淺談太陽能路燈的應(yīng)用

周鈺晨 湖南省地質(zhì)中學(xué)

淺談太陽能路燈的應(yīng)用

周鈺晨 湖南省地質(zhì)中學(xué)

作為一種干凈、清潔、無污染的綠色環(huán)保照明，太陽能路燈一經(jīng)問世，就受到了整個(gè)社會(huì)的關(guān)注，與傳統(tǒng)路燈相比，太陽能路燈有著顯著的優(yōu)勢。本文就太陽能路燈的結(jié)構(gòu)、工作原理進(jìn)行分析，并探討太陽能路燈的應(yīng)用注意事項(xiàng)。

太陽能路燈 結(jié)構(gòu) 原理 應(yīng)用

太陽能作為一種新型的可持續(xù)發(fā)展能源，由于具有成本低、清潔性強(qiáng)以及應(yīng)用范圍廣等特點(diǎn)，在生活中得到了廣泛應(yīng)用。我國的太陽能資源較為豐富，對太陽能進(jìn)行科學(xué)合理的運(yùn)用可以有效的降低對不可再生能源的使用量。本文將以路燈為例，對太陽能在路燈中的應(yīng)用進(jìn)行詳細(xì)的分析。

1 太陽能路燈的結(jié)構(gòu)與工作原理

1.1 太陽能路燈的結(jié)構(gòu)

太陽能路燈包括太陽能蓄電池組、太陽能電池板組件、光源、路燈控制器、燈房燈桿組成，其輸出電源多為交流110V或者220V，為了保證系統(tǒng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，還要設(shè)置逆變器。在光源控制器的選擇上，有光控、聲控、定時(shí)控制幾種方式，為了盡可能的延長電池使用壽命，必須要限制其充電與放電條件，避免深度與過度充電。對于溫差較大的地區(qū)，控制器還要兼具溫度補(bǔ)償功能，根據(jù)太陽能電池板的要求來追蹤太陽光的變化，根據(jù)地理情況、季節(jié)因素、太陽強(qiáng)度變化來安排控制器，這可以有效提升電池板的使用效率。

在燈房設(shè)計(jì)上，不僅要考慮燈房大小，還要考慮結(jié)實(shí)程度，能否及時(shí)驅(qū)散電氣與光源中的熱量，能否得到要求的密封等級(jí)，阻止外界環(huán)境造成的破壞。對于燈桿的設(shè)計(jì)，要根據(jù)高度、材料、間距、寬度綜合選擇。

1.2 太陽能路燈的工作原理

在光照充足的條件下，太陽能電池組件會(huì)產(chǎn)生電動(dòng)勢，形成電池方陣，將方陣電壓控制至輸入電壓標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)，利用專用控制器進(jìn)行充電，將電能存儲(chǔ)在蓄電池之中。在充電到了一定程度之后，控制器會(huì)將電源切斷。在夜晚，隨著光照度的降低，電池板開路電壓會(huì)繼續(xù)降低，如果檢測到電壓值的變化，可以借助逆變器將直流電直接轉(zhuǎn)化成為交流電，讓蓄電池對發(fā)光體放電。當(dāng)蓄電池的電能消耗到一定值后，控制器再次控制蓄電池不被過放電，使得蓄電池的放電結(jié)束，構(gòu)成一個(gè)循環(huán)系統(tǒng)來為路燈供電。

2 太陽能路燈的應(yīng)用現(xiàn)狀

目前，我國太陽能路燈的應(yīng)用方法大多數(shù)借鑒于國外的先進(jìn)手段，我國對太陽能路燈的自主研發(fā)能力還有待提升。其中，我國太陽能應(yīng)用中的核心原件主要通過進(jìn)口的方式獲得，另外，太陽能研發(fā)工作需要具備較高的技術(shù)水平，還需要花費(fèi)大量的時(shí)間，但是，目前我國大多數(shù)太陽能研發(fā)企業(yè)規(guī)模都偏小，無法對太陽能進(jìn)行全面具體的研究，所以，我國太陽能事業(yè)的發(fā)展較發(fā)達(dá)國家來說較為緩慢。

3 提高太陽能路燈應(yīng)用質(zhì)量的方案

3.1 提高太陽能路燈光源的選擇質(zhì)量

為了確保太陽能路燈能夠進(jìn)行正常的照明，太陽能路燈的燈源功率應(yīng)該是普通路燈的三倍。也就是說，當(dāng)燈具光源為60W時(shí)，太陽能路燈所發(fā)出的光源大概為180W左右，按照以上的方式計(jì)算可以得出，提供能量的太陽能板不得小于2平方米。另外，在進(jìn)行太陽能路燈光源選擇時(shí)，由于太陽能路燈的供電方式是低壓供電，所以，應(yīng)對光源的影響因素進(jìn)行全面的考慮。同時(shí)，太陽能路燈受到外界環(huán)境因素的影響較大，在選擇光源時(shí)，需要對太陽能的外界影響因素進(jìn)行充分的研究，例如，對太陽能路燈應(yīng)用地點(diǎn)、太陽能路燈的工作時(shí)間、太陽能路燈應(yīng)用環(huán)境的氣候變化等一系列因素進(jìn)行詳細(xì)的研究。

3.2 對太陽能路燈的開關(guān)進(jìn)行控制

在對太陽能路燈開關(guān)進(jìn)行管理的過程中，應(yīng)該充分的考慮光控開關(guān)受外界環(huán)境影響的變化，對光控開關(guān)進(jìn)行有效的管理。例如，可以在光控開關(guān)上安裝一個(gè)感應(yīng)系統(tǒng)，一旦光控開關(guān)出現(xiàn)自動(dòng)關(guān)閉或者開啟的情況，感應(yīng)器會(huì)立刻發(fā)出信號(hào)，避免光控開關(guān)自動(dòng)開啟或關(guān)閉，造成不必要的麻煩。

3.3 對太陽能蓄電池的管理

如果太陽能蓄電池的容量過大，則蓄電池在運(yùn)行的過程中無法保持滿電狀態(tài)，會(huì)嚴(yán)重影響蓄電池的使用壽命，不僅縮短了太陽能路燈的使用壽命，對蓄電池也造成了嚴(yán)重的浪費(fèi)。太陽能電池板組件容量設(shè)計(jì)需因地制宜，根據(jù)當(dāng)?shù)貧庀髼l件和地理位置等外界因素來設(shè)計(jì)。需要的基本數(shù)據(jù)主要有現(xiàn)場的地理位置，包括地點(diǎn)、緯度、經(jīng)度和海拔高度等；安裝地點(diǎn)的氣象資料，包括逐月的太陽能總輻射量、直接輻射量及散輻射量，年平均氣溫和最高、最低氣溫。

4 結(jié)束語

隨著人們對可持續(xù)發(fā)展理念的深入認(rèn)識(shí)，整個(gè)社會(huì)對太陽能的重視程度也不斷提升。本文分析了太陽能路燈的應(yīng)用優(yōu)勢、特點(diǎn)，并探討了其中存在的問題。就我國的情況來看，太陽能路燈還是屬于新生事物，其中還有很多問題尚未得到解決，在技術(shù)水平的完善下，太能能路燈必然可以得到進(jìn)一步的推廣和應(yīng)用。

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