率的控制器，具有功率調節的控制器已被廣泛推廣，可以在夜間行人 稀少時段自動調低LED燈的工作電流，節約用電，同時也節省了電池板的配置比例。 除選擇以上節電功能外，還應該注重控制器對蓄電池等組件的保護功能，像具有涓流充電模式的控制器就可以很好的保護蓄電池，增加蓄電池的壽命，另外設置控制器欠壓保護值時，盡量把欠壓保護值調在 ≥ 11.1V ，防止蓄電池過放，蓄電池的過充、過放都會降低使用壽命。

　　5： 距離市區較遠的地方還應該注意防盜工作，很多工程商因為施工疏忽，沒有進行有效的防盜，導致蓄電池、電池板等組件被盜，不僅影響了正常照明，也造成了不必要的財產損失。目前工程案例中被盜居多為蓄電池與電池板，蓄電池埋于地下用水泥澆筑是一種有效防盜措施，并且可以起到恒溫的作用。在燈桿上加裝蓄電池箱的*好將其進行焊接加固，另外蓄電池如果離控制器較遠，一定要加配溫度傳感線，不然控制器無法探測蓄電池的溫度，無法給予相關的溫度補償。電池板的被盜主要由于燈桿較低或燈桿周圍有攀附物，所以燈桿的高度*好設計在5M以上。

　　6: 控制器的防水，控制器大都裝于燈罩、蓄電池箱中，一般也不會進水，但在實際工程案例中有些因為安裝不當或者有的控制器的電路板沒有做三防漆處理，會因為雨水順著控制器端子的外接線流入控制器造成短路。所以在施工時應該注意將控制器端子內部連接線彎成“U”字型并固 型， 暴露在外部的連接線也固定為“U”型，這樣雨水就無法淋入造成控制器短路，另外還可在內外線接口處涂抹防水膠來防水。

　　7：在眾多太陽能路燈實際應用中，很多地方的太陽能路燈不能滿足正常照明需要，尤其在的連續陰雨天和冬季光照不足時期更為突出，除使用了質量較差的相關組件外，另一個主要的原因就是一味降低組件成本，不按需求設計配置，減小電池板和蓄電池的使用標準，所以導致在陰雨天路燈無法提供照明。

　　以下提供太陽能電池板和蓄電池配置計算公式：

　　一：首先計算出電流：

　　如：12V蓄電池系統；30W的燈2只，共60瓦。

　　電流 = 60W÷12V= 5 A

　　二：計算出蓄電池容量需求：

　　如：路燈每夜照明時間9.5小時，實際滿負載照明為 7小時（h）；

　　例一：1 路 LED 燈

　　（如晚上7：30開啟100%功率，夜11：00降至50%功率，凌晨4：00后再100%功率，凌晨5：00關閉）

　　例二：2 路非LED燈 （低壓鈉燈、無極燈、節能燈、等）

　　（如晚上7：30兩路開啟，夜11：00關閉1路，凌晨4：00開啟2路，凌晨5：00關閉）

　　需要滿足連續陰雨天5天的照明需求。（5天另加陰雨天前一夜的照明，計6天）

　　蓄電池 = 5A × 7h ×（ 5+1）天

　　= 5A × 42h=210 AH

　　另外為了防止蓄電池過充和過放，蓄電池一般充電到90%左右；放電余留5%－20%左右。所以210AH也只是應用中真正標準的70%－85%左右。另外還要根據負載的不同，測出實際的損耗，實際的工作電流受恒流源、鎮流器、線損等影響，可能會在5A的基礎上增加15%-25%左右。

　　三：計算出電池板的需求峰值（WP）：

　　路燈每夜累計照明時間需要為 7小時（h）；

　　★：電池板平均每天接受有效光照時間為4.5小時（h）；

　　*少放寬對電池板需求20%的預留額。

　　WP÷17.4V = （5A × 7h × 120%）÷ 4.5h

　　WP÷17.4V = 9.33

　　WP = 162（W）

　　★ ：4.5h每天光照時間為長江中下游附近地區日照系數。

　　另外在太陽能路燈組件中，線損、控制器的損耗、及鎮流器或恒流源的功耗各有不同，實際應用中可能在15%-25%左右。所以162W也只是理論值，根據實際情況需要有所增加。