太陽能與LED結(jié)合設計--太陽能路燈照明系統(tǒng)
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盧為斜面傾角，f0為地物表面反射率， 為入射角，臼，為太陽天頂角；a為太陽高度角；)，為表面方位角，y 為太陽方位角。通過以上Hay模型的計算，得到圖3的不同傾角平面的月平均太陽輻照量變化。從圖3可以看出在2―4月是各傾角平面獲得太陽輻照量最低的時段，而且這段時間幾種傾角平面獲得的太陽輻照度相差不大，分析原因主要是因為2―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個月散射輻照量比例都在55％以上，由于改變傾角對太陽電池組件多接受直接輻射作用比較大，但是對散射輻照作用不大，因此在2―4這3個月不同傾角的平面接受的太陽輻照量差別不是很大；在夏季的5―8兒個月，以0。平面接受的太陽輻照量最大，15。和22。傾斜角平面接受的太陽輻照度很接近，然而40。平面接受到的太陽輻照量相比較其他3種傾角來說輻照蛀降低很多；珠海地區(qū)在秋季天氣秋高氣爽，晴空萬里，雖然太陽高度角逐漸減小，太陽輻照量仍然比較高，15°、22°、40°幾種傾斜角平面獲得太陽輻照量很接近，而9月以后0。平面接受的太陽輻照量快速減少，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期，從圖3以看出在不同角度傾斜面上，太陽輻照量差別較大，在40o時能獲得最大的太陽輻照量，水平面上的太陽輻照量被嚴重減小，同時冬至前后光控制太陽能照明系統(tǒng)工作時間是全年最長的，因此傾斜角度應當適當照顧冬季的太陽輻照。本文引用地址：http://www.ex-cimer.com/article/180658.htm
通過對圖3不同傾角平面的月平均太陽輻照量變化的分析，結(jié)合我們使用負載情況，在太陽能路燈系統(tǒng)設計時，首先要考慮系統(tǒng)在2―4月低太陽輻
照量情況的正常工作需求，在珠海地區(qū)使用的光控太陽能路燈是冬季耗電量大的季節(jié)性負載，但是負載趨變化不是很大，負載情況不是影響太陽電池板
最佳傾角的主要因素，綜合幾個方面的因素，珠海太陽能路燈的太陽電池組件布置傾斜角度是取當?shù)氐木暥?2。，這樣不但能夠適當?shù)恼疹櫠緯r負載用電增加，而且在春季2―3月有最佳輸出，進入夏季后又能比40。f頃角時產(chǎn)出更多的電能，快速對蓄電池進行恢復性充電，延長蓄電池的壽命。
太陽電池板和蓄電池容量確定確定
太陽能電池和蓄電池容量的組合，既是在保證路燈負載可靠性需要盼前提下，確定使用最少的太陽電池組件和蓄電池容量，以最優(yōu)化設計達到可靠性和經(jīng)濟性的最佳結(jié)合。對于可靠性國內(nèi)外大多采用負載缺電率(LOLP)來衡量 。其定義為系統(tǒng)停電與實際所需要用電時問比值。LOLP值在0到1之間，數(shù)值越小，可靠性越高。對于呵靠性要求應該有一定的限度，以往在國內(nèi)光伏系統(tǒng)沒計時，往往不淪其用途如何，總是設計成要達到不停電，即要求IJ(】IJP=0，實際上交流電網(wǎng)對大城市供電也只能達到IJ(】LP=10I3數(shù)量級，[大1此要求價格相對昂貴的光伏系統(tǒng)達到100％的可靠性，顯然是不合理的。因而在太陽能路燈設計時，在滿足負載合理的可靠性的同時，要有最佳的經(jīng)濟性，由表3的推薦，珠海太陽能路燈設計的可靠性L0LP值為0．1，能夠保證4―5個陰雨天的供電。按照這個可靠性設計，系統(tǒng)配置如表4所示，使用8支1W大功率白光LED作為燈負載，2塊20Wp太陽電池組件(朝南220傾斜角布置)，12V，40AH免維護鉛酸蓄電池。
總 結(jié) ．
在光伏發(fā)電應用的過程中，不少產(chǎn)品由于沒有按照光伏發(fā)電的工作特點和運行規(guī)律來進行設計，往往使系統(tǒng)無法長期正常地運行，根據(jù)珠海當?shù)氐?br />氣候情況，結(jié)合太陽能光伏發(fā)電的特點，對該處運行的太I5}j能路燈進行設計優(yōu)化工作是很有意義的，它不但降低 太陽能路燈系統(tǒng)成本，而且提高了系統(tǒng)的可靠性。經(jīng)過對太陽能半導體照明路燈系統(tǒng)實際近1年的測試觀察，結(jié)果基本符合設計要求，太陽能路燈控制器能夠準確地對整個系統(tǒng)進行控制，能夠正確的對蓄電池進行過充電、過放電保護，蓄電池在經(jīng)過4天的連陰天后，路燈仍然正常工作。
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